JP2015061163A - 遮蔽検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 汚れが付着する等のようにカメラが遮蔽されていることを、より高い信頼性で検知できる遮蔽検知装置を提供する。
【解決手段】 遮蔽検知装置１は、車両Ｃの周辺を、カメラ１１によって異なるタイミングで撮像して得られた複数の撮像画像Imgにおいて、各撮像画像Imgの輝度変化量ΔI(x,y)が所定量ΔIth以下の領域である対象領域Ｔａを抽出する領域抽出部８１と、領域抽出部８１によって抽出された対象領域Ｔａにおける輝度の分散Ivが所定値Iv_th以下であるか否かを判定する判定部８２と、判定部８２が対象領域Ｔａにおける輝度の分散Ivが所定値Iv_th以下であると判定したときに、カメラ１１が遮蔽されていると検知する遮蔽検知部８３とを備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両の周辺を撮像するカメラが遮蔽されていることを検知する遮蔽検知装置に関する。

従来、車両の周辺を撮像するカメラに汚れが付着していることを検知する汚れ検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この汚れ検出装置では、カメラに汚れが付着している場合には、各撮像画像における当該汚れの画像部分は同一座標で且つ同一輝度（又はほぼ同一の輝度）になることに着目して、以下のようにカメラに汚れが付着していることを検知している。

まず、汚れ検出装置は、異なるタイミングでカメラによって撮像して得られた複数の撮像画像の各々において、当該撮像画像と、１つ前のタイミングにおける撮像画像との輝度の差（時間変化量）を画素毎に求め、画素毎に当該差を積算する。これにより、汚れの画像部分に対応する画素は、輝度の差が０又は０に近い値となり、当該差の積算値も０又は０に近い値となる。そして、汚れ検出装置は、当該積算値が所定値以下となる複数の画素からなる領域が存在する場合に、カメラに汚れが付着していると検知している。

特開２００３−２５９３５８号公報

しかしながら、各撮像画像の輝度等の時間変化量（ひいては、その積算値）が０又は０に近い値であっても、カメラに汚れが付着している場合以外の状況がある。このような状況は、例えば、変化のない景色が継続するような環境（例えば、広大な雪原中の道路）を走行している状況である。

特許文献１に記載された汚れ検出装置では、このような状況において、変化しない景色の画像部分において前記積算値が所定値以下となり、カメラに汚れが付着していると誤検知する場合がある。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、汚れが付着する等のようにカメラが遮蔽されていることを、より高い信頼性で検知できる遮蔽検知装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両の周辺を、前記車両に搭載されたカメラによって異なるタイミングで撮像して得られた複数の撮像画像において、前記各撮像画像の第１の所定種類の画素値の時間変化量が所定量以下の領域である対象領域を抽出する領域抽出部と、前記領域抽出部によって抽出された対象領域が、第２の所定種類の画素値の分布が平坦な領域である平坦領域であるか否かを判定する判定部と、前記判定部が前記対象領域が平坦領域であると判定したときに、前記カメラが遮蔽されていると検知する遮蔽検知部とを備えることを特徴とする。

変化のない景色が継続している場合には、当該変化のない景色の画像部分において、第１の所定種類（例えば、輝度又は色等を表す画素値）の画素値の時間変化量が所定量以下となる。また、変化のない景色が継続している場合であっても、例えば、景色の中に存在する物体及び該物体の影（当該立体物及び当該影は、撮像画像において、第１の所定種類の画素値の時間変化量が所定量以下となるように存在している）等が、変化のない景色の画像部分に含まれる場合には、当該画像部分において、第２の所定種類（例えば、輝度、色又は彩度等を表す画素値）の画素値が変化する（すなわち、当該第２の所定種類の画素値の分布が平坦とはならない）場合が多い。

一方、カメラが遮蔽されている場合には、当該遮蔽されている部分に対応する画像部分は、第１の所定種類の画素値の時間変化量が所定量以下になる（すなわち、対象領域である）と共に、第２の所定種類の画素値の分布が平坦となる。

従って、上記本発明の構成によって、判定部が対象領域が平坦領域であると判定した場合、当該対象領域は、カメラが遮蔽されている場合における当該遮蔽されている部分の画像部分である可能性が高い。このため、遮蔽検知部は、このような場合にカメラが遮蔽されていると検知している。

このように、変化のない景色が継続しているときにカメラが遮蔽されていると誤検知することを防止でき、カメラが遮蔽されていることをより高い信頼性で検知できる。

なお、第１の所定種類と、第２の所定種類とは、互いに同じであっても、又は互いに異なっていてもいずれでもよい。

本発明において、前記第２の所定種類の画素値は輝度又は色を表す画素値であり、前記領域抽出部によって抽出された対象領域の輝度の分散、色の分散、輝度の空間周波数又は色の空間周波数を算出する特徴量算出部を備え、前記判定部を、前記特徴量算出部によって算出された輝度の分散、色の分散、輝度の空間周波数又は色の空間周波数が所定値以下であるときに、当該対象領域が平坦領域であると判定するように構成することができる。このように、特徴量算出部によって算出された輝度の分散、色の分散、輝度の空間周波数又は色の空間周波数を用いて、判定部は、対象領域が平坦領域であるか否かを判定することができる。なお、上記空間周波数とは、基本波成分の周波数のことである。

