УСТРОЙСТВО ОБНАРУЖЕНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ
DEVICE FOR DETECTING THREE-DIMENSIONAL OBJECTS

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству обнаружения трехмерных объектов.
Данная заявка испрашивает приоритет на основе заявки на патент Японии № 2012-045352, поданной 1 марта 2012 года, и в указанных государствах, которые признают включение документа по ссылке, содержимое, описанное в вышеуказанной заявке, содержится в данном документе по ссылке и считается частью описания настоящей заявки.
Уровень техники
[0002] В известной из уровня техники технологии два захваченных изображения, захваченные в различные моменты времени, преобразуются в изображение вида "с высоты птичьего полета", и на основе разностей в двух изображениях преобразованного вида "с высоты птичьего полета" обнаруживается помеха (см. патентный документ 1).
Документы предшествующего уровня техники
Патентные документы
[0003] Патентный документ 1. Выложенная заявка на патент Японии № 2008-227646.
Сущность изобретения
Проблемы, решаемые изобретением
[0004] Когда другое транспортное средство, движущееся в соседней полосе движения, являющейся соседней по отношению к полосе движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство, должно быть обнаружено ночью с использованием изображения, в котором захвачена область позади рассматриваемого транспортного средства, и когда свет от передних фар другого транспортного средства, движущегося в полосе движения, являющейся соседней по отношению к соседней полосой движения (также называется ниже "соседней-для-соседней полосой движения"), излучается в области обнаружения, могут быть случаи, в которых изображение света от передних фар ошибочно обнаруживается в качестве соседнего транспортного средства, движущегося в соседней полосе движения.
[0005] Проблема, которая должна решаться посредством настоящего изобретения, состоит в том, чтобы исключать влияние света, излучаемого из передних фар другого транспортного средства, движущегося в соседней-для-соседней полосе движения, являющейся соседней по отношению к соседней полосой движения, когда должен быть обнаружен трехмерный объект (другое транспортное средство), присутствующее в соседней полосе движения, являющейся соседней по отношению к полосе движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство.
Средство для решения указанных проблем
[0006] Настоящее изобретение решает эту проблему посредством обнаружения источника света, присутствующего позади рассматриваемого транспортного средства, и уменьшения порогового значения для обнаружения другого транспортного средства, движущегося в соседней полосе движения, так что трехмерный объект в области сзади относительно линии, соединяющей обнаруженный источник света и устройство захвата изображений, обнаруживается проще, чем в области впереди относительно линии.
Полезные эффекты изобретения
[0007] Свет, излучаемый из передних фар другого транспортного средства, движущегося в соседней-для-соседней полосе движения, излучается вперед относительно линии, соединяющей источник света и устройство захвата изображений, и изображение трехмерного объекта, присутствующего в соседней полосе движения, появляется сзади относительно линии, соединяющей источник света и устройство захвата изображений. Следовательно, пороговое значение для обнаружения другого транспортного средства, движущегося в соседней полосе движения, задается более низким, так что трехмерный объект легко обнаруживается сзади относительно линии, соединяющей передние фары (источник света) и устройство захвата изображений, за счет этого позволяя надлежащим образом обнаруживать трехмерный объект, присутствующий в соседней полосе движения.
Краткое описание чертежей
[0008] Фиг. 1 является структурной схемой транспортного средства, в котором смонтировано устройство обнаружения трехмерных объектов согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 2 является видом сверху, иллюстрирующим состояние движения транспортного средства на Фиг. 1.
Фиг. 3 является блок-схемой, иллюстрирующей части компьютера согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 4 является видом для описания общего представления обработки модуля совмещения согласно первому варианту осуществления; Фиг. 4(a) является видом сверху, иллюстрирующим состояние движения транспортного средства, а Фиг. 4(b) является изображением, иллюстрирующим общее представление совмещения.
Фиг. 5 является схематичным видом, иллюстрирующим способ, которым форма разностного сигнала формируется посредством модуля обнаружения трехмерных объектов согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 6 является видом, иллюстрирующим способ обнаружения соседнего транспортного средства согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 7 является видом, иллюстрирующим пример взаимосвязи между яркостью в позициях обнаружения в областях A1, A2 обнаружения и пороговым значением α.
Фиг. 8 является видом, показывающим пример прироста порогового значения α, заданного в соответствии с взаимным расположением камеры и источника света.
Фиг. 9 является видом, описывающим способ регулирования прироста порогового значения α, проиллюстрированного на Фиг. 8.
Фиг. 10 является видом, описывающим способ регулирования прироста порогового значения α, проиллюстрированного на Фиг. 8.
Фиг. 11 является видом, описывающим способ регулирования прироста порогового значения α, который соответствует расстоянию L.
Фиг. 12 является видом, описывающим способ регулирования прироста порогового значения α, который соответствует расстоянию L.
Фиг. 13 является видом, иллюстрирующим небольшие области, разделенные посредством модуля обнаружения трехмерных объектов согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 14 является видом, иллюстрирующим пример гистограммы, получаемой посредством модуля обнаружения трехмерных объектов согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 15 является видом, иллюстрирующим взвешивание, используемое посредством модуля обнаружения трехмерных объектов согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 16 является видом, иллюстрирующим другой пример гистограммы, получаемой посредством модуля обнаружения трехмерных объектов согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 17 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ обнаружения соседнего транспортного средства согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 18 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей процесс задания порогового значения α на этапе S105.
Фиг. 19 является блок-схемой, иллюстрирующей части компьютера согласно второму варианту осуществления.
Фиг. 20 является видом, иллюстрирующим состояние движения транспортного средства; Фиг. 20(a) является видом сверху, иллюстрирующим взаимное расположение области обнаружения и т.п., а Фиг. 20(b) является видом в перспективе, иллюстрирующим взаимное расположение области обнаружения и т.п. в реальном пространстве.
Фиг. 21 является видом для описания работы модуля вычисления яркостного различия согласно второму варианту осуществления; Фиг. 21(a) является видом, иллюстрирующим взаимное расположение линии концентрации внимания, опорной линии, точки концентрации внимания и опорной точки в изображении вида "с высоты птичьего полета", а Фиг. 21(b) является видом, иллюстрирующим взаимное расположение линии концентрации внимания, опорной линии, точки концентрации внимания и опорной точки в реальном пространстве.
