立體物檢測裝置制造方法
【專利摘要】具有:拍攝單元(10),其拍攝規(guī)定區(qū)域;圖像變換單元(31),其將拍攝圖像視點(diǎn)變換為鳥瞰視野圖像;立體物檢測單元(32、33),其根據(jù)使不同時(shí)刻的鳥瞰視野圖像的位置在鳥瞰視野上位置對齊而得到的差分圖像生成差分波形信息,基于差分波形信息對立體物進(jìn)行檢測;移動速度計(jì)算單元(33),其對立體物的移動速度進(jìn)行計(jì)算;立體物判定單元(34),其對立體物是否是存在于規(guī)定區(qū)域的其他車輛進(jìn)行判定;非檢測對象物判定單元(34),其對立體物的移動速度的時(shí)間變化量進(jìn)行反復(fù)計(jì)算,從而對立體物的移動速度的波動程度進(jìn)行檢測,基于波動程度對立體物是否是非檢測對象物進(jìn)行判定;以及控制單元(34),其基于非檢測對象物判定單元(34)的判定結(jié)果對立體物判定單元(34)判定為立體物是其他車輛的情況進(jìn)行抑制。
【專利說明】立體物檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及立體物檢測裝置。
[0002] 本申請基于2012年3月2日申請的日本國專利申請的特愿2012 - 046629主張 優(yōu)先權(quán),對于認(rèn)可通過文獻(xiàn)的參照進(jìn)行的編入的指定國,通過參照將上述的申請所記載的 內(nèi)容編入引入本申請中,作為本申請的記載的一部分。
【背景技術(shù)】
[0003] 當(dāng)前,已知有如下技術(shù):利用圖案匹配對由拍攝裝置拍攝而得到的拍攝圖像進(jìn)行 圖像處理,從而對路肩的草木叢進(jìn)行檢測(參照專利文獻(xiàn)1)。
[0004] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2006 - 315482號公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 不過,現(xiàn)有技術(shù)存在如下情況:由于利用基于圖案匹配的圖像處理對草木叢的草 進(jìn)行檢測,因此在對草木叢的草進(jìn)行檢測時(shí)無法獲得較高的檢測精度,將拍攝圖像內(nèi)的草 木叢的草誤檢測為在相鄰車輛行駛的其他車輛。
[0006] 本發(fā)明所解決的課題在于,通過一種能夠適當(dāng)?shù)貙ο噜徿囕v進(jìn)行檢測的立體物檢 測裝置。
[0007] 本發(fā)明通過以下方式解決上述問題:基于拍攝圖像對立體物進(jìn)行檢測,基于檢測 到的立體物的移動速度的時(shí)間變化量對立體物的移動速度的波動程度進(jìn)行計(jì)算,基于計(jì)算 出的波動程度對檢測到的立體物是否是非檢測對象物進(jìn)行判定。
[0008] 通常,在對草木叢的草進(jìn)行拍攝而得到的圖像中,邊緣成分等的圖像信息被不規(guī) 則地檢測,因此,基于圖像信息對立體物的移動速度的時(shí)間變化量進(jìn)行了計(jì)算時(shí),存在立體 物的移動速度產(chǎn)生波動的傾向。根據(jù)本發(fā)明,基于這樣的立體物的移動速度的波動程度對 檢測到的立體物是否是草木叢的草等非檢測對象物進(jìn)行判定,從而能夠適當(dāng)?shù)貙ο噜徿囕v 進(jìn)行檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 圖1是搭載有立體物檢測裝置的車輛的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0010] 圖2是表示圖1的車輛的行駛狀態(tài)的俯視圖。
[0011] 圖3是表示計(jì)算機(jī)的詳細(xì)情況的框圖。
[0012] 圖4是用于對位置對齊部的處理的概要進(jìn)行說明的圖,(a)表示車輛的移動狀態(tài) 的俯視圖,(b)表示位置對齊的概要的圖像。
[0013] 圖5是表示由立體物檢測部生成差分波形的情形的概略圖。
[0014] 圖6是表示由立體物檢測部分割的小區(qū)域的圖。
[0015] 圖7是表示由立體物檢測部得到的柱狀圖的一個例子的圖。
[0016] 圖8是表示由立體物檢測部進(jìn)行加權(quán)的圖。
[0017] 圖9是表示由立體物檢測部得到的柱狀圖的另一個例子的圖。
[0018] 圖10是用于對非檢測對象物的判定方法進(jìn)行說明的圖。
[0019] 圖11用于對計(jì)數(shù)值的增減進(jìn)行說明的圖。
[0020] 圖12是表示相鄰車輛檢測方法的流程圖(其1)。
[0021] 圖13是表示相鄰車輛檢測方法的流程圖(其2)。
[0022] 圖14是表示第2實(shí)施方式涉及的計(jì)算機(jī)的詳細(xì)情況的框圖。
[0023] 圖15是表示車輛的行駛狀態(tài)的圖,(a)表示檢測區(qū)域等的位置關(guān)系的俯視圖,(b) 表示實(shí)際空間中的檢測區(qū)域等的位置關(guān)系的斜視圖。
[0024] 圖16是用于對第2實(shí)施方式涉及的亮度差計(jì)算部的動作進(jìn)行說明的圖,(a)是表 示鳥瞰視野圖像中的注視線、參照線、注視點(diǎn)以及參照點(diǎn)的位置關(guān)系的圖,(b)表示實(shí)際空 間中的注視線、參照線、注視點(diǎn)以及參照點(diǎn)的位置關(guān)系的圖。
[0025] 圖17是用于對第2實(shí)施方式涉及的亮度差計(jì)算部的詳細(xì)的動作進(jìn)行說明的圖, (a)是表示鳥瞰視野圖像中的檢測區(qū)域的圖,(b)是表示鳥瞰視野圖像中的注視線、參照 線、注視點(diǎn)以及參照點(diǎn)的位置關(guān)系的圖。
[0026] 圖18是表示用于對邊緣檢測動作進(jìn)行說明的圖像例的圖。
[0027] 圖19是表示邊緣線和邊緣線上的亮度分布的圖,(a)表示立體物(相鄰車輛)存 在于檢測區(qū)域的情況的亮度分布的圖,(b)表示立體物不存在于檢測區(qū)域的情況的亮度分 布的圖。
[0028] 圖20是表示第2實(shí)施方式涉及的相鄰車輛檢測方法的流程圖(其1)。
[0029] 圖21是表示第2實(shí)施方式涉及的相鄰車輛檢測方法的流程圖(其2)。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 《第1實(shí)施方式》
[0031] 圖1是搭載有第1實(shí)施方式涉及的立體物檢測裝置1的車輛的概略結(jié)構(gòu)圖。本實(shí) 施方式涉及的立體物檢測裝置1的目的在于,對本車輛VI變更車道時(shí)有可能接觸的存在于 相鄰車道的其他車輛(下面也稱為相鄰車輛V2)進(jìn)行檢測。如圖1所示,本實(shí)施方式涉及 的立體物檢測裝置1包括照相機(jī)10、車速傳感器20和計(jì)算機(jī)30。
[0032] 如圖1所示,照相機(jī)10在本車輛VI的后方的高度h的部位處以光軸從水平向下 成為角度Θ的方式安裝于車輛VI上。照相機(jī)10從該位置對本車輛VI的周圍環(huán)境中的規(guī) 定區(qū)域進(jìn)行拍攝。車速傳感器20用于對本車輛VI的行駛速度進(jìn)行檢測,例如根據(jù)由對車 輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行探測的車輪速度傳感器檢測出的車輪速度計(jì)算車速。計(jì)算機(jī)30對存在于本 車輛后方的相鄰車道的相鄰車輛進(jìn)行檢測。
[0033] 圖2是表示圖1的本車輛VI的行駛狀態(tài)的俯視圖。如圖2所示,照相機(jī)10以規(guī) 定的視場角a對車輛后方側(cè)進(jìn)行拍攝。此時(shí),照相機(jī)10的視場角a設(shè)定為除了能夠拍攝本 車輛VI所行駛的車道之外,還能拍攝其左右的車道(相鄰車道)的視場角。
[0034] 圖3是表示圖1的計(jì)算機(jī)30的詳細(xì)情況的框圖。此外,在圖3中為了明確連接關(guān) 系,也圖示了照相機(jī)10、車速傳感器20。
[0035] 如圖3所示,計(jì)算機(jī)30包括視點(diǎn)變換部31、位置對齊部32、立體物檢測部33、立體 物判定部34。下面,對各自的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0036] 視點(diǎn)變換部31輸入利用照相機(jī)10的拍攝而獲得的規(guī)定區(qū)域的拍攝圖像數(shù)據(jù),將 輸入的拍攝圖像數(shù)據(jù)視點(diǎn)變換為鳥瞰觀察的狀態(tài)的鳥瞰圖像數(shù)據(jù)。所謂鳥瞰觀察的狀態(tài)是 從上空例如鉛垂向下俯視的假想照相機(jī)的視點(diǎn)觀察到的狀態(tài)。該視點(diǎn)變換能夠以例如日本 特開2008 - 219063號公報(bào)所記載的方式執(zhí)行。將拍攝圖像數(shù)據(jù)視點(diǎn)變換為鳥瞰視野圖像 數(shù)據(jù)是基于下述原理,即,立體物所特有的鉛垂邊緣在向鳥瞰視野圖像數(shù)據(jù)的視點(diǎn)變換時(shí), 被變換為通過特定的定點(diǎn)的直線組,只要利用此原理,就能夠識別平面物和立體物。
