JP7234885B2 - Attached matter detection device and attached matter detection method - Google Patents
Attached matter detection device and attached matter detection method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7234885B2 JP7234885B2 JP2019172207A JP2019172207A JP7234885B2 JP 7234885 B2 JP7234885 B2 JP 7234885B2 JP 2019172207 A JP2019172207 A JP 2019172207A JP 2019172207 A JP2019172207 A JP 2019172207A JP 7234885 B2 JP7234885 B2 JP 7234885B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- area
- unit
- adhering matter
- luminance
- candidate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、付着物検出装置および付着物検出方法に関する。 The present invention relates to an adhering matter detection device and an adhering matter detection method.
従来、撮像画像の各画素から検出されるエッジに基づき、雨滴等の形状に類似した特徴をもつ候補領域を検出し、候補領域の画素値に基づいて付着物領域を検出する付着物検出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, there is an adhering matter detection apparatus that detects a candidate area having characteristics similar to the shape of a raindrop or the like based on edges detected from each pixel of a captured image, and detects an adhering matter area based on the pixel values of the candidate area. known (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来技術では、付着物を高精度に検出する点で改善の余地があった。例えば、雨滴の形状と、室内照明下における路面反射の形状とが類似しているため、路面反射を付着物領域として誤検出するおそれがあった。 However, in the prior art, there is room for improvement in terms of detecting deposits with high accuracy. For example, since the shape of raindrops is similar to the shape of reflections on the road surface under indoor lighting, there is a risk that the reflections on the road surface will be erroneously detected as an adhering matter area.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、付着物を高精度に検出することができる付着物検出装置および付着物検出方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an adhering matter detection device and an adhering matter detection method capable of detecting adhering matter with high accuracy.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る付着物検出装置は、抽出部と、算出部と、判定部とを備える。抽出部は、撮像装置で撮像された画像の各画素から検出されるエッジに基づき、撮像装置に付着した付着物に対応する付着物領域の候補領域を抽出する。算出部は、抽出部によって抽出された候補領域における所定の内部領域において所定方向に連続する複数画素の輝度変化量を算出する。判定部は、算出部によって算出された輝度変化量が第1の範囲にある輝度変化量の数と、第1の範囲よりも輝度変化量が大きい第2の範囲にある輝度変化量の数とに基づいて候補領域が付着物領域であるか否かを判定する。判定部は、第1の範囲にある輝度変化量の数が所定数以上、かつ、第2の範囲にある輝度変化量の数が所定数以上である場合、候補領域が付着物領域ではないと判定する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an attached matter detection device according to the present invention includes an extraction unit, a calculation unit, and a determination unit . The extraction unit extracts a candidate area for an adhering matter area corresponding to an adhering matter adhering to the imaging device based on the edge detected from each pixel of the image captured by the imaging device . The calculation unit calculates luminance change amounts of a plurality of pixels consecutive in a predetermined direction in a predetermined internal region in the candidate region extracted by the extraction unit . The determination unit determines the number of luminance variations in the first range calculated by the calculation unit , and the number of luminance variations in the second range in which the luminance variation is greater than the first range. It is determined whether or not the candidate area is a deposit area based on the number of luminance change amounts. The determination unit determines that the candidate area is not a deposit area when the number of luminance variations in the first range is a predetermined number or more and the number of luminance variations in the second range is a predetermined number or more. judge.
本発明によれば、付着物を高精度に検出することができる。 According to the present invention, adhering matter can be detected with high accuracy.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する付着物検出装置および付着物検出方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により本発明が限定されるものではない。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the attached matter detection device and the attached matter detection method disclosed in the present application will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.
まず、図1を用いて、実施形態に係る付着物検出方法の概要について説明する。図1は、実施形態に係る付着物検出方法の概要を示す図である。なお、図1には、例えば、車載カメラ(撮像装置の一例)のレンズに雨滴等の水滴が付着した状態で撮像された撮像画像Iを示している。 First, with reference to FIG. 1, an outline of an attached matter detection method according to an embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram showing an outline of an attached matter detection method according to an embodiment. Note that FIG. 1 shows a captured image I captured with water droplets such as raindrops adhering to the lens of an in-vehicle camera (an example of an imaging device), for example.
カメラのレンズに、泥や、埃、雨滴、雪片等の付着物が付着すると、撮像画像Iから車両の周囲の情報、例えば、駐車枠や、他車両や、人の情報を取得できず、駐車枠や、他車両や、人などを正確に検出することができなくなるおそれがある。なお、付着物は、泥、埃、雨滴および雪片に限定されるものではなく、付着物の領域がぼやけた領域となる付着物であればよい。 When dirt, dust, raindrops, snowflakes, and other substances adhere to the lens of the camera, information about the vehicle surroundings, such as parking frames, other vehicles, and people, cannot be obtained from the captured image I. There is a risk that it will not be possible to accurately detect frames, other vehicles, people, and the like. Note that the attached matter is not limited to mud, dust, raindrops, and snowflakes, and any attached matter may be used as long as the area of the attached matter becomes a blurred area.
しかしながら、従来は、レンズに付着物が付着していないにも関わらず、付着物を誤検出するおそれがあった。そのようなケースとして、室内照明によって照らされた路面反射を誤検出する場合がある。具体的には、撮像画像における路面反射(特に路面が凹凸の少ないつるつるな状態)の輝度の特徴と、雨滴等のぼやけた付着物領域の輝度の特徴とが類似しているため、路面反射の領域を付着物領域として誤検出するおそれがあった。 Conventionally, however, there is a risk of erroneous detection of adhering matter even though no adhering matter adheres to the lens. One such case is erroneous detection of road surface reflections illuminated by interior lighting. Specifically, since the characteristics of the brightness of the road surface reflection (particularly when the road surface is smooth with little unevenness) in the captured image are similar to the brightness characteristics of the area of blurred deposits such as raindrops, There is a possibility that the area is erroneously detected as an adhering matter area.
そこで、実施形態に係る付着物検出装置1(図2参照)は、付着物検出方法を実行することで、路面反射の領域と付着物領域とを高精度に判別する。 Therefore, the adhering matter detection device 1 (see FIG. 2) according to the embodiment performs the adhering matter detection method to distinguish between the road surface reflection area and the adhering matter area with high accuracy.
