JP3503840B2 - Vehicle periphery monitoring device - Google Patents
Vehicle periphery monitoring deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車などの車両の周
辺を監視して車両運転における運転者の安全確認を支援
するのに有効に適用される車両周辺監視装置にかかり、
より詳細には、車両に設置された2台のカメラ(撮像手
段)により撮像された画像情報に基づいて障害物などの
物体を認識する方式の車両周辺監視装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle periphery monitoring device which is effectively applied to monitor the periphery of a vehicle such as an automobile and assist the driver's safety confirmation in driving the vehicle.
More specifically, the present invention relates to a vehicle periphery monitoring device that recognizes an object such as an obstacle based on image information captured by two cameras (imaging means) installed in a vehicle.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の車両周辺監視装置として
は、例えば特開平4−261000号公報及び特開平4
−301513号公報(以下これらを総括して従来装置
という)に示された装置があった。この従来装置は、車
両の所定位置に互いに所定距離だけ水平方向に離間して
配置された右側カメラ及び左側カメラと、これらのカメ
ラからの画像信号を一時的に蓄える右側フレームメモリ
及び左側フレームメモリとを有している。これらのフレ
ームメモリは複数の画素から構成されており、この右側
あるいは左側フレームメモリの一方に蓄えられた画像信
号を参照して隣接する画素との輝度差に基づいて物体の
エッジ点を検出する。2. Description of the Related Art Conventionally, as a vehicle periphery monitoring device of this type, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-261000 and Japanese Patent Laid-Open No. 4-261000.
There is a device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 301513 (hereinafter, these are collectively referred to as a conventional device). This conventional device includes a right-side camera and a left-side camera, which are horizontally spaced apart from each other by a predetermined distance at a predetermined position of a vehicle, and a right-side frame memory and a left-side frame memory that temporarily store image signals from these cameras. have. These frame memories are composed of a plurality of pixels, and the image signal stored in one of the right side frame memory and the left side frame memory is referenced to detect the edge point of the object based on the brightness difference between adjacent pixels.
【0003】そして、この一方のフレームメモリの画像
信号を基準とし、この一方のフレームメモリにおける画
像信号に対して他方のフレームメモリの画像信号をその
位置を順次シフトしながら重ね合わせるとともにその重
ね合わせ状態における両画像データの差分を算出する。
そして、この差分が最小となるシフト量を両カメラにお
ける視差として取得し、この視差に基づいて前記物体と
カメラとの相対距離を算出していた。With the image signal of one of the frame memories as a reference, the image signal of the other frame memory is superimposed on the image signal of the other frame memory while sequentially shifting its position and the superimposed state. The difference between both image data in is calculated.
Then, the shift amount that minimizes this difference is acquired as the parallax between both cameras, and the relative distance between the object and the camera is calculated based on this parallax.
【0004】このような従来装置において、重ね合わせ
る画像信号の中には、高さ「0」(路面上)の画像、例
えば路面上に描かれた白線や文字あるいは模様などが含
まれている。そして、このような路面上の画像も演算対
象とされている。しかしながら、この路面上の画像につ
いては車両の走行などには障害とならないので、この路
面上の画像についての検出動作は不要な処理となる。そ
して、この不要な処理のために処理時間が長くなってし
まう問題点があった。In such a conventional apparatus, the image signal to be superimposed contains an image of height "0" (on the road surface), for example, a white line, a character or a pattern drawn on the road surface. An image on such a road surface is also a calculation target. However, since the image on the road surface does not hinder the traveling of the vehicle, the detection operation for the image on the road surface is unnecessary processing. There is a problem that the processing time becomes long due to the unnecessary processing.
【0005】この問題点を解決することを目的として、
本出願人は、特願平6−42433号(以下先願装置と
いう)にて、路面上の画像を除去することにより物体画
像のみを抽出するとともにこの抽出した物体画像につい
てそのエッジを検出し、そしてこのエッジに基づいて物
体の位置を認識する車両周辺監視装置を提案した。以
下、この先願装置について説明する。In order to solve this problem,
The applicant of the present application, in Japanese Patent Application No. 6-42433 (hereinafter referred to as prior application device), extracts only the object image by removing the image on the road surface and detects the edge of the extracted object image. Then, we proposed a vehicle periphery monitoring device that recognizes the position of an object based on this edge. The prior application device will be described below.
【0006】この先願装置は、図13に示す装置構成を
有している。同図において、1は撮像手段としての撮像
部、2は車両の転回情報を出力する舵角検出部、3は画
像情報などを蓄える記憶部、4は各種演算処理を実行す
るデータ処理部、5は障害物の位置あるいはメッセージ
を表示する表示部、6は警報音あるいは音声ガイダンス
を発生する音声指示部である。This prior application device has a device configuration shown in FIG. In the figure, 1 is an image pickup unit as an image pickup unit, 2 is a steering angle detection unit that outputs turning information of a vehicle, 3 is a storage unit that stores image information and the like, 4 is a data processing unit that executes various calculation processes, 5 Is a display unit for displaying the position of the obstacle or a message, and 6 is a voice instruction unit for generating an alarm sound or voice guidance.
【0007】上記撮像部1は、右側CCDカメラ11R
と、左側CCDカメラ11Lと、右側CCDカメラ11
Rにより撮像された映像情報を投影する右側イメージプ
レーン12Rと、左側CCDカメラ11Lにより撮像さ
れた映像情報を投影する左側イメージプレーン12Lと
を有している。そしてこの撮像部1は、図15に示すよ
うに、車両100の後方中央部の高さHの位置に、車両
の後方に向けて取り付けられている。そして撮像部1を
構成する一対のCCDカメラ11R及び11Lは、所定
距離隔てて互いに平行に且つ俯角θS で取り付けられて
いる。これによりこの撮像部1は車両後方の監視領域1
00a〔100a(11R)及び100a(11L)〕
を撮像する。The image pickup section 1 is a right CCD camera 11R.
And the left CCD camera 11L and the right CCD camera 11
It has a right side image plane 12R for projecting the image information picked up by the R and a left side image plane 12L for projecting the image information picked up by the left CCD camera 11L. As shown in FIG. 15, the image pickup unit 1 is attached to the rear of the vehicle at a position of height H at the rear center of the vehicle 100. The pair of CCD cameras 11R and 11L forming the image pickup unit 1 are attached at a predetermined distance in parallel with each other at a depression angle θ S. As a result, the image pickup unit 1 is provided in the monitoring area 1 behind the vehicle.
00a [100a (11R) and 100a (11L)]
Image.
【0008】舵角検出部2は、ハンドルの回転量及び回
転方向を検出するハンドル舵角センサや操舵輪(一般的
に前輪)の操舵角を検出する操舵角センサ(いずれも図
示せず)などにより構成され、これらのセンサからの検
出信号により車両の転回方向を転回情報として出力す
る。記憶部3は、撮像部1の右側イメージプレーン12
Rに投影された映像情報を右側画像信号として一時的に
蓄える右側フレームメモリ31Rと、同じく左側イメー
ジプレーン12Lに投影された映像情報を左側画像信号
として一時的に蓄える左側フレームメモリ31Lと、右
側及び左側フレームメモリ31R及び31Lに蓄えられ
た画像信号のそれぞれに対し所定の補正処理を施した補
正画像情報を保持する右側補正画像メモリ32R及び左
側補正画像メモリ32Lと、後述する差分画像、微分画
像及びエッジ画像をそれぞれ保持する差分画像メモリ3
3、微分画像メモリ34及びエッジ画像メモリ35とを
有している。そしてこれらの各メモリ31〜35はm行
n列の構成を有し、例えば512画素(m)×512画
素(n)のメモリとして構成されている。そして、この
メモリを構成する各画素には、例えば256階調の輝度
値データが格納されている。The steering angle detector 2 includes a steering wheel angle sensor for detecting the amount and direction of rotation of the steering wheel, a steering angle sensor for detecting the steering angle of the steered wheels (generally the front wheels) (neither is shown), and the like. The turning direction of the vehicle is output as turning information based on detection signals from these sensors. The storage unit 3 includes the right image plane 12 of the imaging unit 1.
A right frame memory 31R that temporarily stores the image information projected on R as a right image signal, a left frame memory 31L that also temporarily stores the image information projected on the left image plane 12L as a left image signal, and a right frame memory 31L. A right-side corrected image memory 32R and a left-side corrected image memory 32L that hold corrected image information obtained by performing a predetermined correction process on each of the image signals stored in the left-side frame memories 31R and 31L, and a difference image, a differential image and Difference image memory 3 that holds each edge image
3, a differential image memory 34 and an edge image memory 35. Each of these memories 31 to 35 has a structure of m rows and n columns, and is configured as a memory of 512 pixels (m) × 512 pixels (n), for example. Then, in each pixel forming this memory, for example, luminance value data of 256 gradations is stored.
【0009】データ処理部4は、動作プログラムが格納
されたROM42と、この動作プログラムに従って動作
するCPU41と、CPU41の動作時において必要な
情報を一時格納するRAM43とを有している。表示部
5は、ディスプレイ51を有し、このディスプレイ51
はCPU41から出力された表示画像信号に基づいて、
物体の車両との相対位置を表示したりあるいは運転者に
対するメッセージを表示したりする。音声指示部6は、
CPU41から出力されたブザー音信号あるいは音声ガ
イダンス信号に基づいて、スピーカ61からブザー音あ
るいは音声ガイダンスを出力する。The data processing unit 4 has a ROM 42 in which an operation program is stored, a CPU 41 which operates according to this operation program, and a RAM 43 which temporarily stores information required when the CPU 41 operates. The display unit 5 has a display 51, and the display 51
Is based on the display image signal output from the CPU 41,
It displays the relative position of the object to the vehicle or displays a message to the driver. The voice instruction unit 6 is
Based on the buzzer sound signal or the voice guidance signal output from the CPU 41, the speaker 61 outputs the buzzer sound or the voice guidance.
【0010】このような構成を有する先願装置では、撮
像部1からの映像信号に基づいて物体(障害物)の検出
及びこの物体と車両との相対位置の算出が行われる。ま
ず、撮像部1による画像の取込処理について説明する。
撮像部1により撮像された映像信号は、一旦イメージプ
レーン12R及び12Lに投影された後、右側フレーム
メモリ31R及び左側フレームメモリ31Lにそれぞれ
画像情報、すなわち各画素毎の輝度値データとして格納
される。この右側フレームメモリ31R及び左側フレー
ムメモリ31Lに格納された画像情報は、右側CCDカ
メラ11R及び左側CCDカメラ11L(以下、両者を
総称する際には単にCCDカメラ11という)が有する
レンズの歪曲収差を含んだ画像となっている。そしてこ
の歪曲収差は後述する物体の位置検出における誤差の原
因となる。In the prior application device having such a configuration, an object (obstacle) is detected and the relative position between the object and the vehicle is calculated based on the video signal from the image pickup section 1. First, the image capturing process by the image capturing unit 1 will be described.
The video signal picked up by the image pickup unit 1 is once projected onto the image planes 12R and 12L, and then stored in the right frame memory 31R and the left frame memory 31L as image information, that is, as brightness value data for each pixel. The image information stored in the right frame memory 31R and the left frame memory 31L indicates the distortion aberration of the lens of the right CCD camera 11R and the left CCD camera 11L (hereinafter, simply referred to as the CCD camera 11). It is an included image. This distortion aberration causes an error in detecting the position of the object, which will be described later.
【0011】すなわち、格子状の模様を撮像した場合に
ついて考えると、CCDカメラ11のレンズに収差がな
いときには、図14(a)に示すようにこの格子状の模
様がそのままフレームメモリ31に格納される。また、
そのレンズに収差があるときには、図14(b)に示す
ように光軸を中心としてその中央部の画像が外方に膨ら
んだ樽形に歪曲した画像、あるいは図14(c)に示す
ように光軸を中心としてその中央部の画像が内側に湾曲
した糸巻形に歪曲した画像がフレームメモリ31に格納
される。That is, considering a case where a lattice pattern is imaged, when the lens of the CCD camera 11 has no aberration, the lattice pattern is stored in the frame memory 31 as it is as shown in FIG. It Also,
When the lens has an aberration, as shown in FIG. 14 (b), an image in the center of the optical axis is distorted into a barrel shape bulging outward, or as shown in FIG. 14 (c). An image in which the image at the center of the optical axis is distorted into a pincushion curved inward is stored in the frame memory 31.
【0012】そしてデータ処理部4は、上記図14
(b)あるいは図14(c)に示すような歪曲画像に対
して補正処理を施すことにより補正画像情報を生成し、
この補正画像情報を右側補正画像メモリ32R及び左側
補正画像メモリ32Lに格納する。この補正画像情報に
ついても、先の画像情報と同様に、各画素毎の輝度値デ
ータとして格納される。以下、この画像の歪曲収差の補
正処理について説明する。Then, the data processing unit 4 operates as shown in FIG.
(B) or corrected image information is generated by performing a correction process on a distorted image as shown in FIG.
This corrected image information is stored in the right side corrected image memory 32R and the left side corrected image memory 32L. This corrected image information is also stored as brightness value data for each pixel, as in the above image information. The process of correcting the distortion of the image will be described below.
【0013】図14(d)に示すように、歪曲収差が無
い時の点P(x0 ,y0 )が歪曲収差によって点P′
(x,y)に結像したものとすると、その収差量Dは次
式(1)により表すことができる。
D=[(x0 −x)2 +(y0 −y)2 ]0.5 ・・・(1)As shown in FIG. 14D, the point P (x 0 , y 0 ) when there is no distortion is point P'due to the distortion.
Assuming that an image is formed at (x, y), the aberration amount D can be expressed by the following equation (1). D = [(x 0 -x) 2 + (y 0 -y) 2] 0.5 ··· (1)
【0014】そして、図14(b)あるいは図14
(c)に示すような歪曲画像において、その収差量Dは
光軸からの距離の3乗に比例して大きくなる。すなわ
ち、レンズの中心点より点Pまでの距離の3乗に比例す
るので、上記式(1)の右辺は、次式(2)により表す
ことができる。
[(x0 −x)2 +(y0 −y)2 ]0.5 =k1 [(x0 2−y0 2)0.5 ]3
・・・(2)
上記式中、k1 はレンズによって定まる比例定数Then, FIG. 14B or FIG.
