JP3307335B2 - 車両領域検出装置及び車両領域検定方法 - Google Patents

車両領域検出装置及び車両領域検定方法

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JP3307335B2
JP3307335B2 JP20669398A JP20669398A JP3307335B2 JP 3307335 B2 JP3307335 B2 JP 3307335B2 JP 20669398 A JP20669398 A JP 20669398A JP 20669398 A JP20669398 A JP 20669398A JP 3307335 B2 JP3307335 B2 JP 3307335B2
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    • B60R16/023Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06V20/56Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V2201/00Indexing scheme relating to image or video recognition or understanding
    • G06V2201/08Detecting or categorising vehicles

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両に搭載されたC
CDカメラからの画像を用いて車両領域を検出する車両
領域検出装置及び車両領域検定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、自動車などの車両に搭載され
たCCDカメラなどの画像撮像装置により撮影された画
像の車両が存在する領域を検出する方法が種々提案され
ている。
【0003】車両領域を特定する処理として、 (1)自車両前方画像の微分画像(エッジ画像)などに
対して二値化、ラベリング、特徴抽出、パターンマッチ
ング(テンプレートマッチング)などの処理を行う。 (2)前方画像全体の特定の一部を路面と仮定して、そ
の部分の濃淡度に対し路面が車両と接する部分の画像の
濃淡度を比較する。などの方法が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た(1)のテンプレートマッチングは、対象物の形状に
多種多様なものがある、天候や昼夜の差によって検出画
像にばらつきがある、などの問題により、一般性を持っ
たテンプレートを作成することは難しく、既存のテンプ
レートでのマッチングでは、正確に車両領域を特定する
ことが難しい。また、(2)の路面の濃淡値と比較する
方法は、路面に投影されるいろいろな影などにより路面
全体が均一ではなく、路面全体の濃淡値を正確に求める
ことは難しい、画面の特定の一部を路面と仮定し、そこ
での平均濃淡値を代わりに用いても、対象となる車両候
補領域近辺の路面濃淡値と異なっていることが予想さ
れ、正確に車両領域として特定することが難しい、など
の問題がある。
【0005】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、簡易な方法により正確に車両領域を特定するこ
とができる車両領域検出装置及び車両領域検定方法を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】係る目的を達成するため
に請求項1記載の発明は、車両に搭載された画像撮像手
段により撮像された画像の車両の存在する確率の高い車
両候補領域から車両領域を検出する車両領域検出装置で
あって、車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対
称度を評価する左右対称度評価手段と、車両候補領域全
体の濃度平均値に対する画像の濃淡度の分散度を評価す
る分散度評価手段と、車両候補領域の下部領域の画像の
濃淡度と、該車両候補領域下部に近接する領域の画像の
濃淡度との差分を評価する濃淡平均値評価手段と、左右
対称度評価手段、分散度評価手段、及び濃淡平均値評価
手段の評価結果のいずれかが所定の閾値を越えている車
両候補領域を車両領域と判定する領域判定手段と、を有
することを特徴とする。
【0007】請求項2記載の発明は、車両に搭載された
画像撮像手段により撮像された画像の車両の存在する確
率の高い車両候補領域から車両領域を検出する車両領域
検出装置であって、車両候補領域内における画像の濃淡
度の左右対象度を評価する左右対称度評価手段と、車両
候補領域全体の濃度平均値に対する画像の濃淡度の分散
度を評価する分散度評価手段と、車両候補領域の下部領
域の画像の濃淡度と、該車両候補領域下部に近接する領
域の画像の濃淡度との差分を評価する濃淡平均値評価手
段と、左右対称度評価手段、分散度評価手段、及び濃淡
平均値評価手段の評価結果のいずれか2つが所定の閾値
を越えている車両候補領域を車両領域と判定する領域判
定手段と、を有することを特徴とする。
【0008】請求項3記載の発明は、車両に搭載された
画像撮像手段により撮像された画像の車両の存在する確
率の高い車両候補領域から車両領域を検出する車両領域
検出装置であって、車両候補領域内における画像の濃淡
度の左右対称度を評価する左右対称度評価手段と、車両
候補領域全体の濃度平均値に対する画像の濃淡度の分散
度を評価する分散度評価手段と、車両候補領域の下部領
域の画像の濃淡度と、該車両候補領域下部に近接する領
域の画像の濃淡度との差分を評価する濃淡平均値評価手
段と、左右対称度評価手段、分散度評価手段、及び濃淡
平均値評価手段の評価結果のすべてが所定の閾値を越え
ている車両候補領域を車両領域と判定する領域判定手段
と、を有することを特徴とする。
【0009】請求項4記載の発明は、車両に搭載された
画像撮像手段により撮像された画像の車両の存在する確
