JPH01131429A - 光芒輪郭抽出装置 - Google Patents

光芒輪郭抽出装置

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JPH01131429A
JPH01131429A JP28980687A JP28980687A JPH01131429A JP H01131429 A JPH01131429 A JP H01131429A JP 28980687 A JP28980687 A JP 28980687A JP 28980687 A JP28980687 A JP 28980687A JP H01131429 A JPH01131429 A JP H01131429A
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ridge line
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JP28980687A
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Kimiharu Minagawa
皆川 公治
Yutaka Fukuda
豊 福田
Koichiro Muneki
宗木 好一郎
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Fuji Electric Co Ltd
Anzen Motor Car Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
Anzen Motor Car Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野1 本発明は、自動車用前照灯等における照射配光の調整や
検査における照射方向の決定のための光芒輪郭抽出装置
に関する。 【従来の技術】 自動車用前照灯の照射方向は、夜間走行時の前方良視、
対向車とのすれちがい時の眩惑防止など安全確保のため
に保安基準や検査基準によって調整・検査することが定
められている。 これらの基準は国によって異なっており、輸出車などで
は相手国の基準に従わなければならない。 現行の基準はおおむね、国内規格、5AE(米国)規格
、ECE (欧州)規格の3種があり、本発明は国内規
格およびSAE規格に関係している。 国内規格では最高光度軸をもってランプ光軸とし、当該
軸が車輌の軸に平行になるように照準し、SAE規格で
は最高光度の20%(上下縁)、30%(左右縁)を基
準にしてあらかじめ定められた上下縁位置および左右縁
位置での光度が基準以下となるよう照準するものである
【発明が解決しようとする問題点】
しかし、昨今の前照灯は高光度化(ハロゲン球)、デザ
イン上の異形化の傾向により、上記基準では調整しきれ
ないケースが発生してきている。例えば、国内規格でい
う最高光度軸では、同等な光度値を有する配光極大点が
2点ある場合にはどちらを基準にしてよいのか定まらな
いものがあるなど配光パターンが複雑化しており、安全
性確保の基本理念に基づいて基準を見直す必要にせまら
れている。 本発明は上記に鑑み、人の目に作用する配光の性質のう
ち最も作用の著しい光芒をとらえて、視認と一致する基
準を得ることのできる光芒輪郭抽出装置を提供すること
を目的とする。
【問題点を解決するための手段】
自動車用前照灯等により光照射されたスクリーン上の各
点の照度値を入力する手段と、入力された照度値を所定
の関数を用いて濃度変換する手段と、濃度変換された各
点の値を近傍点の値を用いて平滑する手段と、平滑され
た各点の値を空間微分する手段と、空間微分により得ら
れた画像のリッジライン(山の尾根のような点を連ねた
線)を抽出する手段と、リンシラインに外接する枠ある
いは最外側のリッジラインで囲まれる領域の重心を求め
、該枠あるいは重心に基づいて照射方向の決定のための
基準点を算出する手段とを設ける。
【作 用】
視覚に対する作用が顕著な光芒の輪郭を抽出して、これ
に基づいて自動車用前照灯等の照射方向を定めることに
より視覚にマツチした調整を可能とする。
【発明の実施例】
第2図は本発明で定義する光芒の概念の説明図である。 第2図はスクリーン21に図示されていない前照灯を照
射した時の状況を示しており、図において22の領域は
照射光のうちひときわ明るく視認される部分であり、本
発明においてはこれを光芒として定義する。また、23
はその他の領域であり、領域22と23の境界24を光
芒輪郭としている。 第3図は第2図の観測線25に沿った照度分布を示して