本発明において、前記領域抽出部によって抽出された対象領域とその周囲を含む所定の領域に対して、前記第２の所定種類の画素値に基づくエッジ抽出処理を実行するエッジ抽出処理部を備え、前記判定部は、前記エッジ抽出処理部がエッジ抽出処理を実行することで、当該対象領域の外形と一致するエッジが抽出されたときに、当該対象領域が平坦領域であると判定するように構成することもできる。

領域抽出部によって抽出された対象領域が平坦領域であれば、当該対象領域と、当該対象領域の周囲の領域とは、第２の所定種類の画素値に関して顕著に異なっている。従って、エッジ抽出処理によって、当該対象領域の外形と一致するエッジが抽出される。このため、判定部は、上記構成によって、当該対象領域が平坦領域であるか否かを判定することができる。

また、エッジ抽出処理部が、前記領域抽出部によって抽出された対象領域に対して、前記第２の所定種類の画素値に基づくエッジ抽出処理を実行するように構成され、前記判定部は、前記エッジ抽出処理部がエッジ抽出処理を実行することで、当該対象領域内でエッジが抽出されなかったときに、当該対象領域が平坦領域であると判定するように構成されていてもよい。

領域抽出部によって抽出された対象領域が平坦領域であれば、対象領域に対して第２の所定種類の画素値に基づくエッジ抽出処理を実行した場合に、対象領域内においてエッジが抽出されない。このため、判定部は、上記構成によって、当該対象領域が平坦領域であるか否かを判定することができる。

本発明において、前記領域抽出部は、前記車両の一部の画像部分が前記撮像画像に含まれる場合には、当該車両の一部の画像部分を除外して前記対象領域を抽出するように構成されていることが好ましい。

車両の一部の画像部分が撮像画像に含まれる場合には、当該画像部分に対応する領域は、複数の撮像画像における第１の所定種類の画素値の時間変化量が所定量以下となる。

従って、領域抽出部は、このような画像部分を除外して対象領域を抽出する。これにより、例えば、車両の一部の画像部分が、第２の所定種類の画素値の分布が平坦となるような場合において、判定部が当該画像部分を平坦領域であると誤判定することを防止し、ひいては、カメラが遮蔽されていると誤検知することを防止できる。

本発明の実施形態の遮蔽検知装置の構成図。 図１に示した遮蔽検知装置の車両への取り付け態様の説明図。 図１に示した遮蔽検知装置における灯体制御処理の処理手順を示したフローチャート。 カメラが遮蔽されているときの例を示し、（ａ）は所定時点における撮像画像、（ｂ）は（ａ）からサンプリング時間だけ経過した時点における撮像画像、（ｃ）は（ｃ）からサンプリング時間だけ経過した時点における撮像画像、（ｄ）は（ａ）〜（ｃ）に基づいて得られる対象領域Ｔａを各々示す図。 カメラが遮蔽されていないときの例を示し、（ａ）は所定時点における撮像画像、（ｂ）は（ａ）からサンプリング時間だけ経過した時点における撮像画像、（ｃ）は（ｃ）からサンプリング時間だけ経過した時点における撮像画像、（ｄ）は（ａ）〜（ｃ）に基づいて得られる対象領域Ｔａを各々示す図。 別の実施形態の遮蔽検知装置の構成図。 （ａ）は、図４（ｄ）の対象領域Ｔａを含む領域に対してエッジ抽出した結果を簡易的に示す図。（ｂ）は、図５（ｄ）の対象領域Ｔａを含む領域に対してエッジ抽出した結果を簡易的に示す図。

以下、本発明の実施形態の遮蔽検知装置１について説明する。図１及び図２を参照して、遮蔽検知装置１が搭載される車両Ｃは、カメラ１１と、車速センサ１２と、報知部１３とを備える。

カメラ１１は、可視光のカラーカメラであり、車両Ｃの前方を撮像して得られた撮像画像Img（例えば、図４（ａ）〜（ｃ）、図５（ａ）〜（ｃ）等を参照）を信号として外部に出力する。カメラ１１は、車両Ｃの前方をフロントウィンドウ越しに撮像するように、車内に取り付けられている（図２参照）。カメラ１１は、例えば、その撮像画像Imgを車両Ｃの運転支援に用いるために設けられている。なお、カメラ１１は、運転支援以外の用途に用いられてもよい。

