(57)【要約】【課題】より正確に歩行者を検出することを可能とする歩行者検出装置、歩行者検出方法、プログラム及び媒体を提供すること。【解決手段】本発明による歩行者検出装置１は、検出対象領域を撮像して画像を出力する撮像手段２と、画像の前回画像と今回画像の比較から検出対象の動き量を検出する動き量検出手段３ａと、検出対象が開脚しているか否かを判定する開脚判定を行う開脚判定手段３ｂと、開脚判定において肯定である場合に開脚の歩幅を検出する歩幅検出手段３ｃと、動き量と歩幅に基づいたタイミングにおいて検出対象が閉脚しているか否かを判定する閉脚判定を行う閉脚判定手段３ｄと、閉脚判定で肯定である場合に、検出対象を歩行者として検出する歩行者検出手段３ｅを含む、ことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象領域を撮像して画像を出力する撮像手段と、前記画像の前回画像と今回画像の比較から検出対象の動き量を検出する動き量検出手段と、前記検出対象が開脚しているか否かを判定する開脚判定を行う開脚判定手段と、前記開脚判定において肯定である場合に開脚の歩幅を検出する歩幅検出手段と、前記動き量と前記歩幅に基づいたタイミングにおいて前記検出対象が閉脚しているか否かを判定する閉脚判定を行う閉脚判定手段と、前記閉脚判定で肯定である場合に、前記検出対象を歩行者として検出する歩行者検出手段を含む、ことを特徴とする歩行者検出装置。
【請求項２】
前記タイミングは、前記開脚判定から前記歩幅を前記動き量で除した所要時間が経過した時刻であることを特徴とする請求項１に記載の歩行者検出装置。
【請求項３】
検出対象領域を撮像して得られる画像の前回画像と今回画像の比較から検出対象の動き量を検出する動き量検出ステップと、前記検出対象が開脚しているか否かを判定する開脚判定を行う開脚判定ステップと、前記開脚判定において肯定である場合に開脚の歩幅を検出する歩幅検出ステップと、前記動き量と前記歩幅に基づいたタイミングにおいて前記検出対象が閉脚しているか否かを判定する閉脚判定を行う閉脚判定ステップと、前記閉脚判定で肯定である場合に、前記検出対象を歩行者として検出する歩行者検出ステップを含む、ことを特徴とする歩行者検出方法。
【請求項４】
請求項３に記載の歩行者検出方法を実行するプログラム。
【請求項５】
請求項４に記載のプログラムを格納した媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にＰＣＳ（PCS：Pre Crash Safety System）等において用いられる歩行者検出を行う歩行者検出装置、歩行者検出方法、プログラム及び媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上述したような歩行者検出装置としては、例えば下記の特許文献１に記載されたものが提案されている。この歩行者検出装置では、例えばＣＭＯＳカメラやＣＣＤカメラ等により撮像された画像を画像ＥＣＵ（Electronic Control Unit）により画像処理して、検出対象の下部について人間の脚部が開脚している場合と閉脚している場合のそれぞれに対応するテンプレートを用いてテンプレートマッチングを行い、検出対象が歩行者であるかを判定することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８８６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、検出対象の下部に対して上述した二種類のテンプレートマッチングを行って歩行者を正確に検出するにあたっては、特に閉脚に対応するテンプレートマッチングにおいて、棒状の物体と歩行者との識別が困難であるため、棒状の物体による誤検出が防止できないという問題が生じる。
【０００５】
すなわち上述したような従来技術においては、路面上に存在する電柱や信号や標識の柱大型車の角部などを始めとした棒状の物体の存在の有無、つまり、周辺状況にかかわらずに歩行者をより正確に検出することが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑み、より正確に歩行者を検出することを可能とする歩行者検出装置、歩行者検出方法、プログラム及び媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の問題を解決するため、本発明による歩行者検出装置は、検出対象領域を撮像して画像を出力する撮像手段と、前記画像の前回画像と今回画像の比較から検出対象の動き量を検出する動き量検出手段と、前記検出対象が開脚しているか否かを判定する開脚判定を行う開脚判定手段と、前記開脚判定において肯定である場合に開脚の歩幅を検出する歩幅検出手段と、前記動き量と前記歩幅に基づいたタイミングにおいて前記検出対象が閉脚しているか否かを判定する閉脚判定を行う閉脚判定手段と、前記閉脚判定で肯定である場合に、前記検出対象を歩行者として検出する歩行者検出手段を含む、ことを特徴とする。
