JP2019012413A - 画像処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像処理装置は、車両に搭載される画像処理装置であって、撮影感度の異なる複数の撮影画像が入力される撮影画像入力部と、複数の撮影画像を用いて生成される高階調化された合成画像が入力される合成画像入力部と、入力される画像を用いて所定の特徴情報を生成する特徴情報生成部と、車両の状態、および車両の周囲の状態の少なくとも一方に基づき、特徴情報生成部に入力する画像を、合成画像および撮影画像のいずれかに決定する判定部と、を備える。
【選択図】図1
Description
以下、図1〜図12を参照して、画像処理装置の第1の実施の形態を説明する。
図1は、画像処理装置3を含む画像処理システムSの構成図である。画像処理システムSは、第1撮像部1と、第2撮像部2と、画像処理装置3と、車両制御部4と、認識処理部5とを備える。画像処理システムSは車両に搭載される。以下では、画像処理システムSを搭載する車両を、「搭載車両」とも呼ぶ。
車両制御部4が出力する走行情報とはたとえば、自車速度、自車加速度、自車進行方向、操舵角、ブレーキ情報、走行モードの種別、車両制御情報などである。車両制御部4が出力する車両周辺情報とはたとえば、自車周辺の混雑度または混雑度の予測値、被写体までの距離、被写体の速度、被写体との相対速度、自車位置情報、地図情報、交通渋滞情報、過去の事故情報、路面状態などである。
認識処理部5における認識対象はたとえば、被写体の位置情報、種類情報、動作情報、危険情報である。位置情報とは、搭載車両からの方向と距離などである。種類情報とは、歩行者、大人、子供、高齢者、動物、落石、自転車、周辺車両、周辺構造物、縁石の種類を示す情報である。動作情報とは、歩行者や自転車のふらつき、飛び出し、横切り、移動方向、移動速度、移動軌跡などである。危険情報とは、歩行者飛び出し、落石、急停止や急減速や急ハンドルなど周辺車両の異常動作などである。
短露光時間で得られた画像Aには、輝度の高い被写体が識別可能に記録されやすく、輝度の低い被写体が識別可能に記録されにくい傾向にある。そのため画像Aは光の量が多い昼間における周囲の状況把握に有効である。また市街地では、搭載車両の周辺を歩行者が移動する可能性があるため迅速な検出が求められ、画像Aの有用性が高い。長露光時間で得られた画像Bには、輝度の高い被写体が識別可能に記録されにくく、輝度の低い被写体が識別可能に記録されやすい傾向にある。そのため画像Bは光の量が少ない夜間における周囲の状況把握に有効である。
判定部60には、あらかじめ設定された7つの基準、すなわち第1基準〜第7基準が記憶されている。判定部60がいずれの基準を採用するかは、外部からの入力、たとえば画像処理システムSを使用するユーザによる設定、または不図示の通信インタフェースから受信する外部のサーバからの動作指令により決定される。判定部60は、採用する基準、および搭載車両の状態などに基づき、距離情報生成部50に入力する画像を決定する。以下では第1基準〜第7基準のそれぞれにおける判定部60の動作を説明する。
図2は、第1基準を採用する場合の判定部60の動作を説明する図である。判定部60は、第1基準を採用する場合は、搭載車両の車速を評価し、所定の速度S0より速いか否かを判断する。判定部60は、搭載車両の車速がS0より速いと判断する場合は、画像Aと画像Bを交互に出力することを指示するモード指令信号600を第1画像合成部20および第2画像合成部40に出力する。判定部60は、搭載車両の車速がS0以下であると判断する場合は、合成画像の出力を指示するモード指令信号600を第1画像合成部20および第2画像合成部40に出力する。
図5は、第2基準を採用する場合の判定部60の動作を説明する図である。判定部60は、第2基準を採用する場合は、搭載車両の位置を評価し、搭載車両が市街地内と市街地外のいずれに居るかを判断する。この判断は、車両制御部4から提供される搭載車両の位置情報と市街地の位置情報に基づき判定部60が自ら判断してもよいし、車両制御部4から入力される市街地内と市街地外のいずれかを示す信号により判断してもよい。判定部60は、搭載車両が市街地外に存在すると判断する場合は、画像Aと画像Bを交互に出力することを指示するモード指令信号600を第1画像合成部20および第2画像合成部40に出力する。判定部60は、搭載車両が市街地内に存在すると判断する場合は、合成画像の出力を指示するモード指令信号600を第1画像合成部20および第2画像合成部40に出力する。第2基準を採用すると、画像処理装置3は搭載車両の所在地に基づき適切に距離情報を生成することができる。