In the distorted image as shown in (c), the aberration amount D increases in proportion to the cube of the distance from the optical axis. That is, since it is proportional to the cube of the distance from the center point of the lens to the point P, the right side of the above equation (1) can be expressed by the following equation (2). [(X 0 −x) 2 + (y 0 −y) 2 ] 0.5 = k 1 [(x 0 2 −y 0 2 ) 0.5 ] 3 (2) In the above formula, k 1 is determined by the lens. Proportional constant
【0015】従って、レンズに歪曲収差が存在する場合
は、例えば次式(3)の演算を行うことによりこの歪曲
収差を補正することができる。
x0 ≒x(1−k1 (x2 +y2 ))
y0 ≒y(1−k1 (x2 +y2 )) ・・・(3)Therefore, when the lens has distortion, the distortion can be corrected by, for example, performing the calculation of the following equation (3). x 0 ≈x (1-k 1 (x 2 + y 2 )) y 0 ≈y (1-k 1 (x 2 + y 2 )) (3)
【0016】ところで、この式(3)の演算により画像
の歪曲収差の補正を行った場合には、隣接画素間の距離
が離れてしまい画像の抜けが生じることがある。データ
処理部4は、この画像の抜けに関し、隣接する画素の情
報に基づいて補間を行う。そして、このような補正処理
及び補間処理が施された画像情報は、補正画像情報とし
て右側補正画像メモリ32R及び左側補正画像メモリ3
2Lにそれぞれ格納される。以上で撮像部1による画像
の取込処理が終了する。By the way, when the distortion aberration of the image is corrected by the calculation of the equation (3), the distance between the adjacent pixels becomes large and the image may be omitted. The data processing unit 4 interpolates this missing image based on the information of the adjacent pixels. Then, the image information that has undergone such correction processing and interpolation processing is corrected image information as the right corrected image memory 32R and the left corrected image memory 3
It is stored in each 2L. Thus, the image capturing process by the image capturing unit 1 is completed.
【0017】次いで、データ処理部4は、この補正画像
情報に基づいて、撮像された画像における位置の算出、
背景画像(高さ「0」の画像)の除去、物体のエッジ画
像の生成などを行う。以下、これらの処理について説明
する。Next, the data processing unit 4 calculates the position in the captured image based on the corrected image information,
The background image (image of height “0”) is removed, and the edge image of the object is generated. Hereinafter, these processes will be described.
【0018】まず、撮像画像に基づいて位置を算出する
処理について説明する。上記撮像部1すなわちCCDカ
メラ11は、図15にて説明したように、車両後方の所
定位置に設置俯角θS で取り付けられており、監視領域
100aを撮像している。従って、撮像部1による撮像
画像はこの所定位置を基準とした画像となっているの
で、この撮像画像から算出した位置もこの所定位置を基
準とした位置となっている。そこで、以後の説明を容易
にするため、図16に示すように、この所定位置すなわ
ちカメラ設置位置を基準とした座標をX′,Y′,Z′
で表わし、路面を基準とした座標をX,Y,Zで表わす
ものとする。First, the process of calculating the position based on the captured image will be described. As described with reference to FIG. 15, the image pickup unit 1, that is, the CCD camera 11 is attached at a predetermined position behind the vehicle at an installation depression angle θ S and picks up an image of the monitoring area 100a. Therefore, the image captured by the image capturing unit 1 is an image based on this predetermined position, and the position calculated from this captured image is also the position based on this predetermined position. Therefore, in order to facilitate the following description, as shown in FIG. 16, the coordinates based on this predetermined position, that is, the camera installation position are X ', Y', Z '.
The coordinates with respect to the road surface are represented by X, Y, Z.
【0019】そして、このカメラ設置位置を基準とした
X′,Y′,Z′座標系においては、図17(a)に示
すように、Z′軸はCCDカメラ11のレンズ光軸とし
て定義され、上記X′軸は路面と平行な軸として定義さ
れ、また上記Y′軸はZ′軸とX′軸の双方に直交する
軸として定義されている。従って、右側CCDカメラ1
1R及び左側CCDカメラ11Lは、それぞれのレンズ
光軸がZ′軸と一致するように配置されている。また、
X′軸に関し、このX′軸上にそれぞれのレンズの中心
点が位置するよう配置されるとともに互いに距離dxa
だけ離間して配置されている。以後の説明を容易にする
ため、X′,Y′およびZ′軸の原点Oを左側CCDカ
メラ11Rのレンズの中心として定義することとする。In the X ', Y', Z'coordinate system with the camera installation position as a reference, the Z'axis is defined as the lens optical axis of the CCD camera 11, as shown in FIG. , The X'axis is defined as an axis parallel to the road surface, and the Y'axis is defined as an axis orthogonal to both the Z'axis and the X'axis. Therefore, the right CCD camera 1
The 1R and the left CCD camera 11L are arranged such that their lens optical axes coincide with the Z ′ axis. Also,
With respect to the X'-axis, the center points of the respective lenses are arranged on the X'-axis and the distances dxa from each other.
Are spaced apart. In order to facilitate the following description, the origin O of the X ′, Y ′ and Z ′ axes will be defined as the center of the lens of the left CCD camera 11R.
【0020】以上のように設置されたCCDカメラ11
によって撮像された点P(XP ′,YP ′,ZP ′)
は、右側補正情報メモリ32RにPR (xRP,yRP)と
して保持され、左側補正情報メモリ32LにP
L (xLP,yLP)として保持される。CCD camera 11 installed as described above
Point P (X P ′, Y P ′, Z P ′) imaged by
Is held as P R (x RP , y RP ) in the right side correction information memory 32R, and P is stored in the left side correction information memory 32L.
It is held as L (x LP , y LP ).
【0021】そしてこの点PのZ′座標ZP ′は、図1
7(b)のX′Z′平面における模式図で示すように、
三角形の相似にて求めることができる。すなわち、この
距離ZP ′は、次式(4)で表すことができる。
ZP ′=dxa・f/(xLP−xRP) ・・・(4)
上記式中、dxaは両レンズの間隔
fはレンズの焦点距離The Z ′ coordinate Z P ′ of this point P is shown in FIG.
As shown in the schematic view in the X′Z ′ plane of 7 (b),
It can be determined by the similarity of triangles. That is, this distance Z P ′ can be expressed by the following equation (4). Z P ′ = dxa · f / (x LP −x RP ) ... (4) In the above formula, dxa is the distance between both lenses, and f is the focal length of the lenses.
【0022】同様に点PのX′座標XP ′についても、
図17(b)のX′Z′平面の模式図で示すように、三
角形の相似にて求めることができる。そして点PのY′
座標YP ′についても、図示しないY′Z′平面を想定
することにより、同様にして求めることができる。すな
わち、これら点PのX′座標XP ′及びY′座標YP ′
は、それぞれ次式(5)及び式(6)で求めることがで
きる。
XP ′=ZP ′xLP/f
=dxa・xLP/(xLP−xRP) ・・・(5)
YP ′=ZP ′yLP/f
=dxa・yLP/(xLP−xRP) ・・・(6)
なお、上記座標XP ′に関し、その基準座標を右側CC
Dカメラ11Rと左側CCDカメラ11Lの間とする場
合には、上式(5)で算出された座標XP ′と両レンズ
の間隔dxaの1/2の差分をとればよい。Similarly, for the X ′ coordinate X P ′ of the point P,
As shown in the schematic view of the X′Z ′ plane of FIG. 17B, it can be obtained by similarity of triangles. And Y'of point P
The coordinates Y P ′ can also be obtained in the same manner by assuming a Y′Z ′ plane (not shown). In other words, these points P X 'coordinate X P' and Y 'coordinate Y P'
Can be calculated by the following equations (5) and (6), respectively. X P '= Z P' x LP / f = dxa · x LP / (x LP -x RP) ··· (5) Y P '= Z P' y LP / f = dxa · y LP / (x LP -X RP ) ... (6) Regarding the coordinate X P ′, the reference coordinate is the right CC
When the distance is between the D camera 11R and the left CCD camera 11L, the difference of 1/2 of the coordinate X P ′ calculated by the above equation (5) and the distance dxa between both lenses may be taken.
【0023】以上の式(4)〜式(6)にて算出された
X′Y′Z′座標系における点P(XP ′,YP ′,Z
P ′)は、上述したようにカメラ設置位置を基準とした
座標系の座標値であるので、この座標値を路面を基準と
したXYZ座標系における座標値に変換する必要があ
る。この場合、撮像部1(CCDカメラ11)の俯角が
θS であるとすれば、X′Y′Z′座標での点Pの座標
(XP ′,YP ′,ZP ′)と路面を基準としたXYZ
座標との関係は上記図16で示すようになる。A point P (X P ′, Y P ′, Z in the X′Y′Z ′ coordinate system calculated by the above equations (4) to (6).
Since P ') is the coordinate value of the coordinate system with the camera installation position as the reference as described above, it is necessary to convert this coordinate value into the coordinate value in the XYZ coordinate system with the road surface as the reference. In this case, if the depression angle of the image pickup unit 1 (CCD camera 11) is θ S , the coordinates (X P ′, Y P ′, Z P ′) of the point P at the X′Y′Z ′ coordinates and the road surface. XYZ based on
The relationship with the coordinates is as shown in FIG.
【0024】従って、上式(4)〜式(6)で算出した
座標(ZP ′,YP ′,XP ′)は、次式(7)〜式
(9)の実行により、XYZ座標系における点Pの座標
(XP,YP ,ZP )に変換することができる。
XP =XP ′ ・・・(7)
YP =H−ZP ′cos θS +YP ′sin θS ・・・(8)
ZP =ZP ′sin θS +YP ′cos θS ・・・(9)Therefore, the coordinates (Z P ′, Y P ′, XP ′) calculated by the above equations (4) to (6) are converted into XYZ coordinates by executing the following equations (7) to (9). It can be converted into the coordinates (X P , Y P , Z P ) of the point P in the system. X P = X P '··· ( 7) Y P = H-Z P' cos θ S + Y P 'sin θ S ··· (8) Z P = Z P' sin θ S + Y P 'cos θ S ... (9)
【0025】次に、データ処理部4による物体の認識処
理について説明する。まず、背景画像(高さ「0」の画
像)の除去処理について説明することとする。図18
(a)は右側CCDカメラ11Rで撮像された後、上述
した歪曲収差補正が施され、そして右側補正画像メモリ
32Rに保持された右側補正画像を示している。同図に
おいて、300は路面上に画かれた白線、また200は
ポール状の物体である。ここで、この右側補正画像メモ
リ32Rに保持されている右側補正画像に関し、その全
ての画像が高さ「0」の背景画像すなわち路面上に描か
れている画像だと仮定する。そしてこのように仮定した
右側補正画像に基づき、この右側補正画像があたかも左
側CCDカメラ11Lの撮像位置で撮像された画像(投
影画像)となるよう変換処理を行う〔図18(b)〕。Next, the object recognition processing by the data processing unit 4 will be described. First, the removal process of the background image (image of height “0”) will be described. FIG.
(A) shows the right-side corrected image stored in the right-side corrected image memory 32R after being subjected to the above-described distortion aberration correction after being picked up by the right-side CCD camera 11R. In the figure, 300 is a white line drawn on the road surface, and 200 is a pole-shaped object. Here, it is assumed that all the right-side corrected images stored in the right-side corrected image memory 32R are background images having a height of "0", that is, images drawn on the road surface. Then, based on the right-side corrected image assumed in this way, conversion processing is performed so that this right-side corrected image becomes an image (projected image) taken at the image pickup position of the left CCD camera 11L [FIG. 18 (b)].
【0026】以下、この投影画像の変換処理について説
明する。ここで、右画像の点PR (xRP,yRP)に対応
する投影画像の点をPL ′(xLP′,yLP′)とする。
図16に示すように、カメラ座標のX′軸と路面座標の
X軸は平行であり、また、カメラによって撮像する走査
線のx軸(図17のxL 軸およびxR 軸)も共に平行で
あるとすると、同一物体を撮像した場合の撮像画像のy
L とyR 値は一致する。そして、画像の全てが路面上で
あるとすれば、上式(8)で示すYP の値は0となる。
以上から次式(10)及び式(11)を導くことができ
る。そして、式(11)のZP ′およびYP ′に式
(4)のZP ′及び式(6)のYP ′を代入することに
より、式(12)に示すように、xLP′を求めることが
できる。The conversion process of the projected image will be described below. Here, the point of the projection image corresponding to the point P R (x RP , y RP ) of the right image is P L ′ (x LP ′, y LP ′).
As shown in FIG. 16, the X ′ axis of the camera coordinates and the X axis of the road surface coordinates are parallel, and the x axes of the scanning lines imaged by the camera (x L axis and x R axis in FIG. 17) are also parallel. , Y of the captured image when the same object is captured.
The L and y R values match. If all the images are on the road surface, the value of Y P shown in the above equation (8) is zero.
From the above, the following equations (10) and (11) can be derived. Then, by substituting equation (11) Z P 'Y P and of the formula (6)' of the formula (4) Z P 'and Y P' of, as shown in equation (12), x LP ' Can be asked.
【0027】
yLP′=yRP ・・・(10)
0=HP −ZP ′cos θS +YP ′sin θS ・・・(11)
xLP′=(dxa・fcos θS −dxa・yRPsin θS )/H+xRP
・・・(12)
上式(10)及び式(12)の演算を行なうことによ
り、データ処理部4は、投影画像〔図18(b)〕を作
成する。Y LP ′ = y RP (10) 0 = H P −Z P ′ cos θ S + Y P ′ sin θ S (11) x LP ′ = (dxa · f cos θ S −dxa · Y RP sin θ S ) / H + x RP (12) The data processing unit 4 creates a projection image [FIG. 18 (b)] by performing the operations of the above equations (10) and (12). To do.
