(57)【要約】【課題】  ストップランプの点灯／非点灯の認識精度の向上、前方車両の挙動の判断において信頼性が向上できる前方車両監視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画像入力部２と、画像の赤色領域及び黄色領域からストップランプ領域を判断するストップランプ領域抽出部４とを備え、ストップランプON/OFF判定部６は、ストップランプ領域に黄色成分が増加するとストップランプONと判断し、ナンバープレート領域に近接し、同期して移動する黄色領域がある場合に、テールランプONと判断するテールランプON/OFF判定部５を備え、ストップランプ領域抽出部４は、画像からナンバープレート領域を判断した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の前方の画像を取り込み、前方の車両を監視する前方車両監視装置において、
前方車両の画像の赤色成分が減少し、黄色成分が増加するとストップランプONと判断するストップランプ判断手段を備える、
ことを特徴とする前方車両監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載された前方車両監視装置において、
自車の前方の画像を取り込む画像入力手段と、
前記画像の赤色領域及び黄色領域からストップランプ領域を判断するストップランプ領域判断手段と、
を備え、
前記ストップランプ判断手段は、
前記ストップランプ領域に黄色成分が増加するとストップランプONと判断することを特徴とする前方車両監視装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された前方車両監視装置において、
前記画像からナンバープレート領域を判断するナンバープレート領域判断手段と、
前記ナンバープレート領域に近接し、同期して移動する黄色領域がある場合に、テールランプONと判断するテールランプ判断手段と、
を備えることを特徴とする前方車両監視装置。
【請求項４】
請求項３に記載された前方車両監視装置において、
ストップランプ判断手段は、
テールランプがONと判断されている場合に、前記ストップランプ領域が拡大するとストップランプONと判断することを特徴とする前方車両監視装置。
【請求項５】
請求項３に記載された前方車両監視装置において、
ストップランプ領域判断手段は、
ナンバープレート領域との位置関係を判断に用いる、
ことを特徴とする前方車両監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に前方に位置する車両と自車の距離を監視する運転支援に用いるための前方車両監視装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、前方の車両の画像から特定の色が抽出でき、その輝度がしきい値を超えるとストップランプＯＮと判断している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、前方の車両の画像に赤色の画素があり、且つ輝度の高い部分があり、さらにそれが２つ水平方向に並んでいる場合にストップランプＯＮと判断している（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平８−２１２４９９号公報（第２−７頁、全図）
【特許文献２】特開昭６３−７８３００号公報（第１−３頁、全図）
【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、従来にあっては、車両のストップランプは非点灯時には画像データ上で赤色の成分を多く有すが、点灯時は輝度値が上昇するものの赤色成分は著しく減少してしまう為、ストップランプ領域の抽出が困難になる。また、点灯／非点灯の判断を一定の輝度値との差を用い、昼夜やトンネル内などの条件の異なる場所では比較する輝度値を変化させているが、比較する輝度値を変化させるのは処理的に煩雑になる。また、実際のストップランプは複数ある可能性があり、また、車両の形状によりナンバープレートが間に存在するとは限らないという問題があった。
【０００５】
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、ストップランプの点灯／非点灯の認識精度の向上、前方車両の挙動の判断において信頼性が向上できる前方車両監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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み、前方の車両を監視する前方車両監視装置において、前方車両の画像の赤色成分が減少し、黄色成分が増加するとストップランプONと判断するストップランプ判断手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明にあっては、ストップランプの点灯／非点灯の認識精度の向上、前方車両の挙動の判断において信頼性が向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の前方車両監視装置を実現する実施の形態を、請求項１，２，３，４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】
【０００９】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の前方車両監視装置のブロック図である。図２は実施例１の前方車両監視装置の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の前方車両監視装置の昼間のストップランプのON/OFFの画像処理の状態を示す画像の図である。図４は実施例１の前方車両監視装置の夜間のストップランプのON/OFFの画像処理の状態を示す画像の図である。
【００１０】
実施例１の前方車両監視装置１は、画像入力部２、色抽出部３、ストップランプ領域抽出部４、テールランプON/OFF判定部５、ストップランプON/OFF判定部６、ストップランプ記憶部７を主な構成としている。
画像入力部２は、自車の前方を撮像し、画像データを色抽出部３に出力する。
色抽出部３は、取り込んだ画像データの色に関するデータ処理を行い、赤色領域と黄色領域を抽出する。
ストップランプ領域抽出部４は、画像のナンバープレート領域を判断し、このナンバープレート領域と同期して移動する黄色領域、赤色領域に基づきストップランプ領域を抽出する。
ストップランプ記憶部７は、ストップランプ領域とナンバープレート領域、及びナンバープレート領域との位置関係を記憶する。
【００１１】
［ストップランプON/OFFの検出処理］
図２に示すのは、実施例１の前方車両監視装置１で実行されるストップランプのON/OFFの検出処理の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１では、注目画素の赤色成分値が他の色成分値よりも大きい場合、その画素を赤色画素とする。注目画素の黄色成分値が他の色成分値よりも大きい場合、その画素を黄色画素とする。その他の画素は以降の処理対象から除く。とうように色成分差による赤／黄色画素の抽出を行う。
【００１２】
ステップＳ２では、前段で抽出した赤／黄色画素の内、隣接している物同士を一つの領域として結合し、赤／黄色領域とする。
【００１３】
ステップＳ３では、赤／黄色領域の中でナンバープレート領域と同期して移動する領域をストップランプ領域とする。
【００１４】
ステップＳ４では、ストップランプ領域として黄色領域が抽出された場合、テールランプONとし、赤色領域情報は破棄する。ストップランプ領域として赤色領域のみが抽出された場合はテールランプOFFとする。
【００１５】
ステップＳ５では、テールランプONとする。
【００１６】
ステップＳ６では、以前のフレームの結果と比較し、ストップランプ領域の黄色画素領域が大きく拡大した場合に、ストップランプONとする。
【００１７】
ステップＳ７では、テールランプOFFとする。
【００１８】
ステップＳ８では、以前のフレームの結果と比較し、ストップランプ領域内の赤色画素の一部が黄色画素に変化した場合に、ストップランプONとする。
【００１９】
［ストップランプの点灯／非点灯の認識精度の向上］
実施例１の前方車両監視装置では、画像入力部２で自車の前方の画像を入力する。次に、色抽出部３では、その画像データ内において、注目する画素の赤色成分が他の色成分に比べて大きい場合、その注目画素を赤色画素とする。また、注目する画素の黄色成分が他の色成分に比べて大きい場合、その注目画素を黄色画素とする。それ以外の画素は以降の処理において除外する。さらに、赤／黄それぞれの画素において、隣接する画素同士を結合し、赤色／黄色領域とする。
次に、以前のフレームの画像データ（学習値）と比較し、別途検出したナンバープレート領域と同期して移動する赤色／黄色領域を抽出する。
次に、テールランプON/OFF判定部５では、ナンバープレート領域と同期して移動する黄色領域がある場合、テールランプON中と判断する。
【００２０】
(a)テールランプがOFF状態
テールランプがOFF状態の場合には、抽出した赤色領域をストップランプ領域とし、ナンバープレート領域との位置関係を学習値として記憶する。
このステップＳ１〜Ｓ８を繰り返し行う中で、ストップランプ領域内の赤色画素の一部が黄色画素に変化した時、ストップランプONとして判断し、前方車両の挙動の判断材料とする。例えば、ナンバープレート認識による車間距離等の条件によっては運転者に警告等を行う。
【００２１】
図３を参照して説明すると、テールランプがOFFの状態とは、図３(a),(b)に示すように、昼間及びライトの点灯の必要のない明るい状態である。この状態では、ストップランプの色によりストップランプ領域を識別する。
この識別の際には、図３(c),(d)に示すように、ナンバープレートの識別を利用する。つまり、識別したナンバープレートと同期して移動する赤色領域が有れば、それは、ストップランプと判断される。
【００２２】
これにより例えば、図３(c)に示すように隣の車両のストップランプを捉えたとしても、ナンバープレートとの相対的な位置関係の違い、もしくは、同期して動かないことからストップランプ領域から除外されるのである。
このようにして、図３(c)に示すように認識されたストップランプ領域の一部が、図３(d)に示すように黄色領域に変化すると、ストップランプONと判断される。
言い換えると、赤色であるストップランプの内部照明が点灯することにより、その輝度の高さから赤色ならず、黄色となる部分が発生するとストップランプONと判断する。
【００２３】
(b)テールランプがON状態
テールランプがON状態の場合には、抽出した黄色領域をストップランプ領域とし、ナンバープレート領域との位置関係を学習値として記憶する。
このステップＳ１〜Ｓ６を繰り返し行う中で、ストップランプ領域が大きく拡大した時、ストップランプONとして判断し、前方車両の挙動の判断材料とする。例えば、ナンバープレート認識による車間距離等の条件によっては運転者に警告等を行う。
【００２４】
図４を参照して説明すると、テールランプがONの状態とは、図４(a),(b)に示すように、夜間及びライトの点灯の必要がある暗い状態である。この状態では、ストップランプは、視認性のために内部の別のランプがONとなっているため、ストップランプの色領域の拡大により識別する。
すなわち、視認性のために内部の別のランプがONとなっている状態が黄色領域として認識され、さらにブレーキONによるストップランプONによって大きな光量で光ると、黄色領域が増大するのを識別するのである。
このように実施例１の前方車両監視装置１では、ストップランプ領域の抽出に輝度値を直接使用せず、色成分の相対差を用いているため、広い条件下での使用が可能になる。
【００２５】
次に、効果を説明する。
実施例１の前方車両監視装置にあっては、下記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み、前方の車両を監視する前方車両監視装置において、前方車両の画像の赤色成分が減少し、黄色成分が増加するとストップランプONと判断するストップランプON/OFF判断部６を備えるため、ストップランプの点灯／非点灯の認識精度の向上、前方車両の挙動の判断において、その信頼性を向上させることができる。
【００２６】
(2)自車の前方の画像を取り込む画像入力部２と、画像の赤色領域及び黄色領域からストップランプ領域を判断するストップランプ領域抽出部４とを備え、ストップランプON/OFF判定部６は、ストップランプ領域に黄色成分が増加するとストップランプONと判断するため、画像データ内のストップランプ領域の色の特徴を利用しているが、輝度値を直接使用せず、色成分の相対差を使用し、広い条件下で使用することができる。
また、ストップランプの形状に関係なく精度のよい判定が行える。
【００２７】
(3)ナンバープレート領域に近接し、同期して移動する黄色領域がある場合に、テールランプONと判断するテールランプON/OFF判定部５を備え、ストップランプ領域抽出部４は、画像からナンバープレート領域を判断するため、テールランプのON/OFFに影響されず、より信頼性の高い判断を行うことができる。
また、ナンバープレート領域を用いて、より精度よくストップランプ領域が判定できる。
【００２８】
(4)ストップランプON/OFF判定部６は、テールランプがONと判断されている場合に、前記ストップランプ領域が拡大するとストップランプONと判断するため、昼夜の条件、テールランプのON/OFFの条件に影響されず、より信頼性の高い判断を行うことができる。
【００２９】
(5)ストップランプ領域抽出部４は、ナンバープレート領域との位置関係を判断に用いるため、より精度高くストップランプ領域を判定でき、さらに信頼性の高い判断を行うことができる。
【００３０】
以上、本発明の前方車両監視装置を実施例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の構成によるストップランプON/OFFの判断は、例えば前方車両の画像を処理して車間距離を測定するなどを行い、その画像の例えば拡大縮小により前方車両の加速減速を判断するシステムと並行して使用すれば、非常に精度のより判断を行える。すなわち、車両の画像から前方車両の減速を判断し、かつ前方車両のストップランプのONを判断しているとなれば、非常に精度の高い判断となるのである。
車両の前方監視は、その結果で警告等により、もしくは制御で自車を減速させるなど、運転にとっては重要な判定となるため、前方車両のストップランプのON/OFFを精度よく判定できることは非常に重要な効果となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例１の前方車両監視装置のブロック図である。
【図２】実施例１の前方車両監視装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施例１の前方車両監視装置の昼間のストップランプのON/OFFの画像処理の状態を示す画像の図である。
【図４】実施例１の前方車両監視装置の夜間のストップランプのON/OFFの画像処理の状態を示す画像の図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  前方車両監視装置
２  画像入力部
３  色抽出部
４  ストップランプ領域抽出部
５  テールランプON/OFF判定部
６  ストップランプON/OFF判定部
７  ストップランプ記憶部
１０  （昼間におけるOFF状態の）ストップランプ領域
１１  （昼間にON状態となりストップランプ領域の一部が変化した）黄色領域
１２  （夜間におけるOFF状態の）ストップランプ領域
１３  （夜間にON状態となり拡大した）ストップランプ領域
【図１】
2005339234.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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