[0037] 位置對齊部32將通過視點(diǎn)變換部31的視點(diǎn)變換而獲得的鳥瞰視野圖像數(shù)據(jù)依次 輸入,對輸入的不同時(shí)刻的鳥瞰視野圖像數(shù)據(jù)的位置進(jìn)行位置對齊。圖4是用于說明位置 對齊部32的處理的概要的圖,(a)是表示本車輛VI的移動狀態(tài)的俯視圖、(b)是表示位置 對齊的概要的圖像。
[0038] 如圖4的(a)所示,設(shè)為當(dāng)前時(shí)刻的本車輛VI位于P1,一個時(shí)刻前的本車輛VI位 于ΡΓ。另外,相鄰車輛V2位于本車輛VI的后側(cè)方向上,處于與本車輛VI并行的狀態(tài),設(shè) 為當(dāng)前時(shí)刻的相鄰車輛V2位于P2, 一個時(shí)刻前的相鄰車輛V2位于P2'。并且,設(shè)為本車輛 VI以一個時(shí)刻移動了距離d。此外,一個時(shí)刻前既可以是從當(dāng)前時(shí)刻起早預(yù)定的時(shí)間(例 如1個控制周期)的時(shí)刻,也可以是早任意的時(shí)間的時(shí)刻。
[0039] 在這樣的狀態(tài)下,當(dāng)前時(shí)刻的鳥瞰視野圖像PBt如圖4的(b)所示。在該鳥瞰視 野圖像PB t中,對于描繪在路面上的白線,成為矩形形狀,比較準(zhǔn)確地成為俯視的狀態(tài),但對 于相鄰車輛V2 (位置P2),發(fā)生歪斜。另外,對于一個時(shí)刻前的鳥瞰視野圖像PBt_i也同樣 地,對于描繪在路面上的白線,成為矩形形狀,比較準(zhǔn)確地成為俯視的狀態(tài),但對于相鄰車 輛V2(位置P2'),發(fā)生歪斜。其原因在于,如上所述,立體物的鉛垂邊緣(除了嚴(yán)格意義上 的鉛垂邊緣以外,還包含從路面以三維空間立起的邊緣)由于向鳥瞰視野圖像數(shù)據(jù)的視點(diǎn) 變換處理而呈現(xiàn)為沿著歪斜的方向的直線組,與此相對,路面上的平面圖像不包含鉛垂邊 緣,因此,即使進(jìn)行視點(diǎn)變換,也會不產(chǎn)生這種歪斜。
[0040] 位置對齊部32在數(shù)據(jù)上執(zhí)行如上述的鳥瞰視野圖像ΡΒ,、ΡΒη的位置對齊。此時(shí), 位置對齊部32使一個時(shí)刻前的鳥瞰視野圖像PB t_i偏置,并使其與當(dāng)前時(shí)刻的鳥瞰視野圖 像PBt的位置一致。圖4的(b)中的左側(cè)的圖像和中央的圖像表示偏置了移動距離d'的 狀態(tài)。該偏置量d'是與圖4的(a)所示的本車輛VI的實(shí)際的移動距離d相對應(yīng)的鳥瞰視 野圖像數(shù)據(jù)上的移動量,基于來自車速傳感器20的信號和從一個時(shí)刻前到當(dāng)前時(shí)刻為止 的時(shí)間確定。
[0041] 另外,在位置對齊后,位置對齊部32取得鳥瞰視野圖像PBt、PBt_i的差分,生成差 分圖像PD t的數(shù)據(jù)。在此,在本實(shí)施方式中,位置對齊部32為了與照度環(huán)境的變化相對應(yīng), 而將鳥瞰視野圖像PBt、PB t_i的像素值的差絕對值化,在該絕對值大于或等于規(guī)定的閾值th 時(shí),差分圖像PDt的像素值設(shè)為"1",在絕對值小于規(guī)定的閾值th時(shí),差分圖像PDt的像素 值設(shè)為"0",從而能夠生成如圖4的(b)的右側(cè)所示的差分圖像PD t的數(shù)據(jù)。
[0042] 返回到圖3,立體物檢測部33基于圖4的(b)所示的差分圖像H)t的數(shù)據(jù),對立體 物進(jìn)行檢測。此時(shí),立體物檢測部33對于實(shí)際空間上的立體物的移動距離也進(jìn)行計(jì)算。在 進(jìn)行立體物的檢測和移動距離的計(jì)算時(shí),立體物檢測部33首先生成差分波形。
[0043] 在生成差分波形時(shí),立體物檢測部33在差分圖像PDt中設(shè)定檢測區(qū)域。本例的立 體物檢測裝置1的目的在于,對在本車輛VI變更車道時(shí)有可能接觸的相鄰車輛計(jì)算移動距 離。因此,在本例中,如圖2所示在本車輛VI的后側(cè)方設(shè)定矩形形狀的檢測區(qū)域A1、A2。此 夕卜,這樣的檢測區(qū)域Al、A2既可以根據(jù)相對于本車輛VI的相對位置進(jìn)行設(shè)定,也可以以白 線的位置為基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定。在以白線的位置為基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定的情況下,立體物檢測裝置1 可以利用例如現(xiàn)有的白線識別技術(shù)等。
[0044] 另外,如圖2所示,立體物檢測部33將設(shè)定的檢測區(qū)域A1、A2的本車輛VI側(cè)的邊 (沿著行駛方向的邊)識別為接地線L1、L2。通常接地線是指立體物與地面接觸的線,但在 本實(shí)施方式中不是與地面接觸的線,而是如上所述地設(shè)定。此外,即使是該情況下,從經(jīng)驗(yàn) 上來看,本實(shí)施方式涉及的接地線與根據(jù)相鄰車輛V2本來的位置求出的接地線之差也不 會過大,在實(shí)際使用方面沒有問題。
[0045] 圖5是表示由立體物檢測部33生成差分波形的情形的概略圖。如圖5所示,立體 物檢測部33根據(jù)在由位置對齊部32計(jì)算出的差分圖像H) t(圖4的(b)的右圖)中與檢 測區(qū)域A1、A2相當(dāng)?shù)牟糠?,生成差分波形DWt。此時(shí),立體物檢測部33沿著由于視點(diǎn)變換而 立體物歪斜的方向,生成差分波形DW t。此外,在圖5所示的例中,為了方便,僅采用檢測區(qū) 域A1進(jìn)行說明,但對于檢測區(qū)域A2也以同樣的順序生成差分波形DW t。
[0046] 具體地進(jìn)行說明,首先,立體物檢測部33在差分圖像PDt的數(shù)據(jù)上對立體物歪斜 的方向上的線La進(jìn)行定義。然后,立體物檢測部33在線La上對表示規(guī)定的差分的差分像 素 DP的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。在本實(shí)施方式中,表示規(guī)定的差分的差分像素 DP是差分圖像rot的 像素值以" 1"表現(xiàn),示出" 1"的像素作為差分像素 DP進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0047] 立體物檢測部33在對差分像素 DP的數(shù)量進(jìn)行了計(jì)數(shù)之后,求出線La與接地線L1 的交點(diǎn)CP。然后,立體物檢測部33使交點(diǎn)CP與計(jì)數(shù)數(shù)量相對應(yīng),基于交點(diǎn)CP的位置對橫 軸位置、即圖5右圖的上下方向軸上的位置進(jìn)行確定,并且,根據(jù)計(jì)數(shù)數(shù)量對縱軸位置、即 圖5右圖的左右方向軸上的位置進(jìn)行確定,作為交點(diǎn)CP處的計(jì)數(shù)數(shù)量進(jìn)行標(biāo)示。
[0048] 以下,同樣地,立體物檢測部33對立體物歪斜的方向上的線Lb、Lc…進(jìn)行定義,對 差分像素 DP的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù),基于各交點(diǎn)CP的位置確定橫軸位置,根據(jù)計(jì)數(shù)數(shù)量(差分像 素 DP的數(shù)量)確定縱軸位置并進(jìn)行標(biāo)示。立體物檢測部33依次重復(fù)上述內(nèi)容而進(jìn)行頻率 分布化,從而如圖5右圖所示生成差分波形DW t。
[0049] 在此,差分圖像PDt的數(shù)據(jù)上的差分像素 ro是在不同時(shí)刻的圖像中存在變化的像 素,換言之,也可以說是存在有立體物的部位。因此,在存在有立體物的部位,沿著立體物歪 斜的方向?qū)ο袼財(cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)并進(jìn)行頻率分布化,從而生成差分波形DW t。尤其是,沿著立體 物歪斜的方向?qū)ο袼財(cái)?shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù),因此,對于立體物根據(jù)高度方向的信息生成差分波形 DWt。