車速センサ１２は、車両Ｃの走行速度（以下、「車速」という）Ｖを検知する。車速センサ１２は、検知した車速Ｖを表す信号を、外部に出力する。

報知部１３は、車両Ｃの運転者等に対して所定の情報を報知する装置であり、本実施形態においては、車両Ｃの運転者が視認可能な位置に配置された警告灯である。なお、報知部は、視覚的に報知する構成ではなく、例えば、音声により運転者に報知するスピーカ等であってもよい。

遮蔽検知装置１は、図示しないＣＰＵ，メモリ等を有する電子制御ユニットにより構成されている。遮蔽検知装置１は、領域抽出部８１、判定部８２、遮蔽検知部８３、及び特徴量算出部８４としての機能を有する。遮蔽検知装置１には、カメラ１１及び車速センサ１２から出力された信号が入力される。また、遮蔽検知装置１は、当該入力された信号に基づいて報知部１３を制御する。なお、本実施形態では、車両Ｃの運動状態（例えば、走行速度）を検知するために車速センサ１２を用いているが、これに限らず、例えば、ジャイロセンサ等を用いてもよい。

次に、図３〜図５を参照して、遮蔽検知装置１によって実行される遮蔽検知処理について説明する。

遮蔽検知処理は、カメラ１１が遮蔽されているか否かを検知する制御処理（図３参照）である。遮蔽検知装置１は、所定の制御周期毎に、図３に示されたフローチャートによる遮蔽検知処理を実行する。

図４は、カメラ１１が遮蔽されているときの撮像画像Imgの例を示す図である。ここで、カメラ１１が遮蔽されているとは、実空間におけるカメラ１１の撮像範囲のうち、撮像画像の撮像対象となる領域に対応する箇所が、物体（遮蔽物）によって遮蔽されている（例えば、カメラ１１のレンズ等に、汚れ、紙、木の葉等の遮蔽物が付着する）ことをいう。

図４では、遮蔽物の画像部分（以下、「遮蔽領域」という）Ｓａが撮像画像Imgの下側半分程度に存在している。

図４（ａ）は、所定時点におけるカメラ１１の撮像画像Imgを示す。図４（ｂ）は、図４（ａ）からサンプリング時間だけ経過した時点におけるカメラ１１の撮像画像Imgを示す。図４（ｃ）は、図４（ｂ）からサンプリング時間だけ経過した時点におけるカメラ１１の撮像画像Imgを示す。図４（ｄ）は、図４（ａ）〜図４（ｃ）の撮像画像Imgに基づいて得られた対象領域Ｔａを示す。

以降の説明では、横方向の座標位置がｘ、縦方向の座標位置がｙの画素を、P(x,y)と表すこととする。また、画素P(x,y)の輝度をI(x,y)と表すこととする。

上記対象領域Ｔａとは、カメラ１１によって異なるタイミングで撮像して得られた複数の撮像画像Img間の、各画素P(x,y)の輝度（本発明の「第１の所定種類の画素値」に相当する）の時間変化量（以下、このような変化量を「輝度変化量」という）ΔI(x,y)が所定量ΔI_th以下の領域のことである。

遮蔽領域Ｓａは、遮蔽物によって光の入射が無いか又は少なくなることにより、常に、その領域内の画素の輝度の分布が平坦になる。このため、遮蔽領域Ｓａは、その領域内の各画素P(x,y)において、各撮像画像Img間の輝度変化量ΔI(x,y)が比較的小さい。

また、図４の撮像画像Imgのうち遮蔽領域Ｓａ以外の領域（以下、「非遮蔽領域」という）Ｎ０ａは、建物等の画像部分となっている。このため、非遮蔽領域Ｎ０ａは、その領域内の同一画素P(x,y)において、各撮像画像Img間の輝度変化量ΔI(x,y)が比較的大きい。

また、図５は、カメラ１１が遮蔽されていないときの撮像画像Imgの例を示す図である。図５（ａ）は、所定時点におけるカメラ１１の撮像画像Imgを示す。図５（ｂ）は、図５（ａ）からサンプリング時間だけ経過した時点におけるカメラ１１の撮像画像Imgを示す。図５（ｃ）は、図５（ｂ）からサンプリング時間だけ経過した時点におけるカメラ１１の撮像画像Imgを示す。図５（ｄ）は、図５（ａ）〜図５（ｃ）の撮像画像Imgに基づいて得られた対象領域Ｔａを示す。

図５においては、車両Ｃが走行している道路よりも左側の領域（以下、当該領域の画像部分を「第１領域Ｎ１ａ」という）では、雪原、草原又は砂浜等のような変化のない景色が継続している。このため、第１領域Ｎ１ａは、その領域内の同一画素P(x,y)において、各撮像画像Img間の輝度変化量ΔI(x,y)が比較的小さい。

また、図５においては、車両Ｃが走行している道路の路面（以下、当該路面の画像部分を「第２領域Ｎ２ａ」という）も、変化のない路面となっている。このため、第２領域Ｎ２ａは、その領域内の同一画素P(x,y)において、各撮像画像Img間の輝度変化量ΔI(x,y)が比較的小さい。

