JP2016132384A - On-vehicle camera device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カメラの撮像画像を用いて移動物体を検知する技術に係わり、特に温度変化に起因して移動物体検知の精度低下を防止する車載カメラ装置に関する。 The present invention relates to a technique for detecting a moving object using a captured image of a camera, and more particularly to an in-vehicle camera device that prevents a decrease in accuracy of moving object detection due to a temperature change.
図3は、温度変化によるレンズの形状とレンズによって形成されるイメージサークルの変化を説明する説明図である。このうち図3−(1)は、レンズ部2の形状とそのレンズ部2に入射し射出される光線を示す断面図であり、図3−(2)は、撮像素子3の撮像面を上面視した図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the shape of the lens and the change of the image circle formed by the lens due to a temperature change. Among these, FIG. 3-(1) is a cross-sectional view showing the shape of the
図3−(1)に実線で示すレンズ部2は例えばレンズ部2の温度が20℃の時の形状を示し、周囲温度が上昇するなどして例えばレンズ部2の温度が60℃となった場合には、
レンズ部2は温度上昇に伴い点線で示すレンズ部2Aの形状のように膨張し厚みが増す。
The
As the temperature rises, the
温度が20℃の時のレンズ部2に入射する光線「X」は、レンズ部2の被写体側の面21上の「a」に示す位置を通過する時に屈折してレンズ部2の内部を通過し、レンズ部2の撮像素子側の面22上の「b」に示す位置を通過する時に再び屈折して撮像素子3の撮像面上の「Y」に示す位置へと射出され、撮像面上に図3−(2)に示すイメージサークルの外周「Z」を形成する。
The light beam “X” incident on the
また、温度が60℃の時のレンズ部2Aに入射する光線「X」は、レンズ部2Aの被写体側の面21上の「a’」に示す位置を通過する時に屈折してレンズ部2Aの内部を通過し、レンズ部2Aの撮像素子側の面22上の「b’」に示す位置を通過する時に再び屈折して撮像素子3の撮像面上の「Y’」に示す位置へと射出され、撮像面上に図3−(2)に示すイメージサークルの外周「ZA」を形成する。
Further, the light beam “X” incident on the lens unit 2A when the temperature is 60 ° C. is refracted when passing through the position indicated by “a ′” on the subject-side surface 21 of the lens unit 2A, and the lens unit 2A It passes through the inside and is refracted again when passing through the position indicated by “b ′” on the surface 22 on the image sensor side of the lens portion 2A, and exits to the position indicated by “Y ′” on the image sensing surface of the
なお、図示はしていないが、レンズ部2の温度が−20℃の時にはレンズ部2が収縮し、撮像素子3の撮像面上の「Y」に示す位置で形成されるイメージサークルの外周「Z」よりも撮像素子3の中心寄りに図3−(2)に示すイメージサークルの外周「ZB」を形成する。
Although not shown, when the temperature of the
これらイメージサークルの外周「Z」「ZA」「ZB」が示すように、レンズ部2のイメージサークルの大きさは温度変化によりレンズ部2が膨張あるいは収縮する事に起因して変化する。また、これに伴って撮像画像内の被写体の位置や大きさも変化する。
As indicated by the outer peripheries “Z”, “ZA”, and “ZB” of these image circles, the size of the image circle of the
一方、撮像画像の中に特定のエリアを示す検知枠を設定し、検知枠に侵入する移動物体を検知し警報を行う侵入者検知装置の技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, a technique of an intruder detection device that sets a detection frame indicating a specific area in a captured image, detects a moving object that enters the detection frame, and issues an alarm is proposed (for example, see Patent Document 1). .
特許文献1の技術によれば、撮像画像の中に設定した検知枠を用いることにより、撮像範囲に侵入する移動物体を検知することができるが、カメラに用いられるレンズは図3で説明したように温度によってレンズの形状が変化する温度特性があり、撮像画像内の物体の位置や大きさが変化するため、温度の変化に対して一定の位置や大きさの検知枠を撮像画像の中に設定すると物体の検知の精度が低下するという問題がある。
According to the technique of
本発明は以上述べた問題点を解決し、レンズ周辺の温度が変化しても高い精度の物体検知を実現する車載カメラ装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide an in-vehicle camera device that realizes highly accurate object detection even when the temperature around the lens changes.
本発明は上述の課題を解決するため、本発明の請求項1に記載の発明は、車両に取り付けられ、車両周辺の被写体画像を撮像して移動物体を検知する車載カメラ装置であって、前記車両周辺の被写体画像を結像させるレンズ部と、前記レンズ部が結像させた前記被写体画像を撮像し撮像画像として出力する撮像素子と、温度を検出する温度センサと、移動物体を検知するための検知枠の位置と大きさを温度と対応づけて記憶する記憶部と、前記温度センサが検出した温度に対応する前記検知枠を抽出し前記撮像画像に設定する検知枠設定部と、前記撮像画像に設定された検知枠内に進入する物体を移動物体として検知する検知判定部とを備えることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention according to
また、本発明の請求項2に記載の発明は、前記検知枠を前記温度が高くなるに従って前記撮像画像の中心側から遠ざかる位置に、同温度が低くなるに従って前記撮像画像の中心側に近づく位置に設定することを特徴とする。
The invention according to
また、本発明の請求項3に記載の発明は、前記検知枠の大きさを前記温度が高くなるに従って大きく、同温度が低くなるに従って小さく設定することを特徴とする。
The invention according to
本発明による車載カメラ装置によれば、レンズ周辺の温度が変化しても撮像範囲に進入する移動物体を正確に検知することができる。 According to the in-vehicle camera device of the present invention, it is possible to accurately detect a moving object that enters the imaging range even if the temperature around the lens changes.
