JP2003319120A - 画像認識システムにおける異常の診断装置 - Google Patents

画像認識システムにおける異常の診断装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像認識システムにおいて、迅速かつ正確
に、イメージセンサの出力の断線やイメージセンサの焼
付きを検出できる診断装置を提供する。 【解決手段】 第1の態様においては、画像認識部3に
取り込まれる画像信号に対して所定の計算を行い、濃度
ヒストグラムを生成するヒストグラム計算手段11と、
ヒストグラム計算手段11により生成された濃度ヒスト
グラムを解析して、異常の有無を判定する異常判定手段
12と、からなり、第2の態様においては、画像認識部
3に取り込まれる画像信号の情報を入力としてこれを記
憶するメモリ手段21と、時間的に異なる複数の画像の
各々について、着目画素に係る各該画像での画像信号の
情報をメモリ手段21から読み出して相互に比較し、か
つ、相互の異同を判定する比較/判定手段22と、から
なり、当該情報相互間が同一であるとき、異常ありと判
定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像認識システムに
おける異常の診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】画像認識システムは、車両に搭載されて
車両の安全走行を支援したり、あるいはロボットに搭載
されてロボットの自動制御に重要な役割を果たしたり等
々、多種の分野において使用されている。以下、上記の
車両に搭載される画像認識システムを例にとって説明す
る。
【0003】車両搭載の画像認識システムは、車両前方
の走行環境を認識したり、また、車両前方にある障害物
までの測距や方位測定等を行うために利用される。この
場合、画像入力部(カメラ)と画像認識部(画像認識セ
ンサ)は、その画像認識システムにとって必須の構成要
件である。
【0004】なお上記画像認識センサは、ミリ波等のレ
ーダと組合せた複合センサとしても利用され、車両走行
支援のために応用されている。またその画像認識センサ
は、他の制御機器例えば車両の自動走行装置の一部とし
ても利用され、同様に車両走行支援のために応用されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の画像入力部(カ
メラ)および画像認識部のうち、特に、画像入力部およ
びこれと画像認識部とを接続するためのケーブル(通
常、8ビットのコード)は、上記の車両に搭載される場
合、きわめて苛酷な使用環境下に置かれる。したがっ
て、これらの画像入力部とケーブルには障害の発生確率
が高くなる。そうすると、当該画像認識システムが上記
の車両走行支援のために利用されるような場合、その障
害等の異常によって車両走行の安全性が損なわれるおそ
れがある、という問題が生ずる。
【0006】例えば、上記8ビットのコードのうち少な
くとも1本が断線するといった異常が生じたような場合
や、上記画像入力部(カメラ)をなすイメージセンサに
焼付きを起こすといった異常が生じたような場合、等に
上記の問題が発生する可能性がある。
【0007】したがって本発明は、上述の問題点に鑑
み、上記の異常を迅速かつ正確に捉えることのできる、
画像認識システムにおける異常の診断装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】図1は本発明に係る画像
認識システムにおける異常の診断装置の基本構成を示す
図である。なお本発明では、上記コードの断線異常に対
処する第1の態様と、上記イメージセンサの焼付きに対
処する第2の態様と、を個別に提案するが、この図1で
はこれら2つの態様を合わせた構成で示している。ただ
し本発明は、該第1の態様だけを実施することもできる
し、該第2の態様だけを実施することもできる。もちろ
ん両態様を併せて実施すれば、より良い異常診断結果を
得ることができる。
【0009】図1において、参照番号1は画像認識シス
テムを示しており、これは、画像入力部(カメラ)2
と、この画像入力部2からの画像信号IM(imag
e)を入力として当該画像に対する画像認識を行う画像
認識部3と、を含んでなり、さらにこの画像認識システ
ム1における異常の診断を行う診断装置4を有する。
【0010】この診断装置4は、図の左側に示すとお
り、画像認識部3に取り込まれる画像信号IMに対して
所定の計算を行い、濃度ヒストグラムを生成するヒスト
グラム計算手段11と、このヒストグラム計算手段11
により生成された濃度ヒストグラムを解析して、異常の
有無を判定する異常判定手段12と、を備えている。
【0011】上記の構成は既述の第1の態様をなすもの
であって、その異常は、例えば8ビットのコードC1,
C2,C3…C8のいずれかに生ずる断線である。
【0012】また診断装置4は、図1の右側に示すとお
