JP2017010382A - Parallax detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステレオカメラにて連続撮像された第1カメラ画像及び第2カメラ画像に基づいて視差画像を作成する視差検出装置に関するものである。 The present invention relates to a parallax detection device that creates a parallax image based on a first camera image and a second camera image continuously captured by a stereo camera.
従来、ステレオカメラによって撮影した第1カメラ画像及び第2カメラ画像から、動く物体つまり動物体を認識する視差検出装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a parallax detection device that recognizes a moving object, that is, a moving object from a first camera image and a second camera image captured by a stereo camera is known.
例えば、特許文献1には、視差検出装置としての動物体検出装置が開示されている。この動物体検出装置は、ステレオカメラによる左右の画像間の視差を示す視差画像を時間的に比較することにより、動く物体を検出する。 For example, Patent Document 1 discloses a moving object detection device as a parallax detection device. This moving object detection apparatus detects a moving object by temporally comparing parallax images indicating parallax between left and right images by a stereo camera.
具体的には、上記特許文献1に開示された視差検出装置としての動物体検出装置100は、図11に示すように、視差算出部101、時間的差分算出部102、初期差分算出部103、及び動物体検出部104を備えている。そして、まず、視差算出部101が、ステレオカメラを構成する2台のカメラ間における視差を算出し、画像化した視差画像を作成する。ここで、視差画像は、距離画像とも言われ、第1カメラ画像及び第2カメラ画像の視差、つまりこれら2つの画像に投影される対象点の位置のずれを表した画像であり、視差の大きさを濃淡で表す。例えば、視差画像は、ずれの大きい部分をグレースケールにおける白で表し、ずれの小さい部分をグレースケールにおける黒で表わす。この結果、視差画像により、白で表された部分が近距離位置に存在し、黒で表された部分が遠距離位置に存在することが分かる。
Specifically, the moving
次に、時間的差分算出部102は、視差算出部101により算出された視差画像の単位時間における差分画像を算出すると共に、2台のカメラ間に共通の撮影領域における時間的な差分画像から連結領域を抽出する。これにより、視差画像の時間的な変化量を知る。
Next, the temporal
次いで、初期差分算出部103は、視差算出部101により算出された視差画像のリファレンス画像に対する差分画像を算出すると共に、2台のカメラ間に共通の撮影領域におけるリファレンス画像との差分画像に対して二値化処理及び膨張伸縮処理を施し、連結領域を抽出する。そして、動物体検出部104は、抽出された2つの上記連結領域のうち、少なくとも一方の連結領域の画素値が閾値を超える場合に、動く物体であるとして検出している。
Next, the initial
しかしながら、上記従来の特許文献1に開示された動物体検出装置100では、視差算出部101においてステレオカメラの画像から視差を算出するにあたって、全ての画像領域において、視差を算出している。このため、視差を算出するための計算量が多くなってしまい、処理に高価なプロセッサを使用したり、専用のハードウェアを準備したりする必要がある。
However, in the moving
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、少ない計算量で視差を算出することができる視差検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a parallax detection device capable of calculating parallax with a small calculation amount.
本発明の一態様における視差検出装置は、上記の課題を解決するために、ステレオカメラにて連続撮像された第1カメラ画像及び第2カメラ画像に基づいて視差画像を作成する視差検出装置において、撮像タイミングの異なる2枚の上記第1カメラ画像から動き領域を検出する動き領域検出部と、上記検出された動き領域について、視差を算出する視差算出部とを備えていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, a parallax detection device according to an aspect of the present invention creates a parallax image based on a first camera image and a second camera image continuously captured by a stereo camera. A motion region detection unit that detects a motion region from the two first camera images having different imaging timings and a parallax calculation unit that calculates a parallax for the detected motion region are provided.
本発明の一態様によれば、少ない計算量で視差を算出することができる視差検出装置を提供するという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, there is an effect of providing a parallax detection device capable of calculating parallax with a small calculation amount.
〔実施形態1〕
(視差検出装置の構成)
本発明の一実施形態について図1〜図6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
Embodiment 1
(Configuration of parallax detection device)
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
本実施形態の視差検出装置1Aの構成及び機能について、図1に基づいて説明する。図1は、本実施形態における視差検出装置1Aの構成を示すブロック図である。
The configuration and function of the
本実施形態の視差検出装置1Aは、図1に示すように、ステレオカメラ11と、動き画像作成部12と、動き領域検出部13Aと、視差算出部14Aと、視差画像作成部15Aとを備えている。
As shown in FIG. 1, the
ステレオカメラ11は、第1カメラとしての左カメラ11a、及び第2カメラとしての右カメラ11bから構成される。左カメラ11a及び右カメラ11bは、それぞれ連続して同時刻に撮影して、第1カメラ画像としての左カメラ画像CL、及び第2カメラ画像としての右カメラ画像CRを作成する。そして、左カメラ11a及び右カメラ11bは、左カメラ画像CL及び右カメラ画像CRを、動き画像作成部12としてそれぞれ個別に設けられた左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12bにそれぞれ送信する。
The
左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12bは、それぞれ左カメラ11a及び右カメラ11bから送信された左カメラ画像CL及び右カメラ画像CRにおいて、時間変化しているピクセルつまり画素を示す第1動き画像としての左動き画像DL、及び第2動き画像としての右動き画像DRを作成する。
The left motion
具体的な左動き画像DL及び右動き画像DRの作成方法は、以下のとおりである。すなわち、左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12bは、1枚前の画像をそれぞれ記憶しておき、1枚前の画像と現在の画像とのピクセル値つまり階調値の差分を計算する。次に、該差分が一定値以上のピクセルには「1」、該差分が一定値よりも小さいピクセルには「0」を与える二値化を行う。以下では、該差分が一定値以上のピクセルを変化ピクセル、該差分が一定値よりも小さいピクセルを無変化ピクセルと呼ぶことにする。
A specific method for creating the left motion image DL and the right motion image DR is as follows. That is, the left motion
本実施形態では、左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12bは、上述したような方法によって左動き画像DL及び右動き画像DRを作成したが、本発明においては、本実施形態の視差検出装置1Aにおける動き画像の作成方法に限定されない。例えば、動き画像の作成方法は、過去数枚〜数十枚の画像を平均した画像を背景画像とし、該背景画像と現在の画像とのピクセル値の差分を計算する方法や、1枚前の画像と現在の画像とのピクセル値の差分値を二値化せずに該差分値をそのまま使う方法であってもよい。つまり、動き画像の作成方法は、前画像と現在の画像とにおいて、ピクセル値が変化したピクセルを特定できる方法であればよい。
In the present embodiment, the left motion
左動き画像作成部12aは、作成した左動き画像DLを、動き領域検出部13Aを経て視差算出部14Aに送信する。一方、右動き画像作成部12bは、作成した右動き画像DRを、直接、視差算出部14Aに送信する。
The left motion
動き領域検出部13Aは、左動き画像作成部12aから送られた左動き画像DL内において、変化のあったピクセルが、左動き画像DLの全領域を区分した各区分領域について一定割合以上存在する区分領域を第1動き領域として検出する。詳細には、変化ピクセルが第1割合としての一定値P以上かつ第2割合としての一定値Q(一定値P<一定値Q)未満の間で存在する区分領域を検出する。
In the left motion image DL sent from the left motion
ここで、区分領域の大きさについて説明する。区分領域の大きさが大き過ぎると、左カメラ11aからの距離が異なる地点に存在する、異なる動き物体が1つの区分領域内に入ってしまう可能性がある。その結果、後述する視差算出部14Aにおいて、視差の検出ができなくなる可能性がある。一方、区分領域の大きさが小さ過ぎると、区分領域の特徴が小さくなってしまう。その結果、視差算出部14Aにおいて、誤った領域との視差を検出してしまう可能性がある。以上に示したことから、区分領域の大きさは適切に設定する必要がある。具体的には、カメラの画素数にもよるが、区分領域の大きさは、例えば8×8ピクセル程度にしておくことが望ましい。