[0050] 此外,如圖5左圖所示,立體物歪斜的方向上的線La和線Lb與檢測區(qū)域A1重復(fù) 的距離不同。因此,如果檢測區(qū)域A1被差分像素 DP充滿,則線La上的差分像素 DP的數(shù)量 多于線Lb上的差分像素 DP的數(shù)量。因此,在立體物檢測部33根據(jù)差分像素 DP的計(jì)數(shù)數(shù) 量確定縱軸位置的情況下,基于立體物歪斜的方向上的線La、Lb與檢測區(qū)域A1重復(fù)的距離 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。如果列舉具體例,在圖5左圖中線La上的差分像素 DP有6個,線Lb上的差 分像素 DP有5個。因此,在圖5中根據(jù)計(jì)數(shù)數(shù)量確定縱軸位置時(shí),立體物檢測部33將計(jì)數(shù) 數(shù)量除以重復(fù)距離等而進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。由此,如差分波形DW t所示,與立體物歪斜的方向上的 線La、Lb相對應(yīng)的差分波形DWt的值大致相同。
[0051] 在生成差分波形DWt后,立體物檢測部33通過當(dāng)前時(shí)刻的差分波形DWt和一個時(shí) 刻前的差分波形DW t _ i之間的對比對移動距離進(jìn)行計(jì)算。即,立體物檢測部33根據(jù)差分波 形DWpDWt + i的時(shí)間變化對移動距離進(jìn)行計(jì)算。
[0052] 詳細(xì)地進(jìn)行說明,立體物檢測部33如圖6所示地將差分波形DWt分割為多個小區(qū) 域DW tl?DWtn(n為大于或等于2的任意的整數(shù))。圖6是表示由立體物檢測部33分割的 小區(qū)域DW U?DWtn的圖。如圖6所示,小區(qū)域DWU?DWtn例如相互重復(fù)地分害I]。例如小區(qū) 域DW U與小區(qū)域DWt2重復(fù),小區(qū)域DWt2與小區(qū)域DWt3重復(fù)。
[0053] 然后,立體物檢測部33針對每個小區(qū)域DWtl?DWtn求出偏置量(差分波形的橫軸 方向(圖6的上下方向)上的移動量)。在這里,偏置量根據(jù)一個時(shí)刻前的差分波形DWt + i 與當(dāng)前時(shí)刻的差分波形DWt之差(橫軸方向的距離)求出。此時(shí),立體物檢測部33對針對 每個小區(qū)域DW tl?DWtn判定使一個時(shí)刻前的差分波形DWt _ i沿著橫軸方向移動時(shí)與當(dāng)前時(shí) 刻的差分波形DWt之間的誤差成為最小的位置(橫軸方向上的位置),將與差分波形DW t _ i 的本來的位置與誤差成為最小的位置之間的橫軸方向的移動量作為偏置量求出。然后,立 體物檢測部33對針對每個小區(qū)域DWtl?DW tn求出的偏置量進(jìn)行計(jì)數(shù)并繪制柱狀圖。
[0054] 圖7是表示利用立體物檢測部33獲得的柱狀圖的一個例子的圖。如圖7所示,各 小區(qū)域DW tl?DWtn與一個時(shí)刻前的差分波形DWt _ i之間的誤差成為最小的移動量即偏置 量存在些許的波動。因此,立體物檢測部33將包含波動在內(nèi)的偏置量繪制成柱狀圖,根據(jù) 柱狀圖計(jì)算移動距離。此時(shí),立體物檢測部33根據(jù)柱狀圖的極大值對相鄰車輛的移動距離 進(jìn)行計(jì)算。即,在圖7所示的例中,立體物檢測部33將表示柱狀圖的極大值的偏置量作為 移動距離τ Η十算。這樣,在本實(shí)施方式中,即使偏置量存在波動,也能夠根據(jù)該極大值計(jì) 算準(zhǔn)確性更高的移動距離。此外,移動距離τ +是相鄰車輛相對于本車輛VI的相對移動距 離。因此,立體物檢測部33在對絕對移動距離進(jìn)行計(jì)算的情況下,基于所得到的移動距離 τ +和來自車速傳感器20的信號對絕對移動距離進(jìn)行計(jì)算。
[0055] 如上所述,在本實(shí)施方式中,根據(jù)在不同時(shí)刻生成的差分波形DWt的誤差成為最小 時(shí)的差分波形DW t的偏置量對立體物的移動距離進(jìn)行計(jì)算,從而根據(jù)波形這樣的1維的信 息的偏置量對移動距離進(jìn)行計(jì)算,在計(jì)算移動距離時(shí)能夠抑制計(jì)算成本。另外,通過將在不 同時(shí)刻生成的差分波形DW t分割成多個小區(qū)域DWtl?DWtn,能夠獲得多個表示立體物的各自 的部位的波形,由此,能夠針對立體物的各自的部位求出偏置量,能夠根據(jù)多個偏置量求出 移動距離,因此,能夠提高移動距離的計(jì)算精度。另外,在本實(shí)施方式中,通過根據(jù)包含高度 方向的信息在內(nèi)的差分波形DW t的時(shí)間變化,對立體物的移動距離進(jìn)行計(jì)算,從而與僅著眼 于1點(diǎn)的移動這樣的情況相比,能夠使時(shí)間變化前的檢測部位和時(shí)間變化后的檢測部位包 含高度方向的信息地被指定,因此,在立體物中容易成為相同的部位,根據(jù)相同的部位的時(shí) 間變化對移動距離進(jìn)行計(jì)算,從而提高移動距離的計(jì)算精度。
[0056] 此外,也可以在繪制柱狀圖時(shí),立體物檢測部33針對多個小區(qū)域DWtl?DW tn中的 每一個進(jìn)行加權(quán),對應(yīng)于權(quán)重對針對每個小區(qū)域DWtl?DWtn求出的偏置量進(jìn)行計(jì)數(shù)并繪制 柱狀圖。圖8是表示由立體物檢測部33進(jìn)行加權(quán)的圖。
[0057] 如圖8所示,小區(qū)域DWm(m為大于或等于1且小于或等于η - 1的整數(shù))是平坦 的。即,在小區(qū)域DWm*,表示規(guī)定的差分的像素?cái)?shù)的計(jì)數(shù)的最大值與最小值之差變小。立 體物檢測部33對這樣的小區(qū)域DW m設(shè)較小的權(quán)重。其原因在于,平坦的小區(qū)域DWm沒有特 征,在計(jì)算偏置量時(shí)誤差變大的可能性較高。
[0058] 另一方面,小區(qū)域DWm+k(k為小于或等于n -m的整數(shù))具有起伏。即,在小區(qū)域 DWm中,表示規(guī)定的差分的像素?cái)?shù)的計(jì)數(shù)的最大值與最小值之差變大。立體物檢測部33針 對這樣的小區(qū)域大權(quán)重。其原因在于,具有起伏的小區(qū)域DW m+k存在特征,能夠準(zhǔn)確地 進(jìn)行偏置量的計(jì)算的可能性較高。通過這樣加權(quán),能夠提高移動距離的計(jì)算精度。
[0059] 此外,為了提高移動距離的計(jì)算精度,在上述實(shí)施方式中,將差分波形DWt分割成 多個小區(qū)域DW tl?DWtn,但在移動距離的計(jì)算精度要求并不是很高的情況下,也可以不分割 成小區(qū)域DW tl?DWtn。在該情況下,立體物檢測部33根據(jù)差分波形DWt與差分波形DW t _ i 之間的誤差成為最小時(shí)的差分波形DWt的偏置量對移動距離進(jìn)行計(jì)算。即,求出一個時(shí)刻前 的差分波形DW t _ i與當(dāng)前時(shí)刻的差分波形DWt之間的偏置量的方法并不限定于上述內(nèi)容。
[0060] 此外,在本實(shí)施方式中,立體物檢測部33求出本車輛VI (照相機(jī)10)的移動速度, 根據(jù)求出的移動速度求出靜止物的偏置量。在求出靜止物的偏置量之后,立體物檢測部33 在忽視了柱狀圖的極大值中的相當(dāng)于靜止物的偏置量后對相鄰車輛的移動距離進(jìn)行計(jì)算。
[0061] 圖9是表示由立體物檢測部33獲得的柱狀圖的另一個例子的圖。在照相機(jī)10 的視場角內(nèi)除了相鄰車輛之外還存在靜止物的情況下,在獲得的柱狀圖中出現(xiàn)兩個極大值 τ?、τ 2。在該情況下,兩個極大值τ?、τ 2中的某一個為靜止物的偏置量。因此,立體物 檢測部33根據(jù)移動速度求出針對靜止物的偏置量,忽視相當(dāng)于該偏置量的極大值,采用剩 余一個極大值對立體物的移動距離進(jìn)行計(jì)算。由此,能夠防止由于靜止物而使立體物的移 動距離的計(jì)算精度降低的情況。
[0062] 此外,在即使忽視相當(dāng)于靜止物的偏置量,也存在多個極大值的情況下,設(shè)想為在 照相機(jī)10的視場角內(nèi)存在多臺相鄰車輛。但是,在檢測區(qū)域Α1、Α2內(nèi)存在多個相鄰車輛是 極為罕見的。因此,立體物檢測部33中止移動距離的計(jì)算。由此,在本實(shí)施方式中,能夠防 止極大值存在多個這樣的對錯誤的移動距離進(jìn)行計(jì)算的情況。
