JP2013115625A - 画像処理システム、画像処理システムを備えた車両、画像処理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フロントガラス105に向けて光を照射する光源202と、フロントガラス105に付着した雨滴203によって反射された光源202からの光、及び、車両外部からフロントガラス105を透過した光を撮像する撮像装置201と、撮像装置201で撮像された撮像画像データを解析する画像解析ユニット102と、を備え、撮像画像データは、雨滴検出用のフレーム及び車両周辺情報検出用のフレームからなり、画像解析ユニット102は、撮像装置201における雨滴検出用のフレームの読み出し規則を、車両周辺情報検出用のフレームの読み出し規則と異ならせる。
【選択図】図2
Description
フロントガラス105の外壁面105bの雨滴が付着していない箇所に向かう光線Aの光は、その一部がそのまま車両100の外部に漏れる。残りの一部は、フロントガラス105の内壁面105aで反射される(不図示)。
上記のように、光源202からの出射光のうち、その一部はフロントガラス105の内壁面105aで反射される。既に述べたように、このような反射光の偏光成分は大部分がS偏光成分である。また、このような反射光は、本来の雨滴検出にとっては不要光であり、誤検出の原因にもなる。本発明では、光学フィルタ205内にS偏光成分をカットする偏光フィルタ層223が配置されているため、不要光を除去することが可能である。
光源202からの出射光のうち、フロントガラス105の内壁面105aで反射されずにフロントガラス105内を透過した光の成分としては、P偏光成分がS偏光成分に比べて多くなる。このフロントガラス105内に入射した光は、フロントガラス105の外壁面105bに雨滴が付着している場合には、雨滴内部で多重反射して撮像装置201側に向けて再度フロントガラス105内を透過して、撮像装置201の光学フィルタ205に到達する。
光源202からの光ではなく、フロントガラス105の外壁面105b側から入射して撮像装置201に到達する光のうち、赤外光透過領域212に到達する光は、分光フィルタ層221及び分光フィルタ層222により、その大部分がカットされる。このように、赤外光透過領域212は、フロントガラス105の外側の外乱光もカットできる構成となっている。
光源202からの光ではなく、フロントガラス105の外壁面105b側から入射して可視光透過領域211を通過する光の成分のうち、可視光成分及び光源202が照射する赤外波長光の波長帯の成分のみ分光フィルタ層221を透過してP偏光成分のみとなり、不要光がカットされた状態で撮像素子206に到達し、車両周辺情報検出用の信号として検出される。
11 CPU
12 メモリ
13 ハードディスク(HDD)
14 入力インタフェース(I/F)
15 表示パネル
16 出力I/F
17 バス
22、23 光軸
100 車両
101 撮像ユニット
102 画像解析ユニット(画像解析手段)
103 ヘッドランプ制御ユニット
104 ヘッドランプ
105 フロントガラス(透明部材)
105a 内壁面(一方の面)
105b 外壁面(他方の面)
106 ワイパー制御ユニット
107 ワイパー
108 車両走行制御ユニット
110 画像処理システム
201 撮像装置(撮像手段)
202 光源
203 雨滴(異物)
203a 背景画像
204 撮像レンズ
205 光学フィルタ
206 撮像素子
206A フォトダイオード(受光素子)
206B マイクロレンズ
207 センサ基板
208 信号処理部
210 カバー
211 可視光透過領域
212 赤外光透過領域
213 車両周辺情報検出画像領域(第2の画像領域)
214 雨滴検出画像領域(第1の画像領域)
220 基板
221 分光フィルタ層(第1の分光フィルタ層)
222 分光フィルタ層(第2の分光フィルタ層)
223 偏光フィルタ層
224 充填材
Claims (11)
- 透明部材の一方の面側から該透明部材に向けて光を照射する光源と、
前記透明部材の他方の面に付着した異物によって反射された前記光源からの光、及び、前記他方の面側から前記透明部材を透過した光を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、
前記透明部材と前記撮像素子との間に配置され、有効撮像領域の所定領域において所定の波長範囲の光のみ透過させる光学フィルタと、
前記撮像手段で撮像された撮像画像データを解析する画像解析手段と、を備え、
前記撮像画像データは、前記所定領域に対応する異物検出用の第1の画像領域を含む第1画像領域用フレームと、前記所定領域以外の前記有効撮像領域に対応する第2の画像領域を含む第2画像領域用フレームと、からなり、
前記画像解析手段は、前記撮像手段における前記第1画像領域用フレームの画素データの読み出し規則を、前記第2画像領域用フレームの読み出し規則と異ならせることを特徴とする画像処理システム。 - 前記撮像手段は、前記第1画像領域用フレームを第1の露光量で撮像するとともに、前記第2画像領域用フレームを第2の露光量で撮像することを特徴とする請求項1に記載の画像処理システム。
- 前記第1画像領域用フレームの数が、前記第2画像領域用フレームの数よりも少ないことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像処理システム。
