JPH0832509B2 - 車両用画像検出装置 - Google Patents

車両用画像検出装置

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JPH0832509B2
JPH0832509B2 JP2262663A JP26266390A JPH0832509B2 JP H0832509 B2 JPH0832509 B2 JP H0832509B2 JP 2262663 A JP2262663 A JP 2262663A JP 26266390 A JP26266390 A JP 26266390A JP H0832509 B2 JPH0832509 B2 JP H0832509B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両用画像検出装置に関し、特に車両に取
り付けたTVカメラの画像を検出して処理する装置に関す
るものである。
〔従来の技術と課題〕
従来より、車両に画像検出手段としてのTVカメラを取
り付けて前方又は後方の走行路における障害物の状態を
検出することにより、運転操作に関する警報を発した
り、或いは自動的にブレーキ操作よ操舵操作を行うシス
テムの研究開発が行われて来ている。
この場合、TVカメラは、車外に取り付ける方法と車内
に取り付ける方法とがあるが、前者の場合には、雨天時
等における雨滴や、塵埃がレンズ表面に付着して明瞭な
画像を得ることが出来ないという欠点がある。
このようにTVカメラのレンズ表面に付着する雨滴や塵
埃を除去する装置が実開昭59−25528号公報に提案され
ているが、このような装置では、雨滴や塵埃を除去する
ために一々TVカメラのレンズを回動させなければなら
ず、時間が掛かると共にその間の画像は使用出来なくな
ってしまうという問題がある。
更に、TVカメラを車外に取り付ける場合には、TVカメ
ラ自身が雨滴や塵埃に晒されるため、その機能が劣化し
易く寿命も短くなってしまうという問題がある。
そこで、TVカメラを車内(フロント/リア・ガラス、
ウィンドウスクリーン、キャノピー)に取り付ける方が
車外の場合より好ましいことになるが、この場合には、
今度は雨滴や塵埃を除去するためのワイパー画像がTVカ
メラの検出画像に入ってしまい、そのまま画像処理を行
うとそのワイパー画像を含む画面は前後の画面と脈絡が
途切れているため画像としては無効となり車両を自動走
行させるための明瞭な画像が得られず、更に、このよう
な無効画面であるにも関わらず無駄な画像処理に時間を
浪費するという問題点があった。
そこで、本発明は、車内にTVカメラを取り付けて画像
検出を行う車両用画像検出装置において、ワイパー画像
に影響されずに有効な画像が得られるようにすることを
目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するための本発明に係る車両用画像
検出装置においては、車両用ワイパーの駆動手段と、該
駆動手段の駆動角度を検出する手段と、該ワイパー前方
の画像を車内から垂直走査線により検出する二次元画像
検出手段と、該検出画像の全走査線中の該ワイパーが交
差するマスク範囲を該駆動角度から演算すると共に該マ
スク範囲の走査線の画像のみをマスク処理してブランク
・データを検出する画像処理手段と、を備えている。
また、本発明では、画像処理手段が、上記のマスク処
理の代わりに該マスク範囲の走査線の画像のみを該ワイ
パーの画像を含まない最新の検出画像中の対応する走査
線の静止画像データで置き換える処理を行うこともでき
る。
〔作用〕
本発明による車両用画像検出装置では、先ず、車両内
部に設けた画像検出手段が車両前方の状況を監視するた
めワイパー前方の画像を検出して絶えず画像処理手段に
送っている。この場合、二次元画像検出手段で検出され
る画像の走査線は、第2図に示すように垂直走査線であ
りワイパーの移動(払拭)方向に対して実質的に垂直な
方向に予め設定されている。
一方、ワイヤーは駆動手段により駆動されるが、払拭
中のワイパーの角度は角度センサによって検出されて画
像処理手段に送られる。
ここで、ワイパーは同図に斜線で示すように或る一定
の幅を持つため、画像検出手段からの検出画像を取り込
んだ画像処理手段では、検出画像を構成する走査線中の
ワイパー検出画像と交差する範囲内の走査線は画像処理
上無意味でありこれをマスクするために、駆動角度検出
手段により検出された駆動手段の駆動角度に基づいてそ
のマスク範囲の走査線を演算により決定する。
そして、画像処理手段では更に、上記のように演算さ
れたマスク範囲の走査線のみを画像検出手段の検出画像
についてマスク処理してブランク・データとして出力
し、その他の走査線についての検出画像はそのままデー
タ出力する。
これにより、ワイパーが検出画像として画像処理手段
に取り込まれた時、ワイパーの画像と交差していない走
査線部分はそのまま出力され、交差した走査線部分のみ
がマスク処理されて出力されることとなる。
従って、ワイパー画像による影響を無効にした画像デ
