JP4625418B2 - Shadow detection method - Google Patents

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本発明は、撮像装置によって撮像された撮像画像に基づいて、車両の駐車支援やロボットの物体検出などを行う際の画像処理技術を改良する自影判定方法に関する。   The present invention relates to a shadow determination method for improving image processing technology when performing vehicle parking assistance, robot object detection, or the like based on a captured image captured by an imaging device.

近年、車両を駐車する際に駐車目標位置への駐車支援を行う駐車支援技術や、ロボットが自動的に目標位置まで進行するための制御技術などが考案されている。例えば、下記の特許文献1には、短時間で車両を駐車目標位置に駐車させることができる駐車支援技術が開示されている。
特開2005−313710号公報
In recent years, a parking assistance technique for assisting parking at a parking target position when a vehicle is parked, a control technique for allowing a robot to automatically advance to a target position, and the like have been devised. For example, Patent Literature 1 below discloses a parking assist technology that can park a vehicle at a parking target position in a short time.
JP 2005-313710 A

従来の技術では、例えばロボットや車両などの移動体に撮像装置が搭載されており、移動体の進行方向を撮像装置によって撮像して、その撮像画像を視認したり、撮像画像に対して物体検出処理を行ったりすることによって、進行方向の安全性の確認が行われている。しかしながら、移動体の影が進行方向などの移動体の周辺に投影される場合には、撮像画像内に影が写り込むことになり、進行方向などの移動体の周辺に対する視認性が悪くなったり、影の中に存在する物体や路面の凹凸などが検知できなくなったりするという問題がある。この場合、影の中に存在する物体や路面の凹凸に気づかず、移動体がその物体に衝突してしまったり、路面の凹凸に乗り上げてしまったりするおそれもあり、安全面においても問題が生じる。   In the conventional technology, for example, an imaging device is mounted on a moving body such as a robot or a vehicle, and the moving direction of the moving body is imaged by the imaging device, and the captured image is visually recognized or object detection is performed on the captured image. The safety in the direction of travel is confirmed by performing processing. However, when the shadow of the moving object is projected on the periphery of the moving object such as the traveling direction, the shadow appears in the captured image, and the visibility of the moving object such as the traveling direction becomes poor. There is a problem that an object existing in a shadow or a road surface unevenness cannot be detected. In this case, there is a possibility that the moving object may collide with the object or ride on the road surface unevenness without noticing the object existing in the shadow and the road surface unevenness, and there is also a problem in terms of safety. .

本発明は、上記の問題を解決するため、移動体に設置されたカメラによって撮像された撮像画像内に存在する影の中から、移動体の影(自影)を判定するための自影判定方法を提供することを目的とする。   In order to solve the above problem, the present invention determines a shadow of a moving body (self-shadow) from shadows present in a captured image captured by a camera installed on the moving body. It aims to provide a method.

上記の目的を達成するため、本発明の自影判定方法は、移動体と共に移動するように前記移動体に設置されている撮像装置によって撮像された画像内において、前記移動体の影を判定するためにコンピュータによって実行される自影判定方法であって、
前記撮像装置で撮像された前記画像を取得する画像取得ステップと、
影認識装置によって認識された前記画像内に存在する影を、影認識結果として取得する影認識結果取得ステップと、
前記影認識結果取得ステップで取得された前記影認識結果から、前記画像内の所定の自影判定領域に影が存在するか否かを判定し、前記所定の自影判定領域に影が存在する場合に、前記所定の自影判定領域の影を含む影のまとまりを前記移動体の影と決定する自影判定ステップとを、
有する。
これにより、移動体に設置されたカメラによって撮像された撮像画像内に存在する影の中から、移動体の影(自影)を判定することが可能となり、例えば、撮像画像において自影の影響を低減させるなどの処理を行うことによって、移動体の移動の安全性を向上させることが可能となる。
In order to achieve the above object, the self-shadow determination method of the present invention determines a shadow of the moving object in an image captured by an imaging device installed on the moving object so as to move with the moving object. A shadow determination method executed by a computer for
An image acquisition step of acquiring the image captured by the imaging device;
A shadow recognition result acquisition step of acquiring a shadow existing in the image recognized by the shadow recognition device as a shadow recognition result;
From the shadow recognition result acquired in the shadow recognition result acquisition step, it is determined whether or not there is a shadow in a predetermined self-shadow determination area in the image, and a shadow exists in the predetermined self-shadow determination area. A shadow determination step of determining a group of shadows including a shadow of the predetermined shadow determination area as a shadow of the moving object ,
Have.
This makes it possible to determine the shadow (self-shadow) of the moving object from the shadows present in the captured image captured by the camera installed on the moving object. For example, the influence of the self-shadow on the captured image. It is possible to improve the safety of movement of the moving body by performing a process such as reducing the amount of movement.