具体的には、まず、実施形態に係る付着物検出方法では、撮像画像Iの各画素から検出されるエッジに基づき、カメラのレンズに付着した付着物に対応する付着物領域の候補となる候補領域100を抽出する(ステップS1)。
Specifically, first, in the adhering matter detection method according to the embodiment, based on the edge detected from each pixel of the captured image I, candidates for the adhering matter area corresponding to the adhering matter adhering to the lens of the camera are detected. A
実施形態に係る付着物検出方法では、例えば、パターンマッチング等のマッチング処理により、雨滴等の円形状の輪郭を含む矩形状の領域を候補領域100として抽出する。
In the attached matter detection method according to the embodiment, for example, a rectangular area including a circular contour such as a raindrop is extracted as the
つづいて、実施形態に係る付着物検出方法では、抽出した候補領域100における所定の内部領域200において所定方向に連続する複数画素の輝度変化量を算出する(ステップS2)。
Subsequently, in the attached matter detection method according to the embodiment, luminance change amounts of a plurality of pixels that are continuous in a predetermined direction in a predetermined
図1では、候補領域100において、撮像画像Iの中央領域に内部領域200を設定するとともに、垂直方向に連続する3画素の輝度変化量を算出する。また、輝度変化量は、複数画素における輝度の差分値である。なお、3画素について、2度の差分計算を行った結果を輝度変化量とするが、かかる点については後述する。
In FIG. 1, in the
つづいて、実施形態に係る付着物検出方法では、算出した輝度変化量のヒストグラムを作成し、当該ヒストグラムに基づいて候補領域100が付着物領域であるか否かを判定する(ステップS3)。
Subsequently, in the adhered substance detection method according to the embodiment, a histogram of the calculated luminance change amount is created, and based on the histogram, it is determined whether or not the
図1の下段では、横軸である階級を輝度変化量とし、縦軸である度数を領域度数としたヒストグラムを示している。なお、領域度数とは、複数画素の数に対応した数であり、1つの度数が1つの複数画素に対応している。言い換えれば、1つの度数は、1つの複数画素における輝度変化量(すなわち、1つの輝度変化量)に対応している。また、領域度数は、度数総和が所定値となるよう正規化した度数である。 The lower part of FIG. 1 shows a histogram in which the class on the horizontal axis is the luminance change amount and the frequency on the vertical axis is the area frequency. Note that the area frequency is a number corresponding to the number of pixels, and one frequency corresponds to one pixel. In other words, one frequency corresponds to a luminance change amount (ie, one luminance change amount) in one plurality of pixels. Also, the area frequency is a frequency normalized so that the sum of the frequencies is a predetermined value.
実施形態に係る付着物検出方法では、ヒストグラムにおいて、輝度変化量が第1の範囲にある輝度変化量の数と、第1の範囲よりも輝度変化量が大きい第2の範囲にある輝度変化量の数とに基づいて付着物領域の判定を行う。なお、輝度変化量の数は、1つの複数画素を1単位とする複数画素の単位数と言い換えることもできる。 In the attached matter detection method according to the embodiment, in the histogram, the number of luminance change amounts whose luminance change amount is in the first range and the luminance change amount in the second range where the luminance change amount is larger than that of the first range are counted. Determination of the adhering matter region is performed based on the number of . Note that the number of luminance change amounts can also be rephrased as the number of units of a plurality of pixels, with one plurality of pixels being one unit.
例えば、第1の範囲の領域度数(輝度変化量の数)が多いほど、候補領域100は、画像の輝度変化の箇所が少ないのっぺりした状態となり、第2の範囲の領域度数(輝度変化量の数)が多いほど、候補領域100は、画像の輝度変化の箇所が多いざらざらした状態となる。
For example, the higher the area frequency (the number of luminance change amounts) in the first range, the more the
詳細は後述するが、第1の範囲の領域度数が多いほど、雨滴等の付着物領域の特徴に類似し、第2の範囲の領域度数が多いほど、路面反射の特徴に類似する。これは、路面にできた傷や汚れ等により第2の範囲の領域度数が多くなるためであり、雨滴の場合には、このような特徴が見られないため、第2の範囲の領域度数が少なくなる。 Although the details will be described later, the higher the area frequency of the first range, the more similar it is to the feature of a deposit area such as raindrops, and the higher the area frequency of the second range, the more similar it is to the feature of road surface reflection. This is because the area frequency of the second range increases due to scratches, stains, etc. on the road surface. less.
このように、実施形態に係る付着物検出方法では、第1の範囲の輝度変化量の数と、第2の範囲の輝度変化量の数とに基づいて付着物領域を判定することで、路面反射の領域と、付着物領域とを高精度に判別できる。すなわち、実施形態に係る付着物検出方法によれば、付着物を高精度に検出することができる。 As described above, in the method for detecting an adhering matter according to the embodiment, the adhering matter area is determined based on the number of luminance variations in the first range and the number of luminance variations in the second range. A reflection area and an adhering matter area can be discriminated with high accuracy. That is, according to the attached matter detection method according to the embodiment, the attached matter can be detected with high accuracy.
次に、図2を用いて、実施形態に係る付着物検出装置1の構成について説明する。図2は、実施形態に係る付着物検出装置1の構成を示すブロック図である。図2に示すように、実施形態に係る付着物検出装置1は、カメラ10と、車速センサ11と、各種機器50とに接続される。なお、図2では、付着物検出装置1は、カメラ10と、各種機器50とは別体で構成される場合を示したが、これに限らず、カメラ10および各種機器50の少なくとも一方と一体で構成されてもよい。
Next, the configuration of the adhering
カメラ10は、たとえば、魚眼レンズ等のレンズと、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子とを備えた車載カメラである。カメラ10は、例えば、車両の前後方、側方の様子を撮像可能な位置にそれぞれ設けられ、撮像された撮像画像Iを付着物検出装置1へ出力する。
The
車速センサ11は、車両の速度(車速)を検出するセンサである。車速センサ11は、検出した車速の情報を付着物検出装置1へ出力する。なお、車速センサ11を省略して、例えば、付着物検出装置1は、カメラ10の時系列の画像に基づいて車速の情報を算出してもよい。
The
各種機器50は、付着物検出装置1の検出結果を取得して、車両の各種制御を行う機器である。各種機器50は、例えば、カメラ10のレンズに付着物が付着していることや、ユーザによる付着物の拭き取り指示を通知する表示装置や、流体や気体等をレンズに向かって噴射して付着物を除去する除去装置、自動運転等を制御する車両制御装置を含む。
The
図2に示すように、実施形態に係る付着物検出装置1は、制御部2と、記憶部3とを備える。制御部2は、画像取得部21と、抽出部22と、算出部23と、判定部24と、フラグ出力部25とを備える。記憶部3は、起伏条件情報31を記憶する。
As shown in FIG. 2 , the adhering
ここで、付着物検出装置1は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、データフラッシュ、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。
Here, the adhering
コンピュータのCPUは、たとえば、ROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部2の画像取得部21、抽出部22、算出部23、判定部24およびフラグ出力部25として機能する。
The CPU of the computer functions as the
また、制御部2の画像取得部21、抽出部22、算出部23、判定部24およびフラグ出力部25の少なくともいずれか一つまたは全部をASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成することもできる。
Further, at least one or all of the
また、記憶部3は、たとえば、RAMやデータフラッシュに対応する。RAMやデータフラッシュは、起伏条件情報31や、各種プログラムの情報等を記憶することができる。なお、付着物検出装置1は、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータや可搬型記録媒体を介して上記したプログラムや各種情報を取得することとしてもよい。
Also, the
記憶部3に記憶された起伏条件情報31は、後述の抽出部22による処理の基準となる条件を含む情報であり、例えば、輝度分布(輝度平均の分布)の起伏のパターン条件を含む。なお、パターン条件とは、輝度平均の分布の起伏変化の変化パターンや、輝度分布における各画素(単位領域R)がとり得る輝度の閾値範囲である。なお、起伏条件情報31を用いた処理については後述する。
The
制御部2は、カメラ10から取得した撮像画像Iの各画素から検出されるエッジに基づき、付着物領域の候補領域100を抽出し、抽出した候補領域100に設定した内部領域200に含まれる複数画素の輝度変化量に基づいて、候補領域100が付着物領域であるか否かを判定する。
The
画像取得部21は、カメラ10で撮像された画像を取得し、現在の撮像画像Iである現在フレームを生成(取得)する。具体的には、画像取得部21は、取得した画像における各画素を輝度に応じて白から黒までの各階調に変換するグレースケール化処理を行う。
The
また、画像取得部21は、取得した画像に画素の間引き処理を行い、取得した画像よりもサイズが小さい画像を生成する。また、画像取得部21は、間引き処理を施した画像に基づいて、各画素における画素値の和および二乗和の積分画像である現在フレームを生成する。なお、画素値とは、画素の輝度やエッジに対応する情報である。
In addition, the
このように、付着物検出装置は、取得した画像に対して間引き処理を行い、積分画像を生成することで、後段における処理の計算を高速化できるため、付着物を検出するための処理時間を短くすることができる。 In this way, the adhering matter detection apparatus thins out the acquired image and generates an integral image, thereby speeding up the processing calculations in the latter stage. can be shortened.
