JPH01274214A - Image processor for mobile vehicle - Google Patents

Image processor for mobile vehicle

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Publication number
JPH01274214A
JPH01274214A JP63103190A JP10319088A JPH01274214A JP H01274214 A JPH01274214 A JP H01274214A JP 63103190 A JP63103190 A JP 63103190A JP 10319088 A JP10319088 A JP 10319088A JP H01274214 A JPH01274214 A JP H01274214A
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JP
Japan
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image
area
light
image processing
state
Prior art date
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Pending
Application number
JP63103190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoshi Morita
守田 知史
Hiroyuki Takahashi
弘行 高橋
Shoichi Maruya
丸屋 祥一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JPH01274214A publication Critical patent/JPH01274214A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To easily perform an image processing in a short time by providing a light projecting means which projects the image pickup area of an image input means, and performing irradiation by detecting the state of the image pickup area and controlling the projecting means by a control means. CONSTITUTION:On an image processor, the light projecting means 6 to irradiates the image pickup area 4 of the image input means 2 is provided, and the irradiating state of the light projecting means 6 is controlled by the control means 8. Such light projection control is performed based on output from a detecting means 10, and also, detection is performed by processing an image from the image input means 2. And the light projecting means 6 is provided with a wide area projector 6a which performs the irradiation on the whole of the image pickup area and a spot projector 6b which performs the irradiation on a part of the area, and also, the detecting means 10 is provided with an image processing means 10a for detecting an illuminating state and an optical sensor 10b. Also, the speed and the travel direction, etc., of a detected image are controlled via an image processing means 16 for recognizing an outside field and a controller 22, etc. In such a way, the adaptability of the illuminating state can be detected, and the image pickup area can be illuminated appropriately.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、外界を認識するための画像入力手段を備えた
自動車やロボット等の移動車の画像処理装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an image processing device for a moving vehicle such as an automobile or a robot, which is equipped with an image input means for recognizing the outside world.

(従来の技術) 例えば特開昭61−240307号公報には、所定地点
に設置された画像入力手段たるカメラによって移動車を
撮像し、該カメラに入力された画像を処理して移動車の
位置や方向を算出し、その算出結果によって移動車の走
行を制御するようにした技術が開示されている。
(Prior art) For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-240307 discloses that a moving vehicle is imaged by a camera serving as an image input means installed at a predetermined point, and the image input to the camera is processed to locate the moving vehicle. A technique has been disclosed in which the travel of a moving vehicle is controlled based on the calculation results.

また、上記の場合と異なり、画像入力手段を移動車に設
置し、この画像入力手段によって移動車の外界(実走行
環境)を撮像し、該画像入力手段に入力された画像を移
動車の走行に利用する、例えばその画像を処理して外界
の状態を認識し、その認識結果に基づいて移動車の走行
を制御する技術も従来から考えられている。
In addition, unlike the above case, an image input means is installed in the moving vehicle, the image input means captures an image of the outside world of the moving vehicle (the actual driving environment), and the image input to the image input means is used to Techniques have been considered in the past for use in, for example, processing images to recognize the state of the outside world, and controlling the travel of a moving vehicle based on the recognition results.

(発明が解決しようとする課題) ところで、画像入力手段が移動車に設置されている場合
であって、例えばその移動車が屋内を走行するものであ
る場合、上記画像入力手段によって撮像される撮像領域
(通常は移動車前方の外界領域)の屋内照明装置等によ
る照明状態は常に良好であるとは限らず、例えば照明が
不十分で撮像領域が全体的に暗くなっていたり、撮像領
域の一部が何らかの物体の影によって部分的に暗くなっ
ていたり、あるいは撮像領域の色に対して照明が不適切
であったりする場合等が生じ得る。
(Problem to be Solved by the Invention) By the way, in the case where the image input means is installed in a moving vehicle, for example, when the moving vehicle runs indoors, the image captured by the image input means The illumination condition of the area (usually the outside area in front of the moving vehicle) by indoor lighting equipment etc. is not always good. There may be cases where the area is partially dark due to the shadow of some object, or where the illumination is inappropriate for the color of the imaging area.

しかるに、上記の如く画像入力手段によって撮像された
画像を処理して外界認識を行なう場合等においては、そ
の撮像領域の照明状態が良好であるか否かは非常に重要
な事であり、もし照明状態が良好でない場合には入力画
像の画像処理に支障が生じて正確な外界認識が困難とな
り、またこの問題に対して画像処理により対処しようと
しても、画像処理が複雑化し、処理時間が長くなり、ま
たそのようにしても必ずしも良好な処理結果が得られる
とは限らないという問題がある。
However, when performing external world recognition by processing images captured by the image input means as described above, it is very important whether the lighting condition of the imaging area is good or not. If the conditions are not good, there will be a problem with the image processing of the input image, making it difficult to accurately recognize the external world, and even if you try to deal with this problem by image processing, the image processing will become complicated and the processing time will increase. Furthermore, there is a problem in that even if such a method is used, a good processing result is not necessarily obtained.

また、上記の如き撮像領域の照明状態に関する問題は屋
外を走行する一般の自動車等の移動車の場合にも生じ得
る。
Further, the above-mentioned problem regarding the illumination state of the imaging area may also occur in the case of a moving vehicle such as a general automobile traveling outdoors.