り、画像認識部3に取り込まれる画像信号IMの情報を
入力としてこれを記憶するメモリ手段21と、上記の画
像を構成する複数の画素のうちの1画素に着目し、時間
的に異なる複数の画像(フレーム)の各々について、当
該着目画素に係る各画像での画像信号IMの情報をメモ
リ手段21から読み出して相互に比較し、かつ、相互の
異同を判定する比較/判定手段22と、を備えていて、
当該情報相互間が同一であるとき、異常ありと判定する
ものである。
【0013】上記の構成は既述の第2の態様をなすもの
であって、その異常は、画像入力部(カメラ)2をなす
既述のイメージセンサ内で生ずる焼付きである。
【0014】なお診断装置4の第1の態様も第2の態様
も、理解しやすいように、図1の中央に引き出して独立
のものとして示したが、実際には、画像認識部3の中の
一部としてこれと一体に構成することができる。
【0015】これら第1の態様および第2の態様の各作
用については、それぞれ、後述する実施例1〜7および
実施例A〜Hにおいて詳しく説明する。
【0016】図1について若干説明を補足すると、診断
装置4による診断の結果、既述の異常が検出されると、
その異常の発生は警報ALとして直ちに車両の運転者に
伝えられると共に、図示する制御対象5にもその警報信
号が瞬時に印加される。
【0017】制御対象5は既述した制御機器であって、
この制御機器が例えば前方の車両に対する追従制御装置
であったとすると、該装置は上記の警報信号を受信して
直ちにブレーキ操作その他の安全操作を始動させること
になる。
【0018】
【発明の実施の形態】図2は実施例1を説明するための
濃度ヒストグラムを示す図(その1)であり、図3は同
図(その2)であり、図4は同図(その3)であり、図
5は同図(その4)である。また、図6は図2〜図5に
示すヒストグラムを得るための一例として用いた入力画
像を示す図であり、図7は入力画像を出力するイメージ
センサ上の画素群を示す図である。
【0019】当該車両に搭載された画像入力部(カメ
ラ)2のイメージセンサ(図7)が、前方を走行する車
両のリア側を捕らえた一例が、上記の図6に入力画像と
して示される。
【0020】この図6に示す入力画像は、図1に示す画
像入力部2の受光部分をなすイメージセンサの各画素
(ホトダイオード)の出力によって生成されるものであ
り、これらの画素は、図7に示すPのごとく、例えば、
640画素×480画素のマトリクス状に配列される。
そしてこれらの画素Pの各々の出力は、8ビットの信号
として表される。これら8ビットの信号を並列に転送す
るのが、8ビットのコードC1,C2,C3…C8(図
1)である。
【0021】これらのコートC1〜C8のいずれにも断
線がないとき、つまりコードが正常なときは、濃度ヒス
トグラムは、図2に示すようにきれいな山形の曲線を呈
する。なお濃度ヒストグラムは、周知のように、横軸に
濃度値をとり、縦軸に、1つの画像内での、各濃度値を
示す画素Pの出現数をとって表したものである。1画素
が8ビットで表される場合には、上記濃度値は0〜25
5の256種に分けられ、通常その各々を「階調」と呼
んでいる。本発明では、この諧調の語を主として用い
る。
【0022】コードC1,C2,C3…C8のいずれに
も断線がないとき(正常時)、濃度ヒストグラムは上記
のようにきれいな山形の曲線(図2)を呈するが、これ
らコードC1,C2,C3…C8のいずれかに断線が生
ずると(異常時)、その山形の曲線は失なわれる。その
いくつかの例を示したのが図3〜図5である。
【0023】図3は、8ビットのコードのうちコードC
1が断線した場合の濃度ヒストグラムを示す。ここにコ
ードC1はLSBである。この場合は、1本ずつ歯抜け
状の分布となる。
【0024】図4は、8ビットのコードのうちコードC
2が断線した場合である。ここにコードC2は第2ビッ
トである。この場合は、2本ずつ歯抜け状の分布とな
る。
【0025】図5は、8ビットのコードのうちコードC
8が断線した場合である。ここにコードC8はMSBで
ある。この場合は、図2の山形曲線の半分が切り取られ
たような分布となる。
【0026】かくして実施例1においては、図1の異常
判定手段12は、各階調(0〜255)毎の、画像を構
成する画素の出現数により規定される濃度ヒストグラム
を解析し、「全ての階調について、対応する画素Pが出
現していること」(図2相当)を検出しないとき(図3
〜図5相当)、異常があるものと判定するようにする。
【0027】実施例2においては、「全ての階調(0〜
255)について、対応する画素Pが出現しているこ
と」の検出が、複数回連続してなされないことを確認し
たとき、異常があるものと判定するようにする。
【0028】たまたま階調の値が現れない画素があるこ
とをもって異常と即断するのは正確性に欠けるので、図
3や図4のような結果が得られることを、あるいは図2
のような結果が得られないことを複数回連続して確認し