Фиг. 22 является видом для описания подробной работы модуля вычисления яркостного различия согласно второму варианту осуществления; Фиг. 22(a) является видом, иллюстрирующим области обнаружения в изображении вида "с высоты птичьего полета", а Фиг. 22(b) является видом, иллюстрирующим взаимное расположение линии концентрации внимания, опорной линии, точки концентрации внимания и опорной точки в изображении вида "с высоты птичьего полета".
Фиг. 23 является видом, иллюстрирующим пример изображения для описания операции обнаружения краев.
Фиг. 24 является видом, иллюстрирующим пример взаимосвязи между яркостью в областях A1, A2 обнаружения и пороговым значением β.
Фиг. 25 является видом, иллюстрирующим пример прироста порогового значения β, заданного в соответствии с позицией источника света.
Фиг. 26 является видом, иллюстрирующим линию края и распределение яркости на линии края; Фиг. 26(a) является видом, иллюстрирующим распределение яркости, когда трехмерный объект (соседнее транспортное средство) присутствует в области обнаружения, а Фиг. 26(b) является видом, иллюстрирующим распределение яркости, когда трехмерный объект не присутствует в области обнаружения.
Фиг. 27 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ обнаружения соседнего транспортного средства согласно второму варианту осуществления.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
[0009] Вариант 1 осуществления
Фиг. 1 является структурной схемой транспортного средства, в котором смонтировано устройство обнаружения трехмерных объектов согласно первому варианту осуществления. Цель устройства 1 обнаружения трехмерных объектов согласно настоящему варианту осуществления состоит в том, чтобы обнаруживать другое транспортное средство (ниже может называться "соседним транспортным средством"), присутствующее в соседней полосе движения, в которой контакт является возможным, если рассматриваемое транспортное средство V1 собирается сменить полосу движения. Устройство 1 обнаружения трехмерных объектов согласно настоящему варианту осуществления снабжено камерой 10, датчиком 20 скорости и компьютером 30, как проиллюстрировано на Фиг. 1.
[0010] Камера 10 крепится к рассматриваемому транспортному средству V1 таким образом, что оптическая ось составляет угол θ вниз от горизонтали в местоположении на высоте h в задней части рассматриваемого транспортного средства V1, как проиллюстрировано на Фиг. 1. Из этой позиции, камера 10 захватывает предварительно определенную область окружения рассматриваемого транспортного средства V1. Датчик 20 скорости обнаруживает скорость движения рассматриваемого транспортного средства V1 и вычисляет скорость транспортного средства из скорости вращения колес, обнаруженной, например, посредством датчика скорости вращения колес для обнаружения скорости вращения колеса. Компьютер 30 обнаруживает соседнее транспортное средство, присутствующее в соседней полосе движения позади рассматриваемого транспортного средства.
[0011] Фиг. 2 является видом сверху, иллюстрирующим состояние движения рассматриваемого транспортного средства V1 на Фиг. 1. Как проиллюстрировано на чертеже, камера 10 захватывает заднюю сторону относительно транспортного средства под предварительно определенным углом a обзора. В это время, угол a обзора камеры 10 задается равным углу обзора, который дает возможность захвата левой и правой полос движения (соседних полос движения) в дополнение к полосе движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство V1.
[0012] Фиг. 3 является блок-схемой, иллюстрирующей части компьютера 30 на Фиг. 1. Камера 10 и датчик 20 скорости также иллюстрируются на Фиг. 3, чтобы ясно указывать взаимосвязи соединений.
[0013] Как проиллюстрировано на Фиг. 3, компьютер 30 снабжен модулем 31 преобразования точки обзора, модулем 32 совмещения, модулем 33 обнаружения трехмерных объектов и модулем 34 задания опорных значений обнаружения. Ниже описывается конфигурация этих модулей.
[0014] Захваченные данные изображений предварительно определенной области, полученные посредством захвата, выполняемого посредством камеры 10, вводятся в модуль 31 преобразования точки обзора, и захваченные данные изображений, введенные таким способом, преобразуются в данные изображений вида "с высоты птичьего полета", которые являются состоянием вида "с высоты птичьего полета". Состояние вида "с высоты птичьего полета" является состоянием просмотра с точки зрения воображаемой камеры, которая смотрит сверху вниз, например, вертикально вниз. Преобразование точки обзора может быть выполнено способом, описанным, например, в выложенной заявке на патент Японии № 2008-219063. Причина, по которой захваченные данные изображений преобразуются в данные изображений вида "с высоты птичьего полета", основана на таком принципе, что перпендикулярные края, уникальные для трехмерного объекта, преобразуются в группу прямых линий, которая проходит через конкретную фиксированную точку, посредством преобразования точки обзора в данные изображений вида "с высоты птичьего полета", и использование этого принципа дает возможность различения плоского объекта и трехмерного объекта.
[0015] Данные изображений вида "с высоты птичьего полета", полученные посредством преобразования точки обзора, выполняемого посредством модуля 31 преобразования точки обзора, последовательно вводятся в модуль 32 совмещения, и введенные позиции данных изображений вида "с высоты птичьего полета" в различные моменты времени совмещаются. Фиг. 4 является видом для описания общего представления обработки модуля 32 совмещения, Фиг. 4a) является видом сверху, иллюстрирующим состояние движения рассматриваемого транспортного средства V1, а Фиг. 4(b) является изображением, иллюстрирующим общее представление совмещения.
2
[0016] Как проиллюстрировано на Фиг. 4(a), рассматриваемое транспортное средство V1 в данный момент времени размещается в P1, и рассматриваемое транспортное средство V1 за один момент времени до этого размещается в P1ʹ. Предполагается, что соседнее транспортное средство V2 размещается в направлении стороны сзади относительно рассматриваемого транспортного средства V1 и движется параллельно рассматриваемому транспортному средству V1, и что соседнее транспортное средство V2 в данный момент времени размещается в P, и соседнее транспортное средство V2 за один момент времени до этого размещается в . Кроме того, предполагается, что рассматриваемое транспортное средство V1 проезжает расстояние d в течение одного момента времени. Фраза "за один момент времени до этого" может быть моментом времени в прошлом, сдвинутым на время, предварительно заданное (например, один цикл управления) с данного момента времени, либо может быть моментом времени в прошлом, сдвинутым на произвольное время.
