(57)【要約】      （修正有）【課題】検出対象物の検出精度を向上させる物体検出装置を提供する。【解決手段】物体検出装置１００は、距離画像を生成するステレオカメラ１０と、距離画像内の所定の距離範囲内にある画素を第一画素値、所定の距離範囲外にある画素を第二画素値に二値化処理して二値化画像を生成する二値化処理部２１と、第一画素値を有する連続した画素群内における他車両と走行路面との境界列を検出する境界検出部３０と、を備え、境界検出部３０が、複数の対象列Ｎ１とそれぞれの対象列Ｎ１から所定数だけずれた位置にある比較列Ｎ２とを設定する列設定部３１と、第二画素値を基準画素値に設定する基準設定部３２と、基準画素値を有すると共に同じ行にある比較列Ｎ２の画素の画素値とは異なる画素値を有する対象列Ｎ１の画素数を計測する計測部３３と、計測された画素数が最も多い対象列Ｎ１を境界列として判定する判定部３４と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象物を含む画像を撮像して距離画像を生成する画像取得部と、
前記距離画像内における所定の距離範囲内にある画素を第一画素値、前記距離画像内における所定の距離範囲外にある画素を第二画素値に二値化処理して二値化画像を生成する二値化処理部と、
前記第一画素値を有する連続した画素群内における前記検出対象物とそれ以外の非対象物との境界となる境界列を検出する境界検出部と、を備え、
前記境界検出部は、
検出の対象となる複数の対象列を設定すると共にそれぞれの前記対象列から所定数だけずれた位置にある画素列を比較列として設定する列設定部と、
前記第一画素値及び前記第二画素値の一方を判定の基準となる基準画素値に設定する基準設定部と、
前記基準画素値を有すると共に同じ行にある前記比較列の画素の画素値とは異なる画素値を有する前記対象列の画素数を計測する計測部と、
前記計測部によって計測された画素数が最も多い前記対象列を前記境界列として判定する判定部と、を有することを特徴とする物体検出装置。
【請求項２】
前記基準設定部は、前記対象列からの前記比較列のずれの方向に応じて前記基準画素値を設定することを特徴とする請求項１に記載の物体検出装置。
【請求項３】
前記列設定部は、前記検出対象物と前記非対象物との位置関係に基づいて、前記対象列からの前記比較列のずれの方向を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の物体検出装置。
【請求項４】
前記列設定部は、前記画像取得部の解像度に基づいて前記対象列と前記比較列との間のずれ量を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の物体検出装置。
【請求項５】
前記列設定部は、前記二値化画像の両端の画素列の一方を除いた全ての画素列を前記対象列として設定すると共にそれぞれの前記対象列から１列ずれた列を前記比較列として設定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の物体検出装置。
【請求項６】
前記二値化画像において前記第一画素値を有する連続した画素群をグループ化する統合部と、
前記境界検出部が検出した前記境界列に基づいて、前記グループ内における前記検出対象物と前記非対象物とを分断する分断処理部と、をさらに備え、
前記分断処理部は、前記境界列又は前記境界列に隣接するいずれか一方の画素列の画素値を全て前記第二画素値に変更することにより、前記検出対象物と前記非対象物とを分断し、
前記統合部は、前記分断処理部によって前記グループが分断された前記二値化画像において、前記第一画素値を有する連続した画素群を再びグループ化することを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の物体検出装置。
【請求項７】
検出対象物を含む画像を撮像して距離画像を生成する工程と、
前記距離画像内における所定の距離範囲内にある画素を第一画素値、前記距離画像内における所定の距離範囲外にある画素を第二画素値に二値化処理して二値化画像を生成する工程と、
前記二値化画像において複数の対象列を設定すると共にそれぞれの前記対象列から所定数だけずれた位置にある画素列を比較列として設定する工程と、
前記第一画素値及び前記第二画素値の一方を判定の基準となる基準画素値に設定する工程と、
前記基準画素値を有すると共に同じ行にある前記比較列の画素の画素値とは異なる画素値を有する前記対象列の画素数を計測する工程と、
