JP4882592B2 - Light extraction apparatus, light extraction method, and distance measurement system - Google Patents
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Description
本発明は、太陽光などの背景光の明るさが変化した場合でも測距対象物に照射した光(照射光)を抽出することができる光抽出装置、光抽出方法及び距離計測システムに関する。 The present invention relates to a light extraction device, a light extraction method, and a distance measurement system that can extract light (irradiation light) applied to a distance measurement object even when the brightness of background light such as sunlight changes.
従来より、測距対象物に対して光を照射し測距対象物からの反射光を受光して、この受光した光に基づいて測距対象物までの距離を検出する装置が多く提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, many devices have been proposed that irradiate a distance measuring object, receive reflected light from the distance measuring object, and detect the distance to the distance measuring object based on the received light. (For example, refer to Patent Document 1).
前記特許文献1の装置では、測距対象物に向けて光(照射光)を照射(投光)する以前に定常光を検出し、測距対象物に対して光を照射し測距対象物からの反射光を受光したときの受光信号から前記定常光に応じた成分を除去することで、測距対象物に照射した光(照射光)を抽出するようにしている。
ところで、前記特許文献1の装置のように、光(照射光)を照射して測距対象物からの反射光を受光する際において、測距対象物に対する太陽光などの背景光(定常光)の明るさが変化するなどして測距対象物の輝度(明るさ)が変わった場合、その明るさの変化を照射光によるものと誤った判断をしてしまうことがある。このように、太陽光などの背景光の明るさが変化した場合には、測距対象物に照射した光(照射光)を精度よく抽出することができなくなってしまう。 By the way, when receiving reflected light from a distance measurement object by irradiating light (irradiation light) as in the apparatus of Patent Document 1, background light (steady light) such as sunlight with respect to the distance measurement object. If the brightness (brightness) of the object to be measured changes due to a change in the brightness of the object, it may be erroneously determined that the change in brightness is due to irradiation light. As described above, when the brightness of background light such as sunlight changes, it becomes impossible to accurately extract light (irradiation light) applied to the distance measuring object.
そこで、本発明は、測距対象物に対する太陽光などの背景光の明るさが変化するなどして測距対象物の明るさが変わった場合でも、測距対象物に照射した光(照射光)を精度よく抽出することができる光抽出装置、光抽出方法及び距離計測システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides light (irradiated light) irradiated to a distance measurement object even when the brightness of the distance measurement object changes due to a change in the brightness of background light such as sunlight with respect to the distance measurement object. It is an object to provide a light extraction device, a light extraction method, and a distance measurement system that can accurately extract the above.
前記目的を達成するために本発明に係る光抽出装置は、所定方向に向けて少なくとも異なる第1の波長と第2の波長にそれぞれ対応した照射光を切換え自在に照射する照射手段と、前記所定方向を少なくとも前記第1の波長と前記第2の波長を含む波長領域で撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像から、測距対象物を抽出する測距対象物抽出手段と、前記照射手段から照射光を照射してないときに、前記測距対象物抽出手段で抽出した前記測距対象物の画像から、画像全体における前記第1の波長と前記第2の波長の各輝度値、および前記第1の波長と前記第2の波長間の輝度値の比を算出する波長間情報算出手段と、前記波長間情報算出手段で算出された前記各輝度値に基づいて、輝度値が前記第2の波長よりも小さい前記第1の波長を前記照射手段から照射する照射光の照射波長に設定するとともに、輝度値が前記第1の波長よりも大きい前記第2の波長を非照射波長に設定する波長設定手段と、前記波長設定手段で設定した前記照射波長の照射光を前記照射手段から照射したときにおける、前記撮像手段により撮像された前記測距対象物の画像から、前記第1の波長と前記第2の波長の画像に変換する波長変換手段と、前記波長変換手段で変換された前記第1の波長と前記第2の波長の画像から、前記波長間情報算出手段で算出した前記第1の波長と前記第2の波長間の輝度値の比に基づいて、前記照射手段から照射光を照射したときにおける前記波長設定手段で設定した前記非照射波長の輝度値に応じた前記照射波長の輝度値を算出し、算出した該照射波長の輝度値と前記照射光を照射したときにおける前記照射波長の輝度値との差に基づいて、前記照射手段から前記測距対象物に照射した照射光を抽出する照射光抽出手段と、を備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a light extraction apparatus according to the present invention includes an irradiating unit that irradiates irradiation light corresponding to at least different first and second wavelengths toward a predetermined direction in a switchable manner; Imaging means for imaging a direction in a wavelength region including at least the first wavelength and the second wavelength, and a ranging object extraction means for extracting a ranging object from an image captured by the imaging means; wherein when not irradiated with irradiation light from the irradiation means, the image of the measuring object extracted by the range-finding object extraction unit, wherein the first wavelength and the second of each luminance of the wavelength in the whole image values, and the wavelength between information calculation means and the first wavelength to calculate a ratio of luminance values between the second wavelength, on the basis of the respective luminance value calculated by the inter-wavelength-information obtaining means, the luminance value Is smaller than the second wavelength Sets the serial first wavelength illumination wavelength of the illumination light irradiated