WO2015068301A1 - Speed detection device, speed detection method, speed detection program, and recording medium - Google Patents

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Abstract

 An imaging unit (210A) is controlled while a relative speed output unit (113A) performs control for alternately switching, via an illumination switching unit (112) at each predetermined time, illumination by a plurality of illumination units (120A1, 120A2) for illuminating a road surface at mutually different angles, and an image of the road surface is captured. Then, the relative speed output unit (113A) determines the illumination unit that corresponds to a captured image for calculating speed information of a moving body (MV) on the basis of the captured image from the imaging unit (210A) obtained via an acquisition unit (111A). The relative speed output unit (113A) then calculates relative sped information (VLI) of each time point on the basis of the captured image at the time of illumination by the determined illumination unit and outputs the calculated relative speed information (VLI). As a result, relative speed information can be calculated with good precision and outputted even when the state of the road surface changes moment by moment.

Description

速度検出装置、速度検出方法、速度検出プログラム及び記録媒体Speed detection device, speed detection method, speed detection program, and recording medium
 本発明は、速度検出装置、速度検出方法及び速度検出プログラム、並びに、当該速度検出プログラムが記録された記録媒体に関する。 The present invention relates to a speed detection device, a speed detection method, a speed detection program, and a recording medium on which the speed detection program is recorded.
 従来から、車両等の移動体の速度が検出され、安全な走行のために、検出された速度が利用者に提示されたり、走行制御のために利用されたりしている。こうした移動体の速度の検出について様々な技術が提案されているが、その中に、車両に搭載された撮像部により路面を含む自車両の近傍の光景を撮像し、撮像結果に基づいて車両の速度を検出する技術がある(特許文献1参照:以下、「従来例」という)。 Conventionally, the speed of a moving body such as a vehicle is detected, and the detected speed is presented to the user or used for driving control for safe driving. Various techniques for detecting the speed of such a moving body have been proposed. Among them, an image of the vicinity of the host vehicle including the road surface is imaged by an imaging unit mounted on the vehicle, and the vehicle is detected based on the imaging result. There is a technique for detecting the speed (see Patent Document 1: hereinafter referred to as “conventional example”).
 この従来例の技術では、撮像画像内に道路標示の少なくとも一部の画像領域が存在する場合に、撮像画像内における道路標示の寸法と、道路上における道路標示の寸法とに基づいて、自車両の車体速度を検出するようになっている。なお、従来例の技術では、道路標示が画像内に存在する場合のみ車体速度の検知を行い、道路標示が画像内にない場合は走行/停止の判定のみを行うようになっている。 In the technique of this conventional example, when at least a part of the image area of the road marking exists in the captured image, the host vehicle is based on the dimension of the road marking in the captured image and the dimension of the road marking on the road. The vehicle speed is detected. In the conventional technique, the vehicle body speed is detected only when the road marking is present in the image, and only the running / stop determination is performed when the road marking is not present in the image.
特開2009-205642号公報JP 2009-205642 A
 上述した従来例の技術では、撮像画像内に道路標示が存在しない場合には、車体速度を検知しない。このため、撮像画像内に道路標示が存在しない状態の継続中に車体速度が変化しても、最後に撮像画像内に道路標示が存在していた時点に検知された車体速度をそのまま現時点の車体速度と推定することになる。このため、各時点における車体速度を精度良く検知できるとはいい難かった。 In the conventional technique described above, the vehicle body speed is not detected when there is no road marking in the captured image. For this reason, even if the vehicle speed changes while the road marking is not present in the captured image, the vehicle speed detected at the time when the road marking was last present in the captured image is used as it is. It will be estimated as speed. For this reason, it is difficult to accurately detect the vehicle speed at each time point.
 そこで、撮像対象範囲を照明しつつ路面を周期的に撮像し、撮像結果の時間変化に基づいて、車体速度を検出することが考えられる。かかる方法を採用し、精度良く車体速度を検出するためには、車両周辺の路面状態が刻々と変化することを考慮する必要がある。これは、路面状態に対応して、撮像に適切な照明が異なると考えられるからである。しかしながら、刻々変化する走行中の車両周辺の路面状態に対応して、どのような照明を行うことが好ましいかを考慮したうえで車体速度の検出を行う技術についての提案は、現在のところ行われていない。 Therefore, it is conceivable that the road surface is periodically imaged while illuminating the imaging target range, and the vehicle body speed is detected based on the time change of the imaging result. In order to detect the vehicle speed with high accuracy using such a method, it is necessary to consider that the road surface condition around the vehicle changes every moment. This is because it is considered that the illumination suitable for imaging differs according to the road surface state. However, at present, proposals have been made for a technique for detecting the vehicle speed in consideration of what kind of lighting is preferable in response to the road surface condition around the vehicle that is changing every moment. Not.
 このため、車両周辺の路面状態が刻々と変化する場合に、路面状態に対応した適切な照明により得られる路面画像に基づいて、車体速度を継続的に精度良く検出できる技術が望まれている。かかる要請の応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。 For this reason, when the road surface condition around the vehicle changes every moment, there is a demand for a technology that can continuously and accurately detect the vehicle body speed based on a road surface image obtained by appropriate illumination corresponding to the road surface condition. Responding to such a request is cited as one of the problems to be solved by the present invention.
 本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、路面状態が刻々変化しても、移動体の速度情報を精度良く検出することができる速度検出装置及び速度検出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, and it is an object of the present invention to provide a speed detection device and a speed detection method that can accurately detect speed information of a moving object even if a road surface state changes every moment. To do.
 請求項1に記載の発明は、移動体に搭載された撮像部が撮像対象を撮像して得られた撮像画像を取得する取得部と;互いに異なる角度で前記撮像対象を照明する複数の照明部と;前記撮像対象を照明する一の照明部を、所定の時間間隔で順次切り替える照明切替部と;前記取得部により取得された前記撮像画像に基づき、前記撮像対象と前記撮像部との相対速度に関する情報を出力する相対速度情報出力部と;を備えることを特徴とする速度検出装置である。 The invention according to claim 1 is an acquisition unit that acquires a captured image obtained by an imaging unit mounted on a moving body capturing an imaging target; a plurality of illumination units that illuminate the imaging target at mutually different angles An illumination switching unit that sequentially switches one illumination unit that illuminates the imaging target at a predetermined time interval; and a relative speed between the imaging target and the imaging unit based on the captured image acquired by the acquisition unit. And a relative speed information output unit that outputs information on the speed detection device.
 請求項10に記載の発明は、互いに異なる角度で撮像対象を照明する複数の照明部を備える速度検出装置により使用される速度検出方法であって、前記撮像対象を照明する一の照明部を、所定の時間間隔で順次切り替える照明切替工程と;移動体に搭載された撮像部が前記撮像対象を撮像して得られた撮像画像を取得する取得工程と;前記取得工程において取得された撮像画像に基づき、前記撮像対象と前記撮像部との相対速度に関する情報を出力する相対速度情報出力工程と;を備えることを特徴とする速度検出方法である。 The invention according to claim 10 is a speed detection method used by a speed detection device including a plurality of illumination units that illuminate an imaging target at mutually different angles, and the illumination unit that illuminates the imaging target includes: An illumination switching step that sequentially switches at a predetermined time interval; an acquisition step in which an imaging unit mounted on a moving body acquires a captured image obtained by imaging the imaging target; and a captured image acquired in the acquisition step And a relative speed information output step for outputting information on the relative speed between the imaging target and the imaging unit.
 請求項11に記載の発明は、速度検出装置が有するコンピュータに、請求項10に記載の速度検出方法を実行させる、ことを特徴とする速度検出プログラムである。 The invention described in claim 11 is a speed detection program that causes a computer included in the speed detection device to execute the speed detection method described in claim 10.
 請求項12に記載の発明は、速度検出装置が有するコンピュータにより読み取り可能に、請求項11に記載の速度検出プログラムが記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。 The invention described in claim 12 is a recording medium in which the speed detection program according to claim 11 is recorded so as to be readable by a computer included in the speed detection device.
本発明の第1実施形態に係る速度検出装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the speed detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1の2個の照明部の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the two illumination parts of FIG. 図2の照明部から射出された照明光が拡散反射路面で反射された場合の反射光を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the reflected light when the illumination light inject | emitted from the illumination part of FIG. 2 is reflected by the diffuse reflection path surface. 図2の照明部から射出された照明光が鏡面反射路面で反射された場合の反射光を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the reflected light when the illumination light inject | emitted from the illumination part of FIG. 2 is reflected by the mirror-reflection path surface. 図1の相対速度出力部の信号発行と、撮像部からの撮像画像データの出力のタイミングを説明するためのタイミングチャートである。2 is a timing chart for explaining timings of signal issuance of a relative speed output unit in FIG. 1 and output of captured image data from the imaging unit. 図1の相対速度出力部による相対速度情報の検出処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detection process of the relative speed information by the relative speed output part of FIG. 本発明の第2実施形態に係る速度検出装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the speed detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図7の2個の照明部の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the two illumination parts of FIG. 図8の照明部から射出された照明光が拡散反射路面で反射された場合の反射光を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the reflected light when the illumination light inject | emitted from the illumination part of FIG. 8 is reflected by the diffuse reflection path surface. 図8の照明部から射出された照明光が鏡面反射路面で反射された場合の反射光を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the reflected light when the illumination light inject | emitted from the illumination part of FIG. 8 is reflected by the mirror-reflection path surface. 図7の相対速度出力部の信号発行と、撮像部からの撮像画像データの出力のタイミングを説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the timing of the signal issue of the relative speed output part of FIG. 7, and the output of the captured image data from an imaging part. 図7の相対速度出力部による相対速度情報の検出処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detection process of the relative speed information by the relative speed output part of FIG.
 100A,100B  … 速度検出装置
 111A,111B  … 取得部
 112        … 照明切替部
 113A,113B  … 相対速度出力部(相対速度情報出力部)
 120A1,120B1 … 第1照明部
 120A2,120B2 … 第2照明部
 210A,210B  … 撮像部
 MV         … 移動体
100A, 100B ... Speed detection device 111A, 111B ... Acquisition unit 112 ... Illumination switching unit 113A, 113B ... Relative speed output unit (relative speed information output unit)
120A 1 , 120B 1 ... 1st illumination part 120A 2 , 120B 2 ... 2nd illumination part 210A, 210B ... Imaging part MV ... Mobile
 以下、本発明の実施形態を、図1~図12を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description and drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
 [第1実施形態]
 まず、本発明の第1実施形態を、図1~図6を参照して説明する。
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
 <構成>
 図1には、第1実施形態に係る速度検出装置100Aの構成が、ブロック図にて示されている。この図1に示されるように、速度検出装置100Aは、撮像部210A及び制御装置220と接続されている。そして、速度検出装置100A、撮像部210A及び制御装置220は、移動体MVに搭載されている。
<Configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the speed detection device 100A according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the speed detection device 100 </ b> A is connected to the imaging unit 210 </ b> A and the control device 220. The speed detection device 100A, the imaging unit 210A, and the control device 220 are mounted on the moving body MV.
 上記の撮像部210Aは、移動体MVの固定位置に搭載され、当該固定位置の直下の路面を撮像する。この撮像部210Aは、速度検出装置100Aから送られた撮像指令IMCを受けると、撮像を行う。そして、撮像部210Aは、撮像画像データIMDを速度検出装置100Aへ送る。 The imaging unit 210A is mounted at a fixed position of the moving body MV, and images a road surface immediately below the fixed position. When the imaging unit 210A receives an imaging command IMC sent from the speed detection device 100A, the imaging unit 210A performs imaging. Then, the imaging unit 210A sends the captured image data IMD to the speed detection device 100A.
 なお、撮像部210Aの撮像に際しての光学倍率mは、既知であるものとする。 It is assumed that the optical magnification m at the time of imaging by the imaging unit 210A is known.
 上記の制御装置220は、速度検出装置100Aから出力された相対速度情報VLIを取得する。そして、制御装置220は、取得された相対速度情報VLIを移動体MVの走行制御等に利用する。 The control device 220 acquires the relative speed information VLI output from the speed detection device 100A. Then, the control device 220 uses the acquired relative speed information VLI for traveling control of the moving body MV and the like.
 なお、移動体MVが車両である場合には、制御装置220には、ECU(Electronic Control Unit)が該当する。かかるECUは、相対速度情報VLIに加えて、加速度センサ、角速度センサ等の各種センサにより検出されたセンサ検出情報を取得する。そして、ECUは、移動体MVの走行を制御したり、利用者に走行情報を提供したりする。 In addition, when the moving body MV is a vehicle, the control device 220 corresponds to an ECU (Electronic Control Unit). Such an ECU acquires sensor detection information detected by various sensors such as an acceleration sensor and an angular velocity sensor, in addition to the relative speed information VLI. The ECU controls traveling of the moving body MV and provides traveling information to the user.
 上記の速度検出装置100Aは、図1に示されるように、制御処理部110Aを備えている。また、速度検出装置100Aは、第1照明部120A1と、第2照明部120A2を備えている。 The speed detection device 100A includes a control processing unit 110A as shown in FIG. Also, the speed detecting device 100A includes a first illumination portion 120A 1, the second illumination section 120A 2.
