(57)【要約】【課題】  撮像画像内に存在する物体の自車両から見た位置関係を判定すること。【解決手段】  制御装置１０３は、カメラ１０１で複数フレーム撮像された画像内に存在する物体のエッジを抽出し、抽出した複数のエッジの中から物体の境界となる観測候補エッジを検出する。そして、検出した観測候補エッジを挟んだ位置に、それぞれ所定の大きさの観測領域を設定し、設定したそれぞれの観測領域のフレーム間での相関値を算出する。この算出結果に基づいて、それぞれの観測領域内に存在する物体の自車両から見た位置関係を判定する。【選択図】      図１
2006285909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段によって複数フレーム撮像された画像内に存在する物体のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
前記エッジ抽出手段で抽出したエッジの中から異なる物体の境界、または物体と背景との境界となる観測候補エッジを検出する観測候補エッジ検出手段と、
前記観測候補エッジ検出手段で検出した観測候補エッジを挟んだ位置に、それぞれ所定の大きさの観測領域を設定する観測領域設定手段と、
前記観測領域設定手段で設定したそれぞれの観測領域のフレーム間での相関値を算出し、この算出結果に基づいて、それぞれの観測領域内に存在する異なる物体の自車両から見た位置関係、または物体と背景との自車両から見た位置関係を判定する判定手段とを備えることを特徴とする車載物体検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載物体検出装置において、
前記判定手段は、算出したそれぞれの観測領域のフレーム間での相関値に基づいて、
（１）フレーム間での相関値が大きい方の観測領域内に存在する物体または背景は、フレーム間での相関値が小さい方の観測領域内に存在する物体または背景よりも自車両から見て手前に位置していると判定し、
（２）フレーム間での相関値が小さい方の観測領域内に存在する物体または背景は、フレーム間での相関値が大きい方の観測領域内に存在する物体または背景よりも自車両から見て奥に位置していると判定することを特徴とする車載物体検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車載物体検出装置において、
前記判定手段は、算出したそれぞれの前記観測領域のフレーム間での相関値が所定値以下である場合には、その観測領域のフレーム間での相関値が所定値より大きくなるまで、その観測領域の大きさを、当該観測領域に対応した観測候補エッジの方向に対して垂直方向に所定画素ずつ拡大して、拡大した前記観測領域のフレーム間での相関値を算出することを特徴とする車載物体検出装置。
【請求項４】
請求項２に記載の車載物体検出装置において、
前記判定手段は、算出したそれぞれの観測領域のフレーム間での相関値が所定値以下である場合には、その観測領域に対応した観測候補エッジと同一の方向のフレーム間での観測領域の動きを観測して、それぞれの観測領域のフレーム間での観測領域の相関の大きさを判定することを特徴とする車載物体検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の車載物体検出装置において、
前記判定手段は、前記観測領域内に存在する画素の濃度分散を算出し、算出した濃度分散が所定の閾値以上である場合に、その観測領域内には物体が存在すると判定することを特徴とする車載物体検出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の車載物体検出装置において、
前記判定手段は、前記観測領域設定手段で設定したそれぞれの観測領域のフレーム間での相関値を算出するに当たって、前記観測領域内に存在する物体の大きさを一定に保つために、あらかじめ画像のスケール変換を行うことを特徴とする車載物体検出装置。
【請求項７】
撮像手段によって複数フレーム撮像された画像内に存在する物体のエッジを抽出し、
抽出したエッジの中から異なる物体の境界、または物体と背景との境界となる観測候補エッジを検出し、
検出した観測候補エッジを挟んだ位置に、それぞれ所定の大きさの観測領域を設定し、