なお、画像取得部21は、各画素について、平均化フィルタなどの平滑化フィルタを用いて平滑化処理を行ってもよい。また、画像取得部21は、間引き処理を行わず、取得した画像と同じサイズの現在フレームを生成してもよい。また、以下では、現在フレームを撮像画像Iと記載する場合がある。
Note that the
抽出部22は、画像取得部21が取得した撮像画像Iの各画素から検出されるエッジに基づき、撮像画像Iの中から付着物領域の候補領域100を抽出する。具体的には、まず、抽出部22は、撮像画像Iにおける各画素の輝度およびエッジ情報を抽出する。各画素の輝度は、例えば、0~255のパラメータで表現される。
The extracting
また、抽出部22は、各画素の輝度に基づいてエッジ検出処理を行って、各画素について、X軸方向(撮像画像Iの左右方向)のエッジと、Y軸方向(撮像画像Iの上下方向)のエッジとを検出する。エッジ検出処理には、例えば、Sobelフィルタや、Prewittフィルタ等の任意のエッジ検出フィルタを用いることができる。
In addition, the
そして、抽出部22は、X軸方向のエッジと、Y軸方向のエッジとに基づき、三角関数を用いることで、画素のエッジ角度およびエッジ強度の情報を含むベクトルをエッジ情報として検出する。具体的には、エッジ角度は、ベクトルの向きによって表現され、エッジ強度は、ベクトルの長さによって表現される。
Then, the
そして、抽出部22は、予め作成された付着物の輪郭を示すテンプレート情報と、検出したエッジ情報とのマッチング処理(テンプレートマッチング)を行い、テンプレート情報と類似するエッジ情報を抽出する。そして、抽出部22は、抽出したエッジ情報の領域、すなわち、付着物の輪郭を含む矩形状の領域である候補領域100を抽出する。
Then, the
なお、抽出部22は、マッチング処理により抽出した候補領域100の情報を算出部23へ出力してもよく、以下に示す抽出処理により、さらに絞り込んだ候補領域100の情報を算出部23へ出力してもよい。
Note that the
つづいて、抽出部22は、抽出した候補領域100において連続する複数の画素列に関し、所定画素数を単位とする単位領域Rに分割し、単位領域R毎に輝度の平均値および輝度の標準偏差を算出する。
Subsequently, the extracting
ここで、図3A~図4Bを用いて、抽出部22の処理内容について説明する。図3A~図4Bは、抽出部22の処理内容を示す図である。
Here, processing contents of the
図3Aおよび図3Bに示すように、まず、抽出部22は、候補領域100において連続する複数の画素列を帯領域110として設定する。かかる帯領域110は、後段の単位領域Rの分割処理および輝度情報(平均値および標準偏差)の算出処理の対象となる領域である。
As shown in FIGS. 3A and 3B , first, the
具体的には、図3Aに示すように、まず、抽出部22は、候補領域100における水平方向の3列の画素列H1~H3と、垂直方向の3列の画素列V1~V3とを選択する。そして、抽出部22は、選択した各画素列について、当該画素列を含む複数の画素列を帯領域110として設定する。
Specifically, as shown in FIG. 3A, first, the
図3Bでは、水平方向の画素列H1を含む帯領域110を示している。なお、垂直方向の画素列V1~V3を含む帯領域110の設定方法については、以下に説明する水平方向の画素列H1を含む帯領域110の設定方法とほぼ同様(画素列が水平方向か垂直方向かの違いのみ)であるため、記載を省略する。
FIG. 3B shows a
図3Bに示すように、抽出部22は、選択した画素列H1を中心にして、垂直方向に連続する複数の画素列を帯領域110として設定する。換言すれば、抽出部22は、選択した画素列H1と当該画素列H1に平行な画素列であって、互いに隣接する複数の画素列とを帯領域110として設定する。
As shown in FIG. 3B , the extracting
図3Bでは、水平方向の画素列H1に対して垂直方向の上側および下側それぞれに連続する3本の画素列(計6本の画素列)と、1本の画素列H1とを含む計7本の画素列を帯領域110として設定する。
In FIG. 3B, a total of 7 pixel columns including 3 pixel columns (total of 6 pixel columns) continuous to the vertical upper side and lower side of the horizontal pixel column H1 and 1 pixel column H1. A row of pixels is set as a
なお、帯領域110における画素列H1の位置は、帯領域110の中心でなくてもよく、垂直方向の上側および下側のいずれかに寄った位置であってもよい。また、画素列H1に対して垂直方向の上側および下側それぞれに連続する画素列は、2本以下でも、4本以上でもよい。
Note that the position of the pixel row H1 in the
また、選択する画素列H1~H3、V1~V3は、水平方向の画素列H1~H3、または、垂直方向の画素列V1~V3のいずれか一方の方向の画素列であってもよい。また、各方向において選択する画素列H1~H3、V1~V3の本数は、3本に限らず、2本以下や、4本以上であってもよい。 The pixel columns H1 to H3 and V1 to V3 to be selected may be pixel columns in either one of the horizontal pixel columns H1 to H3 and the vertical pixel columns V1 to V3. Further, the number of pixel columns H1 to H3 and V1 to V3 selected in each direction is not limited to three, and may be two or less or four or more.