なお、第２領域Ｎ２ａの各画素P(x,y)の輝度I(x,y)は、第１領域Ｎ１ａの各画素P(x,y)の輝度I(x,y)よりも比較的に小さい（暗い）傾向にある。

また、車両Ｃが走行している道路よりも右側の領域（以下、当該領域の画像部分を「第３領域Ｎ３ａ」という）では、街路樹等が存在しており、景色の変化がある。このため、第３領域Ｎ３ａは、その領域内の同一画素P(x,y)において、各撮像画像Img間の輝度変化量ΔI(x,y)が比較的大きい。

以下、図３の詳細を説明する。

遮蔽検知装置１は、まず最初のステップＳＴ１で、車速センサ１２（又はジャイロセンサ等）から入力された信号により得られた車速Ｖが、所定速度以上か否かを判定する。車速Ｖが所定速度未満のときには、車両Ｃが停車又はそれに近い状態であるので、撮像画像Imgの時間変化が生じにくい状態である。

遮蔽検知装置１は、ステップＳＴ１で、車速Ｖが所定速度未満と判定した場合には、本フローチャートの処理を終了する。

遮蔽検知装置１は、ステップＳＴ１で、車速Ｖが所定速度以上と判定した場合には、ステップＳＴ２に進み、カメラ１１が撮像した撮像画像Imgを取得する。このとき、遮蔽検知装置１は、現時点から所定時間Ｔｘ前までの複数の撮像画像Imgを取得する。

遮蔽検知装置１は、続いてステップＳＴ３に進み、各画素P(x,y)において、輝度変化量ΔI(x,y)を算出する。遮蔽検知装置１は、ステップＳＴ２で取得した複数の撮像画像Imgのうち、所定のサンプリング時間間隔で撮像された撮像画像Img間の輝度I(x,y)の時間変化量を積算することで、所定時間Ｔｘの期間での輝度変化量ΔI(x,y)を算出する。

図４の例においては、図４（ａ）と図４（ｂ）の各画素P(x,y)の輝度I(x,y)の時間変化量と、図４（ｂ）と図４（ｃ）の各画素P(x,y)の輝度I(x,y)の時間変化量とを積算して、輝度変化量ΔI(x,y)を算出する。図５の例においては、図５（ａ）と図５（ｂ）の各画素P(x,y)の輝度I(x,y)の時間変化量と、図５（ｂ）と図５（ｃ）の各画素P(x,y)の輝度I(x,y)の時間変化量とを積算して、輝度変化量ΔI(x,y)を算出する。

なお、各撮像画像Imgを輝度で正規化してから、輝度変化量ΔI(x,y)を算出してもよい。ここで、「撮像画像Imgを輝度で正規化」するとは、例えば、いずれかの撮像画像Imgにおいて、全ての画素P(x,y)の輝度I(x,y)の平均値（以下、「画像輝度平均値」という）を基準値に設定し、他の各撮像画像Imgにおける画像輝度平均値を当該基準値にするための係数（すなわち、当該係数は、「当該画像輝度平均値に当該係数を乗算すると当該基準値となる係数」である）を算出し、当該係数を当該撮像画像Imgの各画素Imgに乗算することである。

これにより、例えば、並木道又は高架橋等のように車両Ｃの周辺の明るさが変化する環境において、各撮像画像Imgの輝度が全体的（遮蔽領域Ｓａを含む）に変化した（すなわち、画像輝度平均値が変化した）ときであっても、車両Ｃの周辺の明るさが変化することに起因する遮蔽領域Ｓａの輝度を均一化できる。従って、より精度良く遮蔽領域Ｓａを検知できる。

なお、上記サンプリング時間間隔は、車速Ｖに応じて変更されてもよい（例えば、車速Ｖが低くなるほど長く変更する）。

また、遮蔽検知装置１は、各画素P(x,y)の輝度変化量ΔI(x,y)を算出する前に、演算量を低減するために、撮像画像Imgに平滑化を施してもよい。このとき、平滑化には、所定領域内の画素値の平均値を求める平均化フィルタ等の公知の様々な手法を用いることができる。

遮蔽検知装置１は、続いてステップＳＴ４に進み、画像内の画素のうち、ステップＳＴ３で得られた輝度変化量ΔI(x,y)が所定量ΔI_th以下の画素を抽出する。

そして、遮蔽検知装置１は、続くステップＳＴ５で、ステップＳＴ４で抽出した複数の画素のうち連続している画素をクラスタ化する。これにより、複数の画素のうち連続している画素が１つの領域（クラスタ）となる。