設定したそれぞれの観測領域のフレーム間での相関値を算出し、この算出結果に基づいて、それぞれの観測領域内に存在する異なる物体の自車両から見た位置関係、または物体と背景との自車両から見た位置関係を判定することを特徴とする物体検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、カメラで撮像した画像を画像処理して、画像内に存在する物体や背景の位置関係を判定する車載物体検出装置、および物体検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次のような車両周辺監視装置が特許文献１によって知られている。この車両周辺監視装置では、カメラで撮像した画像からオプティカルフローを算出して、画像内に存在する移動物体の位置関係を検出する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−６７７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の装置においては、画像内に存在する移動物体の位置関係を検出するために、画像全体を画像処理してオプティカルフローを算出する必要があるため、処理が複雑になり、処理負荷が増大する可能性があるという問題が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、撮像手段によって複数フレーム撮像された画像内に存在する物体のエッジを抽出し、抽出したエッジの中から異なる物体の境界、または物体と背景との境界となる観測候補エッジを検出し、検出した観測候補エッジを挟んだ位置に、それぞれ所定の大きさの観測領域を設定し、設定したそれぞれの観測領域のフレーム間での相関値を算出し、この算出結果に基づいて、それぞれの観測領域内に存在する異なる物体の自車両から見た位置関係、または物体と背景との自車両から見た位置関係を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、観測候補エッジを挟んだ位置に設定したそれぞれの観測領域のフレーム間での相関値を算出し、この算出結果に基づいて、それぞれの観測領域内に存在する異なる物体の自車両から見た位置関係、または物体と背景との自車両から見た位置関係を判定するようにした。これによって、処理の対象を観測領域内のみに限定することができることから、処理負荷を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本実施の形態における車載物体検出装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。車載物体検出装置１００は、車両に搭載され、車両前方を撮像するカメラ１０１と、カメラ１０１で撮像した画像を格納する画像メモリ１０２と、ＣＰＵ、メモリ、およびその他周辺回路を含み、後述する各種処理を実行する制御装置１０３とを備えている。
【０００８】
カメラ１０１は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を有した高速カメラであり、自車両の走行中に連続的に車両前方を撮像し、各フレームごとに画像メモリ１０２に出力する。
【０００９】
制御装置１０３は、後述するように、連続して撮像される複数フレームの画像に対して、画像処理を行うことによって、撮像画像内に含まれる物体の位置関係を判定する。具体的には、撮像画像内に複数の物体が存在する場合に、自車両から見て、任意の物体が他の物体に対して手前に存在するのか、あるいは奥に存在するのかを判定することによって、物体の位置関係を判定する。このために、次のように処理を行う。
【００１０】
まず、撮像画像、例えば図２（ａ）に示すような先行車両ＡおよびＢが映っている画像に対して、例えばＳｏｂｅｌフィルタなどのエッジ抽出用フィルタを適用して、撮像画像内のエッジを抽出する。そして、抽出したエッジの濃度勾配が所定値以上である複数のエッジを、異なる物体の境界、または物体と背景との境界を示すエッジの候補、すなわち観測候補エッジとして検出する。これによって、例えば図２（ｂ）に示すように、先行車両ＡおよびＢの境界となる観測候補エッジ２ａが検出される。