本発明の目的は、上記事情に鑑み、常に撮像領域を適当
な照明状態にして必要な外界認識を容易に行ない得る良
質な画像を得ることのできる移動車の画像処理装置を提
供することにある。
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an image processing device for a moving vehicle that can always keep the imaging area in an appropriate illumination state and obtain high-quality images that can easily perform necessary external world recognition. .

(課題を解決するための手段) 本発明に係る移動車の画像処理装置は、上記目的を達成
するため、 外界認識のための画像入力手段を伺えた移動車の画像処
理装置であって、 上記画像入力手段の撮像領域を光照射する投光手段と、
上記撮像領域の照明状態を検出する検出手段と、該検出
手段によって検出された上記撮像領域の照明状態に基づ
いて上記投光手段の光照射状態を可変制御する制御手段
とを備えて成ることを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, an image processing device for a moving vehicle according to the present invention is an image processing device for a moving vehicle that has an image input means for external world recognition, and includes the following: light projecting means for illuminating the imaging area of the image input means;
and a control means for variably controlling the light irradiation state of the light projection means based on the illumination state of the imaging region detected by the detection means. Features.

上記投光手段は、例えば撮像領域を全体的に光照射する
広域投光装置であっても良いし、撮像領域の一部を光照
射するスポット投光装置であっても良いし、その様な投
光装置を複数組み合せて成るものであっても良い。
The light projecting means may be, for example, a wide area light projector that irradiates the entire imaging area with light, or a spot light projector that irradiates a part of the imaging area with light, or It may be formed by combining a plurality of light projecting devices.

上記撮像領域の照明状態とは、画像に影響を及ぼす撮像
領域の光に関する状態であり、具体的には例えば撮像領
域の全体的な明暗、撮像領域内の部分的な明暗例えば影
の存否あるいは撮像領域の色に対する照明光の適否等を
挙げることができる。
The illumination state of the imaging area mentioned above refers to the state of light in the imaging area that affects the image, and specifically includes, for example, the overall brightness and darkness of the imaging area, the partial brightness and darkness within the imaging area, such as the presence or absence of shadows, and the imaging area. Examples include the suitability of illumination light for the color of the area.

上記検出手段は、上記撮像領域の照明状態を検出するこ
とができるものであればどの様なものでも良いが、例え
ば画像入力手段によって入力された画像を適宜処理して
撮像領域の照明状態を検出する画像処理手段であっても
良いし、光センサであっても良いし、それらを両方備え
ていても良い。
The detection means may be of any type as long as it can detect the illumination state of the imaging area, but for example, it may detect the illumination state of the imaging area by appropriately processing the image input by the image input means. The image processing means may be an image processing means, an optical sensor, or both may be provided.

上記可変制御対象となる光照射状態とは、画像に影響を
及ぼす光照射状態であって、具体的には例えば光照射の
オン・オフ、照射光量、照射光の色、スポット投光の場
合の照射場所、広域投光を行なうかスポット投光を行な
うかもしくはその双方を行なうか等の投光の種類等を挙
げることができる。
The above-mentioned light irradiation state that is subject to variable control is the light irradiation state that affects the image, and specifically includes, for example, on/off of light irradiation, the amount of light irradiated, the color of the irradiated light, and in the case of spot lighting. Examples include the irradiation location and the type of light projection, such as whether to perform wide area light projection, spot light projection, or both.

(作  用) 上記の如き投光手段、検出手段および制御手段を備える
ことによって、撮像領域の照明状態例えば撮像領域が暗
かったり撮像領域内に部分的に影が存在していたりある
いは撮像領域の色に対して照明が適切でなかったりした
場合そのことを上記検出手段によって検出し、その検出
結果に基づいて上記制御手段により上記投光手段を制御
して例えば適当な光量もしくは適当な色の広域光照射を
行なったりもしくはスポット光照射を行なうことができ
、そうすることによって常に撮像領域を適当な照明状態
、即ち必要な外界認識を容易に行ない得る画像が得られ
る状態にすることができる。
(Function) By providing the above-mentioned light projecting means, detection means, and control means, the illumination condition of the imaging area, for example, when the imaging area is dark, there is a partial shadow within the imaging area, or the color of the imaging area If the illumination is not appropriate for the object, the detection means detects this fact, and based on the detection result, the control means controls the light projecting means to emit wide-area light of an appropriate amount of light or an appropriate color. Irradiation or spot light irradiation can be carried out, so that the imaging area can always be kept in a suitable illumination state, ie, in a state in which an image can easily be obtained that allows the necessary external world recognition.

(実 施 例) 以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る装置の一例の概要を示すブロック
図であり、画像入力手段2の撮像領域4を光照射する投
光手段6が設けられ、該投光手段6は、撮影領域4を適
宜光照射して該撮像領域4を良好に外界認識し得る画像
が得られる照明状態にすべく制御手段8によってその光
照射状態を制御(投光制御)され、該投光制御は撮像領
域の照明状態を検出する検出手段10からの出力に基づ
いて行なわれ、この検出手段10における撮像領域の照
明状態検出は例えば画像入力手段2から出力される画像
を適宜処理することによって行なわれる。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an example of the apparatus according to the present invention, in which a light projecting means 6 for irradiating light onto the imaging area 4 of the image input means 2 is provided. The light irradiation state is controlled (light projection control) by the control means 8 in order to appropriately irradiate the imaging area 4 with light and bring the imaging area 4 into an illumination state in which an image that can be well recognized as the outside world is obtained. The detection of the illumination state of the imaging area by the detection means 10 is performed by appropriately processing the image output from the image input means 2, for example.