図6は、第3基準を採用する場合の判定部60の動作を説明する図である。判定部60は、第3基準を採用する場合は、搭載車両の車速および位置を評価する。判定部60は、搭載車両が市街地内に存在し、かつ車速がS0以下であると判断する場合は、合成画像の出力を指示するモード指令信号600を第1画像合成部20および第2画像合成部40に出力する。判定部60は、それ以外の場合は、画像Aと画像Bを交互に出力することを指示するモード指令信号600を第1画像合成部20および第2画像合成部40に出力する。第3基準を採用すると、画像処理装置3は搭載車両の車速および所在地に基づき適切に距離情報を生成することができる。
図7は、第4基準を採用する場合の判定部60の動作を説明する図である。第4基準は第1基準と類似しており、車速が速度S0よりも速い場合に画像Aと画像Bの比率が1:3である点が第1基準と異なる。第4基準において車速が速度S0よりも速い場合は、第1画像合成部20は画像Aを1枚出力した後に画像Bを3枚出力し、その後再び画像Aを1枚出力する。第4基準は露光時間が長い画像Bの入力頻度が高いため、たとえば夜間や雨天時などの仕様が適している。なお夜間であってもヘッドライトに照らされる個所は光量が多いため、画像Aを用いた認識が有効である。また本基準を採用する場合でも、車両状態によらず距離情報生成部50に入力される画像のフレームレートは一定である。
図8は、第5基準を採用する場合の判定部60の動作を説明する図である。判定部60は、第5基準を採用する場合は、搭載車両の車速および被写体までの距離を評価する。判定部60は、被写体までの距離が所定の距離L0以下であり、かつ車速がS0以下であると判断する場合は、合成画像の出力を指示するモード指令信号600を第1画像合成部20および第2画像合成部40に出力する。判定部60は、それ以外の場合は、画像Aと画像Bを交互に出力することを指示するモード指令信号600を第1画像合成部20および第2画像合成部40に出力する。なお被写体が複数存在する場合は、最も近い被写体の距離を評価する。第5基準を採用すると、画像処理装置3は搭載車両の車速および被写体までの距離に基づき適切に距離情報を生成することができる。
図9は搭載車両の前方を撮影して得られる画像の模式図であり、図9(a)は混雑時の状況を示す図、図9(b)は非混雑時の状況を示す図である。第6基準では混雑の度合いを示す混雑度を利用する。混雑度は、渋滞情報などの交通情報を元に生成してもよいし、距離情報や車両周辺情報を元に生成してもよい。
図12は、第7基準を採用する場合の判定部60の動作を説明する図である。判定部60は、第7基準を採用する場合は、搭載車両の車速および混雑度を評価する。判定部60は、搭載車両の車速がS0より速いと判断する場合は、合成画像と非合成画像の割合を0:4とする。すなわち判定部60は、非合成画像である画像Aと画像Bを交互に出力することを指示するモード指令信号600を第1画像合成部20および第2画像合成部40に出力する。判定部60は、搭載車両の車速がS0以下であり、混雑度が所定の混雑度C0以下であると判断する場合は、次のモード指令信号600を出力する。すなわち判定部60は、合成画像と非合成画像の割合を1:3として出力することを指示するモード指令信号600を第1画像合成部20および第2画像合成部40に出力する。判定部60は、搭載車両の車速がS0以下であり、混雑度が所定の混雑度C0より大きいと判断する場合は、次のモード指令信号600を出力する。すなわち判定部60は、合成画像と非合成画像の割合を3:1として出力することを指示するモード指令信号600を第1画像合成部20および第2画像合成部40に出力する。なお車速がS0以下の場合に、閾値C0を用いて2種類の比率を選択しているが、混雑度に応じて段階的に比率を変更してもよい。