さらに、本発明の自影判定方法は、上記の自影判定方法に加えて、前記移動体が撮像される画像領域の一部を切り出し領域と定め、前記切り出し領域を拡張する処理を行うことによって、前記所定の自影判定領域を定める。
これにより、移動体に設置されたカメラによって撮像された撮像画像内において、移動体によって投影される影を確実に特定することが可能となる。
Furthermore, in addition to the above-described self-shadow determination method, the self-shadow determination method of the present invention determines a part of an image area where the moving body is imaged as a cut-out area and performs a process of expanding the cut-out area. The predetermined shadow determination area is determined.
Thereby, it is possible to reliably specify the shadow projected by the moving body in the captured image captured by the camera installed on the moving body.

さらに、本発明の自影判定方法は、上記の自影判定方法に加えて、前記所定の自影判定領域の作成に用いている画像領域の一部を撮影前記画像の中央下側に配備することによって、光源位置による影の変形に対応する。
これにより、光源位置の変更や影の変形などの影響を受けることなく、移動体によって投影される影を確実に特定することが可能となる。
Furthermore, in addition to the above-described self-shadow determination method, the self-shadow determination method of the present invention deploys a part of the image region used for creating the predetermined shadow determination region at the lower center of the photographed image. This corresponds to the deformation of the shadow due to the light source position.
Thus, it is possible to reliably specify the shadow projected by the moving body without being affected by the change of the light source position or the deformation of the shadow.

本発明は、移動体に設置されたカメラによって撮像された撮像画像内に存在する影の中から、移動体の影(自影)を判定することができ、これによって、移動体の影の影響が少なくなるように画像の補正を行えるようになるという効果を有している。   The present invention can determine a shadow (self-shadow) of a moving body from shadows present in a captured image captured by a camera installed on the moving body, and thereby the influence of the shadow of the moving body. This has the effect that the image can be corrected so as to be reduced.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、図1を参照しながら、本発明の実施の形態における自影判定方法を用いた自影補正システムの構成について説明する。図1には、本発明の実施の形態における自影判定方法を用いた自影補正システムの構成の一例が図示されている。   First, the configuration of a shadow correction system using the shadow determination method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows an example of the configuration of a shadow correction system using the shadow determination method according to the embodiment of the present invention.

図1に図示されている自影補正システムは、カメラ(撮像装置)11、影認識装置12、自影判定装置13、影補正装置14、表示モニタ15、駐車支援装置16、物体検出装置17を有している。また、自影判定装置13は、自影判定部13a及び参照情報格納部13bを有している。   The shadow correction system illustrated in FIG. 1 includes a camera (imaging device) 11, a shadow recognition device 12, a shadow determination device 13, a shadow correction device 14, a display monitor 15, a parking support device 16, and an object detection device 17. Have. The shadow determination device 13 includes a shadow determination unit 13a and a reference information storage unit 13b.

図1において、カメラ11は、任意の撮像方向の撮像を行う機能を有しており、移動体と共に移動するように移動体に設置されている。なお、移動体は、例えば、車両、船、飛行機などに加えて、自律的に又はリモートコントロールによって移動するロボットなどである。カメラ11で撮像された撮像画像は、影認識装置12及び影補正装置14に供給される。なお、カメラ11で撮像される撮像画像は、静止画像であってもよく、動画像であってもよい。   In FIG. 1, the camera 11 has a function of performing imaging in an arbitrary imaging direction, and is installed on the moving body so as to move together with the moving body. The moving body is, for example, a robot that moves autonomously or by remote control in addition to a vehicle, a ship, an airplane, or the like. The captured image captured by the camera 11 is supplied to the shadow recognition device 12 and the shadow correction device 14. Note that the captured image captured by the camera 11 may be a still image or a moving image.

また、影認識装置12は、カメラ11で撮像された撮像画像内に存在する影を認識する機能を有している。なお、本発明は、撮像画像内に存在する影の認識方法に特に制限されるものではなく、すなわち、影認識装置12は、撮像画像内に存在する影を認識するために、任意の影認識技術を用いることが可能である。影認識装置12による影認識結果は、自影判定装置13に供給される。   In addition, the shadow recognition device 12 has a function of recognizing a shadow present in a captured image captured by the camera 11. Note that the present invention is not particularly limited to a method for recognizing a shadow present in a captured image, that is, the shadow recognition device 12 recognizes an arbitrary shadow in order to recognize a shadow present in the captured image. Technology can be used. The shadow recognition result by the shadow recognition device 12 is supplied to the own shadow determination device 13.

