(57)【要約】  【課題】簡単な処理により高精度に検出対象の物体のテンプレートマッチングを行うことができ、検出対象の物体を確実に検出できる物体検出装置を提供する。  【解決手段】先行車両検出装置１０においては、ＴＴＣ算出部１３で画像データ上の先行車両の像を用いて先行車両との衝突余裕時間（ＴＴＣ）を求める。テンプレート生成部１２でテンプレートを作成した時のＴＴＣと、マッチング対象の画像におけるＴＴＣとの比率に基づいて、拡大縮小処理部１４でテンプレートの拡大又は縮小を行う。パターンマッチング処理部１５では、サイズの調整されたテンプレートを用いて、画像データのマッチングを行う。  【選択図】  図１
2006133125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象の物体を含む所望の情景を撮影する撮影手段と、前記検出対象の物体の画像を含む画像データをテンプレートとして用いて前記撮影して得られた画像データに対してマッチング処理を行い、当該撮影して得られた画像データから前記テンプレートに相当する画像を検出するマッチング手段とを有する物体検出装置であって、
前記撮影して得られた画像データ上において、前記物体が所定の基準位置に達するまでの余裕時間を検出する余裕時間検出手段と、
前記検出された余裕時間と、前記テンプレートに含まれる前記物体の画像と同じサイズの当該物体の画像が前記撮影して得られた画像データ中に観察された場合に、当該物体が前記画像データ上の前記所定の基準位置に達するまでの余裕時間とに基づいて、前記撮影して得られた画像に含まれる前記物体のサイズと前記テンプレートに含まれる前記物体のサイズとの比率を検出し、前記サイズが等しくなるように、前記テンプレート又は前記撮影して得られた画像データのサイズを調整するサイズ調整手段とをさらに有し、
前記マッチング手段は、前記サイズの調整された前記テンプレート又は前記撮影して得られた画像データを用いて前記マッチング処理を行い、前記撮影して得られた画像データから前記テンプレートに相当する画像を検出する
物体検出装置。
【請求項２】
前記撮影して得られた画像データに基づいて前記テンプレートを作成するテンプレート作成手段をさらに有し、
前記サイズ調整手段は、前記検出された余裕時間と、前記テンプレートを作成した前記画像データ上において前記物体が所定の基準位置に達するまでの余裕時間とに基づいて、前記比率を検出する
請求項１に記載の物体検出装置。
【請求項３】
前記余裕時間検出手段は、
前記撮影して得られた画像データから前記物体に係る所定の画像を抽出し、
前記抽出された所定の画像の当該画像データ上の位置と、当該画像データ上の所定の基準位置との当該画像データ上における距離を検出し、
前記撮影して得られた画像データに基づいて検出された前記距離と、以前に撮影して得られた前記画像データに基づいて検出された前記距離とに基づいて、前記物体に係る所定の画像の当該画像データ中における移動速度を検出し、
前記撮影して得られた画像データに基づいて検出された前記距離と、前記検出された移動速度とに基づいて、前記画像データ上において、前記物体に係る所定の画像が前記所定の基準位置に達するまでの時間を前記余裕時間として検出する
請求項１又は２に記載の物体検出装置。
【請求項４】
前記サイズ調整手段は、前記検出された比率に基づいて前記テンプレートのサイズを調整し、
前記マッチング手段は、前記サイズの調整されたテンプレートを用いて、前記撮影して得られた画像データに対してマッチング処理を行い、当該撮影して得られた画像データから前記テンプレートに相当する画像を検出する
請求項１〜３のいずれかに記載の物体検出装置。
【請求項５】
前記サイズ調整手段は、前記検出された比率に基づいて前記撮影された画像データのサイズを調整し、
前記マッチング手段は、前記サイズの調整された前記撮影して得られた画像データに対して前記テンプレートを用いてマッチング処理を行い、前記撮影して得られた画像データから前記テンプレートに相当する画像を検出する
請求項１〜４のいずれかに記載の物体検出装置。
【請求項６】
車両に搭載される物体検出装置であって、
前記検出対象の物体は先行車両であり、
前記撮像手段は、車両の進行方向の情景を撮像する
請求項１〜５のいずれかに記載の物体検出装置。
【請求項７】
前記余裕時間検出手段は、前記撮影して得られた車両の進行方向の情景の画像データ上において、前記先行車両の像が、自車両と先行車両との衝突に係る所定の位置に達するまでの時間を検出する