てから、異常と判断するようにする。これにより、異常
判断の精度を向上させることができる。
【0029】図8は実施例2の動作例を示すフローチャ
ートである。ステップS11〜S17からなる。
【0030】S11:ヒストグラム計算手段11(図
1)による計算を開始する。
【0031】S12:出力されない階調があるかないか
判定する。
【0032】S13:出力されない階調がなければ(S
12の「なし」)、カウンタを初期化する。このカウン
タは図示しないが、図1の異常判定手段12内にソフト
あるいはハードとして設けることができる。
【0033】S14:この場合は、正常であると判断さ
れる。
【0034】S15:S12において、出力されない階
調があると判定されたとき(S12の「あり」)、上記
カウンタをカウントアップして、当該判定が規定の連続
回数Tだけ行われたか判断する。
【0035】S16:T回以上の連続であれば、このと
きは、断線異常ありと判断する。
【0036】S17:T回以下であれば、このときは、
上記カウンタをカウントアップして、上記S12を続行
する。
【0037】実施例3においては、「全ての階調(0〜
255)について、対応する画素Pが出現しているこ
と」の検出を、所定のサンプリング間隔で離散的に実行
するようにする。
【0038】上記の検出をほぼ連続的に行うと、繊細な
検出が行えるがその反面、診断装置4の主要部をなすC
PUの処理負荷が増大してしまう。そこで実施例3で
は、その検出をサンプリングにより離散的に間引いて実
行するようにする。
【0039】図9は実施例3の動作例を示すフローチャ
ートである。ステップS21〜S26からなる。
【0040】S21:図1の画像入力部(カメラ)2か
ら画像認識部3に入力画像を取り込む。
【0041】S22:現在の時間tがT1 に達したか否
か判定する。ここにT1 は離散的サンプリングの時間間
隔である。
【0042】S23:S22においてtがT1 を超えな
いときは(Yes)、現在時間を計測し続ける。
【0043】S24:tがT1 を超えたならば(N
o)、断線判断処理(例えば図8)を実行する。
【0044】S25:上記断線判断処理が実行される毎
に、上記の時間tを0に戻す。
【0045】S26:ここで本来の画像認識処理に入
る。
【0046】これにより、CPUの負荷処理を軽減する
離散的な異常診断が行える。
【0047】実施例4においては、「全ての階調(0〜
255)について、対応する画素Pが出現しているこ
と」の検出を、電源投入以降に適宜実行することに加え
て、それ以前の電源投入時にも、画像入力部2および画
像認識部3に対する既存のイニシャルチェックと兼ねて
実行するようにする。
【0048】断線異常は通常、車両の走行中に発生する
ことが多いが、車両の電源投入時に既に発生しているこ
と(または発生すること)もある。この事実に着目した
のが本実施例4である。
【0049】図10は実施例4の動作例を示すフローチ
ャートである。特にステップS31〜S33が本実施例
の特徴ステップであり、ステップS34〜S38は、前
述の図9と実質的に同じである。
【0050】S31:車両の電源をオンにする。
【0051】S32:断線判断処理(例えば図8)を実
行する。
【0052】S33:断線異常「あり」(Yes)のと
きは終了し、「なし」(No)のときはS34へ進む。
このS34以降は、上記のとおり、図9と同じである。
【0053】したがって本実施例4では、断線判断処理
は2回(S32とS35)行われることになる。これは
一見CPUの処理負荷の増大を招くように見えるが、通
常車両の始動時には、画像認識システム特に図1の画像
入力部2と画像認識部3に対してイニシャルチェックを
自動的に実行するルーチンがあるので、このルーチンに
便乗して当該断線判断処理S32を実行すれば、CPU
の処理負荷をそれ程大きくすることはない。
【0054】ここで先行断線判断処理S32と、通常断
線判断処理S35とについてみると、車両の置かれる環
境が両者全く相違する。すなわち後者(S35)では車
両が走行中であるのに対し、前者(S32)では車両が
通常車庫に入っている、ということである。
【0055】そうすると車庫に入っている状態では十分
な濃度ヒストグラムを得ることができず、有効な断線判
断処理(S32)は行えないように思われる。確かに、
処理(S35)に対し処理(S32)の処理効果は小さ
い。しかし通常、入力画像は常に微細な変動をしている
ものであり、断線異常の有無判断は可能である。
【0056】実施例5においては、「全ての階調(0〜
255)について、対応する画素Pが出現しているこ
と」の検出を、周囲の状況に応じて濃度ヒストグラムの
変動が大きいと判断されるときにのみ、選択的に実行す
るようにする。
【0057】夜間などのように暗い階調しか画像の出力
が得られないような周囲の状況に車両が置かれていると
きは、全ての階調が出力されない可能性がある。