自影判定装置13は、本発明に係る自影判定方法を実行するための機能を有している。自影判定装置13の自影判定部13aは、影認識装置12から供給された影認識結果に基づいて、カメラ11が搭載されている移動体の影(本明細書では、自影と呼ぶこともある)と、それ以外の影(その他の物体によって作り出された影)とを識別することで、自影を判定する機能を有している。なお、自影判定部13aによる自影判定機能は、ハードウェア及び/又はコンピュータによって実行されるソフトウェアによって実現可能である。   The shadow determination device 13 has a function for executing the shadow determination method according to the present invention. The shadow determination unit 13a of the shadow determination device 13 is based on the shadow recognition result supplied from the shadow recognition device 12, and the shadow of the moving body on which the camera 11 is mounted (referred to as shadow in this specification). And a shadow other than that (a shadow created by another object) is identified. The shadow determination function by the shadow determination unit 13a can be realized by hardware and / or software executed by a computer.

また、自影判定装置13の参照情報格納部13bには、自影判定部13aによる自影の判定の際に用いられる参照情報が格納されている。なお、参照情報は、例えば、後述の自車部分画像や自影判定領域を示す情報などである。自影判定部13aによる自影判定結果は、影補正装置14に供給される。   Further, the reference information storage unit 13b of the self-shadow determination device 13 stores reference information used when the self-shadow determination unit 13a determines the shadow. In addition, reference information is the information etc. which show the below-mentioned own vehicle partial image and self-shadow determination area | region, for example. The shadow determination result by the shadow determination unit 13 a is supplied to the shadow correction device 14.

影補正装置14は、カメラ11から供給された撮像画像において、自影判定装置13から供給された自影判定結果を参照することによって自影を特定し、撮像画像内における自影領域の画質を補正(改善)する機能を有している。影補正装置14は、自影領域の補正を行うことによって、撮像画像における自影による影響を低減させることが可能である。なお、本発明は、撮像画像内に存在する自影の補正方法に特に制限されるものではなく、すなわち、影補正装置14は、撮像画像内に存在する自影を補正するために、任意の影補正技術を用いることが可能である。影補正装置14によって自影が補正された撮像画像(補正後の撮像画像)は、様々な用途に使用可能である。   The shadow correction device 14 identifies a shadow in the captured image supplied from the camera 11 by referring to the shadow determination result supplied from the shadow determination device 13, and determines the image quality of the shadow region in the captured image. It has a function to correct (improve). The shadow correction device 14 can reduce the influence of the shadow on the captured image by correcting the shadow area. Note that the present invention is not particularly limited to the correction method of the self-shadow existing in the captured image, that is, the shadow correction device 14 is not limited to the arbitrary method for correcting the self-shadow existing in the captured image. Shadow correction techniques can be used. The captured image (corrected captured image) whose shadow has been corrected by the shadow correction device 14 can be used for various purposes.

例えば、影補正装置14で生成された補正後の撮像画像は、表示モニタ15に送られて表示される。補正後の撮像画像は、自影領域の画質が改善されており、本来、自影によって見えにくいはずの画像領域の視認性が向上される。   For example, the corrected captured image generated by the shadow correction device 14 is sent to the display monitor 15 and displayed. In the captured image after correction, the image quality of the self-shadow region is improved, and the visibility of the image region that should be difficult to be seen by the self-shadow is improved.

また、例えば、影補正装置14で生成された補正後の撮像画像は、駐車支援装置16に送られる。駐車支援装置16では、例えばカメラ11による撮像画像に基づいて、移動体(車両)を所望の駐車目標位置に駐車させる支援が行われるが、自影を含むカメラ11からの撮像画像に代わって、自影の影響が除去された補正後の撮像画像を利用することで、より安全かつ確実な駐車支援が行われるようになる。 For example, the corrected captured image generated by the shadow correction device 14 is sent to the parking assist device 16. In the parking assistance device 16 , for example, based on the image captured by the camera 11, assistance for parking the moving body (vehicle) at a desired parking target position is performed, but instead of the image captured from the camera 11 including the shadow, By using the corrected captured image from which the influence of the shadow is removed, safer and more reliable parking assistance is performed.

