JP2016110373A - カーブミラー検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カーブミラーを高い精度で検出する技術を提供することを目的としている。
カーブミラー検出手段は、車両の周辺を撮像する撮像手段(11)により撮像された撮像画像から、カーブミラーの特徴を有する領域であるカーブミラー候補を1つ以上検出する。
カーブミラー検出手段は、車両の周辺を撮像する撮像手段(11)により撮像された撮像画像から、カーブミラーの特徴を有する領域であるカーブミラー候補を1つ以上検出する。
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
[1.実施形態]
[1−1.構成]
本実施形態の車載システム1は自動車等の車両に搭載されて用いられるシステムであって、図1に示すように、車載カメラ11と、ディスプレイ13と、カーブミラー検出装置15と、を備えている。
車載カメラ11は、車両の周辺、特に前方を撮像する撮像装置であって、例えば公知のCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサなどを用いることができる。車載カメラ11は、所定の時間間隔(一例として1/15s)で車両前方を撮像し、撮像画像をカーブミラー検出装置15に出力する。車載カメラ11が、本発明における撮像手段の一例である。
このカーブミラー検出装置15は、CPU21と、CPU21が実行するプログラム等を記憶するROM22と、CPU21によるプログラム実行時に作業領域として使用されるRAM23と、電気的にデータを書き換え可能なフラッシュメモリやEEPROM等の不揮発性メモリ24などを備えるコンピュータシステムとして構成されており、プログラムの実行により所定の処理を実行する。
[1−2.カーブミラー検出装置15による処理]
カーブミラー検出装置15のCPU21により実行されるカーブミラー鏡像出力処理について、図2に示すフローチャートに基づいて説明する。本処理は、一例として車両のイグニッションスイッチをオンとしたときに開始される。
S4では、CPU21は、S3にて検出されたカーブミラー候補のそれぞれに対してスコアを算出する。スコアとは、彩度、形状、明度の3つの特徴に対して算出される特徴量それぞれについて、カーブミラーとしての尤度を示す値に変換したものである。スコアを算出する目的と、スコアの具体的な算出方法を以下に説明する。
運転者から見たカーブミラーの鏡面に映る鏡像には、高い彩度で示される対象物と、低い彩度で示される対象物と、が含まれる。高い彩度で示される対象物とは、例えば、建造物、カラー舗装、白線、車両などが該当し、低い彩度で示される対象物とは、例えば、空や道路などが該当する。
複数の実際のカーブミラーにおける上記比率の分布を取ると、地域、時刻等に応じて偏りがあることが分かった。例えば、ある地域では、図6(A)のように、カーブミラー51の鏡像51aのうち道路61や空63の占める割合が多く、彩度の低い部分の割合が高いカーブミラーが相対的に多い。
彩度スコアを算出する具体的な処理を説明する。
撮像画像にカーブミラーが存在する場合、ハフ変換により検出されたカーブミラー候補の円又は楕円の円周上には、エッジが多数存在する状態となりやすい。そこで、S3にて抽出されたカーブミラー候補の円周上におけるエッジの連続性の度合を特徴量として求め、連続性が高いほど高いスコアを出力する。
まず撮像画像31をHSV色空間でフィルタする。ここでは、彩度が低い画素をフィルタ処理により除去して彩度が高い画素による画像を生成する。具体的には、撮像画像の各画素に対し、閾値を設けて彩度を2値化して、階調値を0又は255に設定した2値化画像を生成する。
<明度スコア>
運転者から見たカーブミラーの鏡面に映る鏡像には、高い明度で示される対象物と、低い明度で示される対象物と、が含まれる。高い明度で示される対象物とは、例えば歩行者、車両などが該当し、低い明度で示される対象物とは、例えば空や道路などが該当する。
具体的には、まず撮像画像31をHSV色空間でフィルタする。ここでは、彩度が高い画素と明度が低い画素とをフィルタ処理により除去して、彩度が低く、かつ明度が高い画素による画像を生成する。具体的には、撮像画像の各画素に対し、彩度と明度のそれぞれに閾値を設けて、彩度が閾値以下であり、明度が閾値以上である画素の階調値を255とし、彩度が閾値を超えているか、明度が閾値未満である画素の階調値を0とした2値化画像を生成する。
α1+α2+α3=1.0 (α1〜α3は任意)
このようにして各カーブミラー候補について尤度パラメータLを算出し、尤度パラメータLが所定の閾値以上であるカーブミラー候補を抽出する。
(i)S5にて抽出されたカーブミラー候補の1つを選択する。これを基準候補とする。
(ii)制限画像41上で基準候補と交差する他のカーブミラー候補を抽出する。
(iii)基準候補と、上記(ii)にて抽出されたカーブミラー候補と、の中で最も尤度パラメータLが大きいカーブミラー候補を選択する。