t
t
2
t-1
[0017] В этом состоянии, изображение PB вида "с высоты птичьего полета" в текущее время является таким, как показано на Фиг. 4(b). Белые линии дорожной разметки, нарисованные на поверхности дороги, являются прямоугольными в этом изображении PB вида "с высоты птичьего полета" и являются относительно точными в виде сверху, но соседнее транспортное средство V2 (позиция P) сжимается. То же применимо к изображению PB вида "с высоты птичьего полета" за один момент времени до этого; белые линии дорожной разметки, нарисованные на поверхности дороги, являются прямоугольными и являются относительно точными в виде сверху, но соседнее транспортное средство V2 (позиция ) сжимается. Как описано выше, перпендикулярные края трехмерного объекта (края, которые расположены вертикально в трехмерном пространстве от поверхности дороги, также включаются в строгий смысл перпендикулярного края) выглядят как группа прямых линий вдоль направления сжатия вследствие процесса преобразования точки обзора в данные изображений вида "с высоты птичьего полета", но поскольку плоское изображение на поверхности дороги не включает в себя перпендикулярные края, такое сжатие не возникает, даже когда точка обзора преобразована.
t
t-1
t
t-1
t-1
t
[0018] Модуль 32 совмещения совмещает изображения PB и PB вида "с высоты птичьего полета", такие как изображения PB и PB, описанные выше, с точки зрения данных. Когда это выполняется, модуль 32 совмещения смещает изображение PB вида "с высоты птичьего полета" за один момент времени до этого и сопоставляет позицию с изображением PB вида "с высоты птичьего полета" в данный момент времени. Левое изображение и центральное изображение на Фиг. 4(b) иллюстрируют состояние смещения посредством проезжаемого расстояния dʹ. Величина dʹ смещения является величиной перемещения в данных изображений вида "с высоты птичьего полета", которые соответствуют фактическому проезжаемому расстоянию d рассматриваемого транспортного средства V1, проиллюстрированного на Фиг. 4(a), и определяется на основе сигнала из датчика 20 скорости и времени от одного момента времени до данного момента времени.
t
t-1
t
t
t-1
t
t
t
t
[0019] После совмещения модуль 32 совмещения получает разность между изображениями PB и PB вида "с высоты птичьего полета" и формирует данные разностного изображения PD. В настоящем варианте осуществления, модуль 32 совмещения рассматривает абсолютное значение разности в пиксельных значениях изображений PB и PB вида "с высоты птичьего полета" таким образом, что оно соответствует варьированию в среде освещения, и когда абсолютное значение равно или превышает предварительно определенное пороговое значение th, пиксельные значения разностного изображения PD задаются равными 1, а когда абсолютное значение меньше предварительно определенного порогового значения th, пиксельные значения разностного изображения PD задаются равными 0, что дает возможность формирования данных разностного изображения PD, к примеру, данных разностного изображения PD, проиллюстрированных справа на Фиг. 4(b).
t
[0020] Возвращаясь к Фиг. 3, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов обнаруживает трехмерный объект на основе данных разностного изображения PD, показанных на Фиг. 4(b). В этом случае, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет проезжаемое расстояние трехмерного объекта в фактическом пространстве. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов сначала формирует форму разностного сигнала, когда обнаруживается трехмерный объект, и должно быть вычислено проезжаемое расстояние.
t
t
[0021] При формировании формы DW разностного сигнала, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов задает область обнаружения в разностном изображении PD. Цель устройства 1 обнаружения трехмерных объектов настоящего примера состоит в том, чтобы вычислять проезжаемое расстояние для соседнего транспортного средства, с которым имеется вероятность контакта, если рассматриваемое транспортное средство V1 собирается сменить полосу движения. Соответственно, в настоящем примере, прямоугольные области A1, A2 обнаружения задаются позади рассматриваемого транспортного средства V1, как проиллюстрировано на Фиг. 2. Такие области A1, A2 обнаружения могут задаваться из относительной позиции до рассматриваемого транспортного средства V1 или могут задаваться на основе позиции белых линий дорожной разметки. При задании на основе позиции белых линий дорожной разметки, устройство 1 обнаружения трехмерных объектов может использовать, например, известные технологии распознавания белых линий дорожной разметки.
[0022] Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов распознает в качестве линий L1, L2 пересечения с землей границы областей A1, A2 обнаружения, заданных таким способом, на стороне рассматриваемого транспортного средства V1 (стороне вдоль направления движения), как проиллюстрировано на Фиг. 2. В общем, линия пересечения с землей означает линию, в которой трехмерный объект контактирует с землей, но в настоящем варианте осуществления, линия пересечения с землей не является линией контакта с землей, а вместо этого задается способом, описанным выше. Даже в таком случае, разность между линией пересечения с землей согласно настоящему варианту осуществления и нормальной линией пересечения с землей, определенной из позиции соседнего транспортного средства V2, не является чрезвычайно большой, как определено посредством опыта, и фактически не представляет собой проблемы.
t
t
t
t
[0023] Фиг. 5 является схематичным видом, иллюстрирующим способ, которым формируется форма разностного сигнала посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов. Как проиллюстрировано на Фиг. 5, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов формирует форму DW разностного сигнала из участка, который соответствует областям A1, A2 обнаружения в разностном изображении PD (чертеж справа на Фиг. 4(b)), вычисленном посредством модуля 32 совмещения. В этом случае, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов формирует форму DW разностного сигнала вдоль направления сжатия трехмерного объекта посредством преобразования точки обзора. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 5, для удобства описана только область A1 обнаружения, но форма DW разностного сигнала также формируется для области A2 обнаружения с использованием идентичной процедуры.
t
t
[0024] Более конкретно, сначала модуль 33 обнаружения трехмерных объектов задает линию La в направлении, в котором трехмерный объект сжимается, в данных разностного изображения PD. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем подсчитывает число разностных пикселов DP, указывающих предварительно определенную разность, на линии La. В настоящем варианте осуществления, разностные пикселы DP, указывающие предварительно определенную разность, имеют пиксельные значения в разностном изображении PD, которые представляются посредством 0 и 1, и пикселы, указываемые посредством 1, подсчитываются в качестве разностных пикселов DP.