また、例えば、影補正装置14で生成された補正後の撮像画像は、物体検出装置17に送られる。物体検出装置17においても、駐車支援装置16と同様にカメラ11による撮像画像に基づいて、進行方向を含む移動体の周辺に存在する物体(障害物)の検出が行われる。したがって、物体検出装置17においても、自影を含むカメラ11からの撮像画像に代わって、自影の影響が除去された補正後の撮像画像を利用することで、より確実に物体検出が行われるようになる。
For example, the corrected captured image generated by the shadow correction device 14 is sent to the object detection device 17 . Also in the object detection device 17 , the object (obstacle) existing around the moving body including the traveling direction is detected based on the image captured by the camera 11 as in the parking assistance device 16 . Therefore, also in the object detection device 17 , the object detection is performed more reliably by using the corrected captured image from which the influence of the shadow is removed instead of the captured image from the camera 11 including the shadow. It becomes like this.

次に、図2を参照しながら、図1に図示されている自影補正システムの動作の一例について説明する。図2には、本発明の実施の形態における自影判定方法を用いた自影補正システムの動作の一例を示すフローチャートが図示されている。なお、以下に説明する動作例では、図1に図示されている自影補正システムを駐車支援システムに適用し、図3Aに図示されているように、移動体が車両31であり、車両の後方に設置されているリヤカメラ32(図1のカメラ11に対応)が車両31の後方を撮像するように車両31のリヤ部に設置されている場合について説明する。   Next, an example of the operation of the shadow correction system shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the shadow correction system using the shadow determination method according to the embodiment of the present invention. In the operation example described below, the shadow correction system shown in FIG. 1 is applied to a parking assistance system, and the moving body is a vehicle 31 as shown in FIG. A case where the rear camera 32 (corresponding to the camera 11 in FIG. 1) installed in the vehicle 31 is installed in the rear part of the vehicle 31 so as to capture the rear of the vehicle 31 will be described.

図2に示されているように、まず、例えば車両31のシフトレバーがバック位置に操作された場合に、リヤカメラ32が車両31の後方の撮像を開始する(ステップS100)。   As shown in FIG. 2, first, for example, when the shift lever of the vehicle 31 is operated to the back position, the rear camera 32 starts imaging the rear of the vehicle 31 (step S100).

ここで、リヤカメラ32で撮像される撮像画像は、例えば図3Bに図示されているような画像であるとする。すなわち、リヤカメラ32によって、自車両の一部34a、立体物35a、2本の白線36、2つの車庫止め37が撮像されている。なお、太陽などの光源が車両31の前方右側に存在しており、自車両の影34b及び立体物の影35bも撮像されている。また、図3Cに図示されているように、リヤカメラ32によって撮像された撮像画像を鳥瞰画像に変換して表示モニタに表示することも可能である。   Here, it is assumed that the captured image captured by the rear camera 32 is, for example, an image as illustrated in FIG. 3B. That is, the rear camera 32 images a part 34 a of the host vehicle, a three-dimensional object 35 a, two white lines 36, and two garage stops 37. Note that a light source such as the sun is present on the front right side of the vehicle 31, and the shadow 34b of the host vehicle and the shadow 35b of the three-dimensional object are also captured. Further, as shown in FIG. 3C, the captured image captured by the rear camera 32 can be converted into a bird's-eye view image and displayed on the display monitor.

影認識装置12は、リヤカメラ32によって撮像された撮像画像を取得し、撮像画像内に存在する影の認識処理を行う(ステップS101)。なお、影認識装置12は、上述のように任意の影認識技術を用いて影の認識を行うことが可能であるが、ここでは、影認識結果として、図4Aに図示されているような影41及び非影を表す2値画像(影画像)が得られるものとする。   The shadow recognition device 12 acquires a captured image captured by the rear camera 32, and performs a process of recognizing a shadow present in the captured image (step S101). As described above, the shadow recognition device 12 can perform shadow recognition using an arbitrary shadow recognition technique, but here, as a shadow recognition result, a shadow as illustrated in FIG. 4A is used. 41 and a binary image (shadow image) representing a non-shadow are obtained.

この影認識結果を取得した自影判定装置13の自影判定部13aは、まず、参照情報格納部13bに格納されている自車部分画像を読み出す。なお、自車部分画像は、例えば図4Bに図示されているように、自車両の一部42及び何も存在しない状態の外部43を含む2値画像である。そして、自影判定装置13の自影判定部13aは、この自車部分画像と影画像とを比較することによって、自影の候補を抽出する(ステップS102)。   The shadow determination unit 13a of the shadow determination device 13 that has acquired the shadow recognition result first reads out the own vehicle partial image stored in the reference information storage unit 13b. In addition, the own vehicle partial image is a binary image including a part 42 of the own vehicle and the outside 43 in a state where nothing exists, as illustrated in FIG. 4B, for example. Then, the shadow determination unit 13a of the shadow determination device 13 extracts a shadow candidate by comparing the vehicle partial image with the shadow image (step S102).