計測された前記画素数が最も多い前記対象列を境界列として検出する工程と、を含むことを特徴とする物体検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体検出装置及び物体検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、いくつかの評価条件に基づいて距離画像の距離データの信頼性を評価し、信頼性に基づいて距離データから有効距離データを抽出し、有効距離データに基づいて検出対象となる物体を検出する物体検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０６５６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示の物体検出装置では、評価条件に基づいて評価される有効距離データを抽出することにより検出対象物を検出するため、検出対象物以外の物体も検出対象物と認識する誤認識を防止するためには評価条件を適切に設定する必要がある。しかしながら、誤認識を完全に防止するように評価条件を設定することは困難である。このため、特許文献１に開示の物体検出装置では、同距離にある他の物体も検出対象物の一部であるとして検出対象物を検出してしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、検出対象物の検出精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、物体検出装置であって、検出対象物を含む画像を撮像して距離画像を生成する画像取得部と、距離画像内における所定の距離範囲内にある画素を第一画素値、距離画像内における所定の距離範囲外にある画素を第二画素値に二値化処理して二値化画像を生成する二値化処理部と、第一画素値を有する連続した画素群内における検出対象物とそれ以外の非対象物との境界となる境界列を検出する境界検出部と、を備え、境界検出部は、検出の対象となる複数の対象列を設定すると共にそれぞれの対象列から所定数だけずれた位置にある画素列を比較列として設定する列設定部と、第一画素値及び第二画素値の一方を判定の基準となる基準画素値に設定する基準設定部と、基準画素値を有すると共に同じ行にある比較列の画素の画素値とは異なる画素値を有する対象列の画素数を計測する計測部と、計測部によって計測された画素数が最も多い対象列を境界列として判定する判定部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
第１の発明では、距離画像を二値化処理した二値化画像において、対象列と比較列との画素値の違いによって検出対象物と非対象物との境界列を検出する。このように、同距離にある検出対象物と非対象物とを単一の画素群として認識した場合であっても、検出対象物と非対象物との境界である境界列が検出されるため、検出対象物のみを検出することができる。
【０００８】
第２の発明は、基準設定部が、対象列からの比較列のずれの方向に応じて基準画素値を設定することを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、列設定部が、検出対象物と非対象物との位置関係に基づいて、対象列からの比較列のずれの方向を設定することを特徴とする。
【００１０】
第２及び第３の発明では、境界列を検出するための基準画素値の設定が検出方法に応じて適切に設定される。したがって、誤検出が防止され、境界列のみを検出することができる。
【００１１】
第４の発明は、列設定部が、画像取得部の解像度に基づいて対象列と比較列との間のずれ量を設定することを特徴とする。
【００１２】
第４の発明によれば、画素列の全てを対象列としなくてもよく、処理負荷を低減することができる。
【００１３】
第５の発明は、二値化画像の両端の画素列の一方を除いた画素列の全てを対象列として設定すると共にそれぞれの対象列から１列ずれた列を比較列として設定することを特徴とする。
【００１４】
第５の発明では、対象列として設定可能な最大数の画素列を対象列として設定し、対象列に隣接する画素列を比較列として設定する。したがって、検出対象物の検出精度を向上させることができる。
【００１５】
第６の発明は、二値化画像において第一画素値を有する連続した画素群をグループ化する統合部と、境界検出部が検出した境界列に基づいて、グループ内における検出対象物と非対象物とを分断する分断処理部をさらに備え、分断処理部が、境界列又は境界列に隣接するいずれか一方の画素列の画素値を全て第二画素値に変更することにより、検出対象物と非対象物とを分断し、統合部が、分断処理部によってグループが分断された二値化画像において、第一画素値を有する連続した画素群を再びグループ化することを特徴とする。
【００１６】
第６の発明では、検出された境界列に基づいて、同一グループとして認識された検出対象物と非対象物とを分断処理部によって分断処理する。このため、非対象物を検出対象物と同一のグループとして認識した場合であっても、検出対象物のみを含む画素群が再びグループ化される。したがって、検出対象物のみを検出することができ、検出対象物の検出精度を向上させることができる。
【００１７】
第７の発明は、物体検出方法であって、検出対象物を含む画像を撮像して距離画像を生成する工程と、距離画像内における所定の距離範囲内にある画素を第一画素値、距離画像内における所定の距離範囲外にある画素を第二画素値に二値化処理して二値化画像を生成する工程と、二値化画像において複数の対象列を設定すると共にそれぞれの対象列から所定数だけずれた位置にある画素列を比較列として設定する工程と、第一画素値及び第二画素値の一方を判定の基準となる基準画素値に設定する工程と、基準画素値を有すると共に同じ行にある比較列の画素の画素値とは異なる画素値を有する対象列の画素数を計測する工程と、計測された画素数が最も多い対象列を境界列として検出する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