率の高い車両候補領域から車両領域を検出する車両領域
検出装置であって、車両候補領域内における画像の濃淡
度の左右対称度を評価する左右対称度評価手段と、車両
候補領域全体の濃度平均値に対する画像の濃淡度の分散
度を評価する分散度評価手段と、車両候補領域の下部領
域の画像の濃淡度と、該車両候補領域下部に近接する領
域の画像の濃淡度との差分を評価する濃淡平均値評価手
段と、左右対称度評価手段、分散度評価手段、及び濃淡
平均値評価手段の評価結果のいずれかが所定の閾値を越
えている車両候補領域を検出する領域判定手段と、領域
判定手段により、左右対称度評価手段、分散度評価手
段、及び濃淡平均値評価手段の評価結果のいずれかが所
定の閾値を越えたことを過去に所定の回数検出した車両
候補領域と略同一の位置の車両候補領域を車両領域とし
て検出する領域評価手段と、を有することを特徴とす
る。
【0010】請求項5記載の発明は、車両に搭載された
画像撮像手段により撮像された画像の車両の存在する確
率の高い車両候補領域から車両領域を検出する車両領域
検出装置であって、車両候補領域内における画像の濃淡
度の左右対称度を評価する左右対称度評価手段と、車両
候補領域全体の濃度平均値に対する画像の濃淡度の分散
度を評価する分散度評価手段と、車両候補領域の下部領
域の画像の濃淡度と、該車両候補領域下部に近接する領
域の画像の濃淡度との差分を評価する濃淡平均値評価手
段と、左右対称度評価手段、分散度評価手段、及び濃淡
平均値評価手段の評価結果のいずれか2つが所定の閾値
を越えている車両候補領域を検出する領域判定手段と、
領域判定手段により、左右対称度評価手段、分散度評価
手段、及び濃淡平均値評価手段の評価結果のいずれか2
つが所定の閾値を越えたことを過去に所定の回数検出し
た車両候補領域と略同一の位置の車両候補領域を車両領
域として検出する領域評価手段と、を有することを特徴
とする。
【0011】請求項6記載の発明は、車両に搭載された
画像撮像手段により撮像された画像の車両の存在する確
率の高い車両候補領域から車両領域を検出する車両領域
検出装置であって、車両候補領域内における画像の濃淡
度の左右対称度を評価する左右対称度評価手段と、車両
候補領域全体の濃度平均値に対する画像の濃淡度の分散
度を評価する分散度評価手段と、車両候補領域の下部領
域の画像の濃淡度と、該車両候補領域下部に近接する領
域の画像の濃淡度との差分を評価する濃淡平均値評価手
段と、左右対称度評価手段、分散度評価手段、及び濃淡
平均値評価手段の評価結果のすべてが所定の閾値を越え
ている車両候補領域を検出する領域判定手段と、領域判
定手段により、左右対称度評価手段、分散度評価手段、
及び濃淡平均値評価手段の評価結果のすべてが所定の閾
値を越えたことを過去に所定の回数検出した車両候補領
域と略同一の位置の車両候補領域を車両領域として検出
する領域評価手段と、を有することを特徴とする。
【0012】請求項7記載の発明は、画像撮像工程によ
り撮像された画像の車両の存在する確率の高い車両候補
領域から車両領域を検出する車両領域検定方法であっ
て、記車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称
度を評価する左右対称度評価工程と、車両候補領域全体
の濃度平均値に対する画像の濃淡度の分散度を評価する
分散度評価工程と、車両候補領域の下部領域の画像の濃
淡度と、該車両候補領域下部に近接する領域の画像の濃
淡度との差分を評価する濃淡平均値評価工程と、左右対
称度評価工程、分散度評価工程、及び濃淡平均値評価工
程の評価結果のいずれかが所定の閾値を越えている車両
候補領域を車両領域と判定する領域判定工程と、を有す
ることを特徴とする。
【0013】請求項8記載の発明は、画像撮像工程によ
り撮像された画像の車両の存在する確率の高い車両候補
領域から車両領域を検出する車両領域検定方法であっ
て、記車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称
度を評価する左右対称度評価工程と、車両候補領域全体
の濃度平均値に対する画像の濃淡度の分散度を評価する
分散度評価工程と、車両候補領域の下部領域の画像の濃
淡度と、該車両候補領域下部に近接する領域の画像の濃
淡度との差分を評価する濃淡平均値評価工程と、左右対
称度評価工程、分散度評価工程、及び濃淡平均値評価工
程の評価結果のいずれか2つが所定の閾値を越えている
車両候補領域を車両領域と判定する領域判定工程と、を
有することを特徴とする。
【0014】請求項9記載の発明は、画像撮像工程によ
り撮像された画像の車両の存在する確率の高い車両候補
領域から車両領域を検出する車両領域検定方法であっ
て、記車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称
度を評価する左右対称度評価工程と、車両候補領域全体
の濃度平均値に対する画像の濃淡度の分散度を評価する
分散度評価工程と、車両候補領域の下部領域の画像の濃
淡度と、該車両候補領域下部に近接する領域の画像の濃
淡度との差分を評価する濃淡平均値評価工程と、左右対
称度評価工程、分散度評価工程、及び濃淡平均値評価工
程の評価結果のすべてが所定の閾値を越えている車両候
補領域を車両領域と判定する領域判定工程と、を有する
ことを特徴とする。
【0015】請求項10記載の発明は、画像撮像工程に
より撮像された画像の車両の存在する確率の高い車両候
補領域から車両領域を検出する車両領域検定方法であっ
て、車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称度
を評価する左右対称度評価工程と、車両候補領域全体の
濃度平均値に対する画像の濃淡度の分散度を評価する分
散度評価工程と、車両候補領域の下部領域の画像の濃淡
度と、該車両候補領域下部に近接する領域の画像の濃淡
度との差分を評価する濃淡平均値評価工程と、左右対称
度評価工程、分散度評価工程、及び濃淡平均値評価工程
