JP4739833B2 - 車両停止検出装置、カーナビゲーション装置 - Google Patents
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Description
を向上させることができる。
ここで、輝度信号に基づく各画像全体についての分散値J1は、以下の数式(1)によって定義される特徴量(指標値)である。
J1=ΣxΣy[(Mp(x,y)−E{Mp(x,y)}] 2 (1)
ここで、Mp(x,y)は、時系列的に直近の画像フレームの各画素(x,y)の輝度値を表し、E{Mp(x,y)}は、このフレームを構成する全画素(x,y)の輝度値の平均値を表し、式(1)は、特定のフレーム単独についての分散値を表している。
したがって、特徴量J1が大きな値を採るときは、画像(フレーム)はコントラストの大きい画像であると判定され、一方、特徴量J1が小さな値を採るときは、画像(フレーム)はコントラストの小さい画像、例えば全体的に暗い状態(夜間の画像など)であると判定される。
コントラストの高い状態(特徴量J1が大きい値のとき)においては、時系列的に相前後する2つの画像間での差異を検出し易いため、以下の式(2)によって算出される特徴量J2に依存した判定結果を出力することができる。
一方、コントラストの低い状態(特徴量J1が小さい値のとき)においては、時系列的に相前後する2つの画像間での差異が明瞭ではなくなるため、この差異を確実に検出するのは困難と考えられ、この結果、以下の式(2)による特徴量J2の値に拘わらず、停止状態である旨の判定を行わないものとすることができる。
比較対象となる画像間における差分値の総和値とは、時系列に配列された複数の画像(例えば、フレームごとのデジタル画像データにおいては複数のフレーム)について、以下の数式(2)によって定義される特徴量(指標値)J2である。
J2=ΣxΣy[(Mq(x,y)−Mp(x,y)] 2 (2)
ここで、Mq(x,y)は、時系列的に先行するフレームの各画素(x,y)の輝度値を表し、Mp(x,y)は、時系列的に後続するフレームの各画素(x,y)の輝度値を表す。そして、フレームにおいて位置が対応する画素ごとに差分値を算出し、自乗して正値とした上で、すべての画素について、得られた値を総和した特徴量がJ2である。
この特徴量J2は、時系列的に相前後する2つの画像(フレーム)間で、画像の変化(輪郭などの外形を含む画像内容や輝度値)があったときは大きな値となり、画像の変化が少ないときは小さな値となる。
したがって、特徴量J2が大きな値を採るときは、車両は停止しているとは判定することができず、一方、特徴量J2が小さな値を採るときは、車両は停止していると判定することができる。
ここで、第1の閾値H1は第1の特徴量J1との比較において、第2の特徴量J2に信頼性があるか否かを決定するのに適した値として設定されたものであり、第2の閾値H2は、その第2の特徴量J2との比較において、車両の停止を検出するのに適した値として設定されている。
この車両停止検出装置によれば、第1の特徴量J1が第1の閾値H1よりも大きいときは(J1>H1)、第2の特徴量J2による判定に信頼性があり、しかも、この第2の特徴量J2が第2の閾値H2よりも小さい(J2<H2)ことによって、時系列的に相前後する2つの画像(フレーム)間で、画像の変化(輪郭などの外形を含む画像内容や輝度値)が少ない。
なお、上述した条件(J1>H1 かつ J2<H2)以外のときは、原則的には、車両は停止状態ではないと判定することもできるが、この条件は、車両が停止以外にはあり得ないほど信頼性の高い条件であるため、条件に合致しない場合であっても車両が停止している場合は生じると考えられる。
そして、そのような条件に合致しない場合には、車両が停止状態か否かをさらに検出するのではなく、停止状態か否かの判定は行わなくてもよい。
このように、少なくとも上述した条件に合致する場合にのみ、車両が停止していると判定することにより、車両が確実に停止している場合だけは、抜けなく、確実に検出することができる。
一方、車両が停止しているか否かが不確実である場合に、車両が停止しているとの誤った判定を行うのを防止することができ、位置検出精度が却って低下するのを防止することができる。
ここで、Mp(x,y)は、時系列的に直近のデジタル近傍画像が格納されたフレームバッファ(この時点では、全画素データ(輝度値)の格納が完了しているうちの最新のデジタル近傍画像D(i-1)が格納されたフレームバッファ3a)の各画素(x,y)の輝度値を表し、E{Mp(x,y)}は、このデジタル近傍画像D(i-1)を構成する全画素(x,y)の輝度値の平均値を表す。
ここで、Mq(x,y)は、時系列的に先行するデジタル近傍画像D(i-2)の各画素(x,y)の輝度値を表し、Mp(x,y)は、時系列的に後続するデジタル近傍画像D(i-1)の各画素(x,y)の輝度値を表す。そして、デジタル近傍画像D全体において位置が対応する画素ごとに差分値を算出し、自乗して正値とした上で、すべての画素について、得られた値を総和したものがJ2である。
(1)J1>H1かつJ2<H2のとき、車両200は停止していると判定する。
(2)J1>H1かつJ2≧H2のとき、車両200は走行していると判定する。
(3)J1≦H1かつJ2<H2のとき、車両200の停止または走行は判定不能とする。
(4)J1≦H1かつJ2≧H2のとき、車両200の停止または走行は判定不能とする。
2 領域抽出部
3 特徴量算出部
4 判定部
10 車両停止検出装置
20 バックカメラ
Claims (3)
- 時系列的に順次撮像して得られた、車両の近傍の景色に対応した複数の画像間で、これら画像が有する特徴量を比較することにより、前記車両の停止を判定する停止検出手段を備え、
前記停止検出手段が求める前記特徴量は、前記近傍の景色に対応した各画像を構成する複数の画素の各輝度信号値の、比較対象となる画像間における差分値の総和値と、該輝度信号に基づく各画像全体についての分散値とであり、
前記停止検出手段は、前記分散値である第1の特徴量と予め設定された第1の閾値とを比較し、前記差分値の総和値である第2の特徴量と予め設定された第2の閾値とを比較し、前記第1の特徴量が前記第1の閾値よりも大きく、かつ、前記第2の特徴量が前記第2の閾値よりも小さいとき、車両の停止を判定することを特徴とする車両停止検出装置。 - 前記停止検出手段は、
車両の前記近傍の景色を含むとともに、この近傍の景色よりも広い領域の全体画像から、前記近傍の景色に対応した画像を抽出または設定し、この抽出または設定された近傍の景色に対応した画像部分についての前記特徴量を求め、該特徴量の比較により、前記車両の停止を判定することを特徴とする請求項1に記載の車両停止検出装置。 - 車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、画像を表示するモニタと、前記位置情報取得手段によって取得された車両の位置情報に基づいて、この位置情報に対応する所定の地図と前記車両を表す標識とを重畳して前記モニタに表示するように、情報を処理する情報処理手段とを備えたカーナビゲーション装置において、
請求項1または2に記載の車両停止検出装置を備えるとともに、
前記情報処理手段は、前記車両停止検出装置が前記車両の停止を判定したときは、前記位置情報取得手段によって取得された位置情報を、前記検出された車両の停止状態に応じて補正処理することを特徴とするカーナビゲーション装置。
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