【００１１】
その後、検出した観測候補エッジ２ａの両側、すなわち観測候補エッジ２ａを挟んだ位置にそれぞれ所定の大きさ、例えば縦３画素×横１０画素の観測領域を設定する。観測候補エッジが図２（ｂ）に示したように撮像画像上の縦方向のエッジ（縦エッジ）である場合には、図２（ｃ）に示すように、観測候補エッジ２ａの左右両側にそれぞれ１つずつの観測領域２ｂおよび２ｃを設定する。また、検出した観測候補エッジが横方向のエッジ（横エッジ）である場合には、観測候補エッジの上下にそれぞれ１つずつの観測領域を設定する。
【００１２】
そして、検出した各観測候補エッジ２ａを連続して撮像されるフレーム間で追跡する。すなわち、次フレームにおいて、前フレームで設定した各観測候補エッジ２ａ近傍の所定範囲内に存在するエッジを検出し、検出されたエッジを前フレームにおいて検出された観測候補エッジ２ａであると判定する。これによって、前フレームにおける各観測候補エッジ２ａの、次フレームにおける位置を特定することができ、各観測候補エッジ２ａをフレーム間で追跡することができる。
【００１３】
このようにフレーム間で各観測候補エッジ２ａを追跡しながら、各フレームにおける全ての観測候補エッジ２ａの画像上における位置と、各観測候補エッジ２ａの両側に設置した観測領域２ｂおよび２ｃ内のそれぞれの濃度値とを対応付けて、制御装置１０３が有するメモリ上に記憶していく。そして、任意の２フレーム、例えば時刻ｔに撮像されたフレームと、時刻ｔ＋ｎに撮像されたフレームにおける観測領域２ｂおよび２ｃ内の濃度値を次のように比較して、観測候補エッジ２ａの両側に存在する物体の位置関係を判定する。
【００１４】
例えば、時刻ｔに撮像されたフレームにおいて、先行車両ＡおよびＢが図３（ａ）に示すように存在し、このときの観測候補エッジ２ａの横方向（ｘ軸方向）のエッジ位置がＸｔである場合に、ｎ秒経過後、すなわち時刻ｔ＋ｎに撮像されたフレームにおいては、先行車両ＡおよびＢの位置関係が図３（ｃ）に示すように変化した場合について考える。この場合、時刻ｔ＋ｎに撮像されたフレームにおいては、観測候補エッジ２ａの横方向（ｘ軸方向）のエッジ位置がＸｔ＋ｎに変化しており、先行車両Ａと先行車両Ｂの画像上における相対位置が、先行車両Ａが矢印３ｂに示す方向、すなわち先行車両Ａが先行車両Ｂに隠れる方向に移動していることがわかる。
【００１５】
この場合において、それぞれの時刻における画像上に観測領域２ｂおよび２ｃと画像の縦方向（ｙ軸方向）の高さが一致するｘ軸方向の領域３ａを設定すると、この時刻ｔおよび時刻ｔ＋ｎにおける領域３ａ内の濃度プロファイルは、図３（ｂ）および図３（ｄ）に示すように算出される。すなわち、図３（ｂ）に示す時刻ｔにおける濃度プロファイルにおいては、観測候補エッジ２ａのエッジ位置Ｘｔの両側に設定された観測領域２ｂおよび２ｃ内の濃度プロファイルは符号３ｂおよび３ｃに示す範囲内の値をとっている。これに対して、図３（ｄ）に示す時刻ｔ＋ｎにおける濃度プロファイルにおいては、観測候補エッジ２ａのエッジ位置Ｘｔ＋ｎの両側に設定された観測領域２ｂおよび２ｃ内の濃度プロファイルは符号３ｄおよび３ｅに示す範囲内の値に変化している。
【００１６】
すなわち、時刻ｔ＋ｎにおいては、先行車両ＡおよびＢの位置関係が変化したことによって、観測領域２ｂ内の濃度プロファイルが変化し、観測領域２ｃ内の濃度プロファイルには変化が生じていない。これにより、自車両からの距離が異なる２つの対象物が画像内に存在する場合に、その２つの対象物の位置関係が変化したときには、観測候補エッジ２ａの自車両から見て手前に存在する対象物（先行車両Ｂ）側の濃度プロファイルの変化は小さく、観測候補エッジ２ａの自車両から見て奥に存在する対象物（先行車両Ａ）側の濃度プロファイルの変化は大きいことがわかる。
【００１７】
このことを加味すると、観測領域２ｂ内の濃度プロファイルの変化と、観測領域２ｃ内の濃度プロファイルの変化とを比較した結果、変化が小さい方の観測領域内に存在する対象物（先行車両Ｂ）は、自車両から見て相対的に手前に位置する対象物であると判定し、変化が大きい方の観測領域内に存在する対象物（先行車両Ａ）は、自車両から見て相対的に奥に位置する物体であると判定することができる。