[0063] 并且,立體物檢測部33對立體物的相對移動距離進(jìn)行時(shí)間微分,對立體物的相對 移動速度進(jìn)行計(jì)算。另外,立體物檢測部33基于立體物的絕對移動距離也對立體物的絕對 移動速度進(jìn)行計(jì)算。此外,立體物檢測部33以規(guī)定間隔對立體物的相對移動速度進(jìn)行反復(fù) 計(jì)算,對反復(fù)計(jì)算出的立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算出的相對 移動速度的時(shí)間變化量向后述的立體物判定部34發(fā)送。
[0064] 圖3所示的立體物判定部34對由立體物檢測部33檢測到的立體物是否是在相 鄰車道行駛的其他車輛(相鄰車輛)進(jìn)行判定。另外,立體物判定部34在對立體物是否 是相鄰車輛進(jìn)行判定時(shí),對圖像信息的波動程度進(jìn)行檢測,基于檢測到的圖像信息的波動 程度對立體物是否是非檢測對象物進(jìn)行判定。此外,在本實(shí)施方式中,立體物判定部34基 于拍攝圖像對由立體物檢測部33計(jì)算出的立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕對值 I AV |進(jìn)行計(jì)算,將該絕對值| AV |作為圖像信息的波動程度,基于計(jì)算出的絕對值| AV |對立體物是否是非檢測對象物進(jìn)行判定。在此,非檢測對象物是指相對于作為檢測對 象的相鄰車輛而言,作為非檢測對象的草、雪、導(dǎo)軌等。這樣,在本實(shí)施方式中,立體物判定 部34對立體物是否是非檢測對象物進(jìn)行判定,從而有效地防止將非檢測對象物誤檢測為 相鄰車輛。
[0065] 具體而言,立體物判定部34判斷為,立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕對 值I Λν I越大,圖像信息的波動程度越高,判斷為檢測到的立體物是非檢測對象物的可 能性越高。在本實(shí)施方式中,如圖10所示,立體物判定部34與立體物的相對移動速度的時(shí) 間變化量的絕對值I I相對應(yīng)地使計(jì)數(shù)值(圖10所示的縱軸)增減,其結(jié)果,在計(jì)數(shù) 值大于或等于規(guī)定的第1閾值Sl的情況下,判定為檢測到的立體物是非檢測對象物。此外, 圖10是用于對非檢測對象物的檢測方法進(jìn)行說明的圖。
[0066] 在此,說明用于對非檢測對象物進(jìn)行檢測的計(jì)數(shù)值。圖11是表示計(jì)數(shù)值的增減量 的一個例子的表。如圖11所示,立體物判定部34基于立體物的相對移動速度的時(shí)間變化 量的絕對值I AV |的大小和檢測區(qū)域A1、A2的亮度(晝/夜)對計(jì)數(shù)值的增減量進(jìn)行變 更。
[0067] 例如,立體物判定部34根據(jù)差分圖像對檢測區(qū)域A1、A2的亮度進(jìn)行檢測,如圖11 所示,在檢測區(qū)域A1、A2的亮度大于或等于規(guī)定值的情況(能夠判斷為白天的情況)且立 體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕對值I AV |大于或等于30km/h的情況(| AV | >30km/h)下,判斷為立體物是邊緣成分等圖像信息的波動較大的非檢測對象物的可能 性較高,使計(jì)數(shù)值增加 XI。另外,立體物判定部34在檢測區(qū)域A1、A2的亮度小于規(guī)定值的 情況(即,能夠判斷為夜間的情況)且立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕對值I AV I大于或等于30km/h的情況下(| AV |彡30km/h),使計(jì)數(shù)值增加 X2。在此,X2是比XI 小的值(XI >X2)。其原因在于,在夜間的情況(亮度小于規(guī)定值的情況)下,拍攝圖像的 對比度變低,能夠判定為立體物是非檢測對象物的可信度變小。
[0068] 另外,如圖11所示,立體物判定部34在亮度大于或等于規(guī)定值的情況(能夠判 斷為白天情況),在立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕對值I △ V |小于30km/h且 大于或等于l〇km/h的情況下(30km/h> | AV |彡10km/h),判斷為立體物是邊緣成分等 圖像信息的波動較大的非檢測對象物的可能性較低,使計(jì)數(shù)值減少Y1。另外,立體物判定 部34在亮度小于規(guī)定值的情況(能夠判斷為夜間的情況)、立體物的相對移動速度的時(shí)間 變化量的絕對值I Δν I小于30km/h、且大于或等于10km/h的情況(30km/h> | Δν I 彡10km/h)下,使計(jì)數(shù)值減少Υ2。在此,與XI,Χ2同樣地,Υ2是比Υ1小的值(Y1 > Υ2)。
[0069] 并且,如圖11所示,立體物判定部34在亮度大于或等于規(guī)定值的情況(能夠判斷 為白天的情況)、立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕對值I Λν |小于10km/h的情 況(10km/h> | AV | ),判斷為立體物不是邊緣成分等圖像信息的波動較大的非檢測對象 物的可能性較高,使計(jì)數(shù)值減少Z1。在此,Z1是比Y1大的值(Z1 > Y1)。其原因在于,在 立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕對值I AV |小于10km/h的情況下(10km/h > | AV | ),與立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕對值| AV |小于30km/h、且大于 或等于10km/h的情況(30km/h > | AV |彡10km/h)相比,立體物是相鄰車輛的可能性較 高,能夠判定為立體物是非檢測對象物的可信度變小。另外,立體物判定部34在亮度小于 規(guī)定值的情況(能夠判斷為夜間的情況),并且立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕 對值| AV |小于l〇km/h的情況(10km/h > | AV | ),使計(jì)數(shù)值減少Z2。在此,與Z1同 樣地,Z2是比Y2大的值(Z2>Y2)。另外,與X1、X2同樣地,Z2是比Z1小的值(Z1>Z2)。
[0070] 并且,如圖11所示,在立體物判定部34與立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的 絕對值I AV I的波動相對應(yīng)地使計(jì)數(shù)值增減的結(jié)果為計(jì)數(shù)值大于或等于圖10所示的第 1閾值Si的情況下,判定為立體物是非檢測對象物。
[0071] 并且,如圖10所示,立體物判定部34在計(jì)數(shù)值大于或等于第1閾值81之后并且 在計(jì)數(shù)值小于第2閾值s 2的情況下,對判定為立體物是非檢測對象物進(jìn)行解除。例如,在 圖10所示的例子中,在時(shí)刻tl,計(jì)數(shù)值大于或等于第1閾值 Sl,因此,在時(shí)刻tl,判定為檢 測到的立體物是非檢測對象物,之后,在時(shí)刻t2,計(jì)數(shù)值小于第2閾值s2,因此,在時(shí)刻t2, 判定為檢測到的立體物不是非檢測對象物。并且,在圖10所示的例中,在時(shí)刻t3,計(jì)數(shù)值再 次大于或等于第1閾值 Sl,因此,在時(shí)刻t3,判定為檢測到的立體物是非檢測對象物。
[0072] 此外,在圖10所示的例中,在立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕對值| AV I大于或等于30km/h的情況(| AV |彡30km/h)下,也以計(jì)數(shù)值不大于或等于第1 閾值Sl的方式將第1閾值Sl設(shè)為計(jì)數(shù)值的上限值。由此,在本實(shí)施方式中,實(shí)際檢測到在 相鄰車道行駛的相鄰車輛的情況下,能夠使與第1閾值 Sl相等的值的計(jì)數(shù)值迅速地減少到 小于第2閾值s2,由此,能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行相鄰車輛的檢測。此外,在圖10所示的例中,將第 1閾值 Sl設(shè)為計(jì)數(shù)值的上限值,但并不限定于此,既可以將比第1閾值81大的值設(shè)為計(jì)數(shù) 值的上限值,也可以將比第1閾值 Sl小的值設(shè)為計(jì)數(shù)值的上限值。