Here, the size of the segmented area will be described. If the size of the segmented area is too large, different moving objects that exist at different distances from the
次に、動き領域検出部13Aが検出する区分領域が有する、変化ピクセルの値の範囲の設定、つまり、一定値P及び一定値Qの設定について説明する。
Next, the setting of the range of the value of the change pixel, that is, the setting of the constant value P and the constant value Q, which the segment area detected by the motion
まず、下限値である一定値Pの設定について説明する。上述した左動き画像作成部12aにおいて、左カメラ11aのノイズの影響によって、本来無変化ピクセルと判断されるべきピクセルが、変化ピクセルと判断されることがある。この影響を排除できるようにするため、下限値である値Pをある程度大きく設定する必要がある。具体的には、左カメラ11a及び右カメラ11bの画素数にもよるが、区分領域の大きさが8×8ピクセルである場合、値Pを16個以上に設定することが望ましい。
First, the setting of the constant value P that is the lower limit value will be described. In the above-described left motion
次に、上限値である一定値Qの設定について説明する。区分領域内において、変化ピクセルの数が多すぎる場合、区分領域内の変化ピクセルのパターンに特徴がなくなる。このため、視差算出部14Aにおいて、パターンマッチングを行う際に誤った領域を検出してしまう虞がある。したがって、上限値である値Qをある程度小さく設定する必要がある。具体的には、左カメラ11a及び右カメラ11bの画素数にもよるが、区分領域の大きさが8×8ピクセルである場合、値Qを48個以下に設定することが望ましい。
Next, the setting of the constant value Q that is the upper limit value will be described. If there are too many changing pixels in the segmented area, the pattern of the changing pixels in the segmented area is not characteristic. For this reason, in the
動き領域検出部13Aは、左動き画像作成部12aから送られた左動き画像DL内において、全ての領域について、設定した値の範囲で変化ピクセルが存在する区分領域である第1動き領域としての左動き領域座標ELを検出する。動き領域検出部13Aは、検出された左動き領域座標ELを、視差算出部14Aに送信する。
The motion
視差算出部14Aは、本実施形態では、動き画像類似領域検出部14aと動き画像視差算出部14bとを備えている。
In this embodiment, the
動き画像類似領域検出部14aは、動き領域検出部13Aから送られた左動き領域座標Eの特徴と類似する特徴を有する第2動き領域としての右動き領域座標ERを右動き画像DRから検出する。
The motion image similar
また、動き画像視差算出部14bは、左動き画像DLの左動き領域座標ELと右動き画像DRの右動き領域座標ERとの視差を算出する。
In addition, the motion image
具体的な視差の算出方法を以下に説明する。 A specific parallax calculation method will be described below.
動き画像類似領域検出部14aは、左動き画像DLにおける、動き領域検出部13Aから送られた、設定した値の範囲で変化ピクセルが存在する区分領域である左動き領域座標ELのパターンと似ている右動き領域座標ERを、右動き画像DRにおけるエピポーラ線上で探索する。尚、エピポーラ線上とは、ステレオカメラ11が平行化されている場合、例えば、左カメラ11aと右カメラ11bとが同じy座標に位置する場合には、同一y座標の横線上をいう。
The motion image similar
右動き画像DRにおいて、似ている右動き領域座標ERが検知された場合、視差算出部14Aは、左動き領域座標ELと右動き領域座標ERとの距離の差から視差を算出する。尚、左カメラ11aと右カメラ11bとが同じy座標である場合には、左動き領域座標EL及び右動き領域座標ERのx座標の差からその領域に対する視差を算出する。
When a similar right motion region coordinate ER is detected in the right motion image DR, the
ここで、左動き領域座標ELのパターンと似ている右動き領域座標ERの領域を求める方法は、どのような方法でもよいが、例えばテンプレートマッチング、位相限定相関法等によって求めることができる。 Here, the method for obtaining the region of the right motion region coordinate ER that is similar to the pattern of the left motion region coordinate EL may be any method, but may be obtained by, for example, template matching, phase-only correlation method, or the like.
視差算出部14Aの動き画像視差算出部14bは、動き領域検出部13Aにて検出された左動き領域座標ELと、動き画像類似領域検出部14aにおいて検出された右動き領域座標ERとの全てについて視差を算出する。視差算出部14Aは、算出された結果を視差画像作成部15Bに送信する。
The motion image
視差画像作成部15Bは、視差算出部14Aから送られた視差算出結果を用いて、視差画像を作成する。視差画像は、視差の大きさを濃淡で表した画像である。具体的には、視差画像は、視差が大きい領域ほど白く表示され、視差が小さい領域ほどを黒く表示される、視差を検出していない領域については、黒で表示される。
The parallax
(視差検出装置の具体的動作)
次に、本実施形態における視差検出装置1Aの具体的動作について、前記図1、及び図2の(a)(b)〜図6に基づいて、具体例を示しながら説明する。図2の(a)は、視差検出装置1Aのステレオカメラ11における左カメラ11aにて撮影した画像の一例を示す図である。図2の(b)は、視差検出装置1Aのステレオカメラ11における右カメラ11bにて撮影した画像の一例を示す図である。
(Specific operation of parallax detection device)
Next, a specific operation of the
まず、ステレオカメラ11の左カメラ11a及び右カメラ11bは、ある時刻における画像を同時に撮影する。左カメラ11a及び右カメラ11bにより撮影した画像の例は、図2の(a)(b)に示される。
First, the
左カメラ11a及び右カメラ11bにより撮影した左カメラ画像CL及び右カメラ画像CRは、図2の(a)(b)に示すように、左カメラ11a及び右カメラ11bがそれぞれ異なる場所から撮影しているので、ずれが生じている。左カメラ11a及び右カメラ11bは、撮影した左カメラ画像CL及び右カメラ画像CRを、動画像として、それぞれ左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12bに送信する。
The left camera image CL and the right camera image CR photographed by the
左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12bは、それぞれ左カメラ11a及び右カメラ11bから送られた動画像において、時間変化しているピクセルを抜き出した動き画像を作成する。
The left motion
左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12bによって作成された動き画像の例を図3の(a)(b)に示す。図3の(a)は、視差検出装置1Aにおいて、左動き画像作成部12aによって作成された左動き画像DLの一例を示す図である。図3の(b)は右動き画像作成部12bによって作成された右動き画像DRの一例を示す図である。
Examples of motion images created by the left motion
左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12bは、それぞれ1枚前の左カメラ画像CL及び右カメラ画像CRを記憶しておき、前画像と現在の画像とのピクセル値の差分を計算する。図3の(a)(b)においては、変化ピクセルつまり物体が動いているピクセルを白で示し、無変化ピクセルつまり物体が動いていないピクセルを黒で示している。
The left motion
左動き画像作成部12aは作成した左動き画像DLを動き領域検出部13Aを経由して視差算出部14Aに送信する一方、右動き画像作成部12bは作成した右動き画像DRを、直接、視差算出部14Aに送信する。
The left motion
動き領域検出部13Aは、左動き画像作成部12aから送られた左動き画像DL内において、一定の範囲の割合で、変化ピクセルが存在する区分領域である左動き領域座標ELを検出する。図4は、動き領域検出部13Aにおいて、動き領域を検出する方法を示す図である。
The motion
例えば、図4に示す領域G1は、区分領域の1つであり、領域G1においては、変化ピクセルが存在しない。このため、上述した一定の範囲の割合ではないので、動き領域であるとは判定されない。また、図4に示す領域G2では、変化ピクセルの割合が上述した一定の範囲の割合であるので、動き領域であると判定される。 For example, a region G1 illustrated in FIG. 4 is one of the divided regions, and no change pixel exists in the region G1. For this reason, since it is not the ratio of the fixed range mentioned above, it is not determined that it is a motion region. Further, in the region G2 shown in FIG. 4, since the ratio of the change pixels is the above-described ratio in the certain range, it is determined that the region is a motion region.
