JPH11201741A

JPH11201741A - 画像処理方法およびその装置

Info

Publication number: JPH11201741A
Application number: JP10013295A
Authority: JP
Inventors: Etsu Go; 越呉; Yoshimasa Asougawa; 佳誠麻生川
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1998-01-07
Filing date: 1998-01-07
Publication date: 1999-07-30
Anticipated expiration: 2018-01-07
Also published as: JP3570198B2

Abstract

(57)【要約】【課題】観測領域内に明るさの異なる対象物が存在す
る場合も、各対象物を精度良く認識する。【解決手段】駐車エリア４における駐車状況を認識す
るための観測装置において、カメラ１に、暗い色彩を捉
えるための遅いシャッタ速度と、明るい色彩を捉えるた
めの速いシャッタ速度とを設定して、各シャッタ速度に
より連続的に駐車エリア４を撮像する。制御装置２は、
各画像データを個別に取り込んで、両者を合成処理した
後、この合成画像上のエッジを抽出して、車輌枠毎の車
輌の有無を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、単独または複数個の
撮像手段により所定の観測領域を撮像して得られた画像
を処理して、前記観測領域内における対象物の有無，そ
の大きさ，位置，形状，色など、各種の認識処理を実施
するための画像処理方法および装置に関連する。

【０００２】

【従来の技術】近年、駐車場における車輌の駐車状況
や、道路上の車輌の走行状態など、所定の観測領域にお
ける対象物を観測するために、画像処理の手法を用いた
観測装置が開発されている。この種の観測装置は、観測
対象の領域の上方位置にＣＣＤカメラ（以下単に「カメ
ラ」という）を配備するとともに、このカメラからの画
像を制御装置に連続的に取り込んで、各入力画像上の対
象物の特徴を抽出するもので、対象物が車輌などの移動
体である場合には、さらに特徴抽出結果の時系列データ
により、対象物の移動方向や速度の計測が行われる。

【０００３】また観測領域に対し、複数台のカメラを所
定の位置関係をもって配置し、各カメラからの画像を制
御装置に取り込んで、対象物の３次元計測処理を行うよ
うにした装置も、提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの種の
観測処理では、照明条件などの影響で観測領域内の明る
さに大きなばらつきが生じたり、観測領域内に反射率が
大きく異なる対象物が存在したりして、各対象物間の明
るさが大きく異なる場合がある。このような状況下で
は、観測領域内のすべての対象物の明るさをカメラのダ
イナミックレンジの範囲内に収められなくなり、一部対
象物を認識できなくなるという問題が発生する。

【０００５】この発明は上記問題に着目してなされたも
ので、異なる露光量による複数枚の画像を用いた認識処
理を実施することにより、観測領域内に明るさの異なる
対象物が存在しても、各対象物を精度良く認識し、認識
精度を大幅に向上することを技術課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の画像処
理方法は、同一の観測領域をそれぞれ異なる露光量によ
り撮像して得られた複数枚の画像を、対応する画素毎に
合成処理して１枚の合成画像を生成した後、この合成画
像上の特徴を用いて前記観測領域内の対象物を認識する
ことを特徴とする。

【０００７】請求項２の発明の画像処理方法は、同一の
観測領域をそれぞれ異なる露光量により撮像して得られ
た複数枚の画像について、それぞれ画像上の特徴を統合
した後、この特徴の統合結果を用いて前記観測領域内の
対象物を認識することを特徴とする。

【０００８】請求項３の発明の画像処理方法は、同一の
観測領域をそれぞれ異なる露光量により撮像して得られ
た複数枚の画像について、それぞれ画像上の特徴を用い
て前記観測領域内の対象物を認識した後、各画像毎の認
識結果を統合して、前記観測領域内の対象物を最終的に
認識することを特徴とする。

【０００９】請求項４の発明の画像処理方法は、所定の
観測領域に向けて配備された複数個の撮像手段により、
それぞれ異なる露光量による複数枚の画像を生成し、各
撮像手段により同じ露光量で生成された画像の組毎に、
各画像上の特徴を画像間で対応づけした後、各組毎の対
応づけ結果を統合し、前記統合された対応づけ結果を用
いた３次元計測処理を実施して、その計測結果に基づき
前記観測領域内の対象物を認識することを特徴とする。

【００１０】請求項５の発明の画像処理装置は、同一の
観測領域を異なる露光量により撮像して得られた複数枚
の画像を個別に入力する画像入力手段と、入力した各画
像を対応する画素毎に合成処理して１枚の合成画像を生
成する画像合成手段と、生成された合成画像上の特徴を
抽出する特徴抽出手段と、前記特徴抽出手段により抽出
された特徴を用いて前記観測領域内の対象物を認識する
認識手段とを具備する。

【００１１】請求項６の発明の画像処理装置は、上記と
同様の画像入力手段と、入力した各画像について、それ
ぞれ画像上の特徴を抽出する特徴抽出手段と、各入力画
像毎の特徴抽出結果を統合する特徴統合手段と、前記特
徴統合手段により統合された特徴を用いて前記観測領域
内の対象物を認識する認識手段とを具備する。

【００１２】請求項７の発明の画像処理装置は、上記と
同様の画像入力手段と、入力した各画像について、それ
ぞれ画像上の特徴を抽出した後、その特徴抽出結果を用
いて前記観測領域内の対象物を認識する認識手段と、各
画像毎の認識結果を統合して、前記観測領域内の対象物
の最終的な認識結果を示すデータを生成する認識結果統
合手段とを具備する。

【００１３】請求項８の発明の画像処理装置は、前記請
求項５〜７のいずれかの構成に、前記観測領域内の明る
さを検出する明るさ検出手段と、各入力画像を供給する
撮像手段に対し、それぞれの露光量を前記明るさの検出
結果を用いて調整する露光量調整手段とが付加される。

【００１４】請求項９の発明の画像処理装置は、前記請
求項５〜７のいずれかの構成に、画像入力手段により入
力された各画像の明るさを検出する画像明るさ検出手段
と、各入力画像を供給する撮像手段に対し、それぞれの
露光量を前記明るさの検出結果を用いて調整する露光量
調整手段とが付加される。

【００１５】請求項１０の発明の画像処理装置は、前記
請求項５〜７のいずれかの構成に、さらに時刻を計時す
るタイマを加え、このタイマの計時時刻に基づき、１日
のうちの所定期間は、特定の露光量による１枚の画像の
みを入力して、前記観測領域内の対象物を認識するよう
に構成する。

【００１６】請求項１１の発明の画像処理装置は、所定
の観測領域に向けて配備された複数個の撮像手段より、
それぞれ異なる露光量による複数枚の画像を入力する画
像入力手段と、各撮像手段により同じ露光量で生成され
た入力画像の組毎に、各画像上の特徴を画像間で対応づ
けする対応づけ手段と、前記各組毎の対応づけ結果を統
合する統合手段と、統合された対応づけ結果を用いた３
次元計測処理を実施する３次元計測手段と、前記３次元
計測結果を用いて前記観測領域内の対象物を認識する認
識手段とを具備する。