【0058】そこで、(i)入力画像の信号から、ある
いは(ii)暗い周囲環境のもとでは自動的に車両のヘッ
ドライトをオンにするセンサいわゆるコンライトなどの
信号から、それぞれ昼夜の判断を行い、濃度ヒストグラ
ムの変動が大きい昼の場合にのみ選択的に、断線検出を
行うようにすることもできる。あるいは車速センサの信
号をもとに、濃度ヒストグラムの変動が大きい車両の走
行中にのみ選択的に断線検出を行うようにしてもよい。
【0059】実施例6においては、周囲の状況により濃
度ヒストグラムの変動が小さいと判断されるときには、
「全ての階調(0〜255)について、対応する画素P
が出現していること」の検出を、画像入力部2に対し
て、シャッター速度か、AGCか、アイリスか、のいず
れかが操作されるときを捉えて実行するようにする。
【0060】上述したように、車両の周囲状況が暗かっ
たり、車両が停車中であったりすると、どうしても濃度
ヒストグラムの変動は小さくならざるを得ない。したが
ってこのようなときは有効な断線判断処理を実現し難
い。
【0061】そこで本実施例6では、入力画像の濃度が
必然的に大きくなるようなときを捉えて、そのときに断
線判断処理を実行する。
【0062】図11は実施例6を実施するのに効果的な
場合を例示する図である。
【0063】本図は図1の画像入力部(カメラ)2のイ
メージセンサ部分、特にその前段および後段部分の構造
を示す。図において、参照番号31はレンズであり、そ
の後段にイメージセンサ33への入射光量を調整するア
イリス32と、その入射光量の総量を調整するシャッタ
ーと、イメージセンサ33からの入力画像信号に対しA
GCを加えるAGC回路34とがある。なお上記シャッ
ターは、典型的な機械式シャッターでもよいが、本図で
は露光時間を制御する電子式シャッター35を例示して
いる。
【0064】これらの構成要素32,34および35の
いずれが操作されても、そのときに濃度ヒストグラムの
大きな変動が得られるから、そのときだけを捉えて断線
判断処理を実行するようにすればよい。
【0065】この実施例6も既述の実施例3と同様に、
CPUの処理負荷を低減可能という利点がある。
【0066】実施例7は、「全ての階調(0〜255)
について、対応する画素Pが出現していること」を検出
したとき、その検出時における濃度ヒストグラムの示す
濃度分布パターンが、予め想定した複数の異常パターン
のいずれかに近い傾向を有するか否か判断し、その傾向
を有するときに、当該異常パターンから一意に想定され
る異常の発生箇所を特定する異常箇所特定手段をさらに
備えるものである。
【0067】図12は実施例7に係る異常の診断装置を
示す図である。
【0068】実施例7の構成は、図1の構成に上記の異
常箇所特定手段41を付加したものに相当する。この異
常箇所特定手段をもう少し具体的に説明すると、次の
(i)または(ii)のとおりである。
【0069】(i)異常箇所特定手段41は、いずれか
の階調(0〜255)において対応する画素Pが出現し
ないことを異常判定手段12が検出したとしても、その
検出時における濃度ヒストグラムの示す濃度分布パター
ンが、前述した複数の異常パターンのいずれにも近い傾
向を有しないと判断したときは、異常の発生はなく正常
と認定するようにする。また、(ii)異常判定手段41
は、階調(0〜255)が、初段の階調0から最終段の
階調255までの複数段の各々に対応して設定されてい
るとき、例えば、その初段の階調0と最終段の階調25
5にのみ着目してそれぞれ対応する画素Pの出現の有無
を判定し、このとき該異常箇所特定手段41は、当該画
素Pの出現がないと判断したとき、この場合に固有の異
常の発生箇所を特定するようにする。
【0070】前述した8ビットのコード(C1〜C8)
の場合、出力は256階調(0〜255)を有する。断
線が発生した場合は、あるビットの信号の階調だけが出
力されなくなる。8ビットのうちのMSBのコードC8
の断線であれば、入力画像上の階調は0〜128までと
なる。同様にLSBのコードC1の断線であれば、出力
される階調は1つ飛びの0,2,4…254の128階
調となる。このように断線の場合は、何らかの傾向が現
れるから、この傾向を元に断線を判断することができ
る。
【0071】これと反対に、出力されない階調が存在し
ても、画素出力の階調に傾向がない場合には、正常と判
断することができる。
【0072】さらに階調0と階調255を見れば、全て
のコードのHIGH/LOWが逆転する。このことか
ら、検索する階調を減らしても、同様に断線の有無を判
断することは可能である。これによれば、少ない階調の
出力結果から、正常/異常の判断をすることが可能とな
る。
【0073】以上第1の態様について詳述したので、次
に第2の態様について詳述する。既に述べたとおり、こ
の第2の態様が対象とする異常は、画像入力部(カメ
ラ)2をなすイメージセンサ33内で生ずる焼付きであ
る。そしてこの焼付き異常の検出のために、前述した図
