(57)【要約】【課題】  前方の車両が水しぶき等を巻き上げて走行していることを確実に認識できる先行車両水しぶき認識装置を提供すること。【解決手段】  自車の前方の画像を取り込むカメラ４及び画像メモリ２、画像取り込み部３１と、画像の輝度分布から減色閾値を設定し、取り込んだ画像を４色の画像に減色する変換処理を行い、減色させた画像の段階的変化から自車前方の車両が水しぶきや、雪煙を巻き上げて走行していることを判断するプロセッサ３を備えた。【選択図】        図１
2006003995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の前方の画像を取り込む画像入力手段と、
取り込んだ画像を３色以上の画像に減色する変換処理を行う画像減色手段と、
減色させた画像の段階的変化から自車前方の車両が水しぶきや、雪煙を巻き上げて走行していることを判断する水しぶき判断手段と、
を備えることを特徴とする先行車両水しぶき認識装置。
【請求項２】
請求項１に記載された先行車両水しぶき認識装置において、
前記画像減色手段は、
画像全体の輝度分布を計測し、減色の閾値を設定する減色閾値設定部と、
前記減色閾値で画像の減色を行う減色フィルタと、
を備え、
前記水しぶき判断手段は、
減色した画像にラベリングを行うラベリング手段と、
ラベリングによりグループ化した各グループの面積、そのグループが他のグループと接している接点の数、各グループの種類をデータベース化するデータベース手段と、
明るいグループの周りに、それより暗いグループが段階的に存在する年輪状の輝度分布となっている部分を検出する年輪状部分検出手段と、
を備えることを特徴とする先行車両水しぶき認識装置。
【請求項３】
請求項２に記載された先行車両水しぶき認識装置において、
前記水しぶき判断手段は、
画像のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
前記年輪状部分の中心部近傍に横エッジがあると水しぶきや雪煙を巻き上げて走行している車両と判断する水しぶき走行車両判断手段と、
を備えることを特徴とする先行車両水しぶき認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車に先行する車両が水しぶきや雪煙を巻き上げて走行していることを認識する先行車両水しぶき認識装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来においては、自車の前方を撮像し、そこに映る画像のエッジ情報の特徴点を解析し、車両か否かを判断している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−３２９３９７号公報（第２−１０頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来にあっては、雨天または積雪時に前方を走行する車両が水しぶき、雪煙等を巻き上げて走行しているとエッジ情報の特徴点が消えて車両を認識することが出来なくなる。また、この際には、走行車両と道路面との境が認識できなくなり、前方の車両との距離がつかめなくなる。
【０００４】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、前方の車両が水しぶき等を巻き上げて走行していることを確実に認識できる先行車両水しぶき認識装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、自車の前方の画像を取り込む画像入力手段と、取り込んだ画像を３色以上の画像に減色する変換処理を行う画像減色手段と、減色させた画像の段階的変化から自車前方の車両が水しぶきや、雪煙を巻き上げて走行していることを判断する水しぶき判断手段とを備えることを特徴とする。
なお、本発明において、「３色以上の画像に減色する」とは、複数色として入力される画像を水しぶきの検知のために減色した画像にすることを指し、２色（２値）のモノクロ画像化することを含まないものである。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、前方の車両が水しぶきや雪煙等を巻き上げて走行していることが明確になり、使用者に前方車両の検知が不全となっていることを通知することができ、水しぶき等が発生していることを考慮して前方車両との距離等の計算パラメータの一部にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の先行車両水しぶき認識装置を実現する実施の形態を、請求項１，２，３に係る発明に対応する実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の先行車両水しぶき認識装置のブロック図である。図２は実施例１の先行車両水しぶき認識装置の認識処理の流れを示すフローチャートである。図３は実施例１の先行車両水しぶき認識装置の水しぶき有り・無しにおける画像処理の例を示す説明図である。図４は実施例１の先行車両水しぶき認識装置のエッジ抽出処理を示す説明図である。図５は実施例１の先行車両水しぶき認識装置のエッジを抽出した画像処理の例を示す説明図である。
実施例１の先行車両水しぶき認識装置１は、画像メモリ２とプロセッサ３を主な構成にし、車両に設けられる自車前方を撮像するカメラ４に接続される。
【０００９】
画像メモリ２は、カメラ４で撮像した画像を一時的に記憶する。
プロセッサ３（画像減色手段及び水しぶき判断手段に相当する）は、画像メモリ２の画像データの処理・制御を行うもので、画像取り込み部３１、画像変換部３２、ラベリング部３３、画像判定部３４、エッジ抽出部３５を主な構成にしている。
画像取り込み部３１（画像メモリ２、カメラ４と画像入力手段に相当する）は、画像メモリ２から画像をプロセッサ３に読み込む。
画像変換部３２（減色閾値設定部及び減色フィルタ、データベース手段に相当する）は、取り込んだ画像のデジタルデータ化、輝度分布の計測処理、画像の減色化を行う。
具体的には、画像の輝度分布から減色フィルタの減色閾値を設定し、その減色フィルタに画像データを通すことにより減色を行う。
【００１０】
ラベリング部３３（ラベリング手段に相当する）は、減色化した画像をラベリングし、ラベリングによりグループ化し、グループ毎のデータのデータベースを作成する。
エッジ抽出部３５（エッジ抽出手段に相当する）は、画像取り込み部３１で取り込んだ画像の処理を行い、画像のエッジを抽出する。
画像判定部３４（年輪状部分検出手段及び水しぶき走行車両判断手段に相当する）は、データベース化したデータから、年輪状分布の有無を判定し、水しぶき等を巻き上げて走行する車両を判定する。
【００１１】
次に作用を説明する。
［画像処理］
図２に示すのは、実施例１の先行車両水しぶき認識装置で実行する画像の処理の流れを示すフローチャートで、以下各ステップについて説明する。
【００１２】
ステップＳ１では、自車前方を撮像した画像を画像メモリ２から読み込む。
【００１３】
ステップＳ２では、輝度、彩度分布の演算を行う。
【００１４】
ステップＳ３では、画像を４値化、つまり４色に減色する処理を行う。
【００１５】
ステップＳ４では、画像のラベリング、グルーピングを行う。
【００１６】
ステップＳ５では、各グループ毎のデータによるデータベースの作成を行う。
【００１７】
ステップＳ６では、輝度分布のデータから高輝度部を抽出する。
【００１８】
ステップＳ７では、高輝度部である該当データがあるかどうかを判定し、該当データがあるならばステップＳ８へ移行し、該当データがないならばステップＳ１へ移行する。
【００１９】
ステップＳ８では、画像データの輝度分布が、年輪状に分布しているかどうかを判断し、年輪状であるならばステップＳ９に移行し、年輪状でないならばステップＳ６に移行する。
【００２０】
ステップＳ９では、画像データを処理して、画像のエッジ抽出を行う。
【００２１】
ステップＳ１０では、年輪状の中心部上方に横エッジがあるかどうかを判断し、横エッジ有りならばステップＳ１１へ移行し、横エッジ無しならばステップＳ１へ移行する。
【００２２】
［水しぶき等巻上げ車両の確実な検知］
先行車両水しぶき認識装置１は、図３(a),(e)に示すようにカメラ４で撮像したデータを、画像変換部３２で図３(b),(f)に示すように４色に減色化（４値化）する。この減色化した画像を縮小・平滑化し（図３(c),(g)参照）、ラベリングすれば、図３(d),(h)に示す画像となる。
ここで、図３(a)〜(d)は、水しぶき等のない状態の各処理段階での画像、図３(e)〜(h)は、水しぶきのある状態の各処理段階での画像である。
【００２３】
４色に減色した画像では、図３(h)に示すように水しぶきのある場合では、輝度及び、色の変化が、年輪状になる（符号５の部分）。一方、図３(d)に示すように水しぶきのない場合では、輝度の変化、色の変化は年輪状には、ならない。つまり、言い換えて説明すれば、４色への減色化により前方車両の水しぶきを確実に画像で年輪状の画像部分として捉えるのである。
さらに実施例１では、エッジ抽出部３５のフィルタにより車両のエッジを抽出し、車両の横エッジが年輪状部分の中央部上方に検出できる場合に、自車の前方に水しぶきを巻き上げながら走行する先行車両ありと判断する。水しぶきによって画像がぼけて車両のエッジ抽出が困難になっても、車両上部の屋根などは水しぶきの影響を受けづらいため、エッジ抽出ができる（図４，図５参照）。
車両の横エッジを検出できない場合には、水しぶきによって先行車両の認識が困難ということになるので、そのことをドライバに伝達する、もしくは、その状態を考慮した処理を行うようにすればよい。例えば、水しぶき発生を考慮に入れて距離等の計算パラメータの一部とするなどである。
このように判断することによって、濡れた路面に空の明るさが写って、似た様な年輪ができる場合を除外して、より確実な判断にすることができる。
【００２４】
効果を説明する。
実施例１の先行車両水しぶき認識装置にあっては、次に列挙する効果を得ることができる。
(1)自車の前方の画像を取り込むカメラ４及び画像メモリ２、画像取り込み部３１と、取り込んだ画像を３色以上の画像に減色する変換処理を行い、減色させた画像の段階的変化から自車前方の車両が水しぶきや、雪煙を巻き上げて走行していることを判断するプロセッサ３を備えるため、前方の車両が水しぶき、雪煙を巻き上げて走行していることが明確になり、運転者に先行車両の認識が不全な状態になっていることを通知できる。
先行車両を認識し、先行車両との距離を検知するなどを行うことにおいて、先行車両が水しぶきや雪煙を巻き上げながら走行しているかどうかを検知することは、非常に有用である。なぜならば、水しぶきと判断できない場合には、他の状態を考慮した認識条件にしなければならず、複雑な認識処理となったり、その分、不正確な判断となったりするからである。また、水しぶきの有無の判断を他の情報から行うのでは、その判断の信頼性を低くせざるを得ない。本発明では、水しぶき自体を画像で捉えて、画像処理により検知するので、信頼性高く水しぶきの有無を判断できるのである。そうすれば、先行車両の認識において、不全の場合に理由を明確に得て対応ができ、運転者への伝達も明確に行え、水しぶき有りに対応した条件の処理で先行車両を認識することが可能になるのである。
【００２５】
(2)プロセッサ３は、画像全体の輝度分布を計測し、減色の閾値を設定し、減色閾値で画像の減色を行い、ラベリングによりグループ化した各グループの面積、そのグループが他のグループと接している接点の数、各グループの種類をデータベース化する画像変換部３２と、減色した画像にラベリングを行うラベリング部３３と、明るいグループの周りに、それより暗いグループが段階的に存在する年輪状の輝度分布となっている部分を検出する画像判定部３４とを備えるため、減色化した画像で水しぶきを捉え、その輝度や色が年輪状になっていることにより確実に水しぶきを検知することができる。
【００２６】
(3)プロセッサ３は、画像のエッジを抽出するエッジ抽出部３５と、年輪状部分の中心部に横エッジがあると水しぶきや雪煙を巻き上げて走行している車両と判断する画像判定部３４とを備えるため、水しぶきの中央上方に車両のエッジを検知し、且つ濡れた路面に空の明るさが写るような似た年輪ができる場合を除外して、さらに確実に先行車両が水しぶきを巻き上げながら走行していることを判断する。
【００２７】
以上、本発明の先行車両水しぶき認識装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例１の先行車両水しぶき認識装置では、プロセッサ３を画像取り込み部３１、画像変換部３２、ラベリング部３３、画像判定部３４、エッジ抽出部３５で構成したが、他の構成であってもよい。
実施例１では、画像変換部３２によって、４色に画像を減色化して水しぶきの判定処理を行ったが、４色以外の色数であってもよい。
実施例１の先行車両水しぶき認識装置は、他の先行車両を認識する装置に組み込むようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１の先行車両水しぶき認識装置のブロック図である。
【図２】実施例１の先行車両水しぶき認識装置の認識処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施例１の先行車両水しぶき認識装置の水しぶき有り・無しにおける画像処理の例を示す説明図である。
【図４】実施例１の先行車両水しぶき認識装置のエッジ抽出処理を示す説明図である。
【図５】実施例１の先行車両水しぶき認識装置のエッジを抽出した画像処理の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  先行車両水しぶき認識装置
２  画像メモリ
３  プロセッサ
３１  画像取り込み部
３２  画像変換部
３３  ラベリング部
３４  画像判定部
３５  エッジ抽出部
４  カメラ
５  （画像の）年輪部分
６  （車両の）横エッジ
【図１】
2006003995.tif 000003
【図２】
2006003995.tif 000004
【図４】
2006003995.tif 000005
【図３】
2006003995.tif 000006
【図５】
2006003995.tif 000007