JP7113283B2 - 撮像装置、撮像システム、車両走行制御システム、及び画像処理装置 - Google Patents
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Description
画像読み取り方式による情報の取得においては、高精度にコードを抽出することが課題である。撮像された画像内に存在する複数のコードを高速かつ高精度に抽出できれば、ADAS(Advanced Driver Assistance System)技術又は自動運転技術等に対して、車両制御の自動化又は乗員に対する新たな情報提供手段として有用である。
まず、本実施形態に係る車両走行制御システム100の構成及び動作を説明する。
本実施形態においては、情報144は、ユーザに通知される。ユーザは、例えば車両の運転手である。図10は、本実施形態に係る撮像システム100Aのブロック図である。撮像システム100Aは、車両制御部131の代わりに通知部132を備える点で、第1の実施形態の車両走行制御システム100と異なる。
本実施形態では、画像処理装置140Aは、第1画像161及び第2画像162の対応する画素の出力値が同じ強度の光に対して同一となるように、第1画像161及び第2画像162の少なくとも一方を補正する。より詳細には、画像処理装置140Aは、第1画像161及び第2画像162の撮像に用いられた画素の量子効率及び分光感度特性の違いに基づいて補正を行う。これにより、第2画像162におけるコード50の発光部分の像の信号強度が、第1画像161におけるコード50の発光部分の像の信号強度よりも大きくなるように補正することができる。
本実施形態では、第3の実施形態の変形例について説明する。本実施形態では、さらに太陽光のスペクトルを補正係数の算出に用いる。より詳細には、第1画像161の撮像に用いられた画素の分光感度特性と第2画像162の撮像に用いられた画素の分光感度特性に対して、太陽光のスペクトルを掛け合わせたものを補正係数として使用する。これにより、第2画像162におけるコード50の発光部分の像の信号強度が、第1画像161におけるコード50の発光部分の像の信号強度よりも大きくなるように、より精度よく補正できる。
図20は、本実施形態に係る画像処理装置140Bの構成を示すブロック図である。図20に示す画像処理装置140Bは、昼夜判断部143を備える点で画像処理装置140と異なる。
51、52、53 表示媒体
100 車両走行制御システム
100A 撮像システム
101 撮像装置
102 光学系
103 表示部
104 ネットワーク通信部
105 電子制御ユニット(ECU)
111 撮影部
112 ISP
113 画像送信部
114 情報取得部
115 システムコントローラ
121 出力部
122 入力部
123 プログラムメモリ
124 プログラム
125 ワーキングメモリ
126 マイコン
131 車両制御部
132 通知部
140、140A、140B 画像処理装置
142、142A 画像処理部
143 昼夜判断部
144 情報
151 差分処理部
152 抽出部
153 補正部
161、161A 第1画像
162、162A 第2画像
163 第3画像
201、201A、201B 画素
202 行走査回路
203 列走査回路
204 電流源
205 AD変換回路
206 電源線
207 水平信号線
208 垂直信号線
209 出力信号線
210 光電変換部
211 フォトダイオード
221 透明電極
222 光電変換層
223 画素電極
224 コンタクトプラグ
225 電荷蓄積部
226 半導体基板
M1 増幅トランジスタ
M2 選択トランジスタ
M3 リセットトランジスタ
Claims (21)
- 非可視光によりコードを表示する対象物の像を含む、第1画像データ及び第2画像データを取得する撮影部と、
前記第1画像データ及び前記第2画像データに基づいて、前記コードを抽出する画像処理部と、
を備え、
前記撮影部は、可視光に感度を有する複数の第1画素と、非可視光に感度を有する複数の第2画素とを含み、前記複数の第1画素により前記第1画像データを取得し、前記複数の第2画素により前記第2画像データを取得し、
前記画像処理部は、前記第1画像データ及び前記第2画像データの少なくとも一方に補正係数を乗算する補正処理を行い、補正処理によって得られた2つの画像データの差分より第3画像データを生成し、前記第3画像データに基づいて前記コードを抽出し、
前記画像処理部は、前記第2画像データにおける前記コード以外の像の信号強度が、前記第1画像データにおける前記コード以外の像の信号強度よりも大きくなるように、前記第1画像データ及び前記第2画像データの少なくとも一方に前記補正係数を乗算する前記補正処理を行う、