つづいて、図4Aに示すように、抽出部22は、設定した帯領域110において所定画素数を単位とする単位領域R1~R8に分割し、単位領域R1~R8毎に輝度の平均値および輝度の標準偏差を算出する。
Subsequently, as shown in FIG. 4A, the
なお、図4Aでは、抽出部22は、帯領域110を等間隔(同じ画素数)で分割した8つの単位領域R1~R8を設定する場合を示しているが、単位領域Rの数は6つ以下でも、9つ以上でもよい。また、各単位領域Rに含まれる画素数は同じであっても、異なってもよい。
Note that FIG. 4A shows a case where the
そして、抽出部22は、算出した輝度の標準偏差が所定値未満である場合、帯領域110における単位領域Rの代表値として輝度の平均値を設定する。
Then, when the calculated standard deviation of luminance is less than a predetermined value, the
一方、図4Bに示すように、抽出部22は、算出した輝度の標準偏差が所定値以上である場合、帯領域110における輝度平均の分布として、単位領域Rの輝度平均に代えて、所定の異常値を単位領域Rの代表値に設定する。
On the other hand, as shown in FIG. 4B , when the calculated standard deviation of luminance is equal to or greater than a predetermined value, the
図4Bに示す例では、算出部23は、単位領域R8について、輝度の標準偏差が所定値以上である場合、単位領域R8の輝度の平均値に代えて、所定の異常値(例えば、最低値やゼロ等)を単位領域R8の代表値に設定する。
In the example shown in FIG. 4B , when the standard deviation of the brightness of the unit region R8 is equal to or greater than a predetermined value, the
この異常値は、後段処理において付着物領域ではないと判定するための値である。例えば、抽出部22は、後段処理において、輝度平均の分布が所定のパターンに合致するか否かで付着物領域を判定する場合、かかる所定のパターンに合致しないような異常値を設定する。
This abnormal value is a value for determining that the area is not an adhering matter area in the post-processing. For example, when the extracting
このように、後段処理において付着物領域ではないと判定されるような異常値を設定することで、新たな処理を追加することなく付着物領域でない候補領域100を除くことができるため、処理が複雑化することを抑制できる。
In this way, by setting an abnormal value that is determined to be not an adhering matter region in the post-processing, the
なお、抽出部22は、単位領域Rの代表値として、輝度の平均値を用いたが、例えば、単位領域R1~R8毎に輝度のヒストグラムを作成し、ヒストグラムにおける最頻値や中央値、平均値等を代表値として設定してもよい。
Although the
つづいて、抽出部22は、単位領域R毎に算出した輝度平均の分布に基づいて候補領域100をさらに絞り込む。
Subsequently, the
具体的には、まず、抽出部22は、候補領域100に含まれる画素の輝度分布(輝度平均の分布)の起伏が所定の除外条件を満たす場合、候補領域100を付着物領域の判定処理の対象から除外する。
Specifically, first, if the unevenness of the luminance distribution (distribution of average luminance) of the pixels included in the
ここで、抽出部22による候補領域100の除外処理について図5を用いて説明する。図5は、抽出部22による除外処理を示す図である。図5では、所定の候補領域100から算出された各帯領域110の輝度平均の分布を示している。図5では、候補領域100に設定された各画素列H1~H3、V1~V3に対応する帯領域110毎の輝度平均の分布を示している。例えば、図5において「H1」のグラフは、画素列H1を含む帯領域110における単位領域Rの輝度平均の分布を示す。
Here, the exclusion processing of the
抽出部22は、各画素列H1~H3、V1~V3に対応する帯領域110毎の輝度平均の分布における起伏が所定の除外条件を満たす場合、候補領域100を付着物領域の判定処理の対象から除外する。
If the undulations in the distribution of the average brightness of each
例えば、抽出部22は、帯領域110に含まれる単位領域Rの代表値に異常値が含まれる場合、候補領域100を付着物領域の判定処理の対象から除外する。換言すれば、抽出部22は、帯領域110において隣接する2つの単位領域Rの代表値の差分が所定値以上となる場合、候補領域100を付着物領域の判定処理の対象から除外する。
For example, if the representative value of the unit regions R included in the
さらに言い換えれば、抽出部22は、帯領域110における単位領域Rの中に、代表値の標準偏差が所定値以上の単位領域R(つまり、異常値が設定された単位領域R)が含まれる場合、候補領域100を付着物領域の判定処理の対象から除外する。
In other words, if the unit regions R in the
すなわち、抽出部22は、輝度平均の分布における起伏の一部が、異常値により急激に凹凸した形状である場合、除外条件を満たすとして、当該候補領域100を付着物領域の判定処理の対象から除外する。このように、抽出部22は、異常値に基づいて除外処理を行うこと、付着物でない領域を高精度に除去できる。
That is, if part of the undulations in the distribution of the average luminance has a shape that is abruptly uneven due to an abnormal value, the
また、図5の画素列V1~V3のグラフに示すように、抽出部22は、単位領域Rの輝度平均の分布における起伏が3つのグラフとも平坦、つまり、垂直方向の画素列V1~V3に対応する3つの帯領域110すべてについて、輝度平均の起伏変化が所定の範囲内である場合、候補領域100を付着物領域の判定処理の対象から除外する。具体的には、候補領域100がバックランプの光が壁に反射した場合、単位領域Rの輝度平均の分布が平坦になる傾向にあることが実験により判明した。そこで、輝度平均の起伏変化が所定の範囲内である場合は候補領域100がバックランプの反射で生じたものであると判定し、付着物領域400の判定処理の対象から除外する。
Further, as shown in the graphs of the pixel columns V1 to V3 in FIG. 5, the extracting
なお、図5では、垂直方向の画素列V1~V3における3つの輝度分布が平坦である場合を示したが、水平方向の画素列H1~H3における3つの輝度分布が平坦である場合や、垂直方向および水平方向の画素列H1~H3、V1~V3における6つの輝度分布が平坦である場合に、候補領域100を付着物領域の判定処理の対象から除外してもよい。つまり、抽出部22は、候補領域100における垂直方向および水平方向の画素列のうち、少なくとも一方の画素列の輝度分布の起伏変化が所定の範囲内である場合、除外条件を満たすとし、候補領域100を付着物領域の判定処理の対象から除外する。
Note that FIG. 5 shows the case where the three luminance distributions in the vertical pixel rows V1 to V3 are flat. If the six luminance distributions in the horizontal and horizontal pixel rows H1 to H3 and V1 to V3 are flat, the
このように、抽出部22は、候補領域100における輝度分布の起伏が所定の除外条件を満たす場合に、かかる候補領域100を付着物領域の判定処理の対象から除外することで、付着物領域の誤判定を減らすことができる。すなわち、付着物を高精度に検出することができる。
In this manner, when the undulations of the luminance distribution in the
つづいて、抽出部22は、除外条件により除外した候補領域100以外の候補領域100について、さらに絞り込むための処理を行う。ここで、図6を用いて、抽出部22による処理について説明する。
Subsequently, the
図6は、抽出部22の判定処理を示す図である。まず、図6に示すように、抽出部22は、まず、各帯領域110について、隣接する単位領域R1~R8の輝度平均の変化量D1~D7を算出する。
FIG. 6 is a diagram showing determination processing of the
そして、抽出部22は、候補領域100における複数の帯領域110のうち、単位領域Rの輝度平均の分布における起伏変化のパターンが所定の変化パターンを満たす候補領域100を抽出する。例えば、抽出部22は、変化量D1~D7の各値と、記憶部3に記憶された起伏条件情報31に含まれる変化パターンの各値とを比較して判定処理を行う。なお、起伏条件情報31に含まれる変化パターンとは、変化量D1~D7のとり得る最大値および最小値の閾値範囲である。
Then, the
つまり、抽出部22は、算出した変化量D1~D7の各値が、起伏条件情報31に含まれる変化量D1~D7それぞれの閾値範囲内である候補領域100を抽出する。
In other words, the extracting
換言すれば、抽出部22は、隣接する単位領域R1~R8の輝度平均の変化量D1~D7のパターンが、起伏条件情報31で設定された閾値範囲である変化パターンを満たす候補領域100を抽出する。
In other words, the extracting
また、起伏条件情報31において変化量D1~D7の最大値および最小値を設定して幅をもたせることで、輝度分布の起伏が多少ばらついても、候補領域100として抽出することができる。
In addition, by setting the maximum and minimum values of the variation amounts D1 to D7 in the
なお、図6では、起伏条件情報31について、すべての変化量D1~D7の閾値範囲を設定した場合を示したが、例えば、小さいサイズの付着物領域を検出する場合には、変化量D1~D7のうち、一部の変化量の閾値範囲のみを設定してもよい。
FIG. 6 shows a case where threshold ranges for all the variation amounts D1 to D7 are set for the
抽出部22は、抽出した候補領域100の情報を算出部23へ出力する。
The
算出部23は、抽出部22によって抽出された候補領域100における所定の内部領域200において所定方向に連続する複数画素の輝度変化量を算出する。
The
ここで、図7を用いて、算出部23による内部領域200内の輝度変化量の算出処理について説明する。図7は、算出部23による算出処理を示す図である。
Here, the calculation processing of the luminance change amount in the
図7に示すように、算出部23は、まず、抽出された候補領域100に対して内部領域200を設定する。例えば、算出部23は、候補領域100を垂直方向および水平方向それぞれで所定数に分割する。図7では、候補領域100を垂直方向および水平方向それぞれで4分割する場合を示すが、3分割以下でも、5分割以上でもよい。
As shown in FIG. 7 , the
そして、算出部23は、所定数に分割した分割領域のうち、中央領域を内部領域200として設定する。図7では、垂直方向および水平方向それぞれで4分割して生成された16の分割領域のうち、中央領域である4つの分割領域を内部領域200として設定する。
Then, the