【0028】そして、このようにして作成した投影画像
を左側補正画像に重畳すると図18(c)のようにな
る。すなわち、右側CCDカメラ11Rで撮像された画
像を投影した場合、路面上に画かれている白線等の模様
は左側CCDカメラ11Lで撮像された模様と位置、輝
度共に一致し、物体が路面より高くなるに従って差が大
きくなる。従って、左画像データと投影画像データの差
分をとることにより、高さのある物体を構成する画素以
外の路面を構成する画素の輝度値は値「0」または値
「0」に近い値となる。そして所定しきい値以下を値
「0」とすれば、全て値「0」となる。このようにし
て、左画像データと投影画像データの差分をとることに
より、その差分画像は図18(d)に示すように、路面
画像(高さ「0」の背景画像)が除去され、高さのある
部分のみが値「0」以外の値として取り出される。そし
て、この差分画像については記憶部3の差分画像メモリ
33に格納される。Then, when the projection image thus created is superimposed on the left side corrected image, it becomes as shown in FIG. 18 (c). That is, when the image captured by the right CCD camera 11R is projected, the pattern such as a white line drawn on the road surface matches the pattern captured by the left CCD camera 11L in position and brightness, and the object is higher than the road surface. The greater the difference, the greater the difference. Therefore, by taking the difference between the left image data and the projection image data, the brightness value of the pixels forming the road surface other than the pixels forming the object having a height becomes a value "0" or a value close to "0". . If the value equal to or smaller than the predetermined threshold value is set to "0", all values are set to "0". In this way, by taking the difference of the projection image data and left image data, the differential image as shown in FIG. 18 (d), (background image height "0") the road surface image is removed, the high Only the portion with the depth is extracted as a value other than the value “0”. Then, this difference image is stored in the difference image memory 33 of the storage unit 3.
【0029】ところで、上記投影画像には誤差が含まれ
ており、これにより上記差分画像〔図18(d)〕につ
いては、その路面画像が残ってしまう場合がある。この
ため、投影画像と左側補正画像との差分画像を生成する
場合には次のような処理を行なう。すなわち、図19
(a)及び(b)に示すように、投影画像の各画素の輝
度値I1 〜I7 と対応する左側補正画像の各画素の輝度
値I1 ′〜I 7 ′の差分を順次求め、その差分値が所定
値I0 以上となった画素〔画素I5 に相当〕について
は、図19(c)に示すように、画素I5 ′に隣接する
画素I4′及びI6 ′との差分を求める。そして、その
差分の最小値(同図の画素I4 ′との差分値)をその画
素に対する差分値とする。By the way, the projected image contains an error.
The difference image [Fig. 18 (d)]
In some cases, the road surface image may remain. this
Therefore, a difference image between the projected image and the left-side corrected image is generated.
In that case, the following processing is performed. That is, FIG.
As shown in (a) and (b), the brightness of each pixel of the projected image
Degree value I1~ I7The brightness of each pixel of the left-side corrected image corresponding to
Value I1'~ I 7′ Is calculated sequentially, and the difference value is predetermined
Value I0The above pixels [pixel IFiveEquivalent to]
Is the pixel I as shown in FIG.FiveAdjacent to ′
Pixel IFour'And I6Find the difference with ′. And that
Minimum value of difference (pixel I in FIG.FourThe difference value from ′)
The difference value with respect to the prime.
【0030】このようにして撮像画像中の高さ「0」の
背景画像を除去し、高さのある画像すなわち物体の画像
のみを抽出する。これに続いて、抽出した物体画像につ
いてのエッジの抽出処理が行われる。次いで、この物体
エッジ抽出処理について説明する。In this way, the background image of height "0" in the captured image is removed, and only the image with height, that is, the image of the object is extracted. Following this, edge extraction processing is performed on the extracted object image. Next, this object edge extraction processing will be described.
【0031】この物体エッジ抽出処理は、左側補正画像
メモリ32Lに格納された画像情報に基づいて行われ
る。すなわち、左側補正画像メモリ32Lに格納されて
いる左側補正画像に関し、そのm行n列の画像データの
輝度値Im,nを水平方向すなわち図16におけるX′
軸方向に走査し、次式(13)の演算によって微分画像
を生成する。
|Im,n+1−Im,n|≧E0 ならば Em,n
=1
|Im,n+1−Im,n|<E0 ならば Em,n
=0 ・・・(13)
上記式中、E0はしきい値This object edge extraction processing is performed based on the image information stored in the left side corrected image memory 32L. That relates to the left correction image stored in the left corrected image memory 32L, X luminance value I m of the image data of the m rows and n columns, the n in the horizontal direction, that is 16 '
Scanning is performed in the axial direction, and a differential image is generated by the calculation of the following expression (13). | I m, n + 1 −I m, n | ≧ E 0, then E m, n
= 1 | I m, n + 1 −I m, n | <E 0, then E m, n
= 0 (13) In the above formula, E 0 is a threshold value
【0032】この微分画像は、図20(b)に示すよう
に、物体や路面に画かれている文字等の縦方向エッジ部
分が「1」に、その他の部分は「0」となった画像とな
る。そして、この微分画像は記憶部3の微分画像メモリ
34に格納される。このようにして求めた微分画像〔図
20(b)〕と、前述した路面画像除去処理で生成され
差分画像メモリ33に保持された差分画像〔図18
(d)〕と重ね合せてアンドを取ると、図20(c)で
示す物体のエッジ部分のみが抽出された物体エッジの画
像が生成される。この物体エッジ画像については、エッ
ジ画像メモリ35に格納される。As shown in FIG. 20B, this differential image is an image in which the vertical edge portion of an object or a character drawn on the road surface is "1" and the other portions are "0". Becomes Then, this differential image is stored in the differential image memory 34 of the storage unit 3. The differential image obtained in this way [FIG. 20 (b)] and the differential image generated by the above-described road surface image removal processing and held in the differential image memory 33 [FIG.
When (d)] is overlaid and the AND operation is performed, an object edge image in which only the edge portion of the object shown in FIG. 20C is extracted is generated. This object edge image is stored in the edge image memory 35.
【0033】そしてデータ処理部4は、このエッジ画像
メモリ35に格納された物体エッジ画像に基づいて物体
を認識するとともに物体エッジと車両との相対位置を演
算する。さらに車両の転回情報から車両の進路を予測す
るとともにこの予測進路に基づいて認識した物体と車両
との衝突を予測し、必要があれば警報などを発して運転
者に注意を促す。Then, the data processing unit 4 recognizes the object based on the object edge image stored in the edge image memory 35 and calculates the relative position between the object edge and the vehicle. Further, it predicts the course of the vehicle from the turning information of the vehicle, predicts a collision between the object recognized based on the predicted course and the vehicle, and issues a warning or the like to warn the driver when necessary.
【0034】[0034]
【発明が解決しようとする課題】このような先願装置に
おいては、撮像部1により撮像された映像信号に基づい
て、高さ「0」である背景画像すなわち路面画像を除去
することにより物体のエッジ画像を生成し、生成したエ
ッジ画像に基づいて物体と車両との相対位置などを算出
するように構成したので、無用な演算処理が省け、処理
を高速化できるという利点があり良い方法である。In such a prior application device, the background image having the height of "0", that is, the road surface image is removed based on the video signal picked up by the image pickup unit 1 to remove the object image. Since it is configured to generate an edge image and calculate the relative position between the object and the vehicle based on the generated edge image, there is an advantage that unnecessary calculation processing can be omitted and the processing can be speeded up, which is a good method. .
【0035】ところで、この先願装置においては、上述
した各種演算を行うためのパラメータとして、右側CC
Dカメラ11Rのレンズ中心と左側CCDカメラ11L
のレンズ中心の配設間隔dxa、これら各レンズの焦点
距離f、CCDカメラ11の設置高さH、CCDカメラ
11の設置俯角θS などを用いている。そして、上記C
CDカメラ11に関し、右側CCDカメラ11Rと左側
CCDカメラ11Lの焦点距離fすなわち撮像倍率に差
異があった場合には、それぞれにより撮像された画像情
報における被写体の大きさが相違してしまい、上述した
背景画像の除去を行うことができなかった。この対策と
して、複数のCCDカメラの中から特性の一致するCC
Dカメラ11を選択する方法が行われていたが、この方
法ではCCDカメラ11を選択する手間と多量のCCD
カメラを用意する必要があり経済的ではなかった。By the way, in this prior application device, the right side CC is used as a parameter for performing the various calculations described above.
Center of lens of D camera 11R and left CCD camera 11L
The arrangement distance dxa of the lens centers, the focal length f of each of these lenses, the installation height H of the CCD camera 11, the installation depression angle θ S of the CCD camera 11 and the like are used. And the above C
With respect to the CD camera 11, when there is a difference in the focal length f, that is, the image pickup magnification, between the right CCD camera 11R and the left CCD camera 11L, the size of the subject in the image information picked up by each of them is different, and as described above. The background image could not be removed. As a countermeasure, CCs with the same characteristics are selected from a plurality of CCD cameras.
Although the method of selecting the D camera 11 has been performed, this method requires the trouble of selecting the CCD camera 11 and a large number of CCDs.
It was not economical because I needed to prepare a camera.
【0036】また、上述した各パラメータ(以下設置パ
ラメータという)がずれた場合には、計算で算出した座
標値と実際の座標値の差となり検出誤差を生じる。そし
て、本来「路面画像」として認識されなければならない
高さ「0」の背景画像が、高さのある物体すなわち「障
害物」として認識されてしまう。従って、この設置パラ
メータを一定な値とするためには、撮像部1の車両10
0への取り付けを正確に行なう必要があり取り付けに時
間を要していた。また、撮像部1を車両100の所定位
置に正確に取り付けたとしても時間の経過によりこの取
付位置がずれてしまうので、設置パラメータを一定値に
維持することが困難であった。Further, when the above-mentioned parameters (hereinafter referred to as installation parameters) are deviated, a difference between the coordinate values calculated by calculation and the actual coordinate values results in a detection error. Then, the background image of the height “0” that should be originally recognized as the “road surface image” is recognized as an object with a height, that is, an “obstacle”. Therefore, in order to make this installation parameter a constant value, the vehicle 10 of the imaging unit 1
It was necessary to accurately attach to 0, and it took time to attach. Further, even if the image pickup unit 1 is accurately attached to a predetermined position of the vehicle 100, the attachment position is displaced with the passage of time, and thus it is difficult to maintain the installation parameter at a constant value.
【0037】以上のように、この先願装置においては、
上述した点においてさらなる改良の余地があった。よっ
て本発明は、このような改良点に鑑み、CCDカメラの
特性の焦点距離のばらつきに起因する背景画像の消去不
良を防止できる車両周辺監視装置を提供することを主た
る課題とし、上記設置パラメータのばらつきによる路面
画像の誤認識を防止し、物体を精度良く抽出できる車両
周辺監視装置を提供することを他の課題とする。As described above, in this prior application device,
There was room for further improvement in the above points. Therefore, in view of such an improvement, it is a main object of the present invention to provide a vehicle periphery monitoring device capable of preventing a background image erasing failure due to a variation in focal length of a characteristic of a CCD camera. Another object is to provide a vehicle periphery monitoring device capable of preventing an erroneous recognition of a road surface image due to variation and accurately extracting an object.
【0038】[0038]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明によりなされた車両周辺監視装置を図1の基本構
成図に基づいて説明する。すなわち、本発明の車両周辺
監視装置は、車両の所定位置に配置されるとともに所定
距離離間して設置された右側撮像手段11R及び左側撮
像手段11Lを備えた撮像手段1からの画像情報に基づ
いて車両の周辺を監視する車両周辺監視装置において、
前記右側撮像手段11Rからの右側画像情報を保持する
右側画像保持手段31Rと、前記左側撮像手段11Lか
らの左側画像情報を保持する左側画像保持手段31Lと
を有する画像保持手段31と、前記右側画像情報あるい
は左側画像情報の少なくとも一方の画像情報を拡大縮小
補正することにより、この一方の画像情報における被写
体の大きさと他方の画像情報における被写体の大きさを
一致させるようその画像情報を拡大縮小補正する倍率補
正手段41aと、前記倍率補正手段により互いに被写体
の大きさが一致した画像情報の一方を、当該全ての画像
が高さ「0」の背景画像であると仮定し、このように仮
定した前記画像情報の一方が前記画像情報の他方を撮像
した撮像手段の撮像位置で撮像された画像情報となるよ
うに、前記画像情報の一方を座標変換した投影画像情報
を出力し、該投影画像情報と前記被写体の大きさが一致
した画像情報の他方との差分を、物体情報として出力す
る物体抽出手段41bと、前記画像保持手段に保持され
た画像情報中のエッジを検出した微分画像と、前記物体
情報とを重ねてアンドを取った画像情報を、物体エッジ
情報として出力する物体エッジ検出手段41cと、前記
物体情報と前記物体エッジ情報とから車両周辺に存在す
る物体を認識することを特徴としている。A vehicle periphery monitoring device made according to the present invention to solve the above problems will be described with reference to the basic configuration diagram of FIG. That is, the vehicle periphery monitoring device of the present invention is based on the image information from the image pickup means 1 provided with the right side image pickup means 11R and the left side image pickup means 11L which are arranged at a predetermined position of the vehicle and are separated by a predetermined distance. In the vehicle periphery monitoring device that monitors the periphery of the vehicle,
An image holding unit 31 having a right side image holding unit 31R holding the right side image information from the right side imaging unit 11R and a left side image holding unit 31L holding the left side image information from the left side imaging unit 11L, and the right side image By scaling the image information of at least one of the image information and the left image information, the image information is scaled up and down so that the size of the subject in this one image information and the size of the subject in the other image information match. The magnification correction means 41a and the magnification correction means are used to
One of the image information whose size is
Is a background image with a height of "0", and
One of the specified image information captures the other of the image information
The image information is captured at the image capturing position of the image capturing means.
As described above, projection image information obtained by coordinate-converting one of the image information
Is output, and the projection image information matches the size of the subject.
Output the difference from the other image information as the object information.
Held by the object extracting means 41b and the image holding means.
A differential image in which an edge in the image information is detected, and the object
Image information obtained by overlaying information with AND
It is characterized in that an object existing around the vehicle is recognized based on the object edge detecting means 41c which outputs the information and the object information and the object edge information.
【0039】また、前記倍率補正手段41aは、前記右
側撮像手段31Rあるいは左側撮像手段31Lからの画
像情報に基づき倍率変換対象となる画像情報を判定する
対象画像判定手段41eと、前記対象画像判定手段41
eにより倍率変換対象とされた画像情報に対する変換倍
率k3 を取得する補正値取得手段41fとを有すること
を特徴としている。Further, the magnification correction means 41a includes a target image determination means 41e for determining image information to be magnification-converted based on image information from the right side image pickup means 31R or the left side image pickup means 31L, and the target image determination means. 41
and a correction value acquisition unit 41f that acquires the conversion magnification k 3 for the image information that is the magnification conversion target by e.