 上記の制御処理部110Aは、第1照明部120A1による照明光の射出と、第2照明部120A2による照明光の射出との切替を制御するとともに、撮像部210Aの撮像を制御する。また、制御処理部110Aは、撮像部210Aから送られた撮像画像データIMDに基づいて、路面と移動体MVとの相対速度情報VLIを生成し、生成された相対速度情報VLIを制御装置220へ出力する。かかる機能を有する制御処理部110Aは、取得部111Aと、照明切替部112と、相対速度出力部113Aとを備えている。 The control processing unit 110A controls switching between emission of illumination light by the first illumination unit 120A 1 and emission of illumination light by the second illumination unit 120A 2 and controls imaging of the imaging unit 210A. In addition, the control processing unit 110A generates the relative speed information VLI between the road surface and the moving body MV based on the captured image data IMD sent from the imaging unit 210A, and the generated relative speed information VLI to the control device 220. Output. The control processing unit 110A having such a function includes an acquisition unit 111A, an illumination switching unit 112, and a relative speed output unit 113A.
 上記の取得部111Aは、撮像部210Aから送られた撮像画像データIMDを受ける。そして、取得部111Aは、当該撮像画像データIMDを相対速度出力部113Aへ送る。 The acquisition unit 111A receives the captured image data IMD sent from the imaging unit 210A. Then, the acquisition unit 111A sends the captured image data IMD to the relative speed output unit 113A.
 上記の照明切替部112は、相対速度出力部113Aから送られた照明切替制御LSCを受ける。かかる照明切替制御LSCには、第1照明部120A1による照明を指定した照明切替制御LSC1と、第2照明部120A2による照明を指定した照明切替制御LSC2とがある。 The illumination switching unit 112 receives the illumination switching control LSC sent from the relative speed output unit 113A. The illumination switching control LSC includes an illumination switching control LSC 1 that designates illumination by the first illumination unit 120A 1 and an illumination switching control LSC 2 that designates illumination by the second illumination unit 120A 2 .
 照明切替部112は、照明切替制御LSC1を受けると、照明指定LC1を「ON」として、第1照明部120A1へ送るとともに、照明指定LC2を「OFF」として、第2照明部120A2へ送る。また、照明切替部112は、照明切替制御LSC2を受けると、照明指定LC1を「OFF」として、第1照明部120A1へ送るとともに、照明指定LC2を「ON」として、第2照明部120A2へ送る。 Upon receiving the illumination switching control LSC 1 , the illumination switching unit 112 sets the illumination designation LC 1 to “ON” and sends it to the first illumination unit 120A 1, and sets the illumination designation LC 2 to “OFF” and the second illumination unit 120A. Send to 2 . Upon receiving the illumination switching control LSC 2 , the illumination switching unit 112 sets the illumination designation LC 1 to “OFF” and sends it to the first illumination unit 120A 1, and sets the illumination designation LC 2 to “ON” and the second illumination. send to part 120A 2.
 上記の相対速度出力部113Aは、時間TPAが経過するたびに、路面への照明光を射出する照明部を交互に切り替えるための照明切替制御LSCを生成し、生成された照明切替制御LSCを照明切替部112へ送る。すなわち、相対速度出力部113Aは、照明切替制御LSC1を照明切替部112へ送った後に時間TPAが経過すると、照明切替制御LSC2を生成し、生成された照明切替制御LSC2を照明切替部112へ送る。この後、時間TPAが経過すると、相対速度出力部113Aは、照明切替制御LSC1を生成し、生成された照明切替制御LSCを照明切替部112へ送る。 The relative speed output unit 113A generates the illumination switching control LSC for alternately switching the illumination unit that emits illumination light to the road surface every time the time TPA elapses, and illuminates the generated illumination switching control LSC. The data is sent to the switching unit 112. That is, the relative speed output unit 113A generates the illumination switching control LSC 2 when the time TPA has elapsed after sending the illumination switching control LSC 1 to the illumination switching unit 112, and the generated illumination switching control LSC 2 is used as the illumination switching unit. 112. Thereafter, when the time TPA elapses, the relative speed output unit 113A generates the illumination switching control LSC 1 and sends the generated illumination switching control LSC to the illumination switching unit 112.
 なお、「時間TPA」は、移動体MVが高速で走行していても、時間(2・TPA)を隔てて撮像部210Aにより撮像された2つの画像に共通の路面上領域が含まれるようにするとの観点から、実験、シミュレーション等に基づいて、予め定められる。 Note that the “time TPA” is such that a common road surface area is included in the two images captured by the imaging unit 210A with a time (2 · TPA) even when the moving body MV is traveling at high speed. From this point of view, it is predetermined based on experiments, simulations, and the like.
 相対速度出力部113Aは、新たな照明切替制御LSC1の発行後、及び、新たな照明切替制御LSC2の発行後に、撮像指令IMCを撮像部210Aへ送る。この結果、撮像部210Aは、時間TPAが経過するたびに、路面の撮像を行い、撮像画像データIMDを取得部111Aへ送るようになっている。 The relative speed output unit 113A sends the imaging command IMC to the imaging unit 210A after issuing the new illumination switching control LSC 1 and after issuing the new illumination switching control LSC 2 . As a result, the imaging unit 210A captures the road surface every time the time TPA elapses, and sends the captured image data IMD to the acquisition unit 111A.
 なお、第1実施形態では、相対速度出力部113Aは、撮像を指令する際には、撮像指令IMCの信号を一時的に「ON」とするようになっている。 In the first embodiment, the relative speed output unit 113A is configured to temporarily “ON” the signal of the imaging command IMC when instructing imaging.
 また、相対速度出力部113Aは、取得部111Aを介して、撮像部210Aから送られた撮像画像データIMDを受ける。そして、相対速度出力部113Aは、撮像画像データIMDに基づいて、移動体速度を算出する。こうして算出された移動体速度は、相対速度情報VLIとして制御装置220へ出力される。 Also, the relative speed output unit 113A receives the captured image data IMD sent from the imaging unit 210A via the acquisition unit 111A. Then, the relative speed output unit 113A calculates the moving body speed based on the captured image data IMD. The moving body speed thus calculated is output to the control device 220 as relative speed information VLI.
 なお、相対速度出力部113Aが実行する処理については、後述する。 The processing executed by the relative speed output unit 113A will be described later.
 上記の第1照明部120A1は、照明切替部112から送られた照明指定LC1を受ける。そして、第1照明部120A1は、照明指定LC1が「ON」の期間にわたって、照明光を射出する。なお、第1照明部120A1は、照明指定LC1が「OFF」の期間には、照明光を射出しないようになっている。 The first illumination unit 120A 1 receives the illumination designation LC 1 sent from the illumination switching unit 112. Then, the first illumination unit 120A 1 emits illumination light over a period in which the illumination designation LC 1 is “ON”. Note that the first illumination unit 120A 1 does not emit illumination light during a period in which the illumination designation LC 1 is “OFF”.
 上記の第2照明部120A2は、照明切替部112から送られた照明指定LC2を受ける。そして、第2照明部120A2は、照明指定LC2が「ON」の期間にわたって、照明光を射出する。なお、第2照明部120A2は、照明指定LC2が「OFF」の期間には、照明光を射出しないようになっている。 The second illumination unit 120A 2 receives the illumination designation LC 2 sent from the illumination switching unit 112. The second illumination unit 120A 2 the illumination designation LC 2 is a period of "ON", to emit the illumination light. Note that the second illumination unit 120A 2 does not emit illumination light during the period when the illumination designation LC 2 is “OFF”.
 ここで、第1照明部120A1及び第2照明部120A2の構成について、撮像部210Aとの関係に着目しつつ、図2を参照して、より詳しく説明する。この図2に示されるように、撮像部210Aは、撮像デバイスPRDと、レンズLZ1と、ハーフミラーHMRと、レンズLZ2とを備えている。この撮像部210Aは、上述したように、直下の路面RDP上の領域を撮像する。 Here, the configuration of the first illumination unit 120A 1 and the second illumination unit 120A 2 will be described in more detail with reference to FIG. 2 while paying attention to the relationship with the imaging unit 210A. As shown in FIG. 2, the imaging unit 210A includes an imaging device PRD, a lens LZ 1, a half mirror HMR, a lens LZ 2. As described above, the imaging unit 210A captures an area on the road surface RDP directly below.
 なお、撮像部210Aでは、レンズLZ1とレンズLZ2とで結像光学系が形成されるようになっている。 In the imaging unit 210A, the imaging optical system is formed by the lens LZ 1 and the lens LZ 2 .
 第1照明部120A1は、光源デバイスPED1と、レンズLZ3と、ハーフミラーHMRと、レンズLZ2とを備えている。すなわち、第1照明部120A1は、ハーフミラーHMR及びレンズLZ2を撮像部210Aと共有している。この第1照明部120A1は、照明指定LC1が「ON」の期間にわたって、撮像部210Aにとっての同軸落射照明を実現するための照明光を射出し、撮像部210Aによる路面RDPの撮像対象領域を照明する。 The first illumination unit 120A 1 includes a light source device PED 1 , a lens LZ 3 , a half mirror HMR, and a lens LZ 2 . That is, the first illumination unit 120A 1 shares the half mirror HMR and the lens LZ 2 with the imaging unit 210A. The first illumination unit 120A 1 emits illumination light for realizing coaxial epi-illumination for the imaging unit 210A over a period when the illumination designation LC 1 is “ON”, and the imaging target region of the road surface RDP by the imaging unit 210A Illuminate.
 なお、第1照明部120A1では、レンズLZ3とレンズLZ2とでコリメート光学系が形成されるようになっている。 The first in the lighting unit 120A 1, so that the collimating optical system is formed by the lens LZ 3 and the lens LZ 2.
 第1照明部120A1では、光源デバイスPED1が、照明指定LC1が「ON」の期間にわたって、光軸が水平方向の光をハーフミラーHMRへ向けて射出する。光源デバイスPED1から射出された光は、その一部がハーフミラーHMRで鉛直下方に反射された後、レンズLZ2を介することにより、撮像部210Aの結像光学系の光軸と同軸の光となるようにコリメートされる。こうしてコリメートされた光が、第1照明部120A1から照明光として射出され、撮像部210Aによる路面RDPの撮像対象領域を照明する。 In the first illumination unit 120A 1 , the light source device PED 1 emits light having an optical axis in the horizontal direction toward the half mirror HMR over a period in which the illumination designation LC 1 is “ON”. A part of the light emitted from the light source device PED 1 is reflected vertically downward by the half mirror HMR, and then passes through the lens LZ 2, thereby being coaxial with the optical axis of the imaging optical system of the imaging unit 210A. It is collimated to become Thus collimated light is emitted as illumination light from the first illuminating portion 120A 1, to illuminate the image capturing target area of the road surface RDP by the imaging unit 210A.
 第2照明部120A2は、光源デバイスPED2と、レンズLZ4と、レンズLZ5とを備えている。この第2照明部120A2は、照明指定LC2が「ON」の期間にわたって、撮像部210Aにとっての斜光照明を実現するための照明光を射出し、撮像部210Aによる路面RDPの撮像対象領域を照明する。 Second illumination section 120A 2 includes a light source device PED 2, a lens LZ 4, a lens LZ 5. The second illumination unit 120A 2 emits illumination light for realizing oblique illumination for the imaging unit 210A over a period in which the illumination designation LC 2 is “ON”, and sets an imaging target region of the road surface RDP by the imaging unit 210A. Illuminate.
 なお、第2照明部120A2では、レンズLZ4とレンズLZ5とで形成されたコリメート光学系によりコリメートが形成されるようになっている。 In the second illumination unit 120A 2 , collimation is formed by the collimating optical system formed by the lens LZ 4 and the lens LZ 5 .
 第2照明部120A2では、光源デバイスPED2が、照明指定LC2が「ON」の期間にわたって、撮像部210Aの光軸とは斜交する方向の光軸の光を射出する。光源デバイスPED2から射出された光は、レンズLZ4とレンズLZ5とでコリメートメートされる。こうしてコリメートされた光が、第2照明部120A2から照明光として射出され、撮像部210Aによる路面RDPの撮像対象領域を照明する。 In the second illumination unit 120A 2 , the light source device PED 2 emits light having an optical axis that is oblique to the optical axis of the imaging unit 210A over a period in which the illumination designation LC 2 is “ON”. The light emitted from the light source device PED 2 is collimated by the lens LZ 4 and the lens LZ 5 . Thus collimated light is emitted as illumination light from the second illumination section 120A 2, illuminates an imaging target area of the road surface RDP by the imaging unit 210A.
 《第1照明部120A1及び第2照明部120A2による照明時の反射光について》
 ここで、第1照明部120A1及び第2照明部120A2のそれぞれによる照明時の路面RDPにおける反射光について説明する。
"The first reflected light upon illumination by the illumination unit 120A 1 and the second illumination section 120A 2"
Here it will be described the reflected light in the road RDP during illumination by the first respective lighting unit 120A 1 and the second illumination section 120A 2.
 (路面が拡散反射面の場合)
 図3(A)には、路面RDPが拡散反射面である場合に、第1照明部120A1により照明した場合の路面RDPでの反射の様子の例が太線矢印により示されている。なお、図3(A)においては、反射光の強度が太線矢印の長さにより示されている(後述する図3(B)及び図4(A),(B)においても同様となっている)。
(When the road surface is a diffuse reflection surface)
FIG. 3 (A), when the road surface RDP is diffuse reflection surface, an example of a state of reflection on the road surface RDP when illuminated by the first illuminating portion 120A 1 is indicated by a bold arrow. In FIG. 3A, the intensity of reflected light is indicated by the length of the thick arrow (the same applies to FIGS. 3B, 4A, and 4B described later). ).