そして、算出部23は、内部領域200において複数画素の輝度変化量を算出する。図7では、算出部23は、垂直方向に連続する3画素の輝度変化量を算出する。これは、路面反射の領域が垂直方向に延びる場合が多いためである。これにより、後段の判定部24により路面反射の領域を高精度に判定することができる。なお、算出部23は、水平方向に連続する複数画素の輝度変化量を算出してもよい。
Then, the
まず、算出部23は、垂直方向に隣接する2つの画素の輝度差分値を第1差分として算出する。図7の中段には、1つの第1差分を1マスとし、画素の配列に対応させて2次元状に配列している。つまり、図7の中段において、1つのマスは垂直方向に隣接する2画素の輝度差分値、すなわち第1差分であり、垂直方向に隣接する2つのマスは、3画素から算出された2つの第1差分である。
First, the
つづいて、算出部23は、垂直方向に連続する2つの第1差分の差分値である第2差分を算出する。図7の下段には、絶対値に変換した1つの第2差分を1マスとし、画素の配列に対応させて2次元状に配列している。つまり、図7の下段において、1つのマスは、3画素から算出された1つの第2差分(輝度変化量)である。換言すれば、第2差分は第1差分の変化量である。
Subsequently, the
このように、輝度が急激に上下する場合は路面の小さな傷等に起因して発生するケースが考えられ、路面反射の領域である可能性が高い。そこで、算出部23は、第2差分を複数画素の輝度変化量として算出することで、後段の判定部24において、付着物領域であるか路面反射の領域であるかを容易に判定することができる。具体的には、例えば、路面の小さな傷等に起因して、連続する3画素の輝度が急激に上下する領域(図7に示す「180」→「160」→「180」)では、第2差分が高くなる。すなわち、第2差分を算出することで、このような輝度が急激に上下する領域を容易に識別できるようになるため、後述の判定部24において、付着物領域であるか路面反射の領域であるかを容易に判定することができる。
When the luminance fluctuates sharply in this manner, it is likely that the luminance is caused by a small scratch on the road surface, and is highly likely to be a reflection area of the road surface. Therefore, the
算出部23は、算出結果である第2差分を複数画素の輝度変化量として判定部24へ出力する。
The
なお、算出部23は、第2差分を複数画素の輝度変化量としたが、第1差分を複数画素の輝度変化量としてもよい。第1差分を複数画素の輝度変化量とする場合、複数画素における画素数が2画素以上であればよい。具体的には、2画素の輝度変化量を算出する場合には、算出した1つの第1差分を輝度変化量としてもよく、3画素以上の輝度変化量を算出する場合には、算出した複数の第1差分の平均値を輝度変化量としてもよい。
In addition, although the
判定部24は、算出部23によって算出された複数画素の輝度変化量をヒストグラム化することで、候補領域100が付着物領域であるか否かを判定する。ここで、図8を用いて、判定部24による判定処理について説明する。
The determining
図8は、判定部24による判定処理を示す図である。図8では、一の内部領域200に含まれる複数の複数画素毎の輝度変化量のヒストグラムを示している。図8に示すヒストグラムでは、横軸を輝度変化量とし、縦軸を領域度数として示している。また、図8では、候補領域100が付着物領域である場合のヒストグラムと、候補領域100が路面反射の領域(付着物以外の領域)である場合のヒストグラムとを示している。
FIG. 8 is a diagram showing determination processing by the
なお、領域度数とは、複数画素の数に対応した数であり、1つの度数が1つの複数画素に対応している。言い換えれば、1つの度数は、1つの複数画素における輝度変化量(すなわち、1つの輝度変化量)に対応している。また、領域度数は、度数総和が所定値となるよう正規化した度数である。つまり、図8に示すヒストグラムの領域度数の総和は、大きさの異なる各内部領域200間で同じとなる。
Note that the area frequency is a number corresponding to the number of pixels, and one frequency corresponds to one pixel. In other words, one frequency corresponds to a luminance change amount (ie, one luminance change amount) in one plurality of pixels. Also, the area frequency is a frequency normalized so that the sum of the frequencies is a predetermined value. In other words, the sum of the area frequencies of the histogram shown in FIG. 8 is the same between the
図8に示すように、付着物領域のヒストグラムと、路面反射の領域のヒストグラムとを比較した場合、第1の範囲における領域度数は双方が類似しているものの、第2の範囲において、路面反射の領域の方が、付着物領域に比べて、領域度数の合計がわずかに多い。これは、路面反射の領域では、路面にできた傷や、汚れ等が第2の範囲の領域度数に影響しているためである。 As shown in FIG. 8, when the histogram of the adhering matter area and the histogram of the road surface reflection area are compared, the area frequencies in the first range are similar, but in the second range, the road surface reflection , the total area frequency is slightly higher than that of the deposit area. This is because scratches, stains, etc. on the road surface affect the area frequency of the second range in the area of the road surface reflection.
かかる点に着目して、判定部24は、輝度変化量が第1の範囲にある輝度変化量の数(領域度数)と、第1の範囲よりも輝度変化量が大きい第2の範囲にある輝度変化量の数とに基づいて候補領域100が付着物領域であるか否かを判定する。
Focusing on this point, the
具体的には、判定部24は、輝度変化量「0」を最小値とする第1の範囲にある領域度数の和と、第1の範囲の最大値よりも最小値が大きい第2の範囲にある領域度数の和とに基づいて候補領域100が付着物領域であるか否かを判定する。
Specifically, the determining
例えば、判定部24は、第1の範囲にある領域度数の和が所定値以上、かつ、第2の範囲にある領域度数の和が所定値未満である場合、候補領域100が付着物領域であると判定する。
For example, when the sum of the area frequencies in the first range is equal to or greater than a predetermined value and the sum of the area frequencies in the second range is less than the predetermined value, the
一方、判定部24は、第1の範囲にある領域度数の和が所定値以上、かつ、第2の範囲にある領域度数の和が所定値以上である場合、候補領域100が付着物領域ではない(路面反射領域である)と判定する。
On the other hand, if the sum of the area frequencies in the first range is a predetermined value or more and the sum of the area frequencies in the second range is a predetermined value or more, the
これにより、判定部24は、候補領域100の中から、路面反射の領域に対応する領域を除くことができるため、路面反射の領域を付着物領域として誤検出することを抑制することができる。
As a result, the determining
また、判定部24は、第1の範囲にある領域度数の和が所定値未満である場合には、第2の範囲にある領域度数の和に関わらず、候補領域100が付着物領域ではないと判定する。
Further, if the sum of the area frequencies in the first range is less than a predetermined value, the
そして、判定部24は、候補領域100について付着物領域として継続して判定されたか否かの継続性の判定処理を行う。ここで、判定部24による継続性の判定処理について説明する。
Then, the
図9は、判定部24による継続性の判定処理を示す図である。図9では、各候補領域100の状態を管理するためのステートマシンの図を示しており、候補領域100の付着物に関する状態の遷移を示している。
FIG. 9 is a diagram showing continuity determination processing by the
図9に示すように、候補領域100は、「IDLE」、「潜伏」、「付着」および「移動付着」の4つの状態に遷移し得る。
As shown in FIG. 9,
「IDLE」は、付着物領域として判定されていない状態を示す。すなわち、「IDLE」は、付着物領域として継続していない候補領域100であることを示す。
"IDLE" indicates a state in which the area is not determined as an adhering matter area. In other words, "IDLE" indicates that the
「潜伏」は、付着物が付着している可能性があることを示す状態である。すなわち、「潜伏」は、付着物領域であると判定されたものの、付着物領域として継続判定されている期間が所定期間未満の候補領域100であることを示す。
"Latent" is a state indicating that there is a possibility that deposits are attached. In other words, "latency" indicates that the
「付着」は、付着物が付着していることを示す状態である。すなわち、「付着」は、付着物領域として継続判定されている期間が所定期間以上の候補領域100であることを示す。
“Attachment” is a state indicating that an attachment is attached. That is, "adhesion" indicates that the
「移動付着」は、車両が移動中(車速が所定値以上)も継続して付着物が付着していることを示す状態である。すなわち、「移動付着」は、車両が移動中も、引き続き付着物領域として所定期間以上継続判定されている候補領域100であることを示す。なお、以下では、「移動付着」の状態の候補領域100(付着物領域)を移動付着物領域と記載する場合がある。
"Moving attachment" is a state indicating that the attached matter continues to adhere even when the vehicle is moving (vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value). That is, "moving attachment" indicates that the
以下、各状態間の遷移について説明する。なお、状態の遷移は、判定処理の継続性を示すスコアに基づいて行うことができる。 The transition between states will be described below. Note that the state transition can be performed based on the score indicating the continuity of the determination process.