【００１７】請求項１２の発明の画像処理装置は、前記
請求項１１の構成に、さらに時刻を計時するタイマを加
え、このタイマの計時時刻に基づき、１日のうちの所定
期間は、各撮像手段よりそれぞれ特定の露光量による１
枚の画像のみを入力し、各入力画像間で対応する特徴を
用いた３次元計測処理により、前記観測領域内の対象物
を認識するように構成される。

【００１８】

【作用】同一の観測領域をそれぞれ異なる露光量により
撮像することにより、観測領域に明るさの異なる対象物
が存在する場合も、各対象物を、それぞれいずれかの露
光量による画像上に出現させることが可能となる。

【００１９】請求項１および５の発明では、このように
して得られた各画像を合成処理することにより、観測領
域内のすべての対象物の画像を１枚の画像上に出現させ
ることができるので、この合成画像上の特徴を用いて、
各対象物を精度良く認識することが可能となる。

【００２０】請求項２および６の発明では、異なる露光
量による各画像上で特徴を抽出した後、各特徴抽出結果
を統合することにより、観測領域内のすべての対象物に
かかる特徴を得ることが可能となり、この統合された特
徴を用いて、各対象物を精度良く認識することができ
る。

【００２１】請求項３および７の発明では、異なる露光
量による各画像について、それぞれその画像上に表れた
対象物の認識処理を行った後、各認識結果を統合して最
終的な認識処理を行うので、同様に、観測領域内のすべ
ての対象物を精度良く認識することができる。

【００２２】請求項８，９の発明では、各画像を供給す
る撮像手段に対し、観測領域内もしくは入力画像の明る
さを用いて露光量を調整するので、周囲環境の変化によ
り観測領域内の明るさが変動しても、対象物の特徴を鮮
明にとらえた画像を生成できる。

【００２３】請求項４および１１の発明では、観測領域
を複数個の撮像手段により撮像して、３次元計測処理を
行う際に、各撮像手段により同じ露光量で生成された画
像の組毎に画像上の特徴の対応づけを行って、各組毎の
対応づけ結果を統合するので、観測領域内のすべての対
象物の物点にかかる特徴点を対応づけすることができ
る。よってこの統合された対応づけ結果を用いて３次元
計測処理を実施することにより、各対象物の３次元形状
や空間位置を、精度良く認識することができる。

【００２４】請求項１０および１２の発明では、タイマ
の計時時刻により、１日のうちの所定の期間内は、特定
の露光量による画像のみを用いた認識処理を行うので、
夜間など明度の高い対象物が検出されることのない時間
帯の無用な処理を回避できる。

【００２５】

【実施例】図１は、この発明が適用された駐車場用の観
測装置の設置例を示す。この観測装置は、複数の駐車枠
に区分けされた駐車エリア４に対し、各駐車枠内に車輌
が駐車しているか否かを認識するためのもので、駐車エ
リア４の近傍位置に設置された支柱３上に、カメラ１と
制御装置２とが固定支持される。

【００２６】前記カメラ１は、支柱３の上部位置に支持
棒３Ａを介して取り付けられ、駐車エリア４を斜め上方
位置から撮像して、エリア全体を含む画像を生成する。
この画像は制御装置２に取り込まれて、後記するいずれ
かの認識処理が実施され、各駐車枠内に車輌が存在する
か否かが認識される。この認識結果は、装置内部の伝送
部（図示せず）により管理センターなどの外部装置に伝
送される。

【００２７】図中、Ｃ_B，Ｃ_Wは駐車中の車輌であっ
て、車輌Ｃ_Bの車体は黒など反射率の低い色彩のもので
ある。これに対し、車輌Ｃ_Wの車体は、白など反射率の
高い色彩のもので、晴天時など撮像領域全体が明るく照
明された条件下では、各車輌Ｃ_B，Ｃ_W上の明るさに、
顕著な差異が現れる。

【００２８】この観測装置では、上記の車輌Ｃ_B，Ｃ_W
のように、車体上の明るさが大きく異なる車輌がともに
駐車している場合にも、各車輌を精度良く認識できるよ
うに、前記カメラ１を、２とおりのシャッタ速度により
連続的に撮像動作を行うように設定するとともに、制御
装置２側で、各シャッタ速度毎の画像を統合的に処理し
て、認識処理を行うようにしている。以下、上記図１の
観測装置の具体的な構成例と、各構成例における認識処
理方法について、順を追って説明する。

【００２９】（１）第１実施例図２は、この第１の観測処理装置の構成を示すもので、
前記したカメラ１，制御装置２のほか、シャッタ速度制
御装置５を構成として含んでいる。シャッタ速度制御装
置５は、カメラ１のハウジング内もしくは制御装置２内
に組み込まれるもので、カメラ１の撮像タイミングに応
じて、ＣＣＤ撮像素子の電荷蓄積時間を調整することに
より、カメラ１に２とおりのシャッタ速度Ｓ_S，Ｓ
_F（Ｓ_S＞Ｓ_F）を交互に設定する。

【００３０】制御装置２は、カメラ１からの画像を取り
込む画像入力部６と、取り込んだ画像を処理するための
認識処理部７とにより構成される（以下の実施例も同様
である）。

【００３１】画像入力部６は、カメラ１からのアナログ
量の画像データをディジタル変換するためのＡ／Ｄ変換
回路８，各シャッタ速度毎の画像データを記憶するため
の２個の画像メモリ１０Ｓ，１０Ｆ，切換部９などを具
備する。切換部９は、カメラ１の撮像動作に応じて、Ａ
／Ｄ変換回路８の接続先を切り換えるためのもので、遅
い方のシャッタ速度Ｓ_Sにより得られた画像Ｉ_Sは、第
１の画像メモリ１０Ｓへ、速い方のシャッタ速度Ｓ_Fに
より得られた画像Ｉ_Fは、第２の画像メモリ１０Ｆへ、
それぞれ格納される。

【００３２】図３（１）（２）は、前記図１に示した状
態を各シャッタ速度Ｓ_S，Ｓ_Fにより撮像して得られた
入力画像Ｉ_S，Ｉ_Fを示す。シャッタ速度Ｓ_Sは、前記
車輌Ｃ_Bの車体色のような暗い色を捉えるのに適したシ
ャッタ速度（例えば１／３０秒）であって、このシャッ
タ速度により生成された画像Ｉ_Sでは、図３（１）に示
すように、車輌Ｃ_Bの画像が鮮明に出現する。しかしな
がら車体色の白いＣ_Wについては、画像上における対応
位置の輝度が飽和状態となっており、画像上で車輌Ｃ_W
の特徴を認識するのは困難となる。