 図3(A)に示されるように、路面RDPが乾燥状態であり、路面RDPが拡散反射面となっている場合に、第1照明部120A1により照明したときは、照明光は路面RDPにおいて各方向に反射される。このため、当該反射光の一部が、撮像部210Aに入射する。そして、入射光が担った路面RDPの撮像対象領域の像が、上述したレンズLZ1とレンズLZ2と(図2参照)で形成される撮像部210Aの結像光学系により結像され、結像結果が上述した撮像部210Aの撮像デバイスPRD(図2参照)により撮像される。 As shown in FIG. 3 (A), a road surface RDP is dry, when the road surface RDP is a diffuse reflecting surface, when illuminated by the first illumination unit 120A 1, the illumination light in the road RDP Reflected in each direction. For this reason, a part of the reflected light is incident on the imaging unit 210A. Then, the image of the imaging target area of the road surface RDP that the incident light bears is imaged by the imaging optical system of the imaging unit 210A formed by the lens LZ 1 and the lens LZ 2 (see FIG. 2). The image result is imaged by the imaging device PRD (see FIG. 2) of the imaging unit 210A described above.
 図3(B)には、図3(A)の場合と同様に路面RDPが拡散反射面となっている場合に、第2照明部120A2により照明したときにおける路面RDPでの反射の様子の例が太線矢印により示されている。この図3(B)に示されるように、路面RDPが拡散反射面である場合に、第2照明部120A2により照明したときは、上述した図3(A)の場合と同様に、照明光は路面RDPにおいて各方向に反射される。このため、当該反射光の一部が、撮像部210Aに入射する。そして、図3(A)の場合と同様に、入射光が担った路面RDPの撮像対象領域の像が、撮像部210Aの結像光学系により結像され、結像結果が上述した撮像部210Aの撮像デバイスPRDにより撮像される。 FIG 3 (B), when the same way road RDP in the case shown in FIG. 3 (A) is in the diffuse reflection surface, the state of reflection on the road surface RDP in when illuminated by the second illumination section 120A 2 An example is indicated by a thick arrow. As shown in FIG. 3 (B), when the road surface RDP is diffuse reflecting surface, when illuminated by the second illumination section 120A 2, as in the case of FIG. 3 described above (A), the illumination light Is reflected in each direction on the road surface RDP. For this reason, a part of the reflected light is incident on the imaging unit 210A. Similarly to the case of FIG. 3A, the image of the imaging target area of the road surface RDP that the incident light bears is imaged by the imaging optical system of the imaging unit 210A, and the imaging result is the imaging unit 210A described above. The imaging device PRD captures an image.
 上述したように、路面RDPが拡散反射面である場合には、第1照明部120A1による照明であっても、第2照明部120A2による照明であっても、路面RDP上の撮像対象領域の撮像は可能である。しかしながら、拡散反射面であっても、路面RDPの凹凸の度合いによっては、当該凹凸の撮像画像の鮮鋭度が異なる。例えば、路面RDPの凹凸の度合いが低く、平坦性の高いコンクリート面である場合には、第1照明部120A1による照明よりも第2照明部120A2による照明の方が、路面の凹凸が強調されて、鮮鋭度が高い撮像画像が得られる。このため、第1照明部120A1による照明よりも第2照明部120A2による照明の方が、いわゆる変位量探索法を用いて路面RDPに対する移動体速度を検出する場合におけるマッチング用の画像内特徴領域を数多く抽出できる。 As described above, when the road surface RDP is a diffuse reflection surface, the imaging target region on the road surface RDP is illuminated by the first illumination unit 120A 1 or the second illumination unit 120A 2. Can be imaged. However, even with a diffuse reflection surface, the sharpness of the captured image of the unevenness varies depending on the unevenness of the road surface RDP. For example, low degree of unevenness of the road surface RDP, in the case of high concrete surface flatness, rather than illumination of the first illuminating portion 120A 1 found the following illumination by the second illumination section 120A 2, unevenness of the road surface is highlighted Thus, a captured image with high sharpness is obtained. For this reason, in-image characteristics for matching in the case where the illumination by the second illumination unit 120A 2 detects the moving body speed with respect to the road surface RDP using the so-called displacement amount search method than the illumination by the first illumination unit 120A 1. Many areas can be extracted.
 なお、路面RDPが凹凸の度合いの高いアルファルト面である場合には、第1照明部120A1による照明であっても、第2照明部120A2による照明であっても、同様の鮮鋭度で凹凸が撮像されることになる。 Note that when the road surface RDP is higher asphalt surface of degree of unevenness, even illumination of the first illuminating portion 120A 1, even illumination with the second illuminating portion 120A 2, the same sharpness The unevenness is imaged.
 (路面が鏡面反射面の場合)
 図4(A)には、路面RDPが冠水状態であり、路面RDPが鏡面反射面となっている場合に、第1照明部120A1により照明したときにおける路面RDPでの反射の様子の例が太線矢印により示されている。この図4(A)に示されるように、路面RDPが鏡面反射面である場合に、第1照明部120A1により照明したときは、照明光は路面RDPにおいて、路面RDPへの入射方向と反対方向に反射される。このため、当該反射光の殆どが、撮像部210Aに入射する。そして、入射光が担った路面RDPの撮像対象領域の像が、撮像部210Aの結像光学系により結像され、結像結果が撮像部210Aの撮像デバイスPRDにより撮像される。
(When the road surface is a specular reflection surface)
Figure 4 (A) is a road surface RDP is flooded state, when the road surface RDP is a specular surface, an example of a state of reflection on the road surface RDP in when illuminated by the first illumination portion 120A 1 It is indicated by a thick arrow. As shown in FIG. 4 (A), when the road surface RDP is specular reflective surface, when illuminated by the first illumination unit 120A 1, the illumination light in the road RDP, opposite to the incident direction of the road surface RDP Reflected in the direction. For this reason, most of the reflected light is incident on the imaging unit 210A. Then, the image of the imaging target area of the road surface RDP that is carried by the incident light is imaged by the imaging optical system of the imaging unit 210A, and the imaging result is captured by the imaging device PRD of the imaging unit 210A.
 図4(B)には、図4(A)の場合と同様に、路面RDPが鏡面反射面となっている場合に、第2照明部120A2により照明したときにおける路面RDPでの反射の様子の例が太線矢印により示されている。この図4(B)に示されるように、路面RDPが鏡面反射面である場合に、第2照明部120A2により照明したときは、第2照明部120A2から射出された光は路面RDPにおいて鏡面反射され、その殆どが撮像部210Aには入射しない。このため、第2照明部120A2による照明の場合には、いわゆる変位量探索法を用いて路面RDPに対する移動体速度を検出する場合におけるマッチング用の画像内特徴領域の抽出が困難となることと考えられる。 The FIG. 4 (B), the similar to the case of FIG. 4 (A), when the road surface RDP is a specular surface, state of reflection on the road surface RDP in when illuminated by the second illumination section 120A 2 The example is shown by a thick arrow. As shown in FIG. 4B, when the road surface RDP is a specular reflection surface, when the second illumination unit 120A 2 illuminates, the light emitted from the second illumination unit 120A 2 passes through the road surface RDP. It is specularly reflected and most of it does not enter the imaging unit 210A. Therefore, in the case of illumination by the second illumination section 120A 2 are that the extraction of the image feature area for matching in the case of detecting the moving body speed relative to the road surface RDP by using a so-called displacement search method becomes difficult Conceivable.
 なお、路面RDPが積雪状態である場合にも、路面RDPが拡散反射面となる。この場合には、路面RDPが乾燥状態の場合よりも、路面RDPにおける反射光の強度が高くなる。 Even when the road surface RDP is in a snowy state, the road surface RDP becomes a diffuse reflection surface. In this case, the intensity of the reflected light on the road surface RDP is higher than when the road surface RDP is in a dry state.
 また、路面RDPが凍結状態である場合には、路面RDPにおける反射光の様子は、上述した図3(A)と、図4(A)との中間状態となる。 In addition, when the road surface RDP is in a frozen state, the reflected light on the road surface RDP is in an intermediate state between the above-described FIG. 3A and FIG. 4A.
 <動作>
 次に、上記のように構成された速度検出装置100Aの動作について、相対速度出力部113Aにより実行される速度検出処理に主に着目して説明する。
<Operation>
Next, the operation of the speed detection device 100A configured as described above will be described mainly focusing on the speed detection process executed by the relative speed output unit 113A.
 なお、以下の説明においては、「撮像画像データIMDj,k」との記載は、第1照明部120A1(j=1の場合)及び第2照明部120A2(j=2の場合)による照明時における第k番目の撮像画像データを意味するものとする。また、当初においては、照明切替部112は、照明指定LC1及び照明指定LC2の双方を「OFF」に設定しているものとする。 In the following description, the description “captured image data IMD j, k ” is based on the first illumination unit 120A 1 (when j = 1) and the second illumination unit 120A 2 (when j = 2). It means the kth captured image data at the time of illumination. In addition, initially, the illumination switching unit 112 is assumed to set both the illumination designation LC 1 and the illumination designation LC 2 to “OFF”.
 速度検出処理を開始すると、図5に示されるように、まず、相対速度出力部113Aは、照明切替制御LSC1を生成し、生成された照明切替制御LSC1を照明切替部112へ送る。この照明切替制御LSC1を受けると、照明切替部112は、照明指定LC1を「ON」として、第1照明部120A1へ送るとともに、照明指定LC2を「OFF」として、第2照明部120A2へ送る。この結果、第1照明部120A1のみから照明光が射出され、当該射出された照明光により路面が照明される。 When starting the speed detecting process, as shown in FIG. 5, the relative velocity output unit 113A generates the illumination switch control LSC 1, and sends the generated illumination switch controlling LSC 1 to the lighting switch unit 112. Upon receiving this illumination switching control LSC 1 , the illumination switching unit 112 sets the illumination designation LC 1 to “ON” and sends it to the first illumination unit 120 </ b > A 1, and sets the illumination designation LC 2 to “OFF” and the second illumination unit. send to 120A 2. As a result, the illumination light only from the first illuminating portion 120A 1 is injected, the road surface is illuminated by illumination light the injection.
 引き続き、相対速度出力部113Aは、撮像指令IMCを撮像部210Aへ送る。この結果、撮像部210Aによる路面の撮像が行われ、撮像結果が、撮像画像データIMD1,1として、速度検出装置100Aへ送られる。 Subsequently, the relative speed output unit 113A sends an imaging command IMC to the imaging unit 210A. As a result, the imaging of the road surface is performed by the imaging unit 210A, and the imaging result is sent to the speed detection device 100A as the captured image data IMD 1,1 .
 相対速度出力部113Aは、当該撮像画像データIMD1,1を、取得部111Aを介して受ける。そして、相対速度出力部113Aは、撮像画像データIMD1,1に対応する撮像画像における特徴領域の特性及び画像内位置を抽出する。 The relative speed output unit 113A receives the captured image data IMD 1,1 via the acquisition unit 111A. Then, the relative speed output unit 113A extracts the characteristic of the feature region and the position in the image in the captured image corresponding to the captured image data IMD 1,1 .
 また、相対速度出力部113Aは、当該撮像画像の鮮鋭度CT1,1を求める。第1実施形態では、相対速度出力部113Aは、撮像画像のピクセルの明るさの標準偏差を、撮像画像の鮮鋭度として求めるようになっている。こうして求められる鮮鋭度は、値が大きいほど、鮮鋭度が高くなっている。 In addition, the relative speed output unit 113A obtains the sharpness CT 1,1 of the captured image. In the first embodiment, the relative speed output unit 113A obtains the standard deviation of the brightness of the pixels of the captured image as the sharpness of the captured image. The sharpness obtained in this way increases as the value increases.
 次に、撮像画像データIMD1,1に対応する照明切替制御LSC1の発行処理からの経過時間が時間TPAとなると、相対速度出力部113Aは、照明切替制御LSC2を生成し、生成された照明切替制御LSC2を照明切替部112へ送る。この照明切替制御LSC2を受けると、照明切替部112は、照明指定LC1を「OFF」として、第1照明部120A1へ送るとともに、照明指定LC2を「ON」として、第2照明部120A2へ送る。この結果、第2照明部120A2のみから照明光が射出され、当該射出された照明光により路面が照明される。 Next, when the elapsed time from the issuance processing of the illumination switching control LSC 1 corresponding to the captured image data IMD 1,1 reaches the time TPA, the relative speed output unit 113A generates the illumination switching control LSC 2 and is generated. The illumination switching control LSC 2 is sent to the illumination switching unit 112. Upon receiving this illumination switching control LSC 2 , the illumination switching unit 112 sets the illumination designation LC 1 to “OFF” and sends it to the first illumination unit 120 </ b > A 1, and sets the illumination designation LC 2 to “ON” and the second illumination unit. send to 120A 2. As a result, the illumination light only from the second illumination section 120A 2 is emitted, the road surface is illuminated by illumination light the injection.
 引き続き、相対速度出力部113Aは、撮像指令IMCを撮像部210Aへ送る。この結果、撮像部210Aによる路面の撮像が行われ、撮像結果が、撮像画像データIMD2,1として、速度検出装置100Aへ送られる。 Subsequently, the relative speed output unit 113A sends an imaging command IMC to the imaging unit 210A. As a result, the road surface is imaged by the imaging unit 210A, and the imaging result is sent to the speed detection device 100A as captured image data IMD 2,1 .
 相対速度出力部113Aは、当該撮像画像データIMD2,1を、取得部111Aを介して受ける。そして、相対速度出力部113Aは、撮像画像データIMD2,1に対応する撮像画像における特徴領域の特性及び画像内位置を抽出するとともに、当該撮像画像の鮮鋭度CT2,1を求める。 The relative speed output unit 113A receives the captured image data IMD 2,1 via the acquisition unit 111A. Then, the relative speed output unit 113A extracts the characteristics of the feature region and the position in the image in the captured image corresponding to the captured image data IMD 2,1 , and obtains the sharpness CT 2,1 of the captured image.