1の右側に示すとおり、画像認識部3に取り込まれる画
像信号IMの情報を入力としてこれを記憶するメモリ手
段21と、上記の画像を構成する複数の画素のうちの1
画素に着目し、時間的に異なる複数の画像(フレーム)
の各々について、当該着目画素に係る各画像での画像信
号IMの情報をメモリ手段21から読み出して相互に比
較し、かつ、相互の異同を判定する比較/判定手段22
と、を備える。もしこれら情報相互間が同一であるなら
ば、異常ありと判定するものである。
【0074】ここで理解を早めるために、「焼付き」に
よる異常の形態を図で表す。
【0075】図13の(a)および(b)は焼付きを起
こしたときの入力画像の一例を示す図である。
【0076】この例は図6と同様に車両のリア側を捕え
た入力画像で示す。図13において注目すべきところ
は、円Rで囲んだ部分であり、3つの黒点が現れてい
る。そしてこれらの黒点は、時間tにおいても、それか
ら時間経過した後の時間t+1においても、同一画素の
部分に現れている。これが焼き付きである。
【0077】実施例Aにおいては、比較/判定手段22
(図1)は、同一画素について、予め定めた一定時間
(例えば1秒)内での今回の画像信号の情報とそれ以前
の前回の画像信号の情報との間の変化を検出し、当該変
化がないときに異常ありと判定するものである。
【0078】実施例Bにおいては、比較/判定手段22
は、画像を予め複数の小画像領域に分割しておいて、各
小画像領域毎に時間をずらして、比較および判定をそれ
ぞれ実行することを特徴とするものである。
【0079】図14は画像の分割例を示す図である。な
お対象とする入力画像は、図6および図13に示すもの
と同じである。
【0080】図14の例では、画像を、小画像領域5
1,52,53および54に4分割したことを表してい
る。ここに上記の比較および判定は、4つの小画像領域
51〜54の各々に対して時分割で行われる。このた
め、メモリ手段21(図1)のメモリ容量は1/4で済
む。以下に動作を説明する。
【0081】図15は実施例Bの動作例を示すフローチ
ャートである。ステップS41〜S47からなる。
【0082】S41:図14に示す4つの検索領域(5
1〜54)のうちの1つを設定する。最初は領域51を
設定する。
【0083】S42:その領域51について焼付き異常
の判断処理を行う。
【0084】S43:既述した「時間のずらし」を行う
ために時間カウント(比較/判定手段22内にソフトま
たはハードとして形成されるカウンタ)を進める。
【0085】S44:その時間が上記の一定時間(例え
ば1秒)Tcを超えたか否か判定する。
【0086】S45:超えていなければ(S44のYe
s)、焼き付き判断処理を継続する。
【0087】S46:超えていれば(S44のNo)、
焼き付き判断処理の結果(焼付きあり/焼付きなし)が
確定する。
【0088】S47:上記時間tを再び0にリセットす
ると共に、S42での検索領域を領域51から領域52
に切り換え、上記と同様にS43→S44→S45→S
46→S47を繰り返し、このS47にて、次は領域5
2から領域53に切り換える。
【0089】実施例Cにおいては、比較/判定手段22
により異常ありと一旦判定された複数の異常画素候補の
みを保存する異常画素候補メモリ手段をさらに備え、比
較/判定手段22は、その異常画素候補メモリ手段内の
各異常画素候補に対してのみ、引き続き比較および判定
を繰り返して実行し、当該情報相互が異なると判定する
都度、当該異常画素候補をその異常画素候補メモリ手段
から消去していくことを特徴とするものである。
【0090】図16は実施例Cに係る異常の診断装置を
示す図である。
【0091】実施例Cの構成は、図1の構成(第2の態
様)に上記の異常画素候補メモリ手段61を付加したも
のに相当する。
【0092】比較/判定手段22による焼付き判断処理
(例えば図15のS45,S46)をある一定周期で繰
り返し、階調変化がない画素の候補を最初にメモリ手段
61に記録すると共に、その周期を繰り返す毎に、それ
らの候補の中で階調変化のあった画素は順次消去してい
く。そして最後に残った候補画素が求める真正な焼付き
画素となる。この動作を図17に示す。
【0093】図17(a)および(b)は実施例Cの動
作例を示すフローチャートである。ステップS51〜S
53からなる。
【0094】S51:比較/判定手段22により、階調
変化のある座標の位置を抽出する。
【0095】S52:メモリ手段21を参照して、前回
のデータとの比較を行う。
【0096】S53:その比較結果により、階調変化の
ない画素について、図17(b)のようなデータ形式
で、異常画素候補のデータをメモリ手段61に格納す
る。
【0097】実施例Dにおいては、比較/判定手段22
により情報相互間に変化なしと一旦判定されたことを示
す変化なしフラグを各画素対応に記録する変化なしフラ
グ記録手段をさらに備え、比較/判定手段22は、その
