(57)【要約】  灯火器検出装置は、カメラ画像の中から所定値以上の輝度差を有するエッジ部（３１ａ、３１ｂ）を検出し（２１）、エッジ部の輝度差を小さく調整して平滑画像を生成する（２２）。そして、平滑画像の中から、灯火器に供給される電力の交流周期と同期して輝度が変化する同期画素を抽出し（２４）、同期画素の中から灯火器を検出する（２６）。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、前記車両の周囲を撮像してカメラ画像を取得する撮像部と、
前記カメラ画像の中から、所定値以上の輝度差を有するエッジ部を検出するエッジ検出回路と、
前記カメラ画像の中の前記エッジ部の輝度差を小さく調整して平滑画像を生成するエッジ平滑回路と、
前記平滑画像の中から、灯火器に供給される電力の交流周期と同期して輝度が変化する同期画素を抽出する同期画素抽出回路と、
前記同期画素の中から、前記灯火器を検出する灯火器検出回路と、
を備えることを特徴とする灯火器検出装置。
【請求項２】
前記エッジ平滑回路は、前記エッジ部のうち、水平方向に連続するエッジ部の輝度差を小さく調整することを特徴とする請求項１に記載の灯火器検出装置。
【請求項３】
前記カメラ画像における前記エッジ部の位置変動の速度が基準値以上であるか否かを判断する車両挙動判断回路を更に備え、
前記同期画素抽出回路は、前記エッジ部の位置変動の速度が基準値以上である場合に、前記平滑画像の中から、交通信号機に供給される電力の交流周期と同期して輝度が変化する同期画素を抽出し、
同期画素抽出回路は、前記エッジ部の位置変動の速度が基準値未満である場合に、前記カメラ画像の中から、前記灯火器に供給される電力の交流周期と同期して輝度が変化する同期画素を抽出する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の灯火器検出装置。
【請求項４】
車両に搭載された撮像部を用いて、前記車両の周囲を撮像してカメラ画像を取得し、
前記カメラ画像の中から、所定値以上の輝度差を有するエッジ部を検出し、
前記カメラ画像の中の前記エッジ部の輝度差を小さく調整して平滑画像を生成し、
前記平滑画像の中から、灯火器に供給される電力の交流周期と同期して輝度が変化する同期画素を抽出し、
前記同期画素の中から、前記灯火器を検出する
ことを特徴とする灯火器検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、灯火器検出装置及び灯火器検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カメラで撮像された画像の中から信号機を検出する信号機検出装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１では、画像の中から、信号灯の色及び形状に基づいて信号灯候補を検出し、信号灯候補が所定の周期で点滅しているか否かを判断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０１５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カメラを搭載する車両が移動していると、移動中に撮像された画像に含まれる、所定値以上の輝度差を有するエッジ部の位置も移動する。これにより、エッジ部が移動した領域に輝度のステップ応答が生じ、広い周波数成分を持ったノイズが発生する。予め定めた周期で輝度が変動している画素を灯火器として抽出する場合、広い周波数成分を持ったノイズを灯火器として誤認識してしまう場合がある。【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、エッジ部が移動しても輝度のステップ応答を灯火器として誤検出することを抑制して、安定して灯火器を検出できる灯火器検出装置及び灯火器検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係わる灯火器検出装置は、カメラ画像の中から所定値以上の輝度差を有するエッジ部を検出し、エッジ部の輝度差を小さく調整して平滑画像を生成する。