【０００８】
なお、前記タイミングは、前記開脚判定から前記歩幅を前記動き量で除した所要時間が経過した時刻であることとしてよい。
【０００９】
上記の問題を解決するため、本発明による歩行者検出方法は、検出対象領域を撮像して得られる画像の前回画像と今回画像の比較から検出対象の動き量を検出する動き量検出ステップと、前記検出対象が開脚しているか否かを判定する開脚判定を行う開脚判定ステップと、前記開脚判定において肯定である場合に開脚の歩幅を検出する歩幅検出ステップと、前記動き量と前記歩幅に基づいたタイミングにおいて前記検出対象が閉脚しているか否かを判定する閉脚判定を行う閉脚判定ステップと、前記閉脚判定で肯定である場合に、前記検出対象を歩行者として検出する歩行者検出ステップを含む、ことを特徴とする。
【００１０】
なお、本発明のプログラムは、前記歩行者検出方法を実行するプログラムであり、本発明の媒体は、前記プログラムを格納した媒体である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、路面上に電柱や信号や標識の柱や大型車の角部などの柱状物体が存在する条件においても、より正確に歩行者を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る実施例の歩行者検出装置１の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】実施例の歩行者検出装置１における検出対象の一例を示す模式図である。
【図３】実施例の歩行者検出装置１の開脚判定において用いられる開脚テンプレートの一例を示す模式図である。
【図４】実施例の歩行者検出装置１の閉脚判定において用いられる閉脚テンプレートの一例を示す模式図である。
【図５】実施例の歩行者検出装置１の一実施形態における画像内の検出対象の開脚と閉脚の時間的推移の形態とパターンマッチングの適用を示す模式図である。
【図６】実施例の歩行者検出装置１における制御内容についてステップ毎に詳細を示すフローチャートである。
【図７】実施例の歩行者検出装置１において解消される従来技術における誤検出の態様を説明する模式図である。
【図８】実施例の歩行者検出装置１において解消される従来技術における誤検出の態様を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１４】
本実施例の白線検出装置１は、図１に示すように、車両に備えられて車両の前方の路面を撮像する前方カメラ２（撮像手段）と、前方カメラ２の撮像した画像を処理する画像ＥＣＵ３（Electronic Control Unit）により構成される。
【００１５】
前方カメラ２はＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラと内蔵されたマイクロコンピュータを含み、車両の前方に位置する検出対象領域を撮像し、撮像した撮像画像を二次元デジタル化して画像信号を生成して、この画像信号を出力信号として画像ＥＣＵ３に出力する。
【００１６】
画像ＥＣＵ３は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭおよびそれらを相互に接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭに格納されたプログラムに従い、以下に述べるそれぞれの制御を行う。本発明の媒体は画像ＥＣＵ３内のＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭに該当し、この媒体内には本発明のプログラムが格納されている。
【００１７】
画像ＥＣＵ３は、動き量検出手段３ａ、開脚判定手段３ｂ、歩幅検出手段３ｃ、閉脚判定手段３ｄ、歩行者検出手段３ｅ、を上述したプログラムの実行により実現される機能手段として含む。
【００１８】
