(57)【要約】【課題】より適切に検出対象物を検出することができる物体検出装置、物体検出方法、および物体検出プログラムを提供すること。【解決手段】車両周辺を撮像する撮像部により撮像された撮像画像において、垂直方向に延在する垂直エッジを抽出する垂直エッジ抽出部と、前記垂直エッジ抽出部により抽出された垂直エッジを一端とし、前記垂直エッジから前記撮像画像の中心方向に向けて所定の幅を有する拡張領域を設定する拡張領域設定部と、前記拡張領域設定部により設定された拡張領域を用いて、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当するか否かを判定する判定部と、を備える物体検出装置。【選択図】図２
2016012264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両周辺を撮像する撮像部により撮像された撮像画像において、垂直方向に延在する垂直エッジを抽出する垂直エッジ抽出部と、
前記垂直エッジ抽出部により抽出された垂直エッジを一端とし、前記垂直エッジから前記撮像画像の中心方向に向けて所定の幅を有する拡張領域を設定する拡張領域設定部と、
前記拡張領域設定部により設定された拡張領域を用いて、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当するか否かを判定する判定部と、
を備える物体検出装置。
【請求項２】
前記判定部は、時系列で撮像された複数の撮像画像における前記拡張領域同士の重なり具合に基づいて、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当するか否かを判定する、
請求項１記載の物体検出装置。
【請求項３】
前記判定部は、時系列で撮像された複数の撮像画像において、前記拡張領域に含まれると共に互いに重なる画素の重なり継続時間が長い場合に、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当すると判定する、
請求項２記載の物体検出装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記垂直エッジの前記撮像画像における水平方向の速度に基づいて、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当するか否かを判定する、
請求項１から３のうちいずれか１項記載の物体検出装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記垂直エッジの前記撮像画像における水平方向の速度が小さい場合に、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当すると判定する、
請求項４記載の物体検出装置。
【請求項６】
前記判定部は、時系列で撮像された複数の撮像画像において、前記拡張領域に含まれると共に互いに重なる画素の重なり継続時間を算出すると共に、前記拡張領域の左右端の画素における前記重なり継続時間の差分を分母とする指標値を算出し、前記算出した指標値を前記垂直エッジの前記撮像画像における水平方向の速度として扱う、
請求項４または５記載の物体検出装置。
【請求項７】
前記判定部は、前記指標値が無効値となった場合、前記垂直エッジの前記撮像画像における水平方向の速度が小さい場合であっても、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当すると判定しない、
請求項６記載の物体検出装置。
【請求項８】
前記車両と前記検出対象物との距離が長い場合に前記拡張領域の幅を小さく設定し、前記車両と前記検出対象物との距離が短い場合に前記拡張領域の幅を大きく設定する、
請求項１から７のうちいずれか１項記載の物体検出装置。
【請求項９】
前記垂直エッジの前記撮像画像における水平方向座標が中央部に近い場合に前記拡張領域の幅を小さく設定し、前記垂直エッジの前記撮像画像における水平方向座標が左右端部に近い場合に前記拡張領域の幅を大きく設定する、
請求項１から８のうちいずれか１項記載の物体検出装置。
【請求項１０】
前記拡張領域設定部、および前記判定部は、複数の拡張領域の幅について並行して処理を行い、
前記判定部による複数の拡張領域の幅についての判定結果から１つの判定結果を選択する判定結果選択部を備える、
請求項８または９記載の物体検出装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のうちいずれか１項記載の物体検出装置と、
前記物体検出装置の検出結果に基づいて運転支援を行う運転支援部と、
を備える運転支援装置。
【請求項１２】
車両周辺を撮像する撮像部により撮像された撮像画像において、垂直方向に延在する垂直エッジを抽出し、
前記抽出された垂直エッジを一端とし、前記垂直エッジから前記撮像画像の中心方向に向けて所定の幅を有する拡張領域を設定し、