 次いで、撮像画像データIMD2,1に対応する照明切替制御LSC2の発行処理からの経過時間が時間TPAとなると、相対速度出力部113Aは、照明切替制御LSC1を生成し、生成された照明切替制御LSC1を照明切替部112へ送る。この結果、再度、第1照明部120A1のみから照明光が射出され、当該射出された照明光により路面が照明される。 Next, when the elapsed time from the issuance processing of the illumination switching control LSC 2 corresponding to the captured image data IMD 2,1 reaches the time TPA, the relative speed output unit 113A generates the illumination switching control LSC 1 and the generated illumination The switching control LSC 1 is sent to the illumination switching unit 112. As a result, again, the illuminating light only from the first illuminating portion 120A 1 is injected, the road surface is illuminated by illumination light the injection.
 引き続き、相対速度出力部113Aは、撮像指令IMCを撮像部210Aへ送る。この結果、撮像部210Aによる路面の撮像が行われ、撮像結果が、撮像画像データIMD1,2として、速度検出装置100Aへ送られる。 Subsequently, the relative speed output unit 113A sends an imaging command IMC to the imaging unit 210A. As a result, the imaging of the road surface is performed by the imaging unit 210A, and the imaging result is sent to the speed detection device 100A as the captured image data IMD 1,2 .
 相対速度出力部113Aは、当該撮像画像データIMD1,2を、取得部111Aを介して受ける。そして、相対速度出力部113Aは、撮像画像データIMD1,2に対応する撮像画像における特徴領域の特性及び画像内位置を抽出するとともに、当該撮像画像の鮮鋭度CT1,2を求める。 The relative speed output unit 113A receives the captured image data IMD 1,2 via the acquisition unit 111A. Then, the relative velocity output unit 113A extracts the characteristics and image position of the characteristic region in the captured image corresponding to the captured image data IMD 1, 2, obtaining the sharpness CT 1, 2 of the captured image.
 次いで、相対速度出力部113Aは、撮像画像データIMD1,2に対応する撮像画像から抽出された特徴領域と、撮像画像データIMD1,1(すなわち、k=2とした場合におけるIMD1,k-1)に対応する撮像画像から抽出された特徴領域とで共通の特徴領域を特定する。そして、相対速度出力部113Aは、特定された共通の特定領域の個数NC1を求める。引き続き、相対速度出力部113Aは、上述した鮮鋭度CT1,1と鮮鋭度CT1,2との平均を、第1照明部120A1による照明時の撮像画像の鮮鋭度CT1として算出する。 Next, the relative speed output unit 113A extracts the feature region extracted from the captured image corresponding to the captured image data IMD 1,2 and the captured image data IMD 1,1 (that is, IMD 1, k when k = 2). -1 ), a common feature region is specified with the feature region extracted from the captured image corresponding to ( 1 ). Then, the relative speed output unit 113A calculates the number NC 1 of the specified common specific areas. Subsequently, the relative speed output unit 113A calculates the average of the above-described sharpness CT 1,1 and sharpness CT 1,2 as the sharpness CT 1 of the captured image at the time of illumination by the first illumination unit 120A 1 .
 次に、撮像画像データIMD1,2に対応する照明切替制御LSC1の発行処理からの経過時間が時間TPAとなると、相対速度出力部113Aは、照明切替制御LSC2を生成し、生成された照明切替制御LSC2を照明切替部112へ送る。この照明切替制御LSC2を受けると、照明切替部112は、照明指定LC1を「OFF」として、第1照明部120A1へ送るとともに、照明指定LC2を「ON」として、第2照明部120A2へ送る。この結果、再度、第2照明部120A2のみから照明光が射出され、当該射出された照明光により路面が照明される。 Next, when the elapsed time from the issuance processing of the illumination switching control LSC 1 corresponding to the captured image data IMD 1,2 reaches the time TPA, the relative speed output unit 113A generates the illumination switching control LSC 2 and is generated. The illumination switching control LSC 2 is sent to the illumination switching unit 112. Upon receiving this illumination switching control LSC 2 , the illumination switching unit 112 sets the illumination designation LC 1 to “OFF” and sends it to the first illumination unit 120 </ b > A 1, and sets the illumination designation LC 2 to “ON” and the second illumination unit. send to 120A 2. As a result, again, the illuminating light only from the second illumination section 120A 2 is emitted, the road surface is illuminated by illumination light the injection.
 引き続き、相対速度出力部113Aは、撮像指令IMCを撮像部210Aへ送る。この結果、撮像部210Aによる路面の撮像が行われ、撮像結果が、撮像画像データIMD2,2として、速度検出装置100Aへ送られる。 Subsequently, the relative speed output unit 113A sends an imaging command IMC to the imaging unit 210A. As a result, the road surface is imaged by the imaging unit 210A, and the imaging result is sent as the captured image data IMD 2,2 to the speed detection device 100A.
 相対速度出力部113Aは、当該撮像画像データIMD2,2を、取得部111Aを介して受ける。そして、相対速度出力部113Aは、撮像画像データIMD2,2の対応する撮像画像における特徴領域の特性及び画像内位置を抽出するとともに、当該撮像画像の鮮鋭度CT2,2を求める。 The relative speed output unit 113A receives the captured image data IMD 2,2 via the acquisition unit 111A. Then, the relative speed output unit 113A extracts the characteristics of the feature region and the position in the image in the corresponding captured image of the captured image data IMD 2,2 , and obtains the sharpness CT 2,2 of the captured image.
 次いで、相対速度出力部113Aは、撮像画像データIMD2,2に対応する撮像画像から抽出された特徴領域と、撮像画像データIMD2,1(すなわち、k=2とした場合におけるIMD2,k-1)に対応する撮像画像から抽出された特徴領域との共通の特徴領域を特定する。そして、相対速度出力部113Aは、特定された共通の特定領域の個数NC2を求める。引き続き、相対速度出力部113Aは、上述した鮮鋭度CT2,1と鮮鋭度CT2,2との平均を、第2照明部120A2による照明時の撮像画像の鮮鋭度CT2として算出する。 Next, the relative speed output unit 113A outputs the feature region extracted from the captured image corresponding to the captured image data IMD 2,2 and the captured image data IMD 2,1 (that is, IMD 2, k when k = 2). -1 ) A common feature area with the feature area extracted from the captured image corresponding to 1 ) is specified. Then, the relative speed output unit 113A determines the number NC 2 of the specified common specific areas. Subsequently, the relative velocity output unit 113A, the average of the sharpness CT 2,1 and sharpness CT 2, 2 described above is calculated as the sharpness CT 2 of the captured image during illumination by the second illumination section 120A 2.
 次に、相対速度出力部113Aは、上述した個数NC1と個数NC2とを比較する。そして、個数NC1と個数NC2とが異なる場合には、相対速度出力部113Aは、個数がより多い方に対応する照明部による照明時における最近の2個の撮像画像を速度算出用画像とする。 Next, the relative speed output unit 113A compares the number NC 1 and the number NC 2 described above. When the number NC 1 and the number NC 2 are different, the relative speed output unit 113A uses the two latest captured images at the time of illumination by the lighting unit corresponding to the larger number as the speed calculation image. To do.
 一方、個数NC1と個数NC2とが等しい場合には、相対速度出力部113Aは、上述した鮮鋭度CT1と鮮鋭度CT2とを比較する。そして、相対速度出力部113Aは、鮮鋭度がより高い方に対応する照明部による照明時における最近の2個の撮像画像を速度算出用画像とする。 On the other hand, when the number NC 1 and the number NC 2 are equal, the relative speed output unit 113A compares the sharpness CT 1 and the sharpness CT 2 described above. Then, the relative speed output unit 113A sets the two latest captured images at the time of illumination by the illumination unit corresponding to the higher sharpness as the speed calculation images.
 こうして速度算出用画像が決定されると、相対速度出力部113Aは、決定された2個の撮像画像間における共通の特徴領域の画像内移動量を、ピクセル移動量ΔDとして算出する。なお、共通の特徴領域が複数ある場合には、相対速度出力部113Aは、特徴領域のそれぞれに関する個別ピクセル移動量を算出した後、算出された個別ピクセル移動量の平均を、ピクセル移動量ΔDとして算出する。 When the speed calculation image is thus determined, the relative speed output unit 113A calculates the intra-image movement amount of the common feature region between the two determined captured images as the pixel movement amount ΔD. When there are a plurality of common feature areas, the relative speed output unit 113A calculates the individual pixel movement amount for each of the feature areas, and then sets the average of the calculated individual pixel movement amounts as the pixel movement amount ΔD. calculate.
 引き続き、相対速度出力部113Aは、次の(1)式により、移動体MVの移動体速度Vを算出する。
  V=ΔD/(m・TPA)         …(1)
 そして、相対速度出力部113Aは、算出された移動体速度Vを、相対速度情報VLIとして制御装置220へ出力する。
Subsequently, the relative speed output unit 113A calculates the moving body speed V of the moving body MV by the following equation (1).
V = ΔD / (m · TPA) (1)
Then, the relative speed output unit 113A outputs the calculated moving body speed V to the control device 220 as the relative speed information VLI.
 以後、前回の照明切替制御LSCの発行から時間TPAが経過するたびに、相対速度出力部113Aは、上述した撮像画像データIMD1,2を取得するための照明切替制御LSC1の発行から、移動体速度Vの算出までの処理を繰り返す。この結果、時間(2・TPA)ごとに、移動体速度Vが算出され、相対速度情報VLIとして制御装置220へ出力される。 Thereafter, each time TPA elapses from the previous issuance of the illumination switching control LSC, the relative speed output unit 113A moves from the issuance of the illumination switching control LSC 1 for acquiring the above-described captured image data IMD 1,2. The process up to the calculation of the body speed V is repeated. As a result, the moving body speed V is calculated every time (2 · TPA), and is output to the control device 220 as the relative speed information VLI.
 なお、図6には、相対速度出力部113Aによる移動体速度算出処理の例が図示されている。この図6では、共通の特徴領域がA領域及びB領域の2領域であり、これらの2領域ごとの個別ピクセル移動量ΔDA,ΔDBに基づいて移動体速度Vを算出する例が示されている。 FIG. 6 shows an example of the moving body speed calculation process by the relative speed output unit 113A. In FIG. 6, the common feature region is 2 region of the A area and the B area, the individual pixel movement amount of each of these 2 regions [Delta] D A, an example of calculating a moving body velocity V on the basis of the [Delta] D B are shown ing.
 以上説明したように、第1実施形態では、互いに異なる角度で路面を照明する第1照明部120A1による照明と、第2照明部120A2による照明とを、相対速度出力部113Aが、照明切替部112を介して、時間TPAごとに交互に切り替える制御を行いつつ、撮像部210Aを制御して、路面の撮像を行わせる。引き続き、相対速度出力部113Aが、取得部111Aを介して得られた撮像部210Aによる撮像画像に基づいて、移動体MVと路面との相対速度情報を算出するための撮像画像に対応する照明部を決定する。そして、相対速度出力部113Aが、決定された照明部による照明時の撮像画像に基づいて各時点における相対速度情報を算出し、算出された相対速度情報を、制御装置220へ出力する。 As described above, in the first embodiment, the illumination by the first illuminating portion 120A 1 for illuminating the road surface at different angles from each other, and illumination by the second illumination section 120A 2, the relative velocity output unit 113A is the illumination switch The imaging unit 210A is controlled to perform the imaging of the road surface while performing the control to alternately switch every time TPA via the unit 112. Subsequently, the relative speed output unit 113A illuminates corresponding to the captured image for calculating the relative speed information of the moving body MV and the road surface based on the image captured by the image capturing unit 210A obtained via the acquisition unit 111A. To decide. Then, the relative speed output unit 113 </ b> A calculates relative speed information at each time point based on the determined captured image at the time of illumination by the lighting unit, and outputs the calculated relative speed information to the control device 220.
 したがって、第1実施形態によれば、路面状態が刻々変化しても、移動体MVと路面との相対速度情報を精度良く検出することができる。 Therefore, according to the first embodiment, even if the road surface state changes every moment, the relative speed information between the moving body MV and the road surface can be detected with high accuracy.
 また、第1実施形態では、第1照明部120A1が同軸落射照明を行い、第2照明部120A2が斜光照明を行う。このため、拡散反射路面及び鏡面反射路面のいずれであっても路面画像が得られるとともに、拡散路面における凹凸の程度に対応して、適切な鮮鋭度の画像を取得することができるので、移動体MVと路面との相対速度情報を精度良く検出することができる。 In the first embodiment, the first illumination unit 120A 1 performs coaxial epi-illumination, and the second illumination unit 120A 2 performs oblique illumination. For this reason, a road surface image can be obtained on any of the diffuse reflection road surface and the specular reflection road surface, and an image with appropriate sharpness can be acquired corresponding to the degree of unevenness on the diffusion road surface. The relative speed information between the MV and the road surface can be detected with high accuracy.
