JP5370413B2 - 認識対象検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載カメラによって撮像された画像から認識対象を検出する技術に関する。

従来、車載カメラによって撮像された画像から、あらかじめ設定された認識対象を検出する技術が知られている。例えば特許文献１には、車両前方を撮像する車載カメラを用いて夜間の走行中における前方状況を撮像し、撮像された画像から先行車のテールライトや対向車のヘッドライトを認識対象として検出する技術が開示されている。この技術を利用することで、先行車又は対向車が存在する場合には自車両のヘッドライトをロービームにし、先行車及び対向車が存在しない場合にはハイビームにするといった制御（オートハイビーム制御）が実現される。

ただし、先行車や対向車が自車両に対して遠距離に位置する場合には、自車両に対して近距離に位置する場合と比較して、車載カメラによって撮像された画像におけるテールライトやヘッドライトの輝度が低くなり、ノイズ等によってつぶれやすくなる。遠距離（低輝度）のテールライトやヘッドライトの検出精度を高める方法としては、車載カメラの撮像感度を高くすることが考えられるが、感度を高くするほど、車載カメラによって撮像された画像において、近距離（高輝度）のテールライトやヘッドライトが飽和しやすくなってしまう。

そこで、特許文献２には、まず低感度での撮像を行い、撮像した画像から先行車のテールライトや対向車のヘッドライトが検出されない場合に、高感度での撮像を行う技術が開示されている。つまり、撮像を２回に分けて行うことで、低輝度及び高輝度の両方の認識対象の検出精度の向上を図っている。この技術によれば、遠距離に位置する車両のライトをノイズ等によってつぶれにくくしつつ、近距離に位置する車両のライトを飽和しにくくすることが可能となる。

特開２００９−６１８１２号公報 特許第４０３４５６５号公報

しかしながら、前述した従来技術のように撮像感度を変えて撮像を複数回行うようにすると、処理負荷が大幅に高くなってしまうという問題があった。処理負荷が高くなることは、装置のコストが高くなるという問題や、発熱量の増大に伴い装置の小型化が阻害されるといった問題につながる。なお、このような問題は、先行車のテールライトや対向車のヘッドライトを認識対象として検出する技術に限ったものではなく、他の認識対象を検出する技術においても同様に生じ得る。

本発明は、こうした問題にかんがみてなされたものであり、処理負荷を抑えつつ、認識対象の検出精度を向上させることを目的としている。

上記目的を達成する本発明の認識対象検出装置では、撮像手段が、撮像した画像を表す画像データを生成し、検出手段が、撮像手段によって生成された画像データの表す画像から認識対象を検出する。具体的には、撮像手段は、輝度に対する出力画素値の関係が輝度域に応じて異なるハイダイナミックレンジ特性を有する。そして、検出手段は、画像データの表す画像の出力画素値を複数のしきい値で二値化して複数の二値画像を生成し、生成した複数の二値画像に基づいて認識対象を検出する。

つまり、この認識対象検出装置では、ハイダイナミックレンジ特性を有する撮像手段によって撮像された画像を、複数のしきい値を用いて解析することで認識対象を検出する。このため、撮像感度を変えて撮像を複数回行うことなく（処理負荷を抑えつつ）、認識対象の検出精度を向上させることができる。

また、上記の構成に加え、測定手段が、撮像手段の温度を測定し、撮像条件補正手段が、測定手段によって測定された温度に応じて、撮像手段の撮像条件を補正するようにしてもよい。このようにすれば、出力画素値が温度の影響でばらつきやすい撮像手段であっても、ばらつきが抑えられるように撮像条件を補正することができる。

具体的には、撮像条件補正手段が、輝度に対する出力画素値の関係を補正するようにしてもよい。このようにすれば、輝度に対する出力画素値の関係が、撮像手段の温度に応じてどのように変化するかといった特性をあらかじめ記憶しておくことで、出力画素値のばらつきを小さくすることができる。

また、撮像条件補正手段に代えて、しきい値補正手段が、測定手段によって測定された温度に応じて、しきい値を補正するようにしてもよい。このようにすれば、撮像手段の撮像条件を補正しなくても、温度の影響による撮像手段の出力画素値のばらつきが認識対象の検出精度に与える影響を小さくすることができる。