前記設定された拡張領域を用いて、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当するか否かを判定する、
物体検出方法。
【請求項１３】
コンピュータに、
車両周辺を撮像する撮像部により撮像された撮像画像において、垂直方向に延在する垂直エッジを抽出させ、
前記抽出された垂直エッジを一端とし、前記垂直エッジから前記撮像画像の中心方向に向けて所定の幅を有する拡張領域を設定させ、
前記設定された拡張領域を用いて、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当するか否かを判定させる、
物体検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体検出装置、運転支援装置、物体検出方法、および物体検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車両の走行車線内における車幅方向の位置、及び先行車両の前記自車両に対する相対的な関係の少なくとも一方から、自車両の走行状態が適切であると判定される場合に先行車両を除く他車両との衝突可能性の判定を行う衝突可能性判定装置であって、自車両前方に存在する他車両を検出する他車両検出手段と、他車両検出手段によって検出される先行車両を除く他車両の自車両に対する相対的な位置関係が所定時間連続して同じ位置関係にあるか否かを判定する相対位置判定手段と、相対位置判定手段の判定結果に基づいて、自車両と他車両との衝突可能性を判定する衝突可能性判定手段とを備えることを特徴とする衝突可能性判定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１３５０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、現実には、他車両の自車両に対する相対的な位置関係が所定時間連続して同じ位置関係に無い場合であっても、当該他車両を衝突対象物として監視する必要性のある場面が生じ得る。このため、従来の技術では、本来検出すべき衝突対象物の検出漏れが生じる場合がある。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、より適切に検出対象物を検出することができる物体検出装置、物体検出方法、および物体検出プログラムを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、車両（Ｍ）周辺を撮像する撮像部（１０）により撮像された撮像画像において、垂直方向に延在する垂直エッジ（ＶＥ）を抽出する垂直エッジ抽出部（４２）と、前記垂直エッジ抽出部により抽出された垂直エッジを一端とし、前記垂直エッジから前記撮像画像の中心方向に向けて所定の幅を有する拡張領域（ＡＶＥ）を設定する拡張領域設定部（４４）と、前記拡張領域設定部により設定された拡張領域を用いて、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当するか否かを判定する判定部（４６）と、を備える物体検出装置である。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の物体検出装置であって、前記判定部は、時系列で撮像された複数の撮像画像における前記拡張領域同士の重なり具合に基づいて、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当するか否かを判定するものである。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の物体検出装置であって、前記判定部は、時系列で撮像された複数の撮像画像において、前記拡張領域に含まれると共に互いに重なる画素の重なり継続時間（ＣＴ）が長い場合に、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当すると判定するものである。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のうちいずれか１項記載の物体検出装置であって、前記判定部は、前記垂直エッジの前記撮像画像における水平方向の速度に基づいて、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当するか否かを判定するものである。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の物体検出装置であって、前記判定部は、前記垂直エッジの前記撮像画像における水平方向の速度が小さい場合に、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当すると判定するものである。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の物体検出装置であって、前記判定部は、時系列で撮像された複数の撮像画像において、前記拡張領域に含まれると共に互いに重なる画素の重なり継続時間を算出すると共に、前記拡張領域の左右端の画素における前記重なり継続時間の差分を分母とする指標値（Ｖ（ＶＥ））を算出し、前記算出した指標値を前記垂直エッジの前記撮像画像における水平方向の速度として扱うものである。