【００１８】
以上のことを考慮して、本実施の形態では、次のように処理を行って各観測領域内に存在する物体の位置関係を判定する。すなわち、時刻ｔにおける観測領域２ｂ内の濃度プロファイルと、時刻ｔ＋ｎにおける観測領域２ｂ内の濃度プロファイルの相関値（観測領域２ｂの相関値）、および時刻ｔにおける観測領域２ｃ内の濃度プロファイルと、時刻ｔ＋ｎにおける観測領域２ｃ内の濃度プロファイルの相関値（観測領域２ｃの相関値）をそれぞれ算出する。
【００１９】
なお、観測領域２ｂの相関値と観測領域２ｃの相関値を算出するに当たって、先行車両Ａおよび／またはＢの向きが変化した場合に、画像内における先行車両Ａおよび／またはＢの大きさが変化することに起因して、それぞれの相関値が変化してしまう可能性がある。したがって、本実施の形態においては、このような画像内における先行車両の大きさ変化による影響を排除するために、あらかじめ画像に対して公知のアフィン変換などのスケール変換手法を使用して、時刻ｔと時刻ｔ＋ｎにおける各画像内における先行車両Ａおよび／またはＢの大きさが大きく変化しないようにスケール変換を行っておく。
【００２０】
その後、時刻ｔ＋ｎにおける画像に対して、観測領域２ｂおよび２ｃ内に存在する画素の濃度分散を算出する。一般に、観測領域内に対象物体のテクスチャが存在する場合には、その観測領域内の画素の濃度分散が大きくなる。このことを加味して、算出した観測領域２ｂおよび２ｃ内に存在する画素の濃度分散と、あらかじめされた所定の閾値とを比較して、各観測領域内に対象物体が存在するか否かを判定する。ここで比較に使用する閾値には、観測領域における濃度分散が、当該閾値より大きければ、その観測領域内には対象物体が存在すると判断できるような値が設定される。
【００２１】
なお、本実施の形態では、上述したように、観測領域２ｂおよび２ｃは、観測候補エッジ２ａの両側に設定された領域であることから、少なくともいずれか一方の観測領域には、観測候補エッジが検出された対象物体が存在しており、観測領域２ｂおよび２ｃ内の画素の濃度分散と、所定の閾値とを比較した場合には、少なくともいずれか一方の観測領域における濃度分散は閾値よりも大きくなる。
【００２２】
よって、観測領域２ｂおよび２ｃ内の画素の濃度分散と、所定の閾値とを比較した結果、いずれか一方の観測領域における濃度分散が閾値よりも大きい場合には、その閾値よりも大きい濃度分散が算出された観測領域内にのみ対象物体が存在し、他方の観測領域内には背景、すなわち遠方の山または空や、自車両が走行中の路面などが映っていると判定する。
【００２３】
そして、対象物体が存在すると判定された観測領域の相関値が所定値より大きいか否かを判定し、所定値より大きい場合には、その観測領域内に存在する物体は、もう一方の観測領域内に映っているもの、例えば遠方の山などの背景より手前に位置していると判定することができる。これに対して、対象物体が存在すると判定された観測領域の相関値が所定値以下である場合には、その観測領域内に存在する物体は、もう一方の観測領域内に映っているもの、例えば自車両が走行中の路面などの背景よりも奥に位置していると判定することができる。
【００２４】
また、観測領域２ｂおよび２ｃ内の画素の濃度分散と、所定の閾値とを比較した結果、いずれの観測領域における濃度分散も閾値よりも大きい場合には、観測領域２ｂおよび２ｃ内のいずれにも対象物体が存在していると判定する。この場合には、上述した処理で算出した観測領域２ｂの相関値と観測領域２ｃの相関値のそれぞれが、所定値より大きいか否かを判定する。
【００２５】
この結果、いずれか一方の観測領域の相関値、もしくは両方の観測領域の相関値が所定値以下である場合には、時刻ｔおよび時刻ｔ＋ｎのフレーム間で観測領域の相関が低いことを表していることから、それぞれのフレームで同一観測領域内に同じ物体が存在していない可能性がある。したがって、それぞれのフレーム間で同一観測領域内に同じ物体が存在するようにするために、次のように処理を行う。
【００２６】