ところで、撮像手段は、第１の輝度域における単位輝度幅に対する出力画素値の幅が、第１の輝度域よりも輝度が高い第２の輝度域における単位輝度幅に対する出力画素値の幅と比較して、大きく設定されていてもよい。このような構成であれば、低輝度の認識対象の検出精度を高めつつ、広い輝度範囲を対象とすることができる。
また、第１の輝度域と第２の輝度域とは隣接しており、第１の距離に位置する認識対象の輝度及び第１の距離よりも短い第２の距離に位置する認識対象の輝度を少なくとも測定して得られた輝度分布であって、第１の距離に位置する認識対象が第２の距離に位置する認識対象と比較して低い輝度を示す輝度分布に基づいて、第１の輝度域における単位輝度幅に対する出力画素値の幅及び第２の輝度域における単位輝度幅に対する出力画素値の幅が設定されており、第１の輝度域と第２の輝度域との境界位置が、輝度分布に基づいて設定されていてもよい。

また、撮像手段は、輝度に対する出力画素値の関係が、傾きの異なる複数の直線関係で表されるものであってもよい。このような構成であれば、輝度に対する出力画素値の関係を簡易的に表すことができる。

また、検出手段は、二値画像における輝度の高い複数の画素からなる画素群の形状に基づいて認識対象を検出するようにしてもよい。このようにすれば、認識対象でないものが認識対象として誤検出されにくくすることができる。

また、撮像手段は、自車前方を撮像し、検出手段は、先行車のテールライト及び対向車のヘッドライトを認識対象として検出するようにしてもよい。このようにすれば、例えばオートハイビーム制御に利用することができる。

また、検出手段は、自車両に対して遠距離に位置する先行車のテールライト及び対向車のヘッドライトをそれぞれ検出するために設定された第１しきい値及び第２しきい値、並びに、自車両に対して近距離に位置する先行車のテールライト及び対向車のヘッドライトをそれぞれ検出するために設定された第３しきい値及び第４しきい値、の４種類のしきい値を用いて、画像データの表す画像の出力画素値を二値化して４種類の二値画像を生成し、生成した４種類の二値画像のそれぞれに基づいて認識対象を検出するようにしてもよい。このようにすれば、先行車のテールライト及び対向車のヘッドライトを高い精度で検出することができる。

実施形態のヘッドライト制御システムの構成を示すブロック図である。 （ａ）は輝度分布を示す図であり、（ｂ）はイメージャの特性（輝度に対する出力画素値の関係）を示す図である。 イメージャの特性の他の例を示す図である。 物体認識処理のフローチャートである。 撮像画像における検出領域内の画像を処理対象画像として抽出する処理を示す図である。 （ａ）は２つの光源がつながった形状の二値画像を示す図であり、（ｂ）は２つの光源が水平方向に間隔を空けて配置された二値画像を示す図であり、（ｃ）は１つの光源が配置された二値画像を示す図である。 光源の輝度に基づいて自車両からの距離を推測する処理を示す図である。 温度補正処理のフローチャートである。 （ａ）は温度−感度マップを示す図であり、（ｂ）は温度−ノイズマップを示す図であり、（ｃ）は輝度に対する出力画素値の関係の補正方法を示す図である。

以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．全体構成］
図１は、実施形態のヘッドライト制御システム１０の構成を示すブロック図である。

ヘッドライト制御システム１０は、車両に搭載され、その車両（自車両）の前方を走行する他車両（先行車又は対向車）の存在に応じて、自車両のヘッドライト４１の点灯状態を切り替えるオートハイビーム制御を実行する。オートハイビーム制御の実行中は、ヘッドライト４１の点灯状態が、先行車又は対向車が存在している状況ではロービームに、いずれも存在しない状況ではハイビームに、自動的に切り替えられる。

このようなオートハイビーム制御を実現するために、ヘッドライト制御システム１０は、自車両の前方を撮像する車載カメラ（以下、単に「カメラ」という。）２０と、カメラ２０によって撮像された画像から先行車のテールライト及び対向車のヘッドライトを認識対象として検出する制御装置３０と、ヘッドライト４１の点灯状態を切り替える灯火制御装置４０とを備えている。