このとき、図４の例では、前述したように、遮蔽領域Ｓａにおいては、常に、その領域内が全体的に輝度の分布が平坦のため、各画素P(x,y)の輝度変化量ΔI(x,y)が所定量ΔI_th以下となり、非遮蔽領域Ｎ０ａにおいては、その領域内の同一画素P(x,y)において、各画素P(x,y)の輝度変化量ΔI(x,y)が所定量ΔI_thよりも大きくなる。これにより、図４の例では、当該遮蔽領域Ｓａが、１つの領域としてクラスタ化される。

また、図５の例では、前述したように、第１領域Ｎ１ａ及び第２領域Ｎ２ａにおいては、各画素P(x,y)の輝度変化量ΔI(x,y)が所定量ΔI_th以下となり、第３領域Ｎ３ａにおいては、各画素P(x,y)の輝度変化量ΔI(x,y)が所定量ΔI_thよりも大きくなる。更に、第１領域Ｎ１ａ及び第２領域Ｎ２ａは隣接した領域である。従って、図５では、当該第１領域Ｎ１ａ及び当該第２領域Ｎ２ａを合わせた領域が、１つの領域としてクラスタ化される。

なお、図４（ｄ）及び図５（ｄ）においては、クラスタ化された領域は１つしか例示されていないが、例えば、隣接していない複数の領域において、各画素P(x,y)の輝度変化量ΔI(x,y)が所定量ΔI_th以下となる場合等のように、当該領域が複数存在する場合もある。

遮蔽検知装置１は、続くステップＳＴ６で、所定の大きさ以上のクラスタを対象領域Ｔａとして抽出する（図４（ｄ）又は図５（ｄ）を参照）。ここで、「所定の大きさ」は、比較的大きな領域が遮蔽された場合に検知できるように設定されている。

なお、図４（ｄ）及び図５（ｄ）においては、対象領域Ｔａは１つしか例示されていないが、当該対象領域Ｔａは複数存在する場合もある。

また、遮蔽検知装置１は、対象領域Ｔａを抽出する際に、車両Ｃの一部が定常的に撮像されている場合には、当該車両Ｃの一部の画像部分を除外して対象領域Ｔａを抽出する。

例えば、図５（ｄ）において、対象領域Ｔａは、車両Ｃの前方部分の画像部分が除外されて抽出されている。なお、図４（ｄ）においても、同様に、車両Ｃの前方部分が除外されて抽出されている（図４では、撮像画像Imgの下部は、遮蔽物の画像部分となっているが、当該遮蔽物が存在しない場合には、図５のように車両Ｃの前方部分の画像部分が存在している）。

カメラ１１の配置によって、撮像画像Img内のどの領域に、車両Ｃの一部の画像部分が存在するかが規定される。従って、本実施形態では、予め規定された領域を常に除外することで、対象領域Ｔａから車両Ｃの一部の画像部分を除外している。

なお、ステップＳＴ６よりも前の処理で、当該車両Ｃの一部の画像部分を、処理の対象外としていてもよい。また、テンプレートマッチング等によって車両Ｃの一部の画像部分を認識して、当該認識した領域を除外するようにしてもよい。

ここで、ステップＳＴ３〜ＳＴ６が、領域抽出部８１によって実行される処理に相当する。

遮蔽検知装置１は、続くステップＳＴ７で、各対象領域Ｔａにおいて、当該対象領域Ｔａの全画素の輝度の分散Ivを算出する。ここで、本ステップＳＴ７が、特徴量算出部８４によって実行される処理に相当する。

図４（ｄ）においては、対象領域Ｔａは、遮蔽領域Ｓａ（常に、その領域内が全体的に輝度の分布が平坦な領域）と同等の領域であるので、対象領域Ｔａの輝度の分散Ivは、比較的小さくなる（すなわち、図４（ｄ）の対象領域Ｔａは、本発明における「平坦領域」に相当する）。

一方、図５（ｄ）においては、対象領域Ｔａは、第１領域Ｎ１ａと第２領域Ｎ２ａとを合わせた領域である。ここで、前述したように、第２領域Ｎ２ａの各画素P(x,y)の輝度I(x,y)は、第１領域Ｎ１ａの各画素P(x,y)の輝度I(x,y)よりも比較的に小さい（暗い）傾向にある。このように、図５（ｄ）においては、対象領域Ｔａが、各画素P(x,y)の輝度I(x,y)の異なる２つの領域Ｎ１ａ，Ｎ２ａが合わさった領域であるので、当該対象領域Ｔａの輝度の分散Ivは、比較的大きくなる。

遮蔽検知装置１は、続くステップＳＴ８で、いずれかの対象領域Ｔａにおいて、輝度の分散Ivが所定値Iv_th以下か否かを判定する。ここで、本ステップＳＴ８における所定値Iv_thは、カメラ１１を遮蔽している遮蔽物の画像部分による対象領域（例えば、図４（ｄ）の対象領域Ｔａ）か、変化のない景色の画像部分（図５（ｄ）の対象領域Ｔａ）かを、高い信頼性で識別可能な値に設定されている。