【0040】また、前記対象画像判定手段41eは、撮
像倍率の高い画像情報を倍率変換対象として選択し、前
記補正値取得手段41fは倍率変換対象として選択され
た画像情報を縮小変換することを特徴としている。Further, the target image determination means 41e selects image information having a high image pickup magnification as a magnification conversion target, and the correction value acquisition means 41f reduces the image information selected as a magnification conversion target. I am trying.
【0041】また、前記補正値取得手段41fは、前記
右側画像情報における複数の着目点とこの右側画像情報
における着目点に対応する左側画像情報の複数の着目点
との視差情報に基づいて補正値を決定することを特徴と
している。The correction value acquisition means 41f also corrects the correction value based on the parallax information between the plurality of points of interest in the right side image information and the plurality of points of interest in the left side image information corresponding to the points of interest in the right side image information. It is characterized by determining.
【0042】また、車両の任意の位置に前記撮像手段1
の撮像領域内に測定の基準となる基準画像を投射する基
準画像投射手段7を設け、前記倍率補正手段41aは、
前記基準画像を前記右側撮像手段11Rが撮像すること
により取得された右側基準画像と基準画像を前記左側撮
像手段11Lが撮像することにより取得された左側基準
画像に基づいて撮像手段1からの画像情報を拡大縮小補
正することを特徴としている。The image pickup means 1 is placed at an arbitrary position on the vehicle.
A reference image projecting unit 7 for projecting a reference image serving as a reference for measurement is provided in the image pickup area of, and the magnification correcting unit 41a includes:
Image information from the imaging unit 1 based on the right side reference image acquired by the right side imaging unit 11R capturing the reference image and the left side reference image acquired by the left side imaging unit 11L capturing the reference image. It is characterized by performing enlargement / reduction correction.
【0043】また、前記右側撮像手段11Rあるいは前
記左側撮像手段11Lからの画像情報に基づき、前記右
側撮像手段11Rと前記左側撮像手段11Lにより撮像
された画像が有する実視差を求め、前記撮像手段1の設
置パラメータに基づいて求めた理論視差と前記求めた実
視差との差分を、視差補正情報として出力する視差補正
手段41gを設け、前記物体抽出手段41bは、前記視
差補正手段41gからの視差補正情報に基づいて、前記
投影画像情報を補正することを特徴としている。[0043] Further, based on the image information from the right-side imaging unit 11R or the left image pickup means 11L, the right
Imaging by the side imaging means 11R and the left imaging means 11L
The actual parallax of the captured image is obtained, and the image pickup means 1 is installed.
Theoretical parallax obtained based on the fixed parameters and the obtained actual parallax.
Parallax correction that outputs the difference from the parallax as parallax correction information
Means 41g is provided , and the object extracting means 41b is configured to perform the above-mentioned operation based on the parallax correction information from the parallax correcting means 41g.
The feature is that the projection image information is corrected .
【0044】また、前記物体エッジ検出手段41cで検
出された物体エッジを利用し、前記画像保持手段31に
保持されている画像情報に基づいて物体の位置を算出す
る物体位置算出手段41dと、前記車両と物体との相対
位置を表示する表示手段5とを設け、前記物体位置算出
手段41dから出力された物体の位置情報に基づいて物
体の前記車両と物体との相対位置を運転者に知らせるこ
とを特徴としている。Also, an object position calculating means 41d for calculating the position of the object based on the image information held in the image holding means 31 by utilizing the object edge detected by the object edge detecting means 41c, Display means 5 for displaying the relative position between the vehicle and the object is provided, and the driver is informed of the relative position between the vehicle and the object based on the position information of the object output from the object position calculation means 41d. Is characterized by.
【0045】また、前記物体エッジ検出手段41cで検
出された物体エッジを利用し、前記画像保持手段31に
保持されている画像情報に基づいて物体の位置を算出す
る物体位置算出手段41dと、前記車両の転回情報に基
づいて当該車両の進路を予測する進路予測手段41h
と、警報音などの警報を発生する警報手段6とを設け、
前記物体位置算出手段41dから出力された物体の位置
情報と前記進路予測手段41hからの予測進路情報に基
づいて車両と物体の衝突を予測するとともに「衝突す
る」と予測された場合に、前記警報手段6あるいは前記
表示手段5の少なくとも一方により警報を発生すること
を特徴としている。Further, an object position calculating means 41d for calculating the position of the object based on the image information held in the image holding means 31 by using the object edge detected by the object edge detecting means 41c, Route prediction means 41h for predicting the route of the vehicle based on the turning information of the vehicle
And an alarm means 6 for issuing an alarm such as an alarm sound,
When the collision between the vehicle and the object is predicted based on the position information of the object output from the object position calculation means 41d and the predicted course information from the course prediction means 41h, and the "collision" is predicted, the alarm is issued. An alarm is generated by at least one of the means 6 and the display means 5.
【0046】[0046]
【作用】上記構成において、倍率補正手段41aは前記
右側撮像手段11R及び左側撮像手段11Lにて撮像さ
れた被写体の大きさを一致させるようその画像情報を拡
大縮小補正し、物体抽出手段41bは倍率補正手段41
aにより互いに被写体の大きさが一致した画像情報の一
方を、当該全ての画像が高さ「0」の背景画像であると
仮定し、このように仮定した前記画像情報の一方が前記
画像情報の他方を撮像した撮像手段の撮像位置で撮像さ
れた画像情報となるように、前記画像情報の一方を座標
変換した投影画像情報を出力し、該投影画像情報と前記
被写体の大きさが一致した画像情報の他方との差分を、
物体情報として出力する。物体エッジ検出手段41cは
画像保持手段31に保持された画像情報中のエッジを検
出した微分画像と、前記物体情報とを重ねてアンドを取
った画像情報を、物体エッジ情報として出力する。そし
て、物体情報と物体エッジ情報とから車両周辺に存在す
る物体を認識する。すなわち、撮像手段1の撮像倍率の
差を補正する手段を設けたので、撮像手段1の焦点距離
の差異による被写体の大きさの差を同一にすることがで
きるとともに設置状態に基づく路面画像の誤認識をなく
すことができる。これにより、物体画像の抽出を正確に
行うことができる。In the above structure, the magnification correction means 41a enlarges or reduces the image information so that the sizes of the subject imaged by the right side image pickup means 11R and the left side image pickup means 11L are matched, and the object extraction means 41b enlarges the magnification. Correction means 41
a of the image information in which the sizes of the subjects are the same
On the other hand, if all the images are background images of height "0"
And one of the image information thus assumed is
The image is captured at the image capturing position of the image capturing device that captures the other image information.
One of the image information is coordinated so that the image information becomes
The converted projection image information is output, and the projection image information and the
The difference between the image information of the same size of the subject and the other,
Output as object information. The object edge detecting means 41c
The edge in the image information held in the image holding means 31 is detected.
The differential image that was output and the object information are overlaid and the AND is taken.
The acquired image information is output as object edge information . Then, the object existing around the vehicle is recognized from the object information and the object edge information. That is, since the means for correcting the difference in the image pickup magnification of the image pickup means 1 is provided, it is possible to make the difference in the size of the subject due to the difference in the focal length of the image pickup means 1 the same, and the error of the road surface image based on the installation state. You can eliminate recognition. As a result, the object image can be accurately extracted.
【0047】対象画像判定手段41eは前記右側撮像手
段31Rあるいは左側撮像手段31Lからの画像情報に
基づき倍率変換対象となる画像情報を判定し、補正値取
得手段41fはこの対象画像判定手段41eにより倍率
変換対象とされた画像情報に対する変換倍率を取得す
る。すなわち、撮像手段1の撮像倍率を補正するにあた
り撮像手段1からの画像情報に基づいて変換倍率を取得
するように構成したので、装置を簡単に構成することが
できる。The target image determination means 41e determines the image information to be scaled based on the image information from the right side image pickup means 31R or the left side image pickup means 31L, and the correction value acquisition means 41f determines the scale factor by the target image determination means 41e. The conversion magnification for the image information to be converted is acquired. That is, since the conversion magnification is acquired based on the image information from the image pickup means 1 in correcting the image pickup magnification of the image pickup means 1, the apparatus can be easily configured.
【0048】前記対象画像判定手段41eは撮像倍率の
高い画像情報を倍率変換対象として選択し、前記補正値
取得手段41fは倍率変換対象として選択された画像情
報を縮小変換することにより他方の画像情報の撮像倍率
と同じにする。すなわち、大きく撮像された側の画像情
報を縮小変換するように構成したので、画像の倍率変換
に伴う画像の乱れを少なくすることができる。The target image determination means 41e selects image information having a high image pickup magnification as a magnification conversion target, and the correction value acquisition means 41f performs reduction conversion on the image information selected as a magnification conversion target, thereby the other image information. The same as the imaging magnification of. That is, since the image information on the imaged side is greatly reduced and converted, it is possible to reduce the disturbance of the image due to the magnification conversion of the image.
【0049】前記補正値取得手段41fは前記右側画像
情報における複数の着目点とこれに対応する左側画像情
報の複数の着目点との視差情報に基づいて補正値を決定
する。すなわち、測定対象とする座標点間の間隔により
倍率補正を行うように構成したので、複雑な演算処理を
必要とせず処理を高速に行うことができる。The correction value acquisition means 41f determines the correction value based on the parallax information between the plurality of points of interest in the right side image information and the plurality of points of interest in the left side image information corresponding thereto. That is, since the magnification correction is performed according to the interval between the coordinate points to be measured, the processing can be performed at high speed without requiring complicated calculation processing.
【0050】基準画像投射手段7は撮像手段1の撮像領
域内に測定の基準となる基準画像を投射し、前記倍率補
正手段41aはこの基準画像を前記右側撮像手段11R
が撮像することにより取得された右側基準画像と基準画
像を前記左側撮像手段11Lが撮像することにより取得
された左側基準画像に基づいて撮像手段1からの画像情
報を拡大縮小補正する。すなわち、倍率補正用の基準画
像を投射する手段を設けたので、任意の時点で補正動作
を行うことができる。The reference image projection means 7 projects a reference image serving as a reference for measurement in the image pickup area of the image pickup means 1, and the magnification correction means 41a projects the reference image on the right side image pickup means 11R.
The image information from the image pickup means 1 is enlarged or reduced based on the left side reference image obtained by the left side image pickup means 11L taking the right side reference image and the reference image obtained by the image pickup by the left side image pickup means 11L. That is, since the means for projecting the reference image for magnification correction is provided, the correction operation can be performed at any time.
【0051】視差補正手段41gは前記右側撮像手段1
1Rあるいは前記左側撮像手段11Lからの画像情報に
基づき、前記右側撮像手段11Rと前記左側撮像手段1
1Lにより撮像された画像が有する実視差を求め、前記
撮像手段1の設置パラメータに基づいて求めた理論視差
と前記求めた実視差との差分を、視差補正情報として出
力する。物体抽出手段41bは視差補正手段41gから
の視差補正情報に基づいて、前記投影画像情報を補正す
る。すなわち、撮像手段1の設置状態に関する補正情報
を算出する手段を設けたので、設置状態に基づく路面画
像の誤認識をなくすことができ、物体画像の抽出を正確
に行うことができる。また、車両と物体との相対位置を
精度良く算出することができる。The parallax correction means 41g is the right side image pickup means 1
Based on 1R or image information from the left image pickup means 11L, the said right image pickup means 11R left imager 1
The actual parallax of the image captured by 1L is calculated, and
The theoretical parallax obtained based on the installation parameters of the image pickup means 1
And the difference between the above-obtained actual parallax is output as parallax correction information.
Force The object extraction means 41b corrects the projection image information based on the parallax correction information from the parallax correction means 41g .
It That is, since the means for calculating the correction information regarding the installation state of the image pickup means 1 is provided, it is possible to eliminate the erroneous recognition of the road surface image based on the installation state, and to accurately extract the object image. Further, the relative position between the vehicle and the object can be calculated with high accuracy.
【0052】物体位置算出手段41dは物体エッジ検出
手段41cからの物体エッジ情報と画像保持手段31に
保持された画像情報に基づいて物体と車両との相対位置
を算出する。表示手段5は車両と物体との相対位置情報
に基づいて検出された物体についてその車両との相対位
置を運転者に知らせる。すなわち、検出された物体の車
両との相対位置を算出する手段と、この物体を表示する
手段とを設けたので、検出された物体に関し車両との相
対位置を運転者に知らせることができる。The object position calculating means 41d calculates the relative position between the object and the vehicle based on the object edge information from the object edge detecting means 41c and the image information held in the image holding means 31. The display means 5 informs the driver of the relative position of the object detected based on the relative position information of the vehicle and the object. That is, since the means for calculating the relative position of the detected object with respect to the vehicle and the means for displaying this object are provided, it is possible to inform the driver of the relative position of the detected object with respect to the vehicle.
【0053】進路予測手段41hは車両の転回情報に基
づいて当該車両の進路を予測し、表示手段5あるいは警
報手段6は、この予測した車両進路と物体とが「衝突す
る」と予測された場合に警報を発生する。従って、物体
との衝突といった事故を未然に防ぐことができる。When the route predicting means 41h predicts the course of the vehicle based on the turning information of the vehicle, the display means 5 or the warning means 6 predicts that the predicted vehicle course and the object "collide". Generate an alarm. Therefore, an accident such as a collision with an object can be prevented.