カメラ２０は、自車両の前方を撮像した画像を表す画像データを出力する装置であり、自車両における所定位置（例えば車室内におけるルームミラーの裏側）に設置されている。具体的には、カメラ２０は、撮像した画像を表す画像データを生成するイメージャ２１と、イメージャ２１によって生成された画像データを制御装置３０へ出力する画像インタフェース２２と、イメージャ２１の温度を測定する温度センサ２３とを備えている。

イメージャ２１は、公知のＣＣＤイメージセンサ、あるいはＣＭＯＳイメージセンサに加え、増幅部及びＡ／Ｄ変換部を内蔵している。これら増幅部及びＡ／Ｄ変換部は、イメージセンサによって画像を撮像したとき、その画像の各画素の輝度（明るさ）を示すアナログ信号を所定のゲインで増幅し、かつ増幅したアナログ値をデジタル値に変換する。そして、イメージャ２１は、このデジタル値に変換した信号（各画素の出力画素値）を、画像データとして、画像のラインごとに出力する。

特に、本実施形態のイメージャ２１としては、ダイナミックレンジを拡大するハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）設定が可能なものが用いられている。図２（ｂ）は、イメージャ２１の特性（輝度と出力画素値との関係）を示しており、輝度に対する出力画素値の関係が全輝度域で一定（リニア）ではなく、輝度域に応じて異なる特性（ハイダイナミックレンジ特性）を有している。具体的には、低輝度域と残りの輝度域（高輝度域）とで傾きが異なる折れ線の関係（２種類の傾きの線形を組み合わせた関係）となっており、低輝度域の分解能を細かくしつつ、広い輝度範囲の出力が可能となる。なお、図２（ｂ）に示す輝度と出力画素値との関係は一例であり、例えば、図３において実線で示すように３種類以上の傾きの線形を組み合わせた関係や、同図において点線で示すようにｌｏｇ特性（曲線）に基づく関係としてもよい。

図１に戻り、制御装置３０は、カメラ２０によって撮像された画像（イメージャ２１によって生成された画像データの表す画像）から先行車のテールライト及び対向車のヘッドライトを認識対象として検出する処理を行い、処理結果を灯火制御装置４０へ出力する装置である。具体的には、制御装置３０は、ＣＰＵ３１と、データを記憶するためのメモリ３２と、灯火制御装置４０との通信を行うための通信インタフェース３３とを備えている。

ＣＰＵ３１は、カメラ２０から入力した画像データをメモリ３２に格納し、その画像データの表す画像から認識対象を検出する処理を行う。そして、その処理結果（認識対象の存在の有無を示す情報）を、通信インタフェース３３を介して灯火制御装置４０へ出力する。

また、ＣＰＵ３１は、環境温度などの影響によるイメージャ２１の温度変化に起因する画像データ（出力画素値）のばらつきを抑制するため、温度センサ２３によって測定されるイメージャ２１の温度に応じて、カメラ２０（具体的にはイメージャ２１）へカメラ制御値を出力することで、カメラ２０の露出制御を行う（輝度と出力画素値との関係を補正する）。カメラ制御値としては、例えば、露光時間（シャッタースピード）、フレームレート、増幅部のゲインの調整指示値などが出力される。なお、本実施形態では、イメージャ２１の温度に応じた制御を除き、露出制御を行わない（輝度と出力画素値との関係を固定の関係とする）。

灯火制御装置４０は、ヘッドライト４１を制御するための装置であり、制御装置３０からの情報に応じてヘッドライト４１の点灯状態（ハイビーム／ロービーム）を切り替える。

［２．処理］
次に、あらかじめ記憶されているプログラムに従いＣＰＵ３１が実行する処理について説明する。

まず、ＣＰＵ３１が定期的に（例えば１００ｍｓ周期で）実行する物体認識処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。
ＣＰＵ３１は、図４の物体認識処理を開始すると、まず、自車両前方を撮像した画像を表す画像データをカメラ２０から取得する（Ｓ１１）。そして、図５に示すように、その画像データの表す撮像画像から、法規要件や物体認識性能、処理負荷などを考慮して設定されている検出領域５０内の画像を、処理対象画像として抽出する（Ｓ１２）。