そして、平滑画像の中から、灯火器に供給される電力の交流周期と同期して輝度が変化する同期画素を抽出し、同期画素の中から灯火器を検出する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、エッジ部の隣接する画素の間の輝度差である輝度勾配が滑らかになるので、エッジ部が画像上の位置を移動することによる画素の輝度のステップ応答の輝度差が小さくなることにより、電力周波数帯のノイズ強度が小さくなり、画素の輝度のステップ応答によるノイズを灯火器として誤検出することが抑制され、安定して灯火器を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１実施形態に係わる灯火器検出装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａ（ａ）はカメラ画像を示し、図２Ａ（ｂ）は図２Ａ（ａ）から検出されたエッジ部を示し、図２Ａ（ｃ）は図２Ａ（ｂ）のエッジ部の輝度を調整して生成された平滑画像を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂ（ａ）はカメラ画像を示し、図２Ｂ（ｂ）は図２Ｂ（ａ）から検出された、水平方向に連続するエッジ部を示し、図２Ｂ（ｃ）は図２Ｂ（ｂ）のエッジ部の輝度を調整して生成された平滑画像を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、周囲の８画素の輝度を用いて中央の画素の輝度を調整する平滑処理の一例を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂ（ａ）及び（ｂ）は、周囲の６画素の輝度を用いて中央の画素の輝度を調整する平滑処理であって、縦方向に伸びるエッジ部の平滑化処理の例を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃ（ａ）及び（ｂ）は、周囲の６画素の輝度を用いて中央の画素の輝度を調整する平滑処理であって、横方向に伸びるエッジ部の平滑化処理の例を示す図である。
【図４】図４は、同期画像生成回路２４及び基準信号設定回路２３の詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、図１の灯火器検出装置を用いた灯火器検出方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、第２実施形態に係わる灯火器検出装置の全体構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、図６の灯火器検出装置を用いた灯火器検出方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１を参照して、第１実施形態に係わる灯火器検出装置の全体構成を説明する。信号機検出装置は、車両に搭載され、車両の周囲を撮像してカメラ画像を取得する撮像部１１と、撮像部１１により取得されたカメラ画像を用いて灯火器を検出する画像処理部１２と、地図データベースとを備える。
【００１１】
撮像部１１は、固体撮像素子（イメージセンサ）、例えばＣＣＤ又はＣＭＯＳを備えたディジタルカメラであって、画像処理が可能なカメラ画像を取得する。撮像部１１は、所定の時間間隔で繰り返し車両の例えば前方を撮像して、連続する複数のカメラ画像を取得する。撮像部１１は、灯火器に供給される系統電源の１交流周期の間に、複数回の撮像を行う。撮像部１１は、各カメラ画像に、車両の前方に存在する灯火器を写すことができる。つまり、イメージセンサは、少なくとも、灯火器を検出することができる程度の感度を有する。
【００１２】
ここで、「灯火器」は、系統電源が供給されて発光する人工光源であって、交通信号機の信号灯、自発光式の道路標識、その他の電灯（自発光式の看板、自動販売機などの発光部）が含まれる。
【００１３】
画像処理部１２は、撮像部１１により取得されたカメラ画像のデータを受信し、カメラ画像の中に含まれる灯火器の種別を検出する。検出された灯火器の情報は、例えば車両の自動運転を実現するためのコントローラを含む、車両に搭載された他の処理演算装置（車両ＣＰＵ１６）に転送される。画像処理部１２は、例えば、ＣＰＵ、メモリ、及び入出力部を備えるマイクロコントローラからなり、予めインストールされたコンピュータプログラムを実行することにより、灯火器検出装置が備える複数の情報処理回路を構成する。画像処理部１２は、カメラ画像から灯火器を検出する一連の情報処理サイクル（エッジ検出処理、エッジ平滑化処理及び電力同期処理を含む）を、連続する複数のカラー画像毎に繰り返し実行する。画像処理部１２は、車両にかかわる他の制御に用いるＥＣＵと兼用してもよい。