本ステップＳＴ８が、判定部８２によって実行される処理に相当する。

遮蔽検知装置１は、ステップＳＴ８で、いずれかの対象領域Ｔａにおいて、輝度の分散Ivが所定値Iv_th以下であると判定した場合には、ステップＳＴ９に進み、カメラ１１が遮蔽されていると検知する。これにより、遮蔽検知装置１は、当該遮蔽検知処理とは別の処理として、運転者にカメラ１１が遮蔽されていることを報知するために、報知部１３による報知を行う（すなわち、報知部１３を点灯する）。

ここで、本ステップＳＴ９が、遮蔽検知部８３によって実行される処理に相当する。

遮蔽検知装置１は、ステップＳＴ８で、全ての対象領域Ｔａにおいて、輝度の分散Ivが所定値Iv_thより大きいと判定した場合には、ステップＳＴ１０に進み、カメラ１１が遮蔽されていないと検知する。

遮蔽検知装置１は、ステップＳＴ９又はステップＳＴ１０の処理が終了すると、本フローチャートの処理を終了する。

以上のように、図４に例示されたように、カメラ１１を遮蔽する遮蔽物による画像部分（すなわち、対象領域Ｔａ）においては、輝度の分散Ivが所定値Iv_th以下すなわち対象領域Ｔａ内の輝度I(x,y)の分布が平坦になる（対象領域Ｔａが平坦領域となる）。更に、図５に例示されたように、変化のない景色が継続する場合においては、カメラ１１が遮蔽されていないのであれば、輝度の分散Ivが所定値Iv_thよりも大きいすなわち対象領域Ｔａ内の輝度I(x,y)の分布が平坦とはならない（対象領域Ｔａが平坦領域とはならない）ことが多い。

従って、対象領域Ｔａの輝度の分散Ivが所定値Iv_th以下の場合には、当該対象領域Ｔａは、カメラ１１が遮蔽物により遮蔽されている場合における当該遮蔽物の画像部分である可能性が高い。このように、当該対象領域Ｔａが平坦領域であるときに（すなわち、対象領域Ｔａの輝度の分散Ivが所定値Iv_th以下のときに）、カメラ１１が遮蔽されている検知することで、変化のない景色が継続しているときにカメラが遮蔽されていると誤検知することを防止でき、カメラ１１が遮蔽されていることをより高い信頼性で検知できる。

また、いずれの撮像画像Imgにおいても同一の領域に車両Ｃの一部の画像部分が存在する場合、当該車両Ｃの一部の画像部分において、各撮像画像Img間の輝度変化量ΔI(x,y)が無いか又は少ない（輝度変化量ΔI(x,y)が所定量ΔI_th以下となる）。従って、遮蔽検知装置１は、ステップＳＴ６において、車両Ｃの一部の画像部分を除外して対象領域Ｔａを抽出している。これにより、例えば、車両Ｃの一部の画像部分が、輝度の分散Ivが所定値Iv_th以下となるような場合において、遮蔽検知装置１が、カメラ１１が遮蔽されていると誤検知することを防止できる。

なお、本実施形態では、対象領域Ｔａが平面領域であるか否かの判定を、当該対象領域Ｔａにおける輝度の分散Ivを用いて判定しているが、当該対象領域Ｔａにおける色の分散で判定してもよいし、又は当該対象領域Ｔａにおける輝度の空間周波数又は色の空間周波数で判定してもよい（すなわち、第２の所定種類の画素値は、輝度又は色を表す画素値のいずれも取り得る）。ここで、上記空間周波数は、基本波成分の周波数である。

この場合には、例えば、遮蔽検知装置は、図３のフローチャートにおいて、ステップＳＴ７，ＳＴ８の処理が異なるように構成される。このとき、ステップＳＴ１〜ＳＴ６，ＳＴ９，ＳＴ１０は、本実施形態と同一の構成となる。

詳細には、遮蔽検知装置は、図３のステップＳＴ７で対象領域Ｔａにおいて色の分散を算出し（もしくは、輝度又は色の空間周波数を算出し）、続くステップＳＴ８で色の分散（もしくは、輝度の空間周波数又は色の空間周波数）が所定値以下か否かを判定する。

このときの「所定値」の決定方法は、本実施形態と同様に、カメラ１１を遮蔽している遮蔽物の画像部分による対象領域（例えば、図４（ｄ）の対象領域Ｔａ）か、変化のない景色の画像部分（図５（ｄ）の対象領域Ｔａ）かを、高い信頼性で識別可能な値に設定される。

そして、遮蔽検知装置は、ステップＳＴ８において、色の分散（もしくは、輝度の空間周波数又は色の空間周波数）が所定値以下と判定した場合にはステップＳＴ９に進み、色の分散（もしくは、輝度の空間周波数又は色の空間周波数）が所定値よりも大きいと判定した場合にはステップＳＴ１０に進む。