続いて、ＣＰＵ３１は、処理対象画像に対し、遠方テールライト用の第１しきい値、遠方ヘッドライト用の第２しきい値、近傍テールライト用の第３しきい値、近傍ヘッドライト用の第４しきい値、の４種類のしきい値を用いた二値化処理を行い、４種類の二値画像を生成する（Ｓ１３Ａ，Ｓ１３Ｂ，Ｓ１３Ｃ，Ｓ１３Ｄ）。

ここで、４種類のしきい値を用いる理由について説明する。先行車のテールライトや対向車のヘッドライトは周囲と比較して輝度が高いため、撮像画像において出力画素値がしきい値以上の部分をテールライト又はヘッドライトとして検出することが可能である。ただし、撮像画像には、テールライトやヘッドライト以外にも、輝度の高い物体（例えば、街灯や、光を反射した看板など）が外乱として含まれ得るため、しきい値以上の部分の形状を分析することにより判別する。認識対象の形状を精度よく検出するには、その認識対象の輝度に適したしきい値を用いる必要があるが、テールライトやヘッドライトの輝度は、自車両からの距離が離れているほど低く検出されるため、１つのしきい値で遠方のテールライトやヘッドライトまで検出しようとすると、近傍のテールライトやヘッドライトの形状が正しく検出されなくなってしまう。また、テールライトはヘッドライトと比較して輝度が低いため、検出精度を向上させるためには、これらを区別することが好ましい。そこで、本実施形態では、遠方テールライト用、遠方ヘッドライト用、近傍テールライト用、近傍ヘッドライト用の４種類のしきい値（第１〜第４しきい値）を用いる。

これら４種類のしきい値は、設計段階において設定される。ここで、しきい値の設定方法について説明する。
まず、認識対象の輝度の基準値を求めるための調査として、自車両からの距離に応じた認識対象の輝度を測定する。具体的には、一般道や、実際の走行環境に相当する試験路を走行しつつ、認識対象（先行車のテールライト及び対向車のヘッドライト）と外乱（街灯や看板等）とを撮像し、その撮像結果から図２（ａ）に示すような輝度分布（輝度と度数（画素数）との関係を表す分布）を作成する。そして、作成した輝度分布に基づいて、自車両に対して遠距離（第１の距離）に位置する先行車のテールライト（遠方テールライト）及び対向車のヘッドライト（遠方ヘッドライト）や、自車両に対して近距離（第１の距離よりも短い第２の距離）に位置する先行車のテールライト（近傍テールライト）及び対向車のヘッドライト（近傍ヘッドライト）などの輝度範囲及び度数を特定する。なお、図２（ａ）に示す輝度分布では、自車両に対して中間距離（第１の距離よりも短く第２の距離よりも長い第３の距離）に位置する先行車のテールライト（中間テールライト）及び対向車のヘッドライト（中間ヘッドライト）の輝度範囲及び度数についても特定されている。

次に、認識対象の輝度範囲及び度数を元に、認識処理を精度よく行うために、どの輝度範囲をどの程度の細かさ（分解能）で撮像すべきかを決定する。つまり、認識対象ごとに、ＨＤＲの露光量を定める。図２（ａ）の輝度分布によれば、自車両からの距離が遠いほど、光源から検出される輝度が低くなり、輝度範囲が狭くなる傾向があるため、低輝度域の分解能を高輝度域と比較して高く設定する。つまり、低輝度域における単位輝度幅に対する出力画素値の幅が、高輝度域における単位輝度幅に対する出力画素値の幅よりも大きくなるように設定する。本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、輝度と出力画素値との関係を、低輝度域と高輝度域とで傾きの異なる直線の関係に設定する。低輝度域と高輝度域との境界位置（分割位置）は、輝度分布に基づいて設定される。また、各認識対象を検出するためのしきい値（第１〜第４しきい値）は、各認識対象の輝度分布を出力画素値に変換した分布の下限付近に（認識対象がしきい値以上となり、認識対象よりも低い輝度の外乱がしきい値以下となる値に）設定される（図７（ｂ）参照）。