の評価結果のいずれかが所定の閾値を越えている車両候
補領域を検出する領域判定工程と、領域判定工程によ
り、左右対称度評価工程、分散度評価工程、及び濃淡平
均値評価工程の評価結果のいずれかが所定の閾値を越え
たことを過去に所定の回数検出した車両候補領域と略同
一の位置の車両候補領域を車両領域として検出する領域
評価工程と、を有することを特徴とする。
【0016】請求項11記載の発明は、画像撮像工程に
より撮像された画像の車両の存在する確率の高い車両候
補領域から車両領域を検出する車両領域検定方法であっ
て、車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称度
を評価する左右対称度評価工程と、車両候補領域全体の
濃度平均値に対する画像の濃淡度の分散度を評価する分
散度評価工程と、車両候補領域の下部領域の画像の濃淡
度と、該車両候補領域下部に近接する領域の画像の濃淡
度との差分を評価する濃淡平均値評価工程と、左右対称
度評価工程、分散度評価工程、及び濃淡平均値評価工程
の評価結果のいずれか2つが所定の閾値を越えている車
両候補領域を検出する領域判定工程と、領域判定工程に
より、左右対称度評価工程、分散度評価工程、及び濃淡
平均値評価工程の評価結果のいずれか2つが所定の閾値
を越えたことを過去に所定の回数検出した車両候補領域
と略同一の位置の車両候補領域を車両領域として検出す
る領域評価工程と、を有することを特徴とする。
【0017】請求項12記載の発明は、画像撮像工程に
より撮像された画像の車両の存在する確率の高い車両候
補領域から車両領域を検出する車両領域検定方法であっ
て、車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称度
を評価する左右対称度評価工程と、車両候補領域全体の
濃度平均値に対する画像の濃淡度の分散度を評価する分
散度評価工程と、車両候補領域の下部領域の画像の濃淡
度と、該車両候補領域下部に近接する領域の画像の濃淡
度との差分を評価する濃淡平均値評価工程と、左右対称
度評価工程、分散度評価工程、及び濃淡平均値評価工程
の評価結果のすべてが所定の閾値を越えている車両候補
領域を検出する領域判定工程と、領域判定工程により、
左右対称度評価工程、分散度評価工程、及び濃淡平均値
評価工程の評価結果のすべてが所定の閾値を越えたこと
を過去に所定の回数検出した車両候補領域と略同一の位
置の車両候補領域を車両領域として検出する領域評価工
程と、を有することを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明の
車両領域検出装置及び車両領域検定方法の実施の形態を
詳細に説明する。図1〜図8を参照すると本発明の車両
領域検出装置及び車両領域検定方法の実施形態が示され
ている。
【0019】図1に示された第1の実施形態は、車両に
搭載されたCCDカメラなどの画像入力装置1と、画像
入力装置より入力された画像にエッジ検出などの前処理
を施し、車両候補領域を検出する前処理部2と、前処理
部2により検出された車両候補領域の画像の左右対称度
を評価する左右対称度評価部3と、前処理部2により検
出された車両候補領域の画像の分散度を評価する分散度
評価部4と、前処理部2により検出された車両候補領域
の画像の所定の箇所の濃淡平均値を評価する下部濃淡平
均値評価部5と、左右対称度評価部3と分散度評価部4
と下部濃淡値評価部5との評価結果を用いて、前処理部
にて車両候補領域として検出された画像が車両領域であ
るか否かを判定する領域判定部6とを有して構成され
る。
【0020】本発明は、車両に搭載された画像入力装置
により撮影された画像の車両の存在する車両領域を正確
に検出するものである。通常、画像処理の前処理の微分
画像(エッジ検出画像)などから検出された車両候補領
域に対し、最終的にその領域に車両が存在しているかど
うか、存在の可能性が高いものを検証し、抽出する必要
がある。また、遠景やその他のノイズにより誤って検出
された車両候補領域を排除する必要がある。なお、車両
領域とは、CCDカメラで撮影された前方画像内の車両
を検出できた矩形領域をいい、車両候補領域とは、車両
領域を特定する前の一次評価を合格した候補領域をい
う。
【0021】本発明は、車両候補領域から車両領域を正
確に検出するために、以下に示す車両領域画像特有の性
質に着目している。
【0022】図2に示されるように、車両に搭載された
画像入力装置より前方に居る車両を撮影すると、ブレー
キランプなどのような左右の対称性のある部材が必ず撮
影される。また、ナンバープレートのような模様または
テクスチャが撮影される。さらに、車体の影になる暗い
領域が撮影される。
【0023】本発明は、これらの車両領域画像に特有の
性質に着目し、車両候補領域の画像の濃淡度の左右対称
度の高さ、車両候補領域の画像の濃淡度の分散度の大き
さ、車両候補領域の下部領域の画像の濃淡度と、車両候
補領域下部に近接する領域の画像の濃淡度との差、を車
両領域検出の判断基準としている。
【0024】より具体的には、車両候補領域の画像の濃
淡値の左右対称度を左右対称度評価部2にて評価し、車
両候補領域の画像の濃淡値の分散度の大きさを分散度評
価部にて評価し、車両候補領域内の下部領域の画像の濃
淡平均値と、車両候補領域の下部に近接する領域の画像
の濃淡平均値との差分を下部濃淡平均値評価部5にて評
価し、領域判定部6が、これらの評価結果をそれぞれの
閾値と比較して、認識対象の車両候補領域が車両領域で
あるか否かを判断している。
【0025】次に上述した3つの評価部の評価方法につ
いて説明する。
【0026】まず、図3を用いて左右対称度評価部3の
左右対称度の評価方法を説明する。左右対称度評価部3
は、前処理部2により車両候補領域に設定された領域画
像の左右対称度を以下に示す評価式に従って評価する。 (左右対称度)=(Σ|P(-x+x0+XL/2,y+y0)-P(x+x0+
XL/2,y+y0)|)/(XL/2×YL) なお,P(x,y)は車両候補領域画素の濃淡値であり、0