 また、第1実施形態では、同一の照明部による時間的に相前後する照明時に得られた2個の撮像画像間において共通する特徴領域の個数を、第1照明部120A1による照明の場合と、第2照明部120A2による照明の場合との間で比較し、共通する特徴領域の個数がより多い照明部による照明時の撮像画像に基づいて、移動体MVと路面との相対速度情報を検出する。また、共通する特徴領域の個数が同一の場合には、撮像画像の鮮鋭度がより高い照明部による照明時の撮像画像に基づいて、移動体の速度情報を検出する。このため、移動体MVと路面との相対速度情報を合理的に精度良く検出することができる。 In the first embodiment, the number of feature region common between the two captured images obtained during illumination of temporally successive with the same lighting unit, in the case of illumination by the first illuminating portion 120A 1 and , compared with the case of the illumination by the second illumination section 120A 2, based on the captured image at the time of lighting the number of common features area by a greater illumination unit, the relative speed information of the moving body MV and the road surface To detect. Further, when the number of common feature areas is the same, the speed information of the moving body is detected based on the captured image at the time of illumination by the illuminating unit having a higher sharpness of the captured image. For this reason, the relative speed information between the moving body MV and the road surface can be detected reasonably accurately.
 [第2実施形態]
 次に、本発明の第2実施形態を、図7~図12を主に参照して説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference mainly to FIGS.
 <構成>
 図7には、第2実施形態に係る速度検出装置100Bの構成が、ブロック図にて示されている。この図7に示されるように、速度検出装置100Bは、撮像部210B及び制御装置220と接続されている。そして、速度検出装置100B、撮像部210B及び制御装置220は、移動体MVに搭載されている。
<Configuration>
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the speed detection device 100B according to the second embodiment. As shown in FIG. 7, the speed detection device 100 </ b> B is connected to the imaging unit 210 </ b> B and the control device 220. The speed detection device 100B, the imaging unit 210B, and the control device 220 are mounted on the moving body MV.
 上記の撮像部210Bは、第1撮像部210B1と、第2撮像部210B2とを備えている。 The above imaging unit 210B includes a first imaging unit 210B 1, 2 and the second imaging unit 210B.
 上記の第1撮像部210B1は、移動体MVの固定的な第1位置に搭載され、当該第1位置の下方の路面を撮像する。この第1撮像部210B1は、速度検出装置100Bから送られた撮像指令IMC1を受けると、撮像を行う。そして、第1撮像部210B1は、撮像画像データIMD1を速度検出装置100Bへ送る。 First imaging unit 210B 1 of the above are mounted on a fixed first position of the mobile MV, images the road surface below the said first position. When the first imaging unit 210B 1 receives the imaging command IMC 1 sent from the speed detection device 100B, the first imaging unit 210B 1 performs imaging. Then, the first imaging unit 210B 1 sends the captured image data IMD 1 to the speed detection device 100B.
 上記の第2撮像部210B2は、移動体MVの固定的な第2位置に搭載され、当該第2位置の下方の路面を撮像する。この第2撮像部210B2は、速度検出装置100Bから送られた撮像指令IMC2を受けると、撮像を行う。そして、第2撮像部210B2は、撮像画像データIMD2を速度検出装置100Bへ送る。 Second imaging unit 210B 2 above, is mounted on fixed second position of the mobile MV, images the road surface below the said second position. When receiving the imaging command IMC 2 sent from the speed detection device 100B, the second imaging unit 210B 2 performs imaging. Then, the second imaging unit 210B 2 sends the captured image data IMD 2 to the speed detection device 100B.
 なお、以下の説明においては、第1撮像部210B1及び第2撮像部210B2の撮像に際しての光学倍率は、共に、「m」であり、既知であるものとする。 In the following description, it is assumed that the optical magnification at the time of imaging by the first imaging unit 210B 1 and the second imaging unit 210B 2 is both “m” and known.
 上記の速度検出装置100Bは、図7に示されるように、制御処理部110Bを備えている。また、速度検出装置100Bは、第1照明部120B1,第2照明部120B2を備えている。 The speed detection device 100B includes a control processing unit 110B as shown in FIG. The speed detection device 100B includes a first illumination unit 120B 1 and a second illumination unit 120B 2 .
 上記の制御処理部110Bは、第1照明部120B1による照明光の射出と、第2照明部120B2による照明光の射出との切替を制御するとともに、第1撮像部210B1による撮像及び第2撮像部210B2による撮像を制御する。また、制御処理部110Bは、第1撮像部210B1及び第2撮像部210B2から送られた撮像画像データIMD1,IMD2に基づいて、路面と移動体MVとの相対速度情報VLIを生成し、生成された相対速度情報VLIを制御装置220へ出力する。かかる機能を有する制御処理部110Bは、取得部111Bと、照明切替部112と、相対速度出力部113Bとを備えている。 Said control processing unit 110B includes an injection of the illumination light by the first illumination unit 120B 1, and controls the switching between the exit of the illumination light by the second illumination unit 120B 2, the imaging and the by the first imaging unit 210B 1 2 controls the imaging by the imaging unit 210B 2. In addition, the control processing unit 110B generates relative speed information VLI between the road surface and the moving object MV based on the captured image data IMD 1 and IMD 2 sent from the first imaging unit 210B 1 and the second imaging unit 210B 2. Then, the generated relative speed information VLI is output to the control device 220. The control processing unit 110B having such a function includes an acquisition unit 111B, an illumination switching unit 112, and a relative speed output unit 113B.
 上記の取得部111Bは、第1撮像部210B1から送られた撮像画像データIMD1,及び、第2撮像部210B2から送られた撮像画像データIMD2を受ける。そして、取得部111Bは、当該撮像画像データIMD1,IMD2を相対速度出力部113Bへ送る。 The acquisition unit 111B receives the captured image data IMD 1 sent from the first imaging unit 210B 1 and the captured image data IMD 2 sent from the second imaging unit 210B 2 . Then, the acquisition unit 111B sends the captured image data IMD 1 and IMD 2 to the relative speed output unit 113B.
 上記の照明切替部112は、相対速度出力部113Bから送られた照明切替制御LSCに応答して、上述した第1実施形態の場合と同様の動作を実行する。 The illumination switching unit 112 performs the same operation as in the first embodiment described above in response to the illumination switching control LSC sent from the relative speed output unit 113B.
 上記の相対速度出力部113Bは、時間TPBが経過するたびに、路面への照明光を射出する照明部を交互に切り替えるための照明切替制御LSCを生成し、生成された照明切替制御LSCを照明切替部112へ送る。すなわち、相対速度出力部113Bは、照明切替制御LSC1を照明切替部112へ送った後に時間TPBが経過すると、照明切替制御LSC2を生成し、生成された照明切替制御LSC2を照明切替部112へ送る。この後、時間TPBが経過すると、相対速度出力部113Bは、照明切替制御LSC1を生成し、生成された照明切替制御LSC1を照明切替部112へ送る。 The relative speed output unit 113B generates an illumination switching control LSC for alternately switching an illumination unit that emits illumination light to the road surface every time TPB elapses, and illuminates the generated illumination switching control LSC. The data is sent to the switching unit 112. That is, when the time TPB has elapsed after sending the illumination switching control LSC 1 to the illumination switching unit 112, the relative speed output unit 113B generates the illumination switching control LSC 2 and uses the generated illumination switching control LSC 2 as the illumination switching unit. 112. Thereafter, the time when the TPB has elapsed, the relative velocity output unit 113B generates the illumination switch control LSC 1, and sends the generated illumination switch controlling LSC 1 to the lighting switch unit 112.
 なお、「時間TPB」は、移動体MVが高速で走行していても、時間(TPB/2)を隔てて第1撮像部210B1又は第2撮像部210B2により撮像された2つの画像に共通の路面上領域が含まれるようにするとの観点から、実験、シミュレーション等に基づいて、予め定められる。 Note that “time TPB” refers to two images captured by the first imaging unit 210B 1 or the second imaging unit 210B 2 with a time (TPB / 2) apart even when the moving body MV is traveling at high speed. From the viewpoint of including a common road surface area, it is determined in advance based on experiments, simulations, and the like.
 相対速度出力部113Bは、新たな照明切替制御LSC1の発行後に、撮像指令IMC1を第1撮像部210B1へ送る。この後、時間(TPB/2)が経過すると、再度、撮像指令IMC1を第1撮像部210B1へ送る。この結果、第1撮像部210B1は、時間(TPB/2)を隔てて、路面の撮像を2回行い、撮像の都度、撮像画像データIMD1を取得部111Bへ送る。 The relative speed output unit 113B sends the imaging command IMC 1 to the first imaging unit 210B 1 after issuing a new illumination switching control LSC 1 . Thereafter, when the time (TPB / 2) elapses, the imaging command IMC 1 is sent again to the first imaging unit 210B 1 . As a result, the first imaging unit 210B 1 is separated by a time (TPB / 2), captures an image of the road twice each time imaging, and sends the captured image data IMD 1 to acquiring unit 111B.
 また、相対速度出力部113Bは、新たな照明切替制御LSC2の発行後に、撮像指令IMC2を第2撮像部210B2へ送る。この後、時間(TPB/2)が経過すると、再度、撮像指令IMC2を第2撮像部210B2へ送る。この結果、第2撮像部210B2は、時間(TPB/2)を隔てて、路面の撮像を2回行い、撮像の都度、撮像画像データIMD2を取得部111Bへ送る。 In addition, the relative speed output unit 113B sends the imaging command IMC 2 to the second imaging unit 210B 2 after the new illumination switching control LSC 2 is issued. Thereafter, when the time (TPB / 2) elapses, the imaging command IMC 2 is sent again to the second imaging unit 210B 2 . As a result, the second imaging unit 210B 2 is separated by a time (TPB / 2), captures an image of the road twice each time imaging, and sends the captured image data IMD 2 to acquiring unit 111B.
 また、相対速度出力部113Bは、取得部111Bを介して、撮像部210Bから送られた撮像画像データIMD1,IMD2を受ける。そして、相対速度出力部113Bは、撮像画像データIMD1,IMD2に基づいて、移動体速度を算出する。こうして算出された移動体速度は、相対速度情報VLIとして制御装置220へ出力される。 The relative speed output unit 113B receives the captured image data IMD 1 and IMD 2 sent from the imaging unit 210B via the acquisition unit 111B. Then, the relative speed output unit 113B calculates the moving body speed based on the captured image data IMD 1 and IMD 2 . The moving body speed thus calculated is output to the control device 220 as relative speed information VLI.
 なお、相対速度出力部113Bが実行する処理については、後述する。 The processing executed by the relative speed output unit 113B will be described later.
 上記の第1照明部120B1は、照明切替部112から送られた照明指定LC1を受ける。そして、第1照明部120B1は、照明指定LC1が「ON」の期間にわたって、照明光を射出する。なお、第1照明部120B1は、照明指定LC1が「OFF」の期間には、照明光を射出しないようになっている。 The first illumination unit 120B 1 receives the illumination designation LC 1 sent from the illumination switching unit 112. Then, the first illumination unit 120B 1 emits illumination light over a period in which the illumination designation LC 1 is “ON”. Note that the first illumination unit 120B 1 does not emit illumination light during a period in which the illumination designation LC 1 is “OFF”.
 上記の第2照明部120B2は、照明切替部112から送られた照明指定LC2を受ける。そして、第2照明部120B2は、照明指定LC2が「ON」の期間にわたって、照明光を射出する。なお、第2照明部120B2は、照明指定LC2が「OFF」の期間には、照明光を射出しないようになっている。 The second illumination unit 120B 2 receives the illumination designation LC 2 sent from the illumination switching unit 112. Then, the second illumination unit 120B 2 emits illumination light over a period in which the illumination designation LC 2 is “ON”. The second illumination unit 120B 2 does not emit illumination light during the period when the illumination designation LC 2 is “OFF”.
 ここで、第1照明部120B1の構成について、第1撮像部210B1との関係に着目しつつ、図8(A)を参照して、より詳しく説明する。 Here, the configuration of the first illumination unit 120B 1 will be described in more detail with reference to FIG. 8A while paying attention to the relationship with the first imaging unit 210B 1 .
 図8(A)には、第1照明部120B1の構成が、第1撮像部210B1の構成とともに示されている。この図8(A)に示されるように、第1撮像部210B1は、撮像デバイスPRD1と、レンズLZ11と、レンズLZ12とを備えている。なお、第1撮像部210B1では、レンズLZ11とレンズLZ12とで結像光学系が形成されるようになっている。 FIG. 8A shows the configuration of the first illumination unit 120B 1 along with the configuration of the first imaging unit 210B 1 . As shown in FIG. 8 (A), the first imaging unit 210B 1 includes an imaging device PRD 1, a lens LZ 11, and a lens LZ 12. Incidentally, so as the first imaging unit 210B 1, the imaging optical system in the lens LZ 11 and the lens LZ 12 is formed.
 第1照明部120B1は、光源デバイスPED1と、レンズLZ13と、偏光フィルタ(偏光板)PL1と、レンズLZ14とを備えている。この第1照明部120B1は、照明指定LC1が「ON」の期間にわたって、第1撮像部210B1による撮像用の斜光照明を実現するための照明光を射出し、第1撮像部210B1による路面RDPの撮像対象領域を照明する。 First illumination unit 120B 1 has a light source device PED 1, a lens LZ 13, includes a polarizing filter (the polarizer) PL 1, a lens LZ 14. The first illumination unit 120B 1 emits illumination light for realizing oblique illumination for imaging by the first imaging unit 210B 1 over a period in which the illumination designation LC 1 is “ON”, and the first imaging unit 210B 1 Illuminates the imaging target area of the road surface RDP.
 なお、第1照明部120B1では、レンズLZ13とレンズLZ14とでコリメート光学系が形成されるようになっている。 The first in the lighting unit 120B 1, so that the collimating optical system is formed by the lens LZ 13 and the lens LZ 14.
