JP5556484B2 - スペクトル測定装置及びスペクトル測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両、特に自動車などの移動体に搭載されたスペクトルセンサによって測定されたスペクトル画像から可視表示用の画像を生成するスペクトル測定装置、及びスペクトル測定方法に関する。

夜間など、視認性の低下する走行環境において、運転者（ドライバー）による肉眼での走行環境の認識を支援するため、その視認性を高めるべく画像を運転者に提供する装置が知られている。このような装置では通常、車両に搭載した撮像装置により撮像された車両周辺の走行環境の撮像画像に、歩行者を強調させるなどの画像処理を施して生成した画像を同じく車両に搭載された表示装置に表示する。

そして従来、このように肉眼での視認性が低下する状況において運転者による走行環境の認識を支援する装置として、例えば特許文献１に記載の装置がある。特許文献１に記載の装置には、可視スペクトル域に感応する第１のカメラと、赤外線スペクトル域に感応する第２のカメラと、第１のカメラの撮像に基づくビデオ信号と第２カメラの撮像に基づく画像信号とを結合して作成された結合後のビデオ信号を表示画面に出力する画像処理装置とが設けられている。画像処理装置では、前記撮像に基づくビデオ信号の輝度信号を前記画像信号で置換することにより、該ビデオ信号の各画素の明るさを赤外線スペクトル域で検出された該画像信号によって規定する結合後のビデオ信号を生成する。これにより、表示画面には赤外線スペクトル域の画像信号に基づいて歩行者などが高い輝度で表示されるようになるため、夜間など、視認性が低下する走行環境にあっても、運転者に対し、歩行者などの認識を好適に支援することができるようになる。

特表２００７−５０６０７４号公報

上記装置によれば、運転者による走行環境の認識を、赤外線スペクトル域に感応する対象にまで拡大することができるようにはなる。しかしながら、走行環境には、運転者による認識が必要とされるものの赤外線スペクトル域には強く感応しない対象、例えば路面や標識なども多く、上記装置だけでは、運転者による走行環境の認識を十分に支援することはできない。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両等の移動体の走行環境に存在する多様な対象を実時間にて、しかも十分な認識性をもって可視表示させることのできるスペクトル測定装置、及びスペクトル測定方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果を記載する。

請求項１に記載の発明は、移動体に搭載されたスペクトルセンサにより測定される複数の波長情報及びそれら波長情報のそれぞれに対応する波長画像に基づいてスペクトル画像を生成するスペクトル測定装置であって、前記スペクトル画像から必要とされる複数の波長画像を選択するとともに、該選択した複数の波長画像を合成処理して移動体周囲の環境画像を生成し、この生成した環境画像を表示装置に可視表示させる画像処理部を備え、前記画像処理部は、前記スペクトル画像から選択する複数の波長画像を測定対象に応じて変更することを要旨とする。

このような構成によれば、各種測定対象の検出に好適な波長画像を選択することができるため、それら選択した波長画像に基づいて所望の測定対象を強調する移動体周囲の環境画像を生成することができるようにもなる。これにより、運転者等に対して１ないし複数の特定の測定対象の認識を的確に支援する可視画像を提供することができるようになる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のスペクトル測定装置において、前記画像処理部は、前記スペクトル画像から選択する複数の波長画像を前記移動体外部の環境光に含まれる波長情報を加味して決定することを要旨とする。

このような構成によれば、環境光に含まれる波長情報を加味して波長画像が選択されるため、測定対象が主に反射することとなる環境光に基づく当該測定対象の像を効率良く検出することができるようになる。すなわちこれにより、測定対象を強調した環境画像を効率良く生成することができるようになる。

請求項５に記載の発明は、移動体に搭載されたスペクトルセンサにより測定される複数の波長情報及びそれら波長情報のそれぞれに対応する波長画像に基づいてスペクトル画像を生成するスペクトル測定装置であって、前記スペクトル画像から必要とされる複数の波長画像を選択するとともに、該選択した複数の波長画像を合成処理して移動体周囲の環境画像を生成し、この生成した環境画像を表示装置に可視表示させる画像処理部を備え、前記移動体は、該移動体に搭載された光源の光を前記スペクトルセンサの測定範囲に投光するものであり、前記画像処理部は、前記スペクトル画像から選択する複数の波長画像を前記光源のスペクトルを加味して決定することを要旨とする。

このような構成によれば、移動体の光源に含まれる波長情報を加味して波長画像が選択されるため、前記光源に含まれる波長の光を反射する測定対象の像を効率良く検出することができるようになる。すなわち、これによっても測定対象を強調した環境画像を効率良く生成することができるようになる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のスペクトル測定装置において、前記画像処理部は、前記スペクトル画像から選択した複数の波長画像のそれぞれのコントラストを各別に調整して前記合成処理を実行することを要旨とする。

このような構成によれば、各波長画像毎に相違するコントラストが合成に適したコントラストに調整されてから環境画像が生成される。例えば、２つの対象について、一の対象は、一の波長情報に対して強く感応するため、同波長情報に対応する一の波長画像に強い光強度で示される。一方、前記一の対象とは異なる他の対象は、一の波長情報とは異なる他の波長情報に対して強く感応するため、同波長情報に対応する他の波長画像に強い光強度で示される。このとき、一の波長画像における一の対象の光強度と、他の波長画像における他の対象の光強度とが同レベルの強度であるとは限らない。このため、環境画像を、単に一の波長画像と他の波長画像とを合成することにより作成した場合、環境画像に、一の対象と、他の対象とが異なる光強度で表示されてどちらか一方の対象が目立たなくなるおそれもある。そこで、各波長画像の対象の光強度が同等になるように、一の波長画像及び他の波長画像のコントラストを調整するようにすれば、環境画像において、一の対象と他の対象とがそれぞれ同等の光強度にて表示されてそれぞれの対象の視認性が確保されるようになる。

請求項２に記載の発明は、移動体に搭載されたスペクトルセンサにより測定される複数の波長情報及びそれら波長情報のそれぞれに対応する波長画像に基づいてスペクトル画像を生成するスペクトル測定装置であって、前記スペクトル画像から必要とされる複数の波長画像を選択するとともに、該選択した複数の波長画像を合成処理して移動体周囲の環境画像を生成し、この生成した環境画像を表示装置に可視表示させる画像処理部を備え、前記画像処理部は、前記スペクトル画像から選択する複数の波長画像のうちの相互に同じ位置となる画素の中から、その画素の周囲の画素との間のコントラストが最も高くなる光強度を有する画素を選択し、それら選択した画素を画像として合成することにより前記移動体周囲の環境画像を生成することを要旨とする。

このような構成によれば、周囲とのコントラストが高い光強度の画素が各波長画像から選択されるため、それら画素を画像として合成した環境画像についてもこれを、コントラストの高い画像として得ることができるようになる。これにより、測定対象の視認性の高い画像を運転者等に提供することができる。

請求項３に記載の発明は、移動体に搭載されたスペクトルセンサにより測定される複数の波長情報及びそれら波長情報のそれぞれに対応する波長画像に基づいてスペクトル画像を生成するスペクトル測定装置であって、前記スペクトル画像から必要とされる複数の波長画像を選択するとともに、該選択した複数の波長画像を合成処理して移動体周囲の環境画像を生成し、この生成した環境画像を表示装置に可視表示させる画像処理部を備え、前記画像処理部は、前記スペクトル画像から選択した波長画像について、当該波長画像の一部を除外することを要旨とする。

このような構成によれば、各波長画像から、例えば検出したい測定対象が撮像されていない部分を除外する、換言すれば検出したい測定対象が撮像された部分のみを選択することができるようになるため、検出したい測定対象を強調した環境画像を効率良く生成することができるようになる。

請求項４に記載の発明は、移動体に搭載されたスペクトルセンサにより測定される複数の波長情報及びそれら波長情報のそれぞれに対応する波長画像に基づいてスペクトル画像を生成するスペクトル測定装置であって、前記スペクトル画像から必要とされる複数の波長画像を選択するとともに、該選択した複数の波長画像を合成処理して移動体周囲の環境画像を生成し、この生成した環境画像を表示装置に可視表示させる画像処理部を備え、前記移動体は、当該移動体に搭載された環境判別装置により走行環境の種別を判定する機能を有するものであり、前記画像処理部は、前記スペクトル画像から選択する複数の波長画像を前記判定された走行環境の種別を加味して決定することを要旨とする。