動き領域検出部13Aは、左動き画像作成部12aから送られた左動き画像DL内において、全ての区分領域について、一定の範囲の割合で変化ピクセルが存在する区分領域である左動き領域座標ELを検出する。動き領域検出部13Aは検出した左動き領域座標ELを、視差算出部14Aに送信する。
The motion
視差算出部14Aにおける具体的な視差の検出方法を、図5の(a)(b)に基づいて説明する。図5の(a)は、視差検出装置1Aの視差算出部14Aによって視差を算出する方法を示すものであって、左動き画像作成部12aによって作成された左動き画像DLを示す図である。図5の(b)は、右動き画像作成部12bによって作成された右動き画像DRを示す図である。
A specific method for detecting parallax in the
視差算出部14Aは、図5の(a)に示すように、動き画像類似領域検出部14aにて、左動き画像作成部12aから送られた左動き画像DLにおける動き領域検出部13Aから送られた区分領域の座標である左動き領域座標ELと似ている領域の座標である右動き領域座標ERを、図5の(b)に示すように、右動き画像作成部12bから送られた右動き画像DRにおいて検出する。次に、視差算出部14Aの動き画像視差算出部14bは、左動き領域座標ELと右動き領域座標ERとの座標差から視差を算出する。
As shown in FIG. 5A, the
視差算出部14Aは、上記のような方法用いて、動き領域検出部13Aから送られた全ての左動き領域座標ELについて、視差を算出する。一方、視差算出部14Aは、動き領域検出部13Aから送られない座標については、視差を算出しない。その結果、従来のように全ての領域について視差を算出する場合と比べて、計算量が少なくなるので、動き物体の検出にかかる計算を著しく高速にすることができる。
The
視差算出部14Aは、得られた視差算出結果を、視差画像作成部15Bへ送信する。
The
視差画像作成部15Bは、視差算出部14Aから送られた視差算出結果を用いて、視差画像を作成する。図6に視差画像作成部15Bによって作成された視差画像PIの例を示す。
The parallax
視差画像作成部15Bは、図6に示すように、視差の大きさを濃淡で表した視差画像PIを作成する。具体的には、視差画像PIは、視差が大きい領域ほど白く表示され、視差が小さい領域ほどを黒く表示され、視差を検出していない領域つまり物体が静止している領域については、黒で表示される。例示した図6では、ステレオカメラ11が上方から斜めに撮影している。その結果、動き物体の頭に当たる部分は左カメラ11a及び右カメラ11bに近いため、視差が大きくなる。このため、動き物体の頭に当たる部分は白っぽく表示されている。一方、動き物体の足に当たる部分は左カメラ11a及び右カメラ11bから遠いため、視差が小さくなる。このため、動き物体の足に当たる部分は、黒っぽく表示されている。このように、視差の大きさを濃淡で表すことにより、動き物体を検出することができ、かつ、動き物体と左カメラ11a及び右カメラ11bとの距離を把握することができる。
As shown in FIG. 6, the parallax
このように、本実施形態における視差検出装置1Aは、ステレオカメラ11にて連続撮像された第1カメラ画像としての左カメラ画像CL及び第2カメラ画像としての右カメラ画像CRに基づいて視差画像を作成する。そして、撮像タイミングの異なる2枚の左カメラ画像CLから動き領域としての左動き領域座標ELを検出する動き領域検出部13Aと、左カメラ画像CLから検出された左動き領域座標ELについて、右カメラ画像CRから得られる類似領域との視差を算出する視差算出部14Aとを備えている。
As described above, the parallax detection device 1 </ b> A according to the present embodiment obtains a parallax image based on the left camera image CL as the first camera image and the right camera image CR as the second camera image continuously captured by the
上記の構成によれば、視差算出部14Aは、動き領域検出部13Aによって左カメラ画像CLから検出された左動き領域座標ELについて、右カメラ画像CRから得られる類似領域との視差を算出する。これにより、全ての画像領域について視差を算出する場合と比較すると、視差を算出するために必要な計算量を削減することができる。
According to the above configuration, the
したがって、少ない計算量で視差を算出することができる視差検出装置1Aを提供することができる。
Therefore, it is possible to provide the
また、本実施形態における視差検出装置1Aは、ステレオカメラ11にて連続撮像された左カメラ画像CL及び右カメラ画像CRの各々について現在の画像と過去の画像とを比較し、変化があった画素を表示する左動き画像DL及び右動き画像DRを作成する左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12bを備えている。動き領域検出部13Aは、左動き画像DLにおいて変化のあった画素が、左動き画像DLの全領域を区分した各区分領域について第1割合以上存在する区分領域を第1動き領域である左動き領域座標ELとして検出する。また、視差算出部14Aは、左動き画像DLの左動き領域座標ELの特徴と類似する特徴を有する第2動き領域としての右動き領域座標ERを右動き画像DRから検出する動き画像類似領域検出部14aと、左動き画像DLの左動き領域座標ELと右動き画像DRの右動き領域座標ERとの視差を算出する動き画像視差算出部14bとを備えている。
In addition, the
上記の構成によれば、視差算出部14Aは、動き領域検出部13Aによって検出された左動き領域座標ELについて、左動き画像DLの左動き領域座標ELと右動き画像DRの右動き領域座標ERとの視差を算出する。これにより、全ての画像領域について視差を算出する場合と比較すると、視差を算出するために必要な計算量を削減することができる。また、左動き画像DLの左動き領域座標ELと右動き画像DRの右動き領域座標ERとの視差を算出することにより、動き物体のエッジ部の視差を感度良く検出することができる。
According to the above configuration, the
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、図7に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those explained in the above embodiment are given the same reference numerals and explanation thereof is omitted.