請求項６に記載の物体検出装置。
【請求項８】
検出対象の物体を含む所望の情景を撮影し、前記検出対象の物体の画像を含む画像データをテンプレートとして用いて前記撮影して得られた画像データに対してマッチング処理を行い、当該撮影して得られた画像データから前記テンプレートに相当する画像を検出する物体検出方法であって、
前記撮影して得られた画像データ上において、前記物体が所定の基準位置に達するまでの余裕時間を検出し、
前記検出された余裕時間と、前記テンプレートに含まれる前記物体の画像と同じサイズの当該物体の画像が前記撮影して得られた画像データ中に観察された場合に、当該物体が前記画像データ上の前記所定の基準位置に達するまでの余裕時間とに基づいて、前記撮影して得られた画像に含まれる前記物体のサイズと前記テンプレートに含まれる前記物体のサイズとの比率を検出し、
前記撮影して得られた画像に含まれる前記物体のサイズと前記テンプレートに含まれる前記物体のサイズとが等しくなるように、前記テンプレート又は前記撮影して得られた画像データのサイズを調整し、
前記サイズの調整された前記テンプレート又は前記撮影して得られた画像データを用いて前記マッチング処理を行い、前記撮影して得られた画像データから前記テンプレートに相当する画像を検出する
物体検出方法。
【請求項９】
前記テンプレートは、前記撮影して得られた画像データに基づいて作成し、
前記撮影して得られた画像に含まれる前記物体のサイズと前記テンプレートに含まれる前記物体のサイズとの比率は、前記検出された余裕時間と、前記テンプレートを作成した前記画像データ上において前記物体が所定の基準位置に達するまでの余裕時間とに基づいて検出する
請求項８に記載の物体検出方法。
【請求項１０】
前記余裕時間の検出は、
前記撮影して得られた画像データから前記物体に係る所定の画像を抽出し、
前記抽出された所定の画像の当該画像データ上の位置と、当該画像データ上の所定の基準位置との当該画像データ上における距離を検出し、
前記撮影して得られた画像データに基づいて検出された前記距離と、以前に撮影して得られた前記画像データに基づいて検出された前記距離とに基づいて、前記物体に係る所定の画像の当該画像データ中における移動速度を検出し、
前記撮影して得られた画像データに基づいて検出された前記距離と、前記検出された移動速度とに基づいて、前記画像データ上において、前記物体に係る所定の画像が前記所定の基準位置に達するまでの時間を前記余裕時間として検出する
ことにより行う請求項８又は９に記載の物体検出方法。
【請求項１１】
前記検出された比率に基づいて前記テンプレートのサイズを調整し、
前記サイズの調整されたテンプレートを用いて、前記撮影して得られた画像データに対してマッチング処理を行い、当該撮影して得られた画像データから前記テンプレートに相当する画像を検出する
請求項８〜１０のいずれかに記載の物体検出方法。
【請求項１２】
前記検出された比率に基づいて前記撮影された画像データのサイズを調整し、
前記サイズの調整された前記撮影して得られた画像データに対して前記テンプレートを用いてマッチング処理を行い、前記撮影して得られた画像データから前記テンプレートに相当する画像を検出する
請求項８〜１１のいずれかに記載の物体検出方法。
【請求項１３】
前記検出対象の物体は先行車両であり、車両の進行方向の情景を撮像した画像データから先行車両を検出する
請求項８〜１２のいずれかに記載の物体検出方法。
【請求項１４】
前記余裕時間の検出は、前記撮影して得られた車両の進行方向の情景の画像データ上において、前記先行車両の像が、自車両と先行車両との衝突に係る所定の位置に達するまでの時間を検出する
請求項１３に記載の物体検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば先行車両等の車両進行方向の物体を画像処理によって検出する物体検出装置及び物体検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等により車両進行方向の情景を撮像し、得られた画像から先行車両等の物体を検出する装置が知られている。このような物体の検出結果に基づいて、車両の走行制御や警報音等による注意の喚起等を行うことにより、例えば先行車両との衝突の回避や、適正な車間距離を維持した走行が行われるようになっている。
【０００３】