おり、図においてAとBが輪郭点である。 第3図に示されているように、光芒領域はひときわ明る
くなっている。 本発明による光芒輪郭抽出装置は、この光芒の外接枠中
心または光芒領域の面積重心を通る軸を光軸とし、また
対向車への眩惑作用は光芒輪郭点が視界に入るとき顕著
であると考えられるので、光芒の外接枠の上縁および対
向車側の側縁を基準とするものである。 本発明による光芒輪郭抽出装置は第2図に示されている
輪郭24を抽出するためのものであり、その一実施例の
構成を第1図に示す。 第1図において、1はヘッドランプ(前照灯)、2は透
過形スクリーン、3ば工業用テレビカメラ、4はA/D
変換回路、5は濃度変換回路、6は平滑回路、7は空間
微分回路、8はリッジライン検出回路、9は基準点算出
回路を示している。この第1図の実施例は透過形スクリ
ーンを例にして示したものであるが、配光パターンの入
力手段としては、この他にも反射形スクリーンを用い、
かつカメラとスクリーンの対向条件(スクリーンを正視
しないで斜め方向から観測する場合など)によってはア
フィン変換を施して正規パターンとなるようにすればよ
い。また、フレネルレンズ等を用いた等価縮小配光パタ
ーンを得る手段(例えば特開昭60−194325号公
報「自動車用前照灯等の配光パターン検出装置」に記載
されているもの)を使用してもよい。 このような構成において、ヘッドランプ1から照射され
た光の分布はスクリーン2を介して工業用テレビカメラ
3に入力される。このカメラ3の映像信号はA/D変換
回路4によってテレビレートでディジタル化され、−旦
、例えば256 X 256サイズのフレームメモリに
多値画像として記憶されるか、または直接に濃度変換回
路5に入力されてルックアップテーブル方式等により濃
度変換(Log変換)される。−旦、フレームメモリに
記憶した場合には、記憶後に異なったクロック信号で後
の処理時間に合わせて読出しを行ない、後の処理に最適
なレートで処理を行なう。A/D変換回路4の出力であ
るディジタル画像をIPとし、濃度変換回路5の出力で
ある被変換画像をJPとすると、ディジタル画像IPと
被変換画像JPとの間には次の関係が成立する。 IP≧1の場合: JP(i、j) =Log(IP(
i、j))I P=Oの場合: JP(i、j) = 
0このような被変換画像JPは平滑回路6に入力される
が、この平滑回路6としては第4図(a)に示すような
単純平均の3×3の空間フィルタを用いたり、第4図0
))に示すような中央に大きな重みを与えた3×3の空
間フィルタを用いることができる。第4図(a)に示す
ような空間フィルタを使用し、平滑化回路6の出力であ
る平滑化画像をKPとすると、被変換画像JPと平滑化
画像KPとの間には次の関係が成立する。 このように平滑処理を加えるのは、後段における微分処
理における量子化ノイズ変動をおさえる意味をもってい
る。 このような平滑化画像KPは空間微分回路7に入力され
るが、この空間微分回路7としては平滑化画像KPとの
勾配を正価出力するシーベル(Sobel)微分等を適
用することができる。この場合のアルゴリズムとしては
、第5図に示すような3×3局所領域の平均化画像KP
を考えた場合、その中心点e=KP (t、j)に対す
る微分画像LPは次式のように示される。 LP (i、j)=lSXl+1SYl、イ旦し、5X
=(C+2 f+1)−(a+2d十g)SY =(g
+2 h+1)−(a +2 b十c)光芒輪郭点は微
分画像LPのリッジライン(山の尾根のような点を連ね
た線)に対応しており、リッジライン検出回路8によっ
て画像LP上の極大点を抽出することにより光芒輪郭を
抽出することができる。 このリッジライン検出回路のアルゴリズムは、画像LP
(i、j)の座標iに沿う方向でフローチャートで示す
と第6図のとおりである。まず、第6図において、ステ
ップ■でi=1.j=1と設定して最初の画像LP(1
,1)を指定する。 ステップ■で画像LF’(1,1)を取出し、この画像
LP(1,1)が極大であるか否かを判定する。もし、
画像LP(1,1)が極大であれば、画像LP (1,
1)は微分画像LPの尾根点、すなわち光芒輪郭点であ
るので、ステップ■でLP(1,1)=1とする処理を
行う。この処理が終了するか、あるいは画像LP (1
,1)が極大でない場合にはステップ■でi=i+1、
すなわち座標iのカウントアツプを行なう。これにより
i=2となる。次のステップ■では座標iが256より
大きいか否かを判定する。画面は256 X256の大
きさで構成されているので、座標iが最終に達したかを
ステップ■において判定するのである。 座標iが256に達していない場合にはステップ■に戻