【００１４】
画像処理部１２により構成される複数の情報処理回路には、エッジ検出回路２１と、エッジ平滑回路２２と、基準信号設定回路２３と、同期画像生成回路２４と、灯火器検出回路２６とが含まれる。
【００１５】
エッジ検出回路２１は、カメラ画像の中から、隣接する画素の間の輝度差が所定値以上のエッジ部を検出する。例えば、エッジ検出回路２１は、図２Ａ（ａ）に示すカメラ画像から、図２Ａ（ｂ）に示すエッジ部３１ａを検出する。図２Ａ（ａ）中の（０）と（２５５）はそれぞれ輝度値（８ビット）を示す。（０）が黒、（２５５）が白を示す。図２Ａ（ａ）中の格子は画素を示す。エッジ検出回路２１は、隣接する画素の間で、予め定めた閾値以上の輝度差を生じる部分を、エッジ部３１ａとして検出する。図２Ａ（ａ）中の輝度（０）と（２５５）が隣接している部分は、エッジ部３１ａとして検出される。図２Ａ（ｂ）に示すエッジ部３１ａは、縦４画素及び横４画素の方形状に連続する合計１６画素により構成される。エッジ部の高輝度領域がカメラ画像上を移動すると、エッジ部が移動した画素の輝度はステップ応答で変化するため、広い周波数帯域で輝度値がノイズとして発生する。灯火器に供給される電力交流周期の周波数帯域にノイズが発生すると、ノイズも同期して輝度が変化する同期画素として抽出してしまう。よって、予め定める閾値である所定値は、同期画像として抽出されてしまうノイズが発生するエッジ部の輝度差に基づいて設定する。
【００１６】
具体的なエッジ検出方法は特に問わず、既存の技術を用いることができる。例えば、ソーベル・オペレータ、Ｐｒｅｗｉｔｔオペレータ、キャニー法を用いることができる。
【００１７】
エッジ平滑回路２２は、カメラ画像の中のエッジ部３１ａの輝度差を小さく調整して平滑画像を生成する。例えば、エッジ平滑回路２２は、図２Ａ（ａ）に示すカメラ画像の中のうち、敢えて、エッジ部３１ａの輝度差を小さく調整して、図２Ａ（ｃ）に示す平滑画像を生成する。このとき、図２Ａ（ｂ）のカメラ画像の中のうち、敢えて、エッジ部３１ａにおける隣接する画素の間の輝度差である輝度勾配が緩やかになるように輝度差を小さく調整する。その一例として、エッジ平滑回路２２は、図２Ａ（ｂ）に示した、エッジ部３１ａを構成する合計１６画素の各輝度を、次に示す平滑処理により、調整する。同期画像として抽出されてしまうノイズが発生しないエッジ部３１ａの輝度差となるように、小さく調整する。
【００１８】
図３Ａにおいて、「０」と表記された中央の画素がエッジ部３１ａを構成する画素に相当する。図３Ａの方法では、当該画素の輝度を、その周囲の８画素の輝度の平均値に調整する。この処理を、エッジ部３１ａを構成する１６画素の各々に実施する。これにより、図２Ａ（ｃ）に示すように、エッジ部３１ａの４辺を成す８画素の輝度が（１９２）に調整され、エッジ部３１ａの４角を成す４画素の輝度が（９６）に調整される。このようにして、図２Ａ（ａ）のカメラ画像は、そのエッジ部３１ａにおける隣接する画素の間の輝度差である輝度勾配が緩やかになるように輝度差が小さく調整され、図２Ａ（ｃ）の平滑画像が生成される。輝度が調整された８つの画素に囲まれた、輝度が調整されていない、縦２画素及び横２画素からなる画素群は、灯火器を検出するための領域３２ａを構成する。
【００１９】
このほか、図３Ｂ（ａ）、（ｂ）は縦方向に伸びるエッジ部を平滑処理する例を示し、図３Ｃ（ａ）、（ｂ）は横方向に伸びるエッジ部を平滑処理する例を示す。つまり、図２Ａ（ｂ）のエッジ部３１ａのうち、垂直方向に伸びるエッジ部と水平方向に伸びるエッジ部とで異なる方法で平滑処理を実施しても構わない。或いは、後述するように、画像の移動方向に応じて、水平方向或いは垂直方向に伸びるエッジ部のみを平滑処理しても構わない。
【００２０】
同期画像生成回路２４（同期画素抽出回路）は、平滑画像の中から、灯火器に供給される電力の交流周期と同期して輝度が変化する同期画素を抽出して、同期画素からなる同期画像を生成する。基準信号設定回路２３は、同期画素を抽出する際に用いる基準信号を設定する。
【００２１】
図４に示すように、同期画像生成回路２４は、画像メモリ３５と、乗算回路３６と、平均処理回路３７とを備える。基準信号設定回路２３は、基準信号生成回路３８と、位相判定回路３９とを備える。先ず、基準信号生成回路３８は、図１に示す自車位置情報１４を用いて車両周辺における系統電源（商用電源）の周波数情報を取得し、系統電源を全波整流した交流電力の周期（例えば、１００Ｈｚ）で強度が変動する基準信号を生成する。なお、自車位置情報１４は、ＧＰＳ信号などの測位信号や、カメラ画像に写るランドマークの位置情報から求めることができる。