このような構成によれば、走行環境を加味して選択すべき波長画像を変化させることができるため、その都度の交通環境に応じて、測定対象の認識性の高い環境画像を効率良く得ることができる。

請求項８に記載の発明は、移動体に搭載されたスペクトルセンサにより測定される複数の波長情報及びそれら波長情報のそれぞれに対応する波長画像に基づいてスペクトル画像を生成するスペクトル測定方法であって、前記スペクトル画像から必要とされる複数の波長画像を選択するとともに、該選択した複数の波長画像を合成処理して移動体周囲の環境画像を生成し、この生成した環境画像を表示装置に可視表示させ、前記スペクトル画像から選択する複数の波長画像を測定対象に応じて変更することを要旨とする。
このような方法によれば、各種測定対象の検出に好適な波長画像を選択することができるため、それら選択した波長画像に基づいて所望の測定対象を強調する移動体周囲の環境画像を生成することができるようにもなる。これにより、運転者等に対して１ないし複数の特定の測定対象の認識を的確に支援する可視画像を提供することができるようになる。

本発明にかかるスペクトル測定装置を具体化した第１の実施形態について、その概略構成を示すブロック図。 スペクトルセンサにより測定されるスペクトル画像を構成する波長画像について示す模式図であって、（ａ）は標準的な可視画像の図、（ｂ）〜（ｈ）はそれぞれ波長４００ｎｍ、５００ｎｍ、６００ｎｍ、７００ｎｍ、８００ｎｍ、９００ｎｍ、１０００ｎｍの光の波長画像の図。 同実施形態のスペクトル測定装置による環境画像の生成について説明する模式図であって、（ａ）はスペクトル画像に含まれる波長画像を模式的に示す図、（ｂ）〜（ｄ）は選択された波長画像を模式的に示す図、（ｅ）は環境画像を模式的に示す図。 本発明にかかるスペクトル測定装置を具体化した第２の実施形態について、同スペクトル測定装置による環境画像の生成手順について示すフローチャート。 本発明にかかるスペクトル測定装置を具体化した第３の実施形態について、その概略構成を示すブロック図。 同実施形態のスペクトル測定装置による環境画像の生成について説明する模式図であって、（ａ）〜（ｃ）は測定対象毎に選択される波長画像と、その波長画像に残される（選択される）領域を模式的に示す図、（ｄ）は環境画像を模式的に示す図。 本発明にかかるスペクトル測定装置を具体化した第４の実施形態について、その概略構成を示すブロック図。 同実施形態のスペクトル測定装置による環境画像の生成について説明する模式図であって、（ａ）は測定対象の反射率を示す図、（ｂ）は第１の光源のスペクトルを示す図、（ｃ）は第１の光源下における測定対象のスペクトルを示す図、（ｄ）は第２の光源のスペクトルを示す図、（ｅ）は第２の光源下における測定対象のスペクトルを示す図。 同実施形態のスペクトル測定装置による環境画像の生成手順について示すフローチャート。 本発明にかかるスペクトル測定装置を具体化した第５の実施形態について、その概略構成を示すブロック図。 同実施形態のスペクトル測定装置による環境画像の生成手順について示すフローチャート。 本発明にかかるスペクトル測定装置を具体化した第６の実施形態について、その概略構成を示すブロック図。

（第１の実施形態）
本発明にかかるスペクトル測定装置を具体化した第１の実施形態について、図１〜図３にしたがって説明する。図１は、スペクトル測定装置の構成を概略的に示すブロック図である。

図１に示すように、スペクトル測定装置１０は、自動車などの移動体としての車両１に搭載されている。車両１には、車外のスペクトル画像Ｄを測定するとともに、測定したスペクトル画像Ｄから作成した環境画像Ｆを出力する前記スペクトル測定装置１０と、スペクトル測定装置１０から出力された環境画像Ｆに基づく画像を表示する画像表示装置１５とが設けられている。

スペクトル測定装置１０には、スペクトル画像Ｄを測定するスペクトルデータ取得装置１１と、スペクトル画像Ｄに基づいて選択波長画像ＳＥを作成して出力する画像処理部を構成する画像選択装置１２と、画像選択装置１２が選択波長画像ＳＥの作成に用いる選択条件の記憶された記憶装置１３とが設けられている。また、スペクトル測定装置１０には、選択波長画像ＳＥから環境画像Ｆを生成して画像表示装置１５に出力する画像処理部を構成する画像合成装置１４が設けられている。

スペクトルデータ取得装置１１は、いわゆるスペクトルセンサであって、車両１外部の測定範囲、例えば図２（ａ）に示す可視画像３０に示されるような範囲におけるスペクトル画像Ｄを測定するとともに、測定したスペクトル画像Ｄを画像選択装置１２に出力する。スペクトル画像Ｄには、異なる波長からなる複数の波長情報（波長）λ（λ１〜λｍ：ｍは波長毎に異なる整数）と、それら波長情報λのそれぞれに対応する画像としての波長画像Ｅ（Ｅ１〜Ｅｍ）とが含まれる。すなわち、スペクトル画像Ｄには、特定の波長情報（波長）λに対応する光の画像としての波長画像Ｅが、複数の波長情報λ１〜λｍに対応する数だけ含まれる。なお、特に波長情報λを特定しないときの画像を単に波長画像Ｅと示している。

画像選択装置１２は、たとえば演算装置や記憶装置などを有するマイクロコンピュータを中心に構成されている装置である。画像選択装置１２は、スペクトル画像Ｄから複数の波長画像Ｅを選択して、選択した複数の波長画像Ｅからなる選択波長画像ＳＥを生成する装置である。画像選択装置１２には、スペクトルデータ取得装置１１が測定したスペクトル画像Ｄが入力されるとともに、画像選択装置１２は、生成した選択波長画像ＳＥを画像合成装置１４に出力する。なお、画像選択装置１２には、公知の記憶装置に設けられている記憶領域の全部もしくは一部からなる記憶装置１３が接続されていることから、画像選択装置１２は、同記憶装置１３に記憶された特定波長データ２０を読み出すことができる。特定波長データ２０には、測定対象の検出に好適である、いわゆる測定対象の検出に必要とされる１つ又は複数の波長画像Ｅをスペクトル画像Ｄから選択するための選択条件がマップデータなどとして設定されている。特定波長データ２０には、選択条件が複数の測定対象に対して設定されている。また、画像選択装置１２には、運転者に認識させたい測定対象としての検出したい測定対象が、予め設定されていたり、別途の装置等から逐次設定されたりする。これにより画像選択装置１２は、検出したい測定対象に応じて、特定波
長データ２０から当該測定対象を検出するのに適している選択条件を取得する。このようにして読み出した選択条件に基づいて、画像選択装置１２はスペクトル画像Ｄから選択波長画像ＳＥを構成する複数の波長画像Ｅを選択する。

画像合成装置１４は、画像選択装置１２と同様に、たとえば演算装置や記憶装置などを有するマイクロコンピュータを中心に構成されている装置である。画像合成装置１４は、選択波長画像ＳＥから画像表示装置１５に対して出力する環境画像Ｆを生成する。画像合成装置１４は、画像選択装置１２から選択波長画像ＳＥが入力されると、入力された選択波長画像ＳＥに含まれる複数の波長画像Ｅのそれぞれに可視表示用の処理を施すとともに、それら可視表示用の処理の施された各波長画像Ｅを合成して１つの環境画像Ｆを生成する。そして、画像合成装置１４は、生成した環境画像Ｆを画像表示装置１５に対して出力する。

画像表示装置１５は、カーナビゲーション装置などであって、車両１の運転者等に対して提供する画像を表示するものである。このことから、画像表示装置１５は、画像合成装置１４から環境画像Ｆが入力されるとともに、入力された環境画像Ｆに基づく可視可能な可視画像を表示して運転者等に提供する。

次に、スペクトル画像Ｄから環境画像Ｆを生成する処理について説明する。
まず、スペクトル画像Ｄに含まれる波長画像の態様について説明する。図２は、スペクトルデータ取得装置１１が測定したスペクトル画像Ｄに含まれる波長画像Ｅを示す図であって、（ａ）は標準的な可視画像３０の模式図であり、（ｂ）〜（ｈ）はそれぞれ波長４００ｎｍ（ナノメートル）、５００ｎｍ、６００ｎｍ、７００ｎｍ、８００ｎｍ、９００ｎｍ、１０００ｎｍの光の波長画像Ｅの模式図である。