<「IDLE」→「潜伏」>
例えば、判定部24は、初めて付着物領域であると判定した候補領域100について、「IDLE」から「潜伏」へ遷移させる。
<"IDLE" → "Conceal">
For example, the
<「潜伏」→「IDLE」>
例えば、判定部24は、付着物領域として継続判定されている期間が所定期間未満である候補領域100について、現在の撮像画像Iにおいて付着物領域ではないと判定した場合に、「潜伏」から「IDLE」へ遷移させる。
<"Concealment" → "IDLE">
For example, if the
<「潜伏」→「付着」>
例えば、判定部24は、付着物領域として継続判定されている期間が所定期間以上となった場合に、「潜伏」から「付着」へ遷移させる。判定部24は、「潜伏」から「付着」へ遷移した場合、「付着」の状態であることを紐付けた付着物領域の情報をフラグ出力部25へ出力する。
<"Concealment" → "Attachment">
For example, the determining
<「付着」→「IDLE」>
例えば、判定部24は、付着物領域として継続判定されている期間が所定期間以上である候補領域100について、現在の撮像画像Iにおいて付着物領域ではないと判定した場合に、「付着」から「IDLE」へ遷移させる。
<“Attachment” → “IDLE”>
For example, if the
<「付着」→「移動付着」>
例えば、判定部24は、「付着」状態に遷移した後に、車両が移動中も付着物領域として継続判定されている期間が所定期間以上となった場合に、「付着」から「移動付着」へ遷移させる。判定部24は、「付着」から「移動付着」へ遷移した場合、「移動付着」の状態であることを紐付けた付着物領域(移動付着物領域)の情報をフラグ出力部25へ出力する。
<“Attachment” → “Moving attachment”>
For example, after transitioning to the "adhesion" state, the
<「移動付着」→「IDLE」>
例えば、判定部24は、「移動付着」の状態で、車両の移動中に取得した現在の撮像画像Iにおいて付着物領域ではないと判定した場合に、「移動付着」から「IDLE」へ遷移させる。
<“Moving attachment” → “IDLE”>
For example, if the determining
フラグ出力部25は、判定部24の判定結果に基づいて付着物が付着しているか否かを示す付着物フラグを各種機器50へ出力する。まず、フラグ出力部25は、判定部24によって付着物領域と判定された領域に基づいて、所定の面積計算処理を行う。
The
ここで、図10を用いて、フラグ出力部25による付着物領域の面積計算処理について説明する。
Here, with reference to FIG. 10, the area calculation processing of the adhering matter area by the
図10は、フラグ出力部25による面積計算処理を示す図である。図10に示すように、まず、フラグ出力部25は、撮像画像Iの全体領域を所定の小領域500で分割するとともに、小領域500単位で、3つの領域510、520a、520bに区分けする。
FIG. 10 is a diagram showing area calculation processing by the
具体的には、第1の領域510は、路面に対応する領域である。第2の領域520aは、車体に対応する領域(車体領域)である。第3の領域520bは、上空(スカイ)に対応する領域である。
Specifically, the
例えば、フラグ出力部25は、撮像画像Iにおける水平線を検出し、当該水平線よりも上側の領域を第3の領域520bとして設定する。また、第2の領域520aは、カメラ10の取付位置に応じて予め設定される領域である。また、フラグ出力部25は、撮像画像Iの全体領域のうち、第2の領域520aおよび第3の領域520bを除いた領域を第1の領域510として設定する。
For example, the
そして、フラグ出力部25は、判定部24によって付着物領域であると判定された領域を小領域500の単位に変換し、3つの領域510、520a、520bそれぞれにおける付着物領域(小領域500)の面積比を算出する。例えば、フラグ出力部25は、付着物領域全体を1(100%)として、各領域510、520a、520bに位置する付着物領域の面積比を算出する。
Then, the
例えば、フラグ出力部25は、各領域510、520a、520bにおける面積比が概ね同じ(領域510、520a、520b間での面積比の差分が所定値未満)である場合、3つの領域510、520a、520bそれぞれの付着物領域の合計面積を面積計算処理の計算結果とする。
For example, when the area ratios of the
一方、フラグ出力部25は、各領域510、520a、520bのうち、第1の領域510の面積比が他の領域520a、520bよりも所定値以上大きい場合、他の領域520a、520bの付着物領域の合計面積を面積計算処理の計算結果とする。
On the other hand, if the area ratio of the
これは、雨滴等の付着物の場合、撮像画像I全体に万遍なく付着する場合が多く、一方で、路面反射の領域は、撮像画像Iの路面領域に集中する場合が多いことに着目している。 This is because raindrops and other deposits often adhere evenly over the entire captured image I, while the area of the road surface reflection is often concentrated on the road surface area of the captured image I. ing.