from the irradiation unit, and wavelength setting means that the brightness value is set to the second wavelength is greater than said first wavelength in a non-illumination wavelength, The first wavelength and the second wavelength from the image of the distance measuring object imaged by the imaging unit when the irradiation light of the irradiation wavelength set by the wavelength setting unit is irradiated from the irradiation unit. Wavelength conversion means for converting the image into the first image, the first wavelength calculated by the inter-wavelength information calculation means and the first wavelength from the images of the first wavelength and the second wavelength converted by the wavelength conversion means. based on the ratio of luminance values between 2 wavelengths, calculating the luminance value of the irradiation wavelength corresponding to the luminance value of the non-irradiation wavelength set by the wavelength setting means definitive when irradiated with irradiation light from the irradiation unit and, it calculated the irradiated Based on the difference between the luminance value of the irradiation wavelength at the time of irradiation Luminance value of the length and the irradiation light, the irradiation light extracting means for extracting the irradiation light irradiated on the range-finding object from said irradiation means, It is characterized by having.
また、本発明に係る光抽出方法は、所定方向に向けて少なくとも異なる第1の波長と第2の波長にそれぞれ対応した照射光を切換え自在に照射手段から照射する第1ステップと、前記所定方向を少なくとも前記第1の波長と前記第2の波長を含む波長領域で撮像手段により撮像する第2ステップと、前記撮像手段により撮像された画像から、測距対象物を抽出する第3ステップと、前記照射手段から照射光を照射してないときに、前記第3ステップで抽出した前記測距対象物の画像から、画像全体における前記第1の波長と前記第2の波長の各輝度値、および前記第1の波長と前記第2の波長間の輝度値の比を算出する第4ステップと、前記第4ステップで算出された前記各輝度値に基づいて、輝度値が前記第2の波長よりも小さい前記第1の波長を前記照射手段から照射する照射光の照射波長に設定するとともに、輝度値が前記第1の波長よりも大きい前記第2の波長を非照射波長に設定する第5ステップと、前記第5ステップで設定した前記照射波長の照射光を前記照射手段から照射したときにおける、前記撮像手段により撮像された前記測距対象物の画像から、前記第1の波長と前記第2の波長の画像に変換する第6ステップと、前記第6ステップで変換された前記第1の波長と前記第2の波長の画像から、前記第4ステップで算出した前記第1の波長と前記第2の波長間の輝度値の比に基づいて、前記照射手段から照射光を照射したときにおける前記第5ステップで設定した前記非照射波長の輝度値に応じた前記照射波長の輝度値を算出し、算出した該照射波長の輝度値と前記照射光を照射したときにおける前記照射波長の輝度値との差に基づいて、前記照射手段から前記測距対象物に照射した照射光を抽出する第7ステップと、を含むことを特徴としている。 Further, the light extraction method according to the present invention includes a first step of irradiating irradiation light corresponding to at least different first and second wavelengths at least in a predetermined direction from an irradiation unit, and the predetermined direction. A second step of picking up a distance measurement object from an image picked up by the image pick-up means, a second step of picking up an image in a wavelength region including at least the first wavelength and the second wavelength, wherein when the illumination means is not irradiated with the irradiation light, wherein the image of the third the distance measuring object extracted in step, the luminance value of the said in the entire image the first wavelength the second wavelength, and A fourth step of calculating a ratio of luminance values between the first wavelength and the second wavelength, and a luminance value based on the respective luminance values calculated in the fourth step from the second wavelength. The first is also small Sets the wavelength irradiation wavelength of the irradiation light irradiated from the irradiation unit, and a fifth step in which the luminance value is set to the second wavelength is greater than said first wavelength in a non-illumination wavelength, said fifth step When the irradiation light having the irradiation wavelength set in step S3 is irradiated from the irradiation unit, the image of the distance measuring object imaged by the imaging unit is converted into an image of the first wavelength and the second wavelength. 6 and step, the first six said converted from the first wavelength in step second wavelength images, luminance between said fourth said first wavelength calculated in step the second wavelength based on the ratio value, said calculating a luminance values of irradiation wavelength corresponding to the luminance value of the non-irradiation wavelength set by the fifth step of definitive when irradiated with irradiation light from the irradiation means, the calculated the irradiated and bright degree value of the wavelength And a seventh step of extracting irradiation light irradiated on the distance measuring object from the irradiation means based on a difference from the luminance value of the irradiation wavelength when the irradiation light is irradiated. .