前記実施形態1における視差検出装置1Aでは、視差画像作成部15Aが作成した視差画像において、視差算出部14Aが視差を算出していない領域を、黒で表示していた。つまり、視差算出部14Aが視差を算出していない領域については、視差画像作成部15Aは視差画像に視差を表示していなかった。本実施形態における視差検出装置1Bでは、視差算出部14Bが視差を算出していない領域においても、視差画像作成部15Bは視差画像に視差を表示し、視差画像全体について視差を表示する点が、視差検出装置1Aとは異なる。
In the
本実施形態の視差検出装置1Bの構成について、図7に基づいて説明する。図7は、本実施形態における視差検出装置1Bの構成を示すブロック図である。
The configuration of the
本実施形態の視差検出装置1Bでは、図7に示すように、視差算出部14Bは、動き画像全体領域視差算出部14cを備えている。そして、この動き画像全体領域視差算出部14cは、動き物体を検出する動作の前に、動き物体が存在しない背景だけが表示された、左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12bによって作成された左動き画像DL及び右動き画像DRを用いて、画面全体の領域について視差を算出する。そして、視差画像作成部15Bは、視差算出部14Bによって算出された視差算出結果を用いて、視差画像を作成する。
In the
そして、視差画像作成部15Bは、この視差画像を背景視差画像として記憶しておく。この背景視差画像は、一度作成されると、動き物体が存在している視差画像を作成する際に、何度でも使用することができる。
Then, the parallax
次に、動き物体が存在する場合において、視差算出部14Bは、実施形態1の視差検出装置1Aにて作成する方法と同様の方法で視差を算出する。つまり、視差算出部14Bは、動き領域検出部13Aから送られた左動き領域座標ELについて、左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12bからそれぞれ送られた2つの左動き画像DL及び右動き画像DRにおける視差を検出する。一方、視差算出部14Bは、動き領域検出部13Aから送られない座標については、一度しか、視差の算出を行わない。
Next, when there is a moving object, the
視差画像作成部15Bは、視差算出部14Bから送られた視差算出結果を用いて、視差を求めた領域について、背景視差画像を上書きする。これにより、視差画像作成部15Bは、動き物体を検出するための視差画像を作成する。
The parallax
本実施形態の視差検出装置1Bでは、以上のように構成することにより、画面全体において視差を算出することができる。これにより、画面全体の物体について、ステレオカメラ11からの位置を把握することができる。さらに、動き領域検出部13Aから送られない座標は、一度しか視差の算出を行わず、主として動き領域検出部13Aから送られた左動き領域座標ELについて視差を算出している。この結果、視差を算出するための計算量が少なくなる。したがって、視差検出装置1Bでは、動き物体の検出にかかる計算を著しく高速にすることができる。
With the
〔実施形態3〕
本発明の他の実施形態について、図8及び図9に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as those explained in the above embodiment are given the same reference numerals and explanation thereof is omitted.
前記実施形態1における視差検出装置1Aでは、視差算出部14Aにおいて、左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12bから送られた左動き画像DL及び右動き画像DRを用いて視差を算出していた。本実施形態における視差検出装置1Cでは、視差算出部14Cにおいて、左カメラ11a及び右カメラ11bから送られた左カメラ画像CL及び右カメラ画像CRを用いて視差を算出する点が、視差検出装置1Aとは異なっている。
In the
本実施形態の視差検出装置1Cの構成について、図8に基づいて説明する。図8は、本実施形態における視差検出装置1Cの構成を示すブロック図である。 A configuration of the parallax detection device 1 </ b> C according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 8. FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the parallax detection device 1 </ b> C according to the present embodiment.
本実施形態の視差検出装置1Cは、図8に示すように、ステレオカメラ11を構成する左カメラ11a及び右カメラ11bと、左カメラ11aに対して設けられている左動き画像作成部12aと、動き領域検出部13Cと、視差算出部14Cと、視差画像作成部15Cとを備えている。
As illustrated in FIG. 8, the parallax detection device 1 </ b> C according to the present embodiment includes a
視差検出装置1Cでは、左カメラ11aは撮影された左カメラ画像CLを、動画像として、左動き画像作成部12a及び視差算出部14Cに送信する。また、右カメラ11bは、撮影された右カメラ画像CRを、動画像として、視差算出部14Cに送信する。
In the
左動き画像作成部12aは、左カメラ11aから送られた左カメラ画像CLにおいて、時間変化しているピクセルを示す左動き画像DLを作成する。そして、左動き画像作成部12aは、作成した左動き画像DLを、動き領域検出部13Cへ送信する。左動き画像DLを作成する方法は、実施形態1で説明した方法と同様である。
The left motion
次に、動き領域検出部13Cは、左動き画像作成部12aから送られた左動き画像DL内において、一定の割合以上で、変化ピクセルが存在する区分領域である第1動き領域としての左動き領域座標ELを検出する。具体的には、動き領域検出部13Cは、左カメラ11aの画素数にもよるが、区分領域の大きさが8×8ピクセルである場合、変化ピクセルが32個以上存在する区分領域を検出する。なぜなら、変化ピクセルの割合が半分よりも少ない区分領域では、区分領域内で動き物体を示すピクセルの数よりも背景を示すピクセルの数が多くなる。これにより、後述する視差算出部14Cが視差を検出する際に、背景に対する視差を算出してしまう可能性があるためである。
Next, the motion
また、実施形態1における視差検出装置1Aでは、視差算出部14Aは、視差を検出する場合に、左動き画像DL及び右動き画像DRを用いて視差を算出していた。そのため、区分領域内における変化ピクセルの数が多すぎる場合、区分領域内の変化ピクセルのパターンに特徴がなくなる。この結果、視差算出部14Aは、パターンマッチングを行う際に誤った領域を検出してしまう虞があった。したがって、実施形態1における視差検出装置1Aでは、変化ピクセルが存在する割合について上限である一定値Qが設定されていた。
Further, in the
しかし、本実施形態における視差検出装置1Cでは、視差算出部14Cは、視差を検出する場合には、左カメラ画像CL及び右カメラ画像CRを用いて視差を算出する。そのため、区分領域内における変化ピクセルの数が多くても、パターンマッチングを行う際に誤った領域を検出することがない。したがって、変化ピクセルが存在する割合について上限を設定する必要がない。
However, in the
動き領域検出部13Cは、検出した左動き領域座標ELを、視差算出部14Cに送信する。
The motion
視差算出部14Cは、本実施形態では、カメラ画像類似領域検出部14dとカメラ画像視差算出部14eとを備えている。
In the present embodiment, the parallax calculation unit 14C includes a camera image similar
カメラ画像類似領域検出部14dは、動き領域検出部13Cから送られた左動き画像DLの左動き領域座標ELと同一領域に表示されている左カメラ画像CLの第1画像領域としての左画像領域画素FLの特徴に類似する特徴を有する第2画像領域としての右画像領域画素FRをステレオカメラ11にて撮像された右カメラ画像CRから検出する。
The camera image similar
カメラ画像視差算出部14eは、左カメラ画像CLの左画像領域画素FLと右カメラ画像CRの右画像領域画素FRとの視差を算出する。
The camera image
視差算出部14Cにおける視差の検出方法について、図8、及び図9の(a)(b)に基づいて説明する。図9の(a)は、視差算出部14Cが視差を算出する方法を示したものであって、左カメラ11aによってある時刻に撮影された左カメラ画像CLを示す図である。図9の(b)は、(a)が撮影された時刻と同時刻に右カメラ11bによって撮影された右カメラ画像CRを示す図である。
A parallax detection method in the parallax calculation unit 14C will be described with reference to FIGS. 8 and 9A and 9B. FIG. 9A illustrates a method for the parallax calculation unit 14C to calculate the parallax, and is a diagram illustrating the left camera image CL captured at a certain time by the
視差算出部14Cは、カメラ画像類似領域検出部14dにて左カメラ11aによって撮影された左カメラ画像CLにおける動き領域検出部13Cから送られた左動き領域座標ELと同一領域に表示されている図9の(a)に示す左カメラ画像CLの左画像領域画素FLと似ている領域である右画像領域画素FRを、図9の(b)に示すように、右カメラ11bによって撮影された右カメラ画像CRにおいて検出する。
The parallax calculation unit 14C is displayed in the same region as the left motion region coordinate EL sent from the motion
次に、視差算出部14Cは、カメラ画像視差算出部14eにて左画像領域画素FLと右画像領域画素FRとの座標差から視差を算出する。
Next, the parallax calculation unit 14C calculates the parallax from the coordinate difference between the left image region pixel FL and the right image region pixel FR by the camera image
視差算出部14Cは、さらに、動き領域検出部13Cにおいて検知した全ての左動き領域座標ELについて視差を算出する。視差算出部14Cによって算出された結果は視差画像作成部15Cへ送られる。
The parallax calculation unit 14C further calculates parallax for all the left motion region coordinates EL detected by the motion
