JP2017162116A - 画像処理装置、撮像装置、移動体機器制御システム、画像処理方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施形態に係る移動体機器制御システムとしての車載機器制御システムの構成を示す図である。
図2は、撮像ユニット101及び画像解析ユニット102の構成を示す図である。
視差演算部121(図2)によって構成される視差画像生成部131において、視差画像データ(視差画像情報)を生成する視差画像生成処理を行う。視差画像生成処理では、まず、2つの撮像部110a,110bのうちの一方の撮像部110aの輝度画像データを基準画像データとし、他方の撮像部110bの輝度画像データを比較画像データとし、これらを用いて両者の視差を演算して、視差画像データを生成して出力する。この視差画像データは、基準画像データ上の各画像部分について算出される視差値dに応じた画素値をそれぞれの画像部分の画素値として表した視差画像を示すものである。
次に、図4を参照して、視差画素データ抽出部132による視差画素データ抽出処理について説明する。図4は、視差画素データ抽出処理を説明する図である。
Vマップ生成部133は、視差画素データ抽出部132により抽出された視差画素データに基づき、Vマップ(V-Disparity Map、「垂直方向分布データ」の一例)を生成するVマップ生成処理を実行する。視差画像データに含まれる各視差画素データは、x方向位置とy方向位置と視差値dとの組(x,y,d)で示される。これを、X軸にd、Y軸にy、Z軸に頻度fを設定した三次元座標情報(d,y,f)に変換したもの、又はこの三次元座標情報(d,y,f)から所定の頻度閾値を超える情報に限定した三次元座標情報(d,y,f)を、視差ヒストグラム情報として生成する。本実施形態の視差ヒストグラム情報は、三次元座標情報(d,y,f)からなり、この三次元ヒストグラム情報をX−Yの2次元座標系に分布させたものを、Vマップと呼ぶ。
標本点抽出部134は、Vマップ生成部133により生成されたVマップにおいて、各距離値に対し、標本点を探索するための探索範囲を設定する。標本点抽出部134は、例えば、Vマップにおける各距離値に対し、当該各距離値を含む複数の距離値に応じた幅と、当該各距離値で所定値以上の値を有し、垂直方向の高さが最も低い画素からの所定の高さを有する探索範囲を設定する。そして、標本点抽出部134は、探索範囲に含まれる画素のうち、画素値の値が最も大きい画素(最頻点)を標本点として抽出する。
外れ点除去部135は、標本点抽出部134により抽出された標本点のうち、直線近似に適さない点を除外する。
路面形状検出部136は、Vマップ生成部133により生成されたVマップから、標本点抽出部134により標本点が抽出され、外れ点除去部135により外れ点が除去されたVマップ(補正Vマップ)に基づき、路面の形状(位置、高さ)を検出する。
路面高さテーブル算出部137は、路面形状検出部136からの近似直線の情報に基づいて、路面高さ(自車両の真下の路面部分に対する相対的な高さ)を算出してテーブル化する路面高さテーブル算出処理を行う。路面形状検出部136により生成された近似直線の情報から、撮像画像上の各行領域(画像上下方向の各位置)に映し出されている各路面部分までの距離を算出できる。一方、自車両の真下に位置する路面部分をその面に平行となるように自車両進行方向前方へ延長した仮想平面の自車両進行方向における各面部分が、撮像画像中のどの各行領域に映し出されるかは予め決まっており、この仮想平面(基準路面)はVマップ上で直線(基準直線)により表される。路面形状検出部136から出力される近似直線を基準直線と比較することで、自車両前方の各路面部分の高さを得ることができる。簡易的には、路面形状検出部136から出力される近似直線上のY軸位置から、これに対応する視差値から求められる距離だけ自車両前方に存在する路面部分の高さを算出できる。路面高さテーブル算出部137では、近似直線から得られる各路面部分の高さを、必要な視差範囲についてテーブル化する。
《物体検出処理》
物体検出部138は、視差画像データに含まれる各視差画素データにおけるx方向位置とy方向位置と視差値dとの組(x,y,d)を、X軸にx、Y軸にd、Z軸に頻度を設定し、X−Yの2次元ヒストグラム情報(頻度Uマップ)を作成する。
制御部139は、物体検出部138による、物体の検出結果に基づいて、例えば、自車両100の運転者へ警告を報知したり、自車両のハンドルやブレーキを制御するなどの走行支援制御を行う。
100 自車両
101 撮像ユニット
102 画像解析ユニット(「画像処理装置」の一例)
103 表示モニタ
106 車両走行制御ユニット(「制御部」の一例)
110a,110b 撮像部
120 処理ハードウェア部