第2図は本発明に係る画像処理装置の一実施例を具体的
に示すブロック図であり、以下この実施例について詳細
に説明する。
FIG. 2 is a block diagram specifically showing an embodiment of the image processing apparatus according to the present invention, and this embodiment will be described in detail below.

本実施例は、画像入力手段としてCODを用いたイメー
ジセンサ2を使用して成り、かつ室内の走行路を自動操
縦によって走行する移動車の画像処理装置に本発明を適
用したものである。
In this embodiment, the present invention is applied to an image processing apparatus for a mobile vehicle that uses an image sensor 2 using COD as an image input means and that travels on an indoor running path under automatic control.

本実施例は、投光手段6として撮像領域全体を光照射す
る広域投光装置6aと撮像領域の一部を光照射するスポ
ット投光装置6bとを備え、また撮像領域の照明状態を
検出する検出手段10として照明状態検出用画像処理手
段10aと光センサlObとを備えて成る。
This embodiment includes a wide-area light projector 6a that irradiates the entire imaging region with light and a spot light projector 6b that irradiates a part of the imaging region with light as the light projecting means 6, and also detects the illumination state of the imaging region. The detection means 10 includes an image processing means 10a for detecting illumination conditions and an optical sensor lOb.

第3図は上記イメージセンサ2、両投光装置Oa。FIG. 3 shows the image sensor 2 and both light projectors Oa.

6bおよび光センサ10bを備えた移動車12を概略的
に示す側面図であり、該移動車12は室内の走行路14
を矢印A方向に走行し、イメージセンサ2および両投光
装置8a、’ 6bはそれぞれ撮像領域4や投光領域を
可変に構成されている。なお、広域投光装置6aは撮像
領域4の全体を光照射するものであってイメージセンサ
2が動いて撮像領域が変化するとそれに伴なって光照射
領域を変化させるべく駆動されるものであり、従って例
えば該広域投光装置6aはイメージセンサ2に固設して
該イメージセンサ2と一緒に動くようにしても良い。さ
らに、上記両投光装置6a、 6bは投光領域のみでな
く照射光量や照射光の色(波長)も変更制御可能に構成
されている。
6b and a light sensor 10b;
The image sensor 2 and both light projecting devices 8a and '6b are configured to have variable imaging areas 4 and light projecting areas, respectively. The wide-area light projection device 6a is a device that irradiates the entire imaging region 4 with light, and is driven to change the light irradiation region as the image sensor 2 moves and the imaging region changes. Therefore, for example, the wide-area projector 6a may be fixedly attached to the image sensor 2 and moved together with the image sensor 2. Further, both of the light projecting devices 6a and 6b are configured so that not only the light projecting area but also the amount of irradiated light and the color (wavelength) of the irradiated light can be changed and controlled.

上記イメージセンサ2から出力された画像(画像信号)
は、第2図に示す様に、外界認識用画像処理手段16に
入力される。該処理手段1Bにおいては、イメージセン
サ2から入力された画像信号が各種画像処理アルゴリズ
ムによって処理され、走行路を示すエツジ・領域等の抽
出が行なわれる。
Image output from the above image sensor 2 (image signal)
is input to the external world recognition image processing means 16, as shown in FIG. In the processing means 1B, the image signal input from the image sensor 2 is processed by various image processing algorithms to extract edges, areas, etc. indicating the running route.

上記抽出されたエツジ・領域等の情報はローカルマツプ
生成手段18に入力され、そこで上記エツジ・領域等の
情報に基づいてローカルマツプ、即ち自動車のごく近傍
の外界の状態がどうなっているかを示すマツプが作成さ
れる。このローカルマツプ情報は最適経路生成手段20
に入力され、そこで上記ローカルマツプ情報および予め
入力されている目的地等の情報を基に目的地に向かう最
適経路が決定され、さらにその最適経路を走行するため
の走行方向および走行速度が決定される。これらの走行
方向および走行速度に関する情報はコントローラ22に
入力され、該コントローラ22によって自動車のステア
リングおよび速度が上記走行方向および走行速度情報に
基づいて制御される。
The extracted edge/area information is input to the local map generation means 18, which generates a local map based on the edge/area information, that is, the state of the outside world in the immediate vicinity of the vehicle. A map is created. This local map information is used by the optimal route generating means 20.
The optimal route to the destination is determined based on the above local map information and information such as the destination that has been input in advance, and the travel direction and travel speed for traveling on the optimal route are determined. Ru. This information regarding the traveling direction and traveling speed is input to the controller 22, and the controller 22 controls the steering and speed of the automobile based on the traveling direction and traveling speed information.

一方、上記イメージセンサ2から出力された画像は照明
状態検出用画像処理手段10aに入力され、該手段LO
aによる処理結果と光センサlobからの出力とに基づ
いて投光装置[ta、 8bの投光制御が行なわれる。
On the other hand, the image output from the image sensor 2 is input to the image processing means 10a for illumination state detection, and the image processing means LO
Light projection control of the light projecting device [ta, 8b] is performed based on the processing result by a and the output from the optical sensor lob.