なお、具体的には、ステップS102では、例えば下記の式(1)を用いて影画像と自車部分画像との差分を取ることで、図4Cに図示されているような差分画像を求めることが可能であり、この差分画像に含まれる影を自影の候補とすることが可能である。   Specifically, in step S102, a difference image as illustrated in FIG. 4C is obtained by taking a difference between the shadow image and the vehicle partial image using, for example, the following equation (1). The shadow included in the difference image can be used as a candidate for the own shadow.

Figure 0004625418
Figure 0004625418

ここで、式(1)において、Id(x,y)、Is(x,y)とIb(x,y)は、それぞれ差分画像の輝度情報、影画像の輝度情報、自車部分画像の輝度値である。   Here, in Expression (1), Id (x, y), Is (x, y), and Ib (x, y) are the luminance information of the difference image, the luminance information of the shadow image, and the luminance of the own vehicle partial image, respectively. Value.

なお、影認識装置12による影認識結果の精度が高く、影と非影とを確実に認識することが可能であるならば、影認識装置12による影認識結果と上記の差分画像とはほぼ等価である。したがって、影認識装置12による影認識結果の精度が高い場合には、必ずしもステップS102の処理は行われる必要はない。   If the accuracy of the shadow recognition result by the shadow recognition device 12 is high and shadows and non-shadows can be reliably recognized, the shadow recognition result by the shadow recognition device 12 and the above difference image are almost equivalent. It is. Therefore, when the accuracy of the shadow recognition result by the shadow recognition device 12 is high, the process of step S102 is not necessarily performed.

そして、自影判定装置13の自影判定部13aは、ステップS102で得られた差分画像を用いて、影の塊(1つながりの影のまとまり)に分割し、ID(識別情報)を割り振るなどの影解析処理を行って自影の候補を解析する(ステップS103)。なお、具体的には、ステップS103では、ラベリング処理を用いて影の解析が行われる。その結果、図4Cに図示されているように、各影(図4Cでは影44a及び影44b)に対してID(図4Cではラベル番号1及びラベル番号2)が付与される。   Then, the shadow determination unit 13a of the shadow determination device 13 uses the difference image obtained in step S102 to divide the shadow into a lump of shadows (a group of shadows in one connection), and assign an ID (identification information). The shadow analysis process is performed to analyze the candidate for the own shadow (step S103). Specifically, in step S103, shadow analysis is performed using a labeling process. As a result, as shown in FIG. 4C, an ID (label number 1 and label number 2 in FIG. 4C) is assigned to each shadow (shadow 44a and shadow 44b in FIG. 4C).

次に、自影判定装置13の自影判定部13aは、参照情報格納部13bに格納されている自影判定領域を示す情報を用いて、自影の選定を行う(ステップS104)。例えば、図5Aに図示されているように、自影判定領域51に重なっている影を自車両の影52と判定し、それ以外を他物体の影53と定める。具体的には、例えば下記の式(2)を用いて自影の判定が行われる。   Next, the shadow determination unit 13a of the shadow determination device 13 selects a shadow using information indicating the shadow determination area stored in the reference information storage unit 13b (step S104). For example, as illustrated in FIG. 5A, a shadow overlapping with the own shadow determination area 51 is determined as the shadow 52 of the own vehicle, and the other is determined as a shadow 53 of another object. Specifically, for example, the self-shadow is determined using the following equation (2).

Figure 0004625418
Figure 0004625418

ここで、式(2)において、SNは影の塊であり、Nは影のID(ラベル番号)であり、SREFは自影判定領域である。 Here, in Expression (2), S N is a shadow block, N is a shadow ID (label number), and S REF is a shadow determination area.

なお、自影判定領域は、例えば自車部分画像から設定することが可能である。自影判定領域は、例えば図5Bに示すように、自車部分画像内の自車両の一部42が撮像されている領域の一部を切り出して切り出し領域54とし、この切り出し領域54に関して膨張などの処理を行って、膨張で得た領域55を自影判定領域とすることが可能である。   Note that the self-shadow determination area can be set from, for example, the vehicle partial image. For example, as shown in FIG. 5B, the self-shadow determination area is a cut-out area 54 obtained by cutting out a part of an area where a part 42 of the own vehicle in the own-car partial image is imaged. By performing the above process, the region 55 obtained by the expansion can be set as the shadow determination region.