【００３３】他方のシャッタ速度Ｓ_Fは、強い反射光を
捉えるのに適した短いシャッタ速度（例えば１／１２０
秒）であって、このシャッタ速度Ｓ_Fによる画像Ｉ_F上
では、図３（２）に示すように、車体色の明るい車輌Ｃ
_Wの鮮明な画像が現れる。しかしながらこの画像Ｉ_F上
の車輌Ｃ_Bに対する部分は黒くにじんだものとなり、車
輌Ｃ_Bの特徴を認識するのは困難となる。

【００３４】図２に戻って、この実施例の認識処理部７
は、画像統合部１１，特徴抽出部１２，物体検出部１３
などから構成される。なおこの認識処理部７の各構成
は、具体的には、以下に述べる各処理を実施するための
アルゴリズムをコンピュータのＣＰＵに与えることによ
り実現するものである（以下の実施例も同様）。

【００３５】この実施例は、前記した２種類のシャッタ
速度Ｓ_S，Ｓ_Fによる各入力画像Ｉ_S，Ｉ_Fを、１枚の
画像に合成した後、この合成画像の特徴を用いて各車輌
枠毎に車輌の有無を認識するものである。画像統合部１
１は、各入力画像の合成処理を実施するためのもので、
各入力画像Ｉ_S，Ｉ_Fについて、それぞれｉ行目ｊ列目
に位置する画素の輝度値ｇ_S（ｉ，ｊ），ｇ_F（ｉ，
ｊ）を、つぎの（１）−１〜（１）−３に示す原則にあ
てはめることにより、合成画像の対応する画素の輝度値
Ｇ（ｉ，ｊ）を決定する。

【００３６】

【数１】

【００３７】なお（１）式において、ｔｈ_S，ｔｈ_Fは
あらかじめ定められたしきい値であって、ｔｈ_Sには十
分に大きな輝度値が、ｔｈ_Fには十分に小さな輝度値
が、それぞれ設定される。例えば、入力画像の各画素の
輝度値が８ビット構成のデータをとる場合、ｔｈ_Sは２
４０付近に、ｔｈ_Fは１０付近に設定される。

【００３８】前記図３（１）（２）に示した各入力画像
Ｉ_S，Ｉ_Fの場合、黒い車輌Ｃ_Bに対応する画素位置に
ついては（１）−１式が適用され、合成画像の輝度値Ｇ
（ｉ，ｊ）として、遅いシャッタ速度Ｓ_Sによる入力画
像Ｉ_S側の輝度値ｇ_S（ｉ，ｊ）が採用される。また白
い車輌Ｃ_Wに対応する画素位置については（１）−２式
が適用され、合成画像の輝度値Ｇ（ｉ，ｊ）として、速
いシャッタ速度Ｓ_Fによる入力画像Ｉ_F側の輝度値ｇ_F
（ｉ，ｊ）が採用される。その他の車輌の存在しない画
素位置においては（１）−３式が適用され、各輝度値ｇ
_S（ｉ，ｊ），ｇ_F（ｉ，ｊ）の平均値をもって合成画
像の輝度値Ｇ（ｉ，ｊ）が求められることになる。なお
画像の合成方法は、上記に限らず、合成画像のすべての
画素の輝度値Ｇ（ｉ，ｊ）とも、画素ｇ_S（ｉ，ｊ）と
ｇ_F（ｉ，ｊ）との平均値により表してもよい。

【００３９】図４は、各入力画像Ｉ_S，Ｉ_Fを上記
（１）−１〜（１）−３を適用して合成処理した結果を
示すもので、各車輌Ｃ_B，Ｃ_Wの部分に、その車輌を精
度よく捉えた画像側のデータを採用することにより、各
車輌Ｃ_B，Ｃ_Wを鮮明に捉えた画像が出現している。

【００４０】特徴抽出部１２は、この合成画像上にエッ
ジ抽出用フィルタを走査するなどして、車輌の輪郭を表
すエッジを抽出する。物体検出部１３は、内部メモリに
記憶された画像上の各駐車枠の位置に基づき、各駐車枠
内のエッジ部分の面積を算出するなどして、車輌が存在
するか否かを判別する。この判別結果は、各駐車枠の識
別データ（ラベルや位置データなど）に対応づけられ、
外部に出力される。

【００４１】（２）第２実施例図５は、観測装置の第２の構成を示す。この実施例の制
御装置２も、第１の実施例と同様の構成の画像入力部６
により、各シャッタ速度Ｓ_S，Ｓ_Fにより得られた画像
Ｉ_S，Ｉ_Fを個別に入力する。また認識処理部７とし
て、２組の特徴抽出部１２Ｓ, １２Ｆ，特徴統合部１
４，物体検出部１３の各構成を具備しており、各特徴抽
出部１２Ｓ，１２Ｆにより、各入力画像Ｉ_S，Ｉ_Fの画
像上のエッジが個別に抽出される。

【００４２】図６（１）（２）は、前記図３（１）
（２）の入力画像Ｉ_Sに対するエッジ抽出処理により生
成されたエッジ画像Ｅ_S，Ｅ_Fを示す。なおここでは、
各エッジの抽出位置を明確にするために、入力画像上の
駐車枠のエッジがすべて抽出されたように図示してい
る。

【００４３】エッジ画像Ｅ_S上では、２個の車輌Ｃ_B，
Ｃ_Wの駐車位置Ａ，Ｂのうち、画像上に鮮明に現れた車
輌Ｃ_Bの駐車位置Ａのみでエッジが抽出される（図中の
駐車位置Ｂに細線の点線で示されたエッジは、仮想のも
のである）。反対にエッジ画像Ｅ_F上では、車輌Ｃ_Wの
駐車位置Ｂでのみエッジが抽出される。

【００４４】図５に戻って、特徴統合部１４は、各入力
画像Ｉ_S，Ｉ_Fについてのエッジ抽出結果を統合して、
１枚のエッジ画像を生成する。この統合処理は、つぎの
（２）式に示すように、各エッジ画像Ｅ_S，Ｅ_Fの対応
する画素毎に各画素値ｂ_S（ｉ，ｊ），ｂ_F（ｉ，ｊ）
の論理和（（２）式中「｜」で示す）を求めて、統合後
のエッジ画像の画素Ｂ（ｉ，ｊ）の画素値とするもので
ある。すなわち各画素値Ｂ（ｉ，ｊ）により形成される
エッジ画像は、両方のエッジ画像Ｅ_S，Ｅ_Fを重ね合わ
せたもので、統合処理により、すべてのエッジ抽出結果
が採用されることになる。

【００４５】

【数２】

【００４６】図７は、前記図６（１）（２）の各エッジ
抽出結果を上記（２）式を用いて統合した結果を示すも
ので、上記した論理和演算により、いずれの車輌Ｃ_B，
Ｃ_Wの駐車位置Ａ，Ｂにも、エッジが精度よく出現して
いる。

【００４７】物体検出部１３は、この統合されたエッジ
画像上で、前記第１の実施例と同様、各駐車枠毎に車輌
の有無を判定し、その判定結果を出力するもので、両方
の車輌Ｃ_B，Ｃ_Wをともに精度よく検出することができ
る。