スペクトルデータ取得装置１１は、図２（ａ）の可視画像３０に示されるような車両１外部の測定範囲について、そのスペクトル画像Ｄを測定する。図２（ａ）は昼間の標準的な可視画像３０を示しており、同可視画像３０には、画像下側に配置された路面４０と、該路面４０の左側に描かれた前後に延びる２本の白線４１，４２と、該路面４０の右側に描かれた前後に延びる破断白線４３とが表示されている。また可視画像３０には、画像中央にあって路面４０上に左右一列に、金属板４４と、２人の歩行者４５と、３つの道路標識４６とが配置されている態様がそれぞれ表示されているとともに、画像上側にあって路面４０の先には樹木４７と、樹木４７の上には空４８とがそれぞれ表示されている。

スペクトル画像Ｄには、例えば図２（ｂ）〜（ｈ）に示すように、波長情報λ１が４００ｎｍからなる波長画像Ｅ１と、波長情報λ３が５００ｎｍからなる波長画像Ｅ３と、波長情報λ５が６００ｎｍからなる波長画像Ｅ５と、波長情報λ７が７００ｎｍからなる波長画像Ｅ７とが含まれている。また、スペクトル画像Ｄには、波長情報λ９が８００ｎｍからなる波長画像Ｅ９と、波長情報λ１１が９００ｎｍからなる波長画像Ｅ１１と、波長情報λ１３が１０００ｎｍからなる波長画像Ｅ１３とが含まれている。

なお、測定対象により波長に対する反射率が異なることから、各波長画像Ｅには、それぞれの測定対象（４０〜４８）の像がそれらの波長に対する反射率に応じた光強度の像として測定される。詳述すると、波長４００ｎｍの波長画像Ｅ１には、全ての測定対象（４０〜４８）が弱い光強度で測定される。すなわち波長画像Ｅ１は、全ての測定対象（４０〜４８）に対する識別性が低い画像である。

波長５００ｎｍの波長画像Ｅ３には、２本の白線４１，４２と、破断白線４３と、金属板４４と、各歩行者４５の顔部や脚部と、各道路標識４６と空４８とが強い光強度で測定され、路面４０が中程度の光強度で測定される一方、樹木４７が弱い光強度で測定される
。すなわち波長画像Ｅ３は、２本の白線４１，４２と、破断白線４３と、金属板４４について識別性の高い画像である。また、路面４０についても、他の波長画像Ｅに比較すると、識別性の高い画像である。

波長６００ｎｍの波長画像Ｅ５には、金属板４４と、歩行者４５の顔部や脚部と、道路標識４６とが強い光強度で測定され、２本の白線４１，４２と、破断白線４３と、空４８とが中程度の光強度で測定される一方、路面４０と樹木４７とが弱い光強度で測定される。すなわち波長画像Ｅ５は、金属板４４と、歩行者４５の顔部や脚部と、道路標識４６についての識別性が高い画像である。

波長７００ｎｍの波長画像Ｅ７には、金属板４４と、歩行者４５の顔部と、一部の道路標識４６が中程度の光強度で測定される一方、路面４０と、２本の白線４１，４２と、破断白線４３と、樹木４７と、空４８とが弱い光強度で測定される。すなわち波長画像Ｅ７は、金属板４４と、歩行者４５の顔部と、一部の道路標識４６について中程度の識別性を有する画像である。

波長８００ｎｍの波長画像Ｅ９には、金属板４４と、歩行者４５と、樹木４７が強い光強度で測定され、道路標識４６と、空４８とが中程度の光強度で測定される一方、路面４０と、２本の白線４１，４２と、破断白線４３とが弱い光強度で測定される。すなわち波長画像Ｅ９は、金属板４４と、歩行者４５と、樹木４７について識別性が高い画像である。

波長９００ｎｍの波長画像Ｅ１１には、金属板４４と、歩行者４５と、樹木４７が中程度の光強度で測定される一方、路面４０と、２本の白線４１，４２と、破断白線４３と、道路標識４６と、空４８とが弱い光強度で測定される。すなわち波長画像Ｅ１１は、金属板４４と、歩行者４５と、樹木４７について中程度の識別性を有する画像である。

波長１０００ｎｍの波長画像Ｅ１３では、全ての測定対象（４０〜４８）が弱い光強度で測定される。すなわち波長画像Ｅ１３は、全ての測定対象（４０〜４８）に対する識別性が低い画像である。

続いて、上述の波長画像Ｅを含むスペクトル画像Ｄから複数の波長画像Ｅを選択する態様について説明する。図３は、環境画像Ｆの生成について模式的に説明する図であって、（ａ）はスペクトル画像Ｄに含まれる波長画像Ｅの模式図であり、（ｂ）〜（ｄ）は選択された波長画像Ｅの模式図であり、（ｅ）は環境画像Ｆの模式図である。

本実施形態ではスペクトル画像Ｄは、図３（ａ）に示すように、波長情報λが４００ｎｍ〜１００００ｎｍまで、５０ｎｍ毎に１９３個（λ１〜λ１９３）の波長画像Ｅ１〜Ｅ１９３を有するものとする。すなわちスペクトル画像Ｄには、波長情報λ１が４００ｎｍのときの画像である波長画像Ｅ１と、波長情報λ２が４５０ｎｍのときの画像である波長画像Ｅ２と、…、波長情報λ１９３が１００００ｎｍのときの画像である波長画像Ｅ１９３とが含まれる。

画像選択装置１２は、検出する測定対象に応じて、当該測定対象を検出するのに適している選択条件を特定波長データ２０から取得する。例えば、図３（ｂ）に示すように、測定対象が路面５０である場合、画像選択装置１２は、特定波長データ２０から選択条件として波長情報λ３（５００ｎｍ）を取得することにより、スペクトル画像Ｄから波長情報５００ｎｍの波長画像Ｅ３を選択する。なお、波長画像Ｅ３は路面５０に対して比較的高い識別性を有する画像である。

また、図３（ｃ）に示すように、測定対象が他車両５１，５２である場合、画像選択装置１２は、特定波長データ２０から選択条件として波長情報λ５３〜λ９３（３０００ｎｍ〜５０００ｎｍ）を取得することにより、スペクトル画像Ｄから波長情報３０００ｎｍ〜５０００ｎｍに対応する波長画像Ｅ５３〜Ｅ９３を選択する。なお、波長画像Ｅ５３〜Ｅ９３はエンジンの熱や高温の金属に対して比較的高い識別性を有する画像である。

さらに、図３（ｄ）に示すように、測定対象が歩行者５３，５４である場合、画像選択装置１２は、選択条件として波長情報λ９（８００ｎｍ）を取得することにより、スペクトル画像Ｄから波長情報８００ｎｍの波長画像Ｅ９を選択する。なお、波長画像Ｅ９は歩行者、とりわけ歩行者の体温について比較的高い識別性を有する画像である。

すなわち、特定波長データ２０には、測定対象が路面５０である場合には波長情報λ３（５００ｎｍ）の波長画像Ｅ９を選択させる選択条件が設定されている。また、特定波長データ２０には、測定対象が他車両５１，５２である場合には波長情報λ５３〜λ９３（３０００ｎｍ〜５０００ｎｍ）の波長画像Ｅ５３〜Ｅ９３を選択させる選択条件が設定されている。さらに、特定波長データ２０には、測定対象が歩行者５３，５４である場合には波長情報λ９（８００ｎｍ）の波長画像Ｅ９を選択させる選択条件が設定されている。

このように画像選択装置１２は、選択条件に基づいて、スペクトル画像Ｄに含まれる各波長画像Ｅ１〜Ｅ１９３から、例えば、複数の波長画像Ｅ３，Ｅ５３〜Ｅ９３，Ｅ９を選択して、これら選択した複数の波長画像Ｅ３，Ｅ５３〜Ｅ９３，Ｅ９を選択波長画像ＳＥとして画像合成装置１４に出力する。なお、このように、測定対象に応じて波長画像Ｅを選択することから、検出したい測定対象については確実に検出できるようになるとともに、検出したくない測定対象についてはそれが強い光強度を有する波長画像Ｅを選択しないことにより、環境画像Ｆから除外することができる。これにより、運転者が正しく認知すべき測定対象が強調される一方、運転者が認識しなくてもよい対象については見えにくくするようにすることもできるようになる。