ＣＰＵ３１は、このようにして設定された４種類のしきい値（第１〜第４しきい値）を用いて、処理対象画像に対して二値化処理を行い（Ｓ１３Ａ，Ｓ１３Ｂ，Ｓ１３Ｃ，Ｓ１３Ｄ）、各二値化処理で生成した４種類の二値画像のそれぞれに基づいて認識対象を検出する認識処理を行う（Ｓ１４Ａ，Ｓ１４Ｂ，Ｓ１４Ｃ，Ｓ１４Ｄ）。具体的には、二値画像において、しきい値以上の画素が複数集まった画素群の形状（配置）と、あらかじめ設定されている基準形状（ヘッドライトやテールライトの特徴を有する形状）とを比較し、基準形状に類似しなければヘッドライトやテールライトでない（外乱である）と判定する。ヘッドライトやテールライトであれば、２つの光源が水平方向に間隔を空けて配置されるため、このような形状が基準形状として設定される。また、ヘッドライトやテールライトであっても、適切でないしきい値で二値化した二値画像においては形状が精度よく検出されないため基準形状に類似せず、適切なしきい値で二値化した二値画像においては基準形状に類似することになる。したがって、認識対象の自車両からの距離（遠方又は近傍）やライトの種類（ヘッドライト又はテールライト）についても推測することが可能となる。

例えば、近傍ヘッドライト（高輝度の認識対象）が撮像された処理対象画像を遠方テールライト用の第１しきい値（最も低いしきい値）で二値化した場合、光源部分の画素だけでなく、その周辺の画素もしきい値を超えてしまい、図６（ａ）に示すように、２つの光源がつながった二値画像となるため、ヘッドライトやテールライトでないと判定される。これに対し、同じ処理対象画像を近傍ヘッドライト用の第４しきい値（最も高いしきい値）で二値化した場合には、図６（ｂ）に示すように、２つの光源が水平方向に間隔を空けて配置された二値画像となるため、ヘッドライト又はテールライトであると判定される。一方、街灯などの外乱は、図６（ｃ）に示すように、光源が１つであるため、ヘッドライト又はテールライトと区別することができる。

ただし、２つの光源の間隔や各光源の大きさは、自車両からの距離によって異なるため、自車両からの距離を推測し、距離に応じた基準形状を用いることが好ましい（図２（ｂ））。自車両からの距離が遠いほど、光源から検出される輝度が低くなることから、出力画素値に基づいて距離を推測することが可能となる。すなわち、図７（ａ）に示すように、輝度と出力画素値との関係はあらかじめ把握されており、また、図７（ｂ）に示すように、距離と輝度との間にも相関関係があることから、光源の出力画素値の分布に基づいて自車両からのおおよその距離を推測することが可能となる。その他、処理対象画像における認識対象の位置に基づいて、下方であるほど近距離であると推測するといったことも可能である。

そして、ＣＰＵ３１は、各二値画像に基づく認識処理の結果、いずれかの二値画像から認識対象が検出されたか否かを判定する（Ｓ１５）。そして、いずれかの二値画像から認識対象が検出されたと判定した場合には（Ｓ１５：ＹＥＳ）、自車両のヘッドライト４１の点灯状態をロービームにする（Ｓ１６）。一方、いずれの二値画像からも認識対象が検出されなかったと判定した場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、自車両のヘッドライト４１の点灯状態をハイビームにする（Ｓ１７）。その後、図４の物体認識処理を終了する。

次に、ＣＰＵ３１が定期的に（例えば１００ｍｓ周期で）実行する温度補正処理について、図８のフローチャートを用いて説明する。
ＣＰＵ３１は、まず、温度センサ２３により測定されるイメージャ２１の温度が、あらかじめ定められている規定幅以上変化したか否かを判定し（Ｓ２１）、変化していないと判定した場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、図８の温度補正処理を終了する。

一方、ＣＰＵ３１は、温度が規定幅以上変化したと判定した場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、図９（ａ）に示すような温度−感度マップ（温度と感度補正値との対応関係を規定したマップ）を参照して、測定温度に応じた感度補正値を算出する（Ｓ２２）。さらに、図９（ｂ）に示すような温度−ノイズマップ（温度とノイズ補正値との対応関係を規定したマップ）を参照して、測定温度に応じたノイズ補正値を算出する（Ｓ２３）。そして、感度補正値とノイズ補正値とを掛け合わせた値を補正値として算出し、算出した補正値が反映されたカメラ制御値をカメラ２０へ送信する（Ｓ２４）。