(iv)上記(iii)にて基準候補が選択された場合には、基準候補をカーブミラーとして特定する。一方、(iii)にて基準候補でないカーブミラー候補が選択された場合には、その選択されたカーブミラー候補を基準候補として再度(ii)を実行する。
S8では、CPU21は、その撮像画像31から抽出した鏡像をディスプレイ13に表示させる。表示の方法は特に限定されないが、特開2009−211624号公報の図7に記載されるように、走行案内画面と合わせて鏡像を表示してもよいし、鏡像のみを表示してもよい。このS8の後、処理がS1に戻る。
[1A]本実施形態のカーブミラー検出装置15において、CPU21は、車両の周辺を撮像する車載カメラ11により撮像された撮像画像31から、カーブミラーの特徴を有する領域であるカーブミラー候補を1つ以上検出する。
また、エッジ検出のためのフィルタ処理を行わないように構成されていてもよい。この場合、撮像画像においてカーブミラーが存在しない領域において検出されてしまうカーブミラー候補の数が増加する可能性があるが、カーブミラーが存在する領域がカーブミラー候補として検出されない可能性は低減される。言い換えると、カーブミラー候補の誤検出数が増加してしまう一方、カーブミラーの未検知率を低減することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。
また形状パラメータも同様に、エッジの連続性を示すパラメータであればその算出方法は特に限定されない。例えばエッジ間の距離や密度などのパラメータを用いることができる。形状パラメータの適合値は、形状パラメータが取り得る最大値を設定することができる。
Claims (7)
- 車両の周辺を撮像する撮像手段(11)により撮像された撮像画像から、カーブミラーの特徴を有する領域であるカーブミラー候補を1つ以上検出するカーブミラー検出手段(21)と、
前記撮像画像における前記カーブミラー候補を構成する各画素の彩度に基づくパラメータである彩度パラメータ、前記カーブミラー候補を構成する各画素の明度に基づくパラメータである明度パラメータ、及び、前記撮像画像に対してエッジ点の検出を行うエッジ検出手段により検出された前記カーブミラー候補に対応するエッジ点の連続性に基づくパラメータである形状パラメータ、よりなる群から選ばれる2つ以上の特徴量に基づいて、前記カーブミラー候補のカーブミラーとしての尤度に関する尤度情報を出力する尤度出力手段と(21)、を備える
ことを特徴とするカーブミラー検出装置(15)。 - 前記彩度パラメータとは、彩度が所定の閾値以上である画素と該閾値未満である画素との比率であって、
前記明度パラメータとは、明度が所定の閾値以上である画素と該閾値未満である画素との比率である
ことを特徴とする請求項1に記載のカーブミラー検出装置。 - 前記尤度出力手段は、カーブミラーが取り得る蓋然性の高い値として予め取得された適合値に前記特徴量が近いほど、前記カーブミラー候補のカーブミラーとしての尤度が高い旨を示す前記尤度情報を出力する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のカーブミラー検出装置。 - 車両の周辺を撮像する撮像手段(11)により撮像された撮像画像から、カーブミラーの特徴を有する領域であるカーブミラー候補を1つ以上検出するカーブミラー検出手段(21)と、
前記カーブミラー候補を構成する画素のうち、彩度及び明度の少なくともいずれか一方が所定の範囲に属する画素の存在する割合に基づいて、前記カーブミラー候補のカーブミラーとしての尤度に関する尤度情報を出力する尤度出力手段と(21)、を備える
ことを特徴とするカーブミラー検出装置(15)。 - 前記撮像画像は、色相、彩度、及び明度の少なくともいずれか1つを含む色空間にて示されるものであり、
前記撮像画像の色相、彩度、及び明度の少なくともいずれか1つを、予め設定された範囲内の値となるように制限した画像である制限画像を生成する制限手段(21)を有しており、
前記カーブミラー検出手段は、前記制限手段により生成された前記制限画像を用いて前記カーブミラー候補を検出する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のカーブミラー検出装置。 - 前記カーブミラー検出手段は、前記撮像画像のエッジ点を検出し、検出されたエッジ点をハフ変換することにより前記カーブミラー候補を検出する
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のカーブミラー検出装置。 - 前記カーブミラー検出手段により検出されたカーブミラー候補と、前記尤度出力手段により出力された尤度情報と、に基づいて、前記撮像画像に映されるカーブミラーを特定する特定手段(21)を備える
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のカーブミラー検出装置。
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