第７の発明では、距離画像を二値化処理した二値化画像において対象列と比較列との画素値の違いによって検出対象物と非対象物との境界列を検出する。このように、同距離にある検出対象物と非対象物とを単一の画素群として認識した場合であっても、検出対象物と非対象物との境界である境界列が検出されるため、検出対象物のみを検出することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、検出対象物の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る物体検出装置のステレオカメラが撮像する自車両前方の様子を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る物体検出装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る物体検出装置のステレオカメラが生成した距離画像を二値化した二値化画像を示す模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る物体検出装置の分断処理部が他車両と走行路面とを分断した二値化処理画像を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る物体検出方法の手順を示すフローチャート図である。
【図６】本発明の実施形態に係る物体検出方法における計測処理の手順を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００２２】
まず、図１から図４を参照して、本発明の実施形態に係る物体検出装置１００の構成について説明する。
【００２３】
以下では、車両に搭載され、図１に示すような自車両（図示省略）の前方の走行路面２を走行する他車両１を検出対象物として検出する物体検出装置１００について説明する。なお、図１では、自車両の前方を走行する他車両１と、他車両１が走行する走行路面２と、他車両１の走行車線を区画する白線３と、を図示し、その他の物体等は図示を省略する。
【００２４】
物体検出装置１００は、図２に示すように、他車両１を含む自車両の前方の様子を撮像して距離画像を生成する画像取得部としてのステレオカメラ１０と、ステレオカメラ１０が生成した距離画像の画像情報を処理して他車両１を検出するコントローラ２０と、を備える。
【００２５】
ステレオカメラ１０は、所定の距離間隔を持って設けられる二つの撮像部（図示省略）を有し、撮像部のそれぞれから取得した二つの画像の視差に基づき、画素ごとに距離情報を持った単一の距離画像を生成する。ステレオカメラ１０は、所定の時間間隔ごとに画像を撮像し、距離画像を生成する。距離画像は、撮像領域内の各物体のステレオカメラ１０からの距離を白黒の濃淡で表したものである。ステレオカメラ１０は、コントローラ２０に接続され、距離画像はコントローラ２０に入力される。
【００２６】
コントローラ２０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及びＩ／Ｏインターフェース（入出力インターフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。ＲＡＭはＣＰＵの処理におけるデータを記憶し、ＲＯＭはＣＰＵの制御プログラム等を予め記憶し、Ｉ／Ｏインターフェースは接続された機器との情報の入出力に使用される。
【００２７】
コントローラ２０は、距離画像内における所定の距離範囲内にある画素を第一画素値、距離画像内における所定の距離範囲外にある画素を第二画素値に二値化処理して二値化画像を生成する二値化処理部２１と、第一画素値を有する連続した画素群をグループ化する統合部２２と、グループ化された画素群内における他車両１とそれ以外の非対象物との境界となる境界列を検出する境界検出部３０と、境界検出部３０が検出した境界列に基づいて、グループ内における他車両１と非対象物としての走行路面２とを分断する分断処理部２３と、分断処理部２３による分断処理後の画素群から他車両１のグループを抽出する抽出部２４と、を備える。
【００２８】
二値化処理部２１は、輝度を閾値としてステレオカメラ１０が生成した距離画像を二値化処理する。閾値は、所定の数値幅を持った輝度値である。閾値は、自車両から所定の距離範囲にある検出範囲に基づいて任意に設定される。具体的には、距離画像において自車両からの各物体までの距離を白黒の濃淡で表した場合に、予め定められた距離範囲（検出範囲）を表す濃淡に対応する輝度範囲が閾値として設定される。
【００２９】
二値化処理部２１は、ステレオカメラ１０が生成した距離画像における各画素を閾値判定し、各画素の輝度が閾値内であればその画素に対して第一画素値を割り当てる。二値化処理部２１は、各画素の輝度が閾値範囲外であれば、その画素に対して第二画素値を割り当てる。つまり、自車両からの距離が所定の距離範囲内であることを表す画素が第一画素値に設定され、所定の距離範囲外であることを表す画素が第二画素値に設定される。したがって、検出範囲内に他車両１がある場合には他車両１を表す画素には第一画素値が割り当てられ、検出範囲外の物体を表す画素には第二画素値が割り当てられる。
【００３０】
距離画像を二値化処理して生成される二値化画像を、第一画素値を有する画素を白色、第二画素値を有する画素を黒色として描画すると、図３に示すような白黒画像となる。図３は、検出範囲内に他車両１がある場合を示す図である。図３について具体的に説明すると、検出範囲内にある他車両１の背面及び当該他車両１の背面と同距離にある走行路面２が第一画素値を示す白色として描画される。自車両からの距離が他車両１の背面とは異なるその他の部分は、第二画素値を示す黒色として描画される。なお、図３における白色の破線は、二値化画像の各画素を区画するグリッド線である。
【００３１】
統合部２２は、二値化処理部２１によって生成された二値化画像において、第一画素値、つまり図３において白色で表される連続した画素群をグループ化する。これにより、同一の距離を有する物体が同一のグループとして認識される。なお、この状態では、白色で示される他車両１と走行路面２とが同一のグループとして認識される。
【００３２】
境界検出部３０は、二値化画像における他車両１と走行路面２との境界となる境界列を検出する。境界列とは、二値化画像上において、走行路面２に隣接する他車両１側の画素列と他車両１に隣接する走行路面２側の画素列との両方を含むものである。具体的には、境界検出部３０は、図３に示すように、他車両１側の境界列である第９列又は走行路面２側の境界列である第１０列のいずれかを検出する。以下では、二値化画像上から他車両１側の境界列である第９列を検出する場合について説明する。
【００３３】
境界検出部３０は、境界列の検出の対象となる複数の対象列Ｎ１を設定すると共にそれぞれの対象列Ｎ１から所定数だけずれた位置にある画素列を比較列Ｎ２として設定する列設定部３１と、第一画素値及び第二画素値の一方を判定の基準となる基準画素値に設定する基準設定部３２と、基準画素値を有すると共に同じ行にある比較列Ｎ２の画素の画素値とは異なる画素値を有する対象列Ｎ１の画素数を計測する計測部３３と、計測部３３によって計測された画素数が最も多い対象列Ｎ１を境界列として判定する判定部３４と、を有する。
【００３４】
列設定部３１は、Ｍ行×Ｎ列の画素を有する二値化画像において、第１列から第Ｎ−１列までの画素列を対象列Ｎ１として設定し、それぞれの対象列Ｎ１から一列だけ下にずれた画素列をそれぞれの対象列Ｎ１に対応した比較列Ｎ２として設定する。つまり、比較列Ｎ２は対象列Ｎ１に隣接する画素列のうち下側に位置する画素列である。一つの対象列Ｎ１には、その一列下にある一つの比較列Ｎ２が対応して設定される。このため、比較列Ｎ２を設定することができない第Ｎ列は、対象列Ｎ１には設定しない。このように、列設定部３１は、二値化画像の下端の画素列を除いたすべての画素列を対象列Ｎ１として設定する。
【００３５】
本実施形態では、図３に示すように、２８行×１６列の画素を有する二値化画像が生成されるため、列設定部３１は、第１列から第１５列までの画素列を対象列Ｎ１として設定する。このように、列設定部３１及び基準設定部３２によって、後述する計測部３３及び判定部３４が境界列を検出するための検出条件が設定される。
【００３６】
本実施形態では、自車両の前方にある他車両１が検出対象物であり、画像内において他車両１の下側に位置する走行路面２が非対象物である。また、走行路面２は画像の幅方向に伸びるものであり、他車両１は走行路面２よりも幅が小さい検出対象物である。このように、検出対象物の下に非対象物が位置し、検出対象物の幅よりも非対象物の幅が大きい場合には、列設定部３１は、対象列Ｎ１からの比較列Ｎ２のずれ方向を下方向として検出条件を設定する。また、基準設定部３２は、列設定部３１が対象列Ｎ１からの比較列Ｎ２のずれ方向を下方向に設定した場合には、基準画素値を第二画素値に設定する。このように、列設定部３１は、検出対象物と非対象物との位置関係に基づいて対象列Ｎ１からの比較列Ｎ２のずれ方向を設定する。また、基準設定部３２は、列設定部３１によって設定される対象列Ｎ１からの比較列Ｎ２のずれ方向に応じて基準画素値を設定する。
【００３７】
計測部３３は、対象列Ｎ１の各画素の画素値が第二画素値（黒色）であり、その画素と同じ行にある比較列Ｎ２の画素、つまり対象列Ｎ１の画素の一つ下にある画素の画素値が第一画素値（白色）となる対象列Ｎ１の画素の数を計測する計測処理を実行する。言い換えれば、計測部３３は、対象列Ｎ１の画素が黒色であり、その下にある比較列Ｎ２の画素が白色であるような対象列Ｎ１の画素（以下、「境界画素」と称する。）の数を対象列Ｎ１ごとに計測する。以下では、対象列Ｎ１の各画素を「対象画素」、対象画素と同じ行にある比較列Ｎ２の画素を「比較画素」と称する。
【００３８】
例えば、図３に示すように、第３列が対象列Ｎ１である場合には、計測部３３は、第３列の第Ｍ行にある対象画素が第二画素値（黒色）を有している場合に、比較列Ｎ２である１列下の第４列の第Ｍ行にある画素が第一画素値（白色）を有しているか否かを判定する。第３列の画素は全て黒色であり、第４列では第１２〜１７行の合計６行分の画素が白色であるため、計測部３３は第３列の境界画素数を「６」と計測する。第３列の境界画素数を計測すると、対象列Ｎ１を第４列、比較列Ｎ２を第５列として、同様に、第４列の境界画素数を計測する。このように、計測部３３は、計測処理を対象列Ｎ１である第１〜第１５列まで実行し、それぞれの対象列Ｎ１の境界画素数を計測する。計測部３３による計測結果に基づき、判定部３４は、境界画素数が最も多い対象列Ｎ１を境界列として判定する。
【００３９】
このように、対象列Ｎ１の黒色の画素の下に白色の画素が位置するような対象列Ｎ１内の境界画素数を計測することにより、行方向（図３中左右方向）の幅が広い走行路面２と、走行路面２と比較して幅が狭い他車両１との境界列を検出することができる。具体的には、図３中右側に示すように、第９列において最も多くの境界画素数が計測されるため、判定部３４によって第９列が他車両１と走行路面２との境界列として判定される。
【００４０】
分断処理部２３は、判定部３４が判定した境界列の隣接する一方の画素列の画素値を全て第二画素値に設定することにより、グループ化された第一画素値を有する画素群を分断する。分断処理部２３は、基準画素値と対象列Ｎ１からの比較列Ｎ２のずれ方向とに応じた条件により、第二画素値に設定する画素列を決定する。分断処理部２３は、基準画素値が第二画素値であって、比較列Ｎ２のずれ方向が下方向である場合には、境界列の下にある隣接画素列を第二画素値に設定する。これにより、図４に示すように、境界列である第９列の１列下にある第１０列が全て黒色になる。よって、統合部２２が再び第一画素値を有する連続した画素群をグループ化すると、他車両１と走行路面２とはそれぞれ別の画素群としてグループ化される。
【００４１】
抽出部２４は、分断処理部２３によって分断され統合部２２によって再グループ化された画素群から他車両１の画素群を抽出する。これにより、ステレオカメラ１０が撮像した画像から他車両１のみを検出することができる。他車両１の画素群の抽出は、例えば、境界列よりも上にあり、かつ、画像の中央にある画素行を含む画素群を抽出することにより行うことができる。なお、これに限らず、例えば、ステレオカメラ１０とは別に設けられるカメラによって撮像された撮像画像から白線３（図１参照）を検出し、走行車線内に存在すると共に境界列の上にある画素群を他車両１の画素群として抽出してもよい。
【００４２】
このように、物体検出装置１００は、ステレオカメラ１０が生成する距離画像に基づいて他車両１を検出する場合において、他車両１以外の走行路面２を同一のグループとして認識した場合であっても、境界検出部３０によって他車両１と走行路面２との境界列を検出する。また、物体検出装置１００は、検出された境界列に基づいて、同一グループとして認識された他車両１と走行路面２とを分断処理部２３によって分断処理する。このため、同距離にある他車両１と走行路面２とを同一のグループとして認識した場合であっても、他車両１のみを含む画素群を再びグループ化することができ、他車両１のみを検出することができる。
【００４３】
また、物体検出装置１００は、境界列から１列下にある画素列を第二画素値とすることにより、同一距離にある他車両１と走行路面２とを分断する。このように、１列の画素列における画素値を変更することにより、同一距離にある他車両１と走行路面２とを容易に分断することができる。
【００４４】
次に、図５及び図６を参照して、物体検出装置１００による物体検出方法について説明する。
【００４５】
物体検出装置１００は、イグニッションスイッチのオン信号を受信した場合、つまり、自車両のエンジンが始動した場合に、以下の処理を所定の時間間隔ごとに実行する。
【００４６】
図５に示すように、ステップ１０では、ステレオカメラ１０の２つの撮像部によって、自車両の前方にある他車両１を含む画像を撮像する。
【００４７】
ステップ１１では、ステップ１０で撮像された２つの撮像画像に基づいて、距離画像を生成する。
【００４８】
ステップ１２では、輝度による閾値判定によって、ステップ１１で生成した距離画像を二値化処理して二値化画像を生成する（図３参照）。具体的には、距離画像の各画素における輝度の画素値が閾値の範囲内であれば第一画素値（白色）を割り当て、閾値の範囲外であれば第二画素値（黒色）を割り当てる。
【００４９】
ステップ１３では、ステップ１２で生成した二値化画像において、第一画素値を有する連続した画素群をグループ化する。この段階では、他車両１の背面と当該他車両１の背面と同距離にある走行路面２とを含んだ画素群が同一のグループとしてグループ化される。
【００５０】
ステップ１４では、ステレオカメラ１０の解像度、二値化処理における閾値、検出対象物及び非対象物の種類に基づいて、対象列Ｎ１と比較列Ｎ２を設定する。ステップ１５では、境界列を検出するための基準画素値を設定する。このように、ステップ１４及びステップ１５では、境界列を検出するための検出条件を設定する。走行路面２とその上を走行する他車両１との間の境界列を検出する場合には、基準画素値が第二画素値であり、かつ、比較列Ｎ２が対象列Ｎ１から下方向に１列ずれた画素列として検出条件を設定する。
【００５１】
ステップ１６では、ステップ１４及びステップ１５で設定した検出条件に基づき、各対象列Ｎ１の境界画素数を計測する計測処理を実行する。計測処理については、後に具体的に説明する。
【００５２】
ステップ１７では、ステップ１６で計測した境界画素数の計測結果に基づき、最も多くの境界画素数を計測した対象列Ｎ１を境界列として判定する。
【００５３】
ステップ１８では、ステップ１７で判定した境界列の１列下の列の画素値を全て第二画素値に変更する。これにより、ステップ１３でグループ化された画素群を、他車両１を含む画素群と走行路面２を含む画素群とに分断する（図４参照）。
【００５４】
ステップ１９では、ステップ１８で分断処理した二値化画像内において、第一画素値を有する連続した画素群を再びグループ化する。他車両１と走行路面２との間は、図４に示すように、ステップ１８で画素値を全て第二画素値に変更した画素列が介在するため、互いに連続しなくなる。よって、ステップ１９で再びグループ化することにより、他車両１と走行路面２とを別のグループとしてグループ化できる。
【００５５】
ステップ２０では、ステップ１９でグループ化した画素群のうち、他車両１の画素群を抽出する。
【００５６】
次に、図６を参照して、計測処理について説明する。
【００５７】
ステップ３０では、対象列Ｎ１である第Ｎ列の第Ｍ行にある対象画素の画素値が基準画素値としての第二画素値であるか否かを判定する。
【００５８】
ステップ３０で対象画素の画素値が第二画素値であると判定した場合には、ステップ３１において対象画素の１列下にある比較画素の画素値が基準画素値と異なるか否か、つまり第一画素値であるか否かを判定する。
【００５９】
ステップ３１で比較画素の画素値が第一画素値であると判定した場合には、ステップ３２において対象画素が境界画素であると判定する。
【００６０】
ステップ３０において対象画素が第一画素値であると判定した場合、ステップ３１で比較画素が対象画素と同じ第二画素であると判定した場合、及びステップ３２を実行した後には、ステップ３３を実行する。ステップ３３では、対象列Ｎ１における全ての対象画素、つまり第１行から第２８行までのすべての対象画素を比較画素と比較したか否かを判定する。
【００６１】
ステップ３３においてすべての対象画素を比較していないと判定した場合には、ステップ３４において、１行ずれた位置にある新たな対象画素に対して、ステップ３１を再び実行する。このように、対象列Ｎ１の全ての対象画素を比較画素と比較するまでステップ３１からステップ３４を繰り返し実行する。
【００６２】
ステップ３３において対象列Ｎ１の全ての対象画素を比較画素と比較したと判定した場合には、ステップ３５を実行する。ステップ３５では、ステップ３２において境界画素と判定した画素数を境界画素数として計測する。
【００６３】
ステップ３６では、全ての対象列Ｎ１、つまり第１列から第１５列までの全ての対象列Ｎ１で境界画素数を計測したか否かを判定する。全ての対象列Ｎ１において境界画素数を計測した場合には、計測処理を終了する。
【００６４】
ステップ３６においてすべての対象列Ｎ１の境界画素数を計測していないと判定した場合には、ステップ３７において１列下にある新たな対象列Ｎ１の対象画素に対して、ステップ３１を再び実行する。このように、全ての対象列Ｎ１の境界画素数を計測するまでステップ３０からステップ３５を繰り返し実行する。
【００６５】
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
【００６６】
上記実施形態では、比較列Ｎ２が設定できない第１６列を除いたすべての画素列を対象列Ｎ１として設定し、対象列Ｎ１から１列ずれた画素列を比較列Ｎ２として設定する。つまり、対象列Ｎ１と比較列Ｎ２とは互いに隣接する画素列であり、対象列Ｎ１は設定可能な限り最大数設定される。これに代えて、比較列Ｎ２は、対象列Ｎ１から２列以上ずれていてもよい。また、対象列Ｎ１は、設定可能な最大数を設定しなくてもよい。例えば、ステレオカメラ１０の解像度が高い場合には、第１列から第Ｎ−２列までを対象列Ｎ１とし、それぞれの対象列Ｎ１から２列下にずれた第３列から第Ｎ列を比較列Ｎ２としてもよい。このように、対象列Ｎ１と比較列Ｎ２とのずれ量を２列以上に設定しても、ステレオカメラ１０の解像度が高ければ、実際の他車両１の外形とほぼ変わらない形状を抽出できる。さらに、例えば、奇数列のみを対象列Ｎ１とし、それぞれの対象列から２列下にずれた奇数列を比較列Ｎ２としてもよい。このように、一部の画素列のみを対象列Ｎ１と設定しても、ステレオカメラ１０の解像度が高ければ、実際の他車両１の外形とほぼ変わらない形状を抽出できる。以上のように、ステレオカメラ１０の解像度が高い場合には、対象列Ｎ１の数を少なくすることや、対象列Ｎ１と比較列Ｎ２とのずれ量を大きくすることにより、検出精度を維持しつつコントローラ２０の処理負荷を低減することができる。
【００６７】
また、上記実施形態では、比較列Ｎ２は、対象列Ｎ１から下方向にずれた画素列である。比較列Ｎ２が対象列Ｎ１から下方向にずれる場合には、基準画素値は第二画素値に設定される。これにより、他車両１側の境界列である第９列が検出される。より具体的に説明すると、対象列Ｎ１からの比較列Ｎ２のずれ方向が下方向である場合に基準画素値を第一画素値（白色）に設定すると、計測部３３は対象画素が第一画素値（白色）であって比較画素が第二画素値（黒色）となる境界画素数を計測する。このような場合には、本来の境界列である第９列は境界列として判定されず、第一画素値（白色）を有する走行路面２と第二画素値（黒色）を有する走行路面２（図３中下側の黒色部分）との境界列である第１１列を境界列として判定してしまう。このような境界列の誤検出を防止するため、対象列Ｎ１からの比較列Ｎ２のずれ方向を下方向に設定する場合には、基準画素値は第二画素値に設定される。つまり、対象列Ｎ１からの比較列Ｎ２のずれ方向に応じて、基準画素値を適切に設定することにより、境界列の誤検出を防止することができる。
【００６８】
このように、対象列Ｎ１からの比較列Ｎ２のずれ方向を下方向に設定する場合に代えて、物体検出装置１００は、対象列Ｎ１からの比較列Ｎ２のずれ方向を上方向に設定してもよい。比較列Ｎ２のずれ方向を上方向に設定する場合には、基準画素値が他車両１と同じ画素値である第一画素値に設定される。比較列Ｎ２のずれ方向が上方向に設定され、基準画素値が第一画素値に設定されると、第１０列が最も多くの境界画素数が計測される境界列として判定される。このように、対象列Ｎ１からの比較列Ｎ２のずれ方向に応じて、基準画素値を適切に設定することにより、誤検出を防止して境界列を確実に検出することができる。なお、比較列Ｎ２のずれ方向を上方向とする場合には、分断処理部２３は、境界列である第１０列を第二画素値に変更することにより、他車両１と走行路面２とを分断すればよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、対象列Ｎ１からの比較列Ｎ２のずれ方向は下方向であり、境界列の１列下の画素列が分断処理部２３によって第二画素値に設定される。この場合には、検出対象である他車両１を表す第一画素値を有する画素群が第二画素値に設定されることがないため、他車両１を精度よく検出することができる。これに代えて、対象列Ｎ１からの比較列Ｎ２のずれ方向が下方向である場合であっても、境界列を第二画素値に変更して、他車両１と走行路面２とを分断してもよい。特にステレオカメラ１０の解像度が高く、画像から他車両１を検出するにあたって画素列一列分の誤差が問題とならない場合などには、境界列を第二画素値に設定しても、検出精度に大きな影響はなく、実際の他車両１の外形とほぼ変わらない形状を抽出できる。
【００７０】
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【００７１】
物体検出装置１００は、ステレオカメラ１０が生成する距離画像に基づいて他車両１を検出する場合において、他車両１以外の走行路面２を同一のグループとして認識した場合であっても、境界検出部３０によって他車両１と走行路面２との境界列を検出する。このように、他車両１と走行路面２との境界列が検出されるため、他車両１以外の走行路面２を同一のグループとして認識した場合であっても、他車両１のみを検出することができる。したがって、検出対象物の検出精度を向上させることができる。
【００７２】
また、物体検出装置１００は、検出された境界列に基づいて、同一グループとして認識された他車両１と走行路面２とを分断処理部２３によって分断処理する。このため、他車両１以外の走行路面２を同一のグループとして認識した場合であっても、他車両１のみを含む画素群を再びグループ化することができ、他車両１のみを検出することができる。したがって、検出対象物の検出精度を向上させることができる。
【００７３】
また、物体検出装置１００は、検出範囲内に他車両１がある場合には、距離画像に基づいて他車両１を検出する。このように物体検出装置１００が自車両の前方にある他車両を検出することにより、検出結果に基づいて運転者に警報を発するなど自動車の安全運転を支援することができる。
【００７４】
また、物体検出装置１００は、境界列を検出する検出条件を検出対象物と非対象物との位置関係に基づいて設定するため、検出対象物と非対象物との境界列のみを検出することができる。よって、その他の画素列を境界列として誤検出することが防止される。したがって、検出対象物の検出精度を向上させることができる。
【００７５】
また、物体検出装置１００では、ステレオカメラ１０の解像度に基づいて対象列Ｎ１と比較列Ｎ２との間のずれ量が設定されるため、二値化画像の全ての画素列に計測処理を実行しなくてもよい。よって、検出精度を維持しつつコントローラ２０の処理負荷を低減することができる。
【００７６】
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【００７７】
物体検出装置１００は、他車両１を含む画像を撮像して距離画像を生成するステレオカメラ１０と、距離画像内における所定の距離範囲内にある画素を第一画素値、距離画像内における所定の距離範囲外にある画素を第二画素値に二値化処理して二値化画像を生成する二値化処理部２１と、第一画素値を有する連続した画素群内における他車両１とそれ以外の走行路面２との境界となる境界列を検出する境界検出部３０と、を備え、境界検出部３０が、検出の対象となる複数の対象列Ｎ１を設定すると共にそれぞれの対象列Ｎ１から所定数だけずれた位置にある画素列を比較列Ｎ２として設定する列設定部３１と、第二画素値を判定の基準となる基準画素値に設定する基準設定部３２と、基準画素値を有すると共に同じ行にある比較列Ｎ２の画素の画素値とは異なる画素値を有する対象列Ｎ１の画素数を計測する計測部３３と、計測部３３によって計測された画素数が最も多い対象列Ｎ１を境界列として判定する判定部３４と、を有する。
【００７８】
この構成では、距離画像を二値化処理した二値化画像において、対象列Ｎ１と比較列Ｎ２との画素値の違いによって他車両１と走行路面２との境界列を検出する。このように、同距離にある他車両１と走行路面２とを単一の画素群として認識した場合であっても、他車両１と走行路面２との境界である境界列が検出されるため、検出対象物のみを検出することができる。したがって、検出対象物の検出精度を向上させることができる。
【００７９】
また、物体検出装置１００は、基準設定部３２が、対象列Ｎ１からの比較列Ｎ２のずれの方向に応じて基準画素値を設定する。
【００８０】
また、物体検出装置１００は、列設定部３１が、他車両１と走行路面２との位置関係に基づいて、対象列Ｎ１からの比較列Ｎ２のずれの方向を設定する。
【００８１】
これらの構成では、境界列を検出するための基準画素値の設定が検出方法に応じて適切に設定される。したがって、誤検出が防止され、境界列のみを検出することができる。
【００８２】
また、物体検出装置１００は、列設定部３１が、ステレオカメラ１０の解像度に基づいて対象列Ｎ１と比較列Ｎ２との間のずれ量を設定する。
【００８３】
この構成によれば、画素列の全てを対象列Ｎ１としなくてもよく、処理負荷を低減することができる。
【００８４】
また、物体検出装置１００は、二値化画像の下端の画素列を除いた画素列の全てを対象列Ｎ１として設定すると共にそれぞれの対象列Ｎ１から１列ずれた列を比較列Ｎ２として設定する。
【００８５】
この構成では、対象列Ｎ１として設定可能な最大数の画素列を対象列Ｎ１として設定し、対象列Ｎ１に隣接する画素列を比較列Ｎ２として設定する。したがって、他車両１の検出精度を向上させることができる。
【００８６】
また、物体検出装置１００は、二値化画像において第一画素値を有する連続した画素群をグループ化する統合部２２と、境界検出部３０が検出した境界列に基づいて、グループ内における他車両１と走行路面２とを分断する分断処理部２３と、をさらに備え、分断処理部２３が、境界列又は境界列に隣接する下側の画素列の画素値を全て第二画素値に変更することにより、他車両１と走行路面２とを分断し、統合部２２が、分断処理部２３によってグループが分断された二値化画像において、第一画素値を有する連続した画素群を再びグループ化する。
【００８７】
この構成では、検出された境界列に基づいて、同一グループとして認識された他車両１と走行路面２とを分断処理部２３によって分断処理する。このため、走行路面２を他車両１と同一のグループとして認識した場合であっても、他車両１のみを含む画素群が再びグループ化される。したがって、他車両１のみを検出することができ、他車両１の検出精度を向上させることができる。
【００８８】
また、本実施形態に係る物体検出方法は、他車両１を含む画像を撮像して距離画像を生成する工程と、距離画像内における所定の距離範囲内にある画素を第一画素値、距離画像内における所定の距離範囲外にある画素を第二画素値に二値化処理して二値化画像を生成する工程と、二値化画像において複数の対象列Ｎ１を設定すると共にそれぞれの対象列Ｎ１から所定数だけずれた位置にある画素列を比較列Ｎ２として設定する工程と、第二画素値を判定の基準となる基準画素値に設定する工程と、基準画素値を有すると共に同じ行にある比較列Ｎ２の画素の画素値とは異なる画素値を有する対象列Ｎ１の画素数を計測する工程と、計測された画素数が最も多い対象列Ｎ１を境界列として検出する工程と、を含む。
【００８９】
この構成では、距離画像を二値化処理した二値化画像において、対象列Ｎ１と比較列Ｎ２との画素値の違いによって他車両１と走行路面２との境界列を検出する。このように、同距離にある他車両１と走行路面２とを単一の画素群として認識した場合であっても、他車両１と走行路面２との境界である境界列が検出されるため、他車両１のみを検出することができる。
【００９０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００９１】
１００…物体検出装置、１…他車両（検出対象物）、２…走行路面（非対象物）、１０…ステレオカメラ（画像取得部）、２１…二値化処理部、２２…統合部、２３…分断処理部、２４…抽出部、３０…境界検出部、３１…列設定部、３２…基準設定部、３３…計測部、３４…判定部
【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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【図６】
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