【0054】[0054]
【実施例】以下、本発明の車両周辺監視装置を図面とと
もに説明する。なお、本発明による車両周辺監視装置
は、図13にて説明した先願装置とほぼ同様の構成を有
している。すなわち、図2に示すように、右側CCDカ
メラ11R及び左側CCDカメラ11Lなどを有する撮
像部1と、ハンドル舵角センサや操舵角センサとして構
成され車両の転回情報を出力する舵角検出部2と、右側
フレームメモリ31R、左側フレームメモリ31L、右
側補正画像メモリ32R、左側補正画像メモリ32L、
差分画像メモリ33、微分画像メモリ34及びエッジ画
像メモリ35からなる記憶部3と、動作プログラムに従
って動作するCPU41、動作プログラムが格納された
ROM42及び必要な情報を一時格納するRAM43か
らなるデータ処理部4と、運転者に対して物体と車両と
の相対位置やメッセージなどを表示する表示部5と、運
転者に対してブザー音や音声ガイダンスを出力する音声
指示部6とから構成され、これに加えて基準画像を路面
に投射する画像投射部7が設けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A vehicle periphery monitoring device of the present invention will be described below with reference to the drawings. The vehicle periphery monitoring device according to the present invention has substantially the same configuration as the prior application device described in FIG. That is, as shown in FIG. 2, an imaging unit 1 having a right CCD camera 11R, a left CCD camera 11L, and the like, and a steering angle detection unit 2 configured as a steering wheel steering angle sensor or a steering angle sensor to output vehicle turning information. , Right frame memory 31R, left frame memory 31L, right corrected image memory 32R, left corrected image memory 32L,
A data processing unit 4 including a storage unit 3 including a differential image memory 33, a differential image memory 34, and an edge image memory 35, a CPU 41 that operates according to an operation program, a ROM 42 that stores the operation program, and a RAM 43 that temporarily stores necessary information. And a display unit 5 for displaying a relative position between the object and the vehicle and a message to the driver, and a voice instruction unit 6 for outputting a buzzer sound or voice guidance to the driver. An image projecting unit 7 that projects the reference image onto the road surface is provided.
【0055】この画像投射部7は、例えば図7(a)に
示すように、撮像部1内に組み込まれ、より詳細には右
側CCDカメラ11Rと左側CCDカメラ11L間のほ
ぼ中央に配置されている。そして、この画像投射部7
は、図7(b)に示すように、光源としての電球71
a、マスクパターン71b及びレンズ71cを有し、電
球71aからの光をマスクパターン71bにより線状の
光とし、この線状光すなわち基準画像をレンズ71cを
介して路面に投射している。This image projection unit 7 is incorporated in the image pickup unit 1 as shown in FIG. 7A, for example, and more specifically, it is arranged substantially in the center between the right CCD camera 11R and the left CCD camera 11L. There is. Then, the image projection unit 7
Is a light bulb 71 as a light source, as shown in FIG.
a, the mask pattern 71b, and the lens 71c, the light from the light bulb 71a is made into linear light by the mask pattern 71b, and this linear light, that is, the reference image is projected onto the road surface via the lens 71c.
【0056】このマスクパターン71bには、複数のス
リット711〜715がその水平方向(図中マスクパタ
ーン71bの長辺方向)に関して横並びに且つCCDカ
メラ11のレンズの画角にあわせた異なる傾斜角で形成
されている。すなわち、中央部にあるスリット713は
その垂直方向(同短辺方向)に平行に形成され、このス
リット713に隣接するスリット712及び714は上
端側に広がって形成され、これらのスリット712及び
714の外側に位置するスリット711及び715はさ
らに上端側が広がるよう傾斜して形成されている。この
ように、各スリット711〜715をその上端部が末広
がりとなる角度に傾斜して形成することにより、画像投
射部7からの線状光(基準画像)は、遠方に行くに連れ
て外側に広がった光となる。そして、この線状光を撮像
部1により撮像すると、後述するように、これらの各線
状光は互いに平行な光として撮像される。In the mask pattern 71b, a plurality of slits 711 to 715 are arranged horizontally with respect to the horizontal direction (the long side direction of the mask pattern 71b in the figure) and at different inclination angles according to the angle of view of the lens of the CCD camera 11. Has been formed. That is, the slit 713 in the central portion is formed parallel to the vertical direction (direction of the same short side), and the slits 712 and 714 adjacent to this slit 713 are formed so as to spread to the upper end side, and these slits 712 and 714 The slits 711 and 715 located on the outer side are formed to be inclined so that the upper end side further expands. In this way, the slits 711 to 715 are formed so as to be inclined at an angle such that the upper ends of the slits 711 to diverge, so that the linear light (reference image) from the image projection unit 7 becomes outward as it goes away. It becomes a spread light. When the linear light is imaged by the imaging unit 1, the linear lights are imaged as light parallel to each other, as described later.
【0057】また、この画像投射部7を、図7(c)に
示すように、レーザ光源72a、光ファイバーを複数本
並べて板状にしたいわゆるファイバグレーティング72
b及びシリンドリカルレンズ72cから構成して、レー
ザ光源72aから出射されたレーザ光をファイバグレー
ティング72bにて分岐した後にシリンドリカルレンズ
72cを介して線状の光として、路面に投射する構成と
してもよい。As shown in FIG. 7C, the image projection unit 7 is a so-called fiber grating 72 in which a plurality of laser light sources 72a and a plurality of optical fibers are arranged in a plate shape.
b and the cylindrical lens 72c, the laser light emitted from the laser light source 72a may be branched by the fiber grating 72b and then projected onto the road surface as linear light through the cylindrical lens 72c.
【0058】このような画像投射部7は、例えば図8に
示すように、撮像部1による撮像領域100aにおい
て、その中央部の手前側から奥側に亙る複数の線状光4
01〜405からなる基準画像400を投射する。な
お、この画像投射部7に関し、この画像投射部7は単体
構成とてもよく、この場合、画像投射部7を同図に符号
Aで示すように、撮像部1とは異なる任意の位置に配置
することができる。さらに、この実施例においては、中
央に1本の線状光403を配するとともにその両脇に線
状光401、402、404及び405をそれぞれ2本
ずつ配しているが、この線状光の本数についてはこれに
限定されるものではなく、2本以上の任意数に設定する
ことができる。この場合、これらの線状光については、
後述する倍率補正処理の都合上、互いに等間隔となるよ
う配置される。As shown in FIG. 8, for example, such an image projection unit 7 has a plurality of linear lights 4 extending from the front side to the back side of the central portion of the image pickup area 100a of the image pickup section 1.
A reference image 400 composed of 01 to 405 is projected. Regarding the image projecting unit 7, the image projecting unit 7 is very simple in structure, and in this case, the image projecting unit 7 is arranged at an arbitrary position different from the image pickup unit 1 as indicated by a symbol A in FIG. be able to. Further, in this embodiment, one linear light 403 is arranged in the center and two linear lights 401, 402, 404 and 405 are arranged on both sides of the linear light 403. Is not limited to this, and can be set to an arbitrary number of 2 or more. In this case, for these linear lights,
For the convenience of magnification correction processing, which will be described later, they are arranged at equal intervals.
【0059】そして本発明においては、上記ROM42
に格納された動作プログラムすなわち上記データ処理部
4による処理動作も異なっている。以下、この処理動作
について図3〜図6のフローチャートを参照して説明す
る。この処理動作においては、まず図3のフローチャー
トにおけるステップS310にて、倍率補正動作が行わ
れる。このステップS310における倍率補正動作は、
具体的には図6のフローチャートによって行われる。In the present invention, the ROM 42 described above is used.
The operation program stored in the above, that is, the processing operation by the data processing unit 4 is also different. Hereinafter, this processing operation will be described with reference to the flowcharts of FIGS. In this processing operation, first, a magnification correction operation is performed in step S310 in the flowchart of FIG. The magnification correction operation in step S310 is
Specifically, it is performed according to the flowchart of FIG.
【0060】すなわち、最初にステップS610にて、
右側CCDカメラ11R及び左側CCDカメラ11Lに
よる基準画像の取り込みが行われる。すなわち、このス
テップS610では、まず、図8にて説明した画像投射
部7による監視領域100a内における基準画像400
(線状光401〜405)の投射が行われる。続いて、
撮像部1の右側CCDカメラ11R及び左側CCDカメ
ラ11Lにより投射された基準画像400の撮像が行わ
れる。これにより、それぞれ右側基準画像情報及び左側
基準画像情報としてフレームメモリ31R及びフレーム
メモリ31Lに格納される。That is, first in step S610,
The reference image is captured by the right CCD camera 11R and the left CCD camera 11L. That is, in this step S610, first, the reference image 400 in the monitoring area 100a by the image projection unit 7 described in FIG.
(Linear light 401 to 405) is projected. continue,
The reference image 400 projected by the right CCD camera 11R and the left CCD camera 11L of the image capturing unit 1 is captured. As a result, the right reference image information and the left reference image information are stored in the frame memory 31R and the frame memory 31L, respectively.
【0061】そして、このフレームメモリ31R及び3
1Lに格納された画像情報に関し、図14で説明した歪
曲収差の補正処理が行われることにより図9(a)に示
す右側基準画像及び図9(b)に示す左側基準画像が生
成される。これらの基準画像は、右側補正メモリ32R
及び左側補正メモリ32Lにそれぞれ格納される。な
お、ステップS610における基準画像の取り込みに関
し、この実施例では上記画像投射部7により投射された
基準画像を用いた場合について説明したが、これを路面
上に描かれた基準画像を取り込むようにしてもよい。こ
の場合、撮像部1の補正を行う毎に工場などに行く必要
があるが、本実施例のように基準画像投射部7を備える
ことにより、この補正処理を任意の時点で行うことがで
きる。Then, the frame memories 31R and 3R
The distortion aberration correction process described in FIG. 14 is performed on the image information stored in 1L to generate the right reference image shown in FIG. 9A and the left reference image shown in FIG. 9B. These reference images are stored in the right side correction memory 32R.
And the left correction memory 32L. Note that, regarding the capture of the reference image in step S610, the case where the reference image projected by the image projecting unit 7 is used has been described in this embodiment, but the reference image drawn on the road surface is captured as described above. Good. In this case, it is necessary to go to a factory or the like every time the image pickup unit 1 is corrected, but by providing the reference image projection unit 7 as in the present embodiment, this correction process can be performed at any time.
【0062】そして、引き続くステップS620では、
上記ステップS610で取得した左右基準画像に基づい
て、これらの右側及び左側基準画像における対象点群の
座標値を取得する。詳細には、このステップS620で
は、図9にて示すように、走査ライン41cと右側基準
画像401R〜405Rにおける左側エッジとの交点座
標PRc1 〜PRc5 及び走査ライン41cと左側基準画像
401L〜405Lにおける左側エッジとの交点座標P
Lc1 〜PLc5 の取得が行われる。そして、各対象点群の
座標値を取得した後にステップS621に移行する。Then, in the following step S620,
Based on the left and right reference images acquired in step S610, the coordinate values of the target point group in these right and left reference images are acquired. Specifically, in this step S620, as shown in FIG. 9, the intersection point coordinates P Rc1 to P Rc5 of the scanning line 41c and the left edge of the right side reference images 401R to 405R, the scanning line 41c and the left side reference images 401L to 405L. Intersection P with the left edge at
Acquisition of Lc1 to P Lc5 is performed. Then, after acquiring the coordinate values of each target point group, the process proceeds to step S621.
【0063】ステップS621では、倍率変換対象とす
る画像を判定する。この実施例においては、撮像倍率が
高い方すなわち被写体が大きく撮像されている側の画像
を倍率変換対象画像として選択し、この対象画像を後の
処理で縮小補正する構成としている。これは、画像の解
像度を考慮したためで、大きく撮像されている画像を縮
小補正する方が、小さく撮像されている画像を拡大補正
するよりも高画質が得易いことに基づいている。但し、
このステップS621において、小さく撮像されている
画像を対象画像として、後の処理でこの対象画像を拡大
補正するように構成しても構わない。In step S621, an image to be scaled is determined. In this embodiment, an image having a higher image pickup magnification, that is, an image on which a subject is imaged larger is selected as a magnification conversion target image, and this target image is reduced and corrected in a subsequent process. This is because the resolution of the image is taken into consideration, and it is easier to obtain a high image quality by reducing and correcting an image captured in a larger size than by enlarging and correcting an image captured in a small size. However,
In this step S621, an image captured in a small size may be set as a target image, and the target image may be enlarged and corrected in a subsequent process.
【0064】この対象画像の判定は、上記ステップS6
20で取得した交点座標に基づいて行われる。例えば、
図9(a)の基準画像401Rの交点座標PRC1と基
準画像403Rの交点座標PRC3の差分値と、図9
(b)の基準画像401Lの交点座標PLC1と基準画
像403Rの交点座標PLC3の差分値とを比較し、差
分値の大きい方すなわち基準光同士の間隔が離れている
方〔この例においては図9(a)〕を撮像倍率の高い画
像として判定する。この判定処理に関し、上記例では基
準画像401と403の間隔で比較したが、これを隣接
する基準画像同士としてもよく、また基準画像401と
405の様に最も離れている基準画像同士を比較しても
よい。そしてこのステップS621の判定処理が終了す
るとステップS630に移行する。The determination of this target image is made in the above step S6.
It is performed based on the intersection coordinates acquired in 20. For example,
9A, the difference value between the intersection point coordinates P RC1 of the reference image 401R and the intersection point coordinates P RC3 of the reference image 403R, and FIG.
The difference value of the intersection point coordinates P LC1 of the reference image 401L of (b) and the intersection point coordinates P LC3 of the reference image 403R is compared, and the one having a larger difference value, that is, the one where the intervals between the reference lights are larger (in this example, 9A] is determined as an image with a high imaging magnification. Regarding this determination process, in the above example was compared with the interval of the reference image 401 and 403, is good, also compares the farthest is the reference image with each other as the reference image 401 and 405 as the reference image adjacent to each other so May be. When the determination process of step S621 ends, the process proceeds to step S630.