画像合成装置１４は、選択波長画像ＳＥとして、図３（ｂ）〜（ｄ）に示される、複数の波長画像Ｅ３，Ｅ５３〜Ｅ９３，Ｅ９が入力されると、複数の波長画像Ｅ３，Ｅ５３〜Ｅ９３，Ｅ９のそれぞれに可視表示用の処理を施す。可視表示用の処理とは、波長画像Ｅを画像表示装置１５による表示に適した波長及び強度を有する画像の情報に変換するとともに、そこに含まれている測定対象に適切な色彩を付与したり、適切な形状に加工したりする処理である。

すなわち、画像合成装置１４は、波長画像Ｅ３を可視表示に適した波長及び強度に変換するとともに、ここでは、測定対象が路面であることから、波長画像Ｅ３の光強度の強い部分については路面としての色彩を付与したり、路面の形状に加工したりする。また、画像合成装置１４は、複数の波長画像Ｅ５３〜Ｅ９３を１つの画像として可視表示に適した波長及び強度に変換するとともに、ここでは、測定対象が車両であることから、波長画像Ｅ５３〜Ｅ９３の光強度の強い部分については車両としての色彩を付したり、車両の形状に加工したりする。さらに、画像合成装置１４は、波長画像Ｅ９を可視表示に適した波長及び強度に変換するとともに、ここでは、測定対象が歩行者であることから、波長画像Ｅ９の光強度の強い部分については歩行者としての色彩を付したり、歩行者の形状に加工したりする。

画像合成装置１４は、上記のように可視表示用の処理が施された表示用画像を合成処理して環境画像Ｆを生成する。すなわち各表示用画像を、測定対象である路面５０や、各他車両５１，５２や、各歩行者５３，５４が消えることなどがないように重ね合わせることで、路面５０と他車両５１，５２と歩行者５３，５４とが強調されて高い識別力を有する
環境画像Ｆが生成される。表示用画像の重ね合わせについては、公知の重ね合わせ方法が適用可能であり、例えば、重ね合わせる画像の光強度を平均したり、重ね合わせる画像の最大値を選択したりする方法などが適用される。

このように画像合成装置１４は、路面や、車両や、歩行者などを、複雑なアルゴリズムに基づき演算時間を要する画像認識処理を通じて抽出するのではなく、上述のような簡単な処理により抽出して強調するようにした画像を生成することができる。

そして、環境画像Ｆが画像表示装置１５に入力されることにより、画像表示装置１５には環境画像Ｆに基づく画像が表示される。画像表示装置１５には、主に、路面５０と他車両５１，５２と歩行者５３，５４とが強調された環境画像Ｆに基づく画像が表示されることから、運転者等に測定対象の識別性を高めた画像を提供することができる。これにより、運転者の走行環境の肉眼での認識を支援することができるようになる。

以上説明したように、本実施形態のスペクトル測定装置によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）必要とされる波長情報λに基づいて選択した波長画像Ｅを合成処理して車両１周囲の環境画像Ｆを生成することから、こうした環境画像Ｆを、必要に応じて選択された波長情報λの下で測定される測定対象の像が強調された、高い視認性が付与された画像として生成することができる。これにより、画像表示装置１５には、選択された波長情報λに基づいて強調された測定対象が高い視認性を有して表示されるようになることから、車両１の運転者等による走行環境（移動環境）の認識を好適に支援することができるようになる。

（２）必要とされる波長画像Ｅの選択に基づいてその波長情報λにより測定される測定対象が抽出されることから、測定対象を抽出するためにスペクトル画像Ｄに処理時間を要する画像認識処理を施す必要がない。このため、画像認識処理に要する時間に比べて短時間で測定対象に高い視認性を付与した車両１周囲の環境画像Ｆを生成することができるようになる。その結果、スペクトル測定装置１０としては、車両１に搭載された場合であれ、車両１周囲の環境画像Ｆを実時間で生成することができるようになる。すなわち運転者等による走行環境の認識を好適に支援するための画像を実時間で表示することを通じて、運転者等による走行環境（移動環境）の認識を実時間で支援することができるようになる。

（３）各種測定対象の検出に好適な波長画像Ｅを選択することができるため、それら選択した波長画像Ｅ、すなわち選択波長画像ＳＥに基づいて所望の測定対象を強調する車両１周囲の環境画像Ｆを生成することができるようにもなる。これにより、運転者等に対して１ないし複数の特定の測定対象の認識を的確に支援する可視画像を提供することができるようになる。

（第２の実施形態）
本発明を具体化した第２の実施形態について、図４に従って説明する。
なお、本実施形態のスペクトル測定装置１０は、先の第１の実施形態に対して画像合成装置１４により行なわれる画像合成処理が相違するものの、その他の構成などは同様であることから、ここでは主に相違点について説明することとし、説明の便宜上、同様の構成などには同様の符号を付しその説明を割愛する。

本実施形態の画像選択装置１２は、モノクロの可視画像を生成することができる複数の波長画像Ｅと、測定対象を好適に検出することができる１つ又は複数の波長画像Ｅを選択することにより、選択波長画像ＳＥを生成する。そして画像選択装置１２は、生成した選
択波長画像ＳＥを、画像合成装置１４に出力する。例えば、モノクロの可視画像を生成することができる複数の波長画像Ｅとしては、可視光波長領域の全ての波長画像Ｅや、赤色と青色と緑色の各波長の波長画像Ｅなどである。また、測定対象を好適に検出することのできる波長画像Ｅ（測定用波長画像Ｅｓ）としては、可視光波長領域及び赤外線領域や紫外線領域などの不可視光波長領域の内の任意の波長に対応する１つ又は複数の波長画像Ｅからなることから、本実施形態では、赤外線領域の波長に対応する１つの波長画像Ｅとする。

画像合成装置１４は、画像選択装置１２から選択波長画像ＳＥが入力されると、図４に示される処理手順により画像合成処理を行なう。画像合成装置１４は、モノクロの可視画像を生成することができる複数の波長画像Ｅに基づいてモノクロ可視画像を生成する（図４のステップＳ１０）。モノクロ可視画像は、モノクロの可視画像を生成することができる複数の波長画像Ｅの各光強度を平均化する画像処理など、公知の画像処理により作成される。モノクロ可視画像が作成されると、画像合成装置１４は、操作対象画素を選定する（図４のステップＳ１１）。操作対象画素としては、モノクロ可視画像の画素の中から、例えば上から順番に選択される。操作対象画素が選択されると、画像合成装置１４は、モノクロ可視画像と測定用波長画像Ｅｓとを合成して作成される環境画像Ｆにおける対象画素の強度を算出する（図４のステップＳ１２）。画像合成装置１４は、環境画像における操作対象の画素の光強度を、モノクロ可視画像における操作対象画素の光強度と、測定用波長画像Ｅｓにおける操作対象画素の光強度とを平均した光強度として算出する。操作対象の画素の光強度が算出されると、画像合成装置１４は、全ての画素が選択されたか否かを判断する（図４のステップＳ１３）。全ての画素が選択されていないと判断された場合（図４のステップＳ１３でＮＯ）、画像合成装置１４は、ステップＳ１１に戻り、次の操作対象画素を選択し、ステップＳ１１以降の処理を行なう。一方、全ての画素が選択されていると判断された場合（図４のステップＳ１３でＹＥＳ）、環境画像Ｆの全ての画素について光強度が算出されたことから、画像合成装置１４は、画像合成処理を終了する。そして、生成された環境画像Ｆが画像合成装置１４から画像表示装置１５に出力されて、画像表示装置には、画像合成装置１４により生成された環境画像Ｆに基づく画像が表示される。

これにより、モノクロ可視画像において１ないし複数の特定の測定対象が高い認識性を有する環境画像がされるようになるため、運転者等に対してモノクロ可視画像において１ないし複数の特定の測定対象の認識を的確に支援する可視画像を提供することができるようになる。

以上説明したように、本実施形態によっても先の第１の実施形態の前記（１）〜（３）の効果と同等もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、以下に列記するような効果が得られるようになる。