[0073] 并且,立體物判定部34這樣使計(jì)數(shù)值增減,從而對由立體物檢測部33檢測到的立 體物是否是非檢測對象物進(jìn)行判定,在判定為檢測到的立體物是非檢測對象物的情況下, 以不將檢測到的立體物檢測為相鄰車輛的方式進(jìn)行抑制。由此,能夠有效地防止將草木叢 的草等非檢測對象物誤檢測為相鄰車輛。
[0074] 下面,對本實(shí)施方式涉及的相鄰車輛檢測處理進(jìn)行說明。圖12、圖13是表示本實(shí) 施方式的相鄰車輛檢測處理的流程圖。如圖12、圖13所示,首先,利用計(jì)算機(jī)30從照相機(jī) 10取得拍攝圖像P的數(shù)據(jù)(步驟S101),利用視點(diǎn)變換部31基于所取得的拍攝圖像P的數(shù) 據(jù)生成鳥瞰視野圖像PB t的數(shù)據(jù)(步驟S102)。
[0075] 然后,位置對齊部33使鳥瞰視野圖像PBt的數(shù)據(jù)和一個時(shí)刻前的鳥瞰視野圖像 PBt_i的數(shù)據(jù)位置對齊,生成差分圖像PDt的數(shù)據(jù)(步驟S103)。之后,立體物檢測部33根據(jù) 差分圖像PD t的數(shù)據(jù)對像素值為" 1"的差分像素 DP的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù),生成差分波形DWt (步 驟 S104)。
[0076] 然后,立體物檢測部33對差分波形DWt的峰值是否大于或等于規(guī)定的閾值α進(jìn) 行判斷(步驟S105)。在差分波形DW t的峰值不大于或等于閾值α的情況、即幾乎沒有差 分的情況下,認(rèn)為立體物不存在于拍攝圖像Ρ內(nèi)。因此,在判斷為差分波形DW t的峰值不大 于或等于閾值α的情況下,(步驟S105 = No),立體物檢測部33判斷為立體物不存在、其 他車輛不存在(圖13的步驟S130)。
[0077] 另一方面,在判斷為差分波形DWt的峰值大于或等于閾值α的情況下(步驟S105 =Yes),立體物檢測部33判斷為立體物存在于相鄰車道,進(jìn)入步驟S106,差分波形DW t被立 體物檢測部33分割為多個小區(qū)域DWtl?DWtn。然后,立體物檢測部33針對小區(qū)域DW tl? DWtn的每一個進(jìn)行加權(quán)(步驟S107),對小區(qū)域DWU?DWtn的每一個的偏置量進(jìn)行計(jì)算(步 驟S108),增加權(quán)重而生成柱狀圖(步驟S109)。
[0078] 然后,立體物檢測部33基于柱狀圖對相鄰車輛相對于本車輛的移動距離即相對 移動距離進(jìn)行計(jì)算(步驟S110)。并且,立體物檢測部33對相對移動距離進(jìn)行時(shí)間微分而 對相對移動速度進(jìn)行計(jì)算(步驟S111),并且與由車速傳感器20檢測到的本車車速相加,而 計(jì)算相鄰車輛的絕對移動速度(步驟S112)。
[0079] 進(jìn)入圖13,立體物判定部34對立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕對值I AV I是否大于或等于30km/h( | AV |彡30km/h)進(jìn)行判斷(步驟S113)。然后,在立體 物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕對值I △¥ |大于或等于30km/h( | AV |彡30km/ h)(步驟S113 = Yes),且檢測區(qū)域A1的亮度大于或等于規(guī)定值的情況下(步驟S114 = Yes),如圖11所示,使計(jì)數(shù)值增加 XI (步驟S115)。另外,立體物判定部34在立體物的相 對移動速度的時(shí)間變化量的絕對值I AV |大于或等于30km/h( | AV |彡30km/h)(步 驟S113 = Yes),且檢測區(qū)域A1的亮度小于規(guī)定值的情況下(步驟S114 = No),如圖11所 示,使計(jì)數(shù)值增加 X2 (步驟S116)。
[0080] 并且,立體物判定部34在立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕對值| Λν | 小于 30km/h且大于或等于 10km/h(30km/h> | AV | >l〇km/h)(步驟S117 = Yes),且檢 測區(qū)域A1的亮度大于或等于規(guī)定值的情況下(步驟S118 = Yes),如圖11所示,使計(jì)數(shù)值 減少Y1 (步驟S119)。另外,立體物判定部34在立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕 對值 | AV | 小于 30km/h 且大于或等于 10km/h(30km/h> | AV | >l〇km/h)(步驟 S117 =Yes),且檢測區(qū)域A1的亮度小于規(guī)定值的情況下(步驟S118 = No),如圖11所示,使計(jì) 數(shù)值減少Y2(步驟S120)。
[0081] 并且,立體物判定部34在立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕對值| AV | 小于10km/h(10km/h > | AV | )(步驟S117 = No),且檢測區(qū)域Α1的亮度大于或等于規(guī) 定值的情況下(步驟S121 = Yes),如圖11所示,使計(jì)數(shù)值減少Z1 (步驟S122)。另外,立 體物判定部34在立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕對值| AV |小于10km/h(步 驟S117 = No),且檢測區(qū)域A1的亮度小于規(guī)定值的情況下(步驟S121 = No),如圖11所 示,使計(jì)數(shù)值減少Z2 (步驟S123)。
[0082] 然后,立體物判定部34在步驟S124中進(jìn)行計(jì)數(shù)值是否大于或等于圖10所示的第 1閾值 Sl的判斷。在計(jì)數(shù)值大于或等于第1閾值Sl的情況下,進(jìn)入步驟S129,利用立體物 判定部34判定為檢測到的立體物是非檢測對象物,之后,進(jìn)入步驟S130,利用立體物判定 部34判斷為相鄰車輛不存在于相鄰車道。另一方面,在計(jì)數(shù)值小于第1閾值 Sl的情況下, 進(jìn)入步驟S12。
[0083] 在步驟S125中,利用立體物判定部34在計(jì)數(shù)值大于或等于第1閾值Sl之后對計(jì) 數(shù)值是否小于圖10所示的第1閾值 Sl、并且是否小于第2閾值s2進(jìn)行判斷。即,在有一次 大于或等于第1閾值Sl的計(jì)數(shù)值降低而計(jì)數(shù)值小于第1閾值 Sl之后、計(jì)數(shù)值也大于或等于 第2閾值s2的情況下,進(jìn)入步驟S129,利用立體物判定部34判定為檢測到的立體物是非檢 測對象物,之后,利用立體物判定部34判斷為相鄰車輛不存在于相鄰車道(步驟S129)。另 一方面,在計(jì)數(shù)值小于第1閾值 Sl之后、還小于第2閾值s2的情況下,進(jìn)入步驟S126,利用 立體物判定部34判定為檢測到的立體物不是非檢測對象物,進(jìn)入步驟S127。此外,在計(jì)數(shù) 值一次也沒有大于或等于第1閾值 Sl的情況下,計(jì)數(shù)值小于第1閾值Sl、且大于或等于第2 閾值s2的情況下,當(dāng)然進(jìn)入步驟S126。
[0084] 在步驟S127中,利用立體物判定部34對相鄰車輛的絕對移動速度是否大于或等 于10km/h、且相鄰車輛相對于本車輛的相對移動速度是否小于或等于+60km/h進(jìn)行判斷。 在滿足這兩者的情況下(步驟S127 = Yes),立體物判定部34判斷為相鄰車輛存在于相鄰 車道(步驟S128)。另一方面,在任一者不滿足的情況下(步驟S127 = No),立體物判定部 34判斷為相鄰車輛不存在于相鄰車道(步驟S130)。然后,返回到圖13所示的步驟S101, 反復(fù)進(jìn)行上述處理。
[0085] 此外,在本實(shí)施方式中,重點(diǎn)在于:將本車輛的后側(cè)方設(shè)為檢測區(qū)域Al、A2,在本 車輛變更了車道的情況下是否有可能接觸。因此,執(zhí)行步驟S127的處理。即,如果以本實(shí)施 方式的系統(tǒng)在高速道路上工作為前提,則在相鄰車輛的速度小于l〇km/h的情況下,即使存 在有相鄰車輛,在車道變更時(shí)相鄰車輛也位于離本車輛較遠(yuǎn)的后方的位置,因此成為問題 的情況較少。同樣地,在相鄰車輛相對本車輛的相對移動速度超過+60km/h的情況下(即, 相鄰車輛以比本車輛的速度大60km/h的速度移動的情況下),在車道變更時(shí)相鄰車輛在本 車輛的前方移動,因此成為問題的情況較少。因此,在步驟S127中也可以說是對車道變更 時(shí)成為問題的相鄰車輛進(jìn)行判斷。