(1)画像処理装置3は、搭載車両に搭載される。画像処理装置3は、撮影感度の異なる複数の画像が入力される第1入力部10および第2入力部30と、複数の画像を用いて生成される高階調化された合成画像が入力される第1ポート50aおよび第2ポート50bと、入力される画像を用いて所定の特徴情報を生成する距離情報生成部50と、搭載車両の状態、および搭載車両の周囲の状態の少なくとも一方に基づき、距離情報生成部50に入力する画像を、合成画像、画像A、および画像Bのいずれかに決定する判定部60と、を備える。そのため状況に応じて適切な画像を距離情報生成部50に入力することで、明部の被写体および暗部の被写体、すなわち明るさに差がある複数の被写体の情報を効率よく得られる。
第1撮像部1および第2撮像部2によるオートブラケット撮影は、2回ではなく3回以上行ってもよい。また第1撮像部1および第2撮像部2は、露光時間を一定としてレンズの絞り量やISO感度を変えてもよいし、これらを併用してもよい。
距離情報生成部50が非合成画像を使用する場合において、上述した実施の形態では、A0,B1,などのように異なるブラケット撮影で得られた画像を使用した。しかし同一のブラケット撮影で得られた画像を使用し、たとえば図3の左半分、すなわち非合成画像を用いる場合に、A0,B0,A2,B2,などの画像を使用してもよい。
画像処理装置3は、第1撮像部1および第2撮像部2を含んで構成されてもよい。さらに画像処理装置3は、認識処理部5や車両制御部4を含んで構成されてもよい。本変形例によれば次の作用効果が得られる。
(9)画像処理装置3は、搭載車両の周囲を異なる感度で撮影し、撮影して得られた複数の画像を第1入力部10および第2入力部30に入力する第1撮像部1および第2撮像部2を備える。そのため画像処理装置3を第1撮像部1および第2撮像部2と接続する必要がなく、簡便に使用することができる。
判定部60には、第1基準〜第7基準の少なくとも1つの基準が記憶されていればよい。またいずれかの基準、たとえば第7基準がデフォルトで設定され、外部からの入力により変更可能な構成であってもよい。さらに判定部60は、所定の基準、たとえば周囲の明るさや時間帯により第1基準〜第7基準のいずれかを自動で選択してもよい。
図13を参照して、画像処理装置の第2の実施の形態を説明する。以下の説明では、第1の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施の形態と同じである。本実施の形態では、撮像部が画像を構成する機能を備える点で第1の実施の形態と異なる。
図14を参照して、画像処理装置の第3の実施の形態を説明する。以下の説明では、第1の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、画像処理システムSが撮像部を1つのみ備える点で、第1の実施の形態と異なる。
図15を参照して、画像処理装置の第4の実施の形態を説明する。以下の説明では、第1の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第3の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、周囲の情報を取得するレーダ部をさらに備える点で、第3の実施の形態と異なる。
図16〜図17を参照して、画像処理装置の第5の実施の形態を説明する。以下の説明では、第1の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、撮影画像の領域に応じて処理を異ならせる点で、第1の実施の形態と異なる。
(10)判定部60は、複数の画像のそれぞれを複数の判定領域に分割し、判定領域ごとに、車両の状態および車両の周囲の状態の少なくとも一方に基づき、距離情報生成部50に入力する画像を、合成画像、画像A,および画像Bのいずれかに決定する。
図18〜図20を参照して、画像処理装置の第6の実施の形態を説明する。以下の説明では、第1の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、距離情報生成部50が動きベクトル情報を算出する点で、第1の実施の形態と異なる。
(12)距離情報生成部50は、判定部60の指令に基づき距離情報および動きベクトル情報を生成する比率を決定する。判定部60は、搭載車両の状態、および搭載車両の周囲の状態の少なくとも一方に基づき、距離情報基準により、距離情報生成部50が出力する距離情報および動きベクトル情報の比率を決定する。そのため画像処理装置3は、状況に応じて距離情報と動きベクトル情報を適切な比率で出力することができる。