[0025] Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов подсчитывает число разностных пикселов DP и после этого определяет точку CP пересечения линии La и линии L1 пересечения с землей. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем коррелирует точку CP пересечения и подсчитанное число, определяет позицию на горизонтальной оси, т.е. позицию на оси в вертикальном направлении на чертеже справа на Фиг. 5, на основе позиции точки CP пересечения, определяет позицию на вертикальной оси, т.е. позицию на оси в боковом направлении на чертеже справа на Фиг. 5, из подсчитанного числа и вычерчивает положения в качестве подсчитанного числа в точке CP пересечения.
t
[0026] Аналогично, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов задает линии Lb, Lc, …, в направлении, в котором трехмерный объект сжимается, подсчитывает число разностных пикселов DP, определяет позицию на горизонтальной оси на основе позиции каждой точки CP пересечения, определяет позицию на вертикальной оси из подсчитанного числа (числа разностных пикселов DP) и вычерчивает положения. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов повторяет вышеуказанное в последовательности, чтобы формировать частотное распределение и за счет этого формировать форму DW разностного сигнала, как проиллюстрировано на чертеже справа на Фиг. 5.
t
t
t
[0027] Здесь, разностные пикселы PD в данных разностного изображения PD представляют собой пикселы, которые изменены в изображении в различные моменты времени, другими словами, местоположения, которые могут истолковываться как места, в которых присутствовал трехмерный объект. Соответственно, в местоположениях, в которых присутствовал трехмерный объект, число пикселов подсчитывается вдоль направления, в котором трехмерный объект сжимается, чтобы формировать частотное распределение и за счет этого формировать форму DW разностного сигнала. В частности, число пикселов подсчитывается вдоль направления, в котором трехмерный объект сжимается, и форма DW разностного сигнала, следовательно, формируется из информации касательно направления высоты относительно трехмерного объекта.
t
[0028] Линии La и Lb в направлении, в котором трехмерный объект сжимается, имеют различные расстояния, которые перекрывают область A1 обнаружения, как проиллюстрировано на чертеже слева на Фиг. 5. Соответственно, число разностных пикселов DP больше на линии La, чем на линии Lb, когда предполагается, что область A1 обнаружения заполнена разностными пикселами DP. По этой причине, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов выполняет нормализацию на основе расстояния, на котором линии La, Lb в направлении, в котором трехмерный объект сжимается, и область A1 обнаружения перекрываются, когда позиция на вертикальной оси определяется из подсчитанного числа разностных пикселов DP. В конкретном примере, существует шесть разностных пикселов DP на линии La, и существует пять разностных пикселов DP на линии Lb на чертеже слева на Фиг. 5. Соответственно, когда позиция на вертикальной оси определяется из подсчитанного числа на Фиг. 5, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов делит подсчитанное число на перекрывающееся расстояние или выполняет нормализацию другим способом. Значения формы DW разностного сигнала, которые соответствуют линиям La, Lb в направлении, в котором сжимается трехмерный объект, в силу этого становятся практически идентичными.
t
t
t
t
t
t
t
[0029] После того, как сформирована форма DW разностного сигнала, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов обнаруживает соседнее транспортное средство, присутствующее в соседней полосе движения, на основе сформированной формы DW разностного сигнала. Здесь, Фиг. 6 является видом для описания способа обнаружения соседнего транспортного средства, осуществляемого посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов, и иллюстрирует пример формы DW разностного сигнала и порогового значения α для обнаружения соседнего транспортного средства. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов определяет то, равен или превышает либо нет пик сформированной формы DW разностного сигнала пороговое значение α, соответствующее позиции пика формы DW разностного сигнала, как проиллюстрировано на Фиг. 6. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем определяет то, что соседнее транспортное средство не присутствует в областях A1, A2 обнаружения, когда пик формы DW разностного сигнала меньше предварительно определенного порогового значения α, и наоборот, определяет то, что соседнее транспортное средство присутствует в областях A1, A2 обнаружения, когда пик формы DW разностного сигнала имеет предварительно определенное пороговое значение α или больше, чтобы за счет этого обнаруживать соседнее транспортное средство, присутствующее в соседней полосе движения.
t
t
t
t
[0030] Таким образом, форма DW разностного сигнала является режимом распределенной информации пикселов, которые указывают предварительно определенную разность яркости, и "распределенная информация пикселов" в настоящем варианте осуществления может размещаться с информацией, указывающей состояние распределения "пикселов, имеющих разность яркости, которая равна или превышает предварительно определенное пороговое значение", обнаруженное вдоль направления, в котором трехмерный объект сжимается, когда захваченное изображение преобразуется в точке обзора, чтобы создавать изображение вида "с высоты птичьего полета". Другими словами, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов обнаруживает, в изображении вида "с высоты птичьего полета", полученном посредством модуля 31 преобразования точки обзора, распределенную информацию пикселов, в которых яркостное различие равно предварительно определенному пороговому значению th или больше, в качестве формы DW разностного сигнала в направлении, в котором трехмерный объект сжимается, когда захваченное изображение преобразуется в точке обзора, чтобы создавать изображение вида "с высоты птичьего полета", и помимо этого, обнаруживает трехмерный объект на основе формы DW разностного сигнала, когда степень распределения пикселов (подсчитанное число разностных пикселов DP в форме DW разностного сигнала) в направлении, в котором трехмерный объект сжимается, имеет пороговое значение α или больше.
[0031] Далее описывается способ задания порогового значения α для обнаружения соседнего транспортного средства.
[0032] Пороговое значение α задается посредством модуля 34 задания опорных значений обнаружения проиллюстрированных на Фиг. 3. Модуль 34 задания опорных значений обнаружения задает пороговое значение α для обнаружения соседнего транспортного средства в соответствии с яркостью в позициях обнаружения в областях A1, A2 обнаружения (например, средней яркостью разностных пикселов DP на линиях La, Lb, Lc, …, в направлении, в котором трехмерный объект сжимается, как проиллюстрировано на чертеже слева на Фиг. 5) и взаимным расположением камеры 10 и источника света, для каждой позиции в областях A1, A2 обнаружения (в дальнейшем называемой "позицией обнаружения в областях A1, A2 обнаружения"), которая соответствует линиям La, Lb, Lc, …, в направлении, в котором трехмерный объект сжимается, как проиллюстрировано на чертеже слева на Фиг. 5. В этом случае, Фиг. 7 является графиком, иллюстрирующим пример взаимосвязи между яркостью в позициях обнаружения в областях A1, A2 обнаружения и пороговым значением α, и Фиг. 8 является видом, показывающим пример прироста порогового значения α, заданного в соответствии с взаимным расположением камеры 10 и источника света.
t
[0033] В частности, модуль 34 задания опорных значений обнаружения задает первое пороговое значение α, соответствующее позициям обнаружения областей A1, A2 обнаружения, равным более высокому значению соразмерно более высокой яркости в позициях обнаружения в областях A1, A2 обнаружения, как проиллюстрировано на Фиг. 7. Пик формы DW разностного сигнала на основе света от передних фар находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства меньше первого порогового значения α, и влияние света передних фар находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства может исключаться, даже когда, например, свет передних фар находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства (транспортного средства, присутствующего в соседней-для-соседней полосе движения на расстоянии в две полосы движения от полосы движения рассматриваемого транспортного средства), имеющего высокую яркость, излучается в соседнюю полосу движения. Следовательно, можно эффективно предотвращать ошибочное обнаружение изображения света передних фар находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства в качестве соседнего транспортного средства.