【0065】ステップS630では、対象画像に対する
倍率補正値k3 を定める。このステップS630におい
ては、初回の補正値決定動作の場合には倍率補正値k3
を値「1.000」とし、2回目以降の補正値決定動作
の場合すなわち後述するステップS640で「N」と判
定された場合には、この倍率補正値k3 を前回の倍率補
正値より値「0.001」だけ減算した値とする。例え
ば3回目の補正値決定動作においては、2回目の倍率補
正値「0.999」より値「0.001」だけ減算した
値「0.998」が倍率補正値k3 となる。これは、2
つのCCDカメラの焦点距離の差は倍率補正値k3 にし
て1.000〜0.985程度であるので、このよう
な、いわゆる「トライアルアンドエラー」の方法でも処
理速度及び精度の点で充分なものが得られるためであ
る。なお、このステップS630の処理においては、右
側基準画像と左側基準画像の視差に基づいて倍率補正値
k3 を算出するように構成しても構わない。そしてこの
ステップS630の補正値決定処理が終了すると、引き
続くステップS631に移行する。In step S630, the magnification correction value k 3 for the target image is determined. In this step S630, in the case of the first correction value determination operation, the magnification correction value k 3
Is set to a value “1.000”, and in the case of the second and subsequent correction value determination operations, that is, when it is determined to be “N” in step S640 described later, this magnification correction value k 3 is set to a value larger than the previous magnification correction value. The value is obtained by subtracting "0.001". For example, in the correction value determining operation of the third time, the second magnification correction value "0.999" from the value "0.001" by subtracting the value "0.998" is the magnification correction value k 3. This is 2
Since One difference of the focal length of the CCD camera is about 1.000 to 0.985 in the magnification correction value k 3, such so-called "trial and error" in terms of processing speed and accuracy in the process sufficient for This is because things can be obtained. In addition, in the process of step S630, the magnification correction value k 3 may be calculated based on the parallax between the right reference image and the left reference image. When the correction value determination process of step S630 ends, the process moves to subsequent step S631.
【0066】ステップS631では、上記ステップS6
30にて定められた倍率補正値k3に基づいて対象画像
の拡大縮小処理(この実施例においては縮小処理)が行
われる。この拡大縮小処理は、図11(a)に示すよう
に、その中心に原点としての光軸(0,0)を設定する
とともにi,jの座標系として設定された補正前の対象
画像に対し、上記ステップS630で算出した倍率補正
値k3 を乗算することにより行われる。すなわち、この
ステップS631では、対象画像に対して次式(14)
及び式(15)を実行する。
IPO=iPO×k3 ・・・(14)
JPO=jPO×k3 ・・・(15)
上記式中、iPO及びjPOは補正前画像の座標値
IPO及びJPOは補正後画像の座標値In step S631, the above step S6 is performed.
Enlargement / reduction processing (reduction processing in this embodiment) of the target image is performed based on the magnification correction value k 3 determined in 30. As shown in FIG. 11A, this enlarging / reducing process is performed on the target image before correction which sets the optical axis (0, 0) as the origin at the center and sets it as the coordinate system of i, j. , And is multiplied by the magnification correction value k 3 calculated in step S630. That is, in step S631, the following equation (14) is applied to the target image.
And execute equation (15). I PO = i PO × k 3 (14) J PO = j PO × k 3 (15) In the above equation, i PO and j PO are the coordinate values I PO and J PO of the uncorrected image. Coordinate value of the corrected image
【0067】この処理により、図11(b)にて示すよ
うに、補正前の画像は補正後の座標系I,Jの画像、す
なわち図中点線で示した原画像枠(32a〜32d)の
画像が変換画像枠(32a´〜32d´)の画像に変換
される。上述したように、この実施例においては、撮像
倍率の高い基準画像に対し縮小補正をおこなうので、こ
のステップS631の処理により、縮小変換された右側
基準画像が生成される。そしてS632に移行する。By this processing, as shown in FIG. 11B, the image before correction is the image of the coordinate systems I and J after correction, that is, the original image frames (32a to 32d) shown by the dotted lines in the figure. The image is converted into an image in the converted image frame (32a 'to 32d'). As described above, in this embodiment, the reduction correction is performed on the reference image having a high imaging magnification, and thus the reduction-converted right reference image is generated by the process of step S631. Then, the process proceeds to S632.
【0068】ステップS632では、上記ステップS6
31にて拡大縮小補正された基準画像(対象画像)と他
方の基準画像とにおける、対応する座標点対間の視差値
を取得する。すなわちこのステップS632では、まず
図12(a)の模式図で示すように縮小変換された右側
基準画像を左側基準画像に重ね合わせ、図12(b)の
模式図で示すように、原画像枠と変換画像枠のいずれか
小さい方の枠〔この実施例においては変換画像枠(32
a´〜31d´)〕内の画像を対象として、この枠内の
画像に対して右側CCDカメラ11Rからの基準画像4
01Rと左側CCDカメラ11Lからの基準画像401
L、基準画像402Rと基準画像402L、・・・とい
うように互いに対応する基準画像同士の視差421〜4
25を取得する。そしてステップS640に移行する。In step S632, the above step S6 is executed.
The parallax value between the corresponding coordinate point pairs in the reference image (target image) that has been subjected to the scaling correction in 31 and the other reference image is acquired. That is, in this step S632, first, the right reference image that has been reduced and converted as shown in the schematic diagram of FIG. 12A is superimposed on the left reference image, and the original image frame is displayed as shown in the schematic diagram of FIG. 12B. Or the converted image frame, whichever is smaller. [In this embodiment, the converted image frame (32
a'-31d ')], the reference image 4 from the right CCD camera 11R for the image in this frame.
01R and the reference image 401 from the left CCD camera 11L
L, reference image 402R and reference image 402L, ..., Parallax 421 to 4 between reference images corresponding to each other.
Get 25. Then, the process proceeds to step S640.
【0069】ステップS640では、上記ステップS6
32で取得した視差421〜425が一致しているか否
かを判定する。このステップS640では視差421〜
425の平均視差を算出し、この視差に対するばらつき
を算出する。そしてこのばらつきが所定範囲内であれば
「一致」すなわち「Y」と判定しステップS650に移
行する。また視差値のばらつきが所定範囲外であれば
「非一致」すなわち「N」と判定し、ステップS630
に移行して再度対象画像の拡大縮小処理を実行する。な
お、この判定処理に関し、予めしきい値を設定してお
き、各視差値の平均値からの偏差がこのしきい値以内で
あれば「一致」、しきい値を越えた場合には「非一致」
と判定するように構成してもよい。In step S640, the above step S6 is executed.
It is determined whether the parallaxes 421 to 425 acquired in 32 match. In this step S640, parallax 421-
The average parallax of 425 is calculated, and the variation for this parallax is calculated. If the variation is within the predetermined range, it is determined as “match”, that is, “Y”, and the process proceeds to step S650. If the variation of the parallax value is outside the predetermined range, it is determined as “non-coincidence”, that is, “N”, and step S630.
Then, the process proceeds to and the scaling process of the target image is executed again. Regarding this determination process, a threshold value is set in advance, and if the deviation from the average value of each parallax value is within this threshold value, “match”, and if it exceeds the threshold value, “non-match” Match "
It may be configured to determine that.
【0070】そして、ステップS650では、上記ステ
ップS640で「一致」と判定された倍率補正値k3 を
データ処理部4のRAM43に格納して、一連の処理を
終了し、図3のフローチャートにおけるステップS31
1に移行する。なお、この図5にフローチャートで説明
した倍率補正動作においては、倍率補正対象となった基
準画像と他方の基準画像との周縁部に空白部分、例えば
図11(b)に示す原画像枠32a〜32dと変換画像
枠32a´〜32d´の差の部分が生じてしまうが、上
述したように、実際の装置における倍率補正値k3 は
1.000〜0.985程度であり、その補正倍率は微
少であるので、以後の処理においてこの空白部分による
処理の不都合は生じない。Then, in step S650, the magnification correction value k 3 determined to be "match" in step S640 is stored in the RAM 43 of the data processing unit 4, and a series of processes is terminated, and the steps in the flowchart of FIG. S31
Move to 1. In the magnification correction operation described with reference to the flowchart in FIG. 5, a blank portion is formed around the peripheral portion of the reference image which is the magnification correction target and the other reference image, for example, the original image frame 32a shown in FIG. While part of the difference 32d and the converted image frame 32a'~32d' occurs, as described above, the magnification correction value k 3 in an actual device is about 1.000 to 0.985, the correction magnification Since it is very small, the inconvenience of the processing due to this blank portion does not occur in the subsequent processing.
【0071】そして、ステップS311では、「0」補
正値取得動作が行われる。このステップS311におけ
る「0」補正値取得動作は、具体的には図5のフローチ
ャートによって行われる。Then, in step S311, a "0" correction value acquisition operation is performed. The "0" correction value acquisition operation in step S311 is specifically performed by the flowchart of FIG.
【0072】すなわち、最初にステップS510にて、
右側及び左側CCDカメラ11R及び11Lからの基準
画像の取り込みが行われる。すなわち、このステップS
510では、図8にて説明したように、画像投射部7に
よる監視領域100a内における基準画像400の投射
が行われる。続いて、撮像部1の右側CCDカメラ11
R及び左側CCDカメラ11Lにより投射された基準画
像400の撮像が行われる。これにより、それぞれ右側
基準画像情報及び左側基準画像情報としてフレームメモ
リ31R及びフレームメモリ31Lに格納される。That is, first in step S510,
Reference images are captured from the right and left CCD cameras 11R and 11L. That is, this step S
At 510, as described with reference to FIG. 8, the image projection unit 7 projects the reference image 400 in the monitoring area 100a. Next, the right CCD camera 11 of the image pickup unit 1
The reference image 400 projected by the R and left CCD camera 11L is captured. As a result, the right reference image information and the left reference image information are stored in the frame memory 31R and the frame memory 31L, respectively.
【0073】そして、このフレームメモリ31R及び3
1Lに格納された画像情報に関し、図14で説明した歪
曲収差の補正処理を行うことにより、図9(a)に示す
右側基準画像及び図9(b)に示す左側基準画像を生成
し、さらに上記図6のフローチャートのステップS62
1にて判定した倍率補正対象画像に対し、同じくステッ
プS650にて格納した倍率補正値を乗算することによ
り、両基準画像の大きさ(撮像倍率)を等しくする。同
じ撮像倍率とされたこれらの基準画像は、右側補正メモ
リ32R、左側補正メモリ32Lにそれぞれ格納され
る。このステップS510が終了するとステップS52
0に移行する。Then, the frame memories 31R and 3R
By performing the distortion aberration correction processing described in FIG. 14 on the image information stored in 1L, the right reference image shown in FIG. 9A and the left reference image shown in FIG. 9B. Is generated, and further, step S62 in the flowchart of FIG.
By multiplying the magnification correction target image determined in 1 by the magnification correction value similarly stored in step S650, the sizes (imaging magnification) of both reference images are made equal. These reference images having the same imaging magnification are stored in the right side correction memory 32R and the left side correction memory 32L, respectively. When this step S510 ends, step S52
Move to 0.
【0074】ステップS520では、上記ステップS5
10で取得した左右基準画像に基づいて、基準画像にお
ける着目点の座標値を左右基準画像のそれぞれについて
取得する。詳細には、図12(b)における右側基準画
像403Rの左側エッジと走査ライン41nとの交点座
標をPRO(xRPO,yRPO)として取得し、左側
基準画像403Lの左側エッジと走査ライン41nとの
交点座標をPLO(xLPO,yLPO)として取得す
る。そして、このような座標取得動作を上端の走査ライ
ン41aから下端の走査ライン41bまで順次行なうこ
とにより一群の交点座標を取得して、ステップS530
に移行する。In step S520, the above step S5 is performed.
Based on the left and right reference images acquired in 10, the coordinate values of the point of interest in the reference image are acquired for each of the left and right reference images. Specifically, the intersection coordinates of the left edge of the right reference image 403R and the scan line 41 n in FIG. 12B are acquired as P RO (x RPO , y RPO ) and the left edge of the left reference image 403L and the scan line are acquired. The intersection coordinates with 41n are acquired as P LO (x LPO , y LPO ). Then, such coordinate acquisition operation is sequentially performed from the scanning line 41a at the upper end to the scanning line 41b at the lower end to acquire a group of intersection coordinates, and step S530.
Move to.
【0075】ステップS530では、上記ステップS5
20で取得した交点座標群のそれぞれの交点座標につい
て次式(16)の演算により、右側CCDカメラ11R
と左側CCDカメラ11Lにより撮像された画像が有す
る視差(実視差)Dacを算出し、ステップS540に移
行する。
Dac=xLPO −xRPO ・・・(16)In step S530, the above step S5 is performed.
The right CCD camera 11R is calculated by the following equation (16) for each intersection coordinate of the intersection coordinate group acquired in 20.
And the parallax (actual parallax) D ac of the image captured by the left CCD camera 11L is calculated, and the process proceeds to step S540. D ac = x LPO −x RPO (16)
【0076】ステップS540では、撮像部1の設置パ
ラメータに基づく理論視差Dthを算出する。この理論視
差DthすなわちxLP′−xRPは、上式(12)に基づい
て導かれた次式(17)の演算により算出することがで
きる。
Dth=xLP′−xRP
=(dxa・fcos θS −dxa・yRPsin θS )/H・・・(17)
このステップS540にて理論視差を算出すると、次に
ステップS550に移行する。In step S540, the theoretical parallax D th based on the installation parameters of the image pickup section 1 is calculated. This theoretical parallax D th, that is, x LP ′ −x RP can be calculated by the calculation of the following expression (17) derived based on the above expression (12). D th = x LP ′ −x RP = (dxa · fcos θ S −dxa · y RP sin θ S ) / H (17) When the theoretical parallax is calculated in step S540, the process proceeds to step S550. To do.
【0077】ステップS550では、上記ステップS5
30で算出した実視差Dacと、上記ステップS540で
算出した理論視差Dthとの差分すなわち次式(18)に
より、「0」補正値k2 を算出する。
k2 =Dac−Dth ・・・(18)
そして、この算出した「0」補正値k2 をデータ処理部
4のRAM43に格納して一連の「0」補正値取得動作
を終了し、図3のフローチャートのステップS320に
移行する。In step S550, the above step S5 is performed.
The “0” correction value k 2 is calculated from the difference between the actual parallax D ac calculated in step S30 and the theoretical parallax D th calculated in step S540, that is, the following equation (18). k 2 = D ac −D th (18) Then, the calculated “0” correction value k 2 is stored in the RAM 43 of the data processing unit 4, and a series of “0” correction value acquisition operation is completed. The process moves to step S320 in the flowchart of FIG.