 第1照明部120B1では、光源デバイスPED1が、照明指定LC1が「ON」の期間にわたって、光をレンズLZ13へ向けて射出する。光源デバイスPED1から射出され、レンズLZ13を介した光は、偏光フィルタPL1により、図8(A)に示される偏光方向の直線方向成分(すなわち、P偏光成分)が選択された後、レンズLZ14を介することによりコリメートされる。こうしてコリメートされた光が、第1照明部120B1から照明光として射出され、第1撮像部210B1による路面RDPの撮像対象領域を照明する。 In the first illumination unit 120B 1 , the light source device PED 1 emits light toward the lens LZ 13 over a period in which the illumination designation LC 1 is “ON”. The light emitted from the light source device PED 1 and passing through the lens LZ 13 is selected by the polarization filter PL 1 after the linear component of the polarization direction shown in FIG. It is collimated by passing through the lens LZ 14. Thus collimated light is emitted as illumination light from the first illumination unit 120B 1, to illuminate the image capturing target area of the road surface RDP by the first imaging unit 210B 1.
 次に、第2照明部120B2の構成について、第2撮像部210B2との関係に着目しつつ、図8(B)を参照して、より詳しく説明する。 Next, the configuration of the second illumination unit 120B 2 will be described in more detail with reference to FIG. 8B while paying attention to the relationship with the second imaging unit 210B 2 .
 図8(B)には、第2照明部120B2の構成が、第2撮像部210B2の構成とともに示されている。この図8(B)に示されるように、第2撮像部210B2は、撮像デバイスPRD2と、レンズLZ21と、レンズLZ22とを備えている。なお、第2撮像部210B2では、レンズLZ21とレンズLZ22とで結像光学系が形成されるようになっている。 FIG. 8B shows the configuration of the second illumination unit 120B 2 along with the configuration of the second imaging unit 210B 2 . As shown in FIG. 8B, the second imaging unit 210B 2 includes an imaging device PRD 2 , a lens LZ 21, and a lens LZ 22 . Incidentally, so that the second imaging unit 210B 2, the image forming optical system in the lens LZ 21 and the lens LZ 22 is formed.
 第2照明部120B2は、光源デバイスPED2と、レンズLZ23と、偏光フィルタPL2と、レンズLZ24とを備えている。この第2照明部120B2は、照明指定LC2が「ON」の期間にわたって、第2撮像部210B2による撮像用の斜光照明を実現するための照明光を射出し、第2撮像部210B2による路面RDPの撮像対象領域を照明する。 The second illumination unit 120B 2 includes a light source device PED 2 , a lens LZ 23 , a polarization filter PL 2, and a lens LZ 24 . The second illumination unit 120B 2 emits illumination light for realizing oblique illumination for imaging by the second imaging unit 210B 2 over a period when the illumination designation LC 2 is “ON”, and the second imaging unit 210B 2. Illuminates the imaging target area of the road surface RDP.
 なお、第2照明部120B2では、レンズLZ23とレンズLZ24とでコリメート光学系が形成されるようになっている。 In the second illumination unit 120B 2, so that the collimating optical system is formed by the lens LZ 23 and the lens LZ 24.
 第2照明部120B2では、光源デバイスPED2が、照明指定LC2が「ON」の期間にわたって、光をレンズLZ23へ向けて射出する。光源デバイスPED2から射出され、レンズLZ23を介した光は、偏光フィルタPL2により、図8(B)に示される偏光方向の直線方向成分(すなわち、S偏光成分)が選択された後、レンズLZ24を介することによりコリメートされる。こうしてコリメートされた光が、第2照明部120B2から照明光として射出され、第2撮像部210B2による路面RDPの撮像対象領域を照明する。 In the second illumination unit 120B 2 , the light source device PED 2 emits light toward the lens LZ 23 over a period in which the illumination designation LC 2 is “ON”. The light emitted from the light source device PED 2 and passing through the lens LZ 23 is selected by the polarization filter PL 2 after the linear component of the polarization direction shown in FIG. It is collimated by passing through the lens LZ 24. Thus collimated light is emitted as illumination light from the second illumination unit 120B 2, illuminates an imaging target area of the road surface RDP by the second imaging unit 210B 2.
 《第1照明部120B1及び第2照明部120B2による照明時の反射光について》
 ここで、第1照明部120B1及び第2照明部120B2のそれぞれによる照明時の路面RDPにおける反射光について説明する。
"The first reflected light upon illumination by the illumination unit 120B 1 and the second illumination unit 120B 2"
Here, the reflected light on the road surface RDP during illumination by each of the first illumination unit 120B 1 and the second illumination unit 120B 2 will be described.
 (路面が拡散反射面の場合)
 図9(A)には、路面RDPが拡散反射面である場合に、第1照明部120B1により照明したときにおける路面RDPでの反射の様子の例が太線矢印により示されている。なお、図9(A)においては、反射光の強度が太線矢印の長さにより示されている(後述する図9(B)及び図10(A),(B)においても同様となっている)。
(When the road surface is a diffuse reflection surface)
The FIG. 9 (A), the if the road RDP is diffuse reflection surface, an example of a state of reflection on the road surface RDP is indicated by a thick arrow in when illuminated by the first illumination unit 120B 1. In FIG. 9A, the intensity of reflected light is indicated by the length of the thick arrow (the same applies to FIGS. 9B, 10A, and 10B described later). ).
 図9(A)に示されるように、路面RDPが乾燥状態であり、路面RDPが拡散反射面となっている場合に、第1照明部120B1により照明したときは、照明光は路面RDPにおいて各方向に反射される。このため、当該反射光の一部が、第1撮像部210B1に入射する。そして、入射光が担った路面RDPの撮像対象領域の像が、上述したレンズLZ11とレンズLZ12と(図8(A)参照)で形成される第1撮像部210B1の結像光学系により結像され、結像結果が上述した第1撮像部210B1の撮像デバイスPRD1(図8(A)参照)により撮像される。 As shown in FIG. 9 (A), a road surface RDP is dry, when the road surface RDP is a diffuse reflecting surface, when illuminated by the first illumination unit 120B 1, the illumination light in the road RDP Reflected in each direction. Therefore, part of the reflected light is incident on the first imaging unit 210B 1. Then, the imaging optical system of the first imaging unit 210B 1 in which the image of the imaging target region of the road surface RDP carried by the incident light is formed by the lens LZ 11 and the lens LZ 12 described above (see FIG. 8A). The imaging result is imaged by the imaging device PRD 1 (see FIG. 8A) of the first imaging unit 210B 1 described above.
 図9(B)には、図9(A)の場合と同様に路面RDPが拡散反射面となっている場合に、第2照明部120B2により照明したときにおける路面RDPでの反射の様子の例が太線矢印により示されている。この図9(B)に示されるように、路面RDPが拡散反射面である場合に、第2照明部120B2により照明したときは、上述した図9(A)の場合と同様に、照明光は路面RDPにおいて各方向に反射される。このため、当該反射光の一部が、第2撮像部210B2に入射する。そして、入射光が担った路面RDPの撮像対象領域の像が、上述したレンズLZ21とレンズLZ22と(図8(B)参照)で形成される第2撮像部210B2の結像光学系により結像され、結像結果が上述した第2撮像部210B2の撮像デバイスPRD2(図8(B)参照)により撮像される。 FIG. 9B shows the state of reflection on the road surface RDP when illuminated by the second illumination unit 120B 2 when the road surface RDP is a diffuse reflection surface as in FIG. 9A. An example is indicated by a thick arrow. As shown in FIG. 9B, when the road surface RDP is a diffuse reflection surface, the illumination light is illuminated by the second illumination unit 120B 2 as in the case of FIG. 9A described above. Is reflected in each direction on the road surface RDP. Therefore, part of the reflected light is incident on the second imaging unit 210B 2. Then, the imaging optical system of the second imaging unit 210B 2 in which the image of the imaging target region of the road surface RDP carried by the incident light is formed by the lens LZ 21 and the lens LZ 22 (see FIG. 8B). The image is formed by the imaging device PRD 2 (see FIG. 8B) of the second imaging unit 210B 2 described above.
 (路面が鏡面反射面の場合)
 図10(A)には、路面RDPが冠水状態であり、路面RDPが鏡面反射面となっている場合に、第1照明部120B1により照明したときにおける路面RDPでの反射の様子の例が太線矢印により示されている。この図10(A)に示されるように、路面RDPが鏡面反射面である場合に、第1照明部120B1により照明したときは、第1照明部120B1から射出された光は路面RDRにおいて鏡面反射され、その殆どが第1撮像部210B1に入射する。そして、入射光が担った路面RDPの撮像対象領域の像が、第1撮像部210B1の結像光学系により結像され、結像結果が第1撮像部210B1の撮像デバイスPRD1により撮像される。
(When the road surface is a specular reflection surface)
Figure 10 (A) is a road surface RDP is flooded state, when the road surface RDP is a specular surface, an example of a state of reflection on the road surface RDP in when illuminated by the first illumination unit 120B 1 It is indicated by a thick arrow. As shown in FIG. 10A, when the road surface RDP is a specular reflection surface, when the first illumination unit 120B 1 illuminates the light emitted from the first illumination unit 120B 1 on the road surface RDR. specularly reflected, most of incident on the first imaging unit 210B 1. The imaging an image of the imaging target region of the road surface RDP incident light is played is being imaged by the first imaging optical system of the imaging unit 210B 1, the imaging result by the imaging device PRD 1 of the first imaging unit 210B 1 Is done.
 図10(B)には、図10(A)の場合と同様に路面RDPが鏡面反射面となっている場合に、第2照明部120B2により照明したときにおける路面RDPでの反射の様子の例が太線矢印により示されている。この図10(B)に示されるように、路面RDPが鏡面反射面である場合に、第2照明部120B2により照明したときは、第2照明部120B2から射出された光は路面RDRにおいて鏡面反射され、その殆どが第2撮像部210B2に入射する。そして、入射光が担った路面RDPの撮像対象領域の像が、第2撮像部210B2の結像光学系により結像され、結像結果が第2撮像部210B2の撮像デバイスPRD2により撮像される。 FIG. 10B shows the state of reflection on the road surface RDP when illuminated by the second illuminating unit 120B 2 when the road surface RDP is a specular reflection surface as in the case of FIG. 10A. An example is indicated by a thick arrow. As shown in FIG. 10B, when the road surface RDP is a specular reflection surface, when the second illumination unit 120B 2 illuminates the light emitted from the second illumination unit 120B 2 on the road surface RDR. specularly reflected, most of incident on the second imaging unit 210B 2. The imaging an image of the imaging target region of the road surface RDP incident light is played is being imaged by the second imaging optical system of the imaging unit 210B 2, the imaging result by the imaging device PRD 2 of the second imaging unit 210B 2 Is done.
 上述したように、路面RDPが拡散反射面及び鏡面反射面のいずれの場合であっても、第1照明部120B1及び第2照明部120B2による照明により、路面RDP上の撮像対象領域の撮像は可能である。しかしながら、路面RDPが鏡面反射面である場合には、照明光の偏光方向によって、撮像画像のピクセルの明るさが異なる場合がある。このため、第1照明部120B1による照明であるか、又は、第2照明部120B2による照明であるかによって、撮像画像の鮮鋭度が異なり、いわゆる変位量探索法を用いて路面RDPに対する移動体速度を検出する場合におけるマッチング用の画像内特徴領域として抽出できる数が異なる場合がある。 As described above, even road RDP is in either case the diffuse reflection surface and specular reflective surface, by illumination with the first illuminating portion 120B 1 and the second illumination unit 120B 2, the imaging of the imaging target region on the road surface RDP Is possible. However, when the road surface RDP is a specular reflection surface, the brightness of the pixels of the captured image may differ depending on the polarization direction of the illumination light. Therefore, whether the illumination by the first illumination unit 120B 1, or mobile depending on whether it is illuminated by the second illumination unit 120B 2, different sharpness of the captured image, relative to the road surface RDP by using a so-called displacement search method There may be cases where the number that can be extracted as the feature region in the image for matching when detecting the body speed is different.
 なお、路面RDPが積雪状態である場合にも、路面RDPが拡散反射面となる。この場合には、路面RDPが乾燥状態の場合よりも、路面RDPにおける反射光の強度が高くなる。 Even when the road surface RDP is in a snowy state, the road surface RDP becomes a diffuse reflection surface. In this case, the intensity of the reflected light on the road surface RDP is higher than when the road surface RDP is in a dry state.
 また、路面RDPが凍結状態である場合には、路面RDPにおける反射光の様子は、上述した図9(A)と図10(A)と、又は、図9(B)と図10(B)の中間状態となる。 Further, when the road surface RDP is in a frozen state, the reflected light on the road surface RDP is shown in FIG. 9 (A) and FIG. 10 (A), or FIG. 9 (B) and FIG. 10 (B). It becomes an intermediate state.
 <動作>
 次に、上記のように構成された速度検出装置100Bの動作について、相対速度出力部113Bにより実行される速度検出処理に主に着目して説明する。
<Operation>
Next, the operation of the speed detection device 100B configured as described above will be described mainly focusing on the speed detection process executed by the relative speed output unit 113B.
 なお、当初においては、照明切替部112は、照明指定LC1及び照明指定LC2の双方を「OFF」に設定しているものとする。 Initially, it is assumed that the illumination switching unit 112 sets both the illumination designation LC 1 and the illumination designation LC 2 to “OFF”.