【００４８】（３）第３実施例図８は、観測装置の第３の構成を示す。この実施例の制
御装置２は、前記第１，２の実施例と同様の画像入力部
６により、２種類のシャッタ速度Ｓ_S，Ｓ_Fにより撮像
された画像Ｉ_S，Ｉ_Fを個別に入力した後、各入力画像
Ｉ_S，Ｉ_Fを個別に処理して各画像上の車輌を検出し、
さらに各検出結果を統合して最終的な判定を行うもので
ある。

【００４９】認識処理部７は、各入力画像毎に特徴抽出
部１２Ｓ，１２Ｆおよび物体検出部１３Ｓ，１３Ｆを具
備するほか、検出結果統合部１５を具備する。各特徴抽
出部１２Ｓ，１２Ｆは、第２の実施例と同様に、それぞ
れ入力画像Ｉ_S，Ｉ_Fに対するエッジ抽出処理を実施し
て、その結果を示すエッジ画像Ｅ_S，Ｅ_Fを生成する。
各物体検出部１３Ｓ，１３Ｆは、対応するエッジ画像Ｅ
_S，Ｅ_F上で、各駐車枠内に車輌が存在するか否かを判
定するもので、各判定結果は、車輌枠を示すラベルに対
応づけられた形で検出結果統合部１５へと出力される。
検出結果統合部１５は、駐車枠毎の判定結果の論理和を
とることにより、各エッジ画像上の車輌検出結果を統合
し、この統合結果を最終的な車輌検出結果として出力す
る。

【００５０】図９は、前記図６（１）（２）のエッジ画
像Ｅ_S，Ｅ_Fを用いて、各駐車枠毎に車輌の有無を判定
した結果であって、図中の左端欄に、各駐車枠に付与さ
れたラベル番号を表すとともに、各ラベル番号に対応づ
けて、各エッジ画像Ｅ_S，Ｅ_F毎の車輌の有無の判定結
果と最終的な統合結果とが示してある。なお図中のデー
タ「１」は「車輌あり」の判定結果を、データ「０」は
「車輌なし」の判定結果を、それぞれ表すものとする。

【００５１】図示例は、前記画像上の各駐車枠に対し、
左から右方向に順にラベル番号を付してあり、ラベル番
号「１」の駐車枠（前記駐車位置Ａに相当する）にある
車輌Ｃ_Bはエッジ画像Ｅ_S上で検出され、またラベル番
号「８」の駐車枠（前記駐車位置Ｂに相当する）にある
車輌Ｃ_Wはエッジ画像Ｅ_F上で検出されている。よって
両検出結果を統合した結果、「１」「８」いずれの駐車
枠にも、車輌が存在するものと判定される。

【００５２】（４）実施例１〜３の変形例＜１＞上記した３つの実施例は、いずれも２とおりのシャッタ
速度Ｓ_S，Ｓ_Fによる画像を用いて車輌の検出処理を行
うようにしているが、これに限らず、３とおり以上のシ
ャッタ速度による画像を生成して車輌検出処理を行うよ
うにしてもよい。

【００５３】図１０〜１２は、それぞれ第１〜第３の各
実施例を発展させた構成を示すもので、画像入力部６に
は、Ｎとおり（Ｎ≧３）のシャッタ速度により得られた
各画像を記憶するためのＮ個の画像メモリ１０Ｍ₁〜１
０Ｍ_Nが配備される。

【００５４】図１０の実施例では、認識処理部７の画像
統合部１１により、各入力画像間の対応する画素毎に輝
度平均値が算出されて各画像が統合された後、特徴抽出
部１２により、この統合画像上のエッジ抽出処理が実施
される。さらに物体検出部１３により、前記エッジ抽出
結果を用いた各車輌の検出処理が行われ、その結果が出
力される。

【００５５】図１１の実施例の認識処理部７は、各入力
画像毎に特徴抽出部１２Ａ₁〜１２Ａ_Nを具備してお
り、入力画像毎にエッジ抽出処理が行われる。特徴統合
部１４は、前記エッジ抽出処理により得られたエッジ画
像について、前記第２の実施例と同様、対応する画素間
の論理和演算を行って、各エッジ画像を統合する。この
後、前記図１０の実施例と同様、物体検出部１３による
車輌の検出処理が行われる。

【００５６】図１２の実施例の認識処理部７は、各入力
画像毎に特徴抽出部１２Ａ₁〜１２Ａ_Nおよび物体検出
部１３Ａ₁〜１３Ａ_Nを具備しており、これら構成によ
り各入力画像毎に個別に車輌検出処理が行われる。この
後、前記第３の実施例と同様、検出結果統合部１５によ
り各検出結果が統合されて、最終的な検出結果を示すデ
ータが生成され、外部に出力される。

【００５７】このように複数とおりのシャッタ速度によ
る画像を用いて認識処理を行うようにすれば、カメラ１
のダイナミックレンジをより広く設定でき、さまざまな
色彩の車輌が駐車している場合にも、各車輌を精度良く
検出することが可能となる。

【００５８】（５）実施例４前記第１〜３の各実施例では、１台のカメラ１をシャッ
タ速度を変更して連続的に撮像を行うようにしている。
これに対し、第４の実施例では、図１３に示すように、
異なるシャッタ速度が設定された２台のカメラ１Ｓ，１
Ｆを配備し、各カメラ１Ｓ，１Ｆを同時に動作させる。

【００５９】図１４は、上記図１３の観測装置の構成を
示すもので、制御装置２の画像入力部６には、各カメラ
１Ｓ，１Ｆ毎のＡ／Ｄ変換回路８Ｓ，８Ｆおよび画像メ
モリ１０Ｓ，１０Ｆが配備される。なおこの実施例の認
識処理部７には、前記第１〜３のいずれの実施例の構成
を導入してもよいので、認識処理部７に関する詳細な構
成の図示および説明は省略する。

【００６０】ただし認識処理部７に第１または第２の実
施例の構成を導入する場合、各カメラ１Ｓ，１Ｆは、画
像の統合処理に支障が生じないように、光軸を平行にし
た状態で出来るだけ接近させて配備する必要がある。さ
らに画像の統合処理時には、カメラ１Ｓ，１Ｆ間の視差
によるずれを補正するために、いずれかの画像を、各カ
メラの光軸間の距離に対応する画素数分だけ、視差の生
じる方向（図示例の場合は縦方向）にシフトさせる必要
がある。

【００６１】（６）第５実施例この実施例は、図１の設置例と同様、１台のカメラによ
る画像を取り込んで車輌検出処理を実施するものである
が、この実施例のカメラには、図１５に示すように、２
枚のＣＣＤ撮像素子１７Ｓ，１７Ｆを具備するカメラ１
Ｘが用いられる。各ＣＣＤ撮像素子１７Ｓ，１７Ｆに
は、それぞれ前記シャッタ速度Ｓ_S，Ｓ_Fに相当する電
荷蓄積時間が設定されており、カメラレンズ１６を通過
した光が各ＣＣＤ素子１７Ｓ，１７Ｆに同時に与えられ
て、この光像を異なるシャッタ速度でとらえた２枚の画
像Ｉ_S，Ｉ_Fが生成される。