≦x ≦XL/2,0≦y ≦YLとする。また、x0,y0 は全画像の
左上を座標原点とした時の識別対象の車両候補領域の左
上の座標である。
【0027】上述した評価式は、図3に示されるように
評価する車両候補領域のX軸方向の中心線を境にした左
右対称画素に対し、濃淡値の差分の絶対値を取る。この
処理を車両候補領域の全画素に対して行い、さらにその
平均値を検出してその車両候補領域の左右対称度とす
る。なお、この評価式では、評価した左右対称度の値が
0に近い(小さい)ほど左右対称度が強いということに
なる。
【0028】また、上述した評価式を用いる方法以外
に、以下に示す左右の画素濃淡値の相関係数を求める評
価方法であってもよい。 (左右対称度)={Σ(P(-x+x0+XL/2,y+y0)-PLav)×
(P(x+x0+XL/2,y+y0)-PRav )}/{(XL×YL) ×(PSL
×PSR)} なお、P(x,y)は車両候補領域画素の濃淡値、PLavは車
両候補領域左半分の濃度平均値、PRavは車両候補領域右
半分の濃度平均値、PSL は車両候補領域左半分の濃淡偏
差値、PSR は車両候補領域右半分の濃淡値偏差値であ
り、0 ≦x ≦XL/2,0≦y ≦YLとする。また、この評価式
では、評価した左右対称度の値が大きいほど左右対称度
が強いということになる。
【0029】次に分散度評価部4による分散度の評価方
法について説明する。分散度評価部4は、前処理部2に
より車両候補領域に設定された領域画像の画像濃淡値の
分散度を、評価する車両候補領域内の濃淡平均値に対す
る分散を求めることにより評価する。分散を求める評価
式としては、以下に示すものを用いる。 (分散)=Σ(|P(x,y) −Pav |/(XL ×YL) ) または、 (分散)=Σ((P(x,y) −Pav )2 /(XL×YL) ) なお、P(x,y) は、車両候補領域画素の濃淡値であり、
Pav は、車両候補領域全体の濃淡平均値である。また、
0 ≦x ≦XL,0≦y ≦YLである。また、この評価式は算出
した分散の値が大きいほど、分散度が大きいということ
になる。
【0030】次に下部濃淡平均値評価部5による車両候
補領域の下部領域の画像の濃淡値と、車両候補領域下部
に近接する領域の画像の濃淡値との比較方法について説
明する。下部濃淡平均値評価部5は、車両候補領域の下
部領域と、この車両候補領域下部に近接する特定領域の
画像の濃淡平均値を算出し、これらの差分を検出する。
この車両候補領域の下部領域は、図4に示されるよう
に、車体のタイヤ部分に相当する車両候補領域の下部の
左右両端部と、そのタイヤ部分に挟まれた車体の影に相
当する車両候補領域の下部の中央部分を用いている。な
お、図4に示されるように、このタイヤ部分に相当する
領域は、車両候補領域の下端からY軸方向に約YL/4
の高さの領域を用いており、車体の影に相当する領域
は、車両候補領域の下端からY軸方向に約YL/8の高
さの領域を用いている。また、車両候補領域の下端に近
接する特定部分は、図4に示されるように、車両候補領
域下部の中央部分に近接するY軸方向約YL/4、X軸
方向約XL/2の領域を用いている。
【0031】また、車両候補領域の下部領域、及び車両
候補領域下部に近接する領域は、上述した領域に限定さ
れるものではない。例えば、車両候補領域の下部領域
は、図5aに示されるように、車両候補領域の下端から
Y軸方向に約YL/4の高さで、車両候補領域のX軸方
向の幅と略同一の幅を有する領域や、図5bに示される
ように、タイヤの影領域に相当するX軸方向に約XL/
4の幅を有する車両候補領域の下部の左右両端部の領域
の濃淡平均値を使用してもよい。また、車両候補領域下
部に近接する領域は、図5cに示されるように、車両候
補領域のX軸方向の幅と略同一の幅を有するY軸方向の
長さ約YL/4の領域や、図5dに示されるように、車
両候補領域のタイヤに相当する領域の下端に近接する領
域や、図5eに示されるように、図5dに示された領域
に、さらにタイヤと同じ高さの車両候補領域下部の両端
に近接する領域を追加した領域の濃淡平均値としてもよ
い。
【0032】また、上述した下部濃淡平均値評価部5
は、車両候補領域の下部領域と、車両候補領域下部に近
接する領域の画像の濃淡平均値をそれぞれ求めて、比較
しているが、濃淡平均値を求めてから、それぞれの領域
の濃淡値の最大値もしくは最小値、または中間値を検出
し、これらを比較してもよい。
【0033】次に図6に示されたフローチャートを参照
しながら、上記第1の実施形態による一連の処理につい
て説明する。ステップS1にて、車両の前方の画像を画
像入力装置1により撮影すると、前処理部2にて撮影さ
れた画像に画像処理を施して微分画像(エッジ検出画
像)を検出し、水平、垂直エッジが多く存在する領域を
検出する。前処理部2はこの領域を車両候補領域とし
て、左右対称度評価部3、分散度評価部4、及び下部濃
淡平均値評価部5に出力する。
【0034】ステップS2にて、左右対称度評価部3は
前処理部2から送られた車両候補領域の画像の左右対称
度を評価する。左右対称度評価部3は、評価する車両候
補領域の垂直方法の中心線を境に左右対称位置の画素に
対し、濃淡値の差分の絶対値を取る。この操作を車両候
補領域の全画素に対して行い、その平均値をその車両候
補領域の左右対称度とする。算出された左右対称度は、
領域判定部6に出力される。
【0035】ステップS3にて、分散度評価部4は前処
理部2から送られた車両候補領域の画像濃淡値の分散度
を評価する。分散度評価部4は、前処理部から送られた
車両候補領域の画像の濃淡平均値に対する分散を求め
て、分散度とする。算出された分散度は、領域判定部6
に出力される。
【0036】ステップS4にて、下部濃淡平均値評価部
5は、前処理部から送られた車両候補領域の下部領域の
平均濃淡値と、その車両候補領域下部に近接する所定領
域内の平均濃淡値との差分を検出して濃淡値の比較を行
う。算出された差分値は、領域判定部6に出力される。
【0037】ステップS5にて、領域判定部6は、左右