O
O
O
O
O
[0034] Кроме того, модуль 34 задания опорных значений обнаружения модифицирует прирост порогового значения α в соответствии с позицией из позиций обнаружения в направлении продвижения рассматриваемого транспортного средства. В настоящем варианте осуществления, исходная позиция P, проиллюстрированная на Фиг. 8, соответствует позиции передних фар находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства или другого источника света, как описано ниже, и прирост порогового значения α за счет этого задается более высоким впереди относительно исходной позиции P по сравнению с позицией сзади относительно исходной позиции P, как проиллюстрировано на Фиг. 8; и как результат, пороговое значение α задается выше впереди относительно исходной позиции P по сравнению с позицией сзади относительно исходной позиции P.
O
O
O
O
[0035] С другой стороны, поскольку прирост порогового значения α задается более низким сзади относительно исходной позиции P по сравнению с впереди относительно исходной позиции P, пороговое значение α задается более низким сзади относительно исходной позиции P, чем впереди относительно исходной позиции P, когда яркость является идентичной, как проиллюстрировано на Фиг. 8.
[0036] Кроме того, в настоящем варианте осуществления, модуль 34 задания опорных значений обнаружения регулирует прирост порогового значения α, проиллюстрированного на Фиг. 8, в соответствии с взаимным расположением камеры 10 и источника света. Ниже описан способ регулирования прироста порогового значения α, проиллюстрированного на Фиг. 8, со ссылкой на Фиг. 9 и 10. Фиг. и 10 являются чертежами для описания способа регулирования прироста порогового значения α, проиллюстрированного на Фиг. 8.
[0037] Другими словами, модуль 34 расчета опорных значений обнаружения обнаруживает передние фары находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства V3 или других источников света из захваченного изображения, захваченного посредством камеры 10, как проиллюстрировано на чертеже справа на Фиг. 9(A). Модуль 34 задания опорных значений обнаружения затем обнаруживает центроидную позицию обнаруженного источника света и задает линию Lc, которая проходит через центроидную позицию источника света и центральную позицию камеры 10. Кроме того, модуль 34 задания опорных значений обнаружения вычисляет точку O пересечения между линией Lc и стороной L2ʹ (стороной вдоль направления движения) на стороне соседней-для-соседней полосы движения области A2 обнаружения. Ниже описывается способ обнаружения источника света, осуществляемый посредством модуля 34 задания опорных значений обнаружения.
O
O
O
[0038] Модуль 34 задания опорных значений обнаружения регулирует прирост порогового значения α на Фиг. 8 так, что точка O пересечения и исходная позиция P, проиллюстрированная на Фиг. 8, совпадают друг с другом, как проиллюстрировано на чертеже слева на Фиг. 9(A). Здесь, Фиг. 9(B) предоставляет пример случая, в котором находящееся в соседней-для-соседней полосе движения транспортное средство V3 приближается к рассматриваемому транспортному средству V1, из случая, проиллюстрированного на Фиг. 9(A). В случае, проиллюстрированном на Фиг. 9(B), находящееся в соседней-для-соседней полосе движения транспортное средство V3 приближается к рассматриваемому транспортному средству V1, и, следовательно, точка O пересечения между линией Lc и линией L2ʹ в области A2 обнаружения перемещается еще дальше вперед (в отрицательном направлении по оси Y) относительно точки O пересечения, проиллюстрированной на Фиг. 9(A). Соответственно, когда прирост порогового значения α, проиллюстрированного на Фиг. 8, регулируется посредством модуля 34 задания опорных значений обнаружения так, что позиция точки O пересечения, проиллюстрированной на чертеже справа на Фиг. 9(B), совпадает с исходной позицией P, проиллюстрированной на Фиг. 8, как проиллюстрировано на чертеже слева на Фиг. 10(B), прирост порогового значения α, проиллюстрированного на Фиг. 8, сдвигается вперед (в отрицательном направлении по оси Y) полностью, как проиллюстрировано на чертеже слева на Фиг. 9(B), по сравнению с приростом порогового значения α, проиллюстрированного на чертеже слева на Фиг. 9(A), и позиция источника света и исходная позиция P, проиллюстрированная на Фиг. 8, в силу этого соответствуют.
[0039] Прирост порогового значения α в позиции источника света, следовательно, является максимальным в позиции источника света, и прирост порогового значения α увеличивается в позициях около источника света, как проиллюстрировано на Фиг. и 9. Соответственно, пороговое значение α для обнаружения соседнего транспортного средства задается равным своему наибольшему значению в позиции источника света, и пороговое значение α для обнаружения соседнего транспортного средства задается равным высокому значению в позициях около источника света. Как результат, можно эффективно предотвращать ошибочное обнаружение передних фар (источника света) находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства в качестве соседнего транспортного средства, когда источник света находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства излучает в соседнюю полосу движения.
[0040] Когда источник света представляет собой передние фары соседнего транспортного средства, могут быть случаи, в которых затруднительно обнаруживать шину/колесо соседнего транспортного средства, размещаемого сзади относительно передних фар (источника света), в области Rr сзади относительно источника света. С другой стороны, вероятность того, что шина/колесо соседнего транспортного средства присутствует в области Rr сзади относительно источника света, является высокой. В связи с вышеизложенным, в настоящем варианте осуществления, область Rr сзади относительно источника света определяется в качестве области, в которой вероятность того, что присутствует соседнее транспортное средство, имеет предварительно определенное значение или выше, и прирост порогового значения α задается более низким в области Rr сзади относительно источника света, как проиллюстрировано на Фиг. 8 и 9, за счет этого позволяя надлежащим образом обнаруживать соседнее транспортное средство, размещаемое сзади относительно источника света.
[0041] Кроме того, прирост порогового значения α задается высоким в области Rf впереди относительно источника света (т.е. в области, в которой Y<kX, где направление по оси Y является направлением продвижения рассматриваемого транспортного средства, и направление по оси X является направлением ширины транспортного средства в плоскости XY, 0 является позицией камеры 10 в направлении по оси Y, Y>0 представляет собой сзади относительно камеры 10, и Y=kX является линией Lc), как проиллюстрировано на Фиг. 8 и 9, и прирост порогового значения α задается низким в области Rr сзади относительно передних фар (источника света) (т.е. в области, в которой Y≥kX, где направление по оси Y является направлением продвижения рассматриваемого транспортного средства, и направление по оси X является направлением ширины транспортного средства в плоскости XY, 0 является позицией камеры 10 в направлении по оси Y, Y>0 представляет собой сзади относительно камеры 10, и Y=kX является линией Lc). Соответственно, когда яркость является идентичной, пороговое значение α задается высоким в области Rf впереди относительно источника света, и пороговое значение α задается низким в области Rr сзади относительно передних фар (источника света).