【００６２】制御装置２側の画像入力部６は、各ＣＣＤ
撮像素子１７Ｓ，１７Ｆからの画像データを同時に受け
ることができるように、入力画像毎のＡ／Ｄ変換回路８
Ｓ，８Ｆおよび画像メモリ１０Ｓ，１０Ｆとを具備す
る。なお認識処理部７には、前記第４の実施例と同様、
第１〜３のいずれの構成を導入しても良いので、ここで
は図示および詳細な説明は省略する。

【００６３】この実施例の構成によれば、同一の観測領
域について、各シャッタ速度Ｓ_S，Ｓ_Fによる画像を同
時に取り込んで処理することができるので、各入力画像
間の時間のずれをなくせる上、前記第４の実施例のよう
に画像の統合処理時にいずれか一方の画像をシフト処理
する必要もない。よって車輌の検出精度を向上させると
同時に、処理時間を短縮させることができる。

【００６４】（７）第６実施例この実施例も、上記第５の実施例と同様の２個のＣＣＤ
撮像素子１７Ｓ，１７Ｆを具備するカメラ１Ｘにより、
各シャッタ速度Ｓ_S，Ｓ_Fによる画像を同時に生成する
ものである。図１６は、この第６の実施例の構成を示す
もので、制御装置２は、先の実施例と同様の構成の画像
入力部６を具備するほか、画像統合部１１，モニタ１８
を含んでいる。

【００６５】カメラ１Ｘにより生成された各画像は、画
像入力部６を介して画像統合部１１に与えられ、前記第
１の実施例と同様の方法で統合される。モニタ１８は、
この統合処理により生成される画像を表示するためのも
ので、これにより駐車エリア４内に明るさの異なる車輌
が存在する場合にも、各車輌を１つのモニタ画面上で観
測することが可能となる。

【００６６】なお前記モニタ１８を、駐車エリア４から
離れた場所に設置し、制御装置２の本体からモニタ１８
に、統合処理された画像データを通信回線を介して送信
することも可能である。このようにすれば、直接駐車エ
リア４を監視できない地域でも、駐車エリア４の状況を
正確に把握することができる。

【００６７】またこの実施例の構成に、前記した第１〜
３のいずれかの認識処理部７の構成を加え、前記モニタ
１８に、統合処理された画像とともに、各駐車枠毎の車
輌の有無判定の結果を表示することも可能である。

【００６８】（８）第７実施例図１７は、観測装置の第７の構成を示す。この実施例
は、前記第１〜３のいずれかの構成に光強度計１９を付
加してカメラ１の観測領域内の明るさを検出し、その明
るさの度合いにより、カメラ１の各シャッタ速度Ｓ_S，
Ｓ_Fを可変設定するようにしている。

【００６９】図１８は、シャッタ速度の設定例を示す。
前記光強度計１９は、観測領域からの光を受光してその
光強度を検出するもので、ここではあらかじめ各シャッ
タ速度Ｓ_S，Ｓ_Fに３段階の設定値（ｓ１〜ｓ３，ｆ１
〜ｆ３）を設けて、シャッタ速度制御装置５のメモリに
記憶させておき、前記光強度の検出値λを所定のしきい
値ｔｈ１，ｔｈ２（ｔｈ１＞ｔｈ２）と比較することに
より、各シャッタ速度Ｓ_S，Ｓ_Fにいずれかの設定値を
採用するようにしている。

【００７０】このように観測領域内の明るさの度合いに
よりカメラ１のシャッタ速度を制御するので、カメラ１
により大きなダイナミックレンジを設定することがで
き、観測領域内の明るさが変動しても、安定した車輌検
出を行うことができる。

【００７１】（９）第８実施例図１９は、観測装置の第８の構成を示す。この実施例
も、前記第７の実施例と同様、前記第１〜３のいずれか
の構成に、カメラの各シャッタ速度Ｓ_S，Ｓ_Fを可変設
定する構成を付加したものであるが、ここでは観測領域
内の明るさに代えて、各入力画像の明るさにより、シャ
ッタ速度Ｓ_S，Ｓ_Fの設定値を変動するようにしてい
る。

【００７２】制御装置２には、第１〜３の各構成と同様
の画像入力部６，これら３つの構成のいずれかと同構成
の認識処理部７のほか、２個の輝度平均算出部２０Ｓ，
２０Ｆが配備される。これら輝度平均算出部２０Ｓ，２
０Ｆは、画像メモリ１０Ｓ，１０Ｆに記憶された入力画
像Ｉ_S，Ｉ_Fについて、各構成画素の輝度値の平均を算
出し、シャッタ速度制御装置５に出力する。シャッタ速
度制御装置５は、各算出値を個々に取り込んで、各シャ
ッタ速度Ｓ_s，Ｓ_Fの設定値を決定し、つぎの撮像時に
は、この決定値に基づき、カメラ１のシャッタ速度を制
御する。

【００７３】なお処理開始時点では、各シャッタ速度Ｓ
_S，Ｓ_Fには所定の初期値が設定され、以後の数サイク
ルの撮像動作により最適値に調整される。

【００７４】図２０は、シャッタ速度を決定するための
手順を示す。なおここでは、遅い方のシャッタ速度Ｓ_S
を決定する手順を示すが、速い方のシャッタ速度Ｓ_Fも
同様の手順で決定される。

【００７５】最初のステップ１（図中「ＳＴ１」で示
す）で、輝度平均算出部２０Ｓは、画像メモリ１０Ｓよ
り入力画像Ｉ_Sの画像データを読み込んで、平均輝度値
ＡＶ_Sを算出する。つぎのステップ２，３で、シャッタ
速度制御装置５は、この算出値ＡＶ_Sを平均輝度値の最
適値Ｍ_Sと比較し、その比較結果を用いて、シャッタ速
度Ｓ_Sの現在値を維持するか、変更するかを決定する。

【００７６】前記平均輝度値の最適値Ｍ_Sは、あらかじ
め内部のメモリに登録されているもので、前記平均輝度
値の算出値ＡＶ_Sと最適値Ｍ_Sとの差が、所定のしきい
値Δ_s2からΔ_s1の間にある場合（Δ_s2＜Δ_S1）は、ステ
ップ２，３がいずれも「ＮＯ」となり、シャッタ速度Ｓ
_Sの現在値が維持される（ステップ６）。

【００７７】入力画像Ｉ_Sが明るすぎる場合には、前記
平均輝度値の算出値ＡＶ_Sと最適値Ｍ_Sとの間にしきい
値Δ_S1を上回る差が生じる。この場合はステップ２が
「ＹＥＳ」となってステップ４へと移行し、シャッタ速
度Ｓ_Sの設定値が１／２に更新される。