視差画像作成部15Cは、視差算出部14Cから送られた視差算出結果を用いて、視差画像を作成する。視差画像は、視差の大きさを濃淡で表した画像である。具体的には、視差画像は、視差が大きい領域ほど白く表示され、視差が小さい領域ほどを黒く表示される、視差を検出していない領域については、黒で表示される。
The parallax
このように、本実施形態における視差検出装置1Cでは、ステレオカメラ11にて撮像された第1カメラ画像としての左カメラ画像CLについて現在の画像と過去の画像とを比較し、変化があった画素を表示する第1動き画像としての左動き画像DLを作成する左動き画像作成部12aを備えている。また、動き領域検出部13Cは、左動き画像DLにおいて変化のあった画素が、左動き画像DLの全領域を区分した各区分領域について、第2割合としての一定値Q以上存在する区分領域を第1動き領域としての左動き領域座標ELとして検出する。さらに、視差算出部14Cは、左動き画像DLの左動き領域座標ELと同一領域に表示されている左カメラ画像CLの第1画像領域としての左画像領域画素FLの特徴に類似する特徴を有する第2画像領域としての右画像領域画素FRをステレオカメラ11にて撮像された第2カメラ画像としての右カメラ画像CRから検出するカメラ画像類似領域検出部14dと、左カメラ画像CLの左画像領域画素FLと右カメラ画像CRの第2画像領域としての右画像領域画素FRとの視差を算出するカメラ画像視差算出部14eとを備えている。
Thus, in the parallax detection device 1 </ b> C according to the present embodiment, the current image and the past image are compared for the left camera image CL as the first camera image captured by the
上記の構成によれば、視差算出部14Cは、動き領域検出部13Cによって検出された左動き領域座標ELについて、左カメラ画像CLの左画像領域画素FLと右カメラ画像CRの右画像領域画素FRとの視差を算出する。これにより、全ての画像領域について視差を算出する場合と比較すると、視差を算出するために必要な計算量を削減することができる。また、左カメラ画像CLの左画像領域画素FLと右カメラ画像CRの右画像領域画素FRとの視差を算出することにより、動き物体の中央部の視差を感度良く検出することができる。
According to the above configuration, the parallax calculation unit 14C performs the left image region pixel FL of the left camera image CL and the right image region pixel FR of the right camera image CR with respect to the left motion region coordinate EL detected by the motion
〔実施形態4〕
本発明の他の実施形態について、図10に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 4]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those explained in the above embodiment are given the same reference numerals and explanation thereof is omitted.
実施形態1における視差検出装置1Aでは、視差算出部14Aは、視差を算出するときに、左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12bから送られた左動き画像DL及び右動き画像DRを用いる。この場合、動き物体のエッジ部については検出感度が良いが、動き物体の中央部については検出感度が悪くなる。また、実施形態3における視差検出装置1Cでは、視差算出部14Cは、視差を算出するときに、左カメラ11a及び右カメラ11bから送られた左カメラ画像CL及び右カメラ画像CRを用いる。この場合は、実施形態1における視差検出装置1Aとは逆に、動き物体の中央部については検出感度が良いが、動き物体のエッジ部については検出感度が悪くなる。
In the
そこで、本実施形態における視差検出装置1Dでは、視差を算出する方法として、実施形態1における方法と、実施形態3における方法とを組み合わせている点が異なっている。
Therefore, the
本実施形態の視差検出装置1Dの構成について、図10に基づいて説明する。図10は、本実施形態における視差検出装置1Dの構成を示すブロック図である。
A configuration of the
本実施形態の視差検出装置1Dは、図10に示すように、ステレオカメラ11を構成する左カメラ11a及び右カメラ11bと、左カメラ11a及び右カメラ11bそれぞれに対して設けられている左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12bと、動き領域検出部13Dと、視差算出部14Dと、視差画像作成部15Dとを備えている。
As illustrated in FIG. 10, the parallax detection device 1 </ b> D according to the present embodiment includes a left motion image provided for each of the
上記視差検出装置1Dでは、左カメラ11a及び右カメラ11bは、それぞれ撮影された左カメラ画像CL及び右カメラ画像CRを、それぞれ左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12b、並びに視差算出部14Dに送信する。
In the
左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12bは、それぞれ左カメラ11a及び右カメラ11bから送られた左カメラ画像CL及び右カメラ画像CRにおいて、時間変化しているピクセルを示す左動き画像DL及び右動き画像DRを作成する。
The left motion
次に、動き領域検出部13Dは、左動き画像作成部12aから送られた左動き画像DL内において、第1割合としての一定値P以上かつ第2割合としての一定値Q未満で変化ピクセルが存在する区分領域である少動き領域としての左動き領域座標EL1と、第2割合としての一定値Q(一定値P<一定値Q)以上で変化ピクセルが存在する区分領域である多動き領域としての左動き領域座標EL2とを検出する。具体的には、動き領域検出部13Dは、左カメラ11a及び右カメラ11bの画素数にもよるが、区分領域の大きさが8×8ピクセルである場合、一定値Pを16個、一定値Qを32個とする。
Next, in the left motion image DL sent from the left motion
動き領域検出部13Dは、左動き画像作成部12aから送られた左動き画像DL内の全ての領域について、設定した値の範囲で変化ピクセルが存在する区分領域である左動き領域座標EL1・EL2を検出する。動き領域検出部13Dは、検出された左動き領域座標EL1・EL2を、視差算出部14Dに送信する。
The motion
視差算出部14Dは、動き画像類似領域検出部14aにて、動き領域検出部13Dから送られた左動き領域座標EL1と似ている領域の座標である右動き領域座標ER1を、右動き画像作成部12bから送られた右動き画像DRにおいて検出する。次に、視差算出部14Dの動き画像視差算出部14bは、左動き領域座標EL1と右動き領域座標ER1との座標差から視差を算出する。
The
次に、視差算出部14Dは、カメラ画像類似領域検出部14dにて、左カメラ11aによって撮影された左カメラ画像CLにおける動き領域検出部13Dから送られた左動き領域座標EL2と同一領域に表示されている左カメラ画像CLの左画像領域画素FL1と似ている領域である右画像領域画素FR1を、右カメラ11bによって撮影された右カメラ画像CRにおいて検出する。
Next, the
次に、視差算出部14Cは、カメラ画像視差算出部14eにて左画像領域画素FL1と右画像領域画素FR1との座標差から視差を算出する。
Next, the parallax calculation unit 14C calculates the parallax from the coordinate difference between the left image region pixel FL1 and the right image region pixel FR1 by the camera image
視差算出部14Dは、動き領域検出部13Dにおいて検知した全ての左動き領域座標EL1・EL2について視差を算出する。視差算出部14Dは、算出された結果を視差画像作成部15Dへ送信する。
The
視差画像作成部15Dは、視差算出部14Dから送られた視差算出結果を用いて、視差画像を作成する。視差画像は、視差の大きさを濃淡で表した画像である。具体的には、視差画像は、視差が大きい領域ほど白く表示され、視差が小さい領域ほどを黒く表示される、視差を検出していない領域については、黒で表示される。
The parallax
以上のように、本実施形態の視差検出装置1Dでは、左動き画像DL内における動き領域の変化ピクセルの割合に依存して、視差算出部14Dにおいて視差を算出する方法を決定している。具体的には、変化ピクセルの割合が小さい場合、つまり動き物体のエッジ部の割合が多い領域の視差を算出する場合は、左動き画像DL及び右動き画像DRを用いて視差を算出する。その結果、動き物体のエッジ部を感度良く検出することができるので、視差を精度よく算出することができる。一方、変化ピクセルの割合が大きい場合、つまり動き物体の中央部の割合が多い領域の視差を算出する場合は、左カメラ画像CL及び右カメラ画像CRを用いて視差を算出する。その結果、動き物体の中央部を感度良く検出することができるので、視差を精度よく算出することができる。この結果、本実施形態における視差検出装置1Dは視差を算出することにより、動き物体のエッジ部及び中央部の両方について、精度よく視差を求めることができる。
As described above, in the
また、実施形態1における視差検出装置1Aと同様に、動き領域検出部13Dから送られない座標については、視差の算出を行わない。その結果、従来のように全ての領域について視差を算出する場合と比べて、計算量が少なくなるので、動き物体の検出にかかる計算を著しく高速にすることができる。
In addition, as with the
このように、本実施形態における視差検出装置1Dは、ステレオカメラ11にて撮像された第1カメラ画像としての左カメラ画像CL及び第2カメラ画像としての右カメラ画像CRの各々について現在の画像と過去の画像とを比較し、変化があった画素を表示する第1動き画像としての左動き画像DL及び第2動き画像としての右動き画像DRを作成する左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12bを備えている。また、動き領域検出部13Dは、左動き画像DLにおいて変化のあった画素が、左動き画像DLの全領域を区分した各区分領域について、第1割合としての一定値P以上かつ第2割合としての一定値Q(一定値P<一定値Q)未満存在する区分領域を少動き領域としての左動き領域座標EL1として検出する。
As described above, the
また、一定値Q以上存在する区分領域を多動き領域としての左動き領域座標EL2として検出する。 In addition, a segment area that is present at a certain value Q or more is detected as a left motion area coordinate EL2 as a multi-motion area.