2…第2撮像部
3…画像処理装置
4…車両制御部
5…認識処理部
10…第1入力部
20…第1画像合成部
30…第2入力部
40…第2画像合成部
50…距離情報生成部
60…判定部
70…第2入力部
80…特徴情報生成部
1200…混雑度判定領域
2000…処理画像選択部
2001…パタンマッチング部
Claims (12)
- 車両に搭載される画像処理装置であって、
撮影感度の異なる複数の撮影画像が入力される撮影画像入力部と、
前記複数の撮影画像を用いて生成される高階調化された合成画像が入力される合成画像入力部と、
入力される画像を用いて所定の特徴情報を生成する特徴情報生成部と、
前記車両の状態、および前記車両の周囲の状態の少なくとも一方に基づき、前記特徴情報生成部に入力する画像を、前記合成画像および前記撮影画像のいずれかに決定する判定部と、を備える画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記特徴情報生成部が生成する特徴情報は距離情報、および動きベクトル情報の少なくとも一方である画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記判定部はさらに、前記車両の状態、および前記車両の周囲の状態の少なくとも一方に基づき前記特徴情報生成部に入力する画像のフレームレートを決定する画像処理装置。 - 請求項3に記載の画像処理装置において、
前記判定部は、前記車両の状態、および前記車両の周囲の状態に関わらず、前記特徴情報生成部に入力する画像のフレームレートを所定の範囲内に維持する画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記車両の状態とは、前記車両の速度、および前記車両の位置情報の少なくとも一つを含み、
前記車両の周囲の状態とは、前記車両の周囲における混雑の程度、または前記車両から被写体までの距離を含む画像処理装置。 - 請求項5に記載の画像処理装置において、
前記撮影画像入力部には視差を有する前記撮影画像の組み合わせが複数の前記撮影感度についてそれぞれ入力され、
前記合成画像入力部には前記視差を有する複数の前記合成画像が入力され、
前記車両から前記被写体までの距離は、前記視差を有する複数の前記撮影画像または前記合成画像を用いて算出された距離である画像処理装置。 - 請求項5に記載の画像処理装置において、
前記車両の周囲における混雑の程度は、前記車両から前記被写体までの距離と、前記車両に対する前記被写体の相対速度に基づき算出される画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記判定部はさらに、前記撮影画像および前記合成画像のそれぞれを複数の判定領域に分割し、前記判定領域ごとに、前記車両の状態および前記車両の周囲の状態の少なくとも一方に基づき、前記特徴情報生成部に入力する画像を、前記合成画像および前記撮影画像のいずれかに決定する画像処理装置。 - 請求項8に記載の画像処理装置において、
前記判定部はさらに、前記車両の状態および前記車両の周囲の状態の少なくとも一方に基づき、前記判定領域ごとに前記特徴情報生成部に入力する画像のフレームレートを決定する画像処理装置。 - 請求項2に記載の画像処理装置において、
前記判定部はさらに、前記車両の状態、および前記車両の周囲の状態の少なくとも一方に基づき、前記特徴情報生成部が生成する前記距離情報および前記動きベクトル情報の比率を決定する画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記車両の周囲を異なる撮影感度で複数回撮影し、撮影して得られた前記複数の撮影画像を前記撮影画像入力部に入力する撮像部をさらに備える画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記撮影画像入力部に入力された前記複数の撮影画像を用いて前記合成画像を生成し前記合成画像入力部に入力する画像合成部をさらに備える画像処理装置。
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