【００２２】
乗算回路３６は、画像メモリ３５に記憶されている平滑画像を読み出して、基準信号を乗算することにより、同期画素を抽出する。乗算回路３６は、画像メモリ３５に同時に記憶されている複数の平滑画像の各々について、上記した乗算処理を実施する。平均処理回路３７は、乗算回路３０による平滑画像毎の乗算結果の平均値を求め、同期画素からなる同期画像として出力する。
【００２３】
なお、位相判定回路３９は、基準信号の位相が平滑画像の輝度変動の位相に同期しているかを判断して、その判断結果を基準信号生成回路３８にフィードバックする。基準信号生成回路３８は、このフィードバックを受け、基準信号の位相が平滑画像の輝度変動に同期するように、基準信号の位相を調整する。具体的には、乗算回路３６の乗算結果、つまり同期画素の輝度が最大値を取るように、基準信号の位相を調整する。このフィードバック制御により、同期画像の輝度が高めることができる。
【００２４】
灯火器に供給される電力は、商用電源の電力を全波整流した交流電力である。商用電源から電力の供給を受けて点灯する灯火器の輝度は、全波整流した交流電力の周期（例えば、１００Ｈｚ）と同じ周期で変化する。灯火器に供給される電力の交流周期に同期して輝度が変化する同期画素を平滑画像の中から抽出することができる。
【００２５】
実施形態では、エッジ部における隣接する画素の間の輝度差である輝度勾配が緩やかになるようにエッジ部の輝度差を小さく調整したうえで、電力の交流周期と同期して輝度が変化する同期画素を抽出する。これにより、高輝度領域が空間移動している状況においても、時間周波数の同期検出に空間周波数が混入しにくくなり、同期画像に含まれるノイズを低減することができる。
【００２６】
灯火器検出回路２６は、同期画像の中から予め定めた輝度閾値よりも輝度が高い同期画素を灯火器として判定して、同期画像上の灯火器の位置を検出する。そして、同期画像、エッジ画像、或いはカメラ画像の少なくとも何れか１つを用いて、灯火器の種別を検出する。例えば、灯火器検出回路２６は、パターンマッチングを用いて、灯火器の形状が自発光式の道路標識と類似するか否かを判断する。そして、灯火器検出回路２６は、灯火器の位置に対応するカメラ画像の位置の色相が交通信号機の灯火色と類似するか否かを判断する。これらの判断機能によって、灯火器が交通信号機の信号灯、自発光式の道路標識、あるいは、その他の電灯であるかを判断することができる。
【００２７】
図５のフローチャートを参照して、図１の灯火器検出装置を用いた灯火器検出方法の一例を説明する。
【００２８】
先ず、ステップＳ０１において、撮像部１１は、カメラ画像を連続して取得する。取得した複数のカメラ画像はメモリに記憶される。系統電源の１交流周期の間に、例えば６枚のカメラ画像が取得された後に、ステップＳ０３に進む。エッジ検出回路２１は、例えば、ソーベル・オペレータ、Ｐｒｅｗｉｔｔオペレータを用いて、カメラ画像（図２Ａ（ａ））の中から、所定値以上の輝度差を有するエッジ部３１ａ（図２Ａ（ｂ））を検出する。
【００２９】
次に、ステップＳ０５に進み、図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｃを参照して説明したように、エッジ平滑回路２２は、エッジ部３１ａにおける隣接する画素の間の輝度差である輝度勾配が緩やかになるように、カメラ画像の輝度差を小さく調整して平滑画像（図２Ａ（ｃ））を生成する。
【００３０】
ステップＳ０７に進み、同期画像生成回路２４は、平滑画像の中から、灯火器に供給される電力の交流周期と同期して輝度が変化する同期画素を抽出して、同期画素からなる同期画像を生成する。ステップＳ０９に進み、位相判定回路３９は、同期画像を参照して、基準信号の位相が平滑画像の輝度変動に同期しているかを判断する。例えば、同期画像全体の平均輝度値が所定値未満である場合、同期していないと判断し（ステップＳ０９でＮＯ）、位相判定回路３９は、その判断結果を基準信号生成回路３８にフィードバックする。基準信号生成回路３８は、このフィードバックを受け、基準信号の位相が平滑画像の輝度変動に同期するように、基準信号の位相を調整する（ステップＳ１０）。
【００３１】