また、本発明に係る距離計測システムは、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光抽出装置と、前記光抽出装置により抽出された前記測距対象物に照射した照射光の情報と、前記撮像手段と前記照射手段との位置関係情報とに基づいて、三角測量法により前記測距対象物までの距離を算出する距離算出手段と、を備えたことを特徴としている。 The distance measuring system according to the present invention, according to claim 1 and a light extraction device according to any one of乃Itaru 3, information of the irradiation light irradiated on the measuring object extracted by the light extracting device And distance calculation means for calculating a distance to the distance measurement object by a triangulation method based on positional relationship information between the imaging means and the irradiation means.
本発明に係る光抽出装置及び光抽出方法によれば、背景光(太陽光の直射光や雲、遮蔽物等による非直射光などの光)によって時間の経過とともに明るさが変化する環境下においても、測距対象物に照射した照射光を精度よく抽出することができる。また、本発明に係る距離計測システムによれば、光抽出装置により精度よく抽出された照射光の情報に基づいて測距対象物までの距離を精度よく算出することができる。 According to the light extraction device and the light extraction method according to the present invention, in an environment in which the brightness changes with the passage of time due to background light (light such as direct sunlight or non-direct light from clouds or shielding objects). In addition, it is possible to accurately extract the irradiation light applied to the distance measuring object. Moreover, according to the distance measurement system which concerns on this invention, the distance to a ranging object can be calculated accurately based on the information of the irradiation light extracted accurately by the light extraction apparatus.
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る光抽出装置を備えた距離計測システムの構成を示すブロック図である。なお、本実施形態に係る距離計測システムは車両(自動車)に搭載され、先行車との間の距離(車間距離)を計測する距離計測システムに適用したものである。 Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a distance measurement system including a light extraction device according to an embodiment of the present invention. The distance measurement system according to the present embodiment is mounted on a vehicle (automobile) and is applied to a distance measurement system that measures a distance (inter-vehicle distance) from a preceding vehicle.
図1に示すように、本実施形態に係る距離計測システム1は、光抽出装置2を備えている。光抽出装置2は、この距離計測システム1を搭載している移動体としての自車両の前方路面側を撮像するカメラ3と、このカメラ3で撮像した画像データを保存するメモリ4と、自車両の前方路面側に向けて光を照射する照射装置5と、この照射装置5から照射される光(以下、照射光という)の波長を特定の2つの波長のいずれかに切替える制御を行う照射制御部6と、コントロールユニット7内の先行車抽出部8および光抽出部9と、を主要構成要素として備えている。
As shown in FIG. 1, the distance measurement system 1 according to this embodiment includes a light extraction device 2. The light extraction device 2 includes a