視差算出部14Dは、左動き画像DLの左動き領域座標EL1の特徴と類似する特徴を有する右画像領域画素FR1を右動き画像DRから検出する動き画像視差算出部14bと、左動き画像DLの左動き領域座標EL2と同一領域に表示されている左カメラ画像CLの左画像領域画素FL1の特徴に類似する特徴を有する右画像領域画素FR1をステレオカメラ11にて撮像された右カメラ画像CRから検出するカメラ画像類似領域検出部14dと左動き画像DLの左動き領域座標EL1と右動き画像DRの右動き領域座標ER1との視差を算出する動き画像視差算出部14bと、左カメラ画像CLの左画像領域画素FL1と右カメラ画像CRの右画像領域画素FR1との視差を算出するカメラ画像視差算出部14eとを備えている。
The
上記の構成によれば、動き領域検出部13Dにおいて、左動き画像DLにおいて変化のあった画素が一定値P以上かつ一定値Q未満存在する区分領域を左動き領域座標EL1として検出すると共に、一定値Q以上存在する区分領域を左動き領域座標EL2として検出する。そして、視差算出部14Dにおいて視差を算出する際に、左動き領域座標EL1に関しては、左動き画像DLの左動き領域座標EL1と右動き画像DRの右画像領域画素FR1との視差を算出する。一方、左動き領域座標EL2に関しては、左カメラ画像CLの左画像領域画素FL1と右カメラ画像CRの右画像領域画素FR1との視差を算出する。
According to the above configuration, the motion
これにより、動き物体のエッジ部の割合が多い場合の視差を算出するときには、左動き画像DLの左動き領域座標EL1と右動き画像DRの右画像領域画素FR1との視差を算出することにより、動き物体のエッジ部の視差を感度良く検出することができる。 Thereby, when calculating the parallax when the ratio of the edge portion of the moving object is large, by calculating the parallax between the left motion region coordinate EL1 of the left motion image DL and the right image region pixel FR1 of the right motion image DR, The parallax at the edge of the moving object can be detected with high sensitivity.
また、動き物体の中央部の割合が多い領域の視差を算出するときには、左カメラ画像CLの左画像領域画素FL1と右カメラ画像CRの右画像領域画素FR1との視差を算出することにより、動き物体の中央部の視差を感度良く検出することができる。その結果、動き物体のエッジ部及び中央部両方の視差を感度良く検出することができる。 Further, when calculating the parallax of the region where the ratio of the central portion of the moving object is large, the motion is calculated by calculating the parallax between the left image region pixel FL1 of the left camera image CL and the right image region pixel FR1 of the right camera image CR. The parallax at the center of the object can be detected with high sensitivity. As a result, it is possible to detect the parallax at both the edge and center of the moving object with high sensitivity.
また、動き領域検出部13Dにおいて検出されない領域に関しては、視差を算出しない。その結果、少ない計算量で視差を算出することができる。
Further, the parallax is not calculated for a region that is not detected by the motion
〔まとめ〕
本発明の態様1における視差検出装置1A〜1Dは、ステレオカメラ11にて連続撮像された第1カメラ画像(左カメラ画像CL)及び第2カメラ画像(右カメラ画像CR)に基づいて視差画像を作成する視差検出装置において、撮像タイミングの異なる2枚の上記第1カメラ画像(左カメラ画像CL)から動き領域(左動き領域座標EL)を検出する動き領域検出部13A・13C・13Dと、上記第1カメラ画像(左カメラ画像CL)から検出された上記動き領域(左動き領域座標EL)について、第2カメラ画像(右カメラ画像CR)から得られる類似領域との視差を算出する視差算出部14A〜14Dとを備えていることを特徴としている。
[Summary]
The
上記の発明によれば、視差算出部は、動き領域検出部によって上記第1カメラ画像から検出された動き領域について、第2カメラ画像から得られる類似領域との視差を算出する。これにより、全ての画像領域について視差を算出する場合と比較すると、視差を算出するために必要な計算量を削減することができる。 According to the above invention, the parallax calculation unit calculates the parallax between the motion region detected from the first camera image by the motion region detection unit and the similar region obtained from the second camera image. Thereby, compared with the case where parallax is calculated about all the image areas, the amount of calculation required for calculating parallax can be reduced.
したがって、少ない計算量で視差を算出することができる視差検出装置を提供することができる。 Therefore, it is possible to provide a parallax detection device that can calculate parallax with a small amount of calculation.
本発明の態様2における視差検出装置1Aは、態様1における視差検出装置において、前記ステレオカメラ11にて連続撮像された第1カメラ画像(左カメラ画像CL)及び第2カメラ画像(右カメラ画像CR)の各々について現在の画像と過去の画像とを比較し、変化があった画素を表示する第1動き画像(左動き画像DL)及び第2動き画像(右動き画像DR)を作成する動き画像作成部12a・12bを備え、前記動き領域検出部13Aは、上記第1動き画像(左動き画像DL)において変化のあった画素が、該第1動き画像(左動き画像DL)の全領域を区分した各区分領域について第1割合(一定値P)以上存在する区分領域を第1動き領域(左動き領域座標EL)として検出すると共に、前記視差算出部14Aは、上記第1動き画像(左動き画像DL)の第1動き領域(左動き領域座標EL)の特徴と類似する特徴を有する第2動き領域(右動き領域座標ER)を第2動き画像(右動き画像DR)から検出する動き画像類似領域検出部14aと、上記第1動き画像(左動き画像DL)の第1動き領域(左動き領域座標EL)と第2動き画像(右動き画像DR)の第2動き領域(右動き領域座標ER)との視差を算出する動き画像視差算出部14bとを備えている構成とすることができる。
The
上記の構成によれば、視差算出部は、動き領域検出部によって検出された第1動き領域について、第1動き画像の第1動き領域と第2動き画像の第2動き領域との視差を算出する。これにより、全ての画像領域について視差を算出する場合と比較すると、視差を算出するために必要な計算量を削減することができる。また、第1動き画像の第1動き領域と第2動き画像の第2動き領域との視差を算出することにより、動き物体のエッジ部の視差を感度良く検出することができる。 According to the above configuration, the parallax calculation unit calculates the parallax between the first motion region of the first motion image and the second motion region of the second motion image for the first motion region detected by the motion region detection unit. To do. Thereby, compared with the case where parallax is calculated about all the image areas, the amount of calculation required for calculating parallax can be reduced. Further, by calculating the parallax between the first motion region of the first motion image and the second motion region of the second motion image, the parallax of the edge portion of the moving object can be detected with high sensitivity.