こうしてカメラ制御値がカメラ２０へ送信されると、カメラ２０において、輝度に対する出力画素値の関係が補正される。具体的には、図９（ｃ）に示すように、イメージャ２１の温度が高いほど感度が低くなる側に補正され、温度が低いほど感度が高くなる側に補正される。また、イメージャ２１の温度が高いほど出力画素値の低い値がノイズに埋もれやすくなるため、温度が高いほど出力画素値が高く補正されるように補正される。その結果、イメージャ２１の温度変化に伴う画像データ（出力画素値）のばらつきが抑制される。つまり、温度センサ２３によって測定されたイメージャ２１の温度に応じて、イメージャ２１の撮像条件（輝度に対する出力画素値の関係）が補正される。

［３．効果］
以上説明したように、本実施形態のヘッドライト制御システム１０では、ハイダイナミックレンジ特性を有するイメージャ２１によって撮像された画像を、４種類のしきい値を用いて解析することで認識対象を検出する。このため、撮像感度を変えて撮像を複数回行う必要がなく、処理負荷やメモリ消費量を抑えつつ、認識対象の検出精度を向上させることができる。

また、イメージャ２１の温度に応じて撮像条件（輝度に対する出力画素値の関係）を補正するため、出力画素値が温度の影響でばらつきやすいイメージャ２１であっても、出力画素値のばらつきを抑えることができる。

また、低輝度域における単位輝度幅に対する出力画素値の幅が、高輝度域における単位輝度幅に対する出力画素値の幅と比較して、大きく設定されているため、低輝度の認識対象をノイズ等に埋もれにくくしつつ、高輝度の認識対象を飽和しにくくすることができ、広い輝度範囲を対象とすることができる。特に、輝度に対する出力画素値の関係が、傾きの異なる複数の直線関係で表されるため、輝度に対する出力画素値の関係を簡易的に表すことができる。

また、自車両に対して遠距離に位置する先行車のテールライト及び対向車のヘッドライトをそれぞれ検出するために設定された第１しきい値及び第２しきい値、並びに、近距離に位置する先行車のテールライト及び対向車のヘッドライトをそれぞれ検出するために設定された第３しきい値及び第４しきい値、の４種類のしきい値を用いて４種類の二値画像を生成し、生成した４種類の二値画像のそれぞれに基づいて認識対象を検出する。このため、先行車のテールライト及び対向車のヘッドライトを高い精度で検出することができる。特に、検出された認識対象を、遠方テールライト、遠方ヘッドライト、近傍テールライト、近傍ヘッドライト、の４種類に分類することも可能となるため、制御装置３０による処理結果をより細かな制御に利用することが可能となる。

加えて、二値画像における輝度の高い複数の画素からなる画素群の形状に基づいて認識対象を検出するため、街灯等の外乱を認識対象として誤検出しにくくすることができる。
なお、本実施形態では、ヘッドライト制御システム１０が認識対象検出装置に相当し、イメージャ２１が撮像手段に相当し、温度センサ２３が測定手段に相当する。また、ＣＰＵ３１の実行する図４の物体認識処理が検出手段としての処理に相当し、ＣＰＵ３１の実行する図８の温度補正処理が撮像条件補正手段としての処理に相当する。

［４．他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

例えば、上記実施形態では、温度補正処理（図８）において、イメージャ２１の温度に応じて撮像条件（輝度に対する出力画素値の関係）を補正するようにしているが、これに限定されるものではなく、撮像条件に代えてしきい値を補正するようにしてもよい。具体的には、図８のＳ２４において、感度補正値とノイズ補正値とを掛け合わせた値を補正値として、第１〜第４しきい値をオフセット補正することで実現される。このようにすれば、イメージャ２１の撮像条件を補正することなく、温度の影響によるイメージャ２１の出力画素値のばらつきが認識対象の検出精度に与える影響を小さくすることができる。なお、この場合には、ＣＰＵ３１の実行する図８の温度補正処理がしきい値補正手段としての処理に相当する。