また、自影判定領域は、図6A〜図6Dを用いて説明される下記の理由により、リヤカメラ32によって撮像される撮像画像の中央下側に配置されることが望ましい。   Further, it is desirable that the self-shadow determination area is arranged on the lower center side of the captured image captured by the rear camera 32 for the following reason described with reference to FIGS. 6A to 6D.

図6Aには、光源61が車両62の前方右側に存在する場合に、車両62によって投影される自影(自車両の影)63が図示されている。図6Aに図示されているような影が形成されている場合、リヤカメラ32によって撮像される撮像画像は、図6Bに図示されているように、自車両の影63が撮像画像内に大きく写り込むことになる。   FIG. 6A illustrates a self-shadow (shadow of the own vehicle) 63 projected by the vehicle 62 when the light source 61 is present on the right front side of the vehicle 62. When a shadow as illustrated in FIG. 6A is formed, the captured image captured by the rear camera 32 is largely reflected by the shadow 63 of the host vehicle in the captured image as illustrated in FIG. 6B. It will be.

一方、図6Cには、光源61が車両62の側方右側に存在する場合に、車両62によって投影される自影(自車両の影)65が図示されている。図6Cに図示されているような影が形成されている場合、リヤカメラ32によって撮像される撮像画像は、図6Dに図示されているように、自車両の一部64付近に横長に写り込むことになる。   On the other hand, FIG. 6C shows a self-shadow (shadow of the own vehicle) 65 projected by the vehicle 62 when the light source 61 is present on the right side of the vehicle 62. When a shadow as illustrated in FIG. 6C is formed, the captured image captured by the rear camera 32 is projected horizontally in the vicinity of a part 64 of the host vehicle as illustrated in FIG. 6D. become.

図6B及び図6Dの撮像画像を比較すれば分かるように、リヤカメラ32によって撮像される撮像画像内において、自車両の影は光源の位置によって領域の面積が大きく変化するが、影領域の大小を問わず、撮像画像に自影が写り込む場合には、必ず自車両の一部64付近(自車両の一部64の直上)は自影領域となる。また、図6A〜図6Dの例では、車両の右側に光源61が存在する場合について説明したが、車両の左側に光源61が存在する場合は、左右対称の影が発生する。そして、実際には、車両の右側及び左側に光源が存在する確率は同一であることから、自影は、基本的に、撮像画像の中央下側に写り込むと言うことができる。したがって、自影の検出を行う自影判定領域を撮像画像の中央下側に配置することが有効である。   As can be seen by comparing the captured images in FIGS. 6B and 6D, in the captured image captured by the rear camera 32, the area of the shadow of the host vehicle varies greatly depending on the position of the light source. Regardless, when a self-shadow appears in the captured image, the vicinity of part 64 of the own vehicle (directly above part 64 of the own vehicle) is always a self-shadow area. 6A to 6D, the case where the light source 61 is present on the right side of the vehicle has been described. However, when the light source 61 is present on the left side of the vehicle, a symmetrical shadow is generated. In fact, since the probability that the light source exists on the right side and the left side of the vehicle is the same, it can be said that the self-shadow is basically reflected in the lower center of the captured image. Therefore, it is effective to arrange a self-shadow determination area for detecting a self-shadow on the lower center side of the captured image.

ステップS104で自影判定装置13の自影判定部13aによる自影の選定結果は、影補正装置14に供給される。影補正装置14は、例えば、自影領域の周辺の画素(非影領域の画素)の輝度情報を用いて、自影領域の輝度情報を補正する(自影領域の輝度を上げる)などの処理を行って、撮像画像において自影の影響が少なくなるように画像の補正を行う(ステップS105)。   In step S <b> 104, the selection result of the shadow by the shadow determination unit 13 a of the shadow determination apparatus 13 is supplied to the shadow correction apparatus 14. For example, the shadow correction device 14 corrects the luminance information of the self-shadow region (increases the luminance of the self-shadow region) using luminance information of pixels around the self-shadow region (pixels of the non-shadow region). To correct the image so as to reduce the influence of the shadow on the captured image (step S105).

ステップS105で自影の影響が少なくなるように自影領域のみが補正された補正後の撮像画像は、例えば表示モニタ15から表示される。その結果、表示モニタ15には、図7Aに図示されているように自影の影響の少ない画像が表示され、例えば、自影によって見えにくかった障害物70がはっきりと確認できるようになる。また、図7Bに図示されているように、図7Aの画像を鳥瞰画像に変換してから表示モニタ15に表示することも可能である。   The corrected captured image in which only the self-shadow area is corrected so that the influence of the self-shadow is reduced in step S105 is displayed from the display monitor 15, for example. As a result, as shown in FIG. 7A, an image with little influence of the shadow is displayed on the display monitor 15. For example, the obstacle 70 that is difficult to see due to the shadow can be clearly confirmed. Further, as illustrated in FIG. 7B, the image in FIG. 7A can be converted into a bird's-eye view image and then displayed on the display monitor 15.