（４）モノクロ可視画像に基づいて特定の測定対象が高い認識性を有する環境画像Ｆを作成したことから、運転者等に対してモノクロ可視画像に併せて１ないし複数の特定の測定対象の認識を的確に支援する可視画像を提供することができる。

（第３の実施形態）
本発明を具体化した第３の実施形態について、図５及び図６に従って説明する。
なお、本実施形態のスペクトル測定装置１０は、先の第１の実施形態に対して画像選択装置１２が特定部位データ２１を用いて波長画像Ｅの一部を除外することが相違するものの、その他の構成などは同様であることから、ここでは主に相違点について説明することとし、説明の便宜上、同様の構成などには同様の符号を付しその説明を割愛する。

図５に示すように、記憶装置１３には、特定部位データ２１が記憶されている。特定部位データ２１は、測定対象毎に当該測定対象が画像の中で配置される（出現する）位置（領域）を特定したデータである。例えば、測定対象が「空」である場合、特定部位データ２１には、波長画像Ｅにおける「空」が支配的な領域として、図６（ａ）に示されるような、画像上側に逆三角形状の第１の特定領域ａが設定される。また、測定対象が「路面」である場合、特定部位データ２１には、波長画像Ｅにおける「路面」が支配的な領域として、図６（ｂ）に示されるような、画像下側に三角形状の第２の特定領域ｂが設定される。さらに、測定対象が「歩行者」などである場合、特定部位データ２１には、波長画像Ｅにいて「歩行者」などが居る（出現する）可能性の高い領域として、図６（ｃ）に示されるような、画像左側を底辺として画像中央に向う三角形状の領域と、画像右側を底辺として画像中央に向う三角形状の領域とからなる第３の特定領域ｃが設定される。

画像選択装置１２は、スペクトルデータ取得装置１１からスペクトル画像Ｄが入力されると、記憶装置１３に記憶された特定波長データ２０を読み出し、測定対象の検出に好適な１つ又は複数の波長画像Ｅをスペクトル画像Ｄから選択する。また、本実施形態では、画像選択装置１２は、測定対象に対応した特定部位データ２１を記憶装置１３から読み出して、選択した波長画像Ｅから特定部位データ２１に設定された領域を選択する、すなわち、特定部位データ２１に設定された領域以外の領域を除外するようにする。例えば、画像選択装置１２は、「空」を検出するために波長情報λ３（５００ｎｍ）の波長画像Ｅ３を選択した場合、当該波長画像Ｅ３に第１の特定領域ａを適用して、図６（ａ）に示すように、波長画像Ｅ３から第１の特定領域ａを選択した（残した）部分波長画像Ｅ３ａを生成する。また、画像選択装置１２は、路面を検出するために波長情報λ３（５００ｎｍ）の波長画像Ｅ３を選択した場合、当該波長画像Ｅ３に第２の特定領域ｂを適用して、図６（ｂ）に示すように、当該波長画像Ｅ３から第２の特定領域ｂを選択した（残した）部分波長画像Ｅ３ｂを生成する。さらに、画像選択装置１２は、歩行者を検出するために波長情報λ９（５００ｎｍ）の波長画像Ｅ９や波長情報λ５３（３０００ｎｍ）の波長画像Ｅ５３を選択した場合、当該各波長画像Ｅ９，Ｅ５３に第３の特定領域ｃを適用する。そして、図６（ｃ）に示すように、波長画像Ｅ９や波長画像Ｅ５３から第３の特定領域ｃを選択した（残した）部分波長画像Ｅ９ａ，Ｅ５３ａを生成する。これにより、画像の中で測定対象の検出に適切な部分の画像が選択され、当該部分において測定対象がより的確に強調されるようになる。

そして、画像選択装置１２は、これら生成された部分波長画像Ｅ３ａ，Ｅ３ｂ，Ｅ９ａ，Ｅ５３ａを選択波長画像ＳＥとして画像合成装置１４に出力する。画像合成装置１４は、選択波長画像ＳＥに含まれる各部分波長画像Ｅ３ａ，Ｅ３ｂ，Ｅ９ａ，Ｅ５３ａについて、それら画像から除外された部分が合成に影響を及ぼさないようにそれぞれ画像処理を施すとともにそれらを合成して環境画像Ｆを生成する。これにより、測定対象が的確に強調された画像に基づいて環境画像Ｆが生成されるので、環境画像Ｆとしても測定対象をより的確に強調したものとなる。そして、画像合成装置１４は、この環境画像Ｆを画像表示装置１５に出力する。

画像表示装置１５は、環境画像Ｆを表示することにより、運転者等に対して１ないし複数の特定の測定対象の認識を的確に支援する可視画像を提供することができるようになる。

以上説明したように、本実施形態によっても先の第１の実施形態の前記（１）〜（３）の効果と同等もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、以下に列記するような効果が得られるようになる。

（５）各波長画像Ｅから、検出したい測定対象が撮像されていない領域を除外する、換
言すれば検出したい測定対象が撮像された領域（第１〜第３の特定領域ａ〜ｃ）のみを選択するようにしたことから、検出したい測定対象を強調した環境画像Ｆを効率良く生成することができるようになる。

（第４の実施形態）
本発明を具体化した第４の実施形態について、図７〜図９に従って説明する。
なお、本実施形態のスペクトル測定装置１０は、先の第１の実施形態に対して画像選択装置１２に光源スペクトル推定装置１６が接続されていることが相違するものの、その他の構成などは同様であることから、ここでは主に相違点について説明することとし、説明の便宜上、同様の構成などには同様の符号を付しその説明を割愛する。

図７に示すように、光源スペクトル推定装置１６は、スペクトルデータ取得装置１１の撮像領域に投光される光のスペクトルを推定するために車両１に備えられた装置であって、例えば各波長に対する反射率が既知である標準反射板により反射される光を検出して、その検出した光から光源のスペクトルを推定する。又は、光源スペクトル推定装置１６は、車両１上方の光を測定することにより撮像領域に投光される光のスペクトルを推定したり、車両１に備えられている光源については、予めその光源スペクトルが設定されていてもよい。なお、光源としては、車両１に搭載された前照灯やスペクトル撮像用の投光器や、車両１外の環境光を構成する太陽光や街路灯などが含まれる。例えば、図８に示すように、光源スペクトル推定装置１６は、第１の光源について、図８（ｂ）に示すような光源スペクトルを推定する一方、第２の光源について、図８（ｄ）に示すような光源スペクトルを推定するものとする。

記憶装置１３の特定波長データ２０には、測定対象Ａの選択条件として、例えば波長情報λｘのときの反射率Ｐ１と、波長情報λｙのときの反射率Ｐ２とがマップデータなどとして設定されている。

画像選択装置１２は、スペクトルデータ取得装置１１から、図８（ａ）に示すような反射率を有する測定対象Ａについてのスペクトル画像Ｄが入力されると、記憶装置１３に記憶された特定波長データ２０から選択条件を読み出すとともに、光源スペクトル推定装置１６から推定された光源のスペクトルを取得する。画像選択装置１２は、推定された光源のスペクトルを測定対象Ａに対応する選択条件に適用し、選択条件に含まれる各波長情報に対する光強度（スペクトル強度）を計算する。そして画像選択装置１２は、計算された光強度の中から最も高い強度となる波長情報を求めて、当該波長情報に対応する波長画像を選択する。すなわち、第１の光源が、図８（ｂ）に示すスペクトルを有する光により測定対象Ａを照らしている場合、測定対象Ａの光強度は図８（ｃ）のように推定されることから、画像選択装置１２は、測定対象Ａを強調するために波長情報λｘに対応する波長画像Ｅｘ（光源対応波長画像Ｅｚ）を選択するようにする。また例えば、第２の光源が、図８（ｄ）に示すスペクトルを有する光により測定対象Ａを照らしている場合、測定対象Ａの光強度は図８（ｅ）のように推定されることから、画像選択装置１２は、測定対象Ａを強調するために波長情報λｙに対応する波長画像Ｅｙ（光源対応波長画像Ｅｚ）を選択するようにする。これにより、スペクトル画像Ｄの中から測定対象Ａを強調するのに適切な波長画像Ｅが選択され、測定対象Ａが的確に強調されるようになる。