O
O
O
[0042] Кроме того, модуль 34 задания опорных значений обнаружения регулирует прирост порогового значения α, проиллюстрированного на Фиг. 8, в соответствии с расстоянием L в направлении ширины транспортного средства (направлении по оси X) от центральной позиции камеры 10 до центроидной позиции источника света, как проиллюстрировано на Фиг. 8 и 9. В частности, модуль 34 задания опорных значений обнаружения уменьшает диапазон dh уменьшения прироста порогового значения α сзади относительно исходной позиции P (диапазон dh уменьшения относительно прироста порогового значения α в исходной позиции P, проиллюстрированной на Фиг. 8) так, что пороговое значение α, заданное сзади относительно исходной позиции P больше соразмерно большему расстоянию L от центральной позиции камеры 10 до центроидной позиции источника света. Например, в случае прироста порогового значения α, проиллюстрированного на Фиг. 8, в случае, проиллюстрированном на Фиг. 10(A), модуль 34 задания опорных значений обнаружения регулирует прирост порогового значения α, проиллюстрированного на Фиг. 8, так что диапазон dh уменьшения прироста порогового значения α меньше диапазона dh уменьшения прироста порогового значения α, проиллюстрированного на Фиг. 8, как проиллюстрировано на Фиг. 11, когда расстояние L от центральной позиции камеры 10 до центроидной позиции источника света увеличено по сравнению с Фиг. 10(A), как проиллюстрировано на Фиг. 10(B). Модуль 34 задания опорных значений обнаружения за счет этого может задавать пороговое значение α, которое должно служить в качестве опорного значения обнаружения, так что труднее обнаруживать трехмерный объект по мере того, как расстояние L в направлении ширины транспортного средства от центральной позиции камеры 10 до центроидной позиции источника света увеличивается области Rr сзади относительно передних фар (источника света).
O
O
O
[0043] Вместо конфигурации, в которой модуль 34 задания опорных значений обнаружения модифицирует диапазон dh уменьшения прироста порогового значения α в соответствии с расстоянием L от центральной позиции камеры 10 до центроидной позиции источника света, как проиллюстрировано на Фиг. 11, или в дополнение к этой конфигурации, также можно использовать конфигурацию, в которой модуль задания опорных значений обнаружения сужает диапазон dw, в котором прирост порогового значения α изменяется на меньшее значение (диапазон, который соответствует шине/колесу соседнего транспортного средства, присутствующего сзади относительно источника света) относительно прироста порогового значения α в исходной позиции P, соразмерно увеличению расстояния L от центральной позиции камеры 10 до центроидной позиции источника света, как проиллюстрировано на Фиг. 12. Например, когда прирост порогового значения α, проиллюстрированного на Фиг. 8, должен быть получен в случае, проиллюстрированном на Фиг. 10(A), модуль 34 задания опорных значений обнаружения сужает диапазон dw, в котором прирост порогового значения α уменьшается относительно исходной позиции P, как проиллюстрировано на Фиг. 12, когда расстояние L от центральной позиции камеры 10 до центроидной позиции источника света увеличено по сравнению с Фиг. 10(A), как проиллюстрировано на Фиг. 10(B). Также в этом случае, поскольку диапазон, в котором пороговое значение α задается высоким, увеличивается сзади относительно исходной позиции P, соответствующей позиции источника света, влияние передних фар находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства V3 может более качественно исключаться, когда вероятность того, что находящееся в соседней-для-соседней полосе движения транспортное средство V3 присутствует, является высокой в области Rr еще дальше сзади относительно источника света.
[0044] Модуль 34 задания опорных значений обнаружения модифицирует пороговое значение α, чтобы эффективно предотвращать ошибочное обнаружение света передних фар находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства, излучаемого в соседнюю полосу движения, в качестве соседнего транспортного средства. Соответственно, в настоящем варианте осуществления, модификация порогового значения α посредством модуля 34 задания опорных значений обнаружения может быть выполнена с возможностью осуществления только ночью, когда передние фары находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства V2 включены. Модуль 34 задания опорных значений обнаружения может определять то, что именно ночью, например, яркость изображения, захваченного посредством камеры 10, имеет предварительно определенное значение или меньше.
t
t-1
t
t-1
[0045] Далее продолжается описание модуля 33 обнаружения трехмерных объектов. После того, как обнаружен трехмерный объект, присутствующий в соседней полосе движения, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет проезжаемое расстояние трехмерного объекта, присутствующего в соседнем транспортном средстве, посредством сравнения формы DW разностного сигнала в данный момент времени и формы DW разностного сигнала за один момент времени до этого. Другими словами, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет проезжаемое расстояние из изменения во времени форм DW, DW разностных сигналов.
t
t1
tn
t1
tn
t1
tn
t1
t2
t2
t3
[0046] Более конкретно, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов разделяет форму DW разностного сигнала на множество небольших областей DW-DW (где n является произвольным целым числом 2 или больше), как проиллюстрировано на Фиг. 13. Фиг. 13 является видом, иллюстрирующим небольшие области DW-DW, разделенные посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов. Небольшие области DW-DW разделяются с возможностью взаимно перекрываться, как проиллюстрировано, например, на Фиг. 13. Например, небольшая область DW и небольшая область DW перекрывают друг друга, и небольшая область DW и небольшая область DW перекрывают друг друга.
t1
tn
t-1
t
t-1
t1
tn
t
t-1
t1
tn
[0047] Затем, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов определяет величину смещения (величину перемещения в направлении по горизонтальной оси (в вертикальном направлении на Фиг. 13) формы разностного сигнала) для каждой из небольших областей DW-DW. Здесь, величина смещения определяется из разности (расстояния в направлении по горизонтальной оси) между формой DW разностного сигнала за один момент времени до этого и формой DW разностного сигнала в данный момент времени. В этом случае, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов перемещает форму DW разностного сигнала за один момент времени до этого в направлении по горизонтальной оси для каждой из небольших областей DW-DW и после этого оценивает позицию (позицию в направлении по горизонтальной оси), в которой ошибка относительно формы DW разностного сигнала в данный момент времени является минимальной, и определяет в качестве величины смещения величину перемещения в направлении по горизонтальной оси в позиции, в которой ошибка от исходной позиции формы DW разностного сигнала является минимальной. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем подсчитывает величину смещения определенной для каждой из небольших областей DW-DW и формирует гистограмму.