つまり、フラグ出力部25は、路面領域である第1の領域510に付着物領域が集中している場合、当該付着物領域が路面反射の領域であるとし、付着物領域全体から路面反射の領域を減算した面積を面積計算処理の計算結果とする。
In other words, when the adhering matter area is concentrated in the
なお、フラグ出力部25は、路面領域である第1の領域510に付着物領域が集中している場合であっても、かかる付着物領域が移動付着物領域である場合には、付着物領域全体から第1の領域510の付着物領域を減算しない。
It should be noted that even if the adhering matter areas are concentrated in the
これは、判定結果として確度が高い移動付着物領域が少量付着したことを検出するためである。つまり、路面領域である第1の領域510に移動付着物領域が集中していた場合には、路面反射の領域ではなく付着物領域の可能性が高いためである。
This is for detecting that a small amount of moving adhering matter has adhered as a determination result with high accuracy. In other words, when the moving deposit areas are concentrated in the
そして、フラグ出力部25は、面積計算処理の計算結果として算出された面積が所定値以上である場合には、付着物フラグONを各種機器50へ出力し、かかる面積が所定値未満である場合には、付着物フラグOFFを各種機器50へ出力する。
Then, if the area calculated as the result of the area calculation process is equal to or greater than a predetermined value, the
具体的には、フラグ出力部25は、移動付着物領域の面積が第1閾値以上である場合、付着物フラグONを出力し、移動付着物領域の面積が第1閾値未満である場合、付着物フラグOFFを出力する。
Specifically, the
また、フラグ出力部25は、付着物領域(「付着」および「移動付着」)の面積が第1閾値よりも大きい第2閾値以上である場合、付着物フラグONを出力し、第2閾値未満である場合、付着物フラグOFFを出力する。
Further, when the area of the adhering matter region (“adhering” and “moving adhering”) is equal to or larger than a second threshold larger than the first threshold, the
このように、フラグ出力部25は、移動付着物領域の場合、第2閾値よりも小さい第1閾値を設定することで、判定結果の確度が高い移動付着物領域が少量付着した場合でも、高精度に検出することができる。
In this manner, the
次に、図11を用いて、実施形態に係る付着物検出装置1が実行する全体処理の処理手順について説明する。図11は、実施形態に係る付着物検出装置1が実行する付着物の全体処理の処理手順を示すフローチャートである。
Next, the processing procedure of the overall processing executed by the adhering
図11に示すように、まず、画像取得部21は、カメラ10で撮像された撮像画像Iを取得し、取得した撮像画像Iに対してグレースケール化処理および間引き処理した後、縮小した撮像画像Iの画素値に基づいて生成した積分画像を撮像画像Iとして取得する(ステップS101)。
As shown in FIG. 11, first, the
つづいて、抽出部22は、画像取得部21が取得した撮像画像Iの各画素から検出されるエッジに基づき、カメラ10に付着した付着物に対応する付着物領域の候補領域100を抽出する(ステップS102)。
Subsequently, the extracting
つづいて、抽出部22は、候補領域100において連続する複数の画素列を含む帯領域110に関し、所定画素数を単位とする単位領域Rに分割する(ステップS103)。
Subsequently, the
つづいて、抽出部22は、単位領域Rの輝度情報を算出する(ステップS104)。輝度情報は、例えば、輝度の平均値および輝度の標準偏差である。
Subsequently, the
つづいて、抽出部22は、算出した輝度の標準偏差が所定値未満であるか否かを判定する(ステップS105)。
Subsequently, the
抽出部22は、輝度の標準偏差が所定値未満である場合(ステップS105:Yes)、単位領域Rの代表値として輝度の平均値(輝度平均)を設定する(ステップS106)。
When the standard deviation of luminance is less than the predetermined value (step S105: Yes), the
一方、抽出部22は、輝度の標準偏差が所定値以上である場合(ステップS105:No)、単位領域Rの代表値として異常値を設定する(ステップS107)。
On the other hand, when the standard deviation of luminance is equal to or greater than the predetermined value (step S105: No), the
つづいて、抽出部22は、候補領域100における単位領域Rの輝度平均の分布が所定の除外条件を満たす場合に当該候補領域100を付着物領域の判定処理の対象から除外する除外処理を行う(ステップS108)。
Subsequently, the
つづいて、抽出部22は、候補領域100における単位領域Rの輝度平均の分布における起伏変化が所定の変化パターンに合致する候補領域100を抽出し、判定部24は、算出部23の算出結果に基づいて、当該候補領域100が付着物領域であるか否かを判定する判定処理を行う(ステップS109)。
Subsequently, the
つづいて、フラグ出力部25は、判定部24によって継続して付着物領域と判定された領域の面積に基づいて、所定の面積計算処理を行い、計算結果として算出された面積が所定値以上であるか否かを判定する(ステップS110)。
Subsequently, the
フラグ出力部25は、計算結果である面積が所定値以上の場合に、(ステップS110:Yes)、付着物フラグONを各種機器50へ出力し(ステップS111)、処理を終了する。
When the calculated area is equal to or larger than the predetermined value (step S110: Yes), the
一方、フラグ出力部25は、計算結果である面積が所定値未満の場合に、(ステップS110:No)、付着物フラグOFFを各種機器50へ出力し(ステップS112)、処理を終了する。
On the other hand, when the calculated area is less than the predetermined value (step S110: No), the
次に、図12を用いて、実施形態に係る付着物検出装置1が実行する付着物の判定処理の処理手順について説明する。図12は、実施形態に係る付着物検出装置1が実行する付着物の判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
Next, with reference to FIG. 12, the processing procedure of the adhering matter determination processing executed by the adhering
図12に示すように、算出部23は、まず、候補領域100に内部領域200を設定する(ステップS201)。
As shown in FIG. 12, the
つづいて、算出部23は、内部領域200内の複数画素において隣接する画素の輝度の差分値である第1差分を算出する(ステップS202)。
Subsequently, the
つづいて、算出部23は、隣接する第1差分の差分値である第2差分を算出する(ステップS203)。
Subsequently, the
つづいて、判定部24は、算出部23によって算出された第2差分である輝度変化量が第1の範囲にある領域度数(輝度変化量の数)が所定数以上であるか否かを判定する(ステップS204)。
Subsequently, the
判定部24は、第1の範囲にある領域度数が所定数以上である場合(ステップS204:Yes)、第2の範囲にある領域度数が所定数未満であるか否かを判定する(ステップS205)。
If the region frequency in the first range is equal to or greater than the predetermined number (step S204: Yes), the
判定部24は、第2の範囲にある領域度数が所定数未満である場合(ステップS205:Yes)、候補領域100を付着物領域であると判定し(ステップS206)、処理を終了する。
If the area frequency in the second range is less than the predetermined number (step S205: Yes), the
一方、ステップS204において、判定部24は、第1の範囲にある領域度数が所定数未満である場合(ステップS204:No)、候補領域100を付着物領域ではないと判定し(ステップS207)、処理を終了する。
On the other hand, in step S204, if the area frequency in the first range is less than the predetermined number (step S204: No), the
また、ステップS205において、判定部24は、第2の範囲にある領域度数が所定数以上である場合(ステップS205:No)、候補領域100を付着物領域ではない(路面反射の領域)と判定し(ステップS207)、処理を終了する。
Further, in step S205, when the area frequency in the second range is equal to or greater than the predetermined number (step S205: No), the
上述してきたように、実施形態に係る付着物検出装置1は、抽出部22と、算出部23と、判定部24とを備える。抽出部22は、撮像装置(カメラ10)で撮像された撮像画像Iの各画素から検出されるエッジに基づき、撮像装置に付着した付着物に対応する付着物領域の候補領域100を抽出する。算出部23は、抽出部22によって抽出された候補領域100における所定の内部領域200において所定方向に連続する複数画素の輝度変化量を算出する。判定部24は、算出部23によって算出された輝度変化量が第1の範囲にある輝度変化量の数と、第1の範囲よりも輝度変化量が大きい第2の範囲にある輝度変化量の数とに基づいて候補領域100が付着物領域であるか否かを判定する。これにより、付着物を高精度に検出することができる。
As described above, the attached
また、上述した実施形態では、車両に搭載されるカメラで撮像された撮像画像Iを用いたが、撮像画像Iは、例えば、防犯カメラや、街灯等に設置されたカメラで撮像された撮像画像Iであってもよい。つまり、カメラのレンズに付着物が付着する可能性があるカメラで撮像された撮像画像Iであればよい。 Further, in the above-described embodiment, the captured image I captured by a camera mounted on a vehicle is used, but the captured image I is, for example, a captured image captured by a security camera or a camera installed on a streetlight or the like. It may be I. In other words, any captured image I captured by a camera in which there is a possibility that an adhering substance may adhere to the lens of the camera may be used.