また、上記実施形態では、先行車のテールライトや対向車のヘッドライトを認識対象として検出する構成を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば夜間の車両や標識を認識対象としてもよい。

１０…ヘッドライト制御システム、２０…カメラ、２１…イメージャ、２２…画像インタフェース、２３…温度センサ、３０…制御装置、３１…ＣＰＵ、３２…メモリ、３３…通信インタフェース、４０…灯火制御装置、４１…ヘッドライト

Claims (10)

1. 撮像した画像を表す画像データを生成する撮像手段と、
   前記画像データの表す画像から認識対象を検出する検出手段と、
   を備える認識対象検出装置であって、
   前記撮像手段は、輝度に対する出力画素値の関係が輝度域に応じて異なるハイダイナミックレンジ特性を有し、
   前記検出手段は、前記画像データの表す画像の出力画素値を複数のしきい値で二値化して複数の二値画像を生成し、生成した前記複数の二値画像に基づいて前記認識対象を検出する
   ことを特徴とする認識対象検出装置。
2. 請求項１に記載の認識対象検出装置であって、
   前記撮像手段の温度を測定する測定手段と、
   前記測定手段によって測定された温度に応じて、前記撮像手段の撮像条件を補正する撮像条件補正手段と、
   を更に備えることを特徴とする認識対象検出装置。
3. 請求項２に記載の認識対象検出装置であって、
   前記撮像条件補正手段は、輝度に対する出力画素値の関係を補正する
   ことを特徴とする認識対象検出装置。
4. 請求項１に記載の認識対象検出装置であって、
   前記撮像手段の温度を測定する測定手段と、
   前記測定手段によって測定された温度に応じて、前記しきい値を補正するしきい値補正手段と、
   を更に備えることを特徴とする認識対象検出装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の認識対象検出装置であって、
   前記撮像手段は、第１の輝度域における単位輝度幅に対する出力画素値の幅が、前記第１の輝度域よりも輝度が高い第２の輝度域における前記単位輝度幅に対する出力画素値の幅と比較して、大きく設定されている
   ことを特徴とする認識対象検出装置。
6. 請求項５に記載の認識対象検出装置であって、
   前記第１の輝度域と前記第２の輝度域とは隣接しており、
   第１の距離に位置する前記認識対象の輝度及び前記第１の距離よりも短い第２の距離に位置する前記認識対象の輝度を少なくとも測定して得られた輝度分布であって、前記第１の距離に位置する前記認識対象が前記第２の距離に位置する前記認識対象と比較して低い輝度を示す輝度分布に基づいて、前記第１の輝度域における前記単位輝度幅に対する出力画素値の幅及び前記第２の輝度域における前記単位輝度幅に対する出力画素値の幅が設定されており、
   前記第１の輝度域と前記第２の輝度域との境界位置が、前記輝度分布に基づいて設定されている
   ことを特徴とする認識対象検出装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の認識対象検出装置であって、
   前記撮像手段は、輝度に対する出力画素値の関係が、傾きの異なる複数の直線関係で表される
   ことを特徴とする認識対象検出装置。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の認識対象検出装置であって、
   前記検出手段は、前記二値画像における輝度の高い複数の画素からなる画素群の形状に基づいて前記認識対象を検出する
   ことを特徴とする認識対象検出装置。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の認識対象検出装置であって、
   前記撮像手段は、自車前方を撮像し、
   前記検出手段は、先行車のテールライト及び対向車のヘッドライトを前記認識対象として検出する
   ことを特徴とする認識対象検出装置。
10. 請求項９に記載の認識対象検出装置であって、
    前記検出手段は、自車両に対して遠距離に位置する先行車のテールライト及び対向車のヘッドライトをそれぞれ検出するために設定された第１しきい値及び第２しきい値、並びに、自車両に対して近距離に位置する先行車のテールライト及び対向車のヘッドライトをそれぞれ検出するために設定された第３しきい値及び第４しきい値、の４種類のしきい値を用いて、前記画像データの表す画像の出力画素値を二値化して４種類の前記二値画像を生成し、生成した前記４種類の二値画像のそれぞれに基づいて前記認識対象を検出する
    ことを特徴とする認識対象検出装置。