[0086] 另外,在步驟S127中對相鄰車輛的絕對移動速度是否大于或等于10km/h且相鄰 車輛相對于本車輛的相對移動速度是否小于或等于+60km/h進(jìn)行判斷,從而具有以下效 果。例如有時(shí)由于照相機(jī)10的安裝誤差而有可能將靜止物的絕對移動速度檢測為幾 km/h。 由此,通過對是否大于或等于l〇km/h進(jìn)行判斷,能夠降低將靜止物判斷為相鄰車輛的可能 性。另外,由于噪聲而有可能將相鄰車輛相對于本車輛的相對速度檢測為超過+60km/h的 速度。由此,通過對相對速度是否小于或等于+60km/h進(jìn)行判斷,從而能夠降低由噪聲導(dǎo)致 的誤檢測的可能性。
[0087] 并且,也可以取代步驟S127的處理,判斷相鄰車輛的絕對移動速度不為負(fù)、不為 Okm/h。另外,在本實(shí)施方式中,重點(diǎn)在于:在本車輛變更了車道的情況下是否有可能接觸, 因此,在步驟S128中檢測到相鄰車輛的情況下,也可以向本車輛的駕駛員發(fā)出警告聲、或 者利用規(guī)定的顯示裝置進(jìn)行相當(dāng)于警告的顯示。
[0088] 如以上所示,在本實(shí)施方式中,將在不同時(shí)刻獲得的兩張圖像變換為鳥瞰視野圖 像,基于兩張的鳥瞰視野圖像的差分生成差分圖像rot。并且,沿著由于視點(diǎn)變換而立體物 歪斜的方向?qū)υ诓罘謭D像PDt的數(shù)據(jù)上表示規(guī)定的差分的像素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)并進(jìn)行頻率分布 化,從而根據(jù)差分圖像PD t的數(shù)據(jù)生成差分波形DWt。并且,基于生成的差分波形DWt對立體 物進(jìn)行檢測,基于檢測到的立體物的相對移動速度的變化量的絕對值I Λν I對檢測到立 體物是否是草、雪、導(dǎo)軌等非檢測對象物進(jìn)行判定。在此,在對例如草、雪、導(dǎo)軌等非檢測對 象物進(jìn)行拍攝而得到的拍攝圖像實(shí)施了邊緣處理的情況下,存在不連續(xù)的邊緣成分較多地 被檢測的傾向。其原因在于,非檢測對象物的圖像信息存在圖像信息的波動程度較高的傾 向。因此,在本實(shí)施方式中,作為圖像信息的波動程度,對立體物的相對移動速度的變化量 的絕對值I AV |進(jìn)行檢測,檢測到的絕對值| AV |越大,判斷為其是非檢測對象物,從 而適當(dāng)?shù)貙Σ?、雪、?dǎo)軌等非檢測對象物進(jìn)行檢測,由此,能夠有效地防止將非檢測對象物 誤檢測為相鄰車輛。
[0089] 另外,相反地,在本實(shí)施方式中,立體物的相對移動速度的時(shí)間變化量的絕對值| AV |越低,判斷為檢測到的立體物是車輛的可能性越高,其結(jié)果,容易判斷為檢測到的立 體物是其他車輛,因此,能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行立體物的檢測。
[0090] 另外,在本實(shí)施方式中,在立體物的相對移動速度的變化量的絕對值I AV |較 大的情況下,使計(jì)數(shù)值增加,在累積后的計(jì)數(shù)值大于或等于第1閾值Sl的情況下,判定為檢 測到的立體物是非檢測對象物,能夠提高非檢測對象物的檢測精度。另外,同樣地,計(jì)數(shù)值 大于或等于第1閾值Sl之后,直到計(jì)數(shù)值小于第2閾值s2為止將立體物判定為非檢測對象 物,在計(jì)數(shù)值小于第2閾值s2的情況下,判定為立體物不是非檢測對象物,能夠提高非檢測 對象物的檢測精度。
[0091] 《第2實(shí)施方式》
[0092] 下面,對第2實(shí)施方式涉及的立體物檢測裝置la進(jìn)行說明。如圖14所示,第2實(shí) 施方式涉及的立體物檢測裝置la取代第1實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)30而具有計(jì)算機(jī)30a,除了以 如下說明所示地動作以外,與第1實(shí)施方式相同。在此,圖14是表示第2實(shí)施方式涉及的 計(jì)算機(jī)30a的詳細(xì)情況的框圖。
[0093] 如圖14所示,第2實(shí)施方式涉及的立體物檢測裝置la具有照相機(jī)10和計(jì)算機(jī) 30a,計(jì)算機(jī)30a由視點(diǎn)變換部31、亮度差計(jì)算部34、邊緣線檢測部35、立體物檢測部33a以 及立體物判定部34a構(gòu)成。下面對第2實(shí)施方式涉及的立體物檢測裝置la的各結(jié)構(gòu)進(jìn)行 說明。
[0094] 圖15是表示圖20的照相機(jī)10的拍攝范圍等的圖,圖15的(a)是俯視圖,圖15 的(b)表示從本車輛VI起后側(cè)方的實(shí)際空間上的斜視圖。如圖15的(a)所示,照相機(jī)10 設(shè)為規(guī)定的視場角a,從該規(guī)定的視場角a所包含的本車輛VI拍攝后側(cè)方。照相機(jī)10的視 場角a與圖2所示的情況同樣地,設(shè)定為在照相機(jī)10的拍攝范圍內(nèi)除了包括本車輛VI行 駛的車道之外,還包括相鄰的車道。
[0095] 本例的檢測區(qū)域Al、A2在俯視(鳥瞰的狀態(tài))下為梯形狀,這些檢測區(qū)域Al、A2 的位置、大小以及形狀基于距離dl?d4確定。此外,該圖21所示的例子的檢測區(qū)域A1、 A2并不限于梯形狀,也可以如圖2所示在鳥瞰的狀態(tài)下呈矩形等其他形狀。
[0096] 在這里,距離dl是從本車輛VI至接地線LI、L2為止的距離。接地線LI、L2是指 在與本車輛VI所行駛的車道相鄰的車道上存在的立體物與地面接觸的線。在本實(shí)施方式 中,其目的在于,對在本車輛VI的后側(cè)方與本車輛VI的車道相鄰的左右的車道行駛的相鄰 車輛V2等(包含兩輪車等)進(jìn)行檢測。因此,能夠根據(jù)從本車輛VI至白線W為止的距離 dll以及從白線W至預(yù)測為相鄰車輛V2所行駛的位置為止的距離dl2,預(yù)先大致固定地確 定成為相鄰車輛V2的接地線LI、L2的位置即距離dl。
[0097] 另外,對于距離dl,并不限于固定地確定的情況,也可以是可變的。在該情況下,計(jì) 算機(jī)30a利用白線識別等技術(shù)對白線W相對于本車輛VI的位置進(jìn)行識別,基于識別出的白 線W的位置,確定距離dll。由此,距離dl能夠使用所確定的距離dll可變地設(shè)定。在下面 的本實(shí)施方式中,相鄰車輛V2所行駛的位置(距白線W的距離dl2)以及本車輛VI所行駛 的位置(距白線W的距離dll)大致確定,因此,固定地確定距離dl。
[0098] 距離d2是從本車輛VI的后端部沿著車輛行進(jìn)方向延伸的距離。該距離d2確定 為至少檢測區(qū)域A1、A2被收納在照相機(jī)10的視場角a內(nèi)。尤其是在本實(shí)施方式中,距離d2 設(shè)定為與被視場角a劃分出的范圍相接觸。距離d3是表示檢測區(qū)域Al、A2的車輛行進(jìn)方 向上的長度的距離。該距離d3基于成為檢測對象的立體物的大小而確定。在本實(shí)施方式 中,檢測對象為相鄰車輛V2等,因此,距離d3設(shè)定為包含相鄰車輛V2在內(nèi)的長度。
[0099] 如圖15的(b)所示,距離d4是表示在實(shí)際空間中以包含相鄰車輛V2等的輪胎的 方式設(shè)定的高度的距離。距離d4在鳥瞰視野圖像中為圖15的(a)所示的長度。此外,距 離d4也可以設(shè)為在鳥瞰視野圖像中不包含與左右的相鄰車道進(jìn)一步相鄰的車道(即隔著 一個車道而相鄰的更相鄰車道)的長度。其原因在于,如果包含從本車輛VI的車道隔著一 個車道而相鄰的車道,則無法區(qū)分在本車輛VI所行駛的車道即本車道的左右的相鄰車道 上存在相鄰車輛V2、還是在隔著一個車道而相鄰的更相鄰車道上存在更相鄰車輛。
[0100] 如上所述,距離dl?距離d4被確定,由此,檢測區(qū)域Al、A2的位置、大小以及形 狀被確定。具體地進(jìn)行說明,利用距離dl對呈梯形的檢測區(qū)域Al、A2的上邊bl的位置進(jìn) 行確定。利用距離d2對上邊bl的始點(diǎn)位置C1進(jìn)行確定。利用距離d3對上邊bl的終點(diǎn) 位置C2進(jìn)行確定。利用從照相機(jī)10朝向始點(diǎn)位置C1延伸的直線L3對呈梯形的檢測區(qū)域 A1、A2的側(cè)邊b2進(jìn)行確定。同樣地利用從照相機(jī)10朝向終點(diǎn)位置C2延伸的直線L4對呈 梯形的檢測區(qū)域A1、A2的側(cè)邊b3進(jìn)行確定。利用距離d4對呈梯形的檢測區(qū)域A1、A2的下 邊b4的位置進(jìn)行確定。這樣,由各邊bl?b4圍成的區(qū)域成為檢測區(qū)域A1、A2。如圖15的 (b)所示,該檢測區(qū)域A1、A2在從本車輛VI起后側(cè)方的實(shí)際空間上成為正方形(長方形)。