この制御について、第4図に示すフローチャートを参照
しながら説明する。
This control will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、Slにおいて撮像領域の照明状態検出が行なわれ
る。本実施例においては、この照明状態検出は、イメー
ジセンサ2から出力された画像を照明状態検出用画像処
理手段10aによって適当に処理して撮像領域全体の明
るさ、例えば画像の全画素の平均輝度を検出すると共に
撮像領域中の各部の色に対して照明が適切に行なわれて
いるか否かを検出することによって行なわれる。なお、
本実施例においては検出手段として光センサtobも備
えているが、これは補助的に備えているものであり、例
えば走行中移動車が暗い所に入って来た場合にはこの先
センサtobによってそのことを検出し、上記画像処理
手段10aによる平均輝度の算出を省略することが考え
られる。
First, the illumination state of the imaging area is detected in Sl. In this embodiment, this lighting state detection is performed by appropriately processing the image output from the image sensor 2 by the lighting state detection image processing means 10a to determine the brightness of the entire imaging area, for example, the average brightness of all pixels of the image. This is done by detecting whether or not the color of each part in the imaging area is appropriately illuminated. In addition,
In this embodiment, an optical sensor tob is also provided as a detection means, but this is an auxiliary provision.For example, when a moving vehicle enters a dark place while it is running, the sensor tob detects the It is conceivable to detect this and omit the calculation of the average luminance by the image processing means 10a.

この様にして撮像領域の照明状態検出を行なったら、そ
の検出結果に基づきS2において広域投光装置6aの投
光制御が制御手段8によって行なわれる。即ち上記検出
結果に基づき撮像領域が暗い場合にはその暗さに応じた
光量の光を撮像領域に照射し、また撮像領域の各部の色
に対して照明が適当でない場合には適当となる様な色の
光を照射する様に投光制御が行なわれる。
After the illumination state of the imaging area is detected in this way, the control means 8 controls the light projection of the wide area light projecting device 6a in S2 based on the detection result. That is, if the imaging area is dark based on the above detection results, the imaging area is irradiated with an amount of light corresponding to the darkness, and if the illumination is not appropriate for the color of each part of the imaging area, the illumination is adjusted accordingly. Light projection control is performed to emit light of a different color.

そして、上記制御によって広域投光装置6aにより撮像
領域に広域投光した後、その広域投光状態におけるイメ
ージセンサ2から出力された画像を再度照明状態検出用
画像処理手段10aによって画像処理し、S3において
画像中の一部に外乱があるか否か、即ち影の部分がある
か否かが判断され、影がない場合にはS4において上記
外界認識用画像処理手段16で外界認識用の画像処理が
行なわれる。
Then, after the wide-area light projecting device 6a projects light over a wide area onto the imaging area under the above control, the image output from the image sensor 2 in the wide-area light projecting state is again subjected to image processing by the illumination state detection image processing means 10a, and S3 In step S4, it is determined whether there is a disturbance in a part of the image, that is, whether there is a shadow part, and if there is no shadow, the external world recognition image processing means 16 performs image processing for external world recognition in step S4. will be carried out.

また、影がある場合には、S5においてスポット投光装
置6bの投光制御が制御手段8により行なわれる。この
投光制御においては、例えば走行路上における影のある
部分とない部分の境界部にスポット投光が行なわれる。
If there is a shadow, the control means 8 controls the light projection of the spot light projector 6b in S5. In this light projection control, spot light is projected, for example, at the boundary between a shaded area and an unshaded area on the road.

そして、このスポット投光状態におけるイメージセンサ
2から出力された画像が84において上記と同様に外界
認識用の画像処理に供される。
Then, the image output from the image sensor 2 in this spot light projection state is subjected to image processing for external world recognition at 84 in the same manner as described above.

上記撮像領域の照明状態検出と外界認識とは基本的に同
質のものであるので上記照明状態検出用の画像処理の一
部と外界認識用の画像処理の一部との共通化を図ること
が可能であり、その場合には両画像処理手段10a、L
[iを1つの兼用画像処理手段とし、例えば第5図に示
すフローチャートに従って投光制御を行なっても良い。
Since the above-mentioned illumination state detection of the imaging area and external world recognition are basically the same, it is possible to share a part of the image processing for the above-mentioned illumination state detection with a part of the image processing for external world recognition. possible, in which case both image processing means 10a, L
[i may be used as one dual-purpose image processing means, and light projection control may be performed according to the flowchart shown in FIG. 5, for example.