変化なしフラグ記録手段内の各変化なしフラグにそれぞ
れ対応する各画素に対してのみ、引き続き比較および判
定を繰り返して実行し、当該情報相互が異なると判定す
る都度、当該画素に対応する変化なしフラグを変化なし
フラグ記録手段から消去していくことを特徴とするもの
である。
【0098】図18は実施例Dに係る異常の診断装置を
示す図である。
【0099】実施例Dの構成は、図1の構成(第2の態
様)に上記の変化なしフラグ記録手段71を付加したも
のに相当する。
【0100】この実施例Dは、上述の実施例Cが図17
(b)に示すデータを記録するのに対し、各画素対応に
変化があったかなかったかを示すフラグを記録手段71
に記録するようにしたものである。このフラグは変化の
あり/なしを示すものであるから単なる1ビットでよ
い。したがって実施例Dは、メモリ量の大幅な削減が可
能である。
【0101】図19(a),(b),(c)および
(d)は、実施例Dの動作を簡略に示す図である。
【0102】図19の(b)は、今回の焼付き判断処理
により得られた変化なしフラグ(ハッチングで示す)の
記録である。
【0103】この変化なしフラグの記録(b)を、前回
の変化なしフラグの記録(同図(a))と比較し、
(a)と(b)の双方に存在する変化なしフラグの記録
(同図(c))を得る。
【0104】この変化なしフラグの記録(c)は、次回
の焼付き判断処理に利用される。このとき着目すべき画
素は、本図(c)の例では2つに減少している。したが
って処理負荷は軽くなる。
【0105】図19(d)は、「前回の焼付き判断処
理」による結果の他の例である。要するに、今回の処理
を全画素に対して実施しなくても、前回変化のなかった
3画素のみ比較処理することで効率的に処理することが
できる。
【0106】実施例Eにおいては、上述の比較および判
定を、電源投入以降に適宜実行することに加えて、それ
以前の電源投入時にも、画像入力部2および画像認識部
3に対する既存のイニシャルチェックと兼ねて実行する
ようにする。
【0107】なお本実施例Eは、既述の実施例4の内容
および効果と全く同じである。
【0108】実施例Fにおいては、前述の比較および判
定を、周囲の状況に応じて前記画像信号の情報が有効に
得られると判断されるときにのみ、選択的に実行するよ
うにする。
【0109】なお本実施例Fは、既述の実施例5の内容
および効果と全く同じである。
【0110】実施例Gにおいては、前述の比較および判
定を、画像入力部2に対して、シャッター速度か、AG
Cか、アイリスか、のいずれかが操作されるときを捉え
て実行するようにする。
【0111】なお本実施例Gは、既述の実施例6の内容
および効果と全く同じである。
【0112】最後に実施例Hを説明する。この実施例H
においては、異常ありと判定された画素Pから得るべき
であった画素信号の情報を、画素Pの周辺画素から得ら
れた該画像信号の情報から補間により再生する画素情報
再生手段をさらに備えるようにする。
【0113】図20は実施例Hに係る異常の診断装置を
示す図である。
【0114】実施例Hの構成は、図1の構成(第2の態
様)に上記の画素情報再生手段81を付加したものに相
当する。なお、警報(AL)信号線の記載は省略した。
【0115】図21(a),(b)および(c)は実施
例Hにおける補間について説明するための図である。
【0116】本図において、(a)は座標(x+1,
y)にある画素が焼き付いた画素P′になったことを示
す。
【0117】この焼付き画素P′の階調を、その周辺画
素すなわちP(x,y)およびP(x+2,y)の階調
から補間した様子を示すのが同図(b)である。
【0118】このとき用いた補間式の一例が同図(c)
に示される。この式によれば、再生された階調は81
(=(136+25)/2)である。
【0119】なお、この実施例Hは、画像認識に余り影
響を及ぼさない画像の部分に適用することが望ましい。
例えば図13の(a),(b)のRで示すような画像の
中心から外れた部分である。
【0120】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像認識システムにおいて、イメージセンサからの出力コ
ードに生じた断線や該イメージセンサ内での焼付きとい
った異常を、迅速かつ正確に検出可能な診断装置を実現
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像認識システムにおける異常の
診断装置の基本構成を示す図である。
【図2】実施例1を説明するための濃度ヒストグラムを
示す図(その1)である。
【図3】実施例1を説明するための濃度ヒストグラムを
示す図(その2)である。
【図4】実施例1を説明するための濃度ヒストグラムを
示す図(その3)である。
【図5】実施例1を説明するための濃度ヒストグラムを
示す図(その4)である。
【図6】図2〜図5に示すヒストグラムを得るための一