【００１１】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の物体検出装置であって、前記判定部は、前記指標値が無効値となった場合、前記垂直エッジの前記撮像画像における水平方向の速度が小さい場合であっても、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当すると判定しないものである。
【００１２】
請求項８記載の発明は、請求項１から７のうちいずれか１項記載の物体検出装置であって、前記車両と前記検出対象物との距離が長い場合に前記拡張領域の幅を小さく設定し、前記車両と前記検出対象物との距離が短い場合に前記拡張領域の幅を大きく設定するものである。
【００１３】
請求項９記載の発明は、１から８のうちいずれか１項記載の物体検出装置であって、前記垂直エッジの前記撮像画像における水平方向座標が中央部に近い場合に前記拡張領域の幅を小さく設定し、前記垂直エッジの前記撮像画像における水平方向座標が左右端部に近い場合に前記拡張領域の幅を大きく設定するものである。
【００１４】
請求項１０記載の発明は、請求項８または９記載の物体検出装置であって、前記拡張領域設定部、および前記判定部は、複数の拡張領域の幅について並行して処理を行い、前記判定部による複数の拡張領域の幅についての判定結果から１つの判定結果を選択する判定結果選択部を備えるものである。
【００１５】
請求項１１記載の発明は、請求項１から１０のうちいずれか１項記載の物体検出装置と、前記物体検出装置の検出結果に基づいて運転支援を行う運転支援部と、を備える運転支援装置である。
【００１６】
請求項１２記載の発明は、車両周辺を撮像する撮像部により撮像された撮像画像において、垂直方向に延在する垂直エッジを抽出し、前記抽出された垂直エッジを一端とし、前記垂直エッジから前記撮像画像の中心方向に向けて所定の幅を有する拡張領域を設定し、前記設定された拡張領域を用いて、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当するか否かを判定する、物体検出方法である。
【００１７】
請求項１３記載の発明は、コンピュータに、車両周辺を撮像する撮像部により撮像された撮像画像において、垂直方向に延在する垂直エッジを抽出させ、前記抽出された垂直エッジを一端とし、前記垂直エッジから前記撮像画像の中心方向に向けて所定の幅を有する拡張領域を設定させ、前記設定された拡張領域を用いて、前記垂直エッジが検出対象物の一部に該当するか否かを判定させる、物体検出プログラムである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１、１２、１３記載の発明によれば、車両周辺を撮像する撮像部により撮像された撮像画像において、垂直方向に延在する垂直エッジを抽出し、垂直エッジを一端とし、垂直エッジから撮像画像の中心方向に向けて所定の幅を有する拡張領域を設定し、拡張領域を用いて垂直エッジが検出対象物の一部に該当するか否かを判定することにより、より適切に検出対象物を検出することができる。
【００１９】
請求項２、３記載の発明によれば、時系列で撮像された複数の撮像画像における拡張領域同士の重なり具合、すなわち垂直エッジが現れた物体の撮像画像上における停滞具合に基づいて、垂直エッジが検出対象物の一部に該当するか否かを判定するため、更に適切に検出対象物を検出することができる。
【００２０】
請求項４〜７記載の発明によれば、垂直エッジの撮像画像における水平方向の速度、すなわち垂直エッジが現れた物体の撮像画像上における停滞具合を示す値に基づいて、垂直エッジが検出対象物の一部に該当するか否かを判定することにより、更に適切に検出対象物を検出することができる。
【００２１】
請求項８、９記載の発明によれば、拡張領域の幅を動的に変更することにより、処理負荷の低減や誤検出の抑制と、物体への追従性の向上とを両立させることができる。
【００２２】
請求項１０記載の発明によれば、複数の拡張領域の幅について並行して処理を行い、複数の拡張領域の幅についての判定結果から１つの判定結果を選択するため、演算処理の切り替わりに起因した判定結果のブレが生じるのを防止することができる。
【００２３】
請求項１１記載の発明によれば、物体検出装置により適切に検出された検出対象物に基づいて、適切な運転支援を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係る物体検出装置５を含む運転支援装置１の構成の一例を模式的に示す図である。
【図２】第１実施形態における制御装置３０を中心とした機能構成例を示す図である。
【図３】物体検出装置５の機能を説明するための説明図である。
【図４】カメラ１０により取得された撮像画像ＩＭにおいて垂直エッジＶＥ１〜ＶＥ３が抽出される様子を示す図である。