【００７８】逆に、入力画像Ｉ_Sの明るさが落ちた場合
には、前記平均輝度値の算出値ＡＶ_Sと最適値Ｍ_Sとの
差がしきい値Δ_s2を下回る。この場合には、ステップ３
が「ＹＥＳ」となってステップ５へと移行し、、シャッ
タ速度Ｓ_Sの設定値は２倍に更新される。

【００７９】なお上記ステップ４，５におけるシャッタ
速度Ｓ_Sの更新は、図示例に限らず、例えば現在の設定
値に所定の度数分の値を加算（または減算）するように
してもよい。

【００８０】このように、画像入力毎に、つぎの段階で
のシャッタ速度Ｓ_S，Ｓ_Fを、それぞれ対応する入力画
像Ｉ_S，Ｉ_Fを用いて決定することにより、実際に得ら
れた画像上の明るさに基づき、各シャッタ速度Ｓ_S，Ｓ
_Fを適切に調整することができる。なお図１５，１６に
示した第５，６の実施例にも、上記第７，８の実施例の
シャッタ速度の調整にかかる構成を導入することが可能
である。

【００８１】（１０）第９実施例上記した各実施例の構成は、いずれも所定の明るさの下
での観測が可能な昼間に処理を実施することを前提とす
るもので、夜間など、観測領域全体が暗くなる条件下で
は、速いシャッタ速度により得られた画像上には、いず
れの車輌の画像も表れない虞がある。

【００８２】図２１に示す第９の構成は、複数とおりの
シャッタ速度による画像を合成して認識処理を行うもの
であるが、夜間時にはこの処理を休止して、１枚の画像
を用いた通常の認識処理を実施するように、構成され
る。

【００８３】この夜間時における処理の切換えは、制御
装置２内部のタイマ２１の計時時刻に基づき行われるも
ので、タイマ２１の計時時刻が所定の期間内にあるとき
は、カメラ１には、最も遅いシャッタ速度のみがセット
される。また図中、２２は、第２以下の画像メモリ１０
Ｍ₂〜１０Ｍ_Nと認識処理部７との接続をオンオフする
ための切換部であって、前記カメラ１に単一のシャッタ
速度がセットされると同時に、この切換部２２はオフに
セットされる。また同時に、認識処理部７の画像統合部
１１の機能が休止し、特徴抽出部１２および物体検出部
１３により、画像メモリ１０Ｍ₁からの画像データのみ
を用いた認識処理が行われる。

【００８４】なお図示例の制御装置２は、認識処理部７
に前記図１０の構成を採用しているが、他の構成をとる
場合も、同様に、昼間と夜間とで処理の切換えを行うよ
うに設定することができる。

【００８５】このように夜間時に処理を切り換えること
により、夜間時の無用な演算処理を削減することができ
る。またこの無用な演算処理により検出結果に誤差が生
じる虞もなくなり、車輌検出の精度を安定させることが
できる。

【００８６】（１１）第１０実施例図２２は、第１０番目の構成を用いる場合の観測装置の
設置例を示す。この観測装置は、２台のカメラ１Ａ，１
Ｂからの画像を用いた３次元計測処理により、各駐車枠
毎の車輌の有無を判定するもので、各カメラ１Ａ，１Ｂ
は、駐車エリア４に向けて、光軸を平行かつ撮像面を同
一面上に位置させた状態で、縦並びに配備される。

【００８７】この実施例も、前記した第１〜８の各実施
例と同様、明るさの異なる車輌Ｃ_B，Ｃ_Wをともに精度
良く検出できるように、各カメラ１Ａ，１Ｂに複数とお
りのシャッタ速度を設定して連続的に撮像させている。
また制御装置２においては、各カメラ１Ａ，１Ｂより同
じシャッタ速度で得られた画像の組毎に、車輌を示す特
徴点の抽出から特徴点の対応づけまでの処理を行った
後、各対応づけ結果を統合して３次元計測処理を実施す
るようにしている。

【００８８】図２３は、前記観測装置の構成を示す。シ
ャッタ速度制御装置５は、前記第１〜３の各実施例と同
様、固定された２とおりのシャッタ速度Ｓ_S，Ｓ_Fを交
互に設定するもので、各カメラ１Ａ，１Ｂは、このシャ
ッタ速度制御装置５による制御を受けて、各シャッタ速
度Ｓ_S，Ｓ_Fによる画像を、それぞれ同時に生成する。

【００８９】制御装置２は、前記した各実施例と同様、
画像入力部６と認識処理部７とを備えて成る。画像入力
部６は、各カメラ毎に、Ａ／Ｄ変換回路８Ａ，８Ｂおよ
び２組の画像メモリ（１０Ａ_S，１０Ａ_F）（１０
Ｂ_S，１０Ｂ_F）を具備する。各組の一方の画像メモリ
１０Ａ_S，１０Ｂ_Sには、それぞれ各カメラ１Ａ，１Ｂ
からの遅い方のシャッタ速度Ｓ_Sによる画像Ｕ_S，Ｌ_S
が格納される。また他方の画像メモリ１０Ａ_F，１０Ｂ
_Fには、それぞれ各カメラからの速い方のシャッタ速度
Ｓ_Fによる画像Ｕ_F，Ｌ_Fが格納される。

【００９０】認識処理部７は、２組の特徴抽出部１２Ｂ
_S，１２Ｂ_F，２組の対応づけ処理部２３Ｓ，２３Ｆを
含むとともに、特徴統合部２４，３次元計測部２５，物
体検出部２６などの各構成を具備する。特徴抽出部１２
Ｂ_S，１２Ｂ_Fは、それぞれ下側のカメラ１Ｂにより得
られた各画像Ｌ_S，Ｌ_Fについて、画像上のエッジを抽
出するためのもので、特徴抽出部１２Ｂ_Sによる画像Ｌ
_Sに対するエッジ抽出結果は第１の対応づけ処理部２３
Ｓに、特徴抽出部１２Ｂ_Fによる画像Ｌ_Fに対するエッ
ジ抽出結果は第２の対応づけ処理部２３Ｆに、それぞれ
個別に与えられる。

【００９１】第１の対応づけ処理部２３Ｓは、各カメラ
１Ａ，１Ｂより遅い方のシャッタ速度Ｓ_Sで得られた入
力画像Ｕ_s，Ｌ_sについて、それぞれ空間内の同じ物点
を表す特徴点を特定して両者を対応づけるためのもので
ある。

【００９２】この対応づけ処理は、具体的には、前記特
徴抽出部１２Ｂ_Sにより画像Ｌ_S上で抽出された各エッ
ジ構成点Ｐについて、それぞれ画像Ｕ_S上での対応点Ｑ
を抽出することにより行われる。