また、コントロールユニット7内には、後述する光抽出部9からの照射光抽出情報に基づいて測距対象物としての先行車Aとの間の距離(車間距離)を算出する距離算出部10と、距離算出部10で算出された先行車Aとの間の距離が所定距離以下の場合にブザー12などに警報信号を出力する警報部11を有している。なお、コントロールユニット7は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに所定の処理を実行させるためのプログラム等を記憶しているROM、演算結果などの各種データを記憶するRAM等により構成されている。
Further, in the control unit 7, a
カメラ3は、本実施形態では図2に示すように、この距離計測システム1を搭載している自車両13の車室内のフロントウィンドウ14の上部付近に前方に向けて設置されている。このカメラ3は、筐体にCCDなどの撮像素子とレンズ、フィルタ等を組み合わせたビデオカメラであり、時系列に順次撮像した所定波長領域(本実施形態では可視光領域)のカラー画像を出力する。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the
照射装置5は、本実施形態では図2に示すように、自車両13に設置されている一方側(図では左側)のヘッドライトで兼用している。本実施形態における照射装置5としてのヘッドライトは、特定の2つの波長(本実施形態では、赤(R)、青(B)にそれぞれ対応した各波長)のスポット光を選択して照射可能なLEDを光源としている。なお、このLEDを光源とするヘッドライト(照射装置5)は、ヘッドライトとしての通常の明るさの光を所定の配向パターンで照射することが可能であり、夜間等で通常のヘッドライトとして使用する場合は昼色光を照射することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the
コントロールユニット7内の先行車抽出部8は、メモリ4から読み出したカメラ3で撮像した画像と予め設定している先行車パタンとのパタンマッチング処理により、カメラ3で撮像した画像から自車両の前を走行している先行車を抽出する。
The preceding vehicle extraction unit 8 in the control unit 7 performs a pattern matching process between an image captured by the
コントロールユニット7内の光抽出部9は、波長間情報算出部15と、波長設定部16、波長変換部17と、照射光抽出部18とを有している。
The
波長間情報算出部15は、照射装置5としてのヘッドライトから照射光aを照射する前(非照射時)における、カメラ3により撮像された先行車Aの画像から、異なる第1の波長(本実施形態では、青に対応した波長)成分と第2の波長(本実施形態では、赤に対応した波長)成分の各輝度値と、前記第1の波長と前記第2の波長間における輝度値の比を算出する。
The inter-wavelength
波長設定部16は、波長間情報算出部15で算出した輝度値の小さい方の波長(本実施形態では、第1の波長)を照射波長として設定し、波長間情報算出部15で算出した輝度値の大きい方の波長(本実施形態では、第2の波長)を非照射波長(以下、背景算出波長という)として設定する。照射制御部6は、波長設定部16で設定した照射波長に切換え制御し、この照射波長の照射光aを照射装置5から照射する。なお、背景算出波長は輝度値が大きいので、背景光(太陽光の直射光や雲、遮蔽物等による非直射光などの光)の僅かな明るさの変化にも対応して良好に輝度値を算出することができる。
The
波長変換部17は、照射装置5(ヘッドライト)から照射光a(波長設定部16で設定した照射波長の光)を照射したときにおける、カメラ3により撮像された先行車Aの画像から、照射波長成分および背景算出波長成分の画像に変換する。
The wavelength conversion unit 17 irradiates from the image of the preceding vehicle A captured by the
照射光抽出部18は、波長間情報算出部15で算出した前記第1の波長(本実施形態では、照射波長)と前記第2の波長(本実施形態では、背景算出波長)間における輝度値の比に基づいて、背景算出波長の輝度値に応じた照射波長に対する輝度値を算出し、算出した照射波長に対する輝度値と照射光aを照射したときに計測した照射波長の輝度値との差に基づいて、照射装置5から照射した照射光aを抽出する(詳細は後述する)。
The irradiation
次に、前記した本実施形態に係る距離計測システム1の光抽出装置2による照射光の抽出方法を、図3に示すフローチャートを参照して説明する。なお、この場合における光抽出装置2による照射光の抽出処理動作は、背景光(太陽光の直射光や雲、遮蔽物等による非直射光などの光)によって時間の経過とともに明るさが変化する日中(昼間)の場合である。 Next, a method for extracting irradiation light by the light extraction device 2 of the distance measurement system 1 according to the present embodiment will be described with reference to a flowchart shown in FIG. In this case, in the extraction processing operation of the irradiation light by the light extraction device 2, the brightness changes with the passage of time due to background light (light such as direct sunlight or non-direct light from clouds, shields, etc.). This is the case of daytime (daytime).