以下、本発明の実施形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail as examples based on the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
図1は、本発明による車載カメラ装置の構成を示すブロック図である。図1において車載カメラ装置1は、車両周辺の被写体画像を結像させるレンズ部2と、レンズ部2によって結像された被写体画像を撮像する撮像素子3と、レンズ部2周辺の温度を検出する温度センサ4と、移動物体を検知するための検知枠の位置と大きさを温度に対応づけて予め記憶する記憶部5と、温度センサ4が検出した温度に対応した検知枠を記憶部5から抽出し、撮像素子3が撮像した被写体画像に検知枠を設定する検知枠設定部6と、検知枠が設定された撮像画像から検知枠内に進入する物体を移動物体として検知する検知判定部7で構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an in-vehicle camera device according to the present invention. In FIG. 1, the in-
なお、温度センサ4は車載カメラ装置1の内部にレンズ部2と近接して設けられ、レンズ部2の温度を検出できるようにしてもよいし、車載カメラ装置1の外部に設けられ、車載カメラ装置1の周辺の温度を検出するようにしても良い。
The
また、記憶部6に記憶される検知枠の位置と大きさは、温度変化により撮像素子3が撮像した被写体の位置や大きさが変化しても、温度変化がない場合と同じ精度で検知枠内に進入する物体を検知するために、予め実験等で温度による被写体の位置と大きさの変化に対応した検知枠の位置と大きさを決定し、温度と関連付けてテーブル化されている。
In addition, the position and size of the detection frame stored in the
図2は、本発明による車載カメラ装置の検知枠の設定位置と大きさを説明する説明図である。図2−(1)〜(3)はレンズ部2が低温時(例えば−20℃)、常温時(例えば20℃)、高温時(例えば60℃)にそれぞれ撮像素子3から出力される撮像画像1〜3を実線の枠で示しており、撮像画像1〜3の中に示す円形の図形はレンズ部2によって撮像素子3に結像した車両周辺の同一位置にある移動体を示している。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the setting position and size of the detection frame of the in-vehicle camera device according to the present invention. 2- (1) to (3) are captured images output from the
撮像素子3は、レンズ部2が結像させた被写体画像を撮像し出力するため、図2−(1)の低温時は図2−(2)の常温時よりもレンズ部2が収縮し、イメージサークルの大きさが小さくなるため、その結果として出力される撮像画像1内の移動体は、常温時よりも撮像画像の中心側に近づいた位置でかつ小さく撮像される。また、図2−(3)の高温時は図2−(2)の常温時よりもレンズ部2が膨張し、イメージサークルの大きさが大きくなるため、その結果として出力される撮像画像3内の移動体は、常温時よりも撮像画像の中心側から遠ざかる位置でかつ大きく撮像される。
Since the
なお、図2−(1)と図2−(3)には、図2−(2)の常温時と同じ位置と大きさの
点線の長方形で示す検知枠Aが設定された状態を表しており、レンズ部2の温度変化により撮像素子3から出力される撮像画像1〜3の移動体の位置や大きさが変化すると、図2−(2)の常温時には検知枠A内に移動体の侵入が検知される場合であっても、図2−(1)の低温時や図2−(3)の高温時では検知枠A内に移動体の侵入が検知されない場合がある状態を表している。
FIGS. 2- (1) and 2- (3) show a state in which a detection frame A indicated by a dotted rectangle with the same position and size as in FIG. 2- (2) at the normal temperature is set. When the position and size of the moving body of the captured
このため検知枠設定部6は、低温時には図2−(4)に示すように、温度センサ4が検出した温度(例えば−20℃)に対応する位置と大きさの検知枠(ここでは図2−(5)の常温時よりも撮像画像の中心に近づいた位置であり、同常温時の検知枠よりも小さい大きさ)を記憶部5から抽出し、撮像画像1に検知枠Bを設定する。また、高温時には図2−(6)に示すように、温度センサ4が検出した温度(例えば60℃)に対応する位置と大きさの検知枠(ここでは図2−(5)の常温時よりも撮像画像の中心から遠ざかった位置であり、同常温時の検知枠よりも大きい大きさ)を記憶部5から抽出し、撮像画像3に検知枠Cを設定する。
For this reason, the detection
そして、検知判定部7は検知枠設定部6によって図2−(4)〜(6)に示す検知枠が設定されると、検知枠(A、B、C)を撮像画像の検査範囲として同検知枠内の撮像画像の動きを解析することにより同検知枠内に進入する移動物体を検知する。
When the detection frames shown in FIGS. 2 (4) to (6) are set by the detection
このように、温度に対応した検知枠の位置と大きさを検知枠設定部6が設定することにより、検知判定部7はレンズ部2周辺の温度が変化してレンズ部2が収縮または膨張したとしても検知枠内に進入する移動物体を正確に検知することができる。
As described above, the detection
1 車載カメラ装置
2 レンズ部
21 被写体側の面
22 撮像素子側の面
3 撮像素子
4 温度センサ
5 記憶部
6 検知枠設定部
7 検知判定部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
The in-vehicle camera device according to claim 1, wherein the size of the detection frame is set to be larger as the temperature is higher and smaller as the temperature is lower.
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