対称度評価部3より送られた左右対称度、分散度評価部
4より送られた分散度、下部濃淡平均値評価部5より送
られた差分値をそれぞれ所定の閾値と比較し、左右対称
度が所定の閾値よりも小さく、分散度が所定の閾値より
も大きく、差分値が0よりも大きい場合に(ステップS
5/YES)、前処理部にて検出された車両候補領域は
車両領域であると判断する(ステップS6)。また、領
域判定部6は、左右対称度評価部3、分散度評価部4、
下部濃淡平均値評価部5により評価された左右対称度、
分散度、差分値のいずれか一つが所定の条件を満たさな
かった場合、前処理部にて検出された車両候補領域は車
両領域ではないと判断する。
【0038】上述の実施形態は、画像入力装置より入力
した画像の車両の存在する確率の高い車両候補領域から
車両領域を、左右対称度評価部にて評価された車両候補
領域の画像の濃淡値の左右対称度と、分散度評価部にて
評価された車両候補領域の画像の濃淡値の分散度と、下
部濃淡平均値評価部にて評価された車両候補領域の下部
領域の画像の濃淡値と、車両候補領域下部に近接する領
域の画像の濃淡値との差分とを用いて検出することによ
り、車両領域を確実に検出することができる。
【0039】また、従来の車両領域検出に用いられるテ
ンプレートに依存していないので、対象物の形状に依存
することがない。また、天候や昼夜の差などによって検
出画像にばらつきがでても比較的正確に車両領域を検出
することができる。
【0040】また、車両候補領域下部に近接する領域の
画像の濃淡値を用いて、車両候補領域の下部領域の画像
の濃淡値と比較するため、基準となる濃淡度に差異が少
なくなり、正確に車両領域を特定することができる。
【0041】また、上述した左右対称度評価部による左
右対称度の評価、分散度評価部による分散度の評価、下
部濃淡平均値評価部による車両候補領域の下部領域の画
像の濃淡値と、車両候補領域下部に近接する領域の画像
の濃淡値との評価は、いずれも計算量が少なく、比較的
軽い処理であり、車両領域の検出時間を短縮させること
ができる。
【0042】次に図7を用いて本発明の第2の実施形態
の構成を説明する。図7に示された第2の実施形態は、
上述した第1の実施形態の構成に加えて、さらに領域評
価部7を具備している。また、第2の実施形態の領域判
定部6は、左右対称度評価部3、分散度評価部4、下部
濃淡平均値評価部5より送られた左右対称度、分散度、
差分値をそれぞれの閾値と比較し、全てが所定の条件を
満たしている時に、評価した認識対象の車両候補領域の
位置情報を領域評価部7に送る。領域評価部7は、領域
判定部6より送られた認識対象の車両候補領域と略同一
の位置の領域に定められた領域カウンタの値を1つ増加
させる。そして、第2の実施形態は、領域評価部7が画
像入力部1及び前処理部2より新たな車両候補領域情報
が送られてくると、その認識対象の車両候補領域と略同
一の位置の領域の領域カウンタの値が所定の閾値を越え
ているか否かを識別し、その領域カウンタの値が所定の
閾値を越えている場合に、その車両候補領域を車両領域
として検出する。
【0043】上述したように第2の実施形態は、左右対
称度評価部、分散度評価部、下部濃淡平均値評価部の評
価結果を所定の回数満たす車両候補領域を車両領域とし
て判断しているので、車両領域をより高い確率で検出す
ることができる。
【0044】次に、図8に示されたフローチャートを参
照して、第2の実施形態による一連の処理動作を説明す
る。ステップS10にて、まず、領域評価部に設けられ
た領域カウンタのうち、所定の時間を経過してもカウン
トアップが行われなかった領域カウンタをゼロクリアす
る。
【0045】ステップS11にて、車両の前方の画像を
画像入力装置1により撮影すると、前処理部2にて撮影
された画像に画像処理を施して微分画像(エッジ検出画
像)を検出し、水平、垂直エッジが多く存在する領域を
検出する。前処理部2は、この領域を車両候補領域とし
て領域評価部7に出力する。
【0046】領域評価部7には、領域ごとに領域カウン
タが設けられており、領域判定部6により車両領域とし
て認識された領域と略同一の位置の領域の領域カウンタ
をカウントアップする。また、前処理部2により車両候
補領域の情報が送られてくると、その車両候補領域と略
同一の位置の領域の領域カウンタの値が所定の閾値を越
えているか否かを検出する。車両候補領域と略同一の位
置の領域の領域カウンタの値が所定の閾値を越えていた
場合(ステップS12/YES)、その車両候補領域を
車両領域と認識し、領域判定結果を出力する。また、車
両候補領域と略同一の位置の領域の領域カウンタの値が
所定の閾値を越えていなかった場合(ステップS12/
NO)、車両候補領域に関する情報を左右対称度評価部
3、分散度評価部4、下部濃淡平均値評価部5に送る。
【0047】ステップS13にて、左右対称度評価部3
は領域評価部7から送られた車両候補領域の画像の左右
対称度を評価する。左右対称度評価部3は、評価する車
両候補領域の垂直方法の中心線を境に左右対称位置の画
素に対し、濃淡値の差分の絶対値を取る。この操作を車
両候補領域の全画素に対して行い、その平均値をその車
両候補領域の左右対称度とする。算出された左右対称度
は、領域判定部6に出力される。
【0048】ステップS14にて、分散度評価部4は領
域評価部7から送られた車両候補領域の画像濃淡値の分
散度を評価する。分散度評価部4は、前処理部から送ら
れた車両候補領域の画像の濃淡平均値に対する分散を求
めて、分散度とする。算出された分散度は、領域判定部
6に出力される。
【0049】ステップS15にて、下部濃淡平均値評価
部5は領域評価部7から送られた車両候補領域の下部領
域の平均濃淡値と、その車両候補領域下端に近接する所
定領域内の平均濃淡値との差分を検出して濃淡値の比較
を行う。算出された差分値は、領域判定部6に出力され
る。
【0050】ステップS16にて、領域判定部6は、左
右対称度評価部3より送られた車両候補領域の左右対称
度、分散度評価部4より送られた車両候補領域の分散