相関値が所定値以下である観測領域の大きさを観測候補エッジ２ａの検出方向に対して垂直方向、すなわち縦エッジに対しては横方向に所定画素、例えば１画素拡大して、そのときの相関値を算出する。そしてこのときの相関値が所定値よりも大きいか否かを判定する。それでもなお、いずれか一方の観測領域の相関値、もしくは両方の観測領域の相関値が所定値以下である場合には、相関値が所定値以下である観測領域の大きさを、さらに横方向に所定画素拡大して再度判定する。
【００２７】
この処理を観測領域２ｂおよび２ｃの相関値がいずれも所定値以上となるまで繰り返すことによって、時刻ｔおよび時刻ｔ＋ｎのフレーム間で観測領域の相関が高い状態とし、それぞれのフレーム間で同一観測領域内に同じ物体が存在するようにしておく。
【００２８】
このとき、観測領域を拡大していくことによって、隣接する観測候補エッジを同一観測領域内に含んでしまうことがないように、観測領域の拡大可能な最大サイズを、例えば最大１０画素までというように制限してもよい。この場合に観測領域を最大サイズまで拡大してもなお、観測領域の相関値が所定値以下である場合には、時刻ｔに撮像した画像と時刻ｔ＋１に撮像した画像において、この観測領域内には異なる物体が存在するものとして、この観測領域の組を削除して処理対象から除外するようにする。
【００２９】
なお、観測候補エッジ２ａが横エッジである場合に、その観測候補エッジ２ａに対して設定した観測領域の相関値が所定値以下である場合には、その観測領域に対応した観測候補エッジ２ａの検出方向に対して垂直方向、すなわち縦方向に所定画素ずつ観測領域を拡大させて同様の処理を行う。
【００３０】
この結果、観測領域２ｂの相関値と観測領域２ｃの相関値のいずれもが所定値より大きいと判定された場合には、観測領域２ｂの相関値と、観測領域２ｃの相関値の大小を比較する。そして、相関値が大きい方の観測領域内に存在する対象物体は、小さい方の観測領域内に存在する物体よりも自車両から見て相対的に手前に位置していると判定する。例えば、図３に示す例においては、図３（ｂ）と図３（ｄ）に示すそれぞれの時刻における濃度プロファイルより、観測領域２ｃの相関値の方が観測領域２ｂの相関値よりも大きいと判定される。その結果、先行車両Ｂが先行車両Ａよりも手前に位置していると判定される。換言すれば先行車両Ａは先行車両Ｂよりも奥に位置していると判定される。
【００３１】
図４は、本実施の形態における車載物体検出装置１００の処理を示すフローチャートである。図４に示す処理は、車両のイグニションスイッチがオンされることによって、車載物体検出装置１００の電源がオンされると起動するプログラムとして制御装置１０３により実行される。ステップＳ１０において、カメラ１０１によって連続して撮像される画像の読み込みを開始して、ステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０では、撮像画像に対してエッジ抽出用フィルタを適用して、撮像画像内からエッジを抽出する。その後、ステップＳ３０へ進む。
【００３２】
ステップＳ３０では、抽出したエッジの濃度勾配が所定値以上であるエッジを観測候補エッジ２ａとして検出して、ステップＳ４０へ進む。ステップＳ４０では、上述したように、観測候補エッジ２ａを挟んだ位置にそれぞれ１つずつの観測領域２ｂおよび２ｃを設定する。その後、ステップＳ５０へ進む。ステップＳ５０では、上述したように、フレーム間で観測領域２ｂおよび２ｃの追跡を行い、各フレームにおける観測領域２ａおよび２ｂの画像上における位置と濃度値とを対応付けて制御装置１０３が有するメモリに保存する。その後、ステップＳ６０へ進む。
【００３３】
ステップＳ６０では、上述したように、画像内における対象物体の大きさ変化による影響を排除するために、公知のスケール変換手法を使用して、時刻ｔと時刻ｔ＋ｎにおける各画像内における対象物体の大きさが大きく変化しないようにスケール変換を行って、ステップＳ７０へ進む。ステップＳ７０では、時刻ｔにおける観測領域２ｂ内の濃度プロファイルと、時刻ｔ＋ｎにおける観測領域２ｂ内の濃度プロファイルの相関値（観測領域２ｂの相関値）、および時刻ｔにおける観測領域２ｃ内の濃度プロファイルと、時刻ｔ＋ｎにおける観測領域２ｃ内の濃度プロファイルの相関値（観測領域２ｃの相関値）をそれぞれ算出する。その後、ステップＳ８０へ進む。
【００３４】