 速度検出処理を開始すると、図11に示されるように、まず、相対速度出力部113Bは、照明切替制御LSC1を生成し、生成された照明切替制御LSC1を照明切替部112へ送る。この照明切替制御LSC1を受けると、照明切替部112は、照明指定LC1を「ON」として、第1照明部120B1へ送るとともに、照明指定LC2を「OFF」として、第2照明部120B2へ送る。この結果、第1照明部120B1のみから照明光が射出され、当該射出された照明光により路面が照明される。 When starting the speed detecting process, as shown in FIG. 11, first, the relative velocity output unit 113B generates the illumination switch control LSC 1, and sends the generated illumination switch controlling LSC 1 to the lighting switch unit 112. Upon receiving this illumination switching control LSC 1 , the illumination switching unit 112 sets the illumination designation LC 1 to “ON” and sends it to the first illumination unit 120B 1, and sets the illumination designation LC 2 to “OFF” and the second illumination unit. send to 120B 2. As a result, the illumination light only from the first illuminating portion 120B 1 is injected, the road surface is illuminated by illumination light the injection.
 引き続き、相対速度出力部113Bは、撮像指令IMC1を第1撮像部210B1へ送る。この結果、第1撮像部210B1による路面の撮像が行われ、撮像結果が、撮像画像データIMD1,1として、速度検出装置100Bへ送られる。 Subsequently, the relative speed output unit 113B sends an imaging command IMC 1 to the first imaging unit 210B 1 . Consequently, imaging of the road by the first imaging unit 210B 1 is performed, the imaging results, as captured image data IMD 1, 1, is sent to the speed detecting device 100B.
 相対速度出力部113Bは、当該撮像画像データIMD1,1を、取得部111Bを介して受ける。そして、相対速度出力部113Bは、撮像画像データIMD1,1に対応する撮像画像における特徴領域の特性及び画像内位置を抽出する。 The relative speed output unit 113B receives the captured image data IMD 1,1 via the acquisition unit 111B. Then, the relative speed output unit 113B extracts the characteristics of the feature region and the position in the image in the captured image corresponding to the captured image data IMD 1,1 .
 また、相対速度出力部113Bは、当該撮像画像の鮮鋭度CT1,1を求める。第2実施形態では、第1実施形態の場合と同様に、相対速度出力部113Bは、撮像画像のピクセルの明るさの標準偏差を、撮像画像の鮮鋭度として求めるようになっている。こうして求められる鮮鋭度は、値が大きなほど、鮮鋭度が高くなっている。 Further, the relative speed output unit 113B obtains the sharpness CT 1,1 of the captured image. In the second embodiment, as in the case of the first embodiment, the relative speed output unit 113B obtains the standard deviation of the brightness of the pixels of the captured image as the sharpness of the captured image. The sharpness required in this way increases as the value increases.
 次に、撮像画像データIMD1,1に対応する照明切替制御LSC1の発行処理からの経過時間が時間TPB/2となると、相対速度出力部113Bは、再度、撮像指令IMC1を第1撮像部210B1へ送る。この結果、第1撮像部210B1による路面の撮像が行われ、撮像結果が、撮像画像データIMD1,2として、速度検出装置100Bへ送られる。 Next, when the elapsed time from the issuance processing of the illumination switching control LSC 1 corresponding to the captured image data IMD 1,1 reaches the time TPB / 2, the relative speed output unit 113B again outputs the imaging command IMC 1 to the first imaging. send to part 210B 1. Consequently, imaging of the road by the first imaging unit 210B 1 is performed, the imaging results, as captured image data IMD 1, 2, is sent to the speed detecting device 100B.
 相対速度出力部113Bは、当該撮像画像データIMD1,2を、取得部111Bを介して受ける。そして、相対速度出力部113Bは、撮像画像データIMD1,2に対応する撮像画像における特徴領域の特性及び画像内位置を抽出するとともに、当該撮像画像の鮮鋭度CT1,2を求める。 The relative speed output unit 113B receives the captured image data IMD 1,2 via the acquisition unit 111B. Then, the relative velocity output unit 113B is configured to extract the characteristics and image position of the characteristic region in the captured image corresponding to the captured image data IMD 1, 2, obtaining the sharpness CT 1, 2 of the captured image.
 次いで、相対速度出力部113Bは、撮像画像データIMD1,2に対応する撮像画像における特徴領域と、撮像画像データIMD1,1に対応する撮像画像における特徴領域とで共通する特徴領域を特定する。そして、相対速度出力部113Bは、特定された共通の特定領域の個数NC1を求める。引き続き、相対速度出力部113Bは、上述した鮮鋭度CT1,1と鮮鋭度CT1,2との平均を、第1照明部120B1による照明時の撮像画像の鮮鋭度CT1として算出する。 Next, the relative speed output unit 113B specifies a common feature region between the feature region in the captured image corresponding to the captured image data IMD 1,2 and the feature region in the captured image corresponding to the captured image data IMD 1,1. . Then, the relative speed output unit 113B calculates the number NC 1 of the specified common specific areas. Subsequently, the relative speed output unit 113B calculates the average of the above-described sharpness CT 1,1 and sharpness CT 1,2 as the sharpness CT 1 of the captured image at the time of illumination by the first illumination unit 120B 1 .
 次に、撮像画像データIMD1,1,IMD1,2に対応する照明切替制御LSC1の発行処理からの経過時間が時間TPBとなると、相対速度出力部113Bは、照明切替制御LSC2を生成し、生成された照明切替制御LSC2を照明切替部112へ送る。この照明切替制御LSC2を受けると、照明切替部112は、照明指定LC1を「OFF」として、第1照明部120B1へ送るとともに、照明指定LC2を「ON」として、第2照明部120B2へ送る。この結果、第2照明部120B2のみから照明光が射出され、当該射出された照明光により路面が照明される。 Next, when the elapsed time from the issuance processing of the illumination switching control LSC 1 corresponding to the captured image data IMD 1,1 and IMD 1,2 reaches the time TPB, the relative speed output unit 113B generates the illumination switching control LSC 2 . Then, the generated illumination switching control LSC 2 is sent to the illumination switching unit 112. Upon receiving this illumination switching control LSC 2 , the illumination switching unit 112 sets the illumination designation LC 1 to “OFF” and sends it to the first illumination unit 120 B 1, and sets the illumination designation LC 2 to “ON” and the second illumination unit. send to 120B 2. As a result, the illumination light only from the second illumination unit 120B 2 is emitted, the road surface is illuminated by illumination light the injection.
 引き続き、相対速度出力部113Bは、撮像指令IMC2を第2撮像部210B2へ送る。この結果、第2撮像部210B2による路面の撮像が行われ、撮像結果が、撮像画像データIMD2,1として、速度検出装置100Bへ送られる。 Subsequently, the relative speed output unit 113B sends an imaging command IMC 2 to the second imaging unit 210B 2 . Consequently, imaging of the road by the second imaging unit 210B 2 is performed, the imaging results, as captured image data IMD 2,1, sent to the speed detecting device 100B.
 相対速度出力部113Bは、当該撮像画像データIMD2,1を、取得部111Bを介して受ける。そして、相対速度出力部113Bは、撮像画像データIMD2,1に対応する撮像画像における特徴領域の特性及び画像内位置を抽出するとともに、当該撮像画像の鮮鋭度CT2,1を求める。 The relative speed output unit 113B receives the captured image data IMD 2,1 via the acquisition unit 111B. Then, the relative velocity output unit 113B extracts the characteristics of the feature region and the position in the image in the captured image corresponding to the captured image data IMD 2,1 , and obtains the sharpness CT 2,1 of the captured image.
 次に、撮像画像データIMD2,1に対応する撮像指令IMC2の発行処理からの経過時間が時間TPB/2となると、相対速度出力部113Bは、再度、撮像指令IMC2を第2撮像部210B2へ送る。この結果、第2撮像部210B2による路面の撮像が行われ、撮像結果が、撮像画像データIMD2,2として、速度検出装置100Bへ送られる。 Next, when the elapsed time from the issue processing of the imaging command IMC 2 corresponding to the captured image data IMD 2,1 reaches the time TPB / 2, the relative speed output unit 113B again sends the imaging command IMC 2 to the second imaging unit. send to 210B 2. Consequently, imaging of the road by the second imaging unit 210B 2 is performed, the imaging results, as captured image data IMD 2, 2, is sent to the speed detecting device 100B.
 相対速度出力部113Bは、当該撮像画像データIMD2,2を、取得部111Bを介して受ける。そして、相対速度出力部113Bは、撮像画像データIMD2,2に対応する撮像画像における特徴領域の特性及び画像内位置を抽出するとともに、当該撮像画像の鮮鋭度CT2,2を求める。 The relative speed output unit 113B receives the captured image data IMD 2,2 via the acquisition unit 111B. Then, the relative speed output unit 113B extracts the characteristics of the feature region and the position in the image in the captured image corresponding to the captured image data IMD 2,2 , and obtains the sharpness CT 2,2 of the captured image.
 次いで、相対速度出力部113Bは、撮像画像データIMD2,2に対応する撮像画像における特徴領域と、撮像画像データIMD2,1に対応する撮像画像における特徴領域とで共通する特徴領域を特定する。そして、相対速度出力部113Bは、特定された共通の特定領域の個数NC2を求める。引き続き、相対速度出力部113Bは、上述した鮮鋭度CT2,1と鮮鋭度CT2,2との平均を、第2照明部120B2による照明時の撮像画像の鮮鋭度CT2として算出する。 Next, the relative speed output unit 113B specifies a common feature region between the feature region in the captured image corresponding to the captured image data IMD 2,2 and the feature region in the captured image corresponding to the captured image data IMD 2,1. . Then, the relative speed output unit 113B calculates the number NC 2 of the specified common specific areas. Subsequently, the relative velocity output unit 113B is the average of the sharpness CT 2,1 and sharpness CT 2, 2 described above is calculated as the sharpness CT 2 of the captured image during illumination by the second illumination unit 120B 2.
 次に、相対速度出力部113Bは、移動体速度Vの算出を、上述した(1)式に代えて、下記の(2)式により行うことを除いて、上述した第1実施形態における相対速度出力部113Aと同様の移動体速度Vの算出処理を行う。そして、相対速度出力部113Bは、算出された移動体速度Vを、相対速度情報VLIとして制御装置220へ出力する。
  V=(2・ΔD)/(m・TPB)         …(2)
Next, the relative speed output unit 113B calculates the moving body speed V according to the following equation (2) instead of the above equation (1), except that the relative velocity in the first embodiment described above. The calculation process of the moving body speed V similar to that of the output unit 113A is performed. Then, the relative speed output unit 113B outputs the calculated moving body speed V to the control device 220 as the relative speed information VLI.
V = (2 · ΔD) / (m · TPB) (2)
 以後、照明切替制御LSC2の発行から時間TPBが経過するたびに、相対速度出力部113Bは、照明切替制御LSC1の発行から、移動体速度Vの算出までの処理を繰り返す。この結果、時間(2・TPB)ごとに、移動体速度Vが算出され、相対速度情報VLIとして制御装置220へ出力される。 Thereafter, whenever the time TPB elapses from the issuance of the illumination switching control LSC 2 , the relative speed output unit 113B repeats the processing from the issuance of the illumination switching control LSC 1 to the calculation of the moving body speed V. As a result, the moving body speed V is calculated every time (2 · TPB), and is output to the control device 220 as the relative speed information VLI.
 なお、図12には、相対速度出力部113Bによる移動体速度算出処理の例が図示されている。この図12では、上述した図6に示した例と同様に、共通の特徴領域がA領域及びB領域の2領域であり、これらの2領域ごとの個別ピクセル移動量ΔDA,ΔDBに基づいて移動体速度Vを算出する例が示されている。 FIG. 12 illustrates an example of the moving body speed calculation process by the relative speed output unit 113B. In FIG. 12, similarly to the example shown in FIG. 6 described above, a common characteristic region is 2 region of the A area and the B area, based individual pixel movement amount of each of these 2 regions [Delta] D A, the [Delta] D B An example of calculating the moving body speed V is shown.
 以上説明したように、第2実施形態では、互いに異なる角度で路面を照明する第1照明部120B1による照明と、第2照明部120B2による照明を、相対速度出力部113Bが、照明切替部112を介して、時間TPBごとに交互に切り替える制御を行いつつ、撮像部210Bを制御して、路面の撮像を行わせる。引き続き、相対速度出力部113Bが、取得部111Bを介して得られた撮像部210Bによる撮像画像に基づいて、移動体MVと路面との相対速度情報を算出するための撮像画像に対応する照明部を決定する。そして、相対速度出力部113Bが、決定された照明部による照明時の撮像画像に基づいて各時点における相対速度情報を算出し、算出された相対速度情報を、制御装置220へ出力する。 As described above, in the second embodiment, the illumination by the first illumination unit 120B 1 for illuminating the road surface at different angles from each other, the illumination by the second illumination unit 120B 2, the relative velocity output unit 113B, the illumination switching unit The imaging unit 210B is controlled to perform imaging of the road surface while performing control to alternately switch every time TPB via 112. Subsequently, the relative speed output unit 113B illuminates corresponding to the captured image for calculating the relative speed information between the moving body MV and the road surface based on the image captured by the image capturing unit 210B obtained via the acquisition unit 111B. To decide. Then, the relative speed output unit 113B calculates relative speed information at each time point based on the determined captured image at the time of illumination by the illumination unit, and outputs the calculated relative speed information to the control device 220.
 したがって、第2実施形態によれば、路面状態が刻々変化しても、移動体MVと路面との相対速度情報を精度良く検出することができる。 Therefore, according to the second embodiment, even if the road surface state changes every moment, the relative speed information between the moving body MV and the road surface can be detected with high accuracy.