【0078】ステップS320では、撮像部1の右側C
CDカメラ11R及び左側CCDカメラ11Lからの映
像情報を右側画像情報及び左側画像情報としてそれぞれ
右側フレームメモリ31R及び左側フレームメモリ31
Lに格納し、ステップS330に移行する。なお、この
ステップS320において取得された画像情報は監視領
域100a内における画像情報であり、この監視領域1
00a内の障害物などを取得するためのものである。従
って、上記ステップS320(図5のフローチャート)
で取得した基準画像とは異なる画像である。そして、ス
テップS330では、補正画像の生成が行われる。すな
わち、右側フレームメモリ31R及び左側フレームメモ
リ31Lに保持された画像情報を読み出すとともにこの
読み出した画像情報に対して図14で説明した歪曲収差
補正処理を行い、そして上記図6のフローチャートのス
テップS621にて判定した倍率補正対象画像に対し、
同じくステップS650にて格納した倍率補正値を乗算
することにより、画像情報に対する撮像倍率補正処理を
行う。そして、このようにして補正処理を施した補正画
像情報をそれぞれ右側補正画像メモリ32R及び左側補
正画像メモリ32Lに格納し、ステップS340に移行
する。タのエッジ部分について、測定すべき物体の左右
画像の対応点を右側補正画像メモリ32Rおよび左側補
正画像メモリ32Lより抽出し、ステップS390に移
行する。In step S320, the right side C of the image pickup unit 1
Video information from the CD camera 11R and the left CCD camera 11L is used as right image information and left image information, respectively, the right frame memory 31R and the left frame memory 31.
Store in L and move to step S330. The image information acquired in step S320 is the image information in the monitoring area 100a.
This is for obtaining obstacles in 00a. Therefore, the above step S320 (flow chart of FIG. 5)
It is an image different from the reference image acquired in. Then, in step S330, a corrected image is generated. That is, the image information held in the right frame memory 31R and the left frame memory 31L is read, the distortion aberration correction process described in FIG. 14 is performed on the read image information, and the process proceeds to step S621 in the flowchart of FIG. For the magnification correction target image determined by
Similarly, by multiplying the magnification correction value stored in step S650, the imaging magnification correction process for the image information is performed. Then, the corrected image information thus corrected is stored in the right side corrected image memory 32R and the left side corrected image memory 32L, respectively, and the process proceeds to step S340. With respect to the edge portion of the image, the corresponding points of the left and right images of the object to be measured are extracted from the right correction image memory 32R and the left correction image memory 32L, and the process proceeds to step S390.
【0079】ステップS340では、左側補正画像メモ
リ32Lに保持された左側補正画像に対し、上式(1
3)の演算処理を行うことによりこの左側補正画像に対
する微分画像〔図20(b)〕を生成するとともにこの
生成した微分画像を微分画像メモリ34に格納する。そ
してステップS350に移行する。ステップS350で
は、図18で説明した投影画像作成処理、すなわち右側
補正画像メモリ32Rに格納されている右側補正画像の
高さを全て「0」と仮定するとともにこの右側補正画像
に対して座標変換処理を施して左側CCDカメラ11L
で撮像した投影画像〔図18(b)〕を作成する。In step S340, with respect to the left side corrected image stored in the left side corrected image memory 32L, the above equation (1
The differential image [FIG. 20 (b)] for the left side corrected image is generated by performing the calculation process of 3), and the generated differential image is stored in the differential image memory 34. Then, the process proceeds to step S350. In step S350, the projection image creation process described in FIG. 18, that is, it is assumed that all the heights of the right side corrected images stored in the right side corrected image memory 32R are “0” and the coordinate conversion process is performed on the right side corrected image. And left side CCD camera 11L
A projected image [FIG. 18 (b)] imaged in step 1 is created.
【0080】このステップS350においては、図5の
フローチャートで取得した「0」補正値k2 を用いるこ
とにより、撮像部1の設置パラメータのばらつきを補正
した投影画像を作成する。すなわち、このステップS3
50においては、次式(19)及び式(20)を実行し
て投影画像を作成する。
yLP′=yRP ・・・(19)
xLP′=(dxa・fcos θS −dxa・yRPsin θS )/H+xRP+k2
・・・(20)
そして、このステップS350が終了するとステップS
360に移行する。ステップS360では、ステップS
350で作成した投影画像を左側補正画像に重畳〔図1
8(c)〕するとともに両者の差分をとることにより差
分画像〔図18(d)〕を作成し、この作成した差分画
像を差分画像メモリ33に格納する。そしてステップS
370に移行する。In step S350, the projection image in which the variation in the installation parameters of the image pickup unit 1 is corrected is created by using the "0" correction value k 2 acquired in the flowchart of FIG. That is, this step S3
At 50, the following equations (19) and (20) are executed to create a projected image. y LP ′ = y RP (19) x LP ′ = (dxa · fcos θ S −dxa · y RP sin θ S ) / H + x RP + k 2 (20) When this step S350 ends Step S
Move to 360. In step S360, step S
Superimpose the projection image created in 350 on the left correction image [Fig.
8 (c)] and the difference between the two is taken to create a difference image [FIG. 18 (d)], and the created difference image is stored in the difference image memory 33. And step S
Move to 370.
【0081】ステップS370では、物体エッジ画像作
成処理が行われる。すなわち、上記ステップS340で
微分画像メモリ34に保持された微分画像と上記ステッ
プS350で差分画像メモリ33に保持された差分画像
とを重ね合せてアンドを取ることにより、物体エッジ画
像〔図20(c)〕を生成する。そして生成した物体エ
ッジ画像をエッジ画像メモリ35に格納してステップS
380に移行する。ステップS380では、上記ステッ
プS370で作成した物体エッジ画像データのエッジ部
分について、測定すべき物体の左右画像の対応点を右側
補正画像メモリ32Rおよび左側補正画像メモリ32L
より抽出し、ステップS390に移行する。In step S370, an object edge image creating process is performed. That is, the differential image stored in the differential image memory 34 in step S340 and the differential image stored in the differential image memory 33 in step S350 are superposed and the AND is performed to obtain the object edge image [FIG. )] Is generated. Then, the generated object edge image is stored in the edge image memory 35, and step S
Move to 380. In step S380, for the edge portion of the object edge image data created in step S370, the corresponding points of the left and right images of the object to be measured are corrected to the right corrected image memory 32R and the left corrected image memory 32L.
More extraction is performed, and the process proceeds to step S390.
【0082】ステップS390では、上記ステップS3
70にて抽出した物体エッジの各座標点について図16
及び図17にて説明した3次元位置座標算出動作を行
い、このエッジ画像の3次元座標値を算出する。そし
て、このステップS390における座標位置算出動作で
は、図5のフローチャートで説明した「0」補正値k2
を利用して座標算出を行う。すなわち、このステップS
390では、次式(21)〜式(23)の演算を実行す
ることにより座標値ZP ′、XP ′及びYP ′を算出
し、さらにこの算出した座標値を用いて上式(7)〜式
(9)の演算を実行して座標値ZP 、XP 及びYP すな
わち監視領域100a内の障害物の位置情報を取得す
る。
ZP ′=dxa・f /(xLP−xRP+k2 ) ・・・(21)
XP ′=dxa・xLP/(xLP−xRP+k2 ) ・・・(22)
YP ′=dxa・yLP/(xLP−xRP+k2 ) ・・・(23)
そして、このステップS390が終了すると、図4のフ
ローチャートに示すステップS410に移行する。In step S390, the above step S3 is performed.
16 for each coordinate point of the object edge extracted in FIG.
The three-dimensional position coordinate calculation operation described with reference to FIG. 17 is performed to calculate the three-dimensional coordinate values of this edge image. Then, in the coordinate position calculating operation in step S390, the “0” correction value k 2 described in the flowchart of FIG.
Coordinates are calculated using. That is, this step S
In 390, the coordinate values Z P ′, X P ′, and Y P ′ are calculated by executing the calculations of the following equations (21) to (23), and the calculated coordinate values are used to calculate the above equation (7). ) -Equation (9) is executed to obtain the coordinate values Z P , X P and Y P, that is, the position information of the obstacle in the monitoring area 100a. Z P ′ = dxa · f / (x LP −x RP + k 2 ) ... (21) X P ′ = dxa · x LP / (x LP −x RP + k 2 ) ... (22) Y P ′ = Dxa · y LP / (x LP −x RP + k 2 ) ... (23) Then, when this step S390 ends, the process moves to step S410 shown in the flowchart of FIG.
【0083】ステップS410では、データ処理部4
は、舵角検出部2からの転回情報、例えばハンドルの舵
角情報を読み込む。そしてステップS420に移行す
る。ステップS420では、上記ステップS410にて
読み込んだ転回情報に基づいて車両の進路を予測し、こ
の予測進路に対し車両の形状情報を加味して車両の予測
軌跡を算出する。そして算出した予測軌跡をRAM43
に格納し、ステップS430に移行する。In step S410, the data processing unit 4
Reads the turning information from the steering angle detector 2, for example, the steering angle information of the steering wheel. Then, the process proceeds to step S420. In step S420, the course of the vehicle is predicted based on the turning information read in step S410, and the predicted trajectory of the vehicle is calculated by adding the shape information of the vehicle to the predicted course. Then, the calculated predicted trajectory is stored in the RAM 43.
In step S430.
【0084】ステップS430では、前記ステップS3
90にて取得した障害物情報に基づき、監視領域100
a内に障害物が存在するか否かを判定する。そしてこの
ステップ430で「存在する」すなわち「有」と判定し
た場合には引き続くステップS440に移行し、一方
「存在しない」すなわち「無」と判定された場合には図
3のフローチャートのステップS300に移行する。In step S430, the above-mentioned step S3 is performed.
Based on the obstacle information acquired at 90, the monitoring area 100
It is determined whether or not there is an obstacle in a. If it is determined in step 430 that “exists”, that is, “exists”, the process proceeds to subsequent step S440. On the other hand, if it is determined that “does not exist”, that is, “none”, the process proceeds to step S300 in the flowchart of FIG. Transition.
【0085】ステップS440では、上記ステップS4
20にて算出した予測軌跡と、上記ステップS430に
て算出した障害物位置情報に基づいて、障害物のエッジ
間領域と車両とが衝突する可能性があるか否かを判定す
る。そして「衝突の可能性有り」と判定された場合には
ステップS441に移行し、「衝突の可能性無し」と判
定された場合にはステップS442に移行する。In step S440, the above step S4
Based on the predicted trajectory calculated in 20 and the obstacle position information calculated in step S430, it is determined whether there is a possibility of collision between the edge area of the obstacle and the vehicle. If it is determined that there is a possibility of collision, the process proceeds to step S441, and if it is determined that there is no possibility of collision, the process proceeds to step S442.
【0086】そしてステップS441では、音声指示部
6により運転者に対してブザー音あるいは音声ガイダン
スの警報を発するとともに、表示部5により車両と障害
物との衝突予測位置及びメッセージを表示する。また、
ステップS442では、表示部5により障害物と車両と
の相対位置を表示する。そして、これらのステップS4
41及びステップS442にて一連の処理を終了して、
図3のフローチャートのステップS300に移行する。
ステップS300では、次の処理動作における補正値す
なわち倍率補正値k3及び「0」補正値k2 を取得する
か否かを判断し、ここで「取得する」すなわち「Y」と
判定した場合にはステップ310に移行して倍率補正値
k3 を更新し、続いてステップS311に移行して
「0」補正値k2 を更新する。また「取得しない」すな
わち「N」と判定した場合にはステップS320に移行
して再度一連の処理を行う。この場合の倍率補正値k3
及び「0」補正値k2 は、前回までの倍率補正値k3 及
び「0」補正値k2 を使用する。In step S441, the voice instruction unit 6 issues a buzzer sound or a voice guidance alarm to the driver, and the display unit 5 displays the predicted collision position between the vehicle and the obstacle and a message. Also,
In step S442, the relative position between the obstacle and the vehicle is displayed on the display unit 5. Then, these steps S4
41 and step S442, the series of processes is terminated,
The process moves to step S300 in the flowchart of FIG.
In step S300, it is determined whether or not to acquire the correction value in the next processing operation, that is, the magnification correction value k 3 and the “0” correction value k 2, and if it is determined to “acquire”, that is, “Y”, updates the magnification correction value k 3 proceeds to step 310, subsequently the process proceeds to step S311 to update the "0" correction value k 2. When it is determined that “not acquired”, that is, “N”, the process proceeds to step S320 and a series of processes is performed again. Magnification correction value k 3 in this case
And "0" correction value k 2 uses the magnification correction value k 3 and "0" correction value k 2 up to the previous.
【0087】以上の説明から明らかなように、本発明の
基本構成と実施例とは次の対応関係を有している。すな
わち、撮像手段1は実施例における撮像部1に、右側撮
像手段11R及び左側撮像手段11Lはそれぞれ右側C
CDカメラ11R及び左側CCDカメラ11Lに、画像
保持手段31はフレームメモリ31R及び31Lに、倍
率補正手段41aは図6のフローチャートにおけるステ
ップS610〜S650に、物体抽出手段41bは図3
のフローチャートにおけるステップS340〜S360
に、物体エッジ検出手段41cは同じくステップS37
0に、物体位置算出手段41dは同じくステップS39
0に対応している。As is clear from the above description, the basic configuration of the present invention and the embodiments have the following correspondence. That is, the image pickup unit 1 is the same as the image pickup unit 1 in the embodiment, and the right side image pickup unit 11R and the left side image pickup unit 11L are each on the right side C.
The CD camera 11R and the left CCD camera 11L, the image holding means 31 in the frame memories 31R and 31L, the magnification correction means 41a in steps S610 to S650 in the flowchart of FIG. 6, and the object extraction means 41b in FIG.
Steps S340 to S360 in the flowchart of FIG.
Then, the object edge detecting means 41c similarly performs step S37.
0, the object position calculation means 41d similarly performs step S39.
Corresponds to 0.
【0088】対象画像判定手段41eは図6のフローチ
ャートにおけるステップS620〜S621に、補正値
取得手段41fは図6のフローチャートにおけるステッ
プS630〜S650に、視差補正手段41gは図5の
フローチャートにおけるステップS510〜S550
に、進路予測手段41hは図4のフローチャートにおけ
るS410〜S420に、表示手段5は表示部5に、警
報手段6は音声指示部6に基準画像投射手段7は画像投
射部7に対応している。The target image determining means 41e is in steps S620 to S621 in the flowchart of FIG. 6, the correction value obtaining means 41f is in steps S630 to S650 in the flowchart of FIG. 6, and the parallax correcting means 41g is step S510 in the flowchart of FIG. S550
The route prediction means 41h corresponds to S410 to S420 in the flowchart of FIG. 4, the display means 5 corresponds to the display unit 5, the alarm means 6 corresponds to the voice instruction unit 6, and the reference image projection unit 7 corresponds to the image projection unit 7. .