131 視差画像生成部(「距離画像生成部」の一例)
132 視差画素データ抽出部
133 Vマップ生成部(「生成部」の一例)
134 標本点抽出部(「抽出部」の一例)
135 外れ点除去部(「除去部」の一例)
136 路面形状検出部
137 路面高さテーブル算出部
138 物体検出部
139 制御部
2 撮像装置
Claims (8)
- 複数の撮像部で各々撮影された複数の撮影画像における路面の距離に応じた距離値を有する距離画像から、前記距離画像の垂直方向に対する距離値の頻度の分布を示す垂直方向分布データを生成する生成部と、
前記垂直方向分布データにおいて、各距離値に対し、当該各距離値を含む複数の距離値に応じた幅と、前記垂直方向の所定の範囲に応じた高さを有する探索範囲に含まれる画素のうち、前記頻度の値が最も高い画素を各々抽出する抽出部と、
前記抽出された各画素に基づいて、前記路面を検出する検出部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記探索範囲の高さは、前記垂直方向分布データにおいて、前記各距離値で所定値以上の値を有し、かつ前記垂直方向の高さが最も低い画素からの所定の高さである、
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 前記抽出された各画素に基づいて近似直線を算出し、前記抽出された各画素のうち、前記近似直線と距離が所定の閾値以上離れている画素を除去する除去部を備え、
前記検出部は、前記抽出された各画素のうち、前記除去部により除去されていない画素に基づいて、前記路面を検出する、
ことを特徴とする請求項1または2記載の画像処理装置。 - 前記除去部は、前記所定の閾値を、前記路面の距離に応じて設定する、
ことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 - 複数の撮像部と、
前記複数の撮像部で各々撮影された複数の撮影画像から、前記複数の撮影画像における路面の視差に応じた距離値を有する距離画像を生成する距離画像生成部と、
前記距離画像の垂直方向に対する距離値の頻度の分布を示す垂直方向分布データを生成する生成部と、
前記垂直方向分布データにおいて、各距離値に対し、当該各距離値を含む複数の距離値に応じた幅と、前記垂直方向の所定の範囲に応じた高さを有する探索範囲に含まれる画素のうち、前記頻度の値が最も高い画素を各々抽出する抽出部と、
前記抽出された各画素に基づいて、前記路面を検出する検出部と、
を備える撮像装置。 - 移動体に搭載され、前記移動体の前方を撮像する複数の撮像部と、
前記複数の撮像部で各々撮影された複数の撮影画像から、前記複数の撮影画像における移動面及び物体の視差に応じた距離値を有する距離画像を生成する距離画像生成部と、
前記距離画像の垂直方向に対する距離値の頻度の分布を示す垂直方向分布データを生成する生成部と、
前記垂直方向分布データにおいて、各距離値に対し、当該各距離値を含む複数の距離値に応じた幅と、前記垂直方向の所定の範囲に応じた高さを有する探索範囲に含まれる画素のうち、前記頻度の値が最も高い画素を各々抽出する抽出部と、
前記抽出された各画素に基づいて、前記移動面を検出する検出部と、
前記検出された前記移動面、及び前記距離画像に基づいて、前記物体を検出する物体検出部と、
前記検出された前記物体のデータに基づいて、前記移動体の制御を行う制御部と、
を備える移動体機器制御システム。 - 画像処理装置が、
複数の撮像部で各々撮影された複数の撮影画像における路面の距離に応じた距離値を有する距離画像から、前記距離画像の垂直方向に対する距離値の頻度の分布を示す垂直方向分布データを生成するステップと、
前記垂直方向分布データにおいて、各距離値に対し、当該各距離値を含む複数の距離値に応じた幅と、前記垂直方向の所定の範囲に応じた高さを有する探索範囲に含まれる画素のうち、前記頻度の値が最も高い画素を各々抽出するステップと、
前記抽出された各画素に基づいて、前記路面を検出するステップと、
を実行する、画像処理方法。 - 画像処理装置に、
複数の撮像部で各々撮影された複数の撮影画像における路面の距離に応じた距離値を有する距離画像から、前記距離画像の垂直方向に対する距離値の頻度の分布を示す垂直方向分布データを生成するステップと、
前記垂直方向分布データにおいて、各距離値に対し、当該各距離値を含む複数の距離値に応じた幅と、前記垂直方向の所定の範囲に応じた高さを有する探索範囲に含まれる画素のうち、前記頻度の値が最も高い画素を各々抽出するステップと、
前記抽出された各画素に基づいて、前記路面を検出するステップと、
を実行させるプログラム。
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