[0101] 返回到圖14,向視點(diǎn)變換部31輸入由照相機(jī)10進(jìn)行拍攝而獲得的規(guī)定區(qū)域的拍 攝圖像數(shù)據(jù)。視點(diǎn)變換部31對輸入的拍攝圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行向鳥瞰觀察的狀態(tài)的鳥瞰視野圖 像數(shù)據(jù)的視點(diǎn)變換處理。鳥瞰觀察的狀態(tài)是指從上空例如從鉛垂向下(或者稍微斜向下) 俯視的假想照相機(jī)的視點(diǎn)觀察的狀態(tài)。該視點(diǎn)變換處理能夠通過例如日本特開2008 - 219063號公報(bào)所記載的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
[0102] 亮度差計(jì)算部34為了對鳥瞰視野圖像所包含的立體物的邊緣進(jìn)行檢測,對利用 視點(diǎn)變換部31進(jìn)行視點(diǎn)變換后的鳥瞰視野圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行亮度差的計(jì)算。亮度差計(jì)算部34 針對實(shí)際空間中的沿著鉛垂方向延伸的鉛垂假想線的多個位置中的每一個,計(jì)算該各位置 的旁邊的兩個像素間的亮度差。亮度差計(jì)算部34能夠通過將實(shí)際空間中的沿著鉛垂方向 延伸的鉛垂假想線僅設(shè)定1根的方法、將鉛垂假想線設(shè)定兩根的方法中的任一個方法計(jì)算 亮度差。
[0103] 在這里,對將鉛垂假想線設(shè)定兩根的具體的方法進(jìn)行說明。亮度差計(jì)算部34針對 視點(diǎn)變換后的鳥瞰視野圖像設(shè)定與在實(shí)際空間中沿著鉛垂方向延伸的線段相當(dāng)?shù)牡?鉛 垂假想線、與第1鉛垂假想線不同并與在實(shí)際空間中沿著鉛垂方向延伸的線段相當(dāng)?shù)牡? 鉛垂假想線。亮度差計(jì)算部34沿著第1鉛垂假想線以及第2鉛垂假想線連續(xù)地求出第1 鉛垂假想線上的點(diǎn)和第2鉛垂假想線上的點(diǎn)之間的亮度差。下面,對該亮度差計(jì)算部34的 動作詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0104] 如圖16的(a)所示,亮度差計(jì)算部34對與在實(shí)際空間中沿著鉛垂方向延伸的線 段相當(dāng)且通過檢測區(qū)域A1的第1鉛垂假想線La(下面稱為注視線La)進(jìn)行設(shè)定。另外,亮 度差計(jì)算部34對與注視線La不同并與在實(shí)際空間中沿著鉛垂方向延伸的線段相當(dāng)且通過 檢測區(qū)域A1的第2鉛垂假想線Lr (下面稱為參照線Lr)進(jìn)行設(shè)定。在這里,參照線Lr設(shè) 定于在實(shí)際空間中與注視線La分開規(guī)定距離的位置。此外,與在實(shí)際空間中沿著鉛垂方向 延伸的線段相當(dāng)?shù)木€,是指在鳥瞰視野圖像中從照相機(jī)10的位置Ps起呈放射狀擴(kuò)散的線。 該呈放射狀擴(kuò)散的線是沿著在變換為鳥瞰時(shí)立體物歪斜的方向的線。
[0105] 亮度差計(jì)算部34在注視線La上設(shè)定注視點(diǎn)Pa (第1鉛垂假想線上的點(diǎn))。另外, 亮度差計(jì)算部34在參照線Lr上設(shè)定參照點(diǎn)Pr (第2鉛垂假想線上的點(diǎn))。這些注視線La、 注視點(diǎn)Pa、參照線Lr、參照點(diǎn)Pr在實(shí)際空間上成為圖16的(b)所示的關(guān)系。從圖16的(b) 可明確,注視線La以及參照線Lr是在實(shí)際空間上沿著鉛垂方向延伸的線,注視點(diǎn)Pa和參 照點(diǎn)Pr是在實(shí)際空間上設(shè)定在大致相同高度的點(diǎn)。此外,注視點(diǎn)Pa和參照點(diǎn)Pr并不是必 須要嚴(yán)格地處于相同高度,允許可視為注視點(diǎn)Pa和參照點(diǎn)Pr處于相同高度程度的誤差。
[0106] 亮度差計(jì)算部34求出注視點(diǎn)Pa與參照點(diǎn)Pr之間的亮度差。假設(shè)如果注視點(diǎn)Pa 與參照點(diǎn)Pr之間的亮度差較大,則認(rèn)為在注視點(diǎn)Pa與參照點(diǎn)Pr之間存在邊緣。尤其是, 在第2實(shí)施方式中,為了檢測存在于檢測區(qū)域Al、A2中的立體物,針對鳥瞰視野圖像,作為 在實(shí)際空間上沿著鉛垂方向延伸的線段而設(shè)定鉛垂假想線,因此,在注視線La與參照線Lr 之間的亮度差較高的情況下,在注視線La的設(shè)定部位存在立體物的邊緣的可能性較高。因 此,圖14所示的邊緣線檢測部35基于注視點(diǎn)Pa與參照點(diǎn)Pr之間的亮度差,檢測邊緣線。
[0107] 對這一點(diǎn)更詳細(xì)地進(jìn)行說明。圖17是表示亮度差計(jì)算部34的詳細(xì)動作的圖,圖 17的(a)是表示鳥瞰的狀態(tài)的鳥瞰視野圖像,圖17的(b)是將圖17的(a)所示的鳥瞰視 野圖像的一部分B1放大后的圖。此外,對于圖17也僅圖示檢測區(qū)域A1進(jìn)行說明,但對于 檢測區(qū)域A2也以同樣的順序計(jì)算亮度差。
[0108] 在相鄰車輛V2映在由照相機(jī)10拍攝到的拍攝圖像內(nèi)的情況下,如圖17的(a)所 示,相鄰車輛V2出現(xiàn)在鳥瞰視野圖像內(nèi)的檢測區(qū)域A1中。如在圖17的(b)中示出的圖17 的(a)中的區(qū)域B1的放大圖所示,在鳥瞰視野圖像上,在相鄰車輛V2的輪胎的橡膠部分上 設(shè)定有注視線La。在該狀態(tài)下,亮度差計(jì)算部34首先設(shè)定參照線Lr。參照線Lr沿著鉛垂 方向設(shè)定于在實(shí)際空間上從注視線La分離規(guī)定的距離的位置處。具體而言,在本實(shí)施方式 涉及的立體物檢測裝置la中,參照線Lr設(shè)定于在實(shí)際空間上從注視線La分離10cm的位 置處。由此,參照線Lr設(shè)定于在鳥瞰視野圖像上例如從相鄰車輛V2的輪胎的橡膠分離相 當(dāng)于10cm的相鄰車輛V2的輪胎的輪轂上。
[0109] 然后,亮度差計(jì)算部34在注視線La上設(shè)定多個注視點(diǎn)Pal?PaN。在圖17的(b) 中,為了方便說明,設(shè)定有6個注視點(diǎn)Pal?Pa6 (下面在表示任意的點(diǎn)的情況下,簡稱為注 視點(diǎn)Pai)。此外,設(shè)定在注視線La上的注視點(diǎn)Pa的數(shù)量可以是任意個。在下面的說明中, 設(shè)為N個注視點(diǎn)Pa設(shè)定在注視線La上而進(jìn)行說明。
[0110] 然后,亮度差計(jì)算部34以在實(shí)際空間上與各注視點(diǎn)Pal?PaN處于相同高度的方 式設(shè)定各參照點(diǎn)Prl?PrN。然后,亮度差計(jì)算部34對處于相同高度的注視點(diǎn)Pa與參照 點(diǎn)Pr彼此的亮度差進(jìn)行計(jì)算。由此,亮度差計(jì)算部34針對實(shí)際空間中的沿著鉛垂方向延 伸的鉛垂假想線的多個位置(1?N)中的每一個,計(jì)算兩個像素的亮度差。亮度差計(jì)算部 34例如在第1注視點(diǎn)Pal與第1參照點(diǎn)Prl之間計(jì)算亮度差,在第2注視點(diǎn)Pa2與第2參 照點(diǎn)Pr2之間計(jì)算亮度差。由此,亮度差計(jì)算部34沿著注視線La以及參照線Lr連續(xù)地求 出亮度差。即,亮度差計(jì)算部34依次求出第3注視點(diǎn)Pa3?第N注視點(diǎn)PaN與第3參照點(diǎn) Pr3?第N參照點(diǎn)PrN之間的亮度差。
[0111] 亮度差計(jì)算部34在檢測區(qū)域A1內(nèi)一邊將注視線La挪動,一邊反復(fù)執(zhí)行上述的參 照線Lr的設(shè)定、注視點(diǎn)Pa以及參照點(diǎn)Pr的設(shè)定、亮度差的計(jì)算這樣的處理。即,亮度差計(jì) 算部34-邊分別將注視線La以及參照線Lr在實(shí)際空間上沿著接地線L1的延伸方向?qū)⑽?置改變相同距離,一邊反復(fù)執(zhí)行上述的處理。亮度差計(jì)算部34例如將在上次處理中作為參 照線Lr的線設(shè)定為注視線La,相對于該注視線La設(shè)定參照線Lr,依次求出亮度差。