例として用いた入力画像を示す図である。
【図7】入力画像を出力するイメージセンサ上の画素群
を示す図である。
【図8】実施例2の動作例を示すフローチャートであ
る。
【図9】実施例3の動作例を示すフローチャートであ
る。
【図10】実施例4の動作例を示すフローチャートであ
る。
【図11】実施例6を実施するのに効果的な場合を例示
する図である。
【図12】実施例7に係る異常の診断装置を示す図であ
る。
【図13】(a)および(b)は焼付きを起こしたとき
の入力画像の一例を示す図である。
【図14】画像の分割例を示す図である。
【図15】実施例Bの動作例を示すフローチャートであ
る。
【図16】実施例Cに係る異常の診断装置を示す図であ
る。
【図17】(a)および(b)は実施例Cの動作例を示
すフローチャートである。
【図18】実施例Dに係る異常の診断装置を示す図であ
る。
【図19】(a),(b),(c)および(d)は、実
施例Dの動作を簡略に示す図である。
【図20】実施例Hに係る異常の診断装置を示す図であ
る。
【図21】(a),(b)および(c)は、実施例Hに
おける補間について説明するための図である。
【符号の説明】
1…画像認識システム 2…画像入力部 3…画像認識部 4…異常の診断装置 5…制御対象 11…ヒストグラム計算手段 12…異常判定手段 21…メモリ手段 22…比較/判定手段 31…レンズ 32…アイリス 33…イメージセンサ 34…AGC回路 35…シャッター 41…異常箇所特定手段 51〜54…小画像領域 61…異常画素候補メモリ手段 71…変化なしフラグ記録手段 81…画素情報再生手段

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像入力部と、該画像入力部からの画像
    信号を入力として当該画像に対する画像認識を行う画像
    認識部と、を含んでなる画像認識システムにおける異常
    の診断を行う診断装置であって、 前記画像認識部に取り込まれる前記画像信号に対して所
    定の計算を行い、濃度ヒストグラムを生成するヒストグ
    ラム計算手段と、 前記ヒストグラム計算手段により生成された前記濃度ヒ
    ストグラムを解析して、前記異常の有無を判定する異常
    判定手段と、 を備えることを特徴とする、画像認識システムにおける
    異常の診断装置。
  2. 【請求項2】 前記異常判定手段は、各階調毎の、前記
    画像を構成する画素の出現数により規定される前記濃度
    ヒストグラムを解析し、「全ての該階調について、対応
    する前記画素が出現していること」を検出しないとき、
    前記異常があるものと判定することを特徴とする請求項
    1に記載の診断装置。
  3. 【請求項3】 前記の「全ての該階調について、対応す
    る前記画素が出現していること」の検出が、複数回連続
    してなされないことを確認したとき、前記異常があるも
    のと判定することを特徴とする請求項2に記載の診断装
    置。
  4. 【請求項4】 前記の「全ての該階調について、対応す
    る前記画素が出現していること」の検出を、所定のサン
    プリング間隔で離散的に実行することを特徴とする請求
    項2に記載の診断装置。
  5. 【請求項5】 前記の「全ての該階調について、対応す
    る前記画素が出現していること」の検出を、電源投入以
    降に適宜実行することに加えて、それ以前の電源投入時
    にも、前記画像入力部および前記画像認識部に対する既
    存のイニシャルチェックと兼ねて実行することを特徴と
    する請求項2に記載の診断装置。
  6. 【請求項6】 前記の「全ての該階調について、対応す
    る前記画素が出現していること」の検出を、周囲の状況
    に応じて前記濃度ヒストグラムの変動が大きいと判断さ
    れるときにのみ、選択的に実行することを特徴とする請
    求項2に記載の診断装置。
  7. 【請求項7】 周囲の状況により前記濃度ヒストグラム
    の変動が小さいと判断されるときには、前記の「全ての
    該階調について、対応する前記画素が出現しているこ
    と」の検出を、前記画像入力部に対して、シャッター速
    度か、AGCか、アイリスか、のいずれかが操作される
    ときを捉えて実行することを特徴とする請求項2に記載
    の診断装置。
  8. 【請求項8】 前記の「全ての該階調について、対応す
    る前記画素が出現していること」を検出したとき、その
    検出時における前記濃度ヒストグラムの示す濃度分布パ
    ターンが、予め想定した複数の異常パターンのいずれか
    に近い傾向を有するか否か判断し、該傾向を有するとき
    に、当該異常パターンから一意に想定される異常の発生
    箇所を特定する異常箇所特定手段をさらに備えることを
    特徴とする請求項2に記載の診断装置。