先ず、この距離計測システム1を搭載した自車両の前方を走行する先行車の抽出処理を行う(ステップS1)。ここで、先行車の抽出処理を、図4に示すフローチャートを参照して説明する。 First, extraction processing of a preceding vehicle traveling in front of the host vehicle equipped with the distance measuring system 1 is performed (step S1). Here, the preceding vehicle extraction process will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
自車両13(図2参照)の車室内のフロントウィンドウ14の上部付近に設置したカメラ3で、走行中の路面前方側を撮像する(ステップS11)。カメラ3により時系列に順次撮像した撮像した画像は、デジタル画像情報としてメモリ4に保存される(ステップS12)。そして、コントロールユニット7内の先行車抽出部8は、メモリ4から読み出した画像を取り込み、予め設定している先行車パタンと正規化相関処理によるパタンマッチング処理を行う(ステップS13)。
The
そして、このパタンマッチング処理により相関値が所定値を超えるものを先行車として抽出し(ステップS14:YES)、カメラ3で撮像した画像における先行車の画像領域およびカメラ3から見た先行車の方向を特徴量として算出し(ステップS15)、先行車の抽出処理を終了する。なお、ステップS14で、先行車を抽出できなかった場合は(ステップS14:NO)、ステップS11に戻り、前記した処理を繰り返す。
Then, by this pattern matching processing, a vehicle whose correlation value exceeds a predetermined value is extracted as a preceding vehicle (step S14: YES), and the image area of the preceding vehicle in the image captured by the
そして、前記したステップS1による先行車の抽出処理で、先行車抽出部8によりカメラ3で撮像した画像から先行車A(図1参照)が抽出された場合には、先ず、照射装置5からスポット光状の照射光aを先行車Aに照射する前(非照射時)に、カメラ3により撮像された先行車Aの画像から、異なる第1の波長(本実施形態では、青(B)に対応した波長)と第2の波長(本実施形態では、赤(R)に対応した波長)の各輝度値を計測して(ステップS2)、前記第1の波長と前記第2の波長間における輝度値の比を算出する(ステップS3)。
When the preceding vehicle A (see FIG. 1) is extracted from the image captured by the
即ち、照射装置5から照射光aを先行車Aに照射する前(非照射時)に、波長間情報算出部15により計測された先行車Aの全画像領域における赤(R)と青(B)の各波長に対する輝度(明るさ)が、例えば、図5(a)に示すような場合、波長設定部16は、波長間情報算出部15で算出した輝度値の小さい方の第1の波長(青(B)に対応した波長)を照射波長として設定し、波長間情報算出部15で算出した輝度値の大きい方の第2の波長(赤(R)に対応した波長)を背景算出波長(非照射波長)として設定する(ステップS4)。
That is, before irradiating the preceding vehicle A with the irradiation light a from the irradiation device 5 (when not irradiating), red (R) and blue (B) in the entire image area of the preceding vehicle A measured by the inter-wavelength information calculation unit 15. ) For each wavelength, for example, as shown in FIG. 5A, the
本実施形態では、図5(a)に示した結果に基づいて、背景算出波長(赤(R)に対応した波長)と照射波長(青(B)に対応した波長)間の輝度値の比(R/B)を算出する。その後、照射制御部6は、ステップS4で設定した照射波長に切換え制御し、この照射波長のスポット光状の照射光aを先行車Aに向けて照射装置5から照射する(ステップS5)。
In the present embodiment, based on the result shown in FIG. 5A, the ratio of luminance values between the background calculation wavelength (wavelength corresponding to red (R)) and the irradiation wavelength (wavelength corresponding to blue (B)). (R / B) is calculated. After that, the
そして、照射装置5(ヘッドライト)から照射光aを照射したときにおける、カメラ3により撮像された先行車Aの画像から、波長変換部17により照射波長(青(B)に対応した波長)および背景算出波長(赤(R)に対応した波長)の画像に変換した後に、変換した画像に基づいて、波長間情報算出部15により先行車Aの全画像領域における照射波長(青(B)に対応した波長)と背景算出波長(赤(R)に対応した波長)の各輝度値を計測する(ステップS6)。
Then, from the image of the preceding vehicle A captured by the
図5(b)は、照射装置5から照射波長(青(B)に対応した波長)の照射光aを先行車Aに照射したときに、ステップS6で計測した先行車Aの全画像領域における照射波長(青(B)に対応した波長)と背景算出波長(赤(R)に対応した波長)に対する輝度(明るさ)の一例を示す図である。なお、図5(b)では、図5(a)の非照射時から時間の経過ともに先行車Aに対する前記背景光の明るさが変化して、図5(a)の非照射時に対して、背景算出波長(赤(R)に対応した波長)の輝度が大きくなるように変化している。
FIG. 5 (b) shows the entire image area of the preceding vehicle A measured in step S6 when the preceding vehicle A is irradiated with the irradiation light a of the irradiation wavelength (wavelength corresponding to blue (B)) from the
そして、ステップS3で算出した背景算出波長(赤(R)に対応した波長)と照射波長(青(B)に対応した波長)間の輝度値の比(R/B)に基づいて、ステップS6における背景算出波長の輝度値に応じた照射波長の輝度値を照射光抽出部18により算出し(ステップS7)、算出した照射波長の輝度値と照射光aを照射したときに計測した照射波長の輝度値との差に基づいて、照射装置5から照射した照射光aを抽出する(ステップS8)。