[0112] 如上所述,在第2實(shí)施方式中,根據(jù)在實(shí)際空間上處于大致相同高度的注視線La 上的注視點(diǎn)Pa和參照線Lr上的參照點(diǎn)Pr求出亮度差,從而能夠明確地檢測出在存在沿著 鉛垂方向延伸的邊緣的情況下的亮度差。另外,為了進(jìn)行在實(shí)際空間中沿著鉛垂方向延伸 的鉛垂假想線彼此的亮度比較,即使由于變換為鳥瞰視野圖像而立體物與距路面的高度相 對應(yīng)地被拉長,也不會影響立體物的檢測處理,而能夠提高立體物的檢測精度。
[0113] 返回到圖14,邊緣線檢測部35根據(jù)由亮度差計(jì)算部34計(jì)算出的連續(xù)的亮度差,檢 測邊緣線。例如,在圖17的(b)所示的情況下,第1注視點(diǎn)Pal和第1參照點(diǎn)Pri位于相 同的輪胎部分,因此,亮度差較小。另一方面,第2注視點(diǎn)Pa2?第6注視點(diǎn)Pa6位于輪胎 的橡膠部分處,第2參照點(diǎn)Pr2?第6參照點(diǎn)Pr6位于輪胎的輪轂部分處。因而,第2參照 點(diǎn)Pa2?第6注視點(diǎn)Pa6與第2參照點(diǎn)Pr2?第6參照點(diǎn)Pr6之間的亮度差變大。因此, 邊緣線檢測部35能夠檢測出在亮度差較大的第2注視點(diǎn)Pa2?第6注視點(diǎn)Pa6與第2參 照點(diǎn)Pr2?第6參照點(diǎn)Pr6之間存在邊緣線。
[0114] 具體而言,邊緣線檢測部35在對邊緣線進(jìn)行檢測時(shí),首先按照下述的式1,并根據(jù) 第i個注視點(diǎn)Pai (坐標(biāo)(xi,yi))和第i個參照點(diǎn)Pri (坐標(biāo)(xi',yi'))之間的亮度差, 使第i個注視點(diǎn)Pai帶有屬性。
【權(quán)利要求】
1. 一種立體物檢測裝置,其中,具有: 拍攝單兀,其拍攝本車輛后方的規(guī)定區(qū)域; 圖像變換單元,其將由所述拍攝單元獲得的圖像視點(diǎn)變換為鳥瞰視野圖像; 立體物檢測單元,其使由所述圖像變換單元獲得的不同時(shí)刻的鳥瞰視野圖像的位置在 鳥瞰視野上位置對齊,在該位置對齊后的鳥瞰視野圖像的差分圖像上,對表示規(guī)定的差分 的像素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)而進(jìn)行頻率分布化,從而生成差分波形信息,基于該差分波形信息對所 述立體物進(jìn)行檢測; 移動速度計(jì)算單元,其基于所述差分波形信息對所述立體物的移動速度進(jìn)行計(jì)算; 立體物判定單元,其基于所述差分波形信息,對由所述立體物檢測單元檢測到的所述 立體物是否是存在于所述規(guī)定區(qū)域的其他車輛進(jìn)行判定; 非檢測對象物判定單元,其對所述立體物的移動速度的時(shí)間變化量反復(fù)進(jìn)行計(jì)算,從 而對所述立體物的移動速度的波動程度進(jìn)行檢測,判斷為所述波動程度越高,所述立體物 是與所述其他車輛不同的非檢測對象物的可能性越高;以及 控制單元,其基于所述非檢測對象物判定單元的判定結(jié)果,對所述立體物判定單元將 所述立體物判定為是所述其他車輛的情況進(jìn)行抑制。
2. -種立體物檢測裝置,其中,具有: 拍攝單兀,其拍攝本車輛后方的規(guī)定區(qū)域; 圖像變換單元,其將由所述拍攝單元獲得的圖像視點(diǎn)變換為鳥瞰視野圖像; 立體物檢測單元,其根據(jù)由所述圖像變換單元獲得的鳥瞰視野圖像對邊緣信息進(jìn)行檢 測,并基于該邊緣信息對所述立體物進(jìn)行檢測; 移動速度計(jì)算單元,其基于所述邊緣信息對所述立體物的移動速度進(jìn)行計(jì)算; 立體物判定單元,其基于所述邊緣信息,對由所述立體物檢測單元檢測到的所述立體 物是否是存在于所述規(guī)定區(qū)域的其他車輛進(jìn)行判定; 非檢測對象物判定單元,其對所述立體物的移動速度的時(shí)間變化量反復(fù)進(jìn)行計(jì)算,從 而對所述立體物的移動速度的波動程度進(jìn)行檢測,判斷為所述波動程度越高,所述立體物 是與所述其他車輛不同的非檢測對象物的可能性越高;以及 控制單元,其基于所述非檢測對象物判定單元的判定結(jié)果,對所述立體物判定單元將 所述立體物判定為是所述其他車輛的情況進(jìn)行抑制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的立體物檢測裝置,其特征在于, 所述非檢測對象物判定單元,在所述波動程度大于或等于規(guī)定的第1判定值的情況 下,使規(guī)定的計(jì)數(shù)值增加,在所述波動程度小于或等于比所述第1判定值小的第2判定值的 情況下,使所述計(jì)數(shù)值減少,從而基于所述波動程度使所述計(jì)數(shù)值增減,基于所述增減后的 計(jì)數(shù)值對所述立體物是否是所述非檢測對象物進(jìn)行判定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體物檢測裝置,其特征在于, 所述非檢測對象物判定單元,在基于所述波動程度使所述計(jì)數(shù)值增減的結(jié)果為所述計(jì) 數(shù)值大于或等于規(guī)定的第1閾值的情況下,判定為所述立體物是所述非檢測對象物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的立體物檢測裝置,其特征在于, 所述非檢測對象物判定單元,在所述計(jì)數(shù)值大于或等于所述第1閾值之后,所述計(jì)數(shù) 值小于比所述第1閾值小的規(guī)定的第2閾值的情況下,判定為所述立體物不是所述非檢測 對象物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3?5中任一項(xiàng)所述的立體物檢測裝置,其特征在于, 還具有用于對所述規(guī)定區(qū)域的亮度進(jìn)行檢測的亮度檢測單元, 所述非檢測對象物判定單元,在所述規(guī)定區(qū)域的亮度小于規(guī)定值的情況下,與所述規(guī) 定區(qū)域的亮度大于或等于規(guī)定值的情況相比,使基于所述波動程度的所述計(jì)數(shù)值的增減量 變小。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或者從屬于權(quán)利要求1的權(quán)利要求3?6中任一項(xiàng)所述的立體物檢 測裝置,其特征在于, 所述立體物檢測單元沿著視點(diǎn)變換為鳥瞰視野圖像時(shí)立體物歪斜的方向,對在所述差 分圖像上表示規(guī)定的差分的像素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)而進(jìn)行頻率分布化,從而生成一維的差分波形 信息。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2或者從屬于權(quán)利要求2的權(quán)利要求3?6中任一項(xiàng)所述的立體物檢 測裝置,其特征在于, 所述立體物檢測單元沿著視點(diǎn)變換為鳥瞰視野圖像時(shí)立體物歪斜的方向?qū)λ鲞吘?信息進(jìn)行檢測。
9. 一種立體物檢測裝置,其中,具有: 拍攝單兀,其拍攝本車輛后方的規(guī)定區(qū)域; 圖像變換單元,其將由所述拍攝單元獲得的圖像視點(diǎn)變換為鳥瞰視野圖像; 立體物檢測單元,其在由所述圖像變換單元獲得的所述鳥瞰視野圖像上,沿著視點(diǎn)變 換為所述鳥瞰視野圖像時(shí)立體物歪斜的方向上對亮度差大于或等于規(guī)定閾值的像素的分 布信息進(jìn)行檢測,從而基于所述像素的分布信息進(jìn)行所述立體物的檢測; 移動速度計(jì)算單元,其基于所述像素的分布信息的時(shí)間變化,對所述立體物的移動速 度進(jìn)行計(jì)算; 立體物判定單元,其基于所述像素的分布信息,對由所述立體物檢測單元檢測到的所 述立體物是否是存在于所述規(guī)定區(qū)域的其他車輛進(jìn)行判定; 非檢測對象物判定單元,其對所述立體物的移動速度的時(shí)間變化量反復(fù)進(jìn)行計(jì)算,并 對所述立體物的移動速度的波動程度進(jìn)行檢測,在所述波動程度小于規(guī)定值的情況下,判 斷為所述立體物是所述其他車輛的可能性較高;以及 控制單元,其在由所述非檢測對象物判定單元判斷為所述立體物是所述其他車輛的可 能性較高的情況下,使所述立體物判定單元容易判定為所述立體物是所述其他車輛。
【文檔編號】B60R1/00GK104094311SQ201380008399
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月2日
【發(fā)明者】深田修, 早川泰久 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社