【００９３】図２４は、前記点Ｐへの対応点Ｑを抽出す
る具体的な方法を示す。まず対応づけ処理部２３Ｓは、
前記エッジ抽出処理により生成されたエッジ画像ＥＬ_S
上の所定の特徴点Ｐ（ｘ，ｙ_L）について、原画像Ｌ_S
上の点Ｐの位置に、この点Ｐを中心点とする所定大きさ
のウィンドウＷ_Lを設定する。ついで対応づけ処理部
は、画像Ｕ_S上の前記点ＰのエピポーララインＥＰ上に
前記ウィンドウＷ_Lと同じ大きさのウィンドウＷ_Uを設
定して走査し、各走査位置毎に、つぎの（３）式を実行
して、各ウィンドウＷ_L，Ｗ_U内の画像データの相違度
ＤＦを算出する。

【００９４】なお（３）式において、ｇ_L（ｘ，ｙ）は
ウィンドウＷ_L内の所定の画素の輝度値を、またｇ
_U（ｘ，ｙ）はウィンドウＷ_U内の所定の画素の輝度値
を、それぞれ示す。またSZは各ウィンドウＷ_L，Ｗ_Uの
サイズを示す。さらにｍ，ｎは各ウィンドウ内の画素を
特定するための変数であって、前記サイズＷの範囲内で
変動する。

【００９５】

【数３】

【００９６】対応づけ処理部２３Ｓは、各走査位置にお
いて求められた相違度ＤＦを比較し、この相違度ＤＦが
最も小さくなる時点でのウィンドウＷ_Uの中心点（ｘ，
ｙ_U）を、前記点Ｐの対応点Ｑとして特定する。

【００９７】なお前記したように、各カメラ１Ａ，１Ｂ
は縦並びかる光軸を平行にして配備されているので、エ
ピポーララインＥＰはｘ軸に垂直になり、ウィンドウＷ
_Uを容易に設定でき、また相違度ＤＦの演算も簡単にな
る。またエピポーララインＥＰ上の各走査位置で相違度
ＤＦを算出する方法に代えて、画像Ｕ_S上でもエッジを
抽出し、このうち前記エピポーララインＥＰ上に位置す
るエッジ構成点を、特徴点Ｐの対応候補点として設定
し、これら対応候補点についてのみ相違度ＤＦを演算す
るようにしてもよい。

【００９８】図２３に戻って、第２の対応づけ処理部２
３Ｆは、各カメラ１Ａ，１Ｂより速い方のシャッタ速度
Ｓ_Fにより得られた各入力画像Ｕ_F，Ｌ_Fについて、そ
れぞれ上記と同様の対応づけ処理を行うもので、各対応
づけ処理部２３Ｓ，２３Ｆによる対応づけ結果は、特徴
統合部２４において統合処理される。

【００９９】この統合処理は、各対応づけ処理部２３
Ｓ，２３Ｆにより対応づけられた特徴点の組をすべて採
用するもので、対応する各特徴点の組毎の座標データ
は、３次元計測部２５に与えられる。３次元計測部２５
は、与えられた特徴点の組毎に、各特徴点の座標（ｘ，
ｙ_u）（ｘ，ｙ_L）を三角測量の原理にあてはめること
により、各特徴点に対応する３次元座標を算出する。

【０１００】こうして各特徴点の組毎に対応する３次元
座標が算出され、物体検出部２６へと与えられる。物体
検出部２６は、各駐車枠位置における特徴点の数および
その高さデータから、各駐車枠内に車輌が存在するか否
かを判別する。

【０１０１】なおこの第１０の実施例では、説明を簡単
にするために、各カメラのシャッタ速度Ｓ_S，Ｓ_Fを固
定値にしたが、前記第７，８の実施例のように、観測領
域の明るさや入力画像の明るさに応じて各シャッタ速度
Ｓ_S，Ｓ_Fを可変設定してもよい。またシャッタ速度Ｓ
_S，Ｓ_Fは１種類に限らず、図１０〜１２に示したよう
に、複数とおりのシャッタ速度を設定し、各シャッタ速
度毎に画像間での特徴点の対応づけを行った後、各対応
づけ結果を統合するようにしてもよい。さらに前記第９
の実施例に示したように、夜間時には各カメラを遅いシ
ャッタ速度のみで撮像させ、１組の画像のみで３次元計
測処理を行うように構成してもよい。

【０１０２】（１２）その他の実施例上記した各実施例は、いずれも、カメラにより、シャッ
タ速度の異なる複数枚の画像を生成するようにしたが、
シャッタ速度のみならず、カメラの絞りや、カメラから
の出力電圧のゲインを調整することによっても、明るさ
の異なる対象物の画像を個別に生成することが可能であ
る。

【０１０３】またここでは、駐車場用の観測装置におけ
る各構成例を説明したが、観測対象は車輌に限らず、他
の物体であってもよく、また観測領域は室内であっても
よい。さらにこの実施例の観測装置は、各駐車枠毎の車
輌の有無を認識するだけのものであるが、これに限ら
ず、車輌の大きさ、形状などを認識するようにしてもよ
く、カラー画像生成用のカメラを用いて、各車輌の車体
色を認識するようにしてもよい。

【０１０４】さらに個々に示した駐車場用の観測装置
は、静止した車輌を認識対象とするが、道路上を走行す
る車輌などの移動体を認識対象とする場合にも、この発
明を適用することができる。ただしこの場合、各シャッ
タ速度毎の画像を連続的に生成すると、画像間に対象物
の移動分のずれが生じるので、前記第４または第５の実
施例の構成を導入するのが望ましい。

【０１０５】

【発明の効果】請求項１および５の発明では、同一の観
測領域をそれぞれ異なる露光量により撮像して複数枚の
画像を生成して各画像を合成した後、この合成画像上の
特徴を用いて観測領域内の対象物を認識するので、観測
領域内の対象物間の明るさに大きな差違があっても、各
対象物を精度良く認識することが可能となる。

【０１０６】請求項２および６の発明では、各画像上の
特徴抽出結果を統合して、観測領域内の対象物を認識す
ることにより、同様に、明るさの異なる対象物を精度良
く認識することができる。

【０１０７】請求項３および７の発明では、異なる露光
量による各画像により、それぞれ観測領域内の対象物の
認識処理を行った後、各認識結果を統合して最終的な認
識処理を行うので、同様に、明るさの異なる対象物を精
度良く認識することができる。

【０１０８】請求項８，９の発明では、各画像を供給す
る撮像手段に対し、観測領域内もしくは入力画像の明る
さを用いて露光量を調整するので、周囲環境の変化によ
り観測領域内の明るさが変動しても、各画像により対象
物の特徴を鮮明にとらえることができ、安定した認識処
理を行うことができる。

【０１０９】請求項４および１１の発明では、観測領域
を複数個の撮像手段により撮像して、３次元計測処理を
行う際に、各撮像手段により同じ露光量で生成された画
像の組毎に画像上の特徴の対応づけを行った後に、各組
毎の対応づけ結果を統合して３次元計測処理を実施する
ので、観測領域内に明るさの異なる対象物がある場合に
も、各対象物の３次元形状や空間位置を、精度良く認識
することができる。

【０１１０】請求項１０および１２の発明では、タイマ
の計時時刻により、１日のうちの所定の期間内は、特定
の露光量による画像のみを用いた認識処理を行うので、
夜間など明度の高い対象物が検出されることのない時間
帯の無用な処理を回避して、装置コストを削減できる。
また必要外の処理による誤計測を防止することも可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用された観測装置の設置例を示す
斜視図である。