この場合には、まずS6において前記第4図の51と同
様にして撮像領域の照明状態検出を上記兼用画像処理手
段により行ない、次に87において前記第4図の82と
同様にして制御手段8により広域投光装置制御が行なわ
れ、その後S8において外界認識用の画像処理が行なわ
れる。この画像処理は、イメージセンサ2から出力され
る上記S7の制御によって広域投光された撮像領域の画
像を上記兼用画像処理手段に入力し、該兼用画像処理手
段によって行なわれる。続いて、S9においてその外界
認識用の画像処理の結果画像の一部に外乱、即ち影があ
るか否かを判断し、影がなければS6に戻り、影がある
ときはSlOに進んでそこで前記第4図の85と同様の
スポット投光装置制御が行なわれ、そのスポット投光が
行なわれた状態の画像が再度S8において兼用画像処理
手段により外界認識用画像処理される。この画像処理は
例えばそのスポット投光した部分についてのみ行なわれ
、それ以外の部分については既に行なわれている結果が
利用される。
In this case, first, in S6, the illumination state of the imaging area is detected by the dual-purpose image processing means in the same manner as 51 in FIG. 4, and then in 87, the control means 8 Wide-area projector control is performed by the following steps, and then image processing for external world recognition is performed in S8. This image processing is performed by inputting the image of the imaging area output from the image sensor 2 and illuminated over a wide area under the control of S7 to the dual-purpose image processing means. Next, in S9, it is determined whether or not there is a disturbance, that is, a shadow, in a part of the image as a result of the image processing for external world recognition. If there is no shadow, the process returns to S6, and if there is a shadow, the process proceeds to SlO and the process is performed there. The same spot light projection device control as 85 in FIG. 4 is performed, and the image in the state where the spot light has been projected is again subjected to external world recognition image processing by the dual-purpose image processing means in S8. This image processing is performed, for example, only on the spot-projected portion, and the results that have already been performed are used for the other portions.

なお、上記第4図の83における影があるか否かもSl
において行ない、S2においては広域投光装置6aとス
ポット投光装置6bの双方の投光制御を行なうようにし
ても良く、この点については第5図に示すフローチャー
トの場合も同様である。
In addition, whether or not there is a shadow at 83 in FIG. 4 above is also determined by Sl.
, and in S2, the light projection control of both the wide area light projector 6a and the spot light projector 6b may be performed, and this point is also the same in the case of the flowchart shown in FIG.

次に、上記広域投光装置6aの照射量制御と照射色制御
およびスポット投光装置6bの投光制御について、具体
例を示しながらさらに詳しく説明する。
Next, the irradiation amount control and irradiation color control of the wide area light projecting device 6a and the light projection control of the spot light projecting device 6b will be described in more detail while showing specific examples.

まず広域投光装置6aの照射量制御について説明する。First, the irradiation amount control of the wide-area projector 6a will be explained.

第6図(a)はイメージセンサ2によって出力された画
像30を示す図であり、読図において領域Iは壁、領域
■は走行路、線Bは壁と走行路の境界であり、矢印Aは
移動車の走行方向を示す。
FIG. 6(a) is a diagram showing the image 30 output by the image sensor 2. In the map reading, area I is the wall, area ■ is the running route, line B is the boundary between the wall and the running route, and arrow A is the Indicates the direction in which the moving vehicle is traveling.

今、この画像対象となっている撮像領域の明るさが適切
である場合には、例えば画像30のx−X線上の各画素
の輝度は第6図(b)の実線で示す様になり、壁領域I
と走行路領域■との間の輝度差ΔLは十分に大きく、よ
ってその大きな輝度差△Lにより両領域1.  IIを
確実に区分することができる。しかしながら、撮像領域
の照明が適切でなく暗過ぎる場合には上記x−X線上の
各画素の輝度は第6図(b)中の破線で示す如く全体的
に低くなり、その結果側領域I、  IIの間の輝度差
ΔLは極めて小さくなり、両領域I、■をその輝度差に
よって区分することが困難となり、外界認識が正確に行
なえなくなる。よってその様に撮像領域の照明が暗過ぎ
る場合には、良好な明るさになるように照射光量を選択
して広域投光するように制御される。
Now, if the brightness of the imaging area that is the subject of this image is appropriate, for example, the brightness of each pixel on the XX line of the image 30 will be as shown by the solid line in FIG. 6(b), Wall area I
The brightness difference ΔL between the road area 1. II can be reliably classified. However, if the illumination of the imaging area is not appropriate and is too dark, the brightness of each pixel on the x-X line becomes lower overall as shown by the broken line in FIG. 6(b), and as a result, the side area I, The brightness difference ΔL between area II becomes extremely small, making it difficult to distinguish both areas I and II based on the difference in brightness, making it impossible to accurately recognize the external world. Therefore, when the illumination of the imaging area is too dark, the amount of irradiation light is selected so as to provide good brightness, and the illumination is controlled to project over a wide area.