撮像装置。 - 非可視光によりコードを表示する対象物の像を含む、第1画像データ及び第2画像データを取得する撮影部と、
前記第1画像データ及び前記第2画像データに基づいて、前記コードを抽出する画像処理部と、
を備え、
前記撮影部は、可視光に感度を有する複数の第1画素と、非可視光に感度を有する複数の第2画素とを含み、前記複数の第1画素により前記第1画像データを取得し、前記複数の第2画素により前記第2画像データを取得し、
前記画像処理部は、前記第1画像データ及び前記第2画像データの少なくとも一方に補正係数を乗算する補正処理を行い、補正処理によって得られた2つの画像データの差分より第3画像データを生成し、前記第3画像データに基づいて前記コードを抽出し、
前記第2画像データにおいて、前記コードの像の信号強度のうち最も大きいものを第1強度とし、前記コード以外の像の信号強度のうち最も大きいものを第2強度とし、前記第3画像データにおいて、前記コードの像の信号強度のうち最も大きいものを第3強度とし、前記コード以外の像の信号強度のうち最も大きいものを第4強度としたとき、前記第4強度に対する前記第3強度の比は、前記第2強度に対する前記第1強度の比よりも大きい、
撮像装置。 - 非可視光によりコードを表示する対象物の像を含む、第1画像データ及び第2画像データを取得する撮影部と、
前記第1画像データ及び前記第2画像データに基づいて、前記コードを抽出する画像処理部と、
を備え、
前記撮影部は、可視光に感度を有する複数の第1画素と、非可視光に感度を有する複数の第2画素とを含み、前記複数の第1画素により前記第1画像データを取得し、前記複数の第2画素により前記第2画像データを取得し、
前記画像処理部は、前記第1画像データ及び前記第2画像データの少なくとも一方に補正係数を乗算する補正処理を行い、補正処理によって得られた2つの画像データの差分より第3画像データを生成し、前記第3画像データに基づいて前記コードを抽出し、
前記画像処理部は、前記第1画像データにおける前記コード以外の像の信号強度と、前記第2画像データにおける前記コード以外の像の信号強度との差が小さくなるように、前記第1画像データ及び前記第2画像データの少なくとも一方に前記補正係数を乗算する前記補正処理を行う、
撮像装置。 - 非可視光によりコードを表示する対象物の像を含む、第1画像データ及び第2画像データを取得する撮影部と、
前記第1画像データ及び前記第2画像データに基づいて、前記コードを抽出する画像処理部と、
を備え、
前記撮影部は、可視光に感度を有する複数の第1画素と、非可視光に感度を有する複数の第2画素とを含み、前記複数の第1画素により前記第1画像データを取得し、前記複数の第2画素により前記第2画像データを取得し、
前記画像処理部は、前記第1画像データ及び前記第2画像データの少なくとも一方に補正係数を乗算する補正処理を行い、補正処理によって得られた2つの画像データの差分より第3画像データを生成し、前記第3画像データに基づいて前記コードを抽出し、
昼間か夜間かを判断する昼夜判断部をさらに備え、
前記昼夜判断部が昼間であると判断した場合は、前記画像処理部は前記第3画像データに基づいて前記コードを抽出し、
前記昼夜判断部が夜間であると判断した場合は、前記画像処理部は前記第2画像データに基づいて前記コードを抽出する、
撮像装置。 - 前記補正係数は、前記第1画素の第1分光感度特性と、前記第2画素の第2分光感度特性とに基づいて算出される、請求項2に記載の撮像装置。
- 前記補正係数は、前記第1分光感度特性に太陽光スペクトルを乗算することで得られる第1特性と、前記第2分光感度特性に前記太陽光スペクトルを乗算することで得られる第2特性とに基づいて算出される、請求項5に記載の撮像装置。
- 前記対象物の一部は、非可視光を発光し、
前記対象物は、前記一部において非可視光を発光することで前記コードを表示する、請求項1~4のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記対象物の一部は、非可視光に対する反射率が可視光に対する反射率よりも高く、
前記対象物は、前記一部において非可視光を反射することで前記コードを表示する、請求項1~4のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記第2画素は可視光にも感度を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記画像処理部は、抽出された前記コードに対応付けられている情報を取得する、請求項1~4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記情報は、交通情報を含む、請求項10に記載の撮像装置。
- 前記第1画素と前記第2画素とは同一の第3画素であり、
前記第3画素は、可視光に感度を有する第1状態と、非可視光に感度を有する第2状態とを有し、
前記撮影部は、前記第1状態にある前記第3画素により前記第1画像データを取得し、前記第2状態にある前記第3画素により前記第2画像データを取得する、請求項1~4のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記第1画素が前記第1画像データを取得するときの露光期間の開始及び終了のタイミングは、前記第2画素が前記第2画像データを取得するときの露光期間の開始及び終了のタイミングと同一である、請求項1~4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記撮影部は、複数のフレーム期間のそれぞれにおいて前記第1画像データ及び第2画像データを取得し、
前記画像処理部は、前記複数のフレーム期間のうちの一部のフレーム期間に対してのみ前記コードを抽出する、請求項1~4のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 請求項10に記載の撮像装置と、
前記情報をユーザに通知する通知部と、
を備える、撮像システム。 - 請求項10に記載の撮像装置と、
前記情報に基づいて、車両の制動及び加速を制御する車両制御部と、
を備える、車両走行制御システム。 - 非可視光によりコードを表示する対象物の可視光像を含む第1画像データと、前記対象物の非可視光像を含む第2画像データとに基づいて、前記コードを抽出する画像処理部を備え、
前記画像処理部は、前記第1画像データ及び前記第2画像データの少なくとも一方に補正係数を乗算する補正処理を行い、補正処理によって得られた2つの画像データの差分より第3画像データを生成し、前記第3画像データに基づいて前記コードを抽出し、
前記画像処理部は、前記第2画像データにおける前記コード以外の像の信号強度が、前記第1画像データにおける前記コード以外の像の信号強度よりも大きくなるように、前記第1画像データ及び前記第2画像データの少なくとも一方に前記補正係数を乗算する前記補正処理を行う、
画像処理装置。 - 非可視光によりコードを表示する対象物の可視光像を含む第1画像データと、前記対象物の非可視光像を含む第2画像データとに基づいて、前記コードを抽出する画像処理部を備え、
前記画像処理部は、前記第1画像データ及び前記第2画像データの少なくとも一方に補正係数を乗算する補正処理を行い、補正処理によって得られた2つの画像データの差分より第3画像データを生成し、前記第3画像データに基づいて前記コードを抽出し、
前記第2画像データにおいて、前記コードの像の信号強度のうち最も大きいものを第1強度とし、前記コード以外の像の信号強度のうち最も大きいものを第2強度とし、前記第3画像データにおいて、前記コードの像の信号強度のうち最も大きいものを第3強度とし、前記コード以外の像の信号強度のうち最も大きいものを第4強度としたとき、前記第4強度に対する前記第3強度の比は、前記第2強度に対する前記第1強度の比よりも大きい、
画像処理装置。 - 非可視光によりコードを表示する対象物の可視光像を含む第1画像データと、前記対象物の非可視光像を含む第2画像データとに基づいて、前記コードを抽出する画像処理部を備え、
前記画像処理部は、前記第1画像データ及び前記第2画像データの少なくとも一方に補正係数を乗算する補正処理を行い、補正処理によって得られた2つの画像データの差分より第3画像データを生成し、前記第3画像データに基づいて前記コードを抽出し、
前記画像処理部は、前記第1画像データにおける前記コード以外の像の信号強度と、前記第2画像データにおける前記コード以外の像の信号強度との差が小さくなるように、前記第1画像データ及び前記第2画像データの少なくとも一方に前記補正係数を乗算する前記補正処理を行う、
画像処理装置。 - 非可視光によりコードを表示する対象物の可視光像を含む第1画像データと、前記対象物の非可視光像を含む第2画像データとに基づいて、前記コードを抽出する画像処理部を備え、
前記画像処理部は、前記第1画像データ及び前記第2画像データの少なくとも一方に補正係数を乗算する補正処理を行い、補正処理によって得られた2つの画像データの差分より第3画像データを生成し、前記第3画像データに基づいて前記コードを抽出し、
昼間か夜間かを判断する昼夜判断部をさらに備え、
前記昼夜判断部が昼間であると判断した場合は、前記画像処理部は前記第3画像データに基づいて前記コードを抽出し、
前記昼夜判断部が夜間であると判断した場合は、前記画像処理部は前記第2画像データに基づいて前記コードを抽出する、
画像処理装置。 - 前記画像処理部は、抽出された前記コードに対応づけられている情報を取得する、請求項17~20のいずれか1項に記載の画像処理装置。
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