度、下部濃淡平均値評価部5より送られた車両候補領域
域の差分値をそれぞれ所定の閾値と比較し、左右対称度
が所定の閾値よりも小さく、分散度が所定の閾値よりも
大きく、差分値が0よりも大きい場合(ステップS16
/YES)に、その車両候補領域の領域情報を領域評価
部に送り、領域評価部7の領域カウンタをカウントアッ
プする。また、領域判定部6は、左右対称度評価部3、
分散度評価部4、下部濃淡平均値評価部5により評価さ
れた左右対称度、分散度、差分値のいずれかが所定の条
件を満たさなかった場合(ステップS16/NO)、そ
の車両候補領域は車両領域ではないと判断する。
【0051】なお、上述の実施形態は、本発明の好適な
実施の一例である。但し、これに限定されてるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変
形実施が可能である。例えば、上述した実施形態は、車
両候補領域の画像の濃淡度の左右対称度の高さ、車両候
補領域の画像の濃淡度の分散度の大きさ、車両候補領域
の下部領域の画像の濃淡度と、車両候補領域下部に近接
する領域の画像の濃淡度との差の大きさ、の全ての条件
が揃った車両候補領域を車両領域として検出している
が、3つの条件のうちのいずれか2つ、またはいずれか
1つが条件を満たす車両候補領域を車両領域として検出
してもよい。
【0052】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように本発明
は、撮影された画像の車両の存在する確率の高い車両候
補領域から車両領域を、車両候補領域の画像の濃淡度の
左右対称度と、車両候補領域の画像の濃淡度の分散度
と、車両候補領域の下部領域の画像の濃淡度と、車両候
補領域下部に近接する領域の画像の濃淡度との差分とを
用いて検出することにより、車両領域を確実に検出する
ことができる。また、車両領域を、車両候補領域の濃淡
度の評価だけで検出しているため、従来の方法と比較し
て、計算量を軽減させることができ、車両領域の検出時
間を短縮させることができる。
【0053】また、本発明は、撮影された画像の車両の
存在する確率の高い車両候補領域から車両領域を、車両
領域と略同一の位置の領域が過去に、領域の画像の濃淡
度の左右対称度の高さ、領域の画像の濃淡度の分散度の
大きさ、領域の下部領域の画像の濃淡度と、領域下部に
近接する領域の画像の濃淡度との差の大きさ、のいずれ
かの条件を所定の回数満たした領域として検出すること
により、車両領域を確実に検出することができる。ま
た、車両領域を、車両候補領域の濃淡度の評価だけで検
出しているため、従来の方法と比較して、計算量を軽減
させることができ、車両領域の検出時間を短縮させるこ
とができる。
【0054】また、本発明は、従来の車両領域検出に用
いられるテンプレートに依存していないので、対象物の
形状に依存することがない。また、天候や昼夜の差など
によって検出画像にばらつきがでても比較的正確に車両
領域を検出することができる。
【0055】また、車両候補領域下部に近接する領域の
画像の濃淡値を用いて、車両候補領域の下部領域の画像
の濃淡値と比較するため、基準となる濃淡度に差異が少
なくなり、正確に車両領域を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両領域検出装置及び車両領域検定方
法の第1の実施形態の構成を表すブロック図である。
【図2】車両領域画像の特徴を説明するための図であ
る。
【図3】左右対称度評価部の評価方法を説明するための
図である。
【図4】下部濃淡平均値評価部の評価方法を説明するた
めの図である。
【図5】下部濃淡平均値評価部の評価方法を説明するた
めの図である。
【図6】第1の実施形態の処理動作を表すフローチャー
トである。
【図7】本発明の車両領域検出装置及び車両領域検定方
法の第2の実施形態の構成を表すブロック図である。
【図8】第2の実施形態の処理動作を表すフローチャー
トである。
【符号の説明】
1 画像入力装置 2 前処理部 3 左右対称度評価部 4 分散度評価部 5 下部濃淡平均値評価部 6 領域判定部 7 領域評価部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−89339(JP,A) 特開 平6−331335(JP,A) 特開 平10−171966(JP,A) 特開 平7−41118(JP,A) 特開 平5−136279(JP,A) 特開 平8−188104(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 G08G 1/16 G06T 7/00 - 7/60 G01S 11/00 G01S 17/00 - 17/93 H04N 7/18

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両に搭載された画像撮像手段により撮
    像された画像の車両の存在する確率の高い車両候補領域
    から車両領域を検出する車両領域検出装置であって、 前記車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称度
    を評価する左右対称度評価手段と、前記車両候補領域全体の濃度平均値に対する 画像の濃淡
    度の分散度を評価する分散度評価手段と、 前記車両候補領域の下部領域の画像の濃淡度と、該車両
    候補領域下部に近接する領域の画像の濃淡度との差分を
    評価する濃淡平均値評価手段と、 前記左右対称度評価手段、前記分散度評価手段、及び前
    記濃淡平均値評価手段の評価結果のいずれかが所定の閾
    値を越えている車両候補領域を前記車両領域と判定する
    領域判定手段と、 を有することを特徴とする車両領域検出装置。
  2. 【請求項2】 車両に搭載された画像撮像手段により撮
    像された画像の車両の存在する確率の高い車両候補領域