ステップＳ８０では、観測領域２ｂおよび２ｃ内に存在する画素の濃度分散を算出して、ステップＳ９０へ進む。ステップＳ９０では、観測領域２ｂおよび２ｃ内の画素の濃度分散と、所定の閾値とを比較した結果、いずれか一方の観測領域における濃度分散が閾値より大きいか、あるいは両方の観測領域における濃度分散が閾値より大きいかを判断する。その結果、いずれか一方の観測領域における濃度分散が閾値より大きいと判断した場合には、ステップＳ１００へ進む。
【００３５】
ステップＳ１００では、閾値より大きいと判断された濃度分散を有する観測領域の相関値が所定の値より大きいか否かを判断し、所定の値よりも大きいと判断された場合には、ステップＳ１１０へ進んで、当該観測領域内に存在する対象物体は、他方の観測領域よりも手前に位置すると判定して、後述するステップＳ１８０へ進む。これに対して、閾値より大きいと判断された濃度分散を有する観測領域の相関値が所定の値以下であると判断された場合には、ステップＳ１２０へ進み、当該観測領域内に存在する対象物体は、他方の観測領域よりも奥に位置すると判定して、後述するステップＳ１８０へ進む。
【００３６】
一方、ステップＳ９０で、観測領域２ｂおよび２ｃの両方の観測領域における濃度分散が閾値より大きいと判断した場合には、ステップＳ１３０へ進む。ステップＳ１３０では、両方の観測領域の相関値が所定値より大きいか否かを判断する。その結果、否定判定された場合には、ステップＳ１４０へ進み、上述したように観測領域を観測候補エッジ２ａに対して垂直方向に所定画素拡大して、ステップＳ１５０へ進む。ステップＳ１５０では拡大した観測領域の相関値を算出して、ステップＳ１３０へ戻る。
【００３７】
これに対して、ステップＳ１３０で肯定判定された場合には、ステップＳ１６０へ進む。ステップＳ１６０では、観測領域２ｂの相関値と２ｃの相関値との大小比較を行って、ステップＳ１７０へ進む。ステップＳ１７０では、大小比較の結果に基づいて、相関値が大きい方の観測領域内に存在する対象物体は、小さい方の観測領域内に存在する物体よりも自車両から見て相対的に手前に位置していると判定する。換言すると、相関値が小さい方の観測領域内に存在する対象物体は、大きい方の観測領域内に存在する物体よりも自車両から見て相対的に奥に位置していると判定する。その後、ステップＳ１８０へ進む。
【００３８】
ステップＳ１８０では、検出した全ての観測候補エッジ２ａに対して設定した観測領域に対して、上述した処理を実行したか否かを判断し、未実行であると判断した場合には、ステップＳ５０へ戻って、全ての観測候補エッジ２ａに対して設定した観測領域への処理が完了するまで処理を繰り返す。これに対し、実行が完了していると判断した場合には、ステップＳ１９０へ進む。
【００３９】
ステップＳ１９０では、イグニションスイッチがオフされたか否かを判断する。イグニションスイッチがオフされないと判断した場合には、ステップＳ２０へ戻って処理を繰り返す。これに対して、イグニションスイッチがオフされたと判断した場合には、処理を終了する。
【００４０】
以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
（１）撮像画像から抽出したエッジの中から濃度勾配が所定値以上であるものを観測候補エッジとして検出するようにした。これによって、撮像画像内に含まれる異なる２つの物体の境界線、あるいは物体と背景などとの境界線となるエッジを精度高く検出することができる。
【００４１】
（２）観測領域における濃度分散が閾値よりも大きい場合には、その観測領域内には対象物体が存在するものと判定するようにした。これによって、対象物体のテクスチャが存在する観測領域内の画素の濃度分散が大きくなることを加味して、精度高く対象物体が存在する観測領域を検出することができる。
【００４２】
（３）観測候補エッジの両側に設定した２つの観測領域のそれぞれの相関値の大小を比較して、相関値が大きい方の観測領域内に存在する対象物体は、小さい方の観測領域内に存在する物体よりも自車両から見て相対的に手前に位置していると判定するようにした。これによって、自車両から見て相対的に手前に位置している対象物体が存在する観測領域は、奥に位置している対象物体が存在する観測領域よりも、観測領域内のフレーム間における濃度プロファイルの変化が小さいことを加味して、精度高く対象物体の位置関係を判定することができる。