Then, based on the ratio (R / B) of the luminance value between the background calculated wavelength (wavelength corresponding to red (R)) calculated in step S3 and the irradiation wavelength (wavelength corresponding to blue (B)), step S6 is performed. the luminance value of the irradiation wavelength corresponding to the luminance value of the background calculated wavelength calculated by the
即ち、図5(c)に示すように、照射光aを照射したときに計測した照射波長の輝度値BとステップS7で算出した照射波長の輝度値Hとの差分(=B−H)が予め設定した閾値以上の場合に、算出したこの差分が照射装置5から照射された照射光aとして抽出される。
That is, as shown in FIG. 5C, the difference (= B−H) between the luminance value B of the irradiation wavelength measured when the irradiation light a is irradiated and the luminance value H of the irradiation wavelength calculated in step S7. When the difference is equal to or greater than a preset threshold, the calculated difference is extracted as the irradiation light a irradiated from the
このようにして、照射光抽出部18で抽出した照射光aの情報(照射光信号)は、コントロールユニット7内の距離算出部10に入力される。距離算出部10は、先行車Aの全画像領域中の照射光aが抽出された画素を幾何学的に変換して、カメラ3から見た先行車Aに照射された照射光aの向きを算出し、この算出した向き情報と、照射装置5から先行車Aへ照射した照射光aの照射方向情報、及び予め設定されているカメラ3と照射装置5との位置関係情報とに基づき、周知の三角測量方法によって先行車Aまでの距離を算出する。
In this way, the information (irradiation light signal) of the irradiation light a extracted by the irradiation
距離算出部10は、算出した先行車Aまでの距離が予め設定している距離以下であると判定した場合、即ち、自車両が先行車Aに接近していると判断した場合は、警報部11に信号を出力する。警報部11は、距離算出部10から入力される信号に基づいて、ブザー12に警報信号を出力して警報音を発せさせたり、警告灯(不図示)を点滅(または点灯)させる。これにより、運転者に自車両が先行車Aに接近していることを警告することができる。
When it is determined that the calculated distance to the preceding vehicle A is equal to or less than the preset distance, that is, when it is determined that the host vehicle is approaching the preceding vehicle A, the
このように、本実施形態に係る光抽出装置2によれば、背景光(太陽光の直射光や雲、遮蔽物等による非直射光などの光)によって時間の経過とともに明るさが変化する環境下においても、先行車Aに照射した照射光aを精度よく抽出することができる。これにより、本実施形態に係る距離計測システム1は、光抽出装置2によって精度よく抽出された照射光aの情報に基づいて、先行車Aまでの距離を精度よく算出することができる。 Thus, according to the light extraction device 2 according to the present embodiment, the environment in which the brightness changes with the passage of time due to background light (light such as direct sunlight, non-direct light from clouds, shielding objects, etc.). Even underneath, the irradiation light a irradiated to the preceding vehicle A can be extracted with high accuracy. Thereby, the distance measurement system 1 according to the present embodiment can calculate the distance to the preceding vehicle A with high accuracy based on the information of the irradiation light a extracted with high accuracy by the light extraction device 2.
また、前記した実施形態では、照射装置としてヘッドライトを使用する構成であったが、これ以外にも、例えば、図6に示すように、自車両13の車両前部(フロントバンパー付近)に、特定の2つの波長(本実施形態では、赤(R)、青(B)にそれぞれ対応した各波長)に切換え可能なスポット光を照射できるLEDなどの光源を有する専用の照射装置5aを設置してもよい。
In the above-described embodiment, the headlight is used as the irradiation device. However, in addition to this, for example, as shown in FIG. A
また、前記した実施形態では、照射装置5(5a)から照射される照射光の波長は、赤(R)、青(B)にそれぞれ対応した各波長に切換え可能であったが、これに限らず赤(R)、緑(G)、青(B)のうちのいずれか2つの波長に切換える構成でもよい。 In the embodiment described above, the wavelength of the irradiation light irradiated from the irradiation device 5 (5a) can be switched to each wavelength corresponding to red (R) and blue (B). The configuration may be such that any two wavelengths of red (R), green (G), and blue (B) are switched.