以上、説明したように、本発明によれば、移動体に設置されたカメラによって撮像された撮像画像内に存在する影の中から、移動体の影(自影)を判定することによって、移動体の影の影響が少なくなるように画像の補正を行うことが可能となる。特に、カメラが移動体の進行方向を撮像するように設置されている場合には、撮像画像内における自影の影響を少なくすることによって、進行方向に存在する物体や路面の凹凸などをより確実に確認(又は検出)できるようになり、移動体の進行の安全性を高めることが可能となる。   As described above, according to the present invention, the moving object is determined by determining the shadow (self-shadow) of the moving object from the shadows present in the captured image captured by the camera installed on the moving object. The image can be corrected so that the influence of the shadow of the body is reduced. In particular, when the camera is installed so as to capture the moving direction of a moving body, the influence of the shadow in the captured image is reduced, so that objects existing in the traveling direction and unevenness of the road surface are more reliably detected. Thus, it is possible to confirm (or detect), and to improve the safety of the moving body.

なお、本発明によれば、移動体と共に移動するように前記移動体に設置されている撮像装置によって撮像された画像内において、前記移動体の影を判定するための自影判定装置であって、
前記撮像装置で撮像された前記画像を取得する画像取得手段と、
影認識装置によって認識された前記画像内に存在する影を、影認識結果として取得する影認識結果取得手段と、
前記影認識結果取得手段で取得された前記影認識結果から、前記画像内における前記移動体の影を判定する自影判定手段とを、
有する自影判定装置も提供される。
According to the present invention, there is provided a self-shadow determination device for determining a shadow of the moving body in an image captured by an imaging device installed on the moving body so as to move with the moving body. ,
Image acquisition means for acquiring the image captured by the imaging device;
Shadow recognition result acquisition means for acquiring a shadow present in the image recognized by the shadow recognition device as a shadow recognition result;
From the shadow recognition result acquired by the shadow recognition result acquisition means, a self-shadow determination means for determining the shadow of the moving body in the image,
A self-shadowing determination apparatus is also provided.

また、本発明によれば、本発明の自影判定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムも提供される。   Moreover, according to this invention, the program for making a computer perform the shadow determination method of this invention is also provided.

本発明は、移動体に設置されたカメラによって撮像された撮像画像内に存在する影の中から、移動体の影(自影)を判定することによって、移動体の影の影響が少なくなるように画像の補正を行うことが可能であり、撮像装置によって撮像された撮像画像に基づいて、車両の駐車支援やロボットの物体検出などを行う際の画像処理技術や、移動体を動かすユーザ支援技術、移動体の移動制御技術などに適用可能である。   According to the present invention, the influence of the shadow of the moving object is reduced by determining the shadow (self-shadow) of the moving object from the shadows present in the captured image captured by the camera installed on the moving object. Image processing technology for performing vehicle parking assistance, robot object detection, and the like based on the captured image captured by the imaging device, and user assistance technology for moving the moving body It can be applied to the movement control technology of a moving body.