【図５】撮像画像ＩＭにおいて拡張領域ＡＶＥ１〜ＡＶＥ３が設定される様子を示す図である。
【図６】複数の撮像フレームにおいて、一つ前の撮像フレームの拡張領域ＡＶＥと重なる拡張領域ＡＶＥを示す図である。
【図７】垂直エッジＶＥの水平方向座標が変化しない場合のカウント値ＣＴおよびエッジ速度Ｖ（ＶＥ）の推移を示した図である。
【図８】垂直エッジＶＥの水平方向座標が１画素分ずつ変化する場合のカウント値ＣＴおよびエッジ速度Ｖ（ＶＥ）の推移を示した図である。
【図９】垂直エッジＶＥの水平方向座標が２画素分ずつ変化する場合のカウント値ＣＴおよびエッジ速度Ｖ（ＶＥ）の推移を示した図である。
【図１０】垂直エッジＶＥの水平方向座標が３画素分ずつ変化する場合のカウント値ＣＴおよびエッジ速度Ｖ（ＶＥ）の推移を示した図である。
【図１１】垂直エッジＶＥの水平方向座標が右から左に５画素分ずつ変化する場合のカウント値ＣＴおよびエッジ速度Ｖ（ＶＥ）の推移を示した図である。
【図１２】第１実施形態の画像処理部４０により実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】第２実施形態に係る画像処理部４０の機能構成例を示す図である。
【図１４】判定結果選択部４８が拡張領域ＡＶＥの幅を選択する際に用いるマップの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照し、本発明の物体検出装置、運転支援装置、物体検出方法、および物体検出プログラムの実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る物体検出装置５を含む運転支援装置１の構成の一例を模式的に示す図である。運転支援装置１は、例えば、車両Ｍに搭載される装置であり、カメラ１０と、レーダ装置２０と、制御装置３０とを備える。以下、運転支援装置１が搭載される車両を「自車両」と称する。
【００２６】
カメラ１０は、例えば、フロントウインドシールドの上部やルームミラーの裏面等に取り付けられている。カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）やＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）等の固定撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、例えば、所定周期で車両の前方を繰り返し撮像し、撮像した画像のデータを制御装置３０に出力する。
【００２７】
レーダ装置２０は、例えば、車両Ｍのエンブレムの裏側や、バンパー、フロントグリルの周辺等に取り付けられる。レーダ装置２０は、例えば、ミリ波を車両Ｍの前方に放射し、車両Ｍの前方の物体によって反射された反射波を受信することにより、少なくとも物体の位置（距離および方位角）を検出する。また、レーダ装置２０は、物体との相対速度を検出可能なものであってよい。レーダ装置２０は、例えば、ＦＭ‐ＣＷ（Frequency‐Modulated  Continuous‐Wave）方式によって、物体の位置や速度を検出し、検出結果を制御装置３０に出力する。
【００２８】
制御装置３０は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等のプロセッサ、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）やＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read−Only  Memory）、フラッシュメモリ等の記憶装置等が内部バスによって接続されたコンピュータ装置である。
【００２９】
図２は、第１実施形態における制御装置３０を中心とした機能構成例を示す図である。制御装置３０は、例えば、画像処理部４０と、センサフュージョン処理部５０と、運転支援部６０とを備える。画像処理部４０は、例えば、垂直エッジ抽出部４２と、拡張領域設定部４４と、判定部４６とを備える。例えば、カメラ１０と、レーダ装置２０と、制御装置３０のうち画像処理部４０およびセンサフュージョン処理部５０とを備えたものが、物体検出装置５に相当する。制御装置３０の各機能部は、例えば、制御装置３０のプロセッサがプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。なお、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large  Scale  Integration）やＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。また、画像処理部４０、センサフュージョン処理部５０、および運転支援部６０は、同じコンピュータ装置により実現されるものでなく、別体のコンピュータ装置により実現されてもよい。例えば、制御装置３０は、画像処理部４０およびセンサフュージョン処理部５０として機能するコンピュータ装置と、運転支援部６０として機能する別体のコンピュータ装置とを備えてもよい。
【００３０】
ここで、物体検出装置５の機能について概説する。図３は、物体検出装置５の機能を説明するための説明図である。物体検出装置５は、例えば側方から自車両Ｍに接近し、サイド領域ＡＳ内に少なくとも一部が存在する、車両や歩行者、自転車などの物体ＯＢ１を、まずカメラ１０の撮像画像を解析することで検出して、検出対象物候補とする。そして、物体検出装置５は、検出対象物候補とされた物体ＯＢ１が中央領域ＡＣ内に進入すると、カメラ１０の撮像画像解析結果と、レーダ装置２０の出力との双方を加味して物体ＯＢ１の位置を検出するといった処理を行う（センサフュージョン）。以下、サイド領域ＡＳ内における物体ＯＢ１の検出処理を中心として説明する。
【００３１】
画像処理部４０の垂直エッジ抽出部４２は、カメラ１０により撮像された撮像画像ＩＭにおいて、略垂直方向に延在する垂直エッジを抽出する。「垂直方向」とは、例えば、撮像画像ＩＭにおいて画素が縦方向に並ぶ方向と定義される（図４参照）。これに対し、「水平方向」を、例えば、撮像画像ＩＭにおいて画素が横方向に並ぶ方向と定義する。また、「垂直方向」とは、撮像画像ＩＭにおいて画素が縦方向に並ぶ方向に対してプラスマイナス５度程度以内の傾きを有する方向と定義されてもよい。垂直エッジ抽出部４２は、例えば、撮像画像ＩＭにおいて、水平方向に関する隣接画素との輝度差が所定値以上の画素を連ねた特徴線であって、上記略垂直方向に延在する特徴線を、垂直エッジとして抽出する。これに限らず、垂直エッジ抽出部４２は、特に水平方向の輝度差が大きい画素を抽出するためのフィルタ等を用いて、垂直エッジを抽出してもよい。図４は、カメラ１０により取得された撮像画像ＩＭにおいて垂直エッジＶＥ１〜ＶＥ３が抽出される様子を示す図である。撮像画像ＩＭには、検出対象物である物体ＯＢ１の他、自動販売機ＯＢ２や電柱ＯＢ３、その他、ガードレールの柱など、様々な物体から垂直エッジが抽出されることになる。物体検出装置５は、以下に説明する処理によって、検出対象物候補となる物体ＯＢ１の垂直エッジに絞り込む処理を行う。
【００３２】
拡張領域設定部４４は、垂直エッジ抽出部４２により抽出された垂直エッジＶＥを一端とし、垂直エッジＶＥから、撮像画像ＩＭの水平方向に関する中心方向（一例として中心軸Ｃに向けて所定の幅を有する拡張領域ＡＶＥを設定する。図５は、撮像画像ＩＭにおいて拡張領域ＡＶＥ１〜ＡＶＥ３が設定される様子を示す図である。所定の幅は、例えば５画素分というように固定値であってもよいし、後述する第２実施形態のように、可変値であってもよい。図示するように、拡張領域ＡＶＥは、撮像画像ＩＭの中心軸Ｃよりも左側の部分では、垂直エッジＶＥから右側に向けて幅を持つように設定され、撮像画像ＩＭの中心軸Ｃよりも右側の部分では、垂直エッジＶＥから左側に向けて幅を持つように設定される。なお、拡張領域ＡＶＥは、垂直エッジを含むものとする。
【００３３】
垂直エッジ抽出部４２および拡張領域設定部４４は、上記説明した処理を、カメラ１０が繰り返し撮像した撮像画像ＩＭの全てについて（あるいは間引き処理を行った後の一部の撮像画像ＩＭについて）、繰り返し実行する。以下、時系列で繰り返し撮像される複数の撮像画像ＩＭの一つ一つを、必要に応じて撮像フレームと称する。
【００３４】
判定部４６は、拡張領域設定部４４により設定された拡張領域ＡＶＥを用いて、垂直エッジＶＥが検出対象物の一部に該当するか否かを判定する。そして、検出対象物の一部に該当すると判定した垂直エッジＶＥを、選択的にセンサフュージョン処理部５０に出力する。
【００３５】
以下、判定部４６による判定手法について説明する。図６は、複数の撮像フレームにおいて、一つ前の撮像フレームの拡張領域ＡＶＥと重なる拡張領域ＡＶＥを示す図である。図中、拡張領域ＡＶＥ（ｔ）は、撮像フレームｔにおける拡張領域であり、拡張領域ＡＶＥ（ｔ＋１）は、撮像フレームｔ＋１における拡張領域である。判定部４６は、一つ前の撮像フレームの拡張領域ＡＶＥとの間での重複領域内の画素について、画素同士の重なり継続時間（或いは重なり継続フレーム数）を表す指標値であるカウント値ＣＴおよびその合計値（ＣＴ合計）を算出する。更に、判定部４６は、時間的に隣接する撮像フレーム間（間引き処理が行われる場合は間引いた後で時間的に隣接する撮像フレーム間）において垂直エッジＶＥが水平方向に移動する速度を反映した指標値であるエッジ速度Ｖ（ＶＥ）を算出する。
【００３６】
図７〜図１１は、撮像画像ＩＭにおける垂直エッジＶＥと拡張領域ＡＶＥの水平方向座標の変化を例示し、それぞれについてカウント値ＣＴ、ＣＴ合計、およびエッジ速度Ｖ（ＶＥ）の推移を示した図である。なお、各図は、ある垂直方向座標を有する水平方向直線（例えば図６のＬＨなど）上の各画素に着目したものである。
【００３７】