- 前記画像解析手段は、前記第1画像領域用フレームの画素データの読み出しを前記第1の画像領域のみに対して行うことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の画像処理システム。
- 前記画像解析手段は、前記第1画像領域用フレームを画素間引きして読み出すことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の画像処理システム。
- 前記画像解析手段は、前記第2画像領域用フレームの画素データの読み出しを前記第2の画像領域のみに対して行うことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の画像処理システム。
- 前記所定領域の面積が、前記所定領域以外の前記有効撮像領域の面積よりも小さいことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の画像処理システム。
- 前記光学フィルタは、
使用帯域の光に対して透明な基板と、
前記基板上の前記透明部材側の前記有効撮像領域の全面に形成され、波長λ1〜λ2、λ3〜λ4(λ1<λ2<λ3<λ4)の範囲の波長成分の光のみ透過させる第1の分光フィルタ層と、
前記基板上の前記撮像素子側の前記有効撮像領域の前記所定領域に形成され、波長λ3〜λ4の範囲の波長成分の光のみ透過させる第2の分光フィルタ層と、を有し、
前記波長λ3〜λ4の範囲に前記光源の発光波長が含まれることを特徴と請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の画像処理システム。 - 画像処理システムと、
フロントガラスに付着した異物を除去するためのワイパーと、
前記画像処理システムが備える画像解析手段の異物検出結果を受けて、前記ワイパーを制御するための制御信号を生成するワイパー制御ユニットと、を備え、
前記画像処理システムは、
前記フロントガラスの一方の面側から該フロントガラスに向けて光を照射する光源と、
前記フロントガラスの他方の面に付着した異物によって反射された前記光源からの光、及び、前記他方の面側から前記フロントガラスを透過した光を撮像する撮像素子を有する撮像手段と、
前記フロントガラスと前記撮像素子との間に配置され、有効撮像領域の所定領域において所定の波長範囲の光のみ透過させる光学フィルタと、
前記撮像手段で撮像された撮像画像データを解析する前記画像解析手段と、を備え、
前記撮像画像データは、前記所定領域に対応する異物検出用の第1の画像領域を含む第1画像領域用フレームと、前記所定領域以外の前記有効撮像領域に対応する第2の画像領域を含む第2画像領域用フレームと、からなり、
前記画像解析手段は、前記撮像手段における前記第1画像領域用フレームの画素データの読み出し規則を、前記第2画像領域用フレームの読み出し規則と異ならせることを特徴とする車両。 - 画像処理システムで実行される画像処理方法であって、
前記画像処理システムは、
透明部材の一方の面側から該透明部材に向けて光を照射する光源と、
有効撮像領域の所定領域において所定の波長範囲の光のみ透過させる光学フィルタと、を備え、
前記光学フィルタを透過した、前記透明部材の他方の面に付着した異物によって反射された前記光源からの光、及び、前記他方の面側から前記透明部材を透過した光を撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップで撮像された撮像画像データを解析する画像解析ステップと、を含み、
前記撮像ステップは、前記所定領域に対応する異物検出用の第1の画像領域を含む第1画像領域用フレームの撮像と、前記所定領域以外の前記有効撮像領域に対応する第2の画像領域を含む第2画像領域用フレームの撮像とを行い、
前記画像解析ステップは、前記第1画像領域用フレームの画素データの読み出し規則を、前記第2画像領域用フレームの読み出し規則と異ならせることを特徴とする画像処理方法。 - 透明部材の一方の面側から該透明部材に向けて光を照射する光源と、
有効撮像領域の所定領域において所定の波長範囲の光のみ透過させる光学フィルタと、を備える画像処理システムとしてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記光学フィルタを透過した、前記透明部材の他方の面に付着した異物によって反射された前記光源からの光、及び、前記他方の面側から前記透明部材を透過した光を撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップで撮像された撮像画像データを解析する画像解析ステップと、を実行させ、
前記撮像ステップは、前記所定領域に対応する異物検出用の第1の画像領域を含む第1画像領域用フレームの撮像と、前記所定領域以外の前記有効撮像領域に対応する第2の画像領域を含む第2画像領域用フレームの撮像とを行い、
前記画像解析ステップは、前記第1画像領域用フレームの画素データの読み出し規則を、前記第2画像領域用フレームの読み出し規則と異ならせることを特徴とするプログラム。
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