    から車両領域を検出する車両領域検出装置であって、 前記車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対象度
    を評価する左右対称度評価手段と、前記車両候補領域全体の濃度平均値に対する 画像の濃淡
    度の分散度を評価する分散度評価手段と、 前記車両候補領域の下部領域の画像の濃淡度と、該車両
    候補領域下部に近接する領域の画像の濃淡度との差分を
    評価する濃淡平均値評価手段と、 前記左右対称度評価手段、前記分散度評価手段、及び前
    記濃淡平均値評価手段の評価結果のいずれか2つが所定
    の閾値を越えている車両候補領域を前記車両領域と判定
    する領域判定手段と、 を有することを特徴とする車両領域検出装置。
  3. 【請求項3】 車両に搭載された画像撮像手段により撮
    像された画像の車両の存在する確率の高い車両候補領域
    から車両領域を検出する車両領域検出装置であって、 前記車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称度
    を評価する左右対称度評価手段と、前記車両候補領域全体の濃度平均値に対する 画像の濃淡
    度の分散度を評価する分散度評価手段と、 前記車両候補領域の下部領域の画像の濃淡度と、該車両
    候補領域下部に近接する領域の画像の濃淡度との差分を
    評価する濃淡平均値評価手段と、 前記左右対称度評価手段、前記分散度評価手段、及び前
    記濃淡平均値評価手段の評価結果のすべてが所定の閾値
    を越えている車両候補領域を前記車両領域と判定する領
    域判定手段と、 を有することを特徴とする車両領域検出装置。
  4. 【請求項4】 車両に搭載された画像撮像手段により撮
    像された画像の車両の存在する確率の高い車両候補領域
    から車両領域を検出する車両領域検出装置であって、 前記車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称度
    を評価する左右対称度評価手段と、前記車両候補領域全体の濃度平均値に対する 画像の濃淡
    度の分散度を評価する分散度評価手段と、 前記車両候補領域の下部領域の画像の濃淡度と、該車両
    候補領域下部に近接する領域の画像の濃淡度との差分を
    評価する濃淡平均値評価手段と、 前記左右対称度評価手段、前記分散度評価手段、及び前
    記濃淡平均値評価手段の評価結果のいずれかが所定の閾
    値を越えている車両候補領域を検出する領域判定手段
    と、 前記領域判定手段により、前記左右対称度評価手段、前
    記分散度評価手段、及び前記濃淡平均値評価手段の評価
    結果のいずれかが所定の閾値を越えたことを過去に所定
    の回数検出した車両候補領域と略同一の位置の車両候補
    領域を前記車両領域として検出する領域評価手段と、 を有することを特徴とする車両領域検出装置。
  5. 【請求項5】 車両に搭載された画像撮像手段により撮
    像された画像の車両の存在する確率の高い車両候補領域
    から車両領域を検出する車両領域検出装置であって、 前記車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称度
    を評価する左右対称度評価手段と、前記車両候補領域全体の濃度平均値に対する 画像の濃淡
    度の分散度を評価する分散度評価手段と、 前記車両候補領域の下部領域の画像の濃淡度と、該車両
    候補領域下部に近接する領域の画像の濃淡度との差分を
    評価する濃淡平均値評価手段と、 前記左右対称度評価手段、前記分散度評価手段、及び前
    記濃淡平均値評価手段の評価結果のいずれか2つが所定
    の閾値を越えている車両候補領域を検出する領域判定手
    段と、 前記領域判定手段により、前記左右対称度評価手段、前
    記分散度評価手段、及び前記濃淡平均値評価手段の評価
    結果のいずれか2つが所定の閾値を越えたことを過去に
    所定の回数検出した車両候補領域と略同一の位置の車両
    候補領域を前記車両領域として検出する領域評価手段
    と、 を有することを特徴とする車両領域検出装置。
  6. 【請求項6】 車両に搭載された画像撮像手段により撮
    像された画像の車両の存在する確率の高い車両候補領域
    から車両領域を検出する車両領域検出装置であって、 前記車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称度
    を評価する左右対称度評価手段と、前記車両候補領域全体の濃度平均値に対する 画像の濃淡
    度の分散度を評価する分散度評価手段と、 前記車両候補領域の下部領域の画像の濃淡度と、該車両
    候補領域下部に近接する領域の画像の濃淡度との差分を
    評価する濃淡平均値評価手段と、 前記左右対称度評価手段、前記分散度評価手段、及び前
    記濃淡平均値評価手段の評価結果のすべてが所定の閾値
    を越えている車両候補領域を検出する領域判定手段と、 前記領域判定手段により、前記左右対称度評価手段、前
    記分散度評価手段、及び前記濃淡平均値評価手段の評価
    結果のすべてが所定の閾値を越えたことを過去に所定の
    回数検出した車両候補領域と略同一の位置の車両候補領
    域を前記車両領域として検出する領域評価手段と、 を有することを特徴とする車両領域検出装置。
  7. 【請求項7】 画像撮像工程により撮像された画像の車
    両の存在する確率の高い車両候補領域から車両領域を検
    出する車両領域検定方法であって、 前記車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称度
    を評価する左右対称度評価工程と、前記車両候補領域全体の濃度平均値に対する 画像の濃淡
    度の分散度を評価する分散度評価工程と、 前記車両候補領域の下部領域の画像の濃淡度と、該車両