そのような装置の好適な例としては、例えば、特許文献１に開示されている先行車両追従装置が知られている。この先行車両追従装置においては、まず、自車両前方の情景を２台の撮像手段により撮像し、撮像した画像に基づいて先行車両との距離を求め、過去数回分の先行車両との距離から先行車両との相対速度を算出し、算出した相対速度に基づいてマッチング処理時の先行車両との距離を予測する。次に、予測した距離に先行車両がある時に車両前方の情景を撮像した場合の画像中の先行車両の大きさに、テンプレート画像中の先行車両の大きさが一致するように、テンプレートとする画像をスケーリングしてテンプレートを作成する。
【０００４】
そして、そのテンプレートを用いて新たに撮像した画像に対してマッチング処理を行うことにより画像中の先行車両を検出し、これにより先行車両を追従する。
なお、先行車両との距離は、２台の撮像手段で撮影した画像から各々切り出した先行車両を含む画像領域（ウィンドウ）の位置と２台の撮像手段の位置の差とに基づいて検出する。また、スケーリング対象のテンプレートとする画像は、前回のマッチング処理の時に、撮像した画像から切り出した先行車両を含む領域の画像を用いる。
【特許文献１】特開１０−１４３７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、画像処理に基づいて先行車両と自車両との相対速度を検出し、これによりテンプレートとなる画像のスケーリングを行う方法においては、検出される相対速度の精度が十分でないために、スケーリングに誤差が生じ、的確なテンプレートを作成することができない可能性があるという問題がある。
また、撮像した複数の画像の各々から先行車両を含む画像領域（ウィンドウ）をテンプレートマッチングにより抽出し、その位置の差に基づいて先行車両との距離を算出し、この距離に基づいて相対速度を検出し、その相対速度に基づいてスケーリングの際の倍率を決定する処理は、複雑で時間がかかるという問題もある。
また、そのような精度や処理効率とも関係して、先行車両が急接近して画像中の先行車両のサイズが大きく変化した場合等には、適切にこれを検出して追従できない場合があるという問題もある。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、簡単な処理により高精度に検出対象の物体のテンプレートマッチングを行うことができ、検出対象の物体が急接近するような状況においても、これを見失うことなく確実に検出できるような物体検出装置及び物体検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明に係る物体検出装置は、検出対象の物体を含む所望の情景を撮影する撮影手段と、前記検出対象の物体の画像を含む画像データをテンプレートとして用いて前記撮影して得られた画像データに対してマッチング処理を行い、当該撮影して得られた画像データから前記テンプレートに相当する画像を検出するマッチング手段とを有する物体検出装置であって、前記撮影して得られた画像データ上において、前記物体が所定の基準位置に達するまでの余裕時間を検出する余裕時間検出手段と、前記検出された余裕時間と、前記テンプレートに含まれる前記物体の画像と同じサイズの当該物体の画像が前記撮影して得られた画像データ中に観察された場合に、当該物体が前記画像データ上の前記所定の基準位置に達するまでの余裕時間とに基づいて、前記撮影して得られた画像に含まれる前記物体のサイズと前記テンプレートに含まれる前記物体のサイズとの比率を検出し、前記サイズが等しくなるように、前記テンプレート又は前記撮影して得られた画像データのサイズを調整するサイズ調整手段とをさらに有し、前記マッチング手段は、前記サイズの調整された前記テンプレート又は前記撮影して得られた画像データを用いて前記マッチング処理を行い、前記撮影して得られた画像データから前記テンプレートに相当する画像を検出する。
【０００８】
このような物体検出装置によれば、物体までの正確な距離や物体との相対速度の絶対値が不明でも、画像データから余裕時間を算出することが可能である。そして、テンプレートに係る余裕時間と、その時に撮影した画像データにおける余裕時間との比から、対象物までの距離の変化に比例した指標が得られる。すなわち、対象物の像上の大きさに比例する指標が得られる。この値を用いてテンプレートあるいは画像データを拡大又は縮小し、マッチング処理を行うことにより、移動する物体に対しても確実なマッチング処理を行うことができる。
【０００９】