そして、画像選択装置１２は、この選択した光源対応波長画像Ｅｚを含む選択波長画像ＳＥを画像合成装置１４に出力する。画像合成装置１４は、選択波長画像ＳＥに含まれる光源対応波長画像Ｅｚなどにそれぞれ画像処理を施すとともにそれらを合成して環境画像Ｆを生成する。これにより、測定対象Ａが的確に強調された光源対応波長画像Ｅｚに基づいて環境画像Ｆが生成されるので、環境画像Ｆとしても測定対象Ａをより的確に強調したものとなる。そして、画像合成装置１４は、この環境画像Ｆを画像表示装置１５に出力す
る。

画像表示装置１５は、環境画像Ｆを表示することにより、運転者等に対して特定の測定対象Ａの認識を的確に支援する可視画像を提供することができるようになる。
次に、画像選択装置１２が選択波長画像ＳＥを作成する手順について、図９に従って説明する。

画像選択装置１２は、スペクトルデータ取得装置１１からスペクトル画像Ｄが入力されると、図９に示される処理手順により光源スペクトルに対応する波長画像選択処理を行なう。

図９に示すように、光源スペクトルに対応する波長画像選択処理が開始されると、画像選択装置１２は、光源スペクトル推定装置１６により推定された光源スペクトルを取得する（図９のステップＳ２０）とともに、測定対象Ａを選択して当該測定対象Ａに対する選択条件を取得する（図９のステップＳ２１）。画像選択装置１２は、推定された光源スペクトルと選択条件とに基づいて測定対象Ａのスペクトル強度を演算により推定して（図９のステップＳ２２）から、推定されたスペクトルの強度から同スペクトルの強度が最大となる波長情報を算出するとともに記憶する（図９のステップＳ２３）。そして、あらかじめ定めた全ての測定対象を選択したか否かについて判断する（図９のステップＳ２４）。まだあらかじめ全ての測定対象を選択していないと判断した場合（図９のステップＳ２４でＮＯ）、画像選択装置１２は、ステップＳ２１に戻って、新たな測定対象を選択するとともに、その選択した測定対象に対する波長画像選択をステップＳ２１以降の手順により行なう。一方、あらかじめ定めた全ての測定対象に対する波長画像Ｅを選択したと判断した場合（図９のステップＳ２４でＹＥＳ）、画像選択装置１２は、記憶された波長情報に対応する波長画像Ｅを選択して、それら波長画像Ｅからなる選択波長画像ＳＥを画像合成装置１４に出力する（図９のステップＳ２５）。

そして画像合成装置１４は、入力された選択波長画像ＳＥに基づいて作成した環境画像Ｆを画像表示装置１５に出力し、画像表示装置１５は、環境画像Ｆを表示する。
以上説明したように、本実施形態によっても先の第１の実施形態の前記（１）〜（３）の効果と同等もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、以下に列記するような効果が得られるようになる。

（６）環境光に含まれる波長情報である光源スペクトルを加味して波長画像Ｅが選択されるため、測定対象が主に反射することとなる環境光（光源スペクトル）に基づく当該測定対象の像を効率良く検出することができるようになる。すなわちこれにより、測定対象を強調した環境画像を効率良く生成することができるようになる。

（７）例えば、車両１に搭載された前照灯やスペクトル撮像用の投光器を光源とする場合、それら光源に含まれる波長情報（光源スペクトル）を加味して波長画像Ｅが選択されるため、前記光源に含まれる波長の光を反射する測定対象の像を効率良く検出することができるようになる。すなわち、このように測定対象を強調した環境画像を効率良く生成することができるようになる。

（第５の実施形態）
本発明を具体化した第５の実施形態について、図１０及び図１１に従って説明する。
なお、本実施形態のスペクトル測定装置１０は、先の第１の実施形態に対して画像選択装置１２を省いたことと、画像合成装置１４にコントラスト調整部１７を設けたことが相違するものの、その他の構成などは同様である。このことから、ここでは主に相違点について説明することとし、説明の便宜上、同様の構成などには同様の符号を付しその説明を
割愛する。

図１０に示すように、スペクトル測定装置１０は、スペクトルデータ取得装置１１の測定したスペクトル画像Ｄが画像処理部としての画像合成装置１４に入力され、画像合成装置１４は、入力されたスペクトル画像Ｄに基づいて環境画像Ｆを生成するようになっている。画像合成装置１４には、コントラスト調整部１７が設けられている。コントラスト調整部１７は、スペクトル画像Ｄに含まれる各波長画像Ｅ１〜Ｅｍのそれぞれについて、その波長画像Ｅにおける最大の光強度が予め定めた所定の強度になるように同波長画像Ｅ全体の光強度の強弱を調整するものである。

詳述すると、例えば、２つの異なる測定対象がある場合、その一方の第１の測定対象Ｂは、第１の波長情報λｂに対して強く感応するため、同第１の波長情報λｂに対応する第１の波長画像Ｅｂに強い光強度で示される。他方、第１の測定対象Ｂとは異なる第２の測定対象Ｃは、第１の波長情報λｂとは異なる第２の波長情報λｃに対して強く感応するため、同第２の波長情報λｃに対応する第２の波長画像Ｅｃに強い光強度で示される。このとき、第１の波長画像Ｅｂにおける第１の測定対象Ｂの光強度と、第２の波長画像Ｅｃにおける第２の測定対象Ｃの光強度とが同レベルの強度であるとは限らない。このため、環境画像Ｆを、単に第１の波長画像Ｅｂと第２の波長画像Ｅｃとを合成することにより作成した場合、環境画像Ｆに、第１の測定対象Ｂと、第２の測定対象Ｃとが異なる光強度で表示されてどちらか一方の測定対象が目立たなくなるおそれもある。

そこで、コントラスト調整部１７は、第１の波長画像Ｅｂの第１の測定対象Ｂの光強度と、第２の波長画像Ｅｃの第２の測定対象Ｃの光強度とが同等になるように、第１の波長画像Ｅｂ及び第２の波長画像Ｅｃのコントラストを調整するようにする。コントラストの調整には、ヒストグラム平均化などの一般的な公知の方法が利用可能である。これにより、生成された環境画像Ｆにおいて、第１の測定対象Ｂと第２の測定対象Ｃとがそれぞれ同等の光強度となるため、第１の測定対象Ｂ及び第２の測定対象Ｃがそれぞれ同等に強調されるようになることから、擬似的に高ダイナミックレンジである画像を生成することができるようになる。

具体的には、例えば、車両１の走行環境が出口の見えるトンネル内の場合、スペクトル画像Ｄには、トンネルの照明により照らされたトンネル内と、太陽光により照らされたトンネルの外とが撮像される。このとき、一般の可視画像カメラは、撮像照度をトンネル内の照度に合わせれば、トンネルの出口部分は白くつぶれてしまう一方、撮像照度を太陽光の照度に合わせれば、トンネル内が黒くつぶれてしまう。そこで、太陽光では弱く、トンネル内では強い波長（例えば７００ｎｍ）に対応する第１の波長画像Ｅｂと、トンネル内では弱く、太陽光では強い波長（例えば１０００ｎｍ）に対応する第２の波長画像Ｅｃとを選択して、それら第１及び第２の波長画像Ｅｂ，Ｅｃのコントラストをそれぞれ調整をするようにする。これにより、第１の波長画像Ｅｂはトンネル内の識別性の高い画像となり、第２の波長画像Ｅｃはトンネル外の識別性の高い画像となるため、環境画像Ｆとして、トンネル内及びトンネルの出口のいずれも識別性の高い画像を生成することができるようになる。

その結果、運転者等に、第１の測定対象Ｂ及び第２の測定対象Ｃとのそれぞれについての認識に対する支援を好適に提供することができるようになる。
次に、画像合成装置１４が環境画像Ｆを作成する手順について、図１１に従って説明する。

画像合成装置１４は、スペクトルデータ取得装置１１からスペクトル画像Ｄが入力されると、図１１に示される処理手順により各波長画像Ｅのコントラストを調整するとともに
環境画像Ｆを生成する画像合成処理を行なう。