ータが得られることとなる。
また、本発明では、画像処理手段が、上記のマスク処
理を行わずに、マスクすべき走査線範囲の部分を、ワイ
パー画像を含まない有効な走査線部分の最新の静止検出
画像と置き換えることができる。
〔実 施 例〕
第1図は、本発明に係る車両用画像検出装置の一実施
例の構成を示したブロック図であり、図中、1は車両
(図示せず)のフロント(又は場合によってはリア)ウ
ィンドウのガラス、2はこのガラス1に付着した雨滴又
は塵埃等を払拭するための車両用ワイパー、3はワイパ
ー2の駆動手段としてのワイパーモータ、4はワイパー
モータ3の駆動角度を検出する検出手段としての角度セ
ンサ、5はワイパー2の前方の画像を検出するTVカメラ
装置、6は角度センサからの角度信号によりマスクすべ
き走査線の範囲を求めると共にTVカメラ装置5で得た画
像信号に対しマスク範囲の走査線部分をマスクする画像
処理手段としての画像処理回路をそれぞれ示している。
また、画像処理回路6は、TVカメラ装置5からの画像
信号の水平同期信号を検出する水平同期検出回路61と、
水平同期検出回路61で検出された水平同期信号により検
出画像信号の走査線番号を計数する走査線カウンタ62
と、各走査線間の画素をA/D変換するA/D変換器63と、A/
D変換器63からの出力データを記憶するバッファメモリ6
4と、カウンタ62からの走査線番号と角度センサ4から
のワイパー角度θを受けてA/D変換器63及びバッファ・
メモリ64を制御するCPU65とで構成されている。
次に上記実施例の動作を第2図、第3図、及び画像処
理装置6のマスク処理アルゴリズムを示した第4図を参
照して説明する。
TVカメラ装置5は車両用ワイパー前方の画像A(第1
図参照)を検出して画像信号を絶えず画像処理装置7に
送出している(第4図のステップS1)。
一方、ワイパー2はワイパーモータ3により電動駆動
されており、同時にワイパーモータ3と連動した角度セ
ンサ4によりワイパー2の角度θを示す信号を検出し画
像処理回路6に送出している(同ステップS2)。
この場合、第2図に示すように、TVカメラ装置5の走
査線方向はこのワイパー(斜線で図示)の移動(払拭)
方向に対して垂直に走査されるよう予めカメラ位置が設
定されている。
次に、払拭動作中のワイパー2の画像がTVカメラ装置
5によって検出され、例えば第2図に斜線で示す位置に
ワイパー像が位置する場合にワイパー2の映像が、画像
信号を構成する各走査線と交差する無効走査線の本数を
n本としてマスクするため、画像処理回路6のCPU65で
は、角度センサ4で検出されたワイパー2の駆動角度θ
に基づいてこの走査線範囲の走査線番号j+1とj+n
とを算出する(同ステップS3)。尚、この時、ワイパー
2とTVカメラ装置5の相互の位置関係により、ワイパー
2が第2図に一点鎖線で示す撮像面を通過する時の駆動
角度は予め判明している為、角度センサ4からの駆動角
度θによりTVカメラ装置5で捉えた画像内のどの位置に
ワイパー2の映像が入るかが判ることになる。
以下に、ワイパー2の駆動角度θから上記の走査線番
号j+1とj+nの算出方法について第3図に基づいて
説明する。
同図に於いて、撮像面の寸法を横L1,縦L2、ワイパー
2の回転中心と撮像面の原点位置Oとの距離をHとする
と、先ず、ワイパー2が交差していると考えられる走査
線j+1〜j+nの範囲(斜線で図示)の原点位置Oか
らの水平距離l1,l2は、それぞれ次式で表される。
l1={H−(L2/2)}tanθ l2={H+(L2/2)}tanθ 即ち、撮像面の横の距離L1がN本の走査線で構成され
ている場合には、ワイパー2の映像の走査線の位置は距
離l1とl2間に在ることになる。
従って、L1とN,l1とj+1、及びl2とj+nがそれぞ
れ対応する為、距離l1〜l2間に対応した走査線番号j+
1とj+nは、それぞれ次式で表されることになる。
j+1=N{(1/2)−(l1/L1)} j+n=N{(1/2)−(l2/L1)} ここで、実際には、ワイパー2はそのアームやブレー
ドの変形によるブレを考慮して、上記のj+1とj+n
にマージンを与えてもよい。
そして、TVカメラ装置5から出力された画像信号を構
成する全走査線の内、上記のように求めたマスクすべき
走査線の範囲j+1本目〜j+n本目に対して以下に述
べるマスク処理を実行する。
先ず、画像処理回路6の水平同期検出回路61でTVカメ
ラ装置5の検出画像信号から水平同期信号を検出する
(同ステップS4)。
次に、検出された水平同期信号に含まれる走査線番号
1〜最大値N内の若い方から順番に走査線カウンタ62で
計数してCPU65に伝え、これによりCPU65は、計数値a
が、j+1≦a≦j+nと、a<j+1及びj+n<a
との場合に分けて以下の処理を行う(同ステップS5)。
まず、計数値aがj+1≦a≦j+nの時には、当該
走査線の各画素分のブランク・データ列をバッファメモ
リ64に記憶する(同ステップS6)。尚、このブランク・
データとしては、実際のワイパー画像が“0"データとし
て検出されとすれば、その反対の“1"データとすればよ
い。その他、予め決めておけば種々のブランク・データ
を用いることができる。
また、CPU65は、計数値aが、a<j+1及びj+n
<aの時には、走査線内の各画素をA/D変換器63によりA
/D変換させ(同ステップS7)、A/D変換後のデータ列を
走査線に対応してバッファメモリ64に記憶させる(同ス
テップS8)。
バッファメモリ64はそれぞれ記憶された各走査線毎の
データ列をCPU65の制御により逐次読み出し(同ステッ
プS9)、マスク処理後の一画面分の画像データ出力とし
て出力することになるが、ワイパー部分についてはブラ
ンク・データであるために、後のデータ処理としては考
慮の対象から外されるため、処理エラーは生じない。
尚、第2図に示される画像を構成する各走査線は、NT
SC方式では525本(=N本)の走査線で構成されてい
る。この時は、走査線1〜j+1とj+n〜525の範囲
がワイパー2の映像の写っていない有効画像領域として
送出されることになる。
次に、上述したマスク処理に置いてマスクされた走査
線部分をブランク・データとする代わりに、この部分を
マスクされる以前のデータに置き換える本発明の方法に
ついて説明する。尚、このときの処理の流れは破線で図
示されている。
このときは、CPU65は、計数値aが、a<j+1及び
j+n<aの時に、バッファメモリ64に記憶されている
A/D変換後の各走査線毎の各画素データ列を画面1フレ
ーム分だけフレームメモリ66に記憶させる(同ステップ
S11)。即ち、フレームメモリ66に記憶される各走査線
毎の画素データはマスクされていない最新のデータが記
憶されていることになる。
従って、CPU65は、計数値aが、j+1≦a≦j+n
の時には、フレームメモリ66から走査線カウンタ62の値
に対応した走査線の画素データ列を読み出す(同ステッ
プS12)。
そして読み出した画素データ列を再度バッファメモリ
64に記憶する(同ステップS13)。
その後は、前述したようにバッファメモリ64の内容を
出力する(同ステップS9)ことにより、マスクすべき走
査線部分にマスクされる以前のデータが移植されること
になる。
このようにして、検出画像内に入り込んだワイパーの
映像はマスクされてブランク表示されるか、若しくはマ
スクされる直前の画像データに置き換えられて、ワイパ
ーが映っていない部分(マスクされていない)は有効と
してバッファメモリ64から出力されることとなる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明に係る車両用画像検出装
置によれば、ワイパー前方の車内から検出した二次元画
像の全垂直走査線中の該ワイパーが交差するマスク範囲
をワイパーの駆動角度から演算し、そのマスク範囲の走
査線の画像のみをマスク処理してデータ出力するか、又
はマスク処理の代わりに該マスク範囲の走査線の画像の
みを該ワイパーの画像を含まない最新の検出画像中の対
応する走査線の静止画像データで移植するように構成し
たので、雨天時等のワイパー画像による画像データの品
質の劣化の影響をワイパーが検出画像上に存在し得る極
限られた最小の範囲に留めることができ、且つ得られた
画像データに対して行われる画像処理・認識等において
無駄な処理時間を無くすことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る車両用画像検出装置の一実施例
を示すシステム構成ブロック図、 第2図は、本発明におけるワイパーの映像とTVカメラ装
置の走査線との関係を説明するための作用原理図、 第3図は、本発明におけるマスクすべき走査線範囲を求
める方法を説明した図、 第4図は、実施例におけるマスク処理アルゴリズムを示
すフローチャート図、である。 図において、2はワイパー、3はワイパーモータ、4は
角度センサ、5はTVカメラ装置、6は画像処理回路、を
それぞれ示す。 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両用ワイパーの駆動手段と、該駆動手段
    の駆動角度を検出する手段と、該ワイパー前方の画像を
    車内から垂直走査線により検出する二次元画像検出手段
    と、該検出画像の全走査線中の該ワイパーが交差するマ
    スク範囲を該駆動角度から演算すると共に該マスク範囲
    の走査線の画像のみをマスク処理してブランク・データ
    を出力する画像処理手段と、を備えたことを特徴とする
    車両用画像検出装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の車両用画像検出装置におい
    て、該画像処理手段が、該マスク処理の代わりに該マス
    ク範囲の走査線の画像のみを該ワイパーの画像を含まな
    い最新の検出画像中の対応する走査線の静止画像データ
    で置き換える処理を行うことを特徴とした車両用画像検
    出装置。
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