本発明の態様3における視差検出装置1Cは、態様1における視差検出装置において、前記ステレオカメラ11にて撮像された第1カメラ画像(左カメラ画像CL)について現在の画像と過去の画像とを比較し、変化があった画素を表示する第1動き画像(左動き画像DL)を作成する第1動き画像作成部12aを備え、前記動き領域検出部13Cは、上記第1動き画像(左動き画像DL)において変化のあった画素が、該第1動き画像(左動き画像DL)の全領域を区分した各区分領域について、第2割合(一定値Q)以上存在する区分領域を第1動き領域(左動き領域座標EL)として検出すると共に、前記視差算出部14Cは、上記第1動き画像(左動き画像DL)の第1動き領域(左動き領域座標EL)と同一領域に表示されている上記第1カメラ画像(左カメラ画像CL)の第1画像領域(左画像領域画素FL)の特徴に類似する特徴を有する第2画像領域(右画像領域画素FR)を上記ステレオカメラ11にて撮像された第2カメラ画像(右カメラ画像CR)から検出するカメラ画像類似領域検出部14dと、上記第1カメラ画像(左カメラ画像CL)の第1画像領域(左画像領域画素FL)と上記第2カメラ画像(右カメラ画像CR)の第2画像領域(右画像領域画素FR)との視差を算出するカメラ画像視差算出部14eとを備えている構成とすることが可能である。
The
上記の構成によれば、視差算出部は、動き領域検出部によって検出された第1動き領域について、第1カメラ画像の第1画像領域と第2カメラ画像の第2画像領域との視差を算出する。これにより、全ての画像領域について視差を算出する場合と比較すると、視差を算出するために必要な計算量を削減することができる。また、第1カメラ画像の第1画像領域と第2カメラ画像の第2画像領域との視差を算出することにより、動き物体の中央部の視差を感度良く検出することができる。 According to the above configuration, the parallax calculation unit calculates the parallax between the first image region of the first camera image and the second image region of the second camera image for the first motion region detected by the motion region detection unit. To do. Thereby, compared with the case where parallax is calculated about all the image areas, the amount of calculation required for calculating parallax can be reduced. Also, by calculating the parallax between the first image area of the first camera image and the second image area of the second camera image, the parallax at the center of the moving object can be detected with high sensitivity.
本発明の態様4における視差検出装置1Dは、態様1における視差検出装置において、前記ステレオカメラ11にて撮像された第1カメラ画像(左カメラ画像CL)及び第2カメラ画像(右カメラ画像CR)の各々について現在の画像と過去の画像とを比較し、変化があった画素を表示する第1動き画像(左動き画像DL)及び第2動き画像(右動き画像DR)を作成する動き画像作成部(左動き画像作成部12a及び右動き画像作成部12b)を備え、前記動き領域検出部13Dは、上記第1動き画像(左動き画像DL)において変化のあった画素が、該第1動き画像(左動き画像DL)の全領域を区分した各区分領域について、第1割合(一定値P)以上かつ第2割合(一定値Q)(第1割合<第2割合)未満存在する区分領域を少動き領域(左動き領域座標EL1)として検出すると共に、第2割合(一定値Q)以上存在する区分領域を多動き領域(左動き領域座標EL2)として検出すると共に、前記視差算出部14Dは、上記第1動き画像(左動き画像DL)の少動き領域(左動き領域座標EL1)の特徴と類似する特徴を有する第2動き領域(右動き領域座標ER1)を第2動き画像(右動き画像DR)から検出する動き画像類似領域検出部14aと、上記第1動き画像(左動き画像DL)の多動き領域(左動き領域座標EL2)と同一領域に表示されている上記第1カメラ画像(左カメラ画像CL)の第1画像領域(左画像領域画素FL1)の特徴に類似する特徴を有する第2画像領域(右画像領域画素FR1)を上記ステレオカメラ11にて撮像された第2カメラ画像(右カメラ画像CR)から検出するカメラ画像類似領域検出部14dと、上記第1動き画像(左動き画像DL)の少動き領域(左動き領域座標EL1)と上記第2動き画像(右動き画像DR)の第2動き領域(右動き領域座標ER1)との視差を算出する動き画像視差算出部14bと、上記第1カメラ画像(左カメラ画像CL)の第1画像領域(左画像領域画素FL1)と上記第2カメラ画像(右カメラ画像CR)の第2画像領域(右画像領域画素FR1)との視差を算出するカメラ画像視差算出部14eとを備えている構成であることが好ましい。
The
上記の構成によれば、動き領域検出部において、第1割合以上かつ第2割合未満存在する区分領域を少動き領域として検出すると共に、第2割合以上存在する区分領域を多動き領域として検出する。そして、視差算出部において視差を算出する際に、少動き領域に関しては、第1動き画像の少動き領域と第2動き画像の第2動き領域との視差を算出する。 According to the above configuration, the motion region detection unit detects a segment region that exists in the first ratio or more and less than the second ratio as a small motion region, and detects a segment region that exists in the second ratio or more as a multi-motion region. . Then, when calculating the parallax in the parallax calculation unit, with respect to the small motion region, the parallax between the small motion region of the first motion image and the second motion region of the second motion image is calculated.
一方、多動き領域に関しては、第1カメラ画像の第1画像領域と第2カメラ画像の第2画像領域との視差を算出する。 On the other hand, for the multi-motion area, the parallax between the first image area of the first camera image and the second image area of the second camera image is calculated.
これにより、動き物体のエッジ部の割合が多い場合の視差を算出するときには、第1動き画像の少動き領域と第2動き画像の第2動き領域との視差を算出することにより、動き物体のエッジ部の視差を感度良く検出することができる。 Thus, when calculating the parallax when the ratio of the edge portion of the moving object is large, by calculating the parallax between the small motion region of the first motion image and the second motion region of the second motion image, The parallax of the edge part can be detected with high sensitivity.
また、動き物体の中央部の割合が多い領域の視差を算出するときには、第1カメラ画像の第1画像領域と第2カメラ画像の第2画像領域との視差を算出することにより、動き物体の中央部の視差を感度良く検出することができる。その結果、動き物体のエッジ部及び中央部両方の視差を感度良く検出することができる。 Further, when calculating the parallax of the area where the ratio of the central part of the moving object is large, by calculating the parallax between the first image area of the first camera image and the second image area of the second camera image, The parallax at the center can be detected with high sensitivity. As a result, it is possible to detect the parallax at both the edge and center of the moving object with high sensitivity.
また、動き領域検出部において検出されない領域に関しては、視差を算出しない。その結果、少ない計算量で視差を算出することができる。 Also, the parallax is not calculated for a region that is not detected by the motion region detection unit. As a result, the parallax can be calculated with a small calculation amount.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
本発明は、ステレオカメラにて連続撮像された第1カメラ画像及び第2カメラ画像に基づいて視差画像を作成する視差検出装置に関するものであり、例えば、監視カメラ、見守りカメラ等のための、画像処理技術に利用することができる。 The present invention relates to a parallax detection device that creates a parallax image based on a first camera image and a second camera image continuously captured by a stereo camera. For example, an image for a surveillance camera, a monitoring camera, or the like. It can be used for processing technology.