  9. 【請求項9】 前記異常箇所特定手段は、いずれかの前
    記階調において対応する前記画素が出現しないことを前
    記異常判定手段が検出したとしても、その検出時におけ
    る前記濃度ヒストグラムの示す濃度分布パターンが、前
    記複数の異常パターンのいずれにも近い傾向を有しない
    と判断したときは、前記異常の発生はなく正常と認定す
    ることを特徴とする請求項8に記載の診断装置。
  10. 【請求項10】 前記異常判定手段は、前記階調が、初
    段の階調から最終段の階調までの複数段の各々に対応し
    て設定されているとき、前記初段の階調と前記最終段の
    階調にのみ着目してそれぞれ対応する前記画素の出現の
    有無を判定し、前記異常箇所特定手段は、当該画素の出
    現がないと判断したとき、この場合に固有の異常の発生
    箇所を特定することを特徴とする請求項8に記載の診断
    装置。
  11. 【請求項11】 画像入力部と、該画像入力部からの画
    像信号を入力として当該画像に対する画像認識を行う画
    像認識部と、を含んでなる画像認識システムにおける異
    常の診断を行う診断装置であって、 前記画像認識部に取り込まれる前記画像信号の情報を入
    力としてこれを記憶するメモリ手段と、 前記画像を構成する複数の画素のうちの1画素に着目
    し、時間的に異なる複数の前記画像の各々について、当
    該着目画素に係る各該画像での前記画像信号の情報を前
    記メモリ手段から読み出して相互に比較し、かつ、相互
    の異同を判定する比較/判定手段と、を備え、当該情報
    相互間が同一であるとき、異常ありと判定することを特
    徴とする、画像認識システムにおける異常の診断を行う
    診断装置。
  12. 【請求項12】 前記比較/判定手段は、予め定めた一
    定時間内での今回の前記画像信号の情報とそれ以前の前
    回の前記画像信号の情報との間の変化を検出し、当該変
    化がないときに前記の異常ありと判定することを特徴と
    する請求項11に記載の診断装置。
  13. 【請求項13】 前記比較/判定手段は、前記画像を予
    め複数の小画像領域に分割しておいて、各該小画像領域
    毎に時間をずらして、前記の比較および判定をそれぞれ
    実行することを特徴とする請求項11に記載の診断装
    置。
  14. 【請求項14】 前記比較/判定手段により前記の異常
    ありと一旦判定された複数の異常画素候補のみを保存す
    る異常画素候補メモリ手段をさらに備え、 該比較/判定手段は、前記異常画素候補メモリ手段内の
    各前記異常画素候補に対してのみ、引き続き前記の比較
    および判定を繰り返して実行し、当該情報相互が異なる
    と判定する都度、当該異常画素候補を前記異常画素候補
    メモリ手段から消去していくことを特徴とする請求項1
    1に記載の診断装置。
  15. 【請求項15】 前記比較/判定手段により前記情報相
    互間に変化なしと一旦判定されたことを示す変化なしフ
    ラグを各前記画素対応に記録する変化なしフラグ記録手
    段をさらに備え、 該比較/判定手段は、前記変化なしフラグ記録手段内の
    各変化なしフラグにそれぞれ対応する各前記画素に対し
    てのみ、引き続き前記の比較および判定を繰り返して実
    行し、当該情報相互が異なると判定する都度、当該画素
    に対応する前記変化なしフラグを前記変化なしフラグ記
    録手段から消去していくことを特徴とする請求項11に
    記載の診断装置。
  16. 【請求項16】 前記の比較および判定を、電源投入以
    降に適宜実行することに加えて、それ以前の電源投入時
    にも、前記画像入力部および前記画像認識部に対する既
    存のイニシャルチェックと兼ねて実行することを特徴と
    する請求項11に記載の診断装置。
  17. 【請求項17】 前記の比較および判定を、周囲の状況
    に応じて前記画像信号の情報が有効に得られると判断さ
    れるときにのみ、選択的に実行することを特徴とする請
    求項11に記載の診断装置。
  18. 【請求項18】 前記の比較および判定を、前記画像入
    力部に対して、シャッター速度か、AGCか、アイリス
    か、のいずれかが操作されるときを捉えて実行すること
    を特徴とする請求項11に記載の診断装置。
  19. 【請求項19】 前記の異常ありと判定された画素から
    得るべきであった前記画素信号の情報を、該画素の周辺
    画素から得られた該画像信号の情報から補間により再生
    する画素情報再生手段をさらに備えることを特徴とする
    請求項11に記載の診断装置。
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