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspects of the invention are not limited to the specific details and representative embodiments so shown and described. Accordingly, various changes may be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept defined by the appended claims and equivalents thereof.
1 付着物検出装置
2 制御部
3 記憶部
10 カメラ
11 車速センサ
21 画像取得部
22 抽出部
23 算出部
24 判定部
25 フラグ出力部
31 起伏条件情報
50 各種機器
100 候補領域
200 内部領域
I 撮像画像
Claims (4)
前記抽出部によって抽出された前記候補領域における所定の内部領域において所定方向に連続する複数画素の輝度変化量を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された前記輝度変化量が第1の範囲にある前記輝度変化量の数と、前記第1の範囲よりも前記輝度変化量が大きい第2の範囲にある前記輝度変化量の数とに基づいて前記候補領域が前記付着物領域であるか否かを判定する判定部と
を備え、
前記判定部は、
前記第1の範囲にある前記輝度変化量の数が所定数以上、かつ、前記第2の範囲にある前記輝度変化量の数が所定数以上である場合、前記候補領域が前記付着物領域ではないと判定することを特徴とする付着物検出装置。 an extraction unit for extracting a candidate area for an adhering matter area corresponding to an adhering matter adhering to the imaging device based on edges detected from pixels of an image captured by the imaging device;
a calculation unit that calculates a luminance change amount of a plurality of pixels consecutive in a predetermined direction in a predetermined internal region in the candidate region extracted by the extraction unit;
The number of luminance change amounts in a first range calculated by the calculation unit, and the number of the luminance change amounts in a second range in which the luminance change amount is larger than the first range. a determination unit that determines whether the candidate area is the adhering matter area based on the number of
The determination unit is
When the number of luminance change amounts in the first range is a predetermined number or more and the number of the luminance change amounts in the second range is a predetermined number or more, the candidate area is the adhering matter area. A deposit detection device characterized in that it determines that there is no attached matter .
前記所定方向に隣接する2つの画素の輝度差分値を第1差分として算出し、前記所定方向に連続する2つの前記第1差分の差分値である第2差分を前記輝度変化量として算出すること
を特徴とする請求項1に記載の付着物検出装置。 The calculation unit
calculating a luminance difference value of two pixels adjacent in the predetermined direction as a first difference, and calculating a second difference, which is a difference value between the two first differences consecutive in the predetermined direction, as the luminance change amount; The attached matter detection device according to claim 1, characterized by:
前記画像の垂直方向に連続する前記複数画素の輝度変化量を算出すること
を特徴とする請求項1または2に記載の付着物検出装置。 The calculation unit
3. The adhering matter detection apparatus according to claim 1 , wherein the amount of change in luminance of the plurality of pixels that are continuous in the vertical direction of the image is calculated .
前記抽出工程によって抽出された前記候補領域における所定の内部領域において所定方向に連続する複数画素の輝度変化量を算出する算出工程と、
前記算出工程によって算出された前記輝度変化量が第1の範囲にある前記輝度変化量の数と、前記第1の範囲よりも前記輝度変化量が大きい第2の範囲にある前記輝度変化量の数とに基づいて前記候補領域が前記付着物領域であるか否かを判定し、前記第1の範囲にある前記輝度変化量の数が所定数以上、かつ、前記第2の範囲にある前記輝度変化量の数が所定数以上である場合、前記候補領域が前記付着物領域ではないと判定する判定工程と
を含むことを特徴とする付着物検出方法。 an extracting step of extracting a candidate area for an adhering matter area corresponding to an adhering matter adhering to the imaging device based on edges detected from each pixel of an image captured by the imaging device;
a calculation step of calculating a luminance change amount of a plurality of pixels consecutive in a predetermined direction in a predetermined internal region in the candidate region extracted by the extraction step;
The number of luminance change amounts in a first range calculated by the calculating step, and the number of luminance change amounts in a second range in which the luminance change amount is larger than the first range. determining whether or not the candidate area is the adhering matter area based on the number of the candidate areas, and determining whether the number of the luminance change amounts in the first range is equal to or greater than a predetermined number and in the second range. a determination step of determining that the candidate area is not the adhering matter area when the number of luminance change amounts is equal to or greater than a predetermined number;
A deposit detection method , comprising :
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019172207A JP7234885B2 (en) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | Attached matter detection device and attached matter detection method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019172207A JP7234885B2 (en) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | Attached matter detection device and attached matter detection method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021051378A JP2021051378A (en) | 2021-04-01 |
JP7234885B2 true JP7234885B2 (en) | 2023-03-08 |
Family
ID=75157908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019172207A Active JP7234885B2 (en) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | Attached matter detection device and attached matter detection method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7234885B2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005346651A (en) | 2004-06-07 | 2005-12-15 | Sony Corp | Image processor, image processing method and program |
JP2006262101A (en) | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Secom Co Ltd | Image sensing apparatus |
JP2017138736A (en) | 2016-02-02 | 2017-08-10 | 富士通テン株式会社 | Image processor and water droplet removal system |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6755161B2 (en) * | 2016-10-24 | 2020-09-16 | 株式会社デンソーテン | Adhesion detection device and deposit detection method |
-
2019
- 2019-09-20 JP JP2019172207A patent/JP7234885B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005346651A (en) | 2004-06-07 | 2005-12-15 | Sony Corp | Image processor, image processing method and program |
JP2006262101A (en) | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Secom Co Ltd | Image sensing apparatus |
JP2017138736A (en) | 2016-02-02 | 2017-08-10 | 富士通テン株式会社 | Image processor and water droplet removal system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021051378A (en) | 2021-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6832105B2 (en) | Water drop detector, water drop detection method and water drop detection program | |
JP7230507B2 (en) | Deposit detection device | |
JP2019106644A (en) | Deposit detection apparatus and deposit detection method | |
JP7206909B2 (en) | Attached matter detection device and attached matter detection method | |
JP7156225B2 (en) | Attached matter detection device and attached matter detection method | |
JP7243546B2 (en) | Attached matter detection device and attached matter detection method | |
JP7200893B2 (en) | Attached matter detection device and attached matter detection method | |
JP7151675B2 (en) | Attached matter detection device and attached matter detection method | |
JP7234885B2 (en) | Attached matter detection device and attached matter detection method | |
JP7163766B2 (en) | Attached matter detection device and attached matter detection method | |
JP7188336B2 (en) | Attached matter detection device and attached matter detection method | |
US10997743B2 (en) | Attachable matter detection apparatus | |
JP7251425B2 (en) | Attached matter detection device and attached matter detection method | |
JP7200894B2 (en) | Attached matter detection device and attached matter detection method | |
JP7234884B2 (en) | Attached matter detection device and attached matter detection method | |
JP2005345290A (en) | Streak-like flaw detecting method and streak-like flaw detector | |
JP7234630B2 (en) | Deposit detection device | |
JP7234886B2 (en) | Attached matter detection device and attached matter detection method | |
JP7283081B2 (en) | Attached matter detection device and attached matter detection method | |
JP2021050932A (en) | Attached matter detection device and attached matter detection method | |
JP7172931B2 (en) | Attached matter detection device and attached matter detection method | |
JP7265693B2 (en) | Attached matter detection device and attached matter detection method | |
JP2020108060A (en) | Deposit detector and deposit detection method | |
JP7059649B2 (en) | Deposit detection device and deposit detection method | |
JP2020109541A (en) | Attachment detection device and attachment detection method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20211116 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211117 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20220217 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221107 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221122 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230111 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230124 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230206 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7234885 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |