(57)【要約】【課題】  単一の撮像手段により対象物との距離を考慮して該対象物を認識することが可能な物体認識装置を提供する。【解決手段】  本発明に係る物体認識装置が適用された近赤外線暗視装置１は、近赤外線を照射する近赤外線投光器１０と、単眼の近赤外線カメラ１２と、車速に応じて近赤外線投光器１０のランプパワーを調節する制御部２１、および近赤外線カメラ１２により撮像された画像から歩行者を認識する認識部２２を有するＥＣＵ２０とを備える。制御部２１は、ＴＴＣ（衝突予測時間）が４秒未満の距離に存在する歩行者の輝度が飽和するように近赤外線投光器１０のランプパワーを調節する。また、認識部２２は、撮像画像中の輝度が飽和している歩行者については、ＴＴＣ４秒未満の距離（所定距離内）に存在していると判定し、該歩行者を注意喚起対象から除外する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段の出力を調節する制御手段と、
前記光照射手段により光が照射されている領域を撮像する単一の撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像から対象物を認識する認識手段と、を備え、
前記制御手段は、所定距離離れた対象物の撮像画像中の輝度が所定輝度となるように、前記光照射手段の出力を調節し、
前記認識手段は、前記対象物の撮像画像中の輝度を考慮して対象物を認識することを特徴とする物体認識装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記所定距離内に存在する対象物の撮像画像中の輝度が飽和するように前記光照射手段の出力を調節することを特徴とする請求項１に記載の物体認識装置。
【請求項３】
前記認識手段は、前記撮像画像中の輝度が飽和している対象物については、前記所定距離内に存在していると認識することを特徴とする請求項２に記載の物体認識装置。
【請求項４】
前記認識手段は、前記所定距離内に存在していると認識された対象物を認識対象から除外することを特徴とする請求項３に記載の物体認識装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記撮像手段の感度および／または露光時間に応じて、前記光照射手段の出力を調節することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の物体認識装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記物体認識装置の移動速度に応じて、前記光照射手段の出力を調節することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の物体認識装置。
【請求項７】
光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段により光が照射されている領域を撮像する単一の撮像手段と、
前記光照射手段の出力、および、前記撮像手段の感度並びに露光時間を調節する制御手段と、
前記撮像手段により撮像された画像から対象物を認識する認識手段と、を備え、
前記制御手段は、所定距離離れた対象物の撮像画像中の輝度が所定輝度となるように、前記光照射手段の出力および前記撮像手段の感度並びに露光時間のうち少なくとも一つを調節し、
前記認識手段は、前記対象物の撮像画像中の輝度を考慮して対象物を認識することを特徴とする物体認識装置。
【請求項８】
光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段により光が照射されている領域を撮像する単一の撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像の輝度を補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された画像から対象物を認識する認識手段と、を備え、
前記補正手段は、所定距離離れた対象物の撮像画像中の輝度が所定輝度となるように、撮像された前記画像の輝度を補正し、
前記認識手段は、補正後の前記対象物の撮像画像中の輝度を考慮して対象物を認識することを特徴とする物体認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体認識装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
メイン投光器により近赤外線を照射しつつメインカメラによりドライバの顔を撮像するとともに、サブ投光器により近赤外線を照射しつつサブカメラによりドライバの顔を撮像し、メインカメラおよびサブカメラの画像を用いて、三角測量の原理に基づきドライバの顔との距離を求める技術が特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００５−３２３１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、三角測量の原理を利用して対象物までの距離を求めるためには、複数のカメラが必要になる。一方、例えば自動車では、近年、運転支援や危険予知、危険回避支援などのために複数台のカメラが一台の車両に搭載されるようになってきており、コストや搭載性の問題などが生じてきている。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、単一の撮像手段により対象物との距離を考慮して該対象物を認識することが可能な物体認識装置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】
【０００５】
本発明に係る物体認識装置は、光を照射する光照射手段と、光照射手段の出力を調節する制御手段と、光照射手段により光が照射されている領域を撮像する単一の撮像手段と、撮像手段により撮像された画像から対象物を認識する認識手段とを備え、制御手段が、所定距離離れた対象物の撮像画像中の輝度が所定輝度となるように光照射手段の出力を調節し、認識手段が、対象物の撮像画像中の輝度を考慮して対象物を認識することを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る物体認識装置によれば、所定距離離れた対象物の撮像画像中の輝度が所定輝度となるように光照射手段の出力が調節されることにより、対象物の撮像画像中の輝度と該対象物までの距離とが関係付けられる。そのため、対象物を認識する際に該対象物の撮像画像中の輝度を考慮することにより、対象物との距離を考慮して該対象物を認識することが可能となる。
【０００７】
本発明に係る物体認識装置では、上記制御手段が、所定距離内に存在する対象物の撮像画像中の輝度が飽和するように光照射手段の出力を調節することが好ましい。また、その際に、撮像画像中の輝度が飽和している対象物については、上記所定距離内に存在していると上記認識手段によって認識することにより、対象物との距離を直接測定することなく、対象物との距離を考慮して該対象物を認識することが可能となる。
【０００８】
本発明に係る物体認識装置では、上記認識手段が、所定距離内に存在していると認識された対象物を認識対象から除外することが好ましい。
【０００９】
例えば、車両の運転者に対して接近する検出対象物についての注意を喚起するような状況において、所定距離内の近距離にある対象物については、運転者の肉眼で認識させた方が好ましい場合がある。本発明に係る物体認識装置によれば、所定距離内に存在していると認識された対象物が認識対象から除外されるため、上述したような状況において、対象物との距離に応じた適切な注意喚起を行うことが可能となる。
【００１０】
本発明に係る物体認識装置では、上記制御手段が、撮像手段の感度および／または露光時間に応じて、光照射手段の出力を調節することが好ましい。
【００１１】
対象物の撮像画像中の輝度は、撮像手段の感度および／または露光時間によっても変化する。本発明に係る物体認識装置によれば、撮像手段の感度および／または露光時間に応じて光照射手段の出力が調節されるため、より適切に対象物の撮像画像中の輝度を調節することが可能となる。
【００１２】
また、制御手段は、物体認識装置の移動速度に応じて、光照射手段の出力を調節することが好ましい。
【００１３】
この場合には、所定輝度となる対象物との距離が移動速度に応じて調節されることになるため、対象物に到達するまでの時間を考慮して該対象物を認識することが可能となる。
【００１４】
本発明に係る物体認識装置は、光を照射する光照射手段と、光照射手段により光が照射されている領域を撮像する単一の撮像手段と、光照射手段の出力、および、撮像手段の感度並びに露光時間を調節する制御手段と、撮像手段により撮像された画像から対象物を認識する認識手段とを備え、制御手段が、所定距離離れた対象物の撮像画像中の輝度が所定輝度となるように、光照射手段の出力および撮像手段の感度並びに露光時間のうち少なくとも一つを調節し、認識手段が、対象物の撮像画像中の輝度を考慮して対象物を認識することを特徴とする。
【００１５】
対象物の撮像画像中の輝度は、光照射手段の出力、撮像手段の感度や露光時間によって変化する。本発明に係る物体認識装置によれば、所定距離離れた対象物の撮像画像中の輝度が所定輝度となるように光照射手段の出力および撮像手段の感度並びに露光時間のうち少なくとも一つが調節されることにより、対象物の撮像画像中の輝度と該対象物までの距離とが関係付けられる。そのため、対象物を認識する際に該対象物の撮像画像中の輝度を考慮することにより、対象物との距離を考慮して該対象物を認識することができる。また、輝度調節の制御自由度を大きくすることが可能となる。
【００１６】
本発明に係る物体認識装置は、光を照射する光照射手段と、光照射手段により光が照射されている領域を撮像する単一の撮像手段と、撮像手段により撮像された画像の輝度を補正する補正手段と、補正手段により補正された画像から対象物を認識する認識手段とを備え、補正手段が、所定距離離れた対象物の撮像画像中の輝度が所定輝度となるように、撮像された画像の輝度を補正し、認識手段が、補正後の対象物の撮像画像中の輝度を考慮して対象物を認識することを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る物体認識装置によれば、所定距離離れた対象物の撮像画像中の輝度が所定輝度となるように撮像された画像の輝度が補正されることにより、対象物の撮像画像中の輝度と該対象物までの距離とが関係付けられる。そのため、対象物を認識する際に補正後の該対象物の輝度を考慮することにより、対象物との距離を考慮して該対象物を認識することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、所定距離離れた対象物の撮像画像中の輝度が所定輝度となるように光照射手段の出力を調節するとともに、対象物の撮像画像中の輝度を考慮して対象物を認識する構成としたので、単一の撮像手段により対象物との距離を考慮して該対象物を認識することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。
【００２０】
［第１実施形態］
まず、図１〜図６を用いて、第１実施形態に係る物体認識装置の構成について説明する。なお、ここでは、第１実施形態に係る物体認識装置が車両に搭載される近赤外線暗視装置１に適用された場合を例にして説明する。図１は、近赤外線暗視装置１の構成を示すブロック図である。図２は、近赤外線暗視装置１の近赤外線照射距離を説明するための図である。また、図３は、車速と対象物までの距離、対象物までの距離と対象物輝度、対象物輝度とランプパワー、および車速とランプパワーの関係を示す四象現グラフである。図４は５０ｍ前方にいる人物の輝度を示す図であり、図５は１００ｍ前方にいる人物の輝度を示す図である。また、図６は、人物との距離と画素輝度値との関係を示すグラフである。
【００２１】
近赤外線暗視装置１は、夜間走行時の運転者を支援するために、近赤外線カメラにより撮像された車両前方の近赤外線画像を表示するとともに、撮像画像から対象物である歩行者を認識して、その認識結果（歩行者情報）を近赤外線画像に重畳して表示するものである。近赤外線暗視装置１は、主として、２台の近赤外線投光器１０，１０、単一の近赤外線カメラ１２、車速センサ１４、電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）２０、および注意喚起装置３０を備えている。なお、近赤外線投光器１０は特許請求の範囲記載の光照射手段として機能し、近赤外線カメラ１２は撮像手段として機能する。
【００２２】
２台の近赤外線投光器１０，１０は、車両の左右前端に配置され、車両前方に向けて取り付けられている。近赤外線投光器１０は、車両の前方に近赤外線を照射する。近赤外線投光器１０は、ＥＣＵ２０からの制御信号によって制御されるドライバ回路１１により駆動される。ここで、近赤外線投光器１０の出力すなわちランプパワーは、ＥＣＵ２０により車速に応じて調節される。ランプパワーの調節方法の詳細については後述する。近赤外線投光器１０は、近赤外線暗視装置１の起動時にＯＮされ、停止時にＯＦＦされる。なお、車速に応じて近赤外線投光器１０をＯＮ／ＯＦＦする構成としてもよい。
【００２３】
近赤外線カメラ１２は、単眼の近赤外線カメラであり、車両の前側（例えば、ルームミラーの裏側）に配置され、車両前方に向けて取り付けられている。近赤外線カメラ１２は、近赤外線（近赤外線投光器１０からの近赤外線の反射光など）を取り込み、その近赤外線の強弱に応じた濃淡によって近赤外線映像を生成する。この近赤外線映像は、一定時間（例えば、１／３０秒）毎のフレームの近赤外線画像からなる。近赤外線カメラ１２では、一定時間毎に、各フレームの近赤外線画像情報を画像信号としてＥＣＵ２０に送信する。
【００２４】
車速センサ１４は、近赤外線暗視装置１が搭載された車両の車輪速を検出するセンサである。車速センサ１４もＥＣＵ２０に接続されており、検出結果をＥＣＵ２０に出力する。なお、ＥＣＵ２０では、車速センサ１４の検出結果から車両の速度を演算する。
【００２５】
ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random AccessMemory）などからなり、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＣＰＵで実行することによって、制御部２１および認識部２２が構成される。ＥＣＵ２０では、一定時間毎に、近赤外線カメラ１２から画像信号を受信し、画像中の歩行者の輝度を考慮して、近赤外線画像から運転者の注意を喚起する必要がある歩行者を認識する。そして、ＥＣＵ２０は、その歩行者の認識結果を注意喚起装置３０に表示させる。なお、本実施形態では、制御部２１が特許請求の範囲に記載の制御手段に相当し、認識部２２が認識手段に相当する。
【００２６】
制御部２１は、所定距離離れた歩行者の撮像画像中の輝度が所定輝度となるように近赤外線投光器１０のランプパワーを調節する。本実施形態では、所定輝度を撮像画像の画素輝度値が飽和する輝度と定めた。そのため、所定距離内に存在する歩行者の撮像画像中の輝度が飽和するように近赤外線投光器１０のランプパワーが調節される。
【００２７】
また、本実施形態では、図２に示されるように、所定距離Ｌ（ｍ）を衝突予測時間（ＴＴＣ（Time To Collision）＝対象物との距離Ｌ／車速ｖ、以下「ＴＴＣ」という）が４秒となる距離と定めた。すなわち、歩行者の輝度が飽和する距離Ｌが車速ｖ（ｍ／ｓｅｃ）に応じて変化し、車速ｖが高いときには所定距離Ｌは遠くなり、車速ｖが低いときには所定距離Ｌは近くなる。その結果、制御部２１では、ＴＴＣが４秒未満の距離に存在する歩行者の輝度が飽和するように近赤外線投光器１０のランプパワーが調節される。なお、ＴＴＣを４秒と定めたのは、一般的に、運転者に対して余裕のある注意喚起を行うにはＴＴＣが４秒以上であることが好ましいためであるが、所定距離がＴＴＣ４秒となる距離に限られないことは言うまでもない。
【００２８】
ここで、車速と近赤外線投光器１０のランプパワーとの関係（ランプパワー特性）を、図３の四象現グラフを参照しつつ説明する。この四象現グラフの第１象現には、ＴＴＣを４秒としたときの車速ｖ（ｍ／ｓｅｃ）と歩行者（対象物）までの距離Ｌ（ｍ）との関係が示されている。この第１象現に示されるように、車速ｖが高くなるにしたがって距離Ｌは遠くなる。
【００２９】
第２象現には、歩行者までの距離Ｌと歩行者の輝度（％）との関係が示されている。この第２象現に示されるように、歩行者までの距離Ｌが遠くなるにしたがって歩行者の輝度は低くなる。５０ｍ前方にいる人物の輝度、および１００ｍ前方にいる人物の輝度それぞれを図４、図５に示す。ここで、近赤外線投光器１０のランプパワー、および近赤外線カメラ１２の感度並びにシャッタースピードが予め定められている場合には、歩行者の撮像画像中の輝度は該歩行者までの距離に応じて一意的に定まる。そのため、近赤外線投光器１０のランプパワー、および近赤外線カメラ１２の感度並びにシャッタースピードを調節することにより、飽和輝度とその際の距離を調節することができる。以下、主として近赤外線投光器１０のランプパワーを調節する場合を例にして説明するが、近赤外線投光器１０のランプパワーに加えて、または代えて近赤外線カメラ１２の感度やシャッタースピード（露光時間）を調節する構成としてもよい。
【００３０】
第３象現には、歩行者の輝度と近赤外線投光器１０のランプパワーＰ（％）との関係が示されている。この第３象現に示されるように、歩行者の輝度が低くなるにしたがってランプパワーＰが増大するように調節される。なお、ランプパワーＰが１００（％）を超える領域については、近赤外線カメラ１２の感度を上昇したり、シャッタースピードを遅くすることによって撮像画像の輝度が調節される。
【００３１】
そして、第４象現には、ランプパワーＰと車速ｖとの関係（ランプパワー特性）が示されている。この第４象現に示されるように、車速ｖが高くなるにしたがってランプパワーＰが増大するように調整される。すなわち、制御部２１は、第４象現に示されるランプパワー特性に基づいてドライバ回路１１を駆動することにより、ＴＴＣ４秒未満の距離（所定距離内）に存在する歩行者の撮像画像中の輝度が飽和するように近赤外線投光器１０のランプパワーを調節する。
【００３２】
認識部２２は、近赤外線画像から歩行者を抽出するとともに、歩行者の輝度を考慮して、抽出された歩行者が注意喚起対象となる歩行者であるか否かを認識する。歩行者の抽出方法としては、特に限定せず、各種方法が適用可能である。抽出方法としては、例えば、歩行者のテンプレートを用意し、テンプレートを用いたパターンマッチングによる方法がある。具体的には、近赤外線画像から所定の大きさの矩形領域を順次切り出し、テンプレートの画像と切り出した各矩形領域画像とのマッチング度を求め、そのマッチング度がしきい値以上の場合には、歩行者であると判定する。
【００３３】
認識部２２は、撮像画像中の輝度が飽和している歩行者については、ＴＴＣ４秒未満の距離（所定距離内）に存在していると判定し、該歩行者を注意喚起（警告）対象から除外する。一方、撮像画像中の輝度が飽和していない歩行者については、ＴＴＣ４秒以上の距離に存在していると判定し、該歩行者を注意喚起対象として認識する。なお、認識結果は、表示信号として注意喚起装置３０に送信される。
【００３４】
ここで、図６を参照しつつ、輝度が飽和していると判断される画素輝度値、すなわち飽和輝度の設定方法について説明する。図６は、歩行者との距離と画素輝度値との関係を示すグラフであり、図６の横軸は歩行者との距離（ｍ）であり、縦軸は画素の輝度値（％）である。図６において細線で示されるように、歩行者との距離が０〜３０（ｍ）の領域では、距離が遠くなるにしたがって画素輝度値が上昇し、歩行者との距離が３０〜２００（ｍ）の領域では、距離が遠くなるにしたがって画素輝度値が低下している。なお、近赤外線投光器１０のランプパワーが増大された場合には、画素輝度値が上昇する方向にグラフが平行移動し、逆に、ランプパワーが減少されたときには、画素輝度値が低下する方向にグラフが平行移動する。
【００３５】
また、図６には、ＴＴＣ４秒、車速６０（ｋｍ／ｈ）のときの飽和輝度（８０％）がグラフに重ねて示されている（図６中の太線参照）。すなわち、車速が６０（ｋｍ／ｈ）のときにＴＴＣが４秒となる距離６６．７（ｍ）での画素輝度値（８０％）が飽和輝度として設定される。この場合、距離が６６．７（ｍ）以内に存在する歩行者はすべて輝度が飽和するため、輝度が飽和しているか否かを判定することによって、ＴＴＣ４秒（６６．７ｍ）未満の距離に存在している歩行者を注意喚起対象から除外することができる。そのため、ＴＴＣが４秒以上の距離に存在する歩行者のみを検出して注意喚起することが可能となる。このように、ＴＴＣ４秒未満の距離に存在している歩行者を注意喚起対象から除外するのは、歩行者が既に近距離にいる場合には、ヘッドライトのロービームの照射範囲内に入る可能性が高く、運転者の視線を注意喚起装置３０に向けさせるよりも、歩行者を直接目視するようにすることが好ましいためである。
【００３６】
また、ＴＴＣを４秒以上に設定した場合には、飽和輝度は８０（％）よりも低い値に設定され、逆に、ＴＴＣを４秒未満に設定したときには、飽和輝度は８０（％）よりも高い値に設定される。なお、上述したように、車速に応じて近赤外線投光器１０のランプパワーが調節されるが、車速に応じて飽和輝度を変更するようにしてもよい。
【００３７】
注意喚起装置３０は、近赤外線画像、および近赤外線画像から認識された歩行者の情報を運転者に提示するものであり、例えば、液晶ディスプレイやヘッドアップディスプレイなどを用いて構成される。注意喚起装置３０では、ＥＣＵ２０から表示信号を受信し、表示信号に示される画像を表示する。歩行者情報の表示画像としては、例えば、撮像された近赤外線画像において認識された歩行者が矩形枠で囲まれて強調表示された画像などが挙げられる。
【００３８】
次に、図７〜９を用いて、近赤外線暗視装置１に適用されている物体認識装置の動作について説明する。図７は第１実施形態に係る物体認識装置による物体認識処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図８および図９それぞれは、物体認識処理において実行されるランプパワー変更処理と飽和対象物除外処理の処理手順を示すフローチャートである。この物体認識処理は、ＥＣＵ２０によって行われるものであり、近赤外線暗視装置１の電源がオンされてからオフされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００３９】
ステップＳ１００では、近赤外線投光器１０のランプパワーの初期設定が済んでいるか否かについての判断が行われる。ここで、近赤外線投光器１０のランプパワーが既に初期設定済みである場合には、ステップＳ１０４に処理が移行する。一方、近赤外線投光器１０のランプパワーの初期設定がまだ済んでいないときには、ステップＳ１０２において、ランプパワーの初期値として１００（％）が設定される。すなわち、近赤外線投光器１０は、出力１００（％）で車両前方に近赤外線を照射する。その後、ステップＳ１０４に処理が移行する。
【００４０】
ステップＳ１０４では、車速センサ１４により検出された車輪速度に基づいて求められた車速が読み込まれる。続くステップＳ１０６では、近赤外線投光器１０のランプパワー変更処理が実行される。ここで、図８を参照しつつ、ランプパワー変更処理について説明する。
【００４１】
ステップＳ２００では、近赤外線投光器１０のランプパワーの前回値Ｐｎ−１が一時的にメモリに記憶される。続くステップＳ２０２では、ランプパワーの補正量Ｐｐが車速ｖとＴＴＣ（本実施形態では４秒）に応じて設定された飽和輝度Ｃｏｎｓｔとに基づいて求められる。
【００４２】
続いて、ステップＳ２０４において、ステップＳ２００で記憶されたランプパワー前回値Ｐｎ−１にステップＳ２０２で求められたランプパワー補正量Ｐｐが加算され、ランプパワー今回値Ｐｎが求められる。そして、求められたランプパワー今回値Ｐｎに基づいて生成された制御信号によってドライバ回路１１が制御され、近赤外線投光器１０が駆動される。なお、本実施形態ではＴＴＣを４秒に設定しているため、車速ｖとランプパワー今回値Ｐｎとの関係は、上述した四象現グラフの第４象現に示されたランプパワー特性となる。ステップＳ２０４での処理が終了した後、図６のステップＳ１０８に処理が移行する。
【００４３】
ステップＳ１０６では、近赤外線カメラ１２から撮像画像が読み込まれるとともに、上述したように、テンプレートを用いたパターンマッチングによって、撮像画像から歩行者が抽出される。続くステップＳ１１０では、距離が近く輝度が飽和している歩行者を注意喚起対象から除外する飽和対象除外処理が実行される。ここで、図９を参照しつつ、飽和対象除外処理について説明する。
【００４４】
ステップＳ３００では、ステップＳ１０６で抽出された歩行者が読み込まれる。続くステップＳ３０２では、ステップＳ３００で読み込まれた歩行者の輝度が求められる。ここで、歩行者の輝度としては、歩行者の画素の輝度の平均値を用いることが好ましい。ただし、代表点を選択してその輝度を歩行者の輝度としてもよい。
【００４５】
続いて、ステップＳ３０４では、ステップＳ３０２で求められた歩行者の輝度が飽和輝度Ｃｏｎｓｔよりも高いか否かについての判断が行われる。飽和輝度Ｃｏｎｓｔについては上述したとおりであるので、ここでは説明を省略する。ここで、歩行者の輝度が飽和輝度Ｃｏｎｓｔよりも高い場合には、ステップＳ３０６において、該歩行者はＴＴＣ４秒未満の距離にいると判断されて、注意喚起対象から除外される。その後、ステップＳ３０８に処理が移行する。一方、歩行者の輝度が飽和輝度Ｃｏｎｓｔ以下のときには、該歩行者はＴＴＣ４秒以上の距離にいると判断されて、注意喚起対象の歩行者として認識される。そのため、ステップＳ３０６の除外処理が行われることなく、ステップＳ３０８に処理が移行する。
【００４６】
ステップＳ３０８では、すべての歩行者について注意喚起対象であるか否かについてのチェックが行われたか否かについての判断が行われる。ここで、すべての歩行者についてのチェックが終了している場合には、図７に示されるステップＳ１１２に処理が移行する。一方、まだチェックしていない歩行者が残っているときには、ステップＳ３００に処理が移行し、すべての歩行者についてチェックが終了までステップＳ３００〜Ｓ３０８の処理が繰り返して実行される。
【００４７】
すべての歩行者について注意喚起対象であるか否かの判断が行われた後、ステップＳ１１２では、注意喚起対象となる歩行者が認識されたか否かについての判断が行われる。ここで、注意喚起対象となる歩行者が認識されなかった場合には、運転者に対する注意喚起を行うことなく、本処理から一旦抜ける。一方、注意喚起対象となる歩行者が認識されたときには、ステップＳ１１４に処理が移行する。
【００４８】
ステップＳ１１４では、注意喚起装置３０により、認識された歩行者を矩形枠で囲んで強調表示するなどによって、運転者に対して注意喚起が行われる。
【００４９】
本実施形態によれば、ＴＴＣが４秒となる距離（所定距離）で輝度が飽和する（所定輝度となる）ように近赤外線投光器１０のランプパワーが設定される。このようにすれば、ＴＴＣ４秒以内の距離に存在する歩行者はすべて輝度が飽和するため、歩行者の撮像画像中の輝度を考慮することにより、歩行者との距離を直接測定することなく、歩行者がＴＴＣ４秒未満の距離に存在しているか、ＴＴＣ４秒以上の距離に存在しているかを判断することが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、近赤外線投光器１０のランプパワーが車速に応じて調節されるため、輝度が飽和する歩行者との距離を車速に応じて調節することができる。その結果、注意喚起対象となる歩行者に到達するまでの時間、すなわちＴＴＣが４秒以上の歩行者のみを選択して認識することが可能となる。
【００５１】
例えば、歩行者が既に近距離にいる場合には、ヘッドライトのロービームの照射範囲内に入る可能性が高く、運転者の視線を注意喚起装置３０に向けさせるよりも、歩行者を直接目視するようにすることが好ましい。本実施形態によれば、ＴＴＣが４秒未満の距離に存在していると認識された歩行者が注意喚起対象から除外されるため、歩行者との距離を直接測定することなく、ＴＴＣが４秒以上の距離に存在する歩行者、すなわち真に注意喚起が必要な歩行者のみを認識して注意喚起することが可能となる。
【００５２】
歩行者の撮像画像中の輝度は、近赤外線カメラ１２の感度やシャッタースピード（露光時間）によっても変化する。本実施形態によれば、近赤外線カメラ１２の感度および露光時間に応じて近赤外線投光器１０のランプパワーを調節することができるため、より適切に歩行者の撮像画像中の輝度を調節することが可能となる。
【００５３】
実施形態によれば、ＴＴＣが４秒未満の距離に存在する歩行者の撮像画像中の輝度が飽和輝度となるように近赤外線投光器１０のランプパワーおよび近赤外線カメラ１２の感度、シャッタースピードを組み合わせて調節することができる。そのため、輝度調節の制御自由度を大きくすることが可能となる。
【００５４】
［第２実施形態］
次に、図１０を用いて、第２実施形態に係る物体認識装置の構成について説明する。図１０は第２実施形態に係る物体認識装置が適用された近赤外線暗視装置２の構成を示すブロック図である。なお、図２において近赤外線暗視装置１と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
【００５５】
近赤外線暗視装置２は、ＥＣＵ２０に代えてＥＣＵ２４を備えている点で近赤外線暗視装置１と異なる。このＥＣＵ２４は、所定距離離れた歩行者の撮像画像中の輝度が所定輝度となるように近赤外線投光器１０のランプパワーを調節する制御部２１に代えて、所定距離離れた歩行者の撮像画像中の輝度が所定輝度となるように撮像画像中の輝度を補正する補正部２５を備えている点で上述したＥＣＵ２０と異なっている。補正部２５は、特許請求の範囲に記載の補正手段として機能する。
【００５６】
本実施形態では、所定輝度を撮像画像の画素輝度値が飽和する輝度と定めた。そのため、所定距離内に存在する歩行者の撮像画像中の輝度が飽和するように撮像画像の輝度が調節される。また、本実施形態では、所定距離をＴＴＣが４秒となる距離と定めた。すなわち、歩行者の輝度が飽和する距離が車速に応じて変化し、車速が高いときには所定距離は遠くなり、車速が低いときには所定距離は近くなる。その結果、補正部２５では、ＴＴＣが４秒未満の距離に存在する歩行者の輝度が飽和するように撮像画像の輝度が調節される。
【００５７】
また、上述した近赤外線暗視装置１では、近赤外線投光器１０が、ＥＣＵ２０（制御部２１）からの制御信号によって制御されるドライバ回路１１によって駆動されていたが、近赤外線暗視装置２では、このような構成を備えておらず、近赤外線投光器１０は、所定の一定出力（例えば、１００％）で駆動される。
【００５８】
その他の構成については、上述した近赤外線暗視装置１と同一または同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５９】
次に、図１１、１２を用いて、近赤外線暗視装置２に適用されている物体認識装置の動作について説明する。図１１は第２実施形態に係る物体認識装置による物体認識処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図１２は、物体認識処理において実行される映像輝度変更処理の処理手順を示すフローチャートである。この物体認識処理は、ＥＣＵ２０によって行われるものであり、近赤外線暗視装置２の電源がオンされてからオフされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００６０】
近赤外線暗視装置２に適用されている物体認識装置の動作は、上述したランプパワー変更処理（図７のステップＳ１０６）に代えて映像輝度変更処理（図１１のステップＳ４０６）が実行される点で第１実施形態と異なり、その他の処理内容（ステップＳ４００〜Ｓ４０４、Ｓ４０８〜Ｓ４１４）は上述した処理内容（ステップＳ１００〜Ｓ１０４、Ｓ１０８〜Ｓ１１４）と同一または同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６１】
映像輝度変更処理の具体的な処理手順は、図１２のフローチャートで示されている。そこで、次に、図１２を参照しつつ映像輝度変更処理について説明する。
【００６２】
ステップＳ５００では、補正前の映像輝度Ｂが一時的にメモリに記憶される。続くステップＳ５０２では、輝度の補正量Ｂｐが車速ｖとＴＴＣ（本実施形態では４秒）に応じて設定された飽和輝度Ｃｏｎｓｔとに基づいて求められる。
【００６３】
続いて、ステップＳ５０４において、ステップＳ５００で記憶された補正前の映像輝度ＢにステップＳ５０２で求められた輝度補正量Ｂｐが加算され、補正後の映像輝度Ｂが求められる。ステップＳ５０４での処理が終了した後、図１１のステップＳ４０８に処理が移行する。なお、上述したように、ステップＳ４０８〜Ｓ４１４における処理内容は、ステップＳ１０８〜Ｓ１１４における処理内容と同一または同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６４】
本実施形態によれば、ＴＴＣが４秒となる距離（所定距離）で輝度が飽和する（所定輝度となる）ように撮像画像の輝度が補正される。このようにすれば、ＴＴＣ４秒以内の距離に存在する歩行者の撮像画像はすべて輝度が飽和するため、補正後の歩行者の輝度を考慮することにより、歩行者との距離を直接測定することなく、歩行者がＴＴＣ４秒未満の距離に存在しているか、ＴＴＣ４秒以上の距離に存在しているかを判断することが可能となる。
【００６５】
また、本実施形態によれば、輝度の補正量が車速に応じて調節されるため、輝度が飽和する歩行者との距離を車速に応じて調節することができる。その結果、注意喚起対象となる歩行者に到達するまでの時間、すなわちＴＴＣが４秒以上の歩行者のみを選択して認識することが可能となる。その他、上述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる
【００６６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、近赤外線カメラで撮像した近赤外線画像に基づく物体認識に適用したが、近赤外線以外の不可視カメラで撮像した不可視画像あるいは可視カメラで撮像した可視画像に基づく物体認識にも適用可能である。
【００６７】
また、上記実施形態では、車両に搭載される近赤外線暗視装置に適用したが、車載装置に限定されることなく、また近赤外線暗視装置以外の様々な用途に適用可能である。
【００６８】
また、上記実施形態では、歩行者を認識対象物としたが、認識対象物が歩行者に限られないことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第１実施形態に係る物体認識装置が適用された近赤外線暗視装置の構成を示すブロック図である。
【図２】近赤外線暗視装置の近赤外線照射距離を説明するための図である。
【図３】車速と対象物までの距離、対象物までの距離と対象物輝度、対象物輝度とランプパワー、および車速とランプパワーの関係を示す四象現グラフである。
【図４】５０ｍ前方にいる人物の輝度を示す図である。
【図５】１００ｍ前方にいる人物の輝度を示す図である。
【図６】人物との距離と画素輝度値との関係を示すグラフである。
【図７】第１実施形態に係る物体認識装置による物体認識処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図７のフローチャートで示された物体認識処理において実行されるランプパワー変更処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図７のフローチャートで示された物体認識処理において実行される飽和対象物除外処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施形態に係る物体認識装置が適用された近赤外線暗視装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】第２実施形態に係る物体認識装置による物体認識処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のフローチャートで示された物体認識処理において実行される映像輝度変更処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
１，２…近赤外線暗視装置、１０…近赤外線投光器、１１…ドライバ回路、１２…近赤外線カメラ、１４…車速センサ、２０，２４…ＥＣＵ、２１…制御部、２２…認識部、２５…補正部、３０…注意喚起装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図４】
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【図５】
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