t1
tn
t-1
[0048] Фиг. 14 является видом, иллюстрирующим пример гистограммы, полученной посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов. Как проиллюстрировано на Фиг. 14, в величине смещения возникает некоторая величина изменчивости, которая представляет собой проезжаемое расстояние, в котором ошибка между небольшими областями DW-DW и формой DW разностного сигнала за один момент времени до этого является минимальной. Соответственно, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов формирует величины смещения, включающие в себя изменчивость, на гистограмме и вычисляет проезжаемое расстояние из гистограммы. В этот момент, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет проезжаемое расстояние трехмерного объекта из максимального значения на гистограмме. Другими словами, в примере, проиллюстрированном на Фиг. 14, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет величину смещения, указывающую максимальное значение гистограммы, в качестве проезжаемого расстояния τ*. Таким образом, в настоящем варианте осуществления, более высокоточное проезжаемое расстояние может быть вычислено из максимального значения, даже когда существует изменчивость в величине смещения. Проезжаемое расстояние τ* является относительным проезжаемым расстоянием трехмерного объекта относительно рассматриваемого транспортного средства. Соответственно, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет абсолютное проезжаемое расстояние на основе проезжаемого расстояния τ*, полученного таким способом, и датчика 20 скорости, когда должно вычисляться абсолютное проезжаемое расстояние.
t
t
t
t1
tn
t
[0049] Таким образом, в настоящем варианте осуществления, проезжаемое расстояние трехмерного объекта вычисляется из величины смещения формы DW разностного сигнала, когда ошибка в форме DW разностного сигнала, сформированной в различные моменты времени, является минимальной, и это дает возможность вычисления проезжаемого расстояния из величины смещения, которая является информацией относительно одной размерности в форме сигнала, и дает возможность поддержания вычислительных затрат на низком уровне, когда вычисляется проезжаемое расстояние. Кроме того, разделение формы DW разностного сигнала, сформированной в различные моменты времени, на множество небольших областей DW-DW дает возможность получения множества форм сигналов, представляющих местоположения трехмерного объекта, за счет этого обеспечивая возможность определения величины смещения в каждом местоположении трехмерного объекта и обеспечивая возможность определения проезжаемого расстояния из множества величин смещения. Следовательно, может повышаться точность вычисления проезжаемого расстояния. В настоящем варианте осуществления, проезжаемое расстояние трехмерного объекта вычисляется из изменения во времени формы DW разностного сигнала, которая включает в себя информацию направления высоты. Следовательно, в отличие от сосредоточения исключительно на движении одной точки, местоположение обнаружения до изменения во времени и местоположение обнаружения после изменения во времени указываются с помощью включенной информации направления высоты и, соответственно, легко в итоге оказываются идентичным местоположением; проезжаемое расстояние вычисляется из изменения во времени в идентичном местоположении; и может повышаться точность вычисления проезжаемого расстояния.
t1
tn
t1
tn
[0050] Когда должна формироваться гистограмма, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов может применять взвешивание ко множеству небольших областей DW-DW и подсчитывать величины смещения, определенные для каждой из небольших областей DW-DW в соответствии со взвешиванием, чтобы формировать гистограмму. Фиг. 15 является видом, иллюстрирующим взвешивание, используемое посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов.
m
m
m
m
[0051] Как проиллюстрировано на Фиг. 15, небольшая область DW (где m является целым числом в 1 или больше и n-1 или меньше) является плоской. Другими словами, в небольшой области DW, имеется несущественная разность между максимальными и минимальными значениями счетчика числа пикселов, указывающими предварительно определенную разность. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов увеличивает взвешивание этого типа небольшой области DW. Это обусловлено тем, что в плоской небольшой области DW отсутствует характерность, и имеется высокая вероятность того, что ошибка должна быть усилена, когда вычисляется величина смещения.
m+k
m
m
m+k
[0052] С другой стороны, небольшая область DW (где k является целым числом в n-m или меньше) имеет значительную неровность. Другими словами, в небольшой области DW, имеется существенная разность между максимальными и минимальными значениями счетчика числа пикселов, указывающими предварительно определенную разность. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов увеличивает взвешивание этого типа небольшой области DW. Это обусловлено тем, что небольшая область DW с существенной неровностью является характерной, и имеется высокая вероятность того, что величина смещения вычисляется точно. Взвешивание небольших областей таким способом позволяет повышать точность вычисления проезжаемого расстояния.
t
t1
tn
t1
tn
t
t
t-1
t-1
t
[0053] Форма DW разностного сигнала разделяется на множество небольших областей DW1-DW в настоящем варианте осуществления, чтобы повышать точность вычисления проезжаемого расстояния, но разделение на небольшие области DW-DW не требуется, когда точность вычисления проезжаемого расстояния не настолько требуется. В этом случае, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет проезжаемое расстояние из величины смещения формы DW разностного сигнала, когда ошибка между формой DW разностного сигнала и формой DW разностного сигнала является минимальной. Другими словами, способ определения величины смещения между формой DW разностного сигнала за один момент времени до этого и формой DW разностного сигнала в данный момент времени не ограничивается подробностями, описанными выше.
[0054] Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов в настоящем варианте осуществления определяет скорость движения рассматриваемого транспортного средства V1 (камера 10) и определяет величину смещения для стационарного объекта из определенной скорости движения. После того, как величина смещения стационарного объекта определена, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов игнорирует величину смещения, которая соответствует стационарному объекту в максимальном значении гистограммы, и вычисляет проезжаемое расстояние соседнего транспортного средства.
[0055] Фиг. 16 является видом, иллюстрирующим другой пример гистограммы, полученной посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов. Когда стационарный объект, отличный от трехмерного объекта, присутствует в пределах угла обзора камеры 10, два максимальных значения τ1, τ2 появляются на результирующей гистограмме. В этом случае, одно из двух максимальных значений τ1, τ2 является величиной смещения стационарного объекта. Следовательно, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов определяет величину смещения для стационарного объекта из скорости движения, игнорирует максимальное значение, которое соответствует величине смещения, и вычисляет проезжаемое расстояние трехмерного объекта с использованием оставшегося максимального значения. За счет этого можно предотвратить ситуацию, в которой точность вычисления проезжаемого расстояния трехмерного объекта уменьшается из-за стационарного объекта.