1A〜1D 視差検出装置
11 ステレオカメラ
11a 左カメラ(第1カメラ)
11b 右カメラ(第2カメラ)
12 動き画像作成部
12a 左動き画像作成部(動き画像作成部、第1動き画像作成部)
12b 右動き画像作成部(動き画像作成部、第2動き画像作成部)
13A・13C・13D 動き領域検出部
14A〜14D 視差算出部
14a 動き画像類似領域検出部
14b 動き画像視差算出部
14c 動き画像全体領域視差算出部
14d カメラ画像類似領域検出部
14e カメラ画像視差算出部
15A〜15D 視差画像作成部
CL 左カメラ画像(第1カメラ画像)
CR 右カメラ画像(第2カメラ画像)
DL 左動き画像(第1動き画像)
DR 右動き画像(第2動き画像)
EL 左動き領域座標(動き領域、第1動き領域)
EL1 左動き領域座標(少動き領域)
EL2 左動き領域座標(多動き領域)
ER・ER1 右動き領域座標(第2動き領域)
FL1 左画像領域画素(第1画像領域)
FR1 右画像領域画素(第2画像領域)
P 一定値(第1割合)
Q 一定値(第2割合)
1A to
11b Right camera (second camera)
12 motion
12b Right motion image creation unit (motion image creation unit, second motion image creation unit)
13A / 13C / 13D Motion
CR Right camera image (second camera image)
DL Left motion image (first motion image)
DR Right motion image (second motion image)
EL left motion region coordinates (motion region, first motion region)
EL1 Left movement area coordinates (small movement area)
EL2 Left motion region coordinates (multi motion region)
ER / ER1 right motion region coordinates (second motion region)
FL1 Left image area pixel (first image area)
FR1 Right image area pixel (second image area)
P constant value (first ratio)
Q constant value (second ratio)
Claims (4)
撮像タイミングの異なる2枚の上記第1カメラ画像から動き領域を検出する動き領域検出部と、
上記第1カメラ画像から検出された動き領域について、第2カメラ画像から得られる類似領域との視差を算出する視差算出部とを備えていることを特徴とする視差検出装置。 In a parallax detection device that creates a parallax image based on a first camera image and a second camera image continuously captured by a stereo camera,
A motion region detection unit for detecting a motion region from the two first camera images having different imaging timings;
A parallax detection device comprising: a parallax calculation unit that calculates a parallax between a motion area detected from the first camera image and a similar area obtained from the second camera image.
前記動き領域検出部は、上記第1動き画像において変化のあった画素が、該第1動き画像の全領域を区分した各区分領域について第1割合以上存在する区分領域を第1動き領域として検出すると共に、
前記視差算出部は、
上記第1動き画像の第1動き領域の特徴と類似する特徴を有する第2動き領域を第2動き画像から検出する動き画像類似領域検出部と、
上記第1動き画像の第1動き領域と第2動き画像の第2動き領域との視差を算出する動き画像視差算出部とを備えていることを特徴とする請求項1記載の視差検出装置。 A first motion image and a second motion image that display pixels that have changed by comparing the current image with a past image for each of the first camera image and the second camera image continuously captured by the stereo camera. It has a motion image creation unit that creates
The motion area detection unit detects, as a first motion area, a segment area in which pixels that have changed in the first motion image are present at a first ratio or more with respect to each segment area obtained by segmenting the entire area of the first motion image. As well as
The parallax calculation unit
A motion image similar region detection unit for detecting a second motion region having a feature similar to that of the first motion region of the first motion image from the second motion image;
The parallax detection device according to claim 1, further comprising a motion image parallax calculation unit that calculates parallax between the first motion region of the first motion image and the second motion region of the second motion image.
前記動き領域検出部は、上記第1動き画像において変化のあった画素が、該第1動き画像の全領域を区分した各区分領域について、第2割合以上存在する区分領域を第1動き領域として検出すると共に、
前記視差算出部は、
上記第1動き画像の第1動き領域と同一領域に表示されている上記第1カメラ画像の第1画像領域の特徴に類似する特徴を有する第2画像領域を上記ステレオカメラにて撮像された第2カメラ画像から検出するカメラ画像類似領域検出部と、
上記第1カメラ画像の第1画像領域と上記第2カメラ画像の第2画像領域との視差を算出するカメラ画像視差算出部とを備えていることを特徴とする請求項1記載の視差検出装置。 A first motion image creating unit that compares a current image with a past image of the first camera image captured by the stereo camera and creates a first motion image that displays a pixel that has changed;
The motion area detection unit uses, as a first motion area, a segment area in which pixels that have changed in the first motion image have a second ratio or more for each segment area in which the entire area of the first motion image is segmented. Detect and
The parallax calculation unit
A second image area having characteristics similar to the characteristics of the first image area of the first camera image displayed in the same area as the first motion area of the first motion image is captured by the stereo camera. A camera image similar region detection unit for detecting from two camera images;
The parallax detection device according to claim 1, further comprising a camera image parallax calculation unit that calculates parallax between the first image area of the first camera image and the second image area of the second camera image. .
前記動き領域検出部は、上記第1動き画像において変化のあった画素が、該第1動き画像の全領域を区分した各区分領域について、第1割合以上かつ第2割合(第1割合<第2割合)未満存在する区分領域を少動き領域として検出すると共に、第2割合以上存在する区分領域を多動き領域として検出すると共に、
前記視差算出部は、
上記第1動き画像の少動き領域の特徴と類似する特徴を有する第2動き領域を第2動き画像から検出する動き画像類似領域検出部と、
上記第1動き画像の多動き領域と同一領域に表示されている上記第1カメラ画像の第1画像領域の特徴に類似する特徴を有する第2画像領域を上記ステレオカメラにて撮像された第2カメラ画像から検出するカメラ画像類似領域検出部と、
上記第1動き画像の少動き領域と上記第2動き画像の第2動き領域との視差を算出する動き画像視差算出部と、
上記第1カメラ画像の第1画像領域と上記第2カメラ画像の第2画像領域との視差を算出するカメラ画像視差算出部とを備えていることを特徴とする請求項1記載の視差検出装置。 For each of the first camera image and the second camera image captured by the stereo camera, the current image and the past image are compared, and the first motion image and the second motion image displaying the changed pixels are obtained. It has a motion image creation section to create
The motion region detection unit is configured such that pixels that have changed in the first motion image have a first ratio that is greater than or equal to a first ratio and a second ratio (first ratio <first ratio <first ratio> (2) a segmented area that is present in less than 2) is detected as a small motion area, and a segmented area that is present in the second ratio or more is detected as a multi-motion area,
The parallax calculation unit
A motion image similar region detection unit for detecting a second motion region having a feature similar to the feature of the small motion region of the first motion image from the second motion image;
A second image area having characteristics similar to the characteristics of the first image area of the first camera image displayed in the same area as the multi-motion area of the first motion image is captured by the stereo camera. A camera image similar region detection unit for detecting from a camera image;
A motion image parallax calculation unit that calculates parallax between the small motion region of the first motion image and the second motion region of the second motion image;
The parallax detection device according to claim 1, further comprising a camera image parallax calculation unit that calculates parallax between the first image area of the first camera image and the second image area of the second camera image. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015126792A JP2017010382A (en) | 2015-06-24 | 2015-06-24 | Parallax detection device |
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