画像ＥＣＵ３は、前方カメラ２から送信された画像信号の含む二次元デジタル化した画像を処理する。画像ＥＣＵ３の動き量検出手段３ａは、前回処理周期の前回画像と今回前方カメラ２から取得した今回画像とを比較して、例えば特開２００３−１０９００１号公報に記載される周知の手法により、オプティカルフローを計算して、検出対象領域中の検出対象（歩行者候補）と検出対象の動き量Ｄ（横速度）を検出する。
【００１９】
画像ＥＣＵ３の開脚判定手段３ｂは、例えば図２に示すような、画像内の検出対象の下部（脚部）に対して、プログラム内に含まれる例えば図３に示すような開脚した脚部を主体として含む「開脚テンプレート」を用いて、例えば上述した特許文献１に記載される周知の手法により、開脚テンプレートマッチングを行って開脚判定を行う。開脚判定手段３ｂは、開脚テンプレートマッチングにおける、マッチング度合（類似度）が所定値以上である場合には肯定と判定し、所定値未満である場合には否定と判定する。
【００２０】
この開脚判定において肯定と判定される場合には、歩幅検出手段３ｃは、開脚テンプレートの前提歩幅ＷＢと検出対象の歩幅Ｗは同じであるとみなして、前提歩幅ＷＢを検出対象の最大の歩幅Ｗとして検出する。あるいは、歩幅検出手段３ｃは画像内のピクセル数により歩幅Ｗを検出してもよい。
【００２１】
画像ＥＣＵ３の閉脚判定手段３ｄは、開脚判定において肯定と判定される場合に、動き量Ｄにより歩幅Ｗを除した所要時間Ｔを演算し、開脚判定が行われた時刻ｔ１に所要時間Ｔを加えて、閉脚判定を行うタイミングｔ２を演算する。閉脚判定手段３ｄは、タイミングｔ２において検出対象が閉脚しているか否かを判定する閉脚判定を行う。
【００２２】
この場合において、閉脚判定手段３ｄは、図４に示すような閉脚した脚部を主体として含む「閉脚テンプレート」を用いて、閉脚テンプレートマッチングを行って閉脚判定を行う。閉脚判定手段３ｄは、閉脚テンプレートマッチングにおける、マッチング度合（類似度）が所定値以上である場合には肯定と判定し、所定値未満である場合には否定と判定する。
【００２３】
この閉脚判定において肯定と判定される場合に、画像ＥＣＵ３の歩行者検出手段３ｅは、検出対象を歩行者であると認識して、検出対象を歩行者であるとするフラグを立てて、検出対象（歩行者候補）を歩行者として検出する。
【００２４】
ここで図２に示した検出対象の時間的推移による移動態様と、移動後の脚部の移動態様が図５に示す挙動を示す場合を例示する。図５（ａ）に示すように、検出対象が開脚している場合に、上述した開脚テンプレートマッチングを開脚判定手段３ｂが行った時刻ｔ１の後、図５（ｂ）の検出対象の開脚から閉脚への遷移形態を経て図５（ｃ）の閉脚に至るまでの所要時間Ｔを、閉脚判定手段３ｄは上述した歩幅Ｗを動き量Ｄ（横速度）で除した値として求めておく。
【００２５】
その後、時刻ｔ１から時間Ｔが経過したタイミングｔ２において、閉脚判定手段３ｄは、検出対象がちょうど図５（ｃ）に示す閉脚に至ると推定されるタイミングｔ２（閉脚タイミング）に、上述した閉脚テンプレートマッチングを行って、それによる閉脚判定が肯定である場合に、歩行者検出手段３ｅは、検出対象が歩行者であるものとして歩行者の検出を行う。なお、検出対象は図５（ｃ）に示す閉脚を経た後、図５（ｂ）とは逆の脚を交差させる図５（ｄ）に示す踏み出し姿勢を経た後、図５（ａ）とは逆脚の開脚の状態に至る。
【００２６】
以下、本実施例の歩行者検出装置１の制御内容を、図６に示すフローチャート及び具体的場面を用いて詳細に説明する。図３に示すステップＳ１において、開脚判定手段３ｂは画像を用いて開脚テンプレートマッチングを行い、ステップＳ２において、マッチング度合を計算しマッチング度合が所定値以上（肯定）であるか所定値未満（否定）であるかを判定する開脚判定を行う。
【００２７】
ステップＳ２において肯定と判定される場合には、ステップＳ３にすすみ、否定と判定される場合には、リターンにすすむ。ステップＳ３において、歩幅検出手段３ｃは歩幅Ｗを検出し、動き量検出手段３ａは動き量Ｄ（横速度）を演算する。
【００２８】
つづいてステップＳ４において、検出対象が開脚から閉脚に至ると推定される所要時間Ｔが開脚時ｔ１（ステップＳ２）から経過した後の閉脚タイミングｔ２において、閉脚判定手段３ｄは、閉脚テンプレートマッチングを行う。つづいて、ステップＳ５において、閉脚判定手段２ｄは、マッチング度合を計算しマッチング度合が所定値以上（肯定）であるか所定値未満（否定）であるかを判定する閉脚判定を行う。
【００２９】
ステップＳ５において、閉脚判定手段３ｄにより閉脚判定が肯定と判定された場合にはステップＳ６にすすみ、否定と判定された場合にはリターンにすすむ。ステップＳ６において、歩行者検出手段３ｅは、検出対象は歩行者であるものとしてフラグをたてる。以上述べた図６に示したフローチャートは画像ＥＣＵ３の処理周期毎に繰り返し実行されて、この実行により本発明の歩行者検出方法が実行される。