同期していると判断した場合（ステップＳ０９でＹＥＳ）、ステップＳ１１に進み、灯火器検出回路２６は、同期画像の中から予め定めた輝度閾値よりも輝度が高い同期画素の集まり（画素群）を灯火器として判定して、同期画像上の灯火器の位置を検出する。灯火器検出回路２６は、パターンマッチングを用いて、灯火器（画素群）の形状が自発光式の道路標識と類似するか否かを判断する。自発光式の道路標識と類似する場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、灯火器検出回路２６は、灯火器（画素群）を自発光式の道路標識としてラベリングし（ステップＳ１５）、ステップＳ２１に進む。
【００３２】
自発光式の道路標識と類似しない場合（ステップＳ１１でＮＯ）、灯火器検出回路２６は、灯火器の位置に対応するカメラ画像の位置の色相が交通信号機の灯火色と類似するか否かを判断する（ステップＳ１３）。交通信号機の灯火色と類似する場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、灯火器検出回路２６は、灯火器（画素群）を交通信号機の信号灯としてラベリングし（ステップＳ１７）、ステップＳ２１に進む。交通信号機の灯火色と類似しない場合（Ｓ１３でＮＯ）、灯火器検出回路２６は、灯火器（画素群）を他の電灯としてラベリングし（ステップＳ１９）、ステップＳ２１に進む。
【００３３】
同期画像の中から灯火器として判定された全ての画素群の種別判断が完了していなければ（ステップＳ２１でＮＯ）、ステップＳ１１に戻り、判断していない画素群（灯火器）について種別判断を実施する。全ての画素群（灯火器）について種別判断が完了した後（ステップＳ２１でＹＥＳ）、灯火器検出装置は、検出された灯火器の情報を車両ＣＰＵ１６に転送する。
【００３４】
以上説明したように、第１実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。
第１実施形態では、エッジ部における隣接する画素の間の輝度差である輝度勾配が緩やかになるように、敢えて、エッジ部の輝度差を小さく調整したうえ（Ｓ０５）で、電力の交流周期と同期して輝度が変化する同期画素を抽出する（Ｓ０７）。エッジ部の隣接する画素の間の輝度差である輝度勾配が滑らかになる。エッジ部の高輝度領域がカメラ画像上を移動すると、エッジ部が移動した画素の輝度はステップ応答で変化するため、広い周波数帯域で輝度値がノイズとして発生する。移動による輝度変化が大きいほど、また、移動速度が速いほど、ノイズ量が大きくなる。灯火器に供給される電力交流周期の周波数帯域にノイズが発生すると、ノイズも同期して輝度が変化する同期画素として抽出してしまう。そのため、エッジ部における隣接する画素の間の輝度差である輝度勾配が緩やかになるようにエッジ部の輝度差を小さく調整されることによって、エッジ部が画像上の位置を移動することによる画素の輝度のステップ応答によるノイズを同期画素として誤検出することが抑制されるので、同期画像に含まれるノイズが減少し、安定して灯火器を検出することができる。
【００３５】
（変形例）
第１実施形態（図２Ａ）では、エッジ検出及び平滑処理の対象とするエッジ部に関し、それが延在する方向（水平、垂直）を限定していない。車両が走行している実走行環境において、車体は上下に振動するため、エッジ部の移動量は、水平方向よりも垂直方向が多くなる。そこで、画像処理負担を軽減してノイズを効率的に除去するために、エッジ部のうち、水平方向に連続するエッジ部のみ、その輝度差を小さく調整するようにしてもよい。
【００３６】
例えば、図１のエッジ平滑回路２２は、エッジ検出回路２１により検出された図２Ａ（ｂ）に示すエッジ部３１ａのうち、水平方向に連続するエッジ部３１ａにのみ、隣接する画素の間の輝度差である輝度勾配が緩やかになるような輝度差を小さくする調整を実施してもよい。例えば、図３Ｃのマトリックスを用いることにより、エッジ部３１ａのうち水平方向に連続するエッジ部３１ａにのみ、平滑化処理を行うことができる。これにより、図２Ｂ（ｃ）に示すような平滑画像を生成することができる。
【００３７】
或いは、図１のエッジ検出回路２１が、図２Ｂ（ａ）のカメラ画像から、水平方向に連続するエッジ部３１ｂのみを検出してもよい。この場合、エッジ平滑回路２２は、エッジ検出回路２１により検出された全てのエッジ部３１ｂに平滑化処理を実施することができる。図２Ｂ（ｃ）に示すような平滑画像を生成することができる。図２Ｂ（ｃ）において、輝度が調整されない、縦２画素及び横４画素からなる画素群は、灯火器を検出するための領域３２ｂを構成する。水平及び垂直方向の両エッジを平滑化する図２Ａ（ｃ）の検出領域３２ａに比べて、図２Ｂ（ｃ）の検出領域３２ｂは、広い。これは、垂直方向に延在するエッジ部が平滑化されずにカメラ画像のまま残されているからである。