図１１に示すように、画像合成処理が開始されると、画像合成装置１４は、スペクトルデータ取得装置１１から入力されるスペクトル画像Ｄを取得する（図１１のステップＳ３０）とともに、コントラスト調整を行なう波長画像Ｅを選択する（図１１のステップＳ３１）。画像合成装置１４は、選択した波長情報（対象波長）λの波長画像Ｅを高コントラスト化する（図１１のステップＳ３２）。そして、全ての波長情報λに対応する波長画像Ｅを選択したか否かについて判断する（図１１のステップＳ３３）。まだ全ての波長画像Ｅを選択していないと判断した場合（図１１のステップＳ３３でＮＯ）、画像合成装置１４は、ステップＳ３１に戻って、まだ高コントラスト化していない波長画像Ｅを選択するとともに、その選択した波長画像Ｅに対する高コントラスト化をステップＳ３１以降の手順により行なう。一方、全ての波長画像Ｅを選択したと判断した場合（図１１のステップＳ３３でＹＥＳ）、画像合成装置１４は、高コントラスト化した全ての画像の平均値からなる環境画像Ｆを作成する（図１１のステップＳ３４）。そして画像合成装置１４は、作成した環境画像Ｆを画像表示装置１５に出力し、画像表示装置１５により環境画像Ｆが表示される。

以上説明したように、本実施形態によっても先の第１の実施形態の前記（１）〜（３）の効果と同等もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、以下に列記するような効果が得られるようになる。

（８）各波長画像Ｅ毎に相違するコントラストが合成に適したコントラストに調整されてから環境画像Ｆを生成する。例えば、２つの測定対象である、第１の測定対象Ｂと第２の測定対象Ｃについて、第１の波長画像Ｅｂにおける第１の測定対象Ｂと、第２の波長画像Ｅｃにおける第２の測定対象Ｃの光強度とがいじれも同レベルの強度であるとは限らない。そこで、第１及び第２の波長画像Ｅｂ，Ｅｃの各測定対象の光強度が同等になるように、第１の波長画像Ｅｂ及び第２の波長画像Ｅｃのコントラストを調整することで、環境画像Ｆにおいて、第１の測定対象Ｂと第２の測定対象Ｃとがそれぞれ同等の光強度にて表示され、それぞれの測定対象の視認性が好適に確保される。

（第６の実施形態）
本発明を具体化した第６の実施形態について、図１２に従って説明する。
なお、本実施形態のスペクトル測定装置１０は、先の第１の実施形態に対して画像選択装置１２に環境情報取得装置１８が接続されていることが相違するものの、その他の構成などは同様であることから、ここでは主に相違点について説明することとし、説明の便宜上、同様の構成などには同様の符号を付しその説明を割愛する。

図１２に示すように、環境判別装置としての環境情報取得装置１８は、車両１の走行環境を取得するために車両１に備えられた装置であって、車両１の走行環境の種別を、交通環境として市街地であるか、田舎道であるか、高速道路であるか判定するようになっている。環境情報取得装置１８は、例えば撮像装置により撮像した撮像画像に基づいて走行環境の種別を判定してもよいし、カーナビゲーションの地図情報と車両１の現在位置とに基づいて走行環境の種別を判定してもよい。

画像選択装置１２は、スペクトルデータ取得装置１１からスペクトル画像Ｄが入力されると、環境情報取得装置１８から走行環境の種別を取得するとともに、当該取得された走行環境において検出したい測定対象を選定する。そして、選定された測定対象を検出するための選択条件を記憶装置１３に記憶された特定波長データ２０から読み出し、その読み出した選択条件に基づいてスペクトル画像Ｄから波長画像Ｅを選択する。これにより、スペクトル画像Ｄの中から、当該走行環境において認識すべき測定対象を強調することに適
した波長画像Ｅが選択され、それら認識すべき測定対象を的確に強調することができるようになる。

そして、画像選択装置１２は、選択された波長画像Ｅに基づく選択波長画像ＳＥを画像合成装置１４に出力する。画像合成装置１４は、選択波長画像ＳＥに基づいて環境画像Ｆを生成する。これにより、認識すべき測定対象が的確に強調された波長画像Ｅを含む選択波長画像ＳＥに基づいて環境画像Ｆが生成されるので、環境画像Ｆとしても測定対象をより的確に強調したものとなる。そして、画像合成装置１４は、この環境画像Ｆを画像表示装置１５に出力する。

画像表示装置１５は、環境画像Ｆを表示することにより、運転者等に対して特定の測定対象Ａの認識を的確に支援する可視画像を提供することができるようになる。
以上説明したように、本実施形態によっても先の第１の実施形態の前記（１）〜（３）の効果と同等もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、以下に列記するような効果が得られるようになる。

（９）走行環境の種別を加味して選択すべき波長画像Ｅを変化させるようにしたことから、その都度の交通環境に応じて、測定対象の認識性の高い環境画像Ｆを効率良く得ることができる。

なお上記実施形態は、以下の態様で実施することもできる。
・上記各実施形態では、スペクトル測定装置１０に記憶装置１３が含まれている場合について例示した。しかしこれに限らず、記憶装置は、スペクトル測定装置の外部に設けられ、例えば、車載ネットワークなどで接続されてもよい。これにより、スペクトル測定装置としての構成の自由度が高められる。

・上記各実施形態において、選択波長画像ＳＥに赤色と、緑色と、青色の波長に対応する画像が含まれるようにして、カラー画像を基にした環境画像を生成するようにしてもよい。このとき、赤色の画像としては６２５〜７４０ｎｍのうちの少なくとも１つの波長に対応する波長画像を選択し、緑色の画像としては５００〜５６５ｎｍのうちの少なくとも１つの波長に対応する波長画像を選択し、青色の画像としては４５０〜４８５ｎｍのうちの少なくとも１つの波長に対応する波長画像を選択するようにすればよい。これにより、カラー画像に基づく環境画像を運転者等に提供することができるようになる。

・上記第５の実施形態では、コントラスト調整部１７が各波長画像Ｅのコントラストを調整する場合について例示した。しかしこれに限らず、コントラスト調整部は、スペクトル画像から選択された複数の波長画像のうちの相互に同じ位置となる画素の中から、その画素の周囲の画素との間のコントラストが最も高くなる光強度を有する画素を選択して、それら選択した画素を合成して環境画像を生成するようにしてもよい。

これによれば、周囲とのコントラストが高い光強度の画素が各波長画像から選択されるため、それら画素を画像として合成した環境画像についてもこれを、コントラストの高い画像として得ることができるようになる。これにより、測定対象の視認性の高い画像を運転者等に提供することができる。

・上記第５の実施形態では、スペクトルデータ取得装置１１の測定したスペクトル画像Ｄから画像合成装置１４が環境画像Ｆを生成する場合について例示した。しかしこれに限らず、スペクトル測定装置に第１の実施形態に記載の画像選択装置を設け、画像合成装置は環境画像を前記画像選択装置により選択された選択波長画像に基づいて生成するようにしてもよい。これにより、環境画像の作成に関する設計自由度が高められる。また、画像
合成の処理に係る演算量を減らすこともできる。

・上記第４の実施形態では、画像選択装置１２は、測定対象Ａについての選択条件と光源スペクトル推定装置１６から推定された光源スペクトルから当該光源スペクトルの下で測定対象Ａの光強度が高くなる波長画像を算出する場合について例示した。しかしこれに限らず、画像選択装置は、光源スペクトル推定装置が推定した光源において測定対象の検出に適した波長画像を選択するようにしてもよい。この場合、特定波長データに、推定される光源に対応する選択条件を測定対象に応じて設定しておけばよい。例えば、光源が太陽光であれば、測定対象毎（歩行者や、車両や、路面等）に太陽光下での検出に適切な波長画像を選択するようにする。また、光源が街路灯のランプであれば、測定対象毎（歩行者や、車両や、路面等）に当該ランプの下での検出に適切な波長画像を選択するようにする。これにより、光源スペクトルを用いた場合における波長画像の選択の態様が拡げられる。