    候補領域下部に近接する領域の画像の濃淡度との差分を
    評価する濃淡平均値評価工程と、 前記左右対称度評価工程、前記分散度評価工程、及び前
    記濃淡平均値評価工程の評価結果のいずれかが所定の閾
    値を越えている車両候補領域を前記車両領域と判定する
    領域判定工程と、 を有することを特徴とする車両領域検定方法。
  8. 【請求項8】 画像撮像工程により撮像された画像の車
    両の存在する確率の高い車両候補領域から車両領域を検
    出する車両領域検定方法であって、 前記車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称度
    を評価する左右対称度評価工程と、前記車両候補領域全体の濃度平均値に対する 画像の濃淡
    度の分散度を評価する分散度評価工程と、 前記車両候補領域の下部領域の画像の濃淡度と、該車両
    候補領域下部に近接する領域の画像の濃淡度との差分を
    評価する濃淡平均値評価工程と、 前記左右対称度評価工程、前記分散度評価工程、及び前
    記濃淡平均値評価工程の評価結果のいずれか2つが所定
    の閾値を越えている車両候補領域を前記車両領域と判定
    する領域判定工程と、 を有することを特徴とする車両領域検定方法。
  9. 【請求項9】 画像撮像工程により撮像された画像の車
    両の存在する確率の高い車両候補領域から車両領域を検
    出する車両領域検定方法であって、 前記車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称度
    を評価する左右対称度評価工程と、前記車両候補領域全体の濃度平均値に対する 画像の濃淡
    度の分散度を評価する分散度評価工程と、 前記車両候補領域の下部領域の画像の濃淡度と、該車両
    候補領域下部に近接する領域の画像の濃淡度との差分を
    評価する濃淡平均値評価工程と、 前記左右対称度評価工程、前記分散度評価工程、及び前
    記濃淡平均値評価工程の評価結果のすべてが所定の閾値
    を越えている車両候補領域を前記車両領域と判定する領
    域判定工程と、 を有することを特徴とする車両領域検定方法。
  10. 【請求項10】 画像撮像工程により撮像された画像の
    車両の存在する確率の高い車両候補領域から車両領域を
    検出する車両領域検定方法であって、 前記車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称度
    を評価する左右対称度評価工程と、前記車両候補領域全体の濃度平均値に対する 画像の濃淡
    度の分散度を評価する分散度評価工程と、 前記車両候補領域の下部領域の画像の濃淡度と、該車両
    候補領域下部に近接する領域の画像の濃淡度との差分を
    評価する濃淡平均値評価工程と、 前記左右対称度評価工程、前記分散度評価工程、及び前
    記濃淡平均値評価工程の評価結果のいずれかが所定の閾
    値を越えている車両候補領域を検出する領域判定工程
    と、 前記領域判定工程により、前記左右対称度評価工程、前
    記分散度評価工程、及び前記濃淡平均値評価工程の評価
    結果のいずれかが所定の閾値を越えたことを過去に所定
    の回数検出した車両候補領域と略同一の位置の車両候補
    領域を前記車両領域として検出する領域評価工程と、 を有することを特徴とする車両領域検定方法。
  11. 【請求項11】 画像撮像工程により撮像された画像の
    車両の存在する確率の高い車両候補領域から車両領域を
    検出する車両領域検定方法であって、 前記車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称度
    を評価する左右対称度評価工程と、前記車両候補領域全体の濃度平均値に対する 画像の濃淡
    度の分散度を評価する分散度評価工程と、 前記車両候補領域の下部領域の画像の濃淡度と、該車両
    候補領域下部に近接する領域の画像の濃淡度との差分を
    評価する濃淡平均値評価工程と、 前記左右対称度評価工程、前記分散度評価工程、及び前
    記濃淡平均値評価工程の評価結果のいずれか2つが所定
    の閾値を越えている車両候補領域を検出する領域判定工
    程と、 前記領域判定工程により、前記左右対称度評価工程、前
    記分散度評価工程、及び前記濃淡平均値評価工程の評価
    結果のいずれか2つが所定の閾値を越えたことを過去に
    所定の回数検出した車両候補領域と略同一の位置の車両
    候補領域を前記車両領域として検出する領域評価工程
    と、 を有することを特徴とする車両領域検定方法。
  12. 【請求項12】 画像撮像工程により撮像された画像の
    車両の存在する確率の高い車両候補領域から車両領域を
    検出する車両領域検定方法であって、 前記車両候補領域内における画像の濃淡度の左右対称度
    を評価する左右対称度評価工程と、前記車両候補領域全体の濃度平均値に対する 画像の濃淡
    度の分散度を評価する分散度評価工程と、 前記車両候補領域の下部領域の画像の濃淡度と、該車両
    候補領域下部に近接する領域の画像の濃淡度との差分を
    評価する濃淡平均値評価工程と、 前記左右対称度評価工程、前記分散度評価工程、及び前
    記濃淡平均値評価工程の評価結果のすべてが所定の閾値
    を越えている車両候補領域を検出する領域判定工程と、 前記領域判定工程により、前記左右対称度評価工程、前
    記分散度評価工程、及び前記濃淡平均値評価工程の評価
    結果のすべてが所定の閾値を越えたことを過去に所定の
    回数検出した車両候補領域と略同一の位置の車両候補領
    域を前記車両領域として検出する領域評価工程と、 を有することを特徴とする車両領域検定方法。
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