次に、スポット投光装置6bの投光制御について説明す
る。第7図(a)はイメージセンサ2によって出力され
た画像30を示す図であり、読図において領域I、  
n、線B1矢印Aは第6図(a)の場合と同様であり、
ハツチングを施した部分りは影の領域である。この様な
画像の一部に影が存在するときは、通常の画像処理によ
ってはその影の部分りが影であって走行には支障のない
ものであるかあるいは壁等の走行に支障を来すものであ
るかの判別が困難である。かかる場合にはその走行路頭
域■の暗くなっている影部分りと明るい部分との境界部
分にスポット投光を=行ない、そのスポット投光領域C
を含むx−X線上の各画素の輝度を調べる。すると、ス
ポット投光を行なう前の各画素の輝度は第7図(b)中
の実線で示す様に影の部分りとそうでない部分との間に
大きな輝度差△Lが存在し影の部分は何であるのか判別
が困難であるが、スポット投光を行なうことによりその
スポット投光領域C部分の輝度は第7図(b)中破線で
示す様になり、この破線と実線とを比較すれば影の部分
もスポット投光後はスポット投光を行なっていない走行
路領域Hの輝度と略同様であり従ってこの暗くなってい
る部分は走行路■と連続した部分であって走行路の一部
である、つまり暗くなっている部分は影であると判断す
ることができる。
Next, light projection control of the spot light projection device 6b will be explained. FIG. 7(a) is a diagram showing an image 30 output by the image sensor 2, in which areas I,
n, line B1 arrow A is the same as in FIG. 6(a),
The hatched areas are shadow areas. When a shadow exists in a part of such an image, normal image processing can determine whether the shadow is a shadow and does not interfere with driving, or whether it is caused by a wall or the like that interferes with driving. It is difficult to determine whether the In such a case, spot light is projected onto the boundary between the darkened shadow area and the bright area of the driving road area (■), and the spot light is projected onto the boundary area C.
The brightness of each pixel on the xx-ray including Then, as shown by the solid line in FIG. 7(b), the brightness of each pixel before spot light projection is such that there is a large brightness difference ΔL between the shadowed part and the non-shadowed part. Although it is difficult to determine what it is, by performing spot light projection, the brightness of the spot light projection area C becomes as shown by the broken line in Fig. 7(b). Compare this broken line with the solid line. In other words, the brightness of the shadow area after spot lighting is almost the same as that of the driving path area H where spot lighting is not performed, so this darkened area is continuous with the driving path ■ and is part of the driving path. In other words, it can be determined that the dark areas are shadows.

上記スポット投光制御においてはスポット投光のオン・
オフ制御および光量制御と共に影部分の境界部分に投光
しなければならないので投光場所の制御も行なう必要が
ある。
In the above spot lighting control, turning on/off the spot lighting
In addition to off control and light amount control, since light must be projected onto the boundary portion of the shadow area, it is also necessary to control the location of the light projection.

なお、上記の如く照射量および照射色が撮像領域全体に
ついてはほぼ適当であるがその撮像領域の一部に影等の
外乱がある場合には、その部分にのみ上記の如くスポッ
ト投光を行なうのが望ましい。なぜならばその様な場合
はスポット投光のみで十分であり、広域投光を行なうの
はエネルギの無駄であり、またその様に全体的にはほぼ
照射量等が適当なときにさらに広域投光を行なうとそれ
まで適当であった部分における照射量が大き過ぎて不適
当になることもあるからであり、さらに影分部とその他
の部分との間の明暗の差が大きいときは広域投光しても
その明暗の差はあまり小さくならないi合も多いからで
ある。
Note that although the irradiation amount and irradiation color are approximately appropriate for the entire imaging area as described above, if there is a disturbance such as a shadow in a part of the imaging area, spot light is applied only to that part as described above. is desirable. This is because in such cases, only spot lighting is sufficient, and wide area lighting is a waste of energy. This is because if you do so, the amount of irradiation in areas that were previously appropriate may become too large and become inappropriate.Furthermore, if there is a large difference in brightness between the shadow area and other areas, wide-area projection is necessary. This is because there are many cases in which the difference in brightness does not become very small even if

次に、広域投光装置6aの照射光の色制御について説明
する。
Next, color control of the irradiation light from the wide-area projector 6a will be explained.

例えば今イメージセンサ2から出力された画像30が第
8図に示す状態のものであるとする。この画像30中領
域1. n、線Bおよび矢印Aは第6図(a)の場合と
同様であり、その走行路領域Hの一部に異なる色を塗ら
れた異色領域■が存在する。
For example, assume that the image 30 currently output from the image sensor 2 is in the state shown in FIG. This image 30 middle area 1. n, line B, and arrow A are the same as in FIG. 6(a), and a unique color area (2), which is painted in a different color, exists in a part of the travel path area H.

そして、この走行路領域■中に異色領域■が存在するこ
とおよびその異色領域■はそれを検出した場合には走行
路領域の一部、つまり走行可能な領域として判断して良
いという情報が外界認識用画像処理手段■6に予め入力
されているものとする。
Then, the information that the unique color area ■ exists in this travel road area ■ and that the unique color area ■ can be judged as a part of the travel road area, that is, a driveable area when it is detected, is sent to the outside world. It is assumed that the information has been input in advance to the recognition image processing means (6).

そうであれば、該画像処理手段16においては上記領域
I、  n、 I[[を確実に区分することができれば
良く、例えばその区分が画像のR次元信号とG次元信号
のヒストグラムによって行なわれる場合を考える。
If so, the image processing means 16 only needs to be able to reliably classify the regions I, n, and I[[; for example, if the classification is performed using a histogram of the R-dimensional signal and G-dimensional signal of the image. think of.

この場合において、もし照明状態がR次元においてもG
次元においても良好であれば全画素のR次元信号のヒス
トグラムは9A図に示す様に、全画素のG次元信号のヒ
ストグラムは第9B図に示す様になり、従っていずれの
ヒストグラムにおいても谷の方で閾値を決めればその閾
値によりR次元ヒストグラムからは領域Iと領域■、■
とを区分でき、G次元ヒストグラムからは領域I、■と
領域■とを区分でき、よって両ヒストグラムから領域1
.  n、 IIIを正確に区分することができる。
In this case, if the illumination state is also in R dimension, G
If the dimensions are also good, the histogram of the R-dimensional signal of all pixels will be as shown in Figure 9A, and the histogram of the G-dimensional signal of all pixels will be as shown in Figure 9B. If you decide the threshold value, from the R-dimensional histogram, area I, area ■, ■
From the G-dimensional histogram, it is possible to distinguish between region I, ■ and region ■. Therefore, from both histograms, region 1
.. n, III can be accurately classified.