なお、前記した実施形態では、本発明を先行車との間の距離(車間距離)を計測する車両(自動車)に搭載の距離計測システムの例として説明したが、これに限定されることなく、任意の測距対象物までの距離を計測する距離計測システムにおいても同様に本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, the present invention has been described as an example of a distance measurement system mounted on a vehicle (automobile) that measures the distance between the preceding vehicles (inter-vehicle distance), but is not limited thereto. The present invention can be similarly applied to a distance measurement system that measures a distance to an arbitrary distance measurement object.
1 距離計測システム
2 光抽出装置
3 カメラ(撮像手段)
4 メモリ
5、5a 照射装置(照射手段)
6 照射制御部
7 コントロールユニット
8 先行車抽出部(測距対象物抽出手段)
9 光抽出部
10 距離算出部(距離算出手段)
11 警報部
12 ブザー
13 自車両
15 波長間情報算出部(波長間情報算出手段)
16 波長設定部(波長設定手段)
17 波長変換部(波長変換手段)
18 照射光抽出部(照射光抽出手段)
A 先行車(測距対象物)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Distance measuring system 2
4
6 Irradiation control unit 7 Control unit 8 Leading vehicle extraction unit (ranging object extraction means)
9
DESCRIPTION OF
16 Wavelength setting unit (wavelength setting means)
17 Wavelength conversion part (wavelength conversion means)
18 Irradiation light extraction unit (irradiation light extraction means)
A preceding vehicle (object for distance measurement)
Claims (5)
前記所定方向を少なくとも前記第1の波長と前記第2の波長を含む波長領域で撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像から、測距対象物を抽出する測距対象物抽出手段と、
前記照射手段から照射光を照射してないときに、前記測距対象物抽出手段で抽出した前記測距対象物の画像から、画像全体における前記第1の波長と前記第2の波長の各輝度値、および前記第1の波長と前記第2の波長間の輝度値の比を算出する波長間情報算出手段と、
前記波長間情報算出手段で算出された前記各輝度値に基づいて、輝度値が前記第2の波長よりも小さい前記第1の波長を前記照射手段から照射する照射光の照射波長に設定するとともに、輝度値が前記第1の波長よりも大きい前記第2の波長を非照射波長に設定する波長設定手段と、
前記波長設定手段で設定した前記照射波長の照射光を前記照射手段から照射したときにおける、前記撮像手段により撮像された前記測距対象物の画像から、前記第1の波長と前記第2の波長の画像に変換する波長変換手段と、
前記波長変換手段で変換された前記第1の波長と前記第2の波長の画像から、前記波長間情報算出手段で算出した前記第1の波長と前記第2の波長間の輝度値の比に基づいて、前記照射手段から照射光を照射したときにおける前記波長設定手段で設定した前記非照射波長の輝度値に応じた前記照射波長の輝度値を算出し、算出した該照射波長の輝度値と前記照射光を照射したときにおける前記照射波長の輝度値との差に基づいて、前記照射手段から前記測距対象物に照射した照射光を抽出する照射光抽出手段と、を備えた、
ことを特徴とする光抽出装置。 Irradiating means for irradiating the irradiation light respectively corresponding to at least different first and second wavelengths at least in a predetermined direction;
Imaging means for imaging the predetermined direction in a wavelength region including at least the first wavelength and the second wavelength;
Ranging object extraction means for extracting a ranging object from the image captured by the imaging means;
Wherein when not irradiated with irradiation light from the irradiation means, the image of the measuring object extracted by the range-finding object extraction unit, wherein the first wavelength and the second of each luminance of the wavelength in the whole image An inter-wavelength information calculating means for calculating a value and a ratio of a luminance value between the first wavelength and the second wavelength;
Based on the respective luminance values calculated by the inter-wavelength information calculating means, the first wavelength whose luminance value is smaller than the second wavelength is set as the irradiation wavelength of the irradiation light emitted from the irradiation means. Wavelength setting means for setting the second wavelength having a luminance value larger than the first wavelength as a non-irradiation wavelength;
The first wavelength and the second wavelength from the image of the distance measuring object imaged by the imaging unit when the irradiation light of the irradiation wavelength set by the wavelength setting unit is irradiated from the irradiation unit. Wavelength converting means for converting into an image of
From the images of the first wavelength and the second wavelength converted by the wavelength conversion means, the ratio of the luminance value between the first wavelength and the second wavelength calculated by the inter-wavelength information calculation means based on the above-calculated luminance values of irradiation wavelength corresponding from the irradiation means to the luminance value of the non-irradiation wavelength set by the wavelength setting means definitive when irradiated with irradiation light, calculated brightness of the irradiation wavelength Irradiation light extraction means for extracting the irradiation light irradiated to the distance measuring object from the irradiation means based on the difference between the value and the luminance value of the irradiation wavelength when the irradiation light is irradiated,
The light extraction apparatus characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1に記載の光抽出装置。 The first wavelength and the second wavelength are different wavelengths selected from red, green, and blue wavelengths.