図７は、垂直エッジＶＥの水平方向座標が変化しない場合のカウント値ＣＴおよびエッジ速度Ｖ（ＶＥ）の推移を示した図である。フレーム番号ｔにおいて、垂直エッジＶＥと拡張領域ＡＶＥが初めて設定されたものとする。この場合、判定部４６は、水平方向座標ｋ〜ｋ＋４についてカウント値ＣＴを「１」に設定する。また、判定部４６は、エッジ速度Ｖ（ＶＥ）を、例えば式（１）に基づいて算出する。初めて拡張領域ＡＶＥを追跡開始した時点では、エッジ速度Ｖ（ＶＥ）は無効値となる。なお、この手法に代えて、単に垂直エッジＶＥの水平方向座標の差分を求めてもよい。また、判定部４６は、ＣＴ合計を「５」と算出する。
Ｖ（ＶＥ）＝｜（拡張領域ＡＶＥの幅）／（拡張領域ＡＶＥの左右端におけるカウント値ＣＴの差分）｜  ‥（１）
【００３８】
判定部４６は、次のフレーム番号ｔ＋１において、水平方向座標ｋ〜ｋ＋４についてカウント値ＣＴを「２」にカウントアップし、エッジ速度Ｖ（ＶＥ）を無効値として算出する（拡張領域ＡＶＥの左右端におけるカウント値ＣＴが共に「２」であり、分母がゼロとなるため）。また、判定部４６は、ＣＴ合計を「１０」と算出する。判定部４６は、次のフレーム番号ｔ＋３において、水平方向座標ｋ〜ｋ＋４についてカウント値ＣＴを「３」にカウントアップし、エッジ速度Ｖ（ＶＥ）を無効値として算出する（同上）。また、判定部４６は、ＣＴ合計を「１５」と算出する。判定部４６は、次のフレーム番号ｔ＋３において、水平方向座標ｋ〜ｋ＋４についてカウント値ＣＴを「４」にカウントアップし、エッジ速度Ｖ（ＶＥ）を無効値として算出する（同上）。また、判定部４６は、ＣＴ合計を「２０」と算出する。
【００３９】
判定部４６は、このようにカウント値ＣＴおよびその合計、並びにエッジ速度Ｖ（ＶＥ）を算出する中で、（１）ＣＴ合計が第１の設定値（例えば１０）以上となった場合、或いは（２）エッジ速度Ｖ（ＶＥ）が第２の設定値（例えば２．５）以下となった場合に、当該拡張領域ＡＶＥの元となった垂直エッジＶＥを、検出対象物候補の一部であると判断し、センサフュージョン処理部５０に出力する。これら（１）、（２）の条件を満たす物体は、撮像画像ＩＭにおける水平方向の座標が余り変化しない物体である。このように条件を設定することで、自車両Ｍの前方を比較的高速で通り過ぎる物体（車両等）、および、道路端の固定物（自動販売機等）のように撮像画像ＩＭの左右端に流れていく物体を、１つのロジックで適切に除外することができる。これらの除外される物体は、自車両に衝突する危険性が低く、後述する運転支援を行う必要性が低いものである。従って、判定部４６の処理によって、不要な運転支援が行われるのを抑制することができる。
【００４０】
図７の例では、フレーム番号ｔ＋１において、ＣＴ合計が１０以上となっているため、フレーム番号ｔ＋１の時点で、垂直エッジＶＥが検出対象物候補の一部であると判断される。
【００４１】
なお、拡張領域ＡＶＥが一つ前の撮像フレームの拡張領域ＡＶＥと重ならなくなった場合、判定部４６は、カウント値ＣＴ、ＣＴ合計、およびエッジ速度Ｖ（ＶＥ）をクリアし、新たな拡張領域ＡＶＥとしてウント値ＣＴ、ＣＴ合計、およびエッジ速度Ｖ（ＶＥ）の算出を開始する。
【００４２】
図８は、垂直エッジＶＥの水平方向座標が１画素分ずつ変化する場合のカウント値ＣＴおよびエッジ速度Ｖ（ＶＥ）の推移を示した図である。図８の例では、フレーム番号ｔ＋２において、ＣＴ合計が１０以上となり、更に、エッジ速度Ｖ（ＶＥ）が２．５以下となっているため、フレーム番号ｔ＋２の時点で、垂直エッジＶＥが検出対象物候補の一部であると判断される。
【００４３】
図９は、垂直エッジＶＥの水平方向座標が２画素分ずつ変化する場合のカウント値ＣＴおよびエッジ速度Ｖ（ＶＥ）の推移を示した図である。なお、本図以降、水平方向座標の図示を省略する。図９の例では、フレーム番号ｔ＋２において、エッジ速度Ｖ（ＶＥ）が２．５以下となっているため、フレーム番号ｔ＋２の時点で、垂直エッジＶＥが検出対象物候補の一部であると判断される。
【００４４】
図１０は、垂直エッジＶＥの水平方向座標が３画素分ずつ変化する場合のカウント値ＣＴおよびエッジ速度Ｖ（ＶＥ）の推移を示した図である。例えば、自車両Ｍの前方を比較的高速で通り過ぎる物体（車両等）は、このような傾向で垂直エッジＶＥが移動することが想定される。図１０の例では、条件（１）、（２）のいずれも満たさないため、当該垂直エッジＶＥは除外されることになる。
【００４５】
図１１は、垂直エッジＶＥの水平方向座標が右から左に５画素分ずつ変化する場合のカウント値ＣＴおよびエッジ速度Ｖ（ＶＥ）の推移を示した図である。道路の左側に存在する固定物は、このような傾向で垂直エッジＶＥが移動することが多い。図１１の例では、条件（１）、（２）のいずれも満たさないため、当該垂直エッジＶＥは除外されることになる。
【００４６】
なお、図７〜１１では、垂直エッジＶＥが等速で撮像画像ＩＭ上を移動することを例示したが、垂直エッジＶＥの速度が変化する場合でも、本実施例の手法は有効性を失わない。
【００４７】