り画像LP (2,1)を取出し、この画像LP(2,
1)が極大であるか否かを判定し、極大であればステッ
プ■でLP (2,1)=1とする処理を行なった後ス
テップ■でi=2+1の処理を行ない、極大でなければ
直接ステップ■でi=2+1の処理を行なう。このよう
な処理を座標i〉256となるまで繰り返し行ない、ス
テップ■においてi >256と判定された場合には、
ステップ■でi=1.j=1+1と設定し、ステップ■
でj >256でないと判定されるとステップ■に戻る
。 ステップ■では画像LP (1,2)を取出し、この画
像LP (1,2)が極大であるか否かを判定する。以
下、同様な処理をj>256となるまで繰り返し行なう
。j >256となることにより1画面の処理が終了し
、微分画像LPの尾根点には全て“′1°゛が記憶され
る。同様な考えで座標jに沿う処理を行なう。このよう
に座標iとjに沿う方向で検出した2つの画像の論理和
をとってリンシライン画像MPを得る。 基準点算出回路9はリッジライン画像MPに基づいて照
射方向の決定のための基準点を算出する。 この基準点の算出の一例を第7図に示す。第7図にはリ
ッジライン画像MPと、この画像MPのX軸およびY軸
への射影データMPXとMPYとが示されている。基準
点算出回路は9ではこの射影データMPXとMPYの端
部の座標MPX、、MPX 2 、 M P Y I、
 M P Y zによりリッジライン画像MPの外接枠
を抽出したり、この外接枠の中心を求めたり、あるいは
リッジライン画像MPの最外側のリッジラインで囲まれ
る領域の重心(領域内の各絵素毎の重さを“1″゛とし
て算出する)を求める。基準点としては、国内規格に対
しては光軸の!PIwfのために前述の外接枠の中心、
または領域の重心を用い、SAE規格に対しては前述の
外接枠の上辺Y座標値MPY、および対向車側の側辺の
X座標値MPX、を用いる。
【発明の効果】
この発明によれば、ヘッドランプの照射方向を、視覚に
対する作用が顕著な光芒の輪郭を抽出してそれに基づい
て方向を定めるので、視覚にマツチした調整が可能とな
り、交通安全上も良好な結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による光芒輪郭抽出装置の一実施例を示
す構成図、第2図は光芒の概念の説明図、第3図は第2
図に示す観測線に沿った照度分布図、第4図は平滑回路
において用いられるフィルタの一実施例を示す構成図、
第5図はシーベル微分の作用の説明図、第6図は画像の
リッジラインを抽出するアルゴリズムを表現するフロー
チャート、第7図はリッジライン画像とその射影パター
ンの説明図を示している。 1:ヘッドランプ、2:透過形スクリーン、3:カメラ
、4:A/D変換回路、5:濃度変換回路、6:平滑回
路、7:空間微分回路、8:リッジライン検出回路、9
:基準点算出回路。 晃1図 第2図 第3肥 (’1)            (b)第4図 第5旧 第6肥

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)自動車用前照灯等により光照射されたスクリーン上
    の各点の照度値を入力する手段と、入力された照度値を
    所定の関数を用いて濃度変換する手段と、濃度変換され
    た各点の値を近傍点の値を用いて平滑する手段と、平滑
    された各点の値を空間微分する手段と、空間微分により
    得られた画像のリッジライン(山の尾根のような点を連
    ねた線)を抽出する手段と、リッジラインに外接する枠
    あるいは最外側のリッジラインで囲まれる領域の重心を
    求め、該枠あるいは重心に基づいて照射方向の決定のた
    めの基準点を算出する手段とを備えたことを特徴とする
    光芒輪郭抽出装置。
JP62289806A 1987-11-17 1987-11-17 光芒輪郭抽出装置 Expired - Lifetime JPH0658294B2 (ja)

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JPH01131429A true JPH01131429A (ja) 1989-05-24
JPH0658294B2 JPH0658294B2 (ja) 1994-08-03

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Cited By (1)

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