更に、対象領域Ｔａが平面領域であるか否かの判定としては、別の態様でもよい。例えば、遮蔽検知装置を、対象領域Ｔａと、その周囲を含む所定の領域に対して、第２の所定種類の画素値に基づくエッジ抽出処理を実行し、当該対象領域Ｔａの外形と一致するエッジが抽出されたときに、当該対象領域Ｔａが平坦領域であると判定するように構成してもよい。

以下、図６及び図７を参照して、このように構成された遮蔽検知装置１０１について説明する。遮蔽検知装置１０１は、前述の遮蔽検知装置１の特徴量算出部８４の代わりに、エッジ抽出処理部８５を備える（図６参照）。

そして、遮蔽検知装置１０１は、図３のフローチャートにおいて、ステップＳＴ７，ＳＴ８の処理が異なるように構成される。このとき、ステップＳＴ１〜ＳＴ６，ＳＴ９，ＳＴ１０は、前述の遮蔽検知装置１と同一の構成となる。

詳細には、遮蔽検知装置１０１は、抽出された対象領域Ｔａと、その周囲を含む所定の領域（例えば、画像全体でもよい）に対して、第２の所定種類の画素値に基づくエッジ抽出処理を実行する（この処理が、エッジ抽出処理部８５によって実行される処理に相当する）。

そして、遮蔽検知装置１０１は、抽出されたエッジが対象領域Ｔａの外形と一致する場合には、対象領域Ｔａが平坦領域であると判定してステップＳＴ９に進み、抽出されたエッジが対象領域Ｔａの外形と一致しない場合には、対象領域Ｔａが平坦領域ではないと判定してステップＳＴ１０に進む。

例えば、図４に例示されたように、カメラ１１を遮蔽する遮蔽物による画像部分（すなわち、対象領域Ｔａ）においては、対象領域Ｔａ内の第２の所定種類の画素値（例えば、輝度又は色を表す画素値）の分布が平坦になる（対象領域Ｔａが平坦領域となる）。従って、図７（ａ）に示されるように、対象領域Ｔａ内においては、エッジが抽出されない。

また、少なくとも対象領域Ｔａと非対象領域（Ｎ０ａ）との境界部分においてエッジＥが抽出される。当該抽出されたエッジＥの形状は、対象領域Ｔａの外形と一致する。

ここで、「抽出されたエッジＥが対象領域Ｔａの外形と一致する」とは、非対象領域（Ｎ０ａ）において抽出されたエッジＥについては考慮の対象とはせずに、対象領域Ｔａ内においてエッジが抽出されず（「エッジが抽出されず」には、比較的に弱いエッジ（第２の所定種類の画素値の変化量が比較的小さい場合（すなわち、エッジを抽出する際の当該変化量の閾値を若干大きくすればエッジとして抽出されない程度に小さい変化量の場合））のみが抽出された場合も含む）、且つ対象領域Ｔａと非対象領域（Ｎ０ａ）との境界部分においてエッジが抽出されることである。

なお、図７（ａ）は、簡易的に示す図であり、非対象領域（Ｎ０ａ）において抽出されたエッジについては図示を省略している。

また、図７（ａ）においては、車両Ｃの一部が定常的に撮像されていない場合について例示しているが、車両Ｃの一部が定常的に撮像される場合においては、遮蔽検知装置１は、当該車両Ｃの一部の画像部分を除外してエッジ抽出処理を行う。

更に、図５に例示されたように、変化のない景色が継続する場合においては、カメラ１１が遮蔽されていないのであれば、対象領域Ｔａ内の第２の所定種類の画素値（例えば、輝度又は色を表す画素値）の分布が平坦とはならない（対象領域Ｔａが平坦領域とはならない）ことが多い。従って、図７（ｂ）に示されるように、対象領域Ｔａと第３領域Ｎ３ａとの境界部分においてエッジＥ１が抽出されると共に、対象領域Ｔａ内においては輝度が変化する箇所においてエッジＥ２が抽出される（例えば、第１領域Ｎ１ａと第２領域Ｎ２ａとの境界部分）。このように、エッジＥ２が存在するので、抽出されたエッジが対象領域Ｔａの外形と一致しない。

このようにして、エッジ抽出処理を行った結果、抽出されたエッジが対象領域Ｔａの外形と一致するか否かを判定することによっても、カメラ１１が遮蔽されていること、より高い信頼性で検知できる。