 また、第2実施形態では、第1照明部120B1がP偏光による照明を行い、第2照明部120B2がS偏光による照明を行う。このため、拡散反射路面及び鏡面反射路面のいずれであっても路面画像が得られるとともに、照明光の偏光方向による反射特性が異なる路面に対応して、適切な鮮鋭度の画像を取得することができるので、移動体MVと路面との相対速度情報を精度良く検出することができる。 In the second embodiment, the first illumination unit 120B 1 performs illumination with P-polarized light, and the second illumination unit 120B 2 performs illumination with S-polarized light. For this reason, it is possible to obtain a road surface image regardless of whether it is a diffuse reflection road surface or a specular reflection road surface, and to acquire an image with appropriate sharpness corresponding to a road surface having different reflection characteristics depending on the polarization direction of illumination light. Therefore, the relative speed information between the moving body MV and the road surface can be detected with high accuracy.
 また、第2実施形態では、同一の照明部による時間的に相前後する照明時に得られた2個の撮像画像間において共通する特徴領域の個数を、第1照明部120B1による照明の場合と、第2照明部120B2による照明の場合との間で比較し、共通する特徴領域の個数がより多い照明部による照明時の撮像画像に基づいて、移動体MVと路面との相対速度情報を検出する。また、共通する特徴領域の個数が同一の場合には、撮像画像の鮮鋭度がより高い照明部による照明時の撮像画像に基づいて、移動体MVと路面との相対速度情報を検出する。したがって、移動体MVと路面との相対速度情報を精度良く検出することができる。 Further, in the second embodiment, the number of feature regions common between two captured images obtained at the time of successive illuminations by the same illumination unit is set to the case of illumination by the first illumination unit 120B 1. , compared with the case of the illumination by the second illumination unit 120B 2, based on the captured image at the time of lighting the number of common features area by a greater illumination unit, the relative speed information of the moving body MV and the road surface To detect. When the number of common feature areas is the same, the relative speed information between the moving body MV and the road surface is detected based on the captured image at the time of illumination by the illuminating unit having a higher sharpness of the captured image. Therefore, the relative speed information between the moving body MV and the road surface can be detected with high accuracy.
 [実施形態の変形]
 本発明は、上記の第1及び第2実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
[Modification of Embodiment]
The present invention is not limited to the first and second embodiments described above, and various modifications are possible.
 例えば、上記の第1及び第2実施形態では、照明特性の異なる照明部の数を2としたが、3以上とし、時分割で照明光を射出する照明部を順次切り替えて、各時点において移動体速度の算出に最も適した撮像画像が得られる照明部を適宜決定するようにしてもよい。 For example, in the first and second embodiments described above, the number of illumination units having different illumination characteristics is set to 2, but is set to 3 or more, and the illumination units that emit illumination light in time division are sequentially switched and moved at each time point. You may make it determine suitably the illumination part from which the captured image most suitable for calculation of body speed is obtained.
 また、上記の第1実施形態では、1つの照明部による連続照明期間に1回の撮像を行うようにしたが、上記の第2実施形態のように、1つの照明部による連続照明期間に2回の撮像を行って、移動体速度を算出するようにしてもよい。 Moreover, in said 1st Embodiment, although it imaged once in the continuous illumination period by one illumination part, it is 2 in the continuous illumination period by one illumination part like said 2nd Embodiment. The moving body speed may be calculated by performing imaging for a number of times.
 また、上記の第2実施形態では、1つの照明部による連続照明期間に2回の撮像を行うようにしたが、上記の第1実施形態のように、1つの照明部による連続照明期間に1回の撮像を行って、移動体速度を算出するようにしてもよい。 In the second embodiment, the imaging is performed twice in the continuous illumination period by one illumination unit. However, as in the first embodiment, 1 is performed in the continuous illumination period by one illumination unit. The moving body speed may be calculated by performing imaging for a number of times.
 また、上記の第1及び第2実施形態では、時間的に相前後する2個の撮像画像間において共通する特徴領域の個数がより多い照明部による照明時の撮像画像に基づいて、移動体と路面との相対速度情報を検出するようにした。そして、共通する特徴領域の個数が同一の場合には、撮像画像の鮮鋭度がより高い照明部による照明時の撮像画像に基づいて、移動体と路面との相対速度情報を検出するようにした。これに対し、共通する特徴領域の個数がより多い照明部がいずれであるかの判定をせずに、撮像画像の鮮鋭度がより高い照明部がいずれであるかの判定のみを行って、移動体と路面との相対速度情報を検出するようにしてもよい。 Further, in the first and second embodiments described above, based on the captured image at the time of illumination by the illuminating unit having a larger number of feature regions in common between two captured images that are temporally adjacent to each other, The relative speed information with the road surface was detected. Then, when the number of common feature areas is the same, relative speed information between the moving body and the road surface is detected based on the captured image at the time of illumination by the illumination unit with higher sharpness of the captured image. . On the other hand, without determining which illuminating part has a larger number of common feature areas, only the illuminating part with a higher sharpness of the captured image is determined and moved. You may make it detect the relative speed information of a body and a road surface.
 また、上記の第1及び第2実施形態では、移動体速度の算出前に、いずれの照明部による照明が、移動体速度の検出にとってより適切と推定できるかの判定(以下、「事前判定」という)のみを行って、移動体速度を検出した。これに対し、事前判定の結果として推定された照明部による照明時の撮像画像から検出された移動体速度が、それまでの移動体速度の検出結果に対して大きな不連続性があるか否かの不連続判定を行うようにしてもよい。この場合には、当該不連続判定の結果が肯定的であったときに、事前判定の結果に基づいて採用された照明部以外の照明部による照明時の撮像画像に基づいて、移動体速度の検出をやり直すようにすればよい。 In the first and second embodiments described above, determination of which illumination unit can illuminate more appropriately for detection of the moving body speed before calculating the moving body speed (hereinafter referred to as “preliminary determination”). Only) and the speed of the moving object was detected. On the other hand, whether or not the moving body speed detected from the captured image at the time of illumination by the lighting unit estimated as a result of the prior determination has a large discontinuity with respect to the detection result of the moving body speed so far The discontinuity determination may be performed. In this case, when the result of the discontinuity determination is affirmative, based on the captured image at the time of illumination by the illumination unit other than the illumination unit adopted based on the result of the prior determination, the moving body speed The detection may be redone.
 また、上記の第1及び第2実施形態では、いわゆる変位量探索法によりピクセル移動量を検出するようにしたが、画像相関法又は空間フィルタ法によりピクセル移動量を検出するようにしてもよい。 In the first and second embodiments, the pixel movement amount is detected by a so-called displacement amount search method. However, the pixel movement amount may be detected by an image correlation method or a spatial filter method.
 また、上記の第1及び第2実施形態では、撮像部の光学系としてテレセントリック光学系を採用した。これに対し、撮像部の光学系として、テレセントリック光学系以外の光学系を採用してもよい。 In the first and second embodiments, a telecentric optical system is employed as the optical system of the imaging unit. On the other hand, you may employ | adopt optical systems other than a telecentric optical system as an optical system of an imaging part.
 また、上記の第1及び第2実施形態では、撮像部が速度検出装置の外部に用意されることを前提としたが、速度検出装置が撮像部を備えるようにしてもよい。 In the first and second embodiments described above, it is assumed that the imaging unit is prepared outside the speed detection device. However, the speed detection device may include an imaging unit.
 また、上記の第1及び第2実施形態では、速度検出装置の全体が移動体に搭載されるようにした。これに対し、速度検出装置における制御処理部を移動体外に設置し、車両搭載の撮像部、制御装置及び複数の照明部と無線通信網を介して接続するようにしてもよい。 In the first and second embodiments, the entire speed detection device is mounted on the moving body. On the other hand, the control processing unit in the speed detection device may be installed outside the moving body, and connected to the imaging unit mounted on the vehicle, the control device, and a plurality of illumination units via a wireless communication network.
 なお、上記の第1及び第2実施形態の速度検出装置における制御処理部を、中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)等を備えた演算手段としてのコンピュータとして構成し、予め用意されたプログラムを当該コンピュータで実行することにより、上記の第1及び第2実施形態の制御処理部の機能の一部又は全部を実行するようにしてもよい。このプログラムはハードディスク、CD-ROM、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該コンピュータによって記録媒体からロードされて実行される。また、このプログラムは、CD-ROM、DVD等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配信の形態で取得されるようにしてもよい。 The control processing unit in the speed detection apparatus of the first and second embodiments described above is configured as a computer as a calculation unit including a central processing unit (CPU: Central Processing 等 Unit), and a program prepared in advance is configured. You may make it perform one part or all part of the function of the control processing part of said 1st and 2nd embodiment by performing with the said computer. This program is recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, CD-ROM, or DVD, and is loaded from the recording medium and executed by the computer. The program may be acquired in a form recorded on a portable recording medium such as a CD-ROM or DVD, or may be acquired in a form distributed via a network such as the Internet. Also good.

Claims (12)

  1.  移動体に搭載された撮像部が撮像対象を撮像して得られた撮像画像を取得する取得部と;
     互いに異なる角度で前記撮像対象を照明する複数の照明部と;
     前記撮像対象を照明する一の照明部を、所定の時間間隔で順次切り替える照明切替部と;
     前記取得部により取得された前記撮像画像に基づき、前記撮像対象と前記撮像部との相対速度に関する情報を出力する相対速度情報出力部と;
     を備えることを特徴とする速度検出装置。
    An acquisition unit for acquiring a captured image obtained by an imaging unit mounted on a moving body imaging an imaging target;
    A plurality of illumination units that illuminate the imaging object at different angles;
    An illumination switching unit that sequentially switches one illumination unit that illuminates the imaging target at predetermined time intervals;
    A relative speed information output unit that outputs information on a relative speed between the imaging target and the imaging unit based on the captured image acquired by the acquisition unit;
    A speed detection device comprising:
  2.  前記複数の照明部の1つが射出する照明光の光軸は、前記撮像部における光学系の光軸に一致している、ことを特徴とする請求項1に記載の速度検出装置。 The speed detection device according to claim 1, wherein an optical axis of illumination light emitted from one of the plurality of illumination units is coincident with an optical axis of an optical system in the imaging unit.
  3.  前記複数の照明部のそれぞれが射出する照明光の光軸は、いずれも、前記撮像部における光学系の光軸に対して斜交している、ことを特徴とする請求項1に記載の速度検出装置。 2. The speed according to claim 1, wherein an optical axis of illumination light emitted from each of the plurality of illumination units is oblique to an optical axis of an optical system in the imaging unit. Detection device.
  4.  前記複数の照明部のそれぞれが射出する照明光の偏光特性は互いに異なる、ことを特徴とする請求項1に記載の速度検出装置。 The speed detection device according to claim 1, wherein polarization characteristics of illumination light emitted from each of the plurality of illumination units are different from each other.
  5.  前記撮像対象は路面であり、
     前記撮像部の光学系の光軸は、前記路面と直交する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の速度検出装置。
    The imaging object is a road surface,
    The optical axis of the optical system of the imaging unit is orthogonal to the road surface,
    The speed detection apparatus according to claim 1, wherein:
  6.  前記撮像部は、前記所定の時間間隔ごとに1回の撮像を行う、ことを特徴とする請求項1に記載の速度検出装置。 The speed detection apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit performs imaging once for each predetermined time interval.
  7.  前記撮像部は、前記所定の時間間隔ごとに2回の撮像を行う、ことを特徴とする請求項1に記載の速度検出装置。 The speed detection apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit performs imaging twice at the predetermined time interval.
  8.  前記相対速度情報出力部は、時間的に近接する2つの撮像画像間で共通の特徴画像領域の数がより多い方の照明部による照明期間に得られた撮像画像に基づいて、前記相対速度に関する情報を出力する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の速度検出装置。
    The relative speed information output unit relates to the relative speed based on a captured image obtained in an illumination period by an illuminating unit having a larger number of common feature image areas between two captured images that are close in time. Output information,
    The speed detection apparatus according to claim 1, wherein:
  9.  前記相対速度情報出力部は、画像の鮮鋭度がより高い方の照明部による照明期間に得られた撮像画像に基づいて、前記相対速度に関する情報を出力する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の速度検出装置。
    The relative speed information output unit outputs information on the relative speed based on a captured image obtained in an illumination period by a lighting unit having a higher image sharpness.
    The speed detection apparatus according to claim 1, wherein:
  10.  互いに異なる角度で撮像対象を照明する複数の照明部を備える速度検出装置により使用される速度検出方法であって、
     前記撮像対象を照明する一の照明部を、所定の時間間隔で順次切り替える照明切替工程と;
     移動体に搭載された撮像部が前記撮像対象を撮像して得られた撮像画像を取得する取得工程と;
     前記取得工程において取得された撮像画像に基づき、前記撮像対象と前記撮像部との相対速度に関する情報を出力する相対速度情報出力工程と;
     を備えることを特徴とする速度検出方法。
    A speed detection method used by a speed detection apparatus including a plurality of illumination units that illuminate an imaging target at different angles,
    An illumination switching step of sequentially switching one illumination unit that illuminates the imaging target at a predetermined time interval;
    An acquisition step in which an imaging unit mounted on a moving body acquires a captured image obtained by imaging the imaging target;
    A relative speed information output step for outputting information on a relative speed between the imaging target and the imaging unit based on the captured image acquired in the acquisition step;
    A speed detection method comprising:
  11.  速度検出装置が有するコンピュータに、請求項10に記載の速度検出方法を実行させる、ことを特徴とする速度検出プログラム。 A speed detection program causing a computer included in the speed detection apparatus to execute the speed detection method according to claim 10.
  12.  速度検出装置が有するコンピュータにより読み取り可能に、請求項11に記載の速度検出プログラムが記録されている、ことを特徴とする記録媒体。 12. A recording medium in which the speed detection program according to claim 11 is recorded so as to be readable by a computer included in the speed detection device.
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