本発明の実施の形態における自影判定方法を用いた自影補正システムの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the shadow correction system using the shadow determination method in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における自影判定方法を用いた自影補正システムの動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the shadow correction system using the shadow determination method in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における自影判定方法が適用される車両を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the vehicle to which the shadow determination method in embodiment of this invention is applied. 図3Aに図示されているリヤカメラによって撮像される撮像画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the captured image imaged with the rear camera shown by FIG. 3A. 図3Aに図示されているリヤカメラによって撮像される撮像画像に係る鳥瞰画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the bird's-eye view image which concerns on the captured image imaged with the rear camera shown by FIG. 3A. 図2に示すフローチャートのステップS101で得られる影認識結果(影画像)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the shadow recognition result (shadow image) obtained by step S101 of the flowchart shown in FIG. 図2に示すフローチャートのステップS102で使用される自車部分画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the own vehicle partial image used by step S102 of the flowchart shown in FIG. 図2に示すフローチャートのステップS102で作成される差分画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the difference image produced by step S102 of the flowchart shown in FIG. 図2に示すフローチャートのステップS104における自影の選定の際に用いられる自影判定領域の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the shadow determination area | region used in the case of selection of the shadow in step S104 of the flowchart shown in FIG. 図5Aに図示されている自影判定領域を設定する際に用いられる切り出し領域及び膨張処理の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the cut-out area | region used when setting the self-shadow determination area | region shown by FIG. 5A, and an expansion process. 車両の前方右側に光源が存在する場合に投影される車両の影を示す図である。It is a figure which shows the shadow of the vehicle projected when a light source exists in the front right side of a vehicle. 図6Aの状況において、リヤカメラによって撮像される撮像画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the captured image imaged with the rear camera in the condition of FIG. 6A. 車両の側方右側に光源が存在する場合に投影される車両の影を示す図である。It is a figure which shows the shadow of the vehicle projected when a light source exists in the side right side of a vehicle. 図6Cの状況において、リヤカメラによって撮像される撮像画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the captured image imaged with the rear camera in the condition of FIG. 6C. 本発明の実施の形態における自影判定方法によって補正された撮像画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the captured image correct | amended by the self-shadow determination method in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における自影判定方法によって補正された撮像画像に係る鳥瞰画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the bird's-eye view image which concerns on the captured image correct | amended by the self-shadow determination method in embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11 カメラ(撮像装置)
12 影認識装置
13 自影判定装置
13a 自影判定部
13b 参照情報格納部
14 影補正装置
15 表示モニタ
16 駐車支援装置
17 物体検出装置
31、62 車両
32 リヤカメラ
34a、42、64 自車両の一部
34b、52、63、65 自車両の影(自影)
35a 立体物
35b 立体物の影
36 白線
37 車庫止め
41 影
43 外部
44a 影(ラベル番号1)
44b 影(ラベル番号2)
51 自影判定領域
53 他物体の影
54 切り出し領域
55 膨張で得た領域
61 光源
70 障害物
11 Camera (imaging device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Shadow recognition apparatus 13 Self shadow determination apparatus 13a Self shadow determination part 13b Reference information storage part 14 Shadow correction apparatus 15 Display monitor 16 Parking assistance apparatus 17 Object detection apparatus 31, 62 Vehicle 32 Rear camera 34a, 42, 64 Part of own vehicle 34b, 52, 63, 65 Shadow of own vehicle (self-shadow)
35a Three-dimensional object 35b Three-dimensional object shadow 36 White line 37 Garage stop 41 Shadow 43 External 44a Shadow (label number 1)
44b Shadow (label number 2)
51 Self-shadow determination area 53 Shadow of other object 54 Cut-out area 55 Area obtained by expansion 61 Light source 70 Obstacle

Claims (3)

移動体と共に移動するように前記移動体に設置されている撮像装置によって撮像された画像内において、前記移動体の影を判定するためにコンピュータによって実行される自影判定方法であって、
前記撮像装置で撮像された前記画像を取得する画像取得ステップと、
影認識装置によって認識された前記画像内に存在する影を、影認識結果として取得する影認識結果取得ステップと、
前記影認識結果取得ステップで取得された前記影認識結果から、前記画像内の所定の自影判定領域に影が存在するか否かを判定し、前記所定の自影判定領域に影が存在する場合に、前記所定の自影判定領域の影を含む影のまとまりを前記移動体の影と決定する自影判定ステップとを、
有する自影判定方法。
A shadow determination method executed by a computer to determine a shadow of the moving body in an image captured by an imaging device installed on the moving body so as to move with the moving body,
An image acquisition step of acquiring the image captured by the imaging device;
A shadow recognition result acquisition step of acquiring a shadow existing in the image recognized by the shadow recognition device as a shadow recognition result;
From the shadow recognition result acquired in the shadow recognition result acquisition step, it is determined whether or not there is a shadow in a predetermined self-shadow determination area in the image, and a shadow exists in the predetermined self-shadow determination area. A shadow determination step of determining a group of shadows including a shadow of the predetermined shadow determination area as a shadow of the moving object ,
Self-shadow determination method.
前記移動体が撮像される画像領域の一部を切り出し領域と定め、前記切り出し領域を拡張する処理を行うことによって、前記所定の自影判定領域を定める請求項に記載の自影判定方法。 Defined as part cutout region of an image region where the moving object is imaged, by performing processing for expanding the cutout region, the self-shadow determining method according to claim 1 for determining the predetermined self shadow determination area. 前記所定の自影判定領域の作成に用いている画像領域の一部を前記画像の中央下側に配備することによって、光源位置による影の変形に対応する請求項に記載の自影判定方法。 3. The method for determining a shadow according to claim 2 , wherein a part of an image area used for creating the predetermined shadow determination area is arranged at a lower center of the image to cope with a deformation of a shadow due to a light source position. .
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