なお、図７（ｂ）においても、図７（ａ）と同様に、対象領域Ｔａから、車両Ｃの一部の画像部分が除外されていない場合を例示している。

また、当該遮蔽検知装置１０１において、エッジ抽出処理によって対象領域の外形と一致するエッジが抽出されたか否かについては判断せずに、対象領域Ｔａ内においてエッジが抽出されない（上記と同様に、「エッジが抽出されない」には、比較的に弱いエッジ（第２の所定種類の画素値の変化量が比較的小さい場合（すなわち、エッジを抽出する際の当該変化量の閾値を若干大きくすればエッジとして抽出されない程度に小さい変化量の場合））のみが抽出された場合も含む）ときに、対象領域Ｔａが平坦領域であると判定し、対象領域Ｔａ内においてエッジが抽出されたときに、対象領域Ｔａが平坦領域ではないと判定してもよい。この場合、遮蔽検知装置１０１は、少なくとも対象領域Ｔａに対して、第２の所定種類の画素値に基づくエッジ抽出処理を実行すればよい。

また、本実施形態では、ステップＳＴ３において、各画素P(x,y)における輝度I(x,y)の時間変化量ΔI(x,y)を算出しているが、これに限らず、例えば、各画素P(x,y)における色の時間変化量を算出してもよい（すなわち、第１の所定種類の画素値は、輝度又は色を表す画素値のいずれも取り得る）。

また、カメラ１１から露出情報が出力される場合においては、当該出力された露出情報に応じて、ステップＳＴ４で用いる所定量ΔI_thを変化させるように、遮蔽検知装置を構成してもよい。この場合には、遮蔽検知装置は、例えば、露出情報より撮像画像が相対的に明るいことを認識した場合には、撮像画像が相対的に暗い場合よりも当該所定量ΔI_thが大きくなるように、当該所定量ΔI_thを変更する。

また、車速Ｖに応じて、ステップＳＴ４で用いる所定量ΔI_thを変化させるように、遮蔽検知装置を構成してもよい。

また、本実施形態では、遮蔽検知装置１は、対象領域Ｔａから車両Ｃの一部の画像部分を除外する処理が行われているが、例えば、車両Ｃの一部が撮像画像Imgに含まれないようにカメラ１１を配置する場合等において、当該除外する処理は行なわくてもよい。

また、本実施形態では、カメラ１１としてカラーカメラを用いているが、例えば、第１の所定種類の画素値及び第２の所定種類の画素値として、輝度を用いる場合等においては、カメラとして白黒カメラを用いてもよい。

１…遮蔽検知装置（第１実施形態）、Img…撮像画像、Ｃ…車両、１１…カメラ、８１…領域抽出部、８２…判定部、８３…遮蔽検知部、８４…特徴量算出部、８５…エッジ抽出処理部、Ｔａ…対象領域、ΔI(x,y)…輝度変化量（時間変化量）、ΔI_th…所定量、Iv_th…所定値、Iv…輝度の分散、１０１…遮蔽検知装置（第２実施形態）。

Claims (5)

1. 車両の周辺を、前記車両に搭載されたカメラによって異なるタイミングで撮像して得られた複数の撮像画像において、前記各撮像画像の第１の所定種類の画素値の時間変化量が所定量以下の領域である対象領域を抽出する領域抽出部と、
   前記領域抽出部によって抽出された対象領域が、第２の所定種類の画素値の分布が平坦な領域である平坦領域であるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部が前記対象領域が平坦領域であると判定したときに、前記カメラが遮蔽されていると検知する遮蔽検知部とを備えることを特徴とする遮蔽検知装置。
2. 請求項１に記載の遮蔽検知装置において、
   前記第２の所定種類の画素値は輝度又は色を表す画素値であり、
   前記領域抽出部によって抽出された対象領域の輝度の分散、色の分散、輝度の空間周波数又は色の空間周波数を算出する特徴量算出部を備え、
   前記判定部は、前記特徴量算出部によって算出された輝度の分散、色の分散、輝度の空間周波数又は色の空間周波数が所定値以下であるときに、当該対象領域が平坦領域であると判定するように構成されていることを特徴とする遮蔽検知装置。
3. 請求項１又は２に記載の遮蔽検知装置において、
   前記領域抽出部によって抽出された対象領域とその周囲を含む所定の領域に対して、前記第２の所定種類の画素値に基づくエッジ抽出処理を実行するエッジ抽出処理部を備え、
   前記判定部は、前記エッジ抽出処理部がエッジ抽出処理を実行することで、当該対象領域の外形と一致するエッジが抽出されたときに、当該対象領域が平坦領域であると判定するように構成されていることを特徴とする遮蔽検知装置。
4. 請求項１又は２に記載の遮蔽検知装置において、
   前記領域抽出部によって抽出された対象領域に対して、前記第２の所定種類の画素値に基づくエッジ抽出処理を実行するエッジ抽出処理部を備え、
   前記判定部は、前記エッジ抽出処理部がエッジ抽出処理を実行することで、当該対象領域内でエッジが抽出されなかったときに、当該対象領域が平坦領域であると判定するように構成されていることを特徴とする遮蔽検知装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の遮蔽検知装置において、前記領域抽出部は、前記車両の一部の画像部分が前記撮像画像に含まれる場合には、当該車両の一部の画像部分を除外して前記対象領域を抽出するように構成されていることを特徴とする遮蔽検知装置。