図１２は、第１実施形態の画像処理部４０により実行される処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。まず、画像処理部４０は、カメラ１０から撮像フレームを取得する（ステップＳ１００）。次に、垂直エッジ抽出部４２が、撮像フレームから垂直エッジＶＥを抽出する（ステップＳ１０２）。垂直エッジＶＥが抽出されなかった場合は、ステップＳ１００に戻る。
【００４８】
垂直エッジＶＥが抽出された場合、拡張領域設定部４４が拡張エッジＡＶＥを設定する（ステップＳ１０６）。そして、判定部４６が、カウント値ＣＴ、ＣＴ合計、およびエッジ速度Ｖ（ＶＥ）を算出する（ステップＳ１０８）。
【００４９】
次に、判定部４６は、ＣＴ合計が第１の設定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ＣＴ合計が第１の設定値未満である場合、判定部４６は、エッジ速度Ｖ（ＶＥ）が第２の設定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。エッジ速度Ｖ（ＶＥ）が第２の設定値以下である場合、判定部４６は、エッジ速度Ｖ（ＶＥ）が無効値であるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。
【００５０】
ＣＴ合計が第１の設定値以上である場合、または、エッジ速度Ｖ（ＶＥ）が第２の設定値以下であり且つ無効値でない場合、判定部４６は、垂直エッジＶＥを検出対象物候補として出力し（ステップＳ１１６）、カウント値ＣＴをクリアして本フローチャートの１ルーチンを終了する。それ以外の場合、判定部４６は、垂直エッジＶＥが検出対象物候補でないと判断し（ステップＳ１２０）、本フローチャートの１ルーチンを終了する。
【００５１】
センサフュージョン処理部５０は、検出対象物候補とされた垂直エッジＶＥが図３における中央領域ＡＣ内に進入すると、カメラ１０の撮像画像解析結果と、レーダ装置２０の出力との双方を加味して物体の位置を検出するといった処理を行う。また、センサフュージョン処理部５０は、カメラ１０の撮像画像解析結果と、レーダ装置２０の出力との双方に基づくクラスタリング処理等を行って、物標に基づく物体の同定処理等を行ってよい。
【００５２】
そして、運転支援部６０は、センサフュージョン処理部５０により検出された物体の位置に基づいて、スピーカ７０、電子制御式ブレーキ装置８０、パワーステアリング装置９０などの制御を行う。具体的には、運転支援部６０は、注意喚起または警告を表す音声をスピーカ７０に出力させたり、自動ブレーキ制御や自動操舵制御を行うように電子制御式ブレーキ装置８０やパワーステアリング装置９０に指示したりする。
【００５３】
以上説明した第１実施形態の物体検出装置５によれば、車両周辺を撮像するカメラ１０により撮像された撮像画像において、垂直方向に延在する垂直エッジＶＥを抽出し、垂直エッジを一端とし、垂直エッジから撮像画像の中心方向に向けて所定の幅を有する拡張領域ＡＶＥを設定し、拡張領域ＡＶＥを用いて垂直エッジＶＥが検出対象物の一部に該当するか否かを判定することにより、より適切に検出対象物を検出することができる。
【００５４】
また、第１実施形態の物体検出装置５によれば、垂直エッジが現れた物体の撮像画像上における停滞具合を表すＣＴ合計やエッジ速度Ｖ（ＶＥ）に基づいて、垂直エッジＶＥが検出対象物の一部に該当するか否かを判定するため、更に適切に検出対象物を検出することができる。
【００５５】
また、第１実施形態の物体検出装置５を利用した運転支援装置１によれば、物体検出装置５により適切に検出された検出対象物に基づいて、適切に運転支援を行うことができる。
【００５６】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の物体検出装置５は、画像処理部４０の処理内容が第１実施形態と相違する。以下、係る相違点を中心に説明する。
【００５７】
図１３は、第２実施形態に係る画像処理部４０の機能構成例を示す図である。第２実施形態に係る画像処理部４０は、垂直エッジ抽出部４２と、拡張領域設定部４４−１〜４４−ｎ（ｎは２以上の自然数）と、判定部４６−１〜４６−ｎと、判定結果選択部４８とを備える。垂直エッジ抽出部４２の機能は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００５８】
第２実施形態に係る画像処理部４０は、拡張領域設定部４４−１〜４４−ｎによって拡張領域ＡＶＥの幅を複数段用意し、自車両と物体との関係に応じて、どの幅の拡張領域ＡＶＥを採用するかを動的に変更する。拡張領域設定部４４−１は、最も小さい幅（例えば２画素分）で拡張領域ＡＶＥを設定し、拡張領域設定部４４−ｎは、最も大きい幅（例えばｎ+１画素分）で拡張領域ＡＶＥを設定する。そして、判定部４６−１〜４６〜ｎは、対応する拡張領域設定部４４−１〜４４−ｎによってそれぞれ設定された拡張領域ＡＶＥに対して、第１実施形態と同様の処理を行う。
【００５９】
ここで、拡張領域ＡＶＥの幅は、大きくすることで撮像画像上における物体への追従性が向上するが、処理負荷が増大すると共に誤検出も増加する性質を有している。このため、撮像画像における物体の挙動性に応じて動的に拡張領域ＡＶＥの幅を変更することが好ましい。
【００６０】
より具体的には、自車両Ｍと物体との距離が遠い場合、または、物体が撮像画像の水平方向に関する中央部に存在する場合には、物体の撮像画像における横方向の速度（≒エッジ速度Ｖ（ＶＥ））が遅くなる傾向がある。この場合、拡張領域ＡＶＥの幅を小さくすることで、処理負荷を低減すると共に誤検出を抑制することができる。この逆に、自車両Ｍと物体との距離が近い場合、または、物体が撮像画像の水平方向に関する端部に存在する場合には、物体の撮像画像における横方向の速度が速くなる傾向がある。この場合、拡張領域ＡＶＥの幅を大きくすることで、物体への追従性を向上させることができる。
【００６１】
判定結果選択部４８は、例えば、自車両と物体の距離、および撮像画像における垂直エッジＶＥの水平方向座標に基づいて、判定部４６−１〜４６〜ｎによりそれぞれなされた判定結果から、１つの判定結果を選択する（すなわち処理に用いられる拡張領域ＡＶＥの幅を選択する）。判定結果選択部４８は、例えば、図１４に示すマップを用いて拡張領域ＡＶＥの幅を選択する。図１４は、判定結果選択部４８が拡張領域ＡＶＥの幅を選択する際に用いるマップの一例を示す図である。なお、自車両と物体との距離については、垂直エッジＶＥの撮像画像上の位置から導出してもよいし、レーダ装置２０の出力を用いて把握してもよい。
【００６２】
ここで、複数の幅の拡張領域ＡＶＥのそれぞれについて第１実施形態と同様の演算を行うのではなく、先に拡張領域の幅を選択してから判定部４６が処理を行うことが考えられる。しかしながら、この場合、ある撮像フレームについて拡張領域の幅をｋとして処理をした後、次の撮像フレームについて拡張領域の幅をｋ＋１として処理をするというように、演算処理の切り替わりが生じるため、演算処理の切り替わりに起因した判定結果のブレが生じる可能性がある。これに対し、本実施形態のように、複数の幅の拡張領域ＡＶＥのそれぞれについて第１実施形態と同様の演算を行っておき、判定結果のみを切り替えることで、演算処理の切り替わりに起因した判定結果のブレが生じるのを防止することができる。なお、このような判定結果のブレが生じないような処理態様であれば、先に拡張領域の幅を選択してから判定部４６が処理を行っても構わない。
【００６３】
以上説明した第２実施形態の物体検出装置５によれば、第１実施形態の効果に加えて、拡張領域ＡＶＥの幅を動的に変更することにより、処理負荷の低減や誤検出の抑制と、物体への追従性の向上とを両立させることができる。
【００６４】
また、第２実施形態の物体検出装置５によれば、複数の拡張領域ＡＶＥの幅について並行して処理を行い、複数の拡張領域ＡＶＥの幅についての判定結果から１つの判定結果を選択するため、演算処理の切り替わりに起因した判定結果のブレが生じるのを防止することができる。
【００６５】
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６６】
例えば、物体検出装置５は、レーダ装置２０を備えないものとしてもよい。この場合、検出対象物候補とされた物体ＯＢ１が中央領域ＡＣ内に進入すると、カメラ１０の撮像画像解析によって物体ＯＢ１の位置を最終的に検出してよい。この場合、「センサフュージョン処理部５０」に代えて、「第２画像処理部」といった機能部を備えてよい。第２画像処理部の機能に特段の制限はなく、第２画像処理部は、例えばパターンマッチング処理等を行って物体ＯＢ１の位置を検出する。
【００６７】
また、レーダ装置２０を備えない場合、物体検出装置５は、判定部４６により検出対象物の一部に該当すると判定された垂直エッジＶＥの画像上の位置（特に垂直エッジＶＥの下端の画像上の位置）から、直接的に物体ＯＢ１の位置を検出してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１  運転支援装置
５  物体検出装置
１０  カメラ（撮像部）
２０  レーダ装置
３０  制御装置
４０  画像処理部
４２  垂直エッジ抽出部
４４  拡張領域設定部
４６  判定部
５０  センサフュージョン処理部
６０  運転支援部
Ｍ  車両
【図１】
2016012264.tif 000003
【図２】
2016012264.tif 000004
【図３】
2016012264.tif 000005
【図４】
2016012264.tif 000006
【図５】
2016012264.tif 000007
【図６】
2016012264.tif 000008
【図７】
2016012264.tif 000009
【図８】
2016012264.tif 000010
【図９】
2016012264.tif 000011
【図１０】
2016012264.tif 000012
【図１１】
2016012264.tif 000013
【図１２】
2016012264.tif 000014
【図１３】
2016012264.tif 000015
【図１４】
2016012264.tif 000016