【図２】観測装置の第１の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】入力画像の一例を示す説明図である。

【図４】図３の入力画像の合成画像を示す説明図であ
る。

【図５】観測装置の第２の構成を示すブロック図であ
る。

【図６】入力画像のエッジ抽出処理により得られたエッ
ジ画像を示す説明図である。

【図７】図６のエッジ画像を統合した結果を示す説明図
である。

【図８】観測装置の第３の構成を示すブロック図であ
る。

【図９】駐車枠ごとの車輌の有無の判別結果を示す説明
図である。

【図１０】観測装置の第１の構成を変形した例を示すブ
ロック図である。

【図１１】観測装置の第２の構成を変形した例を示すブ
ロック図である。

【図１２】観測装置の第３の構成を変形した例を示すブ
ロック図である。

【図１３】第４の構成の観測装置の設置例を示す斜視図
である。

【図１４】観測装置の第４の構成を示すブロック図であ
る。

【図１５】観測装置の第５の構成を示すブロック図であ
る。

【図１６】観測装置の第６の構成を示すブロック図であ
る。

【図１７】観測装置の第７の構成を示すブロック図であ
る。

【図１８】図１７の観測装置におけるシャッタ速度の設
定例を示す説明図である。

【図１９】観測装置の第８の構成を示すブロック図であ
る。

【図２０】図１９の観測装置におけるシャッタ速度の設
定手順を示すフローチャートである。

【図２１】観測装置の第９の構成を示すブロック図であ
る。

【図２２】第１０の構成の観測装置の設置例を示す斜視
図である。

【図２３】観測装置の第１０の構成を示すブロック図で
ある。

【図２４】特徴点の対応づけ処理の具体例を示す説明図
である。

【符号の説明】

１，１Ｓ，１Ｆ，１Ｘ，１Ａ，１Ｂカメラ２制御装置５シャッタ速度制御装置６画像入力部７認識処理部１１画像統合部１２，１２Ｓ，１２Ｆ，１２Ｂ_S，１２Ｂ_F 特徴抽出
部１３，１３Ｓ，１３Ｆ，２６物体検出部１５検出結果統合部１９光強度計２３Ｓ，２３Ｆ対応づけ処理部２４特徴統合部２５３次元計測部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一の観測領域をそれぞれ異なる露光量
により撮像して得られた複数枚の画像を、対応する画素
毎に合成処理して１枚の合成画像を生成した後、この合
成画像上の特徴を用いて前記観測領域内の対象物を認識
することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】同一の観測領域をそれぞれ異なる露光量
により撮像して得られた複数枚の画像について、それぞ
れ画像上の特徴を統合した後、この特徴の統合結果を用
いて前記観測領域内の対象物を認識することを特徴とす
る画像処理方法。
【請求項３】同一の観測領域をそれぞれ異なる露光量
により撮像して得られた複数枚の画像について、それぞ
れ画像上の特徴を用いて前記観測領域内の対象物を認識
した後、各画像毎の認識結果を統合して、前記観測領域
内の対象物を最終的に認識することを特徴とする画像処
理方法。
【請求項４】所定の観測領域に向けて配備された複数
個の撮像手段により、それぞれ異なる露光量による複数
枚の画像を生成し、各撮像手段により同じ露光量で生成
された画像の組毎に、各画像上の特徴を画像間で対応づ
けした後、各組毎の対応づけ結果を統合し、前記統合された対応づけ結果を用いた３次元計測処理を
実施して、その計測結果に基づき前記観測領域内の対象
物を認識することを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】同一の観測領域を異なる露光量により撮
像して得られた複数枚の画像を個別に入力する画像入力
手段と、入力した各画像を対応する画素毎に合成処理して１枚の
合成画像を生成する画像合成手段と、生成された合成画像上の特徴を抽出する特徴抽出手段
と、前記特徴抽出手段により抽出された特徴を用いて前記観
測領域内の対象物を認識する認識手段とを具備して成る
画像処理装置。
【請求項６】同一の観測領域を異なる露光量により撮
像して得られた複数枚の画像を個別に入力する画像入力
手段と、入力した各画像について、それぞれ画像上の特徴を抽出
する特徴抽出手段と、各入力画像毎の特徴抽出結果を統合する特徴統合手段
と、前記特徴統合手段により統合された特徴を用いて前記観
測領域内の対象物を認識する認識手段とを具備して成る
画像処理装置。
【請求項７】同一の観測領域を異なる露光量により撮
像して得られた複数枚の画像を個別に入力する画像入力
手段と、入力した各画像について、それぞれ画像上の特徴を抽出
した後、その特徴抽出結果を用いて前記観測領域内の対
象物を認識する認識手段と、各画像毎の認識結果を統合して、前記観測領域内の対象
物の最終的な認識結果を示すデータを生成する認識結果
統合手段とを具備して成る画像処理装置。
【請求項８】請求項５〜７のいずれかに記載された画
像処理装置において、さらに、前記観測領域内の明るさを検出する明るさ検出
手段と、各入力画像を供給する撮像手段に対し、それぞ
れの露光量を前記明るさの検出結果を用いて調整する露
光量調整手段とを具備して成る画像処理装置。
【請求項９】請求項５〜７のいずれかに記載された画
像処理装置において、さらに前記画像入力手段により入力された各画像の明る
さを検出する画像明るさ検出手段と、各入力画像を供給
する撮像手段に対し、それぞれの露光量を前記明るさの
検出結果を用いて調整する露光量調整手段とを具備して
成る画像処理装置。
【請求項１０】請求項５〜７のいずれかに記載された
画像処理装置において、さらに時刻を計時するタイマを備え、このタイマの計時
時刻に基づき、１日のうちの所定期間は、特定の露光量
による１枚の画像のみを入力して、前記観測領域内の対
象物を認識するように構成されて成る画像処理装置。
【請求項１１】所定の観測領域に向けて配備された複
数個の撮像手段より、それぞれ異なる露光量による複数
枚の画像を入力する画像入力手段と、各撮像手段により同じ露光量で生成された入力画像の組
毎に、各画像上の特徴を画像間で対応づけする対応づけ
手段と、前記各組毎の対応づけ結果を統合する統合手段と、統合された対応づけ結果を用いた３次元計測処理を実施
する３次元計測手段と、前記３次元計測結果を用いて前記観測領域内の対象物を
認識する認識手段とを具備して成る画像処理装置。
【請求項１２】請求項１１に記載された画像処理装置
において、さらに時刻を計時するタイマを備え、このタイマの計時
時刻に基づき、１日のうちの所定期間は、各撮像手段よ
りそれぞれ特定の露光量による１枚の画像のみを入力
し、各入力画像間で対応する特徴を用いた３次元計測処
理により、前記観測領域内の対象物を認識するように構
成されて成る画像処理装置。