しかしながら、例えば照明状態が適切でなくてR次元の
光は十分であるがG次元の光が不十分な場合がある。こ
の場合、R次元のヒストグラムは第10A図に示す様に
特に問題はないがG次元のヒストグラムは第10B図に
示す様にG次元の光が不十分な関係で各領域I、  n
、 IIIの濃度が全て小さくなりそれらの間にヒスト
グラム上の大きな谷が存在せず、従って両ヒストグラム
を併せても領域■、■の区分が不可能となる。かかる場
合には、例えばすべての波長成分を含む一般的な白色光
照射を行なっても問題は解決されない。なぜならば、そ
の様な白色光照射を行なうとG次元の光は適当であるが
R°次元の光は強過ぎることとなり、よってG次元のヒ
ストグラムは第11B図に示す様に領域I、■と領域■
とを区分可能な形になるがR次元のヒストグラムは第1
1A図に示す様に領域I。
However, for example, there are cases where the illumination condition is not appropriate and the R-dimensional light is sufficient but the G-dimensional light is insufficient. In this case, the R-dimensional histogram has no particular problem as shown in Figure 10A, but the G-dimensional histogram has insufficient light in the G-dimensional area as shown in Figure 10B.
, III are all small, and there is no large valley between them on the histogram. Therefore, even if both histograms are combined, it is impossible to distinguish between regions (1) and (2). In such a case, the problem will not be solved even if, for example, general white light irradiation including all wavelength components is performed. This is because when such white light irradiation is performed, the light in the G dimension is appropriate, but the light in the R degree dimension is too strong, so the histogram in the G dimension is divided into areas I and ■ as shown in Figure 11B. Area■
However, the R-dimensional histogram is the first
Area I as shown in Figure 1A.

■、■とも高濃度側にシフトして領域1. 11. H
の区分が不可能になるからである。よって、その様な場
合にはG次元の光のみを適量照射すべく投光制御し、そ
うすればR次元およびG次元のヒストグラムは第12A
図および第12B図の如くなり、これは上記第9A図お
よび第9B図に示す照明状態が良好な場合と同一であり
、従って両ヒストグラムから正確に各領域1.  n、
 mを区分することができる。
Both ① and ② shift to the high concentration side, and area 1. 11. H
This is because it becomes impossible to differentiate. Therefore, in such a case, the light projection should be controlled to emit an appropriate amount of only the G-dimensional light, and then the R-dimensional and G-dimensional histograms would be similar to the 12th A.
This is the same as when the illumination condition is good as shown in FIGS. 9A and 9B above, and therefore, from both histograms, each region 1. n,
m can be divided.

なお、一般にカラー画像の場合R,G、Bの3成分に分
解して取り込まれるので、画像中の区分すべき部分がさ
らに多い場合にはR,G、B次元の3つのヒストグラム
を用いて区分すれば良く、この場合の照射色制御はこの
3つの次元の照射光が適当となるように制御すれば良い
。また照射色の制御は結局撮像領域の色に基づいて、例
えば最初の撮像領域状態検出用の画像のR,Gもしくは
B次元のヒストグラムを参考にして行なえば良い。
Note that color images are generally separated into three components, R, G, and B, and then captured, so if there are many parts of the image that need to be segmented, the three histograms of R, G, and B dimensions may be used to segment the image. In this case, the irradiation color may be controlled so that these three dimensions of irradiation light are appropriate. Further, the irradiation color may be controlled based on the color of the imaging area, for example, with reference to the R, G, or B-dimensional histogram of the image for initial imaging area state detection.

本発明における投光手段の光照射は必要時のみ、即ち、
撮像領域の照明状態が不適当であってかつ画像入力手段
による画像の取り込み時のみ行なえば良いものである。
In the present invention, the light projection means irradiates light only when necessary, that is,
This need only be done when the illumination state of the imaging area is inappropriate and when an image is captured by the image input means.

また、本発明における投光手段の光照射状態の制御は要
するに撮像領域に対して該領域の状態に基づいて良好な
外界認識が可能な画像が得られるように光照射すべく行
なえば良いものであり、その具体的方法は実施例に記載
のものに限定されず、また必ずしも実施例に記載された
全ての光照射状態制御を行なう必要はなく一部の制御の
み、例えば広域投光装置における照射量制御のみであっ
ても良い。
In addition, the control of the light irradiation state of the light projecting means in the present invention can be simply carried out in such a way that light is irradiated to the imaging area so that an image that allows good recognition of the outside world is obtained based on the state of the area. The specific method is not limited to that described in the examples, and it is not necessarily necessary to control all the light irradiation states described in the examples, but only some of them, for example, controlling the irradiation amount in a wide area floodlighting device. It may be only for control.