・上記第３の実施形態では、波長画像Ｅ３に、第１の特定領域ａを適用して部分波長画像Ｅ３ａを生成するとともに、第２の特定領域ｂを適用して部分波長画像Ｅ３ｂを生成する場合について例示した。しかしこれに限らず、複数の特定領域を同じ波長画像に適用するような場合、同一の波長画像に適用する複数の特定領域を合成して求められた合成領域を該波長画像に適用するようにしてもよい。図６を例に説明すると、「空」と「路面」の検出には同じ波長画像Ｅ３が用いられることから、「空」を検出するための第１の特定領域ａと、「路面」を検出するための第２の特定領域ｂとを合成した合成領域を波長画像Ｅ３に適用して、合成部分波長画像を求めてこれを選択波長画像ＳＥに含めてもよい。すなわち合成部分波長画像は、部分波長画像Ｅ３ａにあって第２の特定領域ｂに対応する部分が、部分波長画像Ｅ３ｂの第２の特定領域ｂに置換えられたものとして求められるようになる。これにより、波長画像Ｅに対する特定領域の適用の自由度が高められるようになる。

・上記各実施形態では、特定波長データ２０（選択条件）がマップデータとして記憶装置１３に記憶されている場合について例示した。しかしこれに限らず、特定波長データ（選択条件）は、リストなどの態様にて記憶されていてもよい。これにより、選択条件の設定自由度が高められる。

・上記各実施形態では、特定波長データ２０（選択条件）が記憶装置１３に記憶されている場合について例示した。しかしこれに限らず、特定波長データ（選択条件）は、画像選択装置に記憶されていてもよい。

・上記第１〜第４及び第６の実施形態では、画像処理部を構成する、画像選択装置１２と画像合成装置１４とが各別の装置である場合について例示した。しかしこれに限らず、画像選択装置と画像合成装置とが１つの装置とし構成されてもよい。これにより、画像処理部の構成の自由度が向上するようになる。

・上記各実施形態では、路面の検出には５００ｎｍの波長画像Ｅ３を１つ用いる場合について例示した。しかしこれに限らず、路面の検出に５００ｎｍの波長画像以外の波長画像（例えば、７００ｎｍや８００ｎｍ）を用いてもよい。又は、路面の検出に複数の波長画像（例えば、５００ｎｍと７００ｎｍと８００ｎｍ）を用いるようにしてもよい。これにより、測定対象の状況に応じて的確に測定対象を強調する画像を生成することができるようになる。

また、歩行者の検出に用いる波長画像の数や波長情報の値、及び、車両の検出に用いる波長画像の数や波長情報の値、空の検出に用いる波長画像の数や波長情報の値などについ
ても、波長画像の数は１つでも複数でもよく、波長情報の値もスペクトルデータ取得装置により測定される波長情報の中から任意に選択することができる。

・上記各実施形態では、画像表示装置１５が車両１に設けられている場合にて例示したがこれに限らず、画像表示装置が車両外に設けられていてもよい。この場合、スペクトル測定装置により生成された環境画像を、無線通信などにより車両外に送信することにより、スペクトル測定装置が作成した環境画像を車両外にあっても表示させることができるようにもなる。例えば、リモート操作されるような移動体であれば、操縦者による走行環境の認識が好適に支援されるようになる。これにより、このようなスペクトル測定装置の採用可能性が高められるようになる。

１…車両、１０…スペクトル測定装置、１１…スペクトルデータ取得装置、１２…画像選択装置、１３…記憶装置、１４…画像合成装置、１５…画像表示装置、１６…光源スペクトル推定装置、１７…コントラスト調整部、１８…環境情報取得装置、２０…特定波長データ、２１…特定部位データ、３０…可視画像、４０…路面、４１，４２…白線、４３…破断白線、４４…金属板、４５…歩行者、４６…道路標識、４７…樹木、４８…空、５０…路面、５１，５２…他車両、５３，５４…歩行者、Ａ…測定対象、Ｄ…スペクトル画像、Ｅ，Ｅ１〜Ｅ１９３，Ｅ１〜Ｅｍ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｘ，Ｅｙ…波長画像、Ｅ３ａ，Ｅ３ｂ，Ｅ９ａ，Ｅ５３ａ…部分波長画像、Ｆ…環境画像、ＳＥ…選択波長画像、λ，λ１〜λ１９３，λ１〜λｍ，λｂ，λｃ，λｘ，λｙ…波長情報。

Claims (8)

1. 移動体に搭載されたスペクトルセンサにより測定される複数の波長情報及びそれら波長情報のそれぞれに対応する波長画像に基づいてスペクトル画像を生成するスペクトル測定装置であって、
   前記スペクトル画像から必要とされる複数の波長画像を選択するとともに、該選択した複数の波長画像を合成処理して移動体周囲の環境画像を生成し、この生成した環境画像を表示装置に可視表示させる画像処理部を備え、
   前記画像処理部は、前記スペクトル画像から選択する複数の波長画像を測定対象に応じて変更する
   ことを特徴とするスペクトル測定装置。
2. 移動体に搭載されたスペクトルセンサにより測定される複数の波長情報及びそれら波長情報のそれぞれに対応する波長画像に基づいてスペクトル画像を生成するスペクトル測定装置であって、
   前記スペクトル画像から必要とされる複数の波長画像を選択するとともに、該選択した複数の波長画像を合成処理して移動体周囲の環境画像を生成し、この生成した環境画像を表示装置に可視表示させる画像処理部を備え、
   前記画像処理部は、前記スペクトル画像から選択する複数の波長画像のうちの相互に同じ位置となる画素の中から、その画素の周囲の画素との間のコントラストが最も高くなる光強度を有する画素を選択し、それら選択した画素を画像として合成することにより前記移動体周囲の環境画像を生成する
   ことを特徴とするスペクトル測定装置。
3. 移動体に搭載されたスペクトルセンサにより測定される複数の波長情報及びそれら波長情報のそれぞれに対応する波長画像に基づいてスペクトル画像を生成するスペクトル測定装置であって、
   前記スペクトル画像から必要とされる複数の波長画像を選択するとともに、該選択した複数の波長画像を合成処理して移動体周囲の環境画像を生成し、この生成した環境画像を表示装置に可視表示させる画像処理部を備え、
   前記画像処理部は、前記スペクトル画像から選択した波長画像について、当該波長画像の一部を除外する
   ことを特徴とするスペクトル測定装置。
4. 移動体に搭載されたスペクトルセンサにより測定される複数の波長情報及びそれら波長情報のそれぞれに対応する波長画像に基づいてスペクトル画像を生成するスペクトル測定装置であって、
   前記スペクトル画像から必要とされる複数の波長画像を選択するとともに、該選択した複数の波長画像を合成処理して移動体周囲の環境画像を生成し、この生成した環境画像を表示装置に可視表示させる画像処理部を備え、
   前記移動体は、当該移動体に搭載された環境判別装置により走行環境の種別を判定する機能を有するものであり、
   前記画像処理部は、前記スペクトル画像から選択する複数の波長画像を前記判定された走行環境の種別を加味して決定する
   ことを特徴とするスペクトル測定装置。
5. 移動体に搭載されたスペクトルセンサにより測定される複数の波長情報及びそれら波長情報のそれぞれに対応する波長画像に基づいてスペクトル画像を生成するスペクトル測定装置であって、
   前記スペクトル画像から必要とされる複数の波長画像を選択するとともに、該選択した複数の波長画像を合成処理して移動体周囲の環境画像を生成し、この生成した環境画像を表示装置に可視表示させる画像処理部を備え、
   前記移動体は、該移動体に搭載された光源の光を前記スペクトルセンサの測定範囲に投光するものであり、
   前記画像処理部は、前記スペクトル画像から選択する複数の波長画像を前記光源のスペクトルを加味して決定する
   ことを特徴とするスペクトル測定装置。
6. 前記画像処理部は、前記スペクトル画像から選択する複数の波長画像を前記移動体外部の環境光に含まれる波長情報を加味して決定する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のスペクトル測定装置。
7. 前記画像処理部は、前記スペクトル画像から選択した複数の波長画像のそれぞれのコントラストを各別に調整して前記合成処理を実行する
   請求項１〜６のいずれか一項に記載のスペクトル測定装置。
8. 移動体に搭載されたスペクトルセンサにより測定される複数の波長情報及びそれら波長情報のそれぞれに対応する波長画像に基づいてスペクトル画像を生成するスペクトル測定方法であって、
   前記スペクトル画像から必要とされる複数の波長画像を選択するとともに、該選択した複数の波長画像を合成処理して移動体周囲の環境画像を生成し、この生成した環境画像を表示装置に可視表示させ、
   前記スペクトル画像から選択する複数の波長画像を測定対象に応じて変更する
   ことを特徴とするスペクトル測定方法。

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