【００４３】
（４）観測候補エッジの両側に設定した２つの観測領域の相関値を算出するに当たって、あらかじめ公知のアフィン変換などのスケール変換手法を使用して、時刻ｔと時刻ｔ＋ｎにおける各画像内における対象物体の大きさが大きく変化しないようにスケール変換を行っておくようにした。これによって、対象物体の向きが変化したことによって画像内における対象物体の大きさが変化した場合でも、フレーム間での観測領域内に存在する物体の大きさを一定に保つようにして相関値の算出結果への影響を排除することができる。
【００４４】
（５）観測候補エッジの両側に設定した２つの観測領域のうち、いずれか一方の観測領域の相関値、もしくは両方の観測領域の相関値が所定値以下である場合には、両方の相関値が所定値以上になるまで、相関値が所定値以下である観測領域の大きさを観測候補エッジに対して垂直方向に所定画素、例えば１画素ずつ拡大するようにした。これによって、フレームが変化した場合に、観測領域内に同じ物体から検出されたエッジを含まれるように観測領域の大きさを変化させることができ、フレーム間において観測領域の相関値変化の観測確度を向上させて、それぞれの観測領域内に存在する物体は異なる物体であると分離することができる。
【００４５】
―変形例―
なお、上述した実施の形態の車載物体検出装置は、以下のように変形することもできる。
（１）上述した実施の形態では、撮像画像内から抽出した縦エッジを観測候補エッジとして処理する場合について説明したが、横エッジを観測候補エッジとした場合も、同様に処理可能である。
【００４６】
（２）上述した実施の形態では、観測候補エッジの両側に設定した２つの観測領域のうち、いずれか一方の観測領域の相関値、もしくは両方の観測領域の相関値が所定値以下である場合には、相関値が所定値以下である観測領域の大きさを、観測候補エッジに対して垂直方向に所定画素、例えば１画素拡大して、両方の相関値が所定値以上となるようにして、フレーム間における観測領域の相関値変化の観測確度を向上させる例について説明した。しかしこれに限定されず、相関値が所定値以下である観測領域内の観測候補エッジの検出方向と同一方向（水平方向）のエッジの動きを観測することによって、フレーム間における観測領域の相関を判定して、観測領域の相関値変化の観測確度を向上させるようにしてもよい。
【００４７】
（３）上述した実施の形態では、カメラ１０１で車両前方を撮像して、車両前方に存在する対象物体の位置関係を判定する例について説明したが、これに限定されず、カメラ１０１で車両後方を撮像して、車両後方に存在する物体の位置関係を判定する場合にも適用可能である。
【００４８】
なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。
【００４９】
特許請求の範囲の構成要素と実施の形態との対応関係について説明する。カメラ１０１は撮像手段に、制御装置１０３は、エッジ抽出手段、観測候補エッジ検出手段、観測領域設定手段、および判定手段に相当する。なお、以上の説明はあくまでも一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係に何ら限定も拘束もされない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本実施の形態における車載物体検出装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】撮像画像から観測候補エッジを抽出して観測領域を設定した場合の具体例を示す図である。
【図３】フレーム間における濃度プロファイルの変化の具体例を示す図である。
【図４】本実施の形態における車載物体検出装置１００の処理を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００５１】
１００  車載物体検出装置
１０１  カメラ
１０２  画像メモリ
１０３  制御装置
【図１】
2006285909.tif 000003
【図２】
2006285909.tif 000004
【図３】
2006285909.tif 000005
【図４】
2006285909.tif 000006