本発明における上記画像入力手段から出力された画像は
外界認識のために利用されるものであれば良く、その利
用態様は特に限定されるものではない。つまり、上記実
施例で画像から外界を認識して自動操縦を行なうもので
あったが、例えば前方に障害物を検出した場合にのみ強
制的に操舵や制動を行なう部分的自動操縦を行なうもの
であったりあるいはその場合にワーニング(警報)を行
なうものであっても良く、さらには画像を必要に応じて
適宜処理して移動車に記載したCRT等に表示して運転
者等に外界を認識させるものであっても良い。
The image output from the image input means in the present invention may be used for recognizing the outside world, and the manner in which it is used is not particularly limited. In other words, while the above embodiment performs autopilot by recognizing the external world from images, it is also possible to perform partial autopilot, which forcibly performs steering or braking only when an obstacle is detected in front, for example. The image may be processed as necessary and displayed on a CRT, etc. in the moving vehicle to make the driver aware of the outside world. It may be something.

(発明の効果) 上記の様に、本発明に係る移動車の画像処理装置は、画
像入力手段の撮像領域を投光する投光手段を備え、検出
手段によって上記撮像領域の状態を検出し、その検出結
果に基づいて制御手段により上記投光手段で撮像領域を
適宜光照射させる様に構成されているので、常に撮像領
域を良好な照明状態にすることができ、よって外界認識
用の画像処理の複雑化、長時間化を回避でき、また常に
入力画像に基づく正確な外界認識が可能となる。
(Effects of the Invention) As described above, the image processing device for a moving vehicle according to the present invention includes a light projection means for projecting light onto an imaging region of an image input means, detects the state of the imaging region by a detection means, Based on the detection result, the control means causes the light projecting means to appropriately illuminate the imaging area, so that the imaging area can always be kept in a good illumination state, thereby facilitating image processing for external world recognition. It is possible to avoid the complexity and lengthening of time, and it is also possible to always accurately recognize the external world based on the input image.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一例の概要を示すブロック図、第2図
は本発明の一実施例を示すブロック図、第3図は第2図
に示す実施例を塔載した自動車の側面概念図、 第4図は第2図に示す実施例の投光制御手順を示すフロ
ーチャート、 第5図は他の投光制御手順を示すフローチャート、 第6図(a)、第7図(a)はそれぞれ画像を示す図、 第6図(b)、第7図(b)はそれぞれ第6図(a)、
第7図(a)の画像のx−X線上の各画素の輝度を示す
図、 第8図は他の種類の画像を示す図、 第9A図、第9B図は照明状態が適切である場合のR次
元信号とG次元信号のヒストグラム、第10A図、−第
10B図は照明状態が不適切である場合のR次元信号と
G次元信号のヒストグラム、第11A図、第11B図は
白色光を投光した場合のR次元信号とG次元信号のヒス
トグラム、第12A図、第12B図は適切な色の光を投
光した場合のR次元信号とG次元信号のヒストグラムで
ある。 2・・・画像入力手段 4・・・撮像領域 6・・・投光手段 8・・・制御手段 10・・・検出手段 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6属   第7図
Fig. 1 is a block diagram showing an overview of an example of the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing an embodiment of the invention, and Fig. 3 is a conceptual side view of an automobile equipped with the embodiment shown in Fig. 2. , FIG. 4 is a flowchart showing the light projection control procedure of the embodiment shown in FIG. 2, FIG. 5 is a flowchart showing another light projection control procedure, and FIGS. 6(a) and 7(a) are respectively Figures showing images, Figure 6(b) and Figure 7(b) are respectively Figure 6(a) and Figure 7(b).
Figure 7 is a diagram showing the brightness of each pixel on the x-X line of the image in (a), Figure 8 is a diagram showing other types of images, Figures 9A and 9B are when the illumination condition is appropriate Figures 10A and 10B are histograms of the R-dimensional signal and G-dimensional signal when the illumination condition is inappropriate, and Figures 11A and 11B are histograms of the R-dimensional signal and G-dimensional signal when the illumination condition is inappropriate. Histograms of R-dimensional signals and G-dimensional signals when light is projected. FIGS. 12A and 12B are histograms of R-dimensional signals and G-dimensional signals when light of appropriate colors is projected. 2... Image input means 4... Imaging area 6... Light projection means 8... Control means 10... Detection means Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Genus Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】  外界認識のための画像入力手段を備えた移動車の画像
処理装置であって、 上記画像入力手段の撮像領域を光照射する投光手段と、
上記撮像領域の照明状態を検出する検出手段と、該検出
手段によって検出された上記撮像領域の照明状態に基づ
いて上記投光手段の光照射状態を可変制御する制御手段
とを備えて成ることを特徴とする移動車の画像処理装置
[Scope of Claims] An image processing device for a moving vehicle equipped with an image input means for external world recognition, comprising: a light projection means for irradiating an imaging area of the image input means;
and a control means for variably controlling the light irradiation state of the light projection means based on the illumination state of the imaging region detected by the detection means. Features: Image processing device for moving vehicles.
JP63103190A 1988-04-26 1988-04-26 Image processor for mobile vehicle Pending JPH01274214A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005121641A (en) * 2003-09-16 2005-05-12 Samsung Electronics Co Ltd Artificial mark generating method, estimation method for own position and direction angle of moving robot, estimation device for own position and direction angle of moving robot, moving robot, and estimation program
JP2017224136A (en) * 2016-06-15 2017-12-21 村田機械株式会社 Mobile body and obstacle detector for mobile body

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