[0056] Даже когда величина смещения, соответствующая стационарному объекту, игнорируется, может быть множество трехмерных объектов, присутствующих в пределах угла обзора камеры 10, когда существует множество максимальных значений. Тем не менее, множество трехмерных объектов, присутствующих в областях A1, A2 обнаружения, возникают очень редко. Соответственно, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов прекращает вычисление проезжаемого расстояния. В настоящем варианте осуществления, за счет этого можно предотвратить ситуацию, в которой вычисляется ошибочное проезжаемое расстояние, к примеру, когда существует множество максимальных значений.
t
[0057] Далее описывается процесс обнаружения соседнего транспортного средства в соответствии с настоящим вариантом осуществления. Фиг. 17 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей процессы обнаружения соседнего транспортного средства согласно настоящему варианту осуществления. Во-первых, данные захваченного изображения P получаются посредством компьютера 30 из камеры 10 (этап S101), и данные изображения PB вида "с высоты птичьего полета" формируются (этап S102) посредством модуля 31 преобразования точки обзора на основе данных захваченного изображения P, полученных таким способом, как проиллюстрировано на Фиг. 17.
t
t-1
t
t
t
[0058] Далее, модуль 33 совмещения совмещает данные изображения PB вида "с высоты птичьего полета" и данные изображения PB вида "с высоты птичьего полета" за один момент времени до этого и формирует данные разностного изображения PD (этап S103). Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем подсчитывает число разностных пикселов DP, имеющих пиксельное значение 1, чтобы за счет этого формировать форму DW разностного сигнала из данных разностного изображения PD (этап S104).
[0059] Модуль 34 задания опорных значений обнаружения задает пороговое значение α для обнаружения соседнего транспортного средства (этап S105). Здесь, Фиг. 18 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей процесс задания порогового значения α этапа S105. Модуль 34 задания опорных значений обнаружения сначала обнаруживает передние фары находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства или другого источника света из захваченного изображения, захваченного посредством камеры 10 (этап S201), как проиллюстрировано на Фиг. 18.
l
d
[0060] Здесь, модуль 34 задания опорных значений обнаружения обнаруживает область изображения захваченного изображения, имеющую размер в предварительно определенное значение s или больше, и в которой разность яркости с окрестностями имеет предварительно определенное значение s или больше, чтобы исключать влияние шума и надлежащим образом обнаруживать передние фары другого транспортного средства в качестве источника света.
d
d
d
d
d
d
d
d
[0061] Соответственно, модуль 34 задания опорных значений обнаружения сначала подвергает захваченное изображение обработке краев и обнаруживает области, в которых разность яркости от окрестностей имеет предварительно определенное значение s или больше, причем эти области представляют собой возможные варианты источников света. В настоящем варианте осуществления, модуль 34 задания опорных значений обнаружения не ограничивается предварительно определенным значением s как фиксированным значением и допускает модификацию предварительно определенного значения s на основе, например, расстояния сзади относительно камеры 10 до возможного варианта источника света или яркости области, в которой присутствует возможный вариант источника света, чтобы надлежащим образом обнаруживать источник света. Например, модуль 34 задания опорных значений обнаружения может иметь карту пороговых значений, в которой предварительно определенное значение s задается в соответствии с яркостью, и карту пороговых значений, в которой предварительно определенное значение s задается в соответствии с расстоянием сзади относительно камеры 10 до возможного варианта источника света, сравнивать две карты пороговых значений и выбирать более высокое предварительно определенное значение s из предварительно определенных значений s, полученных из этих карт пороговых значений, в качестве предварительно определенного значения s для обнаружения возможного варианта источника света.
l
l
l
[0062] Модуль 34 задания опорных значений обнаружения затем обнаруживает в качестве области, соответствующей источнику света, область изображения, имеющую размер в предварительно определенное значение s или больше, в числе обнаруженных возможных вариантов источников света. Предварительно определенное значение s также не ограничивается фиксированным значением, и модуль 34 задания опорных значений обнаружения может модифицировать предварительно определенное значение s в соответствии, например, с расстоянием сзади относительно камеры 10 до возможного варианта источника света. Например, когда длина областей A1, A2 обнаружения в направлении продвижения рассматриваемого транспортного средства составляет 10 м, модуль 34 задания опорных значений обнаружения разделяет области A1, A2 обнаружения на три области, начинающиеся с позиции в областях A1, A2 обнаружения, ближайших к камере 10: область R1, которая составляет 0-1,5 м в направлении продвижения рассматриваемого транспортного средства; область R2, которая составляет 1,5-6 м; и область R3, которая составляет 6-10 м. Модуль 34 задания опорных значений обнаружения обнаруживает область изображения, в которой длина и ширина составляют, например, 5 × 5 пикселов или больше, в качестве области, соответствующей источнику света в области R1, ближайшей к рассматриваемому транспортному средству, и в области R3, самой дальней от рассматриваемого транспортного средства в областях A1, A2 обнаружения, и обнаруживает область изображения, в которой длина и ширина составляют, например, 7 × 7 пикселов или больше, в качестве области, соответствующей источнику света в области R2 в центре областей A1, A2 обнаружения.
[0063] Когда источник света не может быть обнаружен на этапе S201, пороговое значение α, проиллюстрированное на Фиг. 7, вычисляется как пороговое значение α для обнаружения соседнего транспортного средства, и процесс задания порогового значения α этапа S105 завершается.
O
[0064] Далее модуль 34 задания опорных значений обнаружения задает линию Lc, которая проходит через центроидную позицию обнаруженного источника света и центральную позицию камеры 10 (этап S202), как проиллюстрировано на чертеже справа на Фиг. 10(A), и кроме того, модуль 34 задания опорных значений обнаружения вычисляет точку O пересечения между линией Lc, заданной таким способом, и стороной L2ʹ на стороне находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства области A2 обнаружения (этап S203). Модуль 34 задания опорных значений обнаружения регулирует прирост порогового значения α так, что точка O пересечения, вычисленная на этапе S203, и исходная позиция P, проиллюстрированная на Фиг. 8, совпадают (этап S204), как проиллюстрировано на чертеже слева на Фиг. 10(B).
t
[0065] Модуль 34 задания опорных значений обнаружения модифицирует пороговое значение α, заданное в соответствии с яркостью, с использованием прироста порогового значения α, отрегулированного на этапе S204, как проиллюстрировано на Фиг. 7, до такого вычисленