JPH0980165A - Apparatus and method for detecting object - Google Patents

Apparatus and method for detecting object

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JPH0980165A
JPH0980165A JP18865996A JP18865996A JPH0980165A JP H0980165 A JPH0980165 A JP H0980165A JP 18865996 A JP18865996 A JP 18865996A JP 18865996 A JP18865996 A JP 18865996A JP H0980165 A JPH0980165 A JP H0980165A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-cost apparatus and a method for detecting an object with a simple structure which facilitates the maintenance and management of the side of the object to be detected and without necessity of a high grade image processor. SOLUTION: A retroreflecting material of a predetermined pattern for retroreflecting the light of a near infrared wavelength band is previously provided at an object to be detected. An emitting unit 1 emits a light of a near infrared wavelength band in a monitoring area. A CCD camera 2 is so exposure regulated to make it possible to discriminate the image of high luminance light. The camera 2 images only the image of the monitoring area by the light of the near infrared wavelength band. The image signal from the camera 2 is binarized by a binarizer 3, and the binary image data is stored in an image memory 4. A discriminator 5 discriminates whether the retroreflecting material is present in the monitoring area or not based on the binarized image data.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の物体(人も
含む)が所定の監視領域内に存在するか否かを検出する
物体検出装置及び方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object detecting apparatus and method for detecting whether or not a predetermined object (including a person) exists within a predetermined monitoring area.

【0002】[0002]

【従来の技術】種々の用途において、所定の物体が所定
の監視領域内に存在するか否かを検出することが要請さ
れる。例えば、視覚障害者が監視領域内に進入したとき
に、警報を発したり現在位置を案内したりするために、
視覚障害者が所定領域内に存在するか否かを検出するこ
とが要請される。
BACKGROUND OF THE INVENTION In various applications, it is required to detect whether a given object is within a given surveillance area. For example, when a visually impaired person enters the surveillance area, in order to give an alarm or guide the current position,
It is required to detect whether or not a visually impaired person exists within a predetermined area.

【0003】従来、このような要請に基づいて、例え
ば、図8に示す検出装置が考案された。この検出装置
は、視覚障害者1が監視領域2内に進入したことを検出
するものであり、視覚障害者1が携帯し微弱電波を発す
る発信器3と、監視領域2の上方に設置され、前記発信
器3から発せられた微弱電波を受信する受信器4と、受
信器4が前記微弱電波を受信したか否かを判定する判定
部(図示せず)と、から構成されている。監視領域2
は、発信器3から発せられる微弱電波のレベルと受信器
4の受信感度により定められる。なお、視覚障害者1
は、視覚障害者用の杖5を持っている。
Conventionally, based on such a request, for example, a detecting device shown in FIG. 8 has been devised. This detection device is for detecting that the visually impaired person 1 has entered the monitoring area 2, and is installed above the monitoring area 2 and a transmitter 3 which is carried by the visually impaired person 1 and emits weak radio waves. The receiver 4 includes a receiver 4 that receives the weak radio wave emitted from the transmitter 3, and a determination unit (not shown) that determines whether the receiver 4 receives the weak radio wave. Monitoring area 2
Is determined by the level of the weak radio wave emitted from the transmitter 3 and the receiving sensitivity of the receiver 4. In addition, visually impaired person 1
Has a cane 5 for the visually impaired.

【0004】図8に示す検出装置によれば、発信器3が
監視領域2内に入ると、受信器4が発信器3から発せら
れた微弱電波を受信し、この受信状態が前記判定部によ
り判定されて視覚障害者1が監視領域2内にいることが
検出され、監視領域2内に発信器3がなければ、受信器
4が前記微弱電波を受信せず、この受信しない状態が前
記判定部により判定されて視覚障害者1が監視領域2内
にいないことが検出される。
According to the detection apparatus shown in FIG. 8, when the transmitter 3 enters the monitoring area 2, the receiver 4 receives the weak radio wave emitted from the transmitter 3, and the reception state is determined by the determination unit. If it is determined that the visually impaired person 1 is in the monitoring area 2 and there is no transmitter 3 in the monitoring area 2, the receiver 4 does not receive the weak radio wave, and the state in which the weak radio wave is not received is the determination. It is determined by the section that the visually impaired person 1 is not in the monitoring area 2.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の検出装置では、視覚障害者1が発信器3を携帯する
ことを前提としており、発信器3は故障したりその電源
となる電池の寿命が尽きたりすると作動しないことか
ら、視覚障害者1は比較的短い時間間隔で定期的に電池
の交換をしたり動作確認を行ったりしなければなければ
ならず、発信器3の維持管理に手数を要し面倒であると
ともに、その維持管理を怠り易いことから検出装置が作
動しない可能性も高いという欠点がある。また、発信器
3は比較的高価であり、視覚障害者1は多数であるた
め、前記従来の検出装置はシステム全体として高価であ
るという欠点がある。
However, in the above-mentioned conventional detecting device, it is premised that the visually impaired person 1 carries the transmitter 3, and the transmitter 3 is out of order or the battery serving as its power source has a long life. Since it does not work when it runs out, the visually impaired person 1 has to periodically replace the battery and check the operation at relatively short time intervals, and it is troublesome to maintain the transmitter 3. In addition to being troublesome, there is a drawback in that the detection device is not likely to operate because the maintenance is easy to neglect. Further, since the transmitter 3 is relatively expensive and the number of visually impaired persons 1 is large, the conventional detection device has a drawback that the entire system is expensive.

【0006】そして、このような事情は、視覚障害者が
監視領域内にいるか否かを検出する検出装置のみなら
ず、他の種々の物体が監視領域内に存在するか否かを検
出する検出装置においても、同様である。
Under such circumstances, not only the detection device for detecting whether or not the visually impaired person is in the monitoring area, but also the detection for detecting whether or not various other objects are present in the monitoring area. The same applies to the device.

【0007】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、検出すべき物体に高価な送信器等を設ける必要がな
く、検出すべき物体の側の維持管理が容易であり、ま
た、高度な画像処理回路等の必要がなく、構成が簡単で
安価な物体検出装置及び方法を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is not necessary to provide an expensive transmitter or the like to an object to be detected, maintenance of the object to be detected can be easily performed, and high-level It is an object of the present invention to provide an object detection apparatus and method that does not require a special image processing circuit or the like, has a simple configuration, and is inexpensive.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第1の態様による物体検出装置は、所定の
監視領域に所定波長領域の光を照射する照射手段と、前
記照射手段の付近に配置され、前記所定波長領域の光の
みによる前記監視領域の像を撮像する撮像手段と、前記
撮像手段から得られた画像信号に基づいて、検出すべき
物体に予め設けられた所定パターンの再帰反射材であっ
て前記所定波長領域の光を再帰反射する再帰反射材が、
前記監視領域内に存在するか否かを判定する判定手段
と、を備えたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, an object detecting device according to a first aspect of the present invention is an irradiation unit for irradiating a predetermined monitoring region with light of a predetermined wavelength region, and the irradiation unit. Based on the image signal obtained from the image pickup means, which is arranged in the vicinity and picks up the image of the monitoring area by only the light of the predetermined wavelength area, a predetermined pattern provided in advance on the object to be detected. A retroreflective material that is a retroreflective material that retroreflects light in the predetermined wavelength region,
And a determining means for determining whether or not it exists in the monitoring area.

【0009】なお、再帰反射材のパターンには、再帰反
射材の形状、大きさ、数、複数ある場合の位置関係や互
いの間隔などが含まれる。
The pattern of the retroreflective material includes the shape, the size, the number of the retroreflective material, the positional relationship when there are a plurality of retroreflective materials, the mutual spacing, and the like.

【0010】本発明の第2の態様による物体検出装置
は、前記第1の態様による物体検出装置において、前記
所定パターンの再帰反射材が前記物体の向きに応じて異
なるパターンを有し、前記撮像手段から得られた画像信
号に基づいて、前記監視領域内に存在する前記再帰反射
材の向きを判定する方向判定手段を更に備えたものであ
る。
An object detecting apparatus according to a second aspect of the present invention is the object detecting apparatus according to the first aspect, in which the retroreflective material having the predetermined pattern has a different pattern depending on a direction of the object, It further comprises direction determining means for determining the orientation of the retroreflective material existing in the monitoring area based on the image signal obtained from the means.

【0011】本発明の第3の態様による物体検出装置
は、所定の監視領域に所定波長領域の光を照射する照射
手段と、前記照射手段の付近に配置され、前記所定波長
領域の光のみによる前記監視領域の像を撮像する撮像手
段と、前記撮像手段から時間的に前後して得られた画像
信号に基づいて、検出すべき物体に予め設けられた所定
パターンの再帰反射材であって前記所定波長領域の光を
再帰反射し前記監視領域内に存在する再帰反射材の進行
方向を判定する進行方向判定手段と、を備えたものであ
る。
An object detecting apparatus according to a third aspect of the present invention is an irradiation unit for irradiating a predetermined monitoring region with light in a predetermined wavelength region, and is arranged in the vicinity of the irradiation unit, and uses only light in the predetermined wavelength region. An image pickup means for picking up an image of the monitoring area, and a retroreflective material having a predetermined pattern provided in advance on an object to be detected based on image signals obtained temporally before and after the image pickup means, And a traveling direction determining means for retroreflecting light in a predetermined wavelength region and determining the traveling direction of the retroreflective material existing in the monitoring region.

【0012】本発明の第4の態様による物体検出装置
は、前記第3の態様による物体検出装置において、前記
進行方向判定手段は、前記再帰反射材の像が、前記監視
領域の像に対して予め設定した複数のラインの各々を横
切る位置にあることをそれぞれ検出し、前記複数のライ
ンによる当該検出の時間的な順序に基づいて前記再帰反
射材の進行方向を判定するものである。
An object detecting apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the object detecting apparatus according to the third aspect, wherein the advancing direction determining means determines that the image of the retroreflective material is relative to the image of the monitoring area. It is detected that each of the lines crosses each of a plurality of preset lines, and the traveling direction of the retroreflective material is determined based on the temporal order of the detection by the plurality of lines.

【0013】本発明の第5の態様による物体検出装置
は、前記第1乃至第4のいずれかの態様による物体検出
装置において、前記所定波長領域の光が近赤外波長領域
の光であるものである。
An object detecting device according to a fifth aspect of the present invention is the object detecting device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the light in the predetermined wavelength region is light in the near infrared wavelength region. Is.

【0014】本発明の第6の態様による物体検出装置
は、前記第1乃至第5のいずれかの態様による物体検出
装置において、前記物体が視覚障害者用の杖であるもの
である。
An object detecting apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the object detecting apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the object is a cane for the visually impaired.

【0015】本発明の第7の態様による物体検出方法で
は、所定波長領域の光を再帰反射する所定パターンの再
帰反射材を、検出すべき物体に予め設ける。所定の監視
領域に前記所定波長領域の光を照射する。前記所定波長
領域の光のみによる像を撮像する撮像手段を用いて、前
記所定波長領域の光の照射方向と略同一方向から前記監
視領域を撮像する。前記撮像手段から得られた画像信号
に基づいて、前記再帰反射材が前記監視領域内に存在す
るか否かを判定する。
In the object detecting method according to the seventh aspect of the present invention, a retroreflective material having a predetermined pattern that retroreflects light in a predetermined wavelength region is provided in advance on the object to be detected. A predetermined monitoring region is irradiated with light in the predetermined wavelength region. The monitoring region is imaged from a direction substantially the same as the irradiation direction of the light in the predetermined wavelength region by using an image capturing unit that captures an image of only the light in the predetermined wavelength region. Based on the image signal obtained from the image pickup means, it is determined whether or not the retroreflective material exists in the monitoring area.

【0016】本発明の第8の態様による物体検出方法で
は、前記第7の態様による物体検出方法において、前記
再帰反射材のパターンを前記物体の向きに応じて異なら
せ、前記撮像手段から得られた画像信号に基づいて、前
記監視領域内に存在する前記再帰反射材の向きを判定す
る。
In the object detecting method according to the eighth aspect of the present invention, in the object detecting method according to the seventh aspect, the pattern of the retroreflective material is changed according to the direction of the object, and the pattern is obtained from the image pickup means. The orientation of the retroreflective material present in the monitoring area is determined based on the image signal.

【0017】本発明の第9の態様による物体検出方法で
は、所定波長領域の光を再帰反射する所定パターンの再
帰反射材を、検出すべき物体に予め設ける。所定の監視
領域に前記所定波長領域の光を照射する。前記所定波長
領域の光のみによる像を撮像する撮像手段を用いて、前
記所定波長領域の光の照射方向と略同一方向から前記監
視領域を撮像する。前記撮像手段から時間的に前後して
得られた画像信号に基づいて、前記監視領域内に存在す
る前記再帰反射材の進行方向を判定する。
In the object detecting method according to the ninth aspect of the present invention, a retroreflective material having a predetermined pattern for retroreflecting light in a predetermined wavelength region is provided in advance on the object to be detected. A predetermined monitoring region is irradiated with light in the predetermined wavelength region. The monitoring region is imaged from a direction substantially the same as the irradiation direction of the light in the predetermined wavelength region by using an image capturing unit that captures an image of only the light in the predetermined wavelength region. The traveling direction of the retroreflective material existing in the monitoring area is determined based on the image signals obtained temporally before and after by the image pickup means.

【0018】本発明によれば、使用に際して、照射手段
が照射する所定波長領域の光を再帰反射する所定パター
ンの再帰反射材を、検出すべき物体に予め設けておく。
再帰反射材は、照射光の方向と略同一方向にのみ高輝度
光を反射する(再帰反射)する特性を有している。
According to the present invention, in use, a retroreflective material having a predetermined pattern that retroreflects light in a predetermined wavelength range irradiated by the irradiation means is provided in advance on the object to be detected.
The retroreflective material has the property of reflecting high-luminance light only in the same direction as the direction of the irradiation light (retroreflection).

【0019】したがって、照射手段により前記所定波長
領域の光が監視領域に照射され、撮像手段が照射手段の
付近に配置されているので、監視領域内に再帰反射材が
存在すれば、撮像手段が撮像する再帰反射材の像の輝度
は高輝度となり、しかもその像は前記所定波長領域の光
によるものである。
Therefore, since the irradiation means irradiates the monitoring area with the light in the predetermined wavelength range, and the imaging means is arranged in the vicinity of the irradiation means, if the retroreflective material exists in the monitoring area, the imaging means is The brightness of the image of the retroreflective material to be captured is high, and the image is due to the light in the predetermined wavelength region.

【0020】一方、照射手段により照射された前記所定
波長領域の光による、再帰反射材以外の部分(背景)の
像の輝度は、再帰反射材の像の輝度よりはるかに低い。
背景の像は周囲の照明の光や太陽光によっても生ずる
が、前記所定波長領域を周囲の照明の光や太陽光が含ま
れないように定めておく(前記所定波長領域を、前記第
5の態様のように、例えば近赤外波長領域としておく)
ことにより、たとえ周囲の照明の光や太陽光による背景
の像の輝度が高くなったとしても、その光による背景の
像は前記所定波長領域の光によるものではなくなること
になる。
On the other hand, the brightness of the image of the portion (background) other than the retroreflective material due to the light in the predetermined wavelength range irradiated by the irradiation means is much lower than the brightness of the image of the retroreflective material.
Although the background image is also generated by the light of the surrounding illumination and the sunlight, the predetermined wavelength region is defined so as not to include the light of the surrounding illumination and the sunlight (the predetermined wavelength region is defined as the fifth wavelength region). As in the embodiment, for example, the near infrared wavelength region is set)
As a result, even if the brightness of the background image due to the light of the surrounding illumination or the sunlight is increased, the background image due to the light is not due to the light in the predetermined wavelength region.

【0021】ところで、撮像手段は、前記所定波長領域
の光のみによる像を撮像する。したがって、前述したよ
うに、監視領域内の再帰反射材の像は高輝度であって前
記所定波長領域の光によるものであるのに対し、監視領
域内の背景の像は輝度が低いかあるいは前記所定波長領
域の光によるものでないので、結局、撮像手段により得
られた画像信号から、監視領域内の再帰反射材の像のみ
を輝度の高低により簡単に抽出することができる。
By the way, the image pickup means picks up an image of only the light in the predetermined wavelength region. Therefore, as described above, while the image of the retroreflective material in the monitoring area has high brightness and is due to the light in the predetermined wavelength range, the background image in the monitoring area has low brightness or Since it is not due to the light in the predetermined wavelength region, after all, only the image of the retroreflective material in the monitoring region can be easily extracted from the image signal obtained by the image pickup means by the brightness.

【0022】このため、検出すべき物体の像などを高度
な画像処理回路や難しい画像処理手法により背景から抽
出することなく、撮像手段からの画像信号に基づいて、
検出すべき物体に設けられた再帰反射材が監視領域内に
存在するか否かを判定手段により簡単に判定することが
でき、ひいては検出すべき物体が監視領域内に存在する
か否かを検出することができる。したがって、本発明に
よれば、高度な画像処理回路等の必要がなく、構成が簡
単で安価となる。
Therefore, the image of the object to be detected or the like is not extracted from the background by a sophisticated image processing circuit or a difficult image processing method, and based on the image signal from the image pickup means,
Whether or not the retroreflective material provided on the object to be detected is present in the monitoring area can be easily judged by the judgment means, and thus it is detected whether or not the object to be detected is present in the monitoring area. can do. Therefore, according to the present invention, there is no need for an advanced image processing circuit or the like, and the configuration is simple and the cost is low.

【0023】また、本発明では、検出すべき物体には、
再帰反射材を設けるだけであって、従来のように送信器
等を設ける必要がない。再帰反射材は送信器等に比べて
極めて安価であるので、本発明によれば、システム全体
としてのコストを大幅に低減することができる。また、
本発明では、再帰反射材を物体に設けるだけであるの
で、検出すべき物体の側の電池交換や動作確認などの維
持管理の手数なしに、長期に渡って当該物体検出装置の
確実な動作を確保することができる。
In the present invention, the object to be detected is
Only the retroreflective material is provided, and there is no need to provide a transmitter or the like as in the conventional case. Since the retroreflective material is much cheaper than a transmitter or the like, according to the present invention, the cost of the entire system can be significantly reduced. Also,
In the present invention, since only the retroreflective material is provided on the object, reliable operation of the object detection device can be ensured over a long period of time without the need for maintenance such as battery replacement and operation confirmation on the object side to be detected. Can be secured.

【0024】また、再帰反射材のパターンを前記物体の
向きに応じて異ならせておけば、前記第2及び第8の態
様のように、撮像手段から得られた画像信号に基づい
て、監視領域内に存在する再帰反射材の向きを方向判定
手段により簡単に判定することができる。したがって、
この場合には、検出すべき物体の有無のみならず、検出
すべき物体の向きも知ることができる。
If the pattern of the retroreflective material is made different according to the direction of the object, the monitoring area is based on the image signal obtained from the image pickup means as in the second and eighth aspects. The direction of the retroreflective material present therein can be easily determined by the direction determining means. Therefore,
In this case, not only the presence or absence of the object to be detected but also the direction of the object to be detected can be known.

【0025】また、前記第3、第4及び第9の態様のよ
うに、撮像手段から時間的に前後して得られた画像信号
に基づいて再帰反射材の進行方向を判定すれば、検出す
べき移動物体の進行方向を検出することができる。そし
て、その進行方向が判定できない場合には当該移動物体
が存在しないことになるので、結果的に当該移動物体が
監視領域内に存在するか否かも検出することができるこ
とになる。
Further, as in the third, fourth and ninth modes, if the advancing direction of the retroreflective material is judged based on the image signals obtained temporally before and after from the image pickup means, it is detected. It is possible to detect the traveling direction of the moving object to be moved. When the traveling direction cannot be determined, the moving object does not exist, and as a result, it can be detected whether the moving object exists in the monitoring area.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】まず、本発明の第1の実施の形態
による物体検出装置及び方法について、図1乃至図5を
参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an object detecting apparatus and method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0027】図1は、本発明の第1の実施の形態による
物体検出装置を示す概略ブロック図である。図2は、照
射部1及びCCDカメラ2の配置例を示す説明図であ
る。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an object detecting device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an arrangement example of the irradiation unit 1 and the CCD camera 2.

【0028】本実施の形態による物体検出装置は、図1
に示すように、照射部1と、CCDカメラ2と、2値化
処理部3と、画像メモリ4と、判定部5と、これらの各
要素を制御する制御部6と、を備えている。
The object detecting apparatus according to the present embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the irradiation unit 1, the CCD camera 2, the binarization processing unit 3, the image memory 4, the determination unit 5, and the control unit 6 that controls each of these elements are provided.

【0029】本実施の形態では、照射部1は、図面には
示していないが、近赤外線波長領域の光を発光する赤外
線LEDと、該赤外線LEDを点灯駆動する駆動回路
と、を備えている。そして、照射部1は、図2に示すよ
うに、所定の監視領域7に上方から近赤外波長の光を照
射するように、監視領域7の上方に設置されている。本
実施の形態では、照射部1が、監視領域7に所定波長領
域の光を照射する照射手段を構成している。なお、照射
部1が照射する光は近赤外線波長領域の光に限定される
ものではない。また、本実施の形態では、照射部1は、
監視領域7の上方からほぼその真下へ光を照射するよう
に配置されているが、監視領域7の上方から斜め下方へ
光を照射するように配置したり、用途によっては監視領
域7の側方から横方向へ光を照射するように配置したり
してもよい。
In the present embodiment, the irradiation unit 1 is provided with an infrared LED, which is not shown in the drawing, for emitting light in the near infrared wavelength region, and a drive circuit for lighting and driving the infrared LED. . Then, as shown in FIG. 2, the irradiation unit 1 is installed above the monitoring area 7 so as to irradiate a predetermined monitoring area 7 with light having a near-infrared wavelength from above. In the present embodiment, the irradiation unit 1 constitutes an irradiation unit that irradiates the monitoring area 7 with light in a predetermined wavelength range. The light emitted by the irradiation unit 1 is not limited to the light in the near infrared wavelength range. Further, in the present embodiment, the irradiation unit 1 is
Although it is arranged so as to irradiate light from above the monitoring area 7 almost directly below it, it may be arranged so as to irradiate light from above the monitoring area 7 obliquely downward, or depending on the application, to the side of the monitoring area 7. It may be arranged so as to irradiate light laterally from.

【0030】CCDカメラ2は、図2に示すように、照
射部1の付近に配置されており、照射部1の光照射方向
と略同一方向から監視領域7の像を撮像するように配置
されている。また、CCDカメラ2は、図1に示すよう
に、受光側に近赤外線波長領域の光のみを透過する光学
フィルタ8を有しており、近赤外線波長領域の光による
監視領域7の像のみを撮像するようになっている。さら
に、CCDカメラ2は可変光学絞り9及び電子シャッタ
調節部10を有しており、これらを、画像信号増幅器
(図示せず)のゲイン調整や後述する2値化処理部3の
輝度閾値の調整等との関係で、適当に設定することによ
り、CCDカメラ2は高輝度光による像が判別可能なよ
うに露光調整されている。本実施の形態では、CCDカ
メラ2からの画像信号において高輝度光の部分以外の輝
度がほとんどゼロレベルとなってCCDカメラ2自体に
よって高輝度光の像のみが抽出されるように、前記露光
調整が行われている。もっとも、CCDカメラ2からの
画像信号において高輝度光の部分以外の輝度がゼロレベ
ルではないが高輝度光の部分の輝度のレベルより低レベ
ルとなるように前記露光調整を行えばよく、CCDカメ
ラ2自体によっては高輝度光の像のみが抽出されなくて
もよい。この場合であっても、例えば後述する2値化処
理部3の輝度閾値を適当に定めることにより、高輝度光
の像のみを簡単に抽出することができる。本実施の形態
では、CCDカメラ2が、高輝度光による像が判別可能
なように露光調整されるとともに、近赤外線波長領域の
光のみによる監視領域7の像を撮像する撮像手段とし
て、採用されているが、このような撮像手段はCCDカ
メラに限定されるものではない。
As shown in FIG. 2, the CCD camera 2 is arranged in the vicinity of the irradiation unit 1, and is arranged so as to pick up an image of the monitoring area 7 from a direction substantially the same as the light irradiation direction of the irradiation unit 1. ing. Further, as shown in FIG. 1, the CCD camera 2 has an optical filter 8 which transmits only light in the near-infrared wavelength region on the light receiving side, and only the image of the monitoring region 7 by the light in the near-infrared wavelength region is displayed. It is designed to capture images. Further, the CCD camera 2 has a variable optical diaphragm 9 and an electronic shutter adjusting section 10, which are used to adjust the gain of an image signal amplifier (not shown) and the brightness threshold value of a binarization processing section 3 described later. The exposure of the CCD camera 2 is adjusted so that the image of high-intensity light can be discriminated by appropriately setting it in consideration of the above. In the present embodiment, the exposure adjustment is performed so that the brightness of the image signal from the CCD camera 2 other than the high brightness light portion becomes almost zero level and only the high brightness light image is extracted by the CCD camera 2 itself. Is being done. Of course, in the image signal from the CCD camera 2, the exposure adjustment may be performed so that the luminance of the portion other than the high-luminance light portion is not zero level but lower than the luminance level of the high-luminance light portion. Depending on 2 itself, only the image of high brightness light may not be extracted. Even in this case, for example, by appropriately setting the brightness threshold of the binarization processing unit 3 to be described later, only the image of high brightness light can be easily extracted. In the present embodiment, the CCD camera 2 is used as an image pickup unit that adjusts the exposure so that an image of high-intensity light can be discriminated and also picks up an image of the monitoring region 7 by only light in the near-infrared wavelength region. However, such an image pickup means is not limited to the CCD camera.

【0031】なお、監視領域7の最大の範囲は、照射部
1の照射野とCCDカメラ2の視野との重複領域である
が、監視領域7は、後述する判定部5により判定する領
域を適宜定めることによって、当該重複領域の全部又は
当該重複領域の任意の一部の領域のみとすることが可能
である。
The maximum range of the monitoring area 7 is the overlapping area of the irradiation field of the irradiation unit 1 and the field of view of the CCD camera 2, but the monitoring area 7 is an area to be judged by the judgment unit 5 described later. By defining, it is possible to set the entire overlapping area or only an arbitrary partial area of the overlapping area.

【0032】本実施の形態による物体検出装置は、図2
及び図3に示すように、検出すべき物体、例えば視覚障
害者11が持つ視覚障害者用の杖12に、近赤外線波長
領域の光を再帰反射する所定のパターンの再帰反射材を
予め設けておくことを、前提とする。
The object detecting apparatus according to the present embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, an object to be detected, for example, a walking blind 12 for the visually impaired person 11 is provided with a retroreflective material having a predetermined pattern for retroreflecting light in the near infrared wavelength region in advance. The premise is to put it.

【0033】図3は、再帰反射材の種々のパターンの例
を示す図である。図2及び図3(a)に示す例では、杖
12の全周に渡って長さL1の再帰反射材13が設けら
れている。図3(b)に示す例では、杖12の全周に渡
って同一長さL2の2つの再帰反射材14a,14bが
杖12の長さ方向に間隔L3をあけて設けられている。
図3(c)に示す例では、杖12の全周に渡って長さL
4の再帰反射材15aが設けられ、再帰反射材15aに
対して杖12の把持側に間隔L5をあけて長さL6(>
L4)の再帰反射材15bが杖12の全周に渡って設け
られている。図3(d)に示す例では、杖12の全周に
渡って同一長さL7の3つの再帰反射材16a,16
b,16cが設けられ、杖12の先端側に配置された再
帰反射材16aと中央の再帰反射材16bとは間隔L8
があけられ、中央の再帰反射材16bと杖12の把持側
の再帰反射材16cとは間隔L9(<L8)があけられ
ている。
FIG. 3 is a diagram showing examples of various patterns of the retroreflective material. In the example shown in FIGS. 2 and 3A, the retroreflective material 13 having a length L1 is provided over the entire circumference of the cane 12. In the example shown in FIG. 3B, two retroreflective members 14 a and 14 b having the same length L 2 are provided over the entire circumference of the cane 12 at intervals L 3 in the longitudinal direction of the cane 12.
In the example shown in FIG. 3C, the length L is set over the entire circumference of the cane 12.
The retroreflective material 15a of No. 4 is provided, and the length L6 (>
The retroreflective material 15b of L4) is provided over the entire circumference of the cane 12. In the example shown in FIG. 3D, three retroreflective members 16a, 16 having the same length L7 are provided over the entire circumference of the cane 12.
b and 16c are provided, and a distance L8 is provided between the retroreflective material 16a arranged on the tip side of the cane 12 and the central retroreflective material 16b.
A space L9 (<L8) is formed between the central retroreflective material 16b and the retroreflective material 16c on the gripping side of the cane 12.

【0034】図3(a)及び図3(b)に示す再帰反射
材のパターンは、杖12の向き(すなわち、杖12の先
端側か把持側か)にかかわらず同一であるが、図3
(c)及び図3(d)に示す再帰反射材のパターンは、
杖12の向きに応じて異なっている。すなわち、図3
(c)に示す例では、先端側の再帰反射材15aの長さ
L4と把持側の再帰反射材15bの長さL6とが異なっ
ている。また、図3(d)に示す例では、先端側の再帰
反射材16aと中央の再帰反射材16bとの間の間隔L
8と、中央の再帰反射材16bと把持側16cとの間隔
L9とが、異なっている。
The pattern of the retroreflective material shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b) is the same regardless of the orientation of the cane 12 (that is, whether the tip side or the gripping side of the cane 12).
The pattern of the retroreflective material shown in (c) and FIG.
It differs depending on the direction of the cane 12. That is, FIG.
In the example shown in (c), the length L4 of the retroreflective material 15a on the tip side is different from the length L6 of the retroreflective material 15b on the grip side. In the example shown in FIG. 3D, the distance L between the retroreflective material 16a on the tip side and the retroreflective material 16b on the center side is L.
8 and the distance L9 between the central retroreflective material 16b and the grip side 16c are different.

【0035】以下の説明では、便宜上、杖12には、図
2及び図3(a)に示すように再帰反射材13が設けら
れているものとする。
In the following description, for the sake of convenience, it is assumed that the cane 12 is provided with a retroreflective material 13 as shown in FIGS. 2 and 3 (a).

【0036】再び、図1を参照すると、2値化処理部3
はCCDカメラ2から得られた画像信号を所定の輝度閾
値で2値化処理を行い、2値化画像データを得る。画像
メモリ4は、この2値化画像データを記憶する。
Referring again to FIG. 1, the binarization processing unit 3
Performs binarization processing of the image signal obtained from the CCD camera 2 with a predetermined brightness threshold value to obtain binarized image data. The image memory 4 stores this binarized image data.

【0037】再帰反射材13は、照射光の方向と略同一
方向にのみ高輝度光を反射する(再帰反射)する特性を
有している。したがって、照射部1により近赤外線波長
領域の光が監視領域7に照射され、CCDカメラ2が照
射部1の付近に配置されているので、監視領域7内に再
帰反射材13が存在すれば、CCDカメラ2が撮像する
再帰反射材13の像の輝度は高輝度となり、しかもその
像は近赤外線波長領域の光によるものである。一方、照
射部1により照射された近赤外線波長領域の光による、
再帰反射材13以外の部分(背景)の像の輝度は、再帰
反射材13の像の輝度よりはるかに低い。背景の像は周
囲の照明の光や太陽光によっても生ずるが、周囲の照明
の光や太陽光は近赤外線波長領域の光をほとんど含まな
いので、たとえ周囲の照明の光や太陽光による背景の像
の輝度が高くなったとしても、その光による背景の像は
近赤外線波長領域の光によるものではなくなることにな
る。したがって、本実施の形態では、CCDカメラ2
は、高輝度光による像のみを抽出するように露光調整さ
れるとともに近赤外線波長領域の光のみによる像を撮像
するので、結局、CCDカメラ2から、監視領域7内の
再帰反射材13の像のみが高輝度の像として抽出された
画像信号が得られる。このため、2値化処理部3の輝度
閾値を適当に設定しておくことにより、2値化処理部3
から、再帰反射材13の像のみを抽出した画像データが
得られることとなり、この画像データが画像メモリ4に
記憶されることとなる。
The retroreflective material 13 has the property of reflecting high-luminance light only in the direction substantially the same as the direction of the irradiation light (retroreflection). Therefore, since the irradiation unit 1 irradiates the monitoring region 7 with light in the near-infrared wavelength region, and the CCD camera 2 is arranged in the vicinity of the irradiation unit 1, if the retroreflective material 13 exists in the monitoring region 7, The brightness of the image of the retroreflective material 13 captured by the CCD camera 2 is high, and the image is due to light in the near infrared wavelength range. On the other hand, due to the light in the near-infrared wavelength range irradiated by the irradiation unit 1,
The brightness of the image of the portion (background) other than the retroreflective material 13 is much lower than the brightness of the image of the retroreflective material 13. The background image is also generated by the light of the surrounding illumination and the sunlight, but since the light of the ambient illumination and the sunlight hardly include light in the near-infrared wavelength region, even if the light of the ambient illumination and the background of the sunlight Even if the brightness of the image becomes high, the background image due to the light is not due to the light in the near infrared wavelength region. Therefore, in this embodiment, the CCD camera 2
Is subjected to the exposure adjustment so as to extract only the image of the high-intensity light and captures the image of only the light in the near-infrared wavelength region, so that the image of the retroreflective material 13 in the monitoring region 7 is finally obtained from the CCD camera 2. Only the image signal extracted as a high-intensity image is obtained. Therefore, by appropriately setting the brightness threshold of the binarization processing unit 3,
From this, image data obtained by extracting only the image of the retroreflective material 13 is obtained, and this image data is stored in the image memory 4.

【0038】今、CCDカメラ2の視野における可視像
が図4(a)に示すような像である場合には、画像メモ
リ4に記憶される画像データが示す像は、図4(b)に
示すように、再帰反射材13の像のみとなり、背景が消
去されることになる。なお、図4においては、便宜上、
視覚障害者11、杖12及び再帰反射材13の像も、視
覚障害者11、杖12及び再帰反射材13と同一符号を
付している。また、図4中の上方向が図2中の左方向に
相当し、図4中の下方向が図2中の右方向に対応してい
る。
If the visible image in the field of view of the CCD camera 2 is such an image as shown in FIG. 4A, the image represented by the image data stored in the image memory 4 is as shown in FIG. 4B. As shown in FIG. 7, only the image of the retroreflective material 13 is left and the background is erased. In FIG. 4, for convenience,
The images of the visually impaired person 11, the cane 12 and the retroreflective material 13 are also assigned the same reference numerals as those of the visually impaired person 11, the cane 12 and the retroreflective material 13. Further, the upward direction in FIG. 4 corresponds to the leftward direction in FIG. 2, and the downward direction in FIG. 4 corresponds to the rightward direction in FIG.

【0039】このように、本実施の形態では、高度な画
像処理回路や難しい画像処理手法を用いることなく、簡
単に再帰反射材13の像のみを背景から抽出することが
できる。
As described above, in this embodiment, only the image of the retroreflective material 13 can be easily extracted from the background without using an advanced image processing circuit or a difficult image processing method.

【0040】また、図1において、判定部5は、画像メ
モリ4に記憶された画像データに基づいて監視領域7内
に再帰反射材13が存在するか否かを判定し、存在する
と判定した場合には、再帰反射材13が監視領域7内に
存在する旨の検出信号を出力する。
Further, in FIG. 1, the determination unit 5 determines whether or not the retroreflective material 13 is present in the monitoring area 7 based on the image data stored in the image memory 4, and when it is determined that it is present. , A detection signal indicating that the retroreflective material 13 is present in the monitoring area 7 is output.

【0041】例えば、判定部5は、画像データ中の監視
領域7に対応する領域に高輝度の部分が存在するか否
か、存在すれば当該高輝度の部分のパターンが再帰反射
材13のパターンに適合するか否かを判定することによ
って、監視領域7内に再帰反射材13が存在するか否か
(すなわち、画像データ中の監視領域7に対応する領域
に再帰反射材13のパターンに適合する所定パターンの
像が存在するか否か)を判定する。高輝度の部分のパタ
ーンが再帰反射材13のパターンに適合するか否かの判
定は、通常の画像認識手法に従って、例えば、再帰反射
材13の形状、大きさ等に基づいて判定することができ
る。また、例えば、図3(b)〜(d)に示すような例
では、再帰反射材の間隔等にも基づいて判定することが
できる。
For example, the determining unit 5 determines whether or not a high-intensity portion exists in the area corresponding to the monitoring area 7 in the image data, and if so, the pattern of the high-intensity portion is the pattern of the retroreflective material 13. Whether the retroreflective material 13 exists in the monitoring area 7 (that is, the pattern of the retroreflective material 13 is adapted to the area corresponding to the monitoring area 7 in the image data). It is determined whether or not there is an image of a predetermined pattern. Whether or not the pattern of the high-brightness portion matches the pattern of the retroreflective material 13 can be determined according to a normal image recognition method, for example, based on the shape, size, etc. of the retroreflective material 13. . Further, for example, in the example shown in FIGS. 3B to 3D, the determination can be made based on the distance between the retroreflective materials and the like.

【0042】なお、判定部5は、単に、画像データ中の
監視領域7に対応する領域に高輝度の部分が存在するか
否かを判定することによって、監視領域7内に再帰反射
材13が存在するか否かを判定することもできる。しか
し、周囲の照明の光や太陽光は近赤外線波長領域の光が
近赤外線波長領域の光を含んでいてその強度が強い場合
も可能性は低いもののあり得る。そこで、誤検出を防止
するため、画像データ中の監視領域7に対応する領域に
高輝度の部分が存在する場合に当該高輝度の部分のパタ
ーンが再帰反射材13のパターンに適合するか否かも判
定することによって、監視領域7内に再帰反射材13が
存在するか否かを判定することが好ましい。
The determination unit 5 simply determines whether or not there is a high-intensity portion in the area corresponding to the monitoring area 7 in the image data, so that the retroreflective material 13 is present in the monitoring area 7. It is also possible to determine whether or not it exists. However, there is a low possibility that the light of the surrounding illumination or the sunlight is strong even if the light in the near-infrared wavelength range includes the light in the near-infrared wavelength range. Therefore, in order to prevent erroneous detection, if there is a high-luminance portion in the area corresponding to the monitoring area 7 in the image data, it may be determined whether the pattern of the high-luminance portion matches the pattern of the retroreflective material 13. It is preferable to judge whether or not the retroreflective material 13 exists in the monitoring area 7 by judging.

【0043】なお、本実施の形態では、2値化処理部
3、画像メモリ4及び判定部5が、CCDカメラ2から
得られた画像信号に基づいて、杖12に設けられた再帰
反射材13が監視領域7内に存在するか否かを判定する
判定手段を構成している。
In the present embodiment, the binarization processing unit 3, the image memory 4, and the determination unit 5 are provided on the cane 12 based on the image signal obtained from the CCD camera 2, and the retroreflective material 13 is provided. It constitutes a determination means for determining whether or not is present in the monitoring area 7.

【0044】次に、本実施の形態による物体検出装置の
動作について、図5に示すフローチャートを参照して説
明する。
Next, the operation of the object detecting device according to this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0045】動作を開始すると、まず、ステップS1
で、画像データを画像メモリ4に取り込む。この取り込
みは、制御部6の制御下で次のようにして行われる。ま
ず、制御部6は、照射部1に近赤外線波長領域の光を発
光させるとともに、CCDカメラ2にそのシャッタを開
らかせて1画像分の画像信号を2値化処理部3に供給さ
せる。制御部6は、少なくともCCDカメラ2のシャッ
タが開いている間は照射部1を点灯させ続ける。また、
制御部6は、2値化処理部3にCCDカメラ2からの画
像信号の2値化処理を行わせ、2値化処理部3から得ら
れる2値化画像データを画像メモリ4に記憶させる。
When the operation is started, first, step S1
Then, the image data is loaded into the image memory 4. This fetching is performed as follows under the control of the control unit 6. First, the control unit 6 causes the irradiation unit 1 to emit light in the near-infrared wavelength region, and causes the CCD camera 2 to open its shutter to supply an image signal for one image to the binarization processing unit 3. The control unit 6 continues to turn on the irradiation unit 1 at least while the shutter of the CCD camera 2 is open. Also,
The control unit 6 causes the binarization processing unit 3 to binarize the image signal from the CCD camera 2, and stores the binarized image data obtained from the binarization processing unit 3 in the image memory 4.

【0046】次に、ステップS2で、制御部6の制御下
において、判定部5が、前述したようにして、画像メモ
リ4に記憶された画像データに基づいて監視領域7内に
再帰反射材13が存在するか否かを判定する。存在する
と判定した場合には、ステップS3で、判定部5が再帰
反射材13が監視領域7内に存在する旨の検出信号(物
体識別信号)を出力し、ステップS1に戻る。一方、S
2で存在しないと判定されると、直接ステップS1に戻
る。
Next, in step S2, under the control of the control unit 6, the determination unit 5 sets the retroreflective material 13 in the monitoring area 7 based on the image data stored in the image memory 4 as described above. Is present. When it is determined that the retroreflective material 13 exists in the monitoring area 7, the determination unit 5 outputs a detection signal (object identification signal) indicating that the retroreflective material 13 exists in the monitoring area 7, and returns to step S1. On the other hand, S
If it is determined in step 2 that there is not, the process directly returns to step S1.

【0047】なお、本実施の形態では、検出すべき物体
が視覚障害者用の杖12とされているので、判定部5か
らの前記検出信号は、視覚障害者11が所定領域内にい
ることを示すことになる。この検出信号は、例えば、視
覚障害者11に対して音声で現在位置を案内したり危険
な場所であることを警告するためなどに用いることがで
きる。
In this embodiment, since the object to be detected is the cane 12 for the visually impaired person, the detection signal from the judging section 5 indicates that the visually impaired person 11 is within the predetermined area. Will be shown. This detection signal can be used, for example, to give the visually impaired person 11 a voice guidance of the current position or to warn the user of a dangerous place.

【0048】以上説明した本実施の形態による物体検出
装置によれば、視覚障害者11や杖12の像などを高度
な画像処理回路や難しい画像処理手法により背景から抽
出することなく、CCDカメラ2からの画像信号に基づ
いて、杖12に設けられた再帰反射材13が監視領域7
内に存在するか否かを簡単に判定することができ、結
局、検出すべき杖12が監視領域7内に存在するか否
か、ひいては視覚障害者11が所定領域内にいるか否か
を検出することができる。したがって、本実施の形態に
よれば、高度な画像処理回路等の必要がなく、構成が簡
単で安価となる。
According to the object detecting apparatus of the present embodiment described above, the CCD camera 2 can be used without extracting the image of the visually impaired person 11 or the walking stick 12 from the background by using an advanced image processing circuit or a difficult image processing method. Based on the image signal from the
It is possible to easily determine whether or not the wand 12 is present in the inside of the monitoring area 7, and eventually it is detected whether or not the wand 12 to be detected is present within the monitoring area 7, and thus whether or not the visually impaired person 11 is within a predetermined area. can do. Therefore, according to the present embodiment, there is no need for an advanced image processing circuit or the like, and the configuration is simple and inexpensive.

【0049】また、本実施の形態では、検出すべき物体
には、再帰反射材13を設けるだけであって、従来のよ
うに送信器等を設ける必要がない。再帰反射材13は送
信器等に比べて極めて安価であるので、本実施の形態に
よれば、システム全体としてのコストを大幅に低減する
ことができる。また、本実施の形態では、再帰反射材1
3を杖12に設けるだけであるので、視覚障害者12の
側の電池交換や動作確認などの維持管理の手数なしに、
長期に渡って当該物体検出装置の確実な動作を確保する
ことができる。
Further, in this embodiment, the object to be detected is only provided with the retroreflective material 13, and it is not necessary to provide a transmitter or the like as in the conventional case. Since the retroreflective material 13 is much cheaper than the transmitter or the like, according to the present embodiment, the cost of the entire system can be significantly reduced. Further, in this embodiment, the retroreflective material 1 is used.
Since only 3 is provided on the cane 12, there is no need for maintenance work such as battery replacement and operation confirmation on the side of the visually impaired person 12,
It is possible to ensure a reliable operation of the object detection device for a long period of time.

【0050】次に、本発明の第2の実施の形態による物
体検出装置について、説明する。
Next, an object detecting device according to a second embodiment of the present invention will be described.

【0051】本実施の形態による物体検出装置は、前記
第1の実施の形態による物体検出装置と基本的には同様
に構成されるが、一部のみ変形したものである。すなわ
ち、本実施の形態による物体検出装置は、図3(c)や
図3(d)に示すように杖12の向きに応じて異なるパ
ターンを有する再帰反射材が杖12に設けられることを
前提とする。以下の説明では、便宜上、杖12には、図
3(c)に示すように再帰反射材15a,15bが設け
られているものとする。また、本実施の形態による物体
検出装置では、図1中の判定部5が、画像メモリ4に記
憶された画像データに基づいて監視領域7内に再帰反射
材15a,15bが存在するか否かを判定するのみなら
ず、画像メモリ4に記憶された画像データに基づいて監
視領域7内に存在する再帰反射材15a,15bの向き
を判定する。
The object detecting device according to the present embodiment is basically the same as the object detecting device according to the first embodiment, but is partially modified. That is, the object detecting device according to the present embodiment is premised on that the retroreflective material having a different pattern depending on the direction of the cane 12 is provided on the cane 12 as shown in FIGS. 3C and 3D. And In the following description, for the sake of convenience, it is assumed that the cane 12 is provided with retroreflective materials 15a and 15b as shown in FIG. Further, in the object detection device according to the present embodiment, the determination unit 5 in FIG. 1 determines whether or not the retroreflective materials 15a and 15b are present in the monitoring area 7 based on the image data stored in the image memory 4. In addition, the orientations of the retroreflective materials 15a and 15b existing in the monitoring area 7 are determined based on the image data stored in the image memory 4.

【0052】本実施の形態による物体検出装置の動作に
ついて、図6及び図7を参照して説明する。
The operation of the object detecting device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

【0053】図6は、本実施の形態において画像メモリ
4に記憶される画像データが示す像の例を示す図であ
る。図6においては、便宜上、再帰反射材15a,15
bの像も再帰反射材15a,15bと同一符号を付して
おり、図6中の上方向が図2中の左方向に相当し、図6
中の下方向が図2中の右方向に対応している。また、図
7は、本実施の形態による物体検出装置の動作を示すフ
ローチャートであり、図5に示すフローチャート中のス
テップと同一ステップには同一符号を付し、その詳細な
説明は省略する。
FIG. 6 is a diagram showing an example of an image represented by the image data stored in the image memory 4 in the present embodiment. In FIG. 6, for convenience, the retroreflective materials 15a, 15
The image of b is also given the same reference numerals as the retroreflective materials 15a and 15b, and the upward direction in FIG. 6 corresponds to the leftward direction in FIG.
The downward direction in the middle corresponds to the right direction in FIG. Further, FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the object detection device according to the present embodiment. The same steps as those in the flowchart shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0054】本実施の形態では、動作を開始すると、前
述したステップS1で2値画像データが画像メモリ4に
取り込まれる。今、視覚障害者11が図2に示すように
図2中の右側から左側に進行して(あるいは進行しよう
として)杖12(ただし、今は、杖12には再帰反射材
15a,15bが設けられているものとしている。)が
監視領域7に入っている場合には、杖12の先端側が把
持側に対して図2中の左方向に突き出されるので、画像
メモリ4に記憶される画像データが示す像は、図6
(a)に示すように、再帰反射材15a,15bの像の
みとなって背景が消去され、しかも、長さの短い再帰反
射材15aの像が長さの長い再帰反射材15bに対して
上側に現れる。一方、視覚障害者11が図2とは逆に図
2中の左側から右側に進行して(あるいは進行しようと
して)杖12が監視領域7に入っている場合には、杖1
2の先端側が把持側に対して図2中の右方向に突き出さ
れるので、画像メモリ4に記憶される画像データが示す
像は、図6(b)に示すように、再帰反射材15a,1
5bの像のみとなって背景が消去され、しかも、長さの
長い再帰反射材15bの像が長さの短い再帰反射材15
aに対して上側に現れる。
In this embodiment, when the operation is started, the binary image data is loaded into the image memory 4 in step S1 described above. Now, as shown in FIG. 2, the visually handicapped person 11 advances (or is about to proceed) from the right side to the left side in FIG. 2 (however, the cane 12 is now provided with retroreflective materials 15a and 15b). 2) in the monitoring area 7, the tip side of the cane 12 is projected to the left side in FIG. The image of the data is shown in Figure 6.
As shown in (a), the background is erased with only the images of the retroreflective materials 15a and 15b, and the image of the retroreflective material 15a having a short length is located above the retroreflective material 15b having a long length. Appear in. On the other hand, when the visually impaired person 11 advances (or tries to proceed) from the left side to the right side in FIG.
Since the tip end side of 2 is projected rightward in FIG. 2 with respect to the gripping side, the image represented by the image data stored in the image memory 4 is the retroreflective material 15a, as shown in FIG. 6 (b). 1
The image of 5b is removed, the background is erased, and the image of the long-length retroreflective material 15b is the short-length of the retroreflective material 15.
Appears on the upper side with respect to a.

【0055】次に、ステップS2で、判定部5が、画像
データ画像メモリ4に記憶された画像データに基づいて
監視領域7内に再帰反射材15a,15bが存在するか
否かを判定する。存在しないと判定した場合には、ステ
ップS1に戻る。一方、ステップS2で存在すると判定
されると、ステップS10で、判定部5が、画像メモリ
4に記憶された画像データに基づいて監視領域7内に存
在する再帰反射材15a,15bの向きを判定する。こ
の向きの判定は、例えば、次のようにして行うことがで
きる。すなわち、図6に示すように、上側の再帰反射材
15a又は15bの垂直方向の射影長さv1、及び、下
側の再帰反射材15b又は15aの垂直方向の射影長さ
v2を求め、v1<v2である(図6(a)の状態であ
る)か否かを判定することによって、再帰反射材15
a,15bの向き(すなわち、杖12の先端の向きであ
って視覚障害者11の進行方向)が正方向(図6中の上
方向であって図2中の左方向)であるか逆方向(図6中
の下方向であって図2中の右方向)であるか否かを判定
する。
Next, in step S2, the determination section 5 determines whether or not the retroreflective materials 15a and 15b are present in the monitoring area 7 based on the image data stored in the image data image memory 4. If it is determined that there is not, the process returns to step S1. On the other hand, if it is determined in step S2 that the retroreflective materials 15a and 15b are present in the monitoring area 7, the determination unit 5 determines the orientation of the retroreflective materials 15a and 15b in step S10 based on the image data stored in the image memory 4. To do. The determination of this direction can be performed as follows, for example. That is, as shown in FIG. 6, the vertical projection length v1 of the upper retroreflective material 15a or 15b and the vertical projection length v2 of the lower retroreflective material 15b or 15a are obtained, and v1 < By determining whether or not v2 (the state of FIG. 6A), the retroreflective material 15
The direction of a, 15b (that is, the direction of the tip of the cane 12 and the traveling direction of the visually impaired person 11) is the forward direction (the upward direction in FIG. 6 and the leftward direction in FIG. 2) or the reverse direction. (Downward in FIG. 6 and rightward in FIG. 2) is determined.

【0056】ステップS10で正方向であると判定する
と、ステップ11で判定部5は正方向判別信号を出力
し、ステップS1に戻る。本実施の形態では、この正方
向判別信号は、視覚障害者11が所定の領域にいて正方
向に進行しているかあるいは進行しようとしていること
を示すことになる。一方、ステップS10で正方向でな
いと判定すると、ステップ12で判定部5は逆方向判別
信号を出力し、ステップS1に戻る。本実施の形態で
は、この逆方向判別信号は、視覚障害者11が所定の領
域にいて逆方向に進行しているかあるいは進行しようと
していることを示すことになる。これらの正方向判別信
号及び逆方向判別信号は、例えば、視覚障害者11に対
して音声で、現在位置のみならず視覚障害者11の進行
方向の行き先を案内するために、用いることができる。
また、これらの正方向判別信号及び逆方向判別信号は、
例えば、道路横断時の案内のみならず交通信号機の制御
のために用いることもできる。
When it is determined in step S10 that the direction is the forward direction, the determination section 5 outputs the forward direction determination signal in step 11, and the process returns to step S1. In the present embodiment, this forward direction discrimination signal indicates that the visually impaired person 11 is in the predetermined area and is or is about to proceed in the forward direction. On the other hand, when it is determined in step S10 that the direction is not the forward direction, the determination unit 5 outputs the reverse direction determination signal in step 12, and the process returns to step S1. In the present embodiment, this backward direction discrimination signal indicates that the visually impaired person 11 is in the predetermined area and is moving in the backward direction or is about to proceed. The forward direction determination signal and the backward direction determination signal can be used, for example, by voice to the visually impaired person 11 to guide not only the current position but also the destination in the traveling direction of the visually impaired person 11.
Further, these forward direction determination signal and reverse direction determination signal are
For example, it can be used not only for guidance when crossing a road but also for controlling a traffic signal.

【0057】このように、本実施の形態によれば、検出
しようとする物体の向きを極めて簡単に検出することが
できる。
As described above, according to the present embodiment, the direction of the object to be detected can be detected very easily.

【0058】なお、本実施の形態では、再帰反射材15
a,15bの向き(すなわち、杖12の先端の向き)を
2方向に分けて判定していたが、必要に応じて、もっと
細分化して向きを判定してもよい。例えば、前述したよ
うにv1<v2であるか否かを判定するのみならず、図
6に示すように、左側の再帰反射材15a又は15bの
水平方向の射影長さh1、及び、右側の再帰反射材15
b又は15aの垂直方向の射影長さh2を求め、h1<
v2であるか否かも判定することによって、杖12の先
端の向きが4方向(図6中の、上左方向、上右方向、下
左方向、下右方向)のいずれであるかを判定することも
できる。また、再帰反射材15a,15bの向き(すな
わち、杖12の先端の向き)を厳密に知る必要がある場
合には、例えば、再帰反射材15a,15bの像の中心
座標を求め長さの長い再帰反射材15bの像の中心座標
から長さの短い再帰反射材15aの像の中心座標へ向か
うベクトルを演算すればよい。
In this embodiment, the retroreflective material 15 is used.
Although the directions of a and 15b (that is, the direction of the tip of the cane 12) are divided into two directions for determination, the directions may be determined by further subdividing them as necessary. For example, as described above, not only is it determined whether or not v1 <v2, but also the horizontal projection length h1 of the left retroreflector 15a or 15b and the right retroreflector 15a or 15b as shown in FIG. Reflector 15
The vertical projection length h2 of b or 15a is calculated, and h1 <
By also determining whether or not it is v2, it is determined which of the four directions (the upper left direction, the upper right direction, the lower left direction, and the lower right direction in FIG. 6) the orientation of the tip of the wand 12 is. You can also When it is necessary to strictly know the direction of the retroreflective materials 15a and 15b (that is, the direction of the tip of the cane 12), for example, the central coordinates of the images of the retroreflective materials 15a and 15b are obtained and the length is long. A vector from the center coordinates of the image of the retroreflective material 15b to the center coordinates of the image of the short-length retroreflective material 15a may be calculated.

【0059】次に、本発明の第3の実施の形態による物
体検出装置について、説明する。
Next, an object detecting device according to a third embodiment of the present invention will be described.

【0060】本実施の形態による物体検出装置は、前記
第1の実施の形態による物体検出装置を以下に説明する
ように変形したものであり、他の点は前記第1の実施の
形態による物体検出装置と同様に構成されている。すな
わち、本実施の形態による物体検出装置は、図5中のス
テップS1の画像取り込みが本装置の動作中に比較的短
い時間間隔で順次行われるとともに、図1中の判定部5
が図9に示す動作を行うように、前記第1の実施の形態
による物体検出装置を変形したものである。
The object detecting apparatus according to this embodiment is obtained by modifying the object detecting apparatus according to the first embodiment as described below, and the other points are the object according to the first embodiment. It is configured similarly to the detection device. That is, in the object detection device according to the present embodiment, the image capturing in step S1 in FIG. 5 is sequentially performed at relatively short time intervals during the operation of the device, and the determination unit 5 in FIG.
Is a modification of the object detection device according to the first embodiment so as to perform the operation shown in FIG.

【0061】なお、以下の説明では、便宜上、杖12に
は、図2及び図3(a)に示すように再帰反射材13が
設けられているものとする。
In the following description, it is assumed that the cane 12 is provided with a retroreflective material 13 as shown in FIGS. 2 and 3 (a) for the sake of convenience.

【0062】本実施の形態における判定部5の動作につ
いて、図9及び図10を参照して説明する。図9は、本
実施の形態における判定部5の動作を示すフローチャー
トである。図10は、ある時点において画像メモリ4に
記憶される画像データが示す像の例を示す図である。図
10においては、便宜上、再帰反射材13の像も再帰反
射材13と同一符号を付しており、図10中の上方向が
図2中の左方向に相当し、図10中の下方向が図2中の
右方向に対応している。
The operation of the determination unit 5 in this embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the determination unit 5 in this embodiment. FIG. 10 is a diagram showing an example of an image represented by the image data stored in the image memory 4 at a certain time. In FIG. 10, for convenience, the image of the retroreflective material 13 is also given the same reference numeral as the retroreflective material 13, and the upward direction in FIG. 10 corresponds to the leftward direction in FIG. 2 and the downward direction in FIG. Corresponds to the right direction in FIG.

【0063】本実施の形態では、図10に示すように、
画像メモリ4に記憶される画像データが示す像(すなわ
ち、監視領域7の像)に対して、予め4本のラインC1
〜C4が設定されている。これらのラインC1〜C4
は、前記画像データ自体に現れるわけではなく、当該画
像上の線状の位置を示すものであり、仮想的なものであ
る。本実施の形態では、ラインC1〜C4は、図10中
の左右方向に延び、互いに間隔をあけて平行となり、か
つ、図10中の下からラインC1〜C4の順となるよう
に、設定されている。各ラインC1〜C4の間隔や監視
領域7における位置等は、図10に示す例に限定される
ものではない。
In the present embodiment, as shown in FIG.
For the image indicated by the image data stored in the image memory 4 (that is, the image of the monitoring area 7), four lines C1 are previously set.
~ C4 is set. These lines C1 to C4
Does not appear in the image data itself, but indicates a linear position on the image and is virtual. In the present embodiment, the lines C1 to C4 are set so as to extend in the left-right direction in FIG. 10, are parallel to each other with a space therebetween, and are in order of the lines C1 to C4 from the bottom in FIG. ing. The intervals between the lines C1 to C4 and the positions in the monitoring area 7 are not limited to the example shown in FIG.

【0064】本実施の形態による物体検出装置が動作を
開始すると、判定部5は、まず、ステップS21で、そ
の時点で画像メモリ4に記憶されている最新の画像デー
タに基づいて、当該画像データが示す画像においてライ
ンC1を横切る位置に(換言すれば、ラインC1上に)
高輝度の像(すなわち、通常は再帰反射材13の像)が
あるか否かを判定する。この判定は、具体的には、例え
ば、ラインC1上の各画素の値を調べ、それらの画素中
に高輝度を示す値を有する画素があるか否かを判定する
ことによって行うことができる。ステップS21でライ
ンC1を横切る位置に高輝度の像があると判定されると
ステップS23に移行し、ステップS21でラインC1
を横切る位置に高輝度の像がないと判定されるとステッ
プS22に移行する。したがって、ステップS21の処
理中の時点tにおいて、図10(a)に示すように再帰
反射材13の像がラインC1を横切る位置にあると、ス
テップS23に移行することになる。
When the object detecting apparatus according to the present embodiment starts its operation, first in step S21, the determination unit 5 determines the image data based on the latest image data stored in the image memory 4 at that time. At a position crossing the line C1 in the image indicated by (in other words, on the line C1)
It is determined whether or not there is a high-luminance image (that is, an image of the retroreflective material 13 normally). Specifically, this determination can be performed by, for example, checking the value of each pixel on the line C1 and determining whether or not there is a pixel having a value indicating high brightness. If it is determined in step S21 that there is a high-luminance image at a position crossing the line C1, the process proceeds to step S23, and in step S21, the line C1 is detected.
If it is determined that there is no high-intensity image at a position that crosses, the process proceeds to step S22. Therefore, when the image of the retroreflective material 13 is located at a position crossing the line C1 as shown in FIG. 10A at the time point t during the process of step S21, the process proceeds to step S23.

【0065】ステップS22において、判定部5は、そ
の時点で画像メモリ4に記憶されている最新の画像デー
タに基づいて、当該画像データが示す画像においてライ
ンC4を横切る位置に(換言すれば、ラインC4上に)
高輝度の像(すなわち、通常は再帰反射材13の像)が
あるか否かを判定する。ラインC4を横切る位置に高輝
度の像があると判定されるとステップS33に移行し、
ラインC4を横切る位置に高輝度の像がないと判定され
るとステップS21に戻る。したがって、ステップS2
2の処理中の時点t’において、図10(c)に示すよ
うに再帰反射材13の像がラインC4を横切る位置にあ
ると、ステップS33に移行することになる。
In step S22, the determination section 5 determines, based on the latest image data stored in the image memory 4 at that time, that the image indicated by the image data crosses the line C4 (in other words, the line C4). On C4)
It is determined whether or not there is a high-luminance image (that is, an image of the retroreflective material 13 normally). If it is determined that there is a high-intensity image at the position that crosses the line C4, the process proceeds to step S33,
If it is determined that there is no high-intensity image at the position crossing the line C4, the process returns to step S21. Therefore, step S2
When the image of the retroreflective material 13 is located at a position that crosses the line C4 as shown in FIG. 10C at the time point t ′ during the processing of 2, the process proceeds to step S33.

【0066】ステップS23において、判定部5は、所
定時間Δt1だけ待機する。これは、ステップS21で
ラインC1を横切る位置に高輝度の像があると判定され
てから所定時間Δt1を経過した後に得られた画像デー
タに基づいて後述するステップS26の判定を行うこと
により、検出すべき物体である杖12(本実施の形態で
は、杖12を移動体として捉える)の移動速度に比べて
高速で移動する移動体を無視して、検出精度を向上させ
るためである。もっとも、必ずしもステップS23の処
理を行う必要はなく、ステップS21でラインC1を横
切る位置に高輝度の像があると判定された場合には、直
ちにステップS24に移行するようにしてもよい。
In step S23, the determination section 5 waits for a predetermined time Δt1. This is detected by performing the determination in step S26, which will be described later, based on the image data obtained after a predetermined time Δt1 has elapsed since it was determined in step S21 that there is a high-luminance image at the position crossing the line C1. This is because the moving object moving at a higher speed than the moving speed of the cane 12 (in the present embodiment, the cane 12 is regarded as a moving object) that is an object to be ignored is ignored to improve the detection accuracy. However, it is not always necessary to perform the process of step S23, and if it is determined in step S21 that there is a high-luminance image at a position crossing the line C1, the process may immediately proceed to step S24.

【0067】次に、判定部5は、計時を開始し(ステッ
プS24)、ステップS24で計時を開始してから所定
時間Δt2を経過したか否かを判定する(ステップS2
5)。所定時間Δt2を経過していればステップS21
に戻り、所定時間Δt2を経過していなければステップ
S26に移行する。ステップS26において、判定部5
は、その時点で画像メモリ4に記憶されている最新の画
像データに基づいて、当該画像データが示す画像におい
てラインC2を横切る位置に(換言すれば、ラインC2
上に)高輝度の像(すなわち、通常は再帰反射材13の
像)があるか否かを判定する。ラインC2を横切る位置
に高輝度の像がないと判定されるとステップS25に戻
り、ラインC2を横切る位置に高輝度の像があると判定
されるとステップS27に移行する。したがって、ステ
ップS26の処理中の時点t+Δt(前記時点tからΔ
t時間経過した時点)において、図10(b)に示すよ
うに再帰反射材13の像がラインC2を横切る位置にあ
ると、ステップS27に移行することになる。
Next, the determination section 5 starts time counting (step S24), and determines whether or not a predetermined time Δt2 has elapsed since the time counting started in step S24 (step S2).
5). If the predetermined time Δt2 has elapsed, step S21
Then, if the predetermined time Δt2 has not elapsed, the process proceeds to step S26. In step S26, the determination unit 5
On the basis of the latest image data stored in the image memory 4 at that time, at a position crossing the line C2 in the image indicated by the image data (in other words, the line C2
It is determined whether or not there is a high-luminance image (that is, an image of the retroreflective material 13 normally) on the upper side. If it is determined that there is no high-luminance image at the position that crosses the line C2, the process returns to step S25, and if it is determined that there is a high-luminance image at the position that crosses the line C2, the process proceeds to step S27. Therefore, at the time point t + Δt during the processing of step S26 (from the time point t, Δ
When the image of the retroreflective material 13 is located at a position that crosses the line C2 as shown in FIG. 10B after the time t has elapsed), the process proceeds to step S27.

【0068】なお、ステップS24,S25の処理を行
わずにステップS23からあるいはステップS21から
直ちにステップS26に移行するとともに、ステップS
26でラインC2を横切る位置に高輝度の像がないと判
定された場合に再びステップS26に戻るようにしても
よい。ただし、再帰反射材13の像が図10中の斜め上
方に進行して一旦ラインC1を横切った後にラインC2
を横切ることなく監視領域7の像から外れてしまうよう
なこともあり得るので、前述したようにステップS2
4,S25の処理を行うことが好ましい。
It should be noted that the processing directly proceeds from step S23 or step S21 to step S26 without performing the processing of steps S24 and S25, and at the same time, proceeds to step S26.
If it is determined that there is no high-intensity image at the position crossing the line C2 at 26, the process may return to step S26 again. However, the image of the retroreflective material 13 advances diagonally upward in FIG. 10 and once crosses the line C1 and then the line C2.
Since it may happen that the image does not cross the image of the monitoring area 7 without crossing the path, as described above, step S2
It is preferable to perform the processing of S4 and S25.

【0069】ステップS27において、判定部5は、ス
テップS26でラインC2を横切る位置にあると判定し
た高輝度の像が、再帰反射材13のパターンに適合する
か否かを判定する。この判定は、例えば、図10(b)
に示すように当該像の垂直方向の射影長さv10を求
め、この射影長さv10が所定範囲に入っているか否か
を判定することによって、行うことができる。再帰反射
材13のパターンに適合しないと判定されるとステップ
S21に戻り、再帰反射材13のパターンに適合すると
判定されるとステップS28に移行する。
In step S27, the determination section 5 determines whether or not the high-intensity image determined to cross the line C2 in step S26 matches the pattern of the retroreflective material 13. This determination is made, for example, in FIG.
It is possible to do this by obtaining the vertical projection length v10 of the image as shown in FIG. 3 and determining whether or not the projection length v10 is within a predetermined range. If it is determined that it does not match the pattern of the retroreflective material 13, the process returns to step S21, and if it is determined that it does not match the pattern of the retroreflective material 13, the process proceeds to step S28.

【0070】なお、ステップS27の判定は、可能性は
低いものの高輝度の像が再帰反射材13の像でない場合
もあり得るので、誤検出を防止して検出精度を向上させ
るために行われるものである。もっとも、ステップS2
7の処理を行わずに、ステップS26でラインC2を横
切る位置に高輝度の像があると判定された場合に直ちに
ステップS28に移行するようにしてもよい。
Note that the determination in step S27 is made in order to prevent erroneous detection and improve detection accuracy, since the high-luminance image may not be the image of the retroreflective material 13 although the possibility is low. Is. However, step S2
Instead of performing the process of step 7, if it is determined in step S26 that there is a high-luminance image at a position crossing the line C2, the process may immediately proceed to step S28.

【0071】ステップS28において判定部5は正方向
判別信号を出力し、ステップS21に戻る。本実施の形
態では、この正方向判別信号は、図10(a)(b)に
示すように、最初に再帰反射材13の像がラインC1を
横切る位置にあることが検出された(ステップS21で
YES)後にラインC2を横切る位置にあることが検出
された場合(ステップS26でYES)に、出力される
ことになるので、視覚障害者11が所定の領域にいて正
方向(図10中の上方向であって図2中の左方向)に進
行していることを示すことになる。
In step S28, the determination section 5 outputs a forward direction determination signal, and the process returns to step S21. In the present embodiment, as shown in FIGS. 10A and 10B, this forward direction determination signal is first detected that the image of the retroreflective material 13 is located at the position where the image crosses the line C1 (step S21). If it is detected that the line C2 crosses the line C2 (YES in step S26), it is output. Therefore, the visually impaired person 11 is in a predetermined area and is in the forward direction (in FIG. 10). This means that the vehicle is traveling in the upward direction and to the left in FIG.

【0072】また、ステップS22においてラインC4
を横切る位置に高輝度の像があると判定されると、ライ
ンC3に関して、前述したステップS23〜S28と同
様のステップS33〜S38が行われる。
In step S22, line C4
If it is determined that there is a high-intensity image at a position that crosses, the steps S33 to S38 similar to the steps S23 to S28 described above are performed on the line C3.

【0073】すなわち、ステップS33において、判定
部5は、所定時間Δt1だけ待機する。これは、ステッ
プS22でラインC4を横切る位置に高輝度の像がある
と判定されてから所定時間Δt1を経過した後に得られ
た画像データに基づいて後述するステップS36の判定
を行うことにより、検出すべき物体である杖12(本実
施の形態では、杖12を移動体として捉える)の移動速
度に比べて高速で移動する移動体を無視して、検出精度
を向上させるためである。もっとも、必ずしもステップ
S33の処理を行う必要はなく、ステップS22でライ
ンC4を横切る位置に高輝度の像があると判定された場
合には、直ちにステップS34に移行するようにしても
よい。
That is, in step S33, the determination section 5 waits for a predetermined time Δt1. This is detected by performing the determination in step S36, which will be described later, based on the image data obtained after a predetermined time Δt1 has elapsed since it was determined in step S22 that there is a high-luminance image at the position crossing the line C4. This is because the moving object moving at a higher speed than the moving speed of the cane 12 (in the present embodiment, the cane 12 is regarded as a moving object) that is an object to be ignored is ignored to improve the detection accuracy. However, it is not always necessary to perform the process of step S33, and if it is determined in step S22 that there is a high-luminance image at a position crossing the line C4, the process may immediately proceed to step S34.

【0074】次に、判定部5は、計時を開始し(ステッ
プS34)、ステップS34で計時を開始してから所定
時間Δt2を経過したか否かを判定する(ステップS3
5)。所定時間Δt2を経過していればステップS21
に戻り、所定時間Δt2を経過していなければステップ
S36に移行する。ステップS36において、判定部5
は、その時点で画像メモリ4に記憶されている最新の画
像データに基づいて、当該画像データが示す画像におい
てラインC3を横切る位置に(換言すれば、ラインC3
上に)高輝度の像(すなわち、通常は再帰反射材13の
像)があるか否かを判定する。ラインC3を横切る位置
に高輝度の像がないと判定されるとステップS35に戻
り、ラインC3を横切る位置に高輝度の像があると判定
されるとステップS37に移行する。したがって、ステ
ップS36の処理中の時点t’+Δt’(前記時点t’
からΔt’時間経過した時点)において、図10(d)
に示すように再帰反射材13の像がラインC3を横切る
位置にあると、ステップS37に移行することになる。
Next, the determination section 5 starts time counting (step S34), and determines whether or not a predetermined time Δt2 has elapsed since the time counting started in step S34 (step S3).
5). If the predetermined time Δt2 has elapsed, step S21
Then, if the predetermined time Δt2 has not elapsed, the process proceeds to step S36. In step S36, the determination unit 5
On the basis of the latest image data stored in the image memory 4 at that time, at a position crossing line C3 in the image indicated by the image data (in other words, line C3
It is determined whether or not there is a high-luminance image (that is, an image of the retroreflective material 13 normally) on the upper side. If it is determined that there is no high-luminance image at the position that crosses the line C3, the process returns to step S35, and if it is determined that there is a high-luminance image at the position that crosses the line C3, the process proceeds to step S37. Therefore, the time point t ′ + Δt ′ (the time point t ′ during the processing of step S36)
(At the time point when Δt ′ time has elapsed from the time), FIG.
When the image of the retroreflective material 13 is located at a position that crosses the line C3 as shown in (4), the process proceeds to step S37.

【0075】なお、ステップS34,S35の処理を行
わずにステップS33からあるいはステップS22から
直ちにステップS36に移行するとともに、ステップS
36でラインC3を横切る位置に高輝度の像がないと判
定された場合に再びステップS36に戻るようにしても
よい。ただし、再帰反射材13の像が図10中の斜め下
方に進行して一旦ラインC4を横切った後にラインC3
を横切ることなく監視領域7の像から外れてしまうよう
なこともあり得るので、前述したようにステップS3
4,S35の処理を行うことが好ましい。
It should be noted that the processing directly proceeds from step S33 or step S22 to step S36 without performing the processing of steps S34 and S35.
If it is determined at 36 that there is no high-intensity image at the position crossing the line C3, the process may return to step S36. However, the image of the retroreflective material 13 advances diagonally downward in FIG. 10 and once crosses the line C4 and then the line C3.
It may happen that the image does not cross the image of the monitoring area 7 without crossing the line, so as described above, step S3.
It is preferable to perform the processing of S35.

【0076】ステップS37において、判定部5は、ス
テップS36でラインC3を横切る位置にあると判定し
た高輝度の像が、再帰反射材13のパターンに適合する
か否かを判定する。この判定は、例えば、図10(d)
に示すように当該像の垂直方向の射影長さv20を求
め、この射影長さv20が所定範囲に入っているか否か
を判定することによって、行うことができる。再帰反射
材13のパターンに適合しないと判定されるとステップ
S21に戻り、再帰反射材13のパターンに適合すると
判定されるとステップS38に移行する。
In step S37, the determination section 5 determines whether or not the high-intensity image determined to cross the line C3 in step S36 matches the pattern of the retroreflective material 13. This determination is made, for example, in FIG.
It is possible to do this by obtaining the vertical projection length v20 of the image as shown in FIG. 2 and determining whether or not the projection length v20 is within a predetermined range. If it is determined that it does not match the pattern of the retroreflective material 13, the process returns to step S21, and if it is determined that it does not match the pattern of the retroreflective material 13, the process proceeds to step S38.

【0077】なお、ステップS37の判定は、可能性は
低いものの高輝度の像が再帰反射材13の像でない場合
もあり得るので、誤検出を防止して検出精度を向上させ
るために行われるものである。もっとも、ステップS3
7の処理を行わずに、ステップS36でラインC3を横
切る位置に高輝度の像があると判定された場合に直ちに
ステップS38に移行するようにしてもよい。
The determination in step S37 may be performed in order to prevent erroneous detection and improve the detection accuracy, since the high-luminance image may not be the image of the retroreflective material 13 although the possibility is low. Is. However, step S3
Instead of performing the process of 7, it may be possible to immediately shift to step S38 when it is determined in step S36 that a high-luminance image is present at a position crossing the line C3.

【0078】ステップS38において判定部5は逆方向
判別信号を出力し、ステップS21に戻る。本実施の形
態では、この正方向判別信号は、図10(c)(d)に
示すように、最初に再帰反射材13の像がラインC4を
横切る位置にあることが検出された(ステップS22で
YES)後にラインC3を横切る位置にあることが検出
された場合(ステップS36でYES)に、出力される
ことになるので、視覚障害者11が所定の領域にいて逆
方向(図10中の下方向であって図2中の右方向)に進
行していることを示すことになる。
In step S38, the determination section 5 outputs a reverse direction determination signal, and the process returns to step S21. In the present embodiment, this forward direction determination signal is first detected that the image of the retroreflective material 13 crosses the line C4, as shown in FIGS. If YES in step S36 is detected (YES in step S36), it is output. Therefore, the visually handicapped person 11 is in the predetermined area in the opposite direction (in FIG. 10). It means that the vehicle is traveling downward and to the right in FIG.

【0079】本実施の形態においても、前記正方向判別
信号及び逆方向判別信号は、例えば、視覚障害者11に
対して音声で、現在位置のみならず視覚障害者11の進
行方向の行き先を案内するために、用いることができ
る。また、これらの正方向判別信号及び逆方向判別信号
は、例えば、道路歩行時の案内のみならず交通信号機の
制御のために用いることもできる。
Also in the present embodiment, the forward direction discrimination signal and the backward direction discrimination signal are, for example, voiced to the visually impaired person 11 and guide not only the current position but also the destination in the traveling direction of the visually impaired person 11. Can be used to Further, the forward direction determination signal and the reverse direction determination signal can be used not only for guidance when walking on a road but also for controlling a traffic signal.

【0080】以上の説明からわかるように、本実施の形
態では、判定部5は、CCDカメラ2から時間的に前後
して得られた画像信号に基づいて、検出すべき物体に予
め設けられ監視領域7内に存在する再帰反射材13の進
行方向を判定する進行方向判定手段を構成している。そ
して、判定部5は、再帰反射材13の像が、監視領域7
の像に対して予め設定した複数のラインC1〜C4の各
々を横切る位置にあることをそれぞれ検出し、前記複数
のラインC1〜C4による当該検出の時間的な順序に基
づいて再帰反射材13の進行方向を判定している。もっ
とも、前記進行方向判定手段は、このような複数のライ
ンを用いたものに限定されるものではない。
As can be seen from the above description, in the present embodiment, the judging section 5 is provided in advance on the object to be detected and monitors based on the image signals obtained from the CCD camera 2 temporally before and after. A traveling direction determination unit that determines the traveling direction of the retroreflective material 13 existing in the area 7 is configured. Then, the determination unit 5 determines that the image of the retroreflective material 13 is the monitoring area 7
Of the retroreflective material 13 based on the temporal order of the detection by the plurality of lines C1 to C4, respectively. The direction of travel is being determined. However, the advancing direction determining means is not limited to one using such a plurality of lines.

【0081】なお、本実施の形態では、1対のラインC
1,C2により正方向を判定し、他の1対のラインC
3,C4により逆方向を判定しているが、1対のライン
で両方向を判定してもよい。例えば、1対のラインC
1,C2のみを設定する場合には、図9中のステップ2
2において、その時点で画像メモリ4に記憶されている
最新の画像データに基づいて、当該画像データが示す画
像においてラインC2を横切る位置に高輝度の像がある
か否かを判定し、図9中のステップ36において、その
時点で画像メモリ4に記憶されている最新の画像データ
に基づいて、当該画像データが示す画像においてライン
C1を横切る位置に高輝度の像があるか否かを判定すれ
ばよい。
In this embodiment, a pair of lines C
1, C2 determines the forward direction, and another pair of lines C
Although the reverse direction is determined by 3 and C4, both directions may be determined by a pair of lines. For example, a pair of lines C
If only 1 and C2 are set, step 2 in FIG.
2, based on the latest image data stored in the image memory 4 at that time, it is determined whether or not there is a high-intensity image at a position crossing the line C2 in the image indicated by the image data, and FIG. In step 36 in the middle, based on the latest image data stored in the image memory 4 at that time, it is judged whether or not there is a high-luminance image at a position crossing the line C1 in the image indicated by the image data. Good.

【0082】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。例えば、前記各実施の形態では、検出すべき
物体を視覚障害者用の杖としていたが、検出対象の物体
はこのような杖に限定されるものではない。
Although the respective embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments. For example, in each of the above embodiments, the object to be detected is a cane for the visually impaired, but the object to be detected is not limited to such a cane.

【0083】[0083]

【発明の効果】本発明によれば、検出すべき物体に高価
な送信器等を設ける必要がなく、検出すべき物体の側の
維持管理が容易であり、また、高度な画像処理回路等の
必要がなく、構成が簡単で安価となる。
According to the present invention, it is not necessary to provide an expensive transmitter or the like on an object to be detected, maintenance of the object to be detected is easy, and an advanced image processing circuit or the like is provided. There is no need, and the configuration is simple and inexpensive.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の各実施の形態による物体検出装置を示
す概略ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an object detection device according to each embodiment of the present invention.

【図2】照射部及びCCDカメラの配置例を示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an arrangement example of an irradiation unit and a CCD camera.

【図3】再帰反射材の種々のパターンの例を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing examples of various patterns of a retroreflective material.

【図4】CCDカメラの視野における可視像及び画像メ
モリに記憶される画像データが示す像の一例を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a visible image in the field of view of a CCD camera and an image represented by image data stored in an image memory.

【図5】本発明の第1の実施の形態による物体検出装置
の動作を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the object detection device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】画像メモリに記憶される画像データが示す像の
他の例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing another example of an image represented by image data stored in an image memory.

【図7】本発明の第2の実施の形態による物体検出装置
の動作を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing an operation of the object detection device according to the second embodiment of the present invention.

【図8】従来の検出装置を示す概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a conventional detection device.

【図9】本発明の第3の実施の形態による物体検出装置
における判定部の動作を示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing an operation of a determination unit in the object detection device according to the third exemplary embodiment of the present invention.

【図10】画像メモリに記憶される画像データが示す像
の更に他の例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing still another example of the image represented by the image data stored in the image memory.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 照射部 2 CCDカメラ 3 2値化処理部 4 画像メモリ 5 判定部 6 制御部 7 監視領域 11 視覚障害者 12 杖 13,14a,14b,15a,15b 再帰反射材 16a,16b,16c 再帰反射材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 irradiation part 2 CCD camera 3 binarization processing part 4 image memory 5 judgment part 6 control part 7 monitoring area 11 visually impaired person 12 cane 13, 14a, 14b, 15a, 15b retroreflective material 16a, 16b, 16c retroreflective material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 7/18 G01V 9/04 S // G01J 1/02 G06F 15/70 350H ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H04N 7/18 G01V 9/04 S // G01J 1/02 G06F 15/70 350H

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の監視領域に所定波長領域の光を照
射する照射手段と、 前記照射手段の付近に配置され、前記所定波長領域の光
のみによる前記監視領域の像を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段から得られた画像信号に基づいて、検出す
べき物体に予め設けられた所定パターンの再帰反射材で
あって前記所定波長領域の光を再帰反射する再帰反射材
が、前記監視領域内に存在するか否かを判定する判定手
段と、 を備えたことを特徴とする物体検出装置。
1. An irradiation unit for irradiating a predetermined monitoring region with light in a predetermined wavelength region, and an image pickup unit arranged near the irradiation unit for capturing an image of the monitoring region only with light in the predetermined wavelength region. A retroreflective material having a predetermined pattern, which is provided in advance on an object to be detected based on an image signal obtained from the imaging means, and which retroreflects light in the predetermined wavelength region, An object detection apparatus comprising: a determination unit that determines whether or not the object is present.
【請求項2】 前記所定パターンの再帰反射材は前記物
体の向きに応じて異なるパターンを有し、前記撮像手段
から得られた画像信号に基づいて、前記監視領域内に存
在する前記再帰反射材の向きを判定する方向判定手段を
更に備えたことを特徴とする請求項1記載の物体検出装
置。
2. The retroreflective material having the predetermined pattern has a different pattern depending on the orientation of the object, and the retroreflective material existing in the monitoring area is based on an image signal obtained from the imaging means. 2. The object detecting device according to claim 1, further comprising direction determining means for determining the orientation of the object.
【請求項3】 所定の監視領域に所定波長領域の光を照
射する照射手段と、 前記照射手段の付近に配置され、前記所定波長領域の光
のみによる前記監視領域の像を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段から時間的に前後して得られた画像信号に
基づいて、検出すべき物体に予め設けられた所定パター
ンの再帰反射材であって前記所定波長領域の光を再帰反
射し前記監視領域内に存在する再帰反射材の進行方向を
判定する進行方向判定手段と、 を備えたことを特徴とする物体検出装置。
3. An irradiation unit for irradiating a predetermined wavelength region with light in a predetermined wavelength region, and an image pickup unit arranged in the vicinity of the irradiation unit for capturing an image of the monitoring region only with light in the predetermined wavelength region. , A retroreflective material having a predetermined pattern provided in advance on an object to be detected based on image signals obtained temporally before and after from the image pickup means, and retroreflects light in the predetermined wavelength region to monitor the light. An object detection apparatus comprising: a traveling direction determination unit that determines a traveling direction of a retroreflective material existing in a region.
【請求項4】 前記進行方向判定手段は、前記再帰反射
材の像が、前記監視領域の像に対して予め設定した複数
のラインの各々を横切る位置にあることをそれぞれ検出
し、前記複数のラインによる当該検出の時間的な順序に
基づいて前記再帰反射材の進行方向を判定することを特
徴とする請求項3記載の物体検出装置。
4. The traveling direction determination means respectively detects that the image of the retroreflective material is at a position that crosses each of a plurality of lines set in advance with respect to the image of the monitoring area, and detects the plurality of lines. The object detection apparatus according to claim 3, wherein the traveling direction of the retroreflective material is determined based on a temporal order of the detection by a line.
【請求項5】 前記所定波長領域の光が近赤外波長領域
の光であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか
に記載の物体検出装置。
5. The object detection device according to claim 1, wherein the light in the predetermined wavelength region is light in the near infrared wavelength region.
【請求項6】 前記物体が視覚障害者用の杖であること
を特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の物体検
出装置。
6. The object detection device according to claim 1, wherein the object is a walking stick for a visually impaired person.
【請求項7】 所定波長領域の光を再帰反射する所定パ
ターンの再帰反射材を、検出すべき物体に予め設け、 所定の監視領域に前記所定波長領域の光を照射し、 前記所定波長領域の光のみによる像を撮像する撮像手段
を用いて、前記所定波長領域の光の照射方向と略同一方
向から前記監視領域を撮像し、 前記撮像手段から得られた画像信号に基づいて、前記再
帰反射材が前記監視領域内に存在するか否かを判定す
る、 ことを特徴とする物体検出方法。
7. A retroreflective material having a predetermined pattern that retroreflects light in a predetermined wavelength region is provided in advance on an object to be detected, and a predetermined monitoring region is irradiated with light in the predetermined wavelength region, The monitoring area is imaged in a direction substantially the same as the irradiation direction of the light in the predetermined wavelength area by using an image capturing means that captures an image of only light, and the retroreflection is performed based on the image signal obtained from the image capturing means. An object detection method, comprising: determining whether or not a material exists within the monitoring area.
【請求項8】 前記再帰反射材のパターンを前記物体の
向きに応じて異ならせ、前記撮像手段から得られた画像
信号に基づいて、前記監視領域内に存在する前記再帰反
射材の向きを判定することを特徴とする請求項7記載の
物体検出方法。
8. A pattern of the retroreflective material is changed according to the orientation of the object, and the orientation of the retroreflective material existing in the monitoring area is determined based on an image signal obtained from the image pickup means. The object detection method according to claim 7, wherein
【請求項9】 所定波長領域の光を再帰反射する所定パ
ターンの再帰反射材を、検出すべき物体に予め設け、 所定の監視領域に前記所定波長領域の光を照射し、 前記所定波長領域の光のみによる像を撮像する撮像手段
を用いて、前記所定波長領域の光の照射方向と略同一方
向から前記監視領域を撮像し、 前記撮像手段から時間的に前後して得られた画像信号に
基づいて、前記監視領域内に存在する前記再帰反射材の
進行方向を判定する、 ことを特徴とする物体検出方法。
9. A retroreflective material having a predetermined pattern that retroreflects light in a predetermined wavelength region is provided in advance on an object to be detected, and a predetermined monitoring region is irradiated with the light in the predetermined wavelength region, By using an image pickup means for picking up an image of only light, the monitoring area is imaged in a direction substantially the same as the irradiation direction of the light in the predetermined wavelength range, and an image signal obtained temporally before and after the image pickup means is obtained. On the basis of this, the traveling direction of the retroreflective material existing in the monitoring area is determined.
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