【００３８】
エッジ部のうち、水平方向に連続するエッジ部における隣接する画素の間の輝度差である輝度勾配を緩やかにする。これにより、垂直方向に連続するエッジ部は平滑化されずに、灯火器を検出するための領域として残すことができる。よって、エッジ部のノイズを効率よく低減しつつ、車両から遠く輝度の小さい灯火器であっても感度良く検出することができる。また、エッジ検出或いはエッジ平滑化に係わる画像処理負担が軽減される。
【００３９】
（第２実施形態）
カメラ画像におけるエッジ部の位置変動の速度が速くなると、エッジ部が移動した領域にノイズが発生しやすくなる。カメラ画像におけるエッジ部の位置変動の速度が遅ければ、ノイズは発生し難いため、エッジ部を平滑化せずにそのまま残して、検出領域を広く確保することが望ましい。第２実施形態では、カメラ画像におけるエッジ部の変動速度に応じて、ノイズ抑制の必要性を判断する灯火器検出装置及び灯火器検出方法を説明する。
【００４０】
図６に示すように、第２実施形態に係わる灯火器検出装置は、図１に比べて、車両挙動判断回路１３を更に備える点が相違する。車両挙動判断回路１３は、画像処理部１２と同様にして、例えばマイクロコントローラからなり、予めインストールされたコンピュータプログラムを実行することにより、車両挙動判断回路１３を構成する。
【００４１】
車両挙動判断回路１３は、カメラ画像におけるエッジ部の位置変動の速度が基準値以上であるか否かを判断する。基準値は、エッジ部の平滑化処理の必要性の有無を判断する基準となる値であり、予め定めた値である。車両挙動判断回路１３は、横滑り防止装置（ＥＳＣ）からＣＡＮ通信により得られる車両のピッチング情報やサスペンションストローク情報に基づいて、カメラ画像におけるエッジ部の位置変動の速度を推定することができる。
【００４２】
図７は、図６の灯火器検出装置を用いた灯火器検出方法の一例を示す。カメラ画像におけるエッジ部の位置変動の速度が基準値以上であれば（ステップＳ０２でＹＥＳ）、第１実施形態と同様にして、エッジの検出（Ｓ０３）及び平滑化（Ｓ０５）を実施する。一方、エッジ部の位置変動の速度が基準値未満であれば（ステップＳ０２でＮＯ）、エッジの検出及び平滑化を実施せずに、同期画像生成回路２４は、カメラ画像から直接、同期画像を生成すればよい（ステップＳ０７）。その他の手順は、図５と同じである。
【００４３】
カメラ画像におけるエッジ部の位置変動の速度が速くなるとノイズが発生しやすくなる。そこで、カメラ画像におけるエッジ部の位置変動の速度が基準値以上である場合、ノイズ発生を抑制するために、平滑画像の中から同期画素を抽出する。一方、速度が基準値未満であれば、ノイズはあまり発生しないため、カメラ画像の中から同期画素を抽出する。このように、カメラ画像におけるエッジ部の位置変動の速度に応じてノイズ抑制の必要性を判断する。よって、カメラ画像から平滑画像への画像処理負担が軽減され、且つエッジ部によるノイズを効率的に抑制することができる。
【００４４】
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【符号の説明】
【００４５】
１１  撮像部
１３  車両挙動判断回路
２１  エッジ検出回路
２２  エッジ平滑回路
２３  基準信号設定回路
２４  同期画像生成回路（同期画素抽出回路）
２６  灯火器検出回路
３１ａ、３１ｂ  エッジ部
【図１】
2017006451.tif 000003
【図２Ａ】
2017006451.tif 000004
【図２Ｂ】
2017006451.tif 000005
【図３Ａ】
2017006451.tif 000006
【図３Ｂ】
2017006451.tif 000007
【図３Ｃ】
2017006451.tif 000008
【図４】
2017006451.tif 000009
【図５】
2017006451.tif 000010
【図６】
2017006451.tif 000011
【図７】
2017006451.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成28年3月31日(2016.3.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、前記車両の周囲を撮像してカメラ画像を取得する撮像部と、
前記カメラ画像の中から、所定値以上の輝度差を有するエッジ部を検出するエッジ検出回路と、
前記エッジ部の画素と前記エッジ部に隣接する画素とに対して前記エッジ部の輝度差を小さく調整した平滑画像を生成するエッジ平滑回路と、
前記平滑画像の中から、灯火器に供給される電力の交流周期と同期して輝度が変化する同期画素を抽出する同期画素抽出回路と、
前記同期画素の中から、前記灯火器を検出する灯火器検出回路と、
を備えることを特徴とする灯火器検出装置。
【請求項２】
前記エッジ平滑回路は、前記エッジ部のうち、水平方向に連続するエッジ部の輝度差を小さく調整することを特徴とする請求項１に記載の灯火器検出装置。
【請求項３】
前記カメラ画像における前記エッジ部の位置変動の速度が基準値以上であるか否かを判断する車両挙動判断回路を更に備え、
前記同期画素抽出回路は、前記エッジ部の位置変動の速度が基準値以上である場合に、前記平滑画像の中から、交通信号機に供給される電力の交流周期と同期して輝度が変化する同期画素を抽出し、
同期画素抽出回路は、前記エッジ部の位置変動の速度が基準値未満である場合に、前記カメラ画像の中から、前記灯火器に供給される電力の交流周期と同期して輝度が変化する同期画素を抽出する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の灯火器検出装置。
【請求項４】
車両に搭載された撮像部を用いて、前記車両の周囲を撮像してカメラ画像を取得し、
前記カメラ画像の中から、所定値以上の輝度差を有するエッジ部を検出し、
前記エッジ部の画素と前記エッジ部に隣接する画素とに対して前記エッジ部の輝度差を小さく調整した平滑画像を生成し、
前記平滑画像の中から、灯火器に供給される電力の交流周期と同期して輝度が変化する同期画素を抽出し、
前記同期画素の中から、前記灯火器を検出する
ことを特徴とする灯火器検出方法。
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月24日(2018.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
画像処理部１２は、撮像部１１により取得されたカメラ画像のデータを受信し、カメラ画像の中に含まれる灯火器の種別を検出する。検出された灯火器の情報は、例えば車両の自動運転を実現するためのコントローラを含む、車両に搭載された他の処理演算装置（車両ＣＰＵ１６）に転送される。画像処理部１２は、例えば、ＣＰＵ、メモリ、及び入出力部を備えるマイクロコントローラからなり、予めインストールされたコンピュータプログラムを実行することにより、灯火器検出装置が備える複数の情報処理回路を構成する。画像処理部１２は、カメラ画像から灯火器を検出する一連の情報処理サイクル（エッジ検出処理、エッジ平滑化処理及び電力同期処理を含む）を、連続する複数のカメラ画像毎に繰り返し実行する。画像処理部１２は、車両にかかわる他の制御に用いるＥＣＵと兼用してもよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
乗算回路３６は、画像メモリ３５に記憶されている平滑画像を読み出して、基準信号を乗算することにより、同期画素を抽出する。乗算回路３６は、画像メモリ３５に同時に記憶されている複数の平滑画像の各々について、上記した乗算処理を実施する。平均処理回路３７は、乗算回路３６による平滑画像毎の乗算結果の平均値を求め、同期画素からなる同期画像として出力する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記カメラ画像における前記エッジ部の位置変動の速度が基準値以上であるか否かを判断する車両挙動判断回路を更に備え、
前記同期画素抽出回路は、前記エッジ部の位置変動の速度が基準値以上である場合に、前記平滑画像の中から、前記灯火器に供給される電力の交流周期と同期して輝度が変化する同期画素を抽出し、
同期画素抽出回路は、前記エッジ部の位置変動の速度が基準値未満である場合に、前記カメラ画像の中から、前記灯火器に供給される電力の交流周期と同期して輝度が変化する同期画素を抽出する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の灯火器検出装置。
【国際調査報告】
2017006451.tif 000013
2017006451.tif 000014