また、本発明に係る物体検出方法は、検出対象の物体を含む所望の情景を撮影し、前記検出対象の物体の画像を含む画像データをテンプレートとして用いて前記撮影して得られた画像データに対してマッチング処理を行い、当該撮影して得られた画像データから前記テンプレートに相当する画像を検出する物体検出方法であって、前記撮影して得られた画像データ上において、前記物体が所定の基準位置に達するまでの余裕時間を検出し、前記検出された余裕時間と、前記テンプレートに含まれる前記物体の画像と同じサイズの当該物体の画像が前記撮影して得られた画像データ中に観察された場合に、当該物体が前記画像データ上の前記所定の基準位置に達するまでの余裕時間とに基づいて、前記撮影して得られた画像に含まれる前記物体のサイズと前記テンプレートに含まれる前記物体のサイズとの比率を検出し、前記撮影して得られた画像に含まれる前記物体のサイズと前記テンプレートに含まれる前記物体のサイズとが等しくなるように、前記テンプレート又は前記撮影して得られた画像データのサイズを調整し、前記サイズの調整された前記テンプレート又は前記撮影して得られた画像データを用いて前記マッチング処理を行い、前記撮影して得られた画像データから前記テンプレートに相当する画像を検出する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡単な処理により高精度に検出対象の物体のテンプレートマッチングを行うことができ、検出対象の物体が急接近するような状況においても、これを見失うことなく確実に検出できるような物体検出装置及び物体検出方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の第１の実施形態の先行車両検出装置について図１〜図４を参照して説明する。
図１は、その先行車両検出装置１０の構成を示すブロック図である。
また、図２は、先行車両検出装置１０の使用状態を説明するための図である。
先行車両検出装置１０は、撮像部１１、テンプレート生成部１２、ＴＴＣ算出部１３、拡大縮小処理部１４及びパターンマッチング処理部１５を有する。
【００１２】
撮影部１１は、車両（自車両１（図２（Ａ）参照））の前方の情景を撮影するカメラ装置であり、撮影した画像を画像データとしてテンプレート生成部１２、ＴＴＣ算出部１３及びパターンマッチング処理部１５に出力する。撮像部１１は、図示せぬ制御部から入力される制御信号に基づいて、所定の時間間隔で、あるいは所望のタイミングで自車両前方の画像データを順次生成し出力する。撮像部１１は、レンズ及び撮像素子を有する。また、その撮像素子は、複数の２次元に配置された受光素子及びそれぞれの受光素子の出力電圧を読み出す読み出し回路を有するＣＭＯＳ構造によって作られた素子である。
本実施形態において撮像部１１は、図２（Ａ）に示すように、自車両１の運転席の頭上付近で、運転者の目線とほぼ同じ視野で車両前方が観察できるような位置に設置される。そして、図２（Ｂ）に示すように、検出対象の物体たる先行車両２の像を含むような情景を撮影し、その画像データ３を生成し出力する。
【００１３】
なお、撮像部１１としては、静止画像を撮影するカメラ装置あるいは動画像（映像）を撮影するカメラ装置のいずれであってもよい。前者の場合には、撮像部１１は、所定のタイミングで適宜撮影を行い、得られた画像信号を出力する。後者の場合は、撮像部１１は、常時撮影される映像信号より所定のタイミングで１フレームの画像データをサンプリングし、その画像データを出力する。
【００１４】
テンプレート生成部１２は、検出対象の物体である先行車両の画像を含み、マッチングの際にテンプレートとなる画像データを生成し、拡大縮小処理部１４に出力する。テンプレート生成部１２は、撮像部１１から入力される画像データから先行車両の画像を含む領域の画像データを切り出し、これをテンプレートとして出力する。
なお、テンプレート生成部１２は、予め検出対象とする先行車両の画像を記憶しておき、それをテンプレートとして出力する構成であってもよい。
【００１５】
衝突余裕時間（ＴＴＣ:Time To Collision）算出部（ＴＴＣ算出部）１３は、撮像部１１から入力される画像データに基づいて、自車両が先行車両と衝突するまでの時間を検出し、拡大縮小処理部１４に出力する。ＴＴＣ算出部１３においては、撮像部１１において新たな画像データが生成された時に、これに対してＴＴＣを算出する。
このＴＴＣ算出の処理について、図２及び図３を参照して説明する。
図３は、ＴＴＣ算出の処理の流れを示すフローチャートである。
【００１６】
まず、ＴＴＣ算出部１３は、撮像部１１から順次画像データを取り込み（ステップＳ１１）、取り込んだ画像データの中から先行車両に係る所定の画像を抽出し、その位置を検出する（ステップＳ１２）。この先行車両に係る所定の画像は、テンプレート生成部１２で作成したテンプレートとして用いる画像データと同一の画像であってもよいし、先行車両の画像の中の特徴的な一部の画像であってもよい。また、その抽出方法は、テンプレートマッチングを用いた方法であってもよいし、特徴的な構造を画像上から検出する特徴抽出による方法であってもよい。本実施形態においては、図２（Ｂ）に示すように、先行車両２を含む画像データ３から、先行車両２の後部バンパー付近４（先行車両２のボディーの最下辺）の位置を検出し、その位置ｙを求めるものとする。
【００１７】
次に、ＴＴＣ算出部１３は、画像データ上に設定してある所定の基準位置としての衝突位置と、検出した先行車両の所定の画像の位置との差（距離）を検出する（ステップＳ１３）。本実施形態においては、図２（Ｂ）に示すように、画像データ３の最下辺５（観察した画像の中で最も手前の位置）の位置を所定の衝突位置として設定する。また、画像データ上での上下方向の位置は、その最下辺の位置５を基準位置（位置０）として上方向が正方向となるような座標（Ｙ座標）により表すものとする。このようにしておけば、ステップＳ１２において検出した先行車両２の所定の画像の位置４の座標値ｙを、そのまま、その位置４と衝突位置５との差の値として使用することができる。
【００１８】
次に、その先行車両の所定の画像の、画像データ上における前述した衝突位置に対する移動速度を検出する（ステップＳ１４）。図２を参照して前述したように、本実施形態においては、衝突位置５は画像データ３上の最下辺に設定してあるので、ここでは、その画像の上下方向（Ｙ方向）の移動速度を検出する。移動速度を求めるために、まず、先行車両２の所定の画像の位置４、又は、その位置４と衝突位置５との差（距離）のいずれかについて、前回入力された画像データ（図２（Ａ）において、自車両１が位置１−１にある時に撮像部１１で撮影した画像データ）から検出した値と今回入力された画像データ（図２（Ａ）において、自車両１が位置１−２にある時に撮像部１１で撮影した画像データ）から検出した値との差を検出し、先行車両３の所定の画像４（図２（Ｂ）参照）の画像データ３上での移動距離を求める。そして、その移動距離と、前回と今回の撮像部１１における撮像時間の間隔とに基づいて、先行車両の所定の画像の画像データ上における移動速度を検出する。
【００１９】
そして、先行車両の所定の画像の画像データ上における移動速度を検出したら、前述したように求めた先行車両の所定の画像の衝突位置との差と、その移動速度に基づいて、衝突するまでの時間（衝突余裕時間）を算出する（ステップＳ１５）。前述したように、本実施形態においては先行車両の所定の画像の位置ｙがそのまま衝突位置との差の値となっているため、移動速度をＶimage とすると、衝突余裕時間Ｔは、次式（１）により算出される。
【００２０】
（数１）
Ｔ  ＝  ｙ  ／  Ｖimage       …（１）
【００２１】
ＴＴＣ算出部１３は、このようにして算出した衝突余裕時間Ｔを、拡大縮小処理部１４に出力する。
【００２２】
拡大縮小処理部１４は、ＴＴＣ算出部１３から出力された衝突余裕時間Ｔを用いて、テンプレート生成部１２で作成されたテンプレート画像の拡大あるいは縮小を行う。
拡大縮小処理部１４は、予め、テンプレート生成部１２においてテンプレートが生成された場合の衝突余裕時間を記憶しておく。テンプレート生成部１２において、撮像部１１から入力される画像に基づいてテンプレートが作成された場合には、撮像部１１からの同じ画像に対してＴＴＣ算出部１３において算出された衝突余裕時間を、テンプレート作成時の衝突余裕時間として記憶しておく。また、テンプレート生成部１２において、予め所定の画像を用いてテンプレートが作成された場合には、その画像に対応して入力される、あるいは予め記憶されている衝突余裕時間を、テンプレート作成時の衝突余裕時間として記憶しておく。
【００２３】
その上で、拡大縮小処理部１４は、ＴＴＣ算出部１３から新たな衝突余裕時間が入力された場合に、予め記憶しているテンプレート作成時の衝突余裕時間と、新たに入力される衝突余裕時間とに基づいて、テンプレート生成部１２で生成されたテンプレート画像の拡大又は縮小を行う。拡大及び縮小の比率は、テンプレート作成時の衝突余裕時間と新たに入力される衝突余裕時間との比に基づいて設定する。
【００２４】
図４に具体例を示す。先行車両との衝突余裕時間が変化しない時には、図４（Ａ）に示すようにテンプレートの画像を変化させないが、図４（Ｂ）に示すように、衝突余裕時間が大きくなる場合には、テンプレートの画像を衝突余裕時間の比に応じて縮小する。また、図示を省略するが、衝突余裕時間が小さくなる場合には、テンプレートの画像を衝突余裕時間の比に応じて拡大する。
拡大縮小処理部１４は、このようにして縮小又は拡大したテンプレート画像を、パターンマッチング処理部１５に出力する。
【００２５】
パターンマッチング処理部１５は、撮像部１１から入力される画像データと拡大縮小処理部１４から入力されるテンプレートを用いてパターンマッチングを行い、テンプレートの画像とほぼ同一の画像が入力される画像データに存在している場合に、対象物検出信号を出力する。この際、必要に応じて、画像を検出した位置（例えば、先行車両の位置）の情報も出力する。なお、パターンマッチング処理は、従来より知られている任意の手法を適用すればよい。
【００２６】
このように、本実施形態の先行車両検出装置１０においては、テンプレートを設定した時刻での衝突余裕時間を算出し、その時の衝突余裕時間と現時刻の衝突余裕時間との比を用いてテンプレートを拡大縮小し、それを新たなテンプレートとしてマッチング処理を行っている。従って、移動する物体や、急に接近したり離れたりする物体に対しても確実なマッチング処理を行うことができる。
【００２７】
また、テンプレートを拡大あるいは縮小するための比率は、対象物までの実際の距離を算出することなく、さらに、対象物との相対速度の絶対値をも必要とせずに、単に、対象物の画像の画像データ上での位置及び移動速度を用いて算出した衝突余裕時間に基づいて決定している。従って、処理を簡単にすることができる。また、誤差が生じる可能性が低くなり、テンプレートの拡大あるいは縮小を適切に行うことができる。また、その結果、テンプレートマッチングを適切に行うことができ、画像データから対象物を高精度に検出することができる。
【００２８】
本発明の第２の実施形態の先行車両検出装置について図５を参照して説明する。
図５は、その先行車両検出装置１０ｂの構成を示すブロック図である。
図５に示す先行車両検出装置１０ｂは、撮像部１１、テンプレート生成部１２、ＴＴＣ算出部１３、拡大縮小処理部１４ｂ及びパターンマッチング処理部１５ｂを有する。
撮像部１１、テンプレート生成部１２及びＴＴＣ算出部１３における処理は、前述した第１の実施形態の先行車両検出装置１０の対応する各部における処理と同じである。従って、これらの各部については説明を省略する。
先行車両検出装置１０ｂにおいては、拡大縮小処理部１４ｂ及びパターンマッチング処理部１５ｂにおける処理が、第１の実施形態の先行車両検出装置１０と異なるので、以下、これら相違する構成部の処理について説明する。
【００２９】
第２の実施形態の先行車両検出装置１０ｂの拡大縮小処理部１４ｂにおいては、ＴＴＣ算出部１３から出力された衝突余裕時間Ｔを用いて、撮像部１１から入力される新たに撮影された画像データの拡大あるいは縮小を行う。
拡大縮小処理部１４ｂは、第１の実施形態の拡大縮小処理部１４と同様に、まず、テンプレート生成部１２においてテンプレートが生成された場合の衝突余裕時間を記憶する。その上で、拡大縮小処理部１４ｂは、撮像部１１から新たな画像データが入力された場合に、ＴＴＣ算出部１３から入力されるこの新たな画像データに対して検出された衝突余裕時間と、予め記憶しているテンプレート作成時の衝突余裕時間とに基づいて、その新たな画像データの拡大縮小を行う。拡大及び縮小の比率は、テンプレート作成時の衝突余裕時間と新たに入力される衝突余裕時間との比に基づいて設定する。
【００３０】
例えば、先行車両との衝突余裕時間が変化しない時には、入力される画像データを変化させないが、衝突余裕時間が大きくなる場合には、入力される画像データを衝突余裕時間の比に応じて拡大する。また、衝突余裕時間が小さくなる場合には、入力される画像データを衝突余裕時間の比に応じて縮小する。
拡大縮小処理部１４ｂは、このようにして縮小又は拡大した画像データを、パターンマッチング処理部１５ｂに出力する。
【００３１】
先行車両検出装置１０ｂのパターンマッチング処理部１５ｂは、拡大縮小処理部１４ｂから入力される拡大又は縮小された画像データとテンプレート生成部１２から入力されるテンプレートを用いてパターンマッチングを行い、入力される画像データにテンプレートの画像とほぼ同一の画像が存在している場合に、対象物検出信号を出力する。この際、必要に応じて、画像を検出した位置（例えば、先行車両の位置）の情報も出力する。
【００３２】
このように、第２の実施形態の先行車両検出装置１０ｂにおいては、テンプレートを設定した時刻での衝突余裕時間を算出し、その時の衝突余裕時間と現時刻の衝突余裕時間との比を用いて入力された画像データを拡大又は縮小し、検出対象の物体の画像のサイズがテンプレートにおけるその物体の画像のサイズと同じになるようにして、マッチング処理を行っている。従って、移動する物体や、急に接近したり離れたりする物体に対しても確実なマッチング処理を行うことができる。
【００３３】
また、先行車両検出装置１０ｂにおいても、画像データを拡大あるいは縮小するための比率は、対象物までの実際の距離を算出することなく、さらに、対象物との相対速度の絶対値をも必要とせずに、単に、対象物の画像の画像データ上での位置及び移動速度を用いて決定している。従って、処理を簡単にすることができる。また、誤差が生じる可能性が低くなり、画像データの拡大あるいは縮小を適切に行うことができる。また、その結果、テンプレートマッチングを適切に行うことができ、画像データから対象物を高精度に検出することができる。
【００３４】
なお、第１及び第２の実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって本発明を何ら限定するものではない。本実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含み、また任意好適な種々の改変が可能である。
【００３５】
例えば、前述した先行車両検出装置１０及び先行車両検出装置１０ｂにおいては、先行車両と自車両が衝突する時の先行車両の画像データ中の位置を基準の位置として設定し、観察される画像データ中の先行車両の位置をこの基準の位置（衝突位置）と比較することにより、その差を検出し、衝突余裕時間として検出するようにしていた。しかしながら、この基準の位置は、衝突する位置に限られるものではなく、任意の位置を設定してよい。例えば、自車両前方の所定距離離れた位置に相当する画像データ中の位置を基準の位置としてもよいし、あるいは、単に画像データ中において所定の画素の位置を基準の位置とするようにしてもよい。
【００３６】
また、先行車両検出装置１０及び先行車両検出装置１０ｂにより画像データ中から検出した先行車両の情報は、任意に使用してよい。すなわち、この検出結果を警報装置や制動制御装置に入力するようにして、先行車両との衝突を回避するための警報の発生あるいは減速等を行うようにしてもよい。また、自動的に先行車両に追従する装置に適用してもよい。
【００３７】
また、前述した先行車両検出装置１０及び先行車両検出装置１０ｂは、本発明を、先行する車両を検出する装置に適用した場合を説明したが、対象物が移動する画像処理装置であれば他の用途、例えば、物体の位置を検出するロボット用の装置としても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態の先行車両検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示した先行車両検出装置を説明するための図である。
【図３】図３は、図１に示した先行車両検出装置のＴＴＣ算出部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】図４は、図１に示した先行車両検出装置の拡大縮小処理部の処理を説明するための図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態の先行車両検出装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…自車両（車両）
２…先行車両
３…画像データ
４…画像データ中の移動速度検出対象部
５…画像データ中の衝突位置
１０…先行車両検出装置
１１…撮像部
１２…テンプレート生成部
１３…ＴＴＣ算出部
１４，１４ｂ…拡大縮小処理部
１５，１５ｂ…パターンマッチング処理部
【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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