The light extraction device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光抽出装置。 The irradiating means uses an LED capable of irradiating spot-like irradiation light as a light source,
Light extraction device according to claim 1 or 2, characterized in that.
前記所定方向を少なくとも前記第1の波長と前記第2の波長を含む波長領域で撮像手段により撮像する第2ステップと、
前記撮像手段により撮像された画像から、測距対象物を抽出する第3ステップと、
前記照射手段から照射光を照射してないときに、前記第3ステップで抽出した前記測距対象物の画像から、画像全体における前記第1の波長と前記第2の波長の各輝度値、および前記第1の波長と前記第2の波長間の輝度値の比を算出する第4ステップと、
前記第4ステップで算出された前記各輝度値に基づいて、輝度値が前記第2の波長よりも小さい前記第1の波長を前記照射手段から照射する照射光の照射波長に設定するとともに、輝度値が前記第1の波長よりも大きい前記第2の波長を非照射波長に設定する第5ステップと、
前記第5ステップで設定した前記照射波長の照射光を前記照射手段から照射したときにおける、前記撮像手段により撮像された前記測距対象物の画像から、前記第1の波長と前記第2の波長の画像に変換する第6ステップと、
前記第6ステップで変換された前記第1の波長と前記第2の波長の画像から、前記第4ステップで算出した前記第1の波長と前記第2の波長間の輝度値の比に基づいて、前記照射手段から照射光を照射したときにおける前記第5ステップで設定した前記非照射波長の輝度値に応じた前記照射波長の輝度値を算出し、算出した該照射波長の輝度値と前記照射光を照射したときにおける前記照射波長の輝度値との差に基づいて、前記照射手段から前記測距対象物に照射した照射光を抽出する第7ステップと、を含む、
ことを特徴とする光抽出方法。 A first step of irradiating irradiation light corresponding to each of at least different first and second wavelengths from the irradiation means in a switchable manner in a predetermined direction;
A second step of imaging the predetermined direction by an imaging means in a wavelength region including at least the first wavelength and the second wavelength;
A third step of extracting a ranging object from the image captured by the imaging means;
Wherein when the illumination means is not irradiated with the irradiation light, wherein the image of the third the distance measuring object extracted in step, the luminance value of the said in the entire image the first wavelength the second wavelength, and A fourth step of calculating a ratio of luminance values between the first wavelength and the second wavelength;
Based on the respective luminance values calculated in the fourth step, the first wavelength whose luminance value is smaller than the second wavelength is set to the irradiation wavelength of the irradiation light irradiated from the irradiation means, and the luminance A fifth step of setting the second wavelength having a value larger than the first wavelength as a non-irradiation wavelength;
The first wavelength and the second wavelength from the image of the distance measuring object imaged by the imaging means when the irradiation light of the irradiation wavelength set in the fifth step is emitted from the irradiation means. A sixth step of converting to an image of
Based on the ratio of the luminance value between the first wavelength and the second wavelength calculated in the fourth step from the images of the first wavelength and the second wavelength converted in the sixth step. , calculates the luminance value of the irradiation wavelength corresponding to the luminance value of the non-irradiation wavelength set by definitive the fifth step when irradiated with irradiation light from the irradiation unit, and luminance values of the calculated the illumination wavelength A seventh step of extracting irradiation light irradiated to the distance measuring object from the irradiation means based on a difference from a luminance value of the irradiation wavelength when the irradiation light is irradiated;
The light extraction method characterized by the above-mentioned.
前記光抽出装置により抽出された前記測距対象物に照射した照射光の情報と、前記撮像手段と前記照射手段との位置関係情報とに基づいて、三角測量法により前記測距対象物までの距離を算出する距離算出手段と、を備えた、
ことを特徴とする距離計測システム。 A light extraction device according to any one of claims 1乃Itaru 3,
Based on the information of the irradiation light irradiated on the distance measurement object extracted by the light extraction device and the positional relationship information between the imaging means and the irradiation means, the distance measurement object is obtained by triangulation. A distance calculating means for calculating the distance,
A distance measurement system characterized by this.
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