【００３０】
以上述べた制御内容により実現される本実施例の歩行者検出装置１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、図７に示すように、動き量検出手段３ａが検出対象範囲から検出対象を検出する段階において、例えば、歩行者である検出対象Ａと、標識の柱である検出対象Ｂを検出する場合において、単に閉脚テンプレートマッチングを行うと図８に示すように、検出対象Ａ、検出対象Ｂはともに、閉脚判定において肯定と判定される。
【００３１】
ところが、本実施例は、図５（ａ）に示す開脚状態の検出対象に対して、開脚テンプレートマッチングに基づく開脚判定を行い、図５（ｃ）に示す閉脚状態に至ると推定される閉脚タイミングｔ２にて閉脚テンプレートマッチングに基づく閉脚判定を行うことにより、検出対象が歩行者であることをより正確に検出することができる。
【００３２】
つまり、本実施例は、検出対象が開脚している時刻ｔ１から歩幅Ｗと動き量Ｄに基づいて演算される所要時間Ｔに基づいて定まる、検出対象が閉脚すると推定される閉脚タイミングｔ２にて閉脚テンプレートマッチングを行うことにより、閉脚判定で標識の柱等の柱状物体を閉脚した歩行者であると誤判定、誤検出してしまうことをより確実に防止できる。なお、本実施例は、検出対象が開脚した後閉脚する閉脚タイミングｔ２において歩行者と推定される検出対象と柱と推定される検出対象が仮に画像内の横方向に重なっていても確実に、歩行者を検出することができる。
【００３３】
また本実施例によれば、閉脚判定は開脚判定を行った後、所要時間Ｔが経過した後の閉脚タイミングｔ２において行うこととなり、閉脚判定と開脚判定を同時並行的に行う必要がない。このため本実施例は、画像ＥＣＵ３の処理負荷を軽減することができる。加えて本実施例は、上述した閉脚テンプレートを用いた閉脚判定の確実性を高めて、例えば閉脚判定のタイミングが合わずに開脚判定の肯定が二回連続して、検出対象が歩行者であると識別できなくなることも防止できる。
【００３４】
さらに本実施例は、特に特許文献１に示される従来技術に比して、検出対象の上半分、つまり歩行者の胴体又は頭であると推定される部分を検出する必要がないため、開脚テンプレート及び閉脚テンプレートをともに検出対象の下部つまり脚部を最低限含む形態とすればよい。このため本実施例は、画像ＥＣＵ３の処理負荷をさらに低減することができる。
【００３５】
加えて本実施例は、開脚テンプレートと閉脚テンプレートを検出対象の下部を最低限含む形態に絞ることにより、開脚判定と閉脚判定のテンプレートマッチングに必要な処理時間をより短くすることができる。
【００３６】
また上述したように本実施例では、画像ＥＣＵ３の処理負荷が軽減されることから、ＥＣＵとして要求される処理速度、処理周波数を低くすることができ、コストダウンと歩行者検出技術の汎用化を図ることができる。
【００３７】
さらに本実施例では、歩行者と推定される検出対象が開脚して歩いた後、一端立ち止まる場合でも、柱状物体と明確に区別した上で、検出対象を歩行者として認識して検出することができる。特に路上においては車両の挙動や他の歩行者や自転車、信号の変化に反応して歩行者が立ち止まる場面が多いため、本実施例はそのような場面にも適切に対応することができる。
【００３８】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、歩行者検出装置に関するものであり、周辺状況によらずに、特に標識や信号の柱、電柱、大型車の角部等の棒状物体の有無に係わらず、より歩行者の検出精度を高めることができるので、上述したＰＣＳ等の安全性、確実性を高めることができる。従って本発明は、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。
【符号の説明】
【００４０】
１      歩行者検出装置
２      前方カメラ（撮像手段）
３      画像ＥＣＵ
３ａ    動き量検出手段
３ｂ    開脚判定手段
３ｃ    歩幅検出手段
３ｄ    閉脚判定手段
３ｅ    歩行者検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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