【0089】[0089]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両周辺
監視装置によれば、撮像手段1の撮像倍率の差を補正す
る手段を設けたので、撮像手段1の焦点距離の差異によ
る被写体の大きさの差を同一にすることができるととも
に設置状態に基づく路面画像の誤認識をなくすことがで
きる。これにより、物体画像の抽出を正確に行うことが
できる。As described above, according to the vehicle periphery monitoring apparatus of the present invention, since the means for correcting the difference in the image pickup magnification of the image pickup means 1 is provided, the object of the subject due to the difference in the focal length of the image pickup means 1 is provided. The size difference can be made the same and erroneous recognition of the road surface image based on the installation state can be eliminated. As a result, the object image can be accurately extracted.
【0090】また、撮像手段1の撮像倍率を補正するに
あたり、撮像手段1からの画像情報に基づいて変換倍率
を取得するように構成したので、装置を簡単に構成する
ことができる。Further, in correcting the image pickup magnification of the image pickup means 1, since the conversion magnification is obtained based on the image information from the image pickup means 1, the apparatus can be easily constructed.
【0091】また、撮像手段1により、大きく撮像され
た側の画像情報を縮小変換するように構成したので、画
像の倍率変換に伴う画像の乱れを少なくすることができ
る。Further, since the image pickup means 1 is constituted so as to reduce and convert the image information on the side which is greatly picked up, it is possible to reduce the disturbance of the image due to the magnification conversion of the image.
【0092】また、測定対象とする座標点間の間隔によ
り倍率補正を行うように構成したので、複雑な演算処理
を必要とせず処理を高速に行うことができる。Further, since the magnification is corrected according to the interval between the coordinate points to be measured, the processing can be performed at high speed without the need for complicated calculation processing.
【0093】また、倍率補正用の基準画像を投射する手
段を設けたので、任意の時点で補正動作を行うことがで
きる。Further, since the means for projecting the reference image for magnification correction is provided, the correction operation can be performed at any time.
【0094】また、撮像手段1の設置状態に関する補正
情報を算出する手段を設けたので、設置状態に基づく路
面画像の誤認識をなくすことができ、物体画像の抽出を
正確に行うことができる。また、車両と物体との相対位
置を精度良く算出することができる。Further, since the means for calculating the correction information regarding the installation state of the image pickup means 1 is provided, it is possible to eliminate erroneous recognition of the road surface image based on the installation state, and it is possible to accurately extract the object image. Further, the relative position between the vehicle and the object can be calculated with high accuracy.
【0095】また、検出された物体の車両との相対位置
を算出する手段と、この物体を表示する手段とを設けた
ので、検出された物体に関し車両との相対位置を運転者
に知らせることができる。Since the means for calculating the relative position of the detected object with respect to the vehicle and the means for displaying this object are provided, the driver can be informed of the relative position of the detected object with respect to the vehicle. it can.
【0096】また、車両の転回情報に基づいて当該車両
の進路を予測する手段と、この予測した車両進路と物体
とが「衝突する」と予測された場合に警報を発生する手
段とを設けたので、物体との衝突といった事故を未然に
防ぐことができる。Further, means for predicting the course of the vehicle based on the turning information of the vehicle and means for issuing an alarm when it is predicted that the predicted vehicle course and an object "collide" are provided. Therefore, an accident such as a collision with an object can be prevented.
【図1】本発明の基本構成図である。FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention.
【図2】本発明の実施例の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図3】同実施例の動作フローチャートである。FIG. 3 is an operation flowchart of the same embodiment.
【図4】同実施例の動作フローチャートである。FIG. 4 is an operation flowchart of the embodiment.
【図5】同実施例の動作フローチャートである。FIG. 5 is an operation flowchart of the embodiment.
【図6】同実施例の動作フローチャートである。FIG. 6 is an operation flowchart of the embodiment.
【図7】画像投射部7を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an image projection unit 7.
【図8】基準画像400を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a reference image 400.
【図9】倍率補正動作を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a magnification correction operation.
【図10】倍率補正動作を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a magnification correction operation.
【図11】倍率補正動作を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a magnification correction operation.
【図12】倍率補正動作及び「0」補正値取得動作を説
明する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a magnification correction operation and a “0” correction value acquisition operation.
【図13】先願装置の構成図である。FIG. 13 is a block diagram of a prior application device.
【図14】実施例及び先願装置におけるレンズ収差補正
の説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of lens aberration correction in Examples and prior application devices.
【図15】同じく撮像部の取付態様の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a mounting manner of the image pickup unit.
【図16】同じくカメラ俯角補正の説明図である。FIG. 16 is also an explanatory diagram of camera depression angle correction.
【図17】同じく3次元位置測定の説明図である。FIG. 17 is also an explanatory diagram of three-dimensional position measurement.
【図18】同じく路面画像除去の説明図である。FIG. 18 is also an explanatory diagram of road surface image removal.
【図19】同じく差分画像作成の説明図である。FIG. 19 is also an explanatory diagram of differential image creation.
【図20】同じく物体エッジ検出の説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram of object edge detection similarly.
1 撮像部 11R,11L CCDカメラ 2 舵角検出部 3 記憶部 31R,31L フレームメモリ 35 エッジ画像メモリ 4 データ処理部 41 CPU 42 ROM 43 RAM 5 表示部 6 音声指示部 7 画像投射部 100 車両 200 障害物 300 白線(路面画像) 400 基準画像 1 Imaging unit 11R, 11L CCD camera 2 Rudder angle detector 3 storage 31R, 31L frame memory 35 Edge image memory 4 Data processing unit 41 CPU 42 ROM 43 RAM 5 Display 6 Voice instruction section 7 Image projection unit 100 vehicles 200 obstacles 300 white line (road image) 400 standard image
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 直人 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会 社内 (56)参考文献 特開 平7−250319(JP,A) 特開 平3−96451(JP,A) 特開 平6−194580(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/18 B60R 1/00 H04N 5/225 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Naoto Ishikawa 1500, Onjuku, Susono-shi, Shizuoka Yazaki General Stock Company In-house (56) Reference JP-A-7-250319 (JP, A) JP-A-3-96451 (JP, A) JP-A-6-194580 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 7/18 B60R 1/00 H04N 5/225
Claims (8)
定距離離間して設置された右側撮像手段及び左側撮像手
段を備えた撮像手段からの画像情報に基づいて車両の周
辺を監視する車両周辺監視装置において、 前記右側撮像手段からの右側画像情報を保持する右側画
像保持手段と、前記左側撮像手段からの左側画像情報を
保持する左側画像保持手段とを有する画像保持手段と、 前記右側画像情報あるいは左側画像情報の少なくとも一
方の画像情報を拡大縮小補正することにより、この一方
の画像情報における被写体の大きさと他方の画像情報に
おける被写体の大きさを一致させるようその画像情報を
拡大縮小補正する倍率補正手段と、前記倍率補正手段により互いに被写体の大きさが一致し
た画像情報の一方を、当該全ての画像が高さ「0」の背
景画像であると仮定し、このように仮定した前記画像情
報の一方が前記画像情報の他方を撮像した撮像手段の撮
像位置で撮像された画像情報となるように、前記画像情
報の一方を座標変換した投影画像情報を出力し、該投影
画像情報と前記被写体の大きさが一致した画像情報の他
方との差分を、物体情報として出力する物体抽出手段
と、 前記画像保持手段に保持された画像情報中のエッジを検
出した微分画像と、前記物体情報とを重ねてアンドを取
った画像情報を、物体エッジ情報として出力する物体エ
ッジ検出手段と、 前記物体情報と前記物体エッジ情報とから車両周辺に存
在する物体を認識することを特徴とする車両周辺監視装
置。1. A vehicle periphery monitor for monitoring the periphery of a vehicle on the basis of image information from an image pickup means provided with a right side image pickup means and a left side image pickup means which are arranged at a predetermined position of the vehicle and are separated by a predetermined distance. In the apparatus, an image holding unit having a right side image holding unit holding the right side image information from the right side imaging unit and a left side image holding unit holding the left side image information from the left side imaging unit; and the right side image information or Magnification correction for enlarging / reducing the image information so that the size of the subject in the one image information and the size of the subject in the other image information are matched by enlarging / reducing at least one of the left image information. Means and the magnification correction means ensure that the sizes of the subjects match each other.
One of the image information is the back of all the images with height "0".
It is assumed that the image information is
One of the images captures the other of the image information.
The image information is recorded so that it becomes the image information captured at the image position.
Outputs the projection image information obtained by coordinate conversion of one of the
In addition to the image information in which the image information and the size of the subject match
Object extraction means for outputting the difference between the two as object information
And the edge in the image information held in the image holding means is detected.
The differential image that was output and the object information are overlaid and the AND is taken.
Image information that is output as object edge information.
A vehicle surroundings monitoring device characterized by recognizing an object existing around the vehicle from the edge detecting means and the object information and the object edge information.
あるいは左側撮像手段からの画像情報に基づき倍率変換
対象となる画像情報を判定する対象画像判定手段と、前
記対象画像判定手段により倍率変換対象とされた画像情
報に対する変換倍率を取得する補正値取得手段とを有す
ることを特徴とする請求項1記載の車両周辺監視装置。2. The magnification correction means includes a target image determination means for determining image information to be a magnification conversion target based on image information from the right side imaging means or the left side imaging means, and a magnification conversion target by the target image determination means. The vehicle periphery monitoring device according to claim 1, further comprising a correction value acquisition unit that acquires a conversion magnification for the image information determined as above.
い画像情報を倍率変換対象として選択し、前記補正値取
得手段は倍率変換対象として選択された画像情報を縮小
変換することを特徴とする請求項2記載の車両周辺監視
装置。3. The target image determination means selects image information having a high imaging magnification as a magnification conversion target, and the correction value acquisition means reduces the image information selected as a magnification conversion target. The vehicle periphery monitoring device according to claim 2.
報における複数の着目点とこの右側画像情報における着
目点に対応する左側画像情報の複数の着目点との視差情
報に基づいて補正値を決定することを特徴とする請求項
2又は3記載の車両周辺監視装置。4. The correction value acquisition means obtains a correction value based on parallax information between a plurality of points of interest in the right side image information and a plurality of points of interest in left side image information corresponding to the points of interest in the right side image information. The vehicle periphery monitoring device according to claim 2 or 3, wherein the determination is made.
領域内に測定の基準となる基準画像を投射する基準画像
投射手段を設け、 前記倍率補正手段は、前記基準画像を前記右側撮像手段
が撮像することにより取得された右側基準画像と基準画
像を前記左側撮像手段が撮像することにより取得された
左側基準画像に基づいて撮像手段からの画像情報を拡大
縮小補正することを特徴とする請求項1、2、3又は4
記載の車両周辺監視装置。5. A reference image projecting means for projecting a reference image serving as a measurement reference in an image pickup area of the image pickup means is provided at an arbitrary position of a vehicle, and the magnification correction means sets the reference image to the right side image pickup means. The image information from the image pickup means is enlarged or reduced based on the left side reference image obtained by the left side image pickup means capturing the right side reference image and the reference image obtained by the image pickup by the left side image pickup means. Item 1, 2, 3 or 4
The vehicle periphery monitoring device described.
手段からの画像情報に基づき、前記右側撮像手段と前記
左側撮像手段により撮像された画像が有する実視差を求
め、前記撮像手段の設置パラメータに基づいて求めた理
論視差と前記求めた実視差との差分を、視差補正情報と
して出力する視差補正手段を設け、 前記物体抽出手段は、前記視差補正手段からの視差補正
情報に基づいて、前記投影画像情報を補正することを特
徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の車両周辺監
視装置。 6. The right side image pickup means and the right side image pickup means based on image information from the right side image pickup means or the left side image pickup means.
Obtains the actual parallax of the image captured by the left image capturing means
Therefore, based on the installation parameters of the imaging means,
The difference between the parallax and the obtained actual parallax is referred to as parallax correction information.
A parallax correction unit that outputs the image information is output, and the object extraction unit corrects the projection image information based on the parallax correction information from the parallax correction unit. Alternatively, the vehicle periphery monitoring device according to item 5.
体エッジを利用し、前記画像保持手段に保持されている
画像情報に基づいて物体の位置を算出する物体位置算出
手段と、前記車両と物体との相対位置を表示する表示手
段とを設け、 前記物体位置算出手段から出力された物体の位置情報に
基づいて物体の前記車両と物体との相対位置を運転者に
知らせることを特徴とする請求項1、2、3、4、5又
は6記載の車両周辺監視装置。7. An object position calculating means for calculating the position of the object based on the image information held in the image holding means using the object edge detected by the object edge detecting means, the vehicle and the object. Display means for displaying the relative position of the object is provided, and the driver is informed of the relative position of the object and the vehicle based on the position information of the object output from the object position calculation means. The vehicle surroundings monitoring device according to Item 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
体エッジを利用し、前記画像保持手段に保持されている
画像情報に基づいて物体の位置を算出する物体位置算出
手段と、前記車両の転回情報に基づいて当該車両の進路
を予測する進路予測手段と、警報音などの警報を発生す
る警報手段とを設け、 前記物体位置算出手段から出力された物体の位置情報と
前記進路予測手段からの予測進路情報に基づいて車両と
物体の衝突を予測するとともに「衝突する」と予測され
た場合に、前記警報手段あるいは前記表示手段の少なく
とも一方により警報を発生することを特徴とする請求項
1、2、3、4、5、6又は7記載の車両周辺監視装
置。8. An object position calculating means for calculating the position of the object based on the image information held in the image holding means using the object edge detected by the object edge detecting means, and the turning of the vehicle. A route prediction means for predicting the route of the vehicle based on the information, and an alarm means for issuing an alarm such as an alarm sound are provided, and the position information of the object output from the object position calculation means and the route prediction means are provided. 2. A collision is predicted between a vehicle and an object on the basis of predicted route information, and when a "collision" is predicted, an alarm is issued by at least one of the alarm means and the display means. The vehicle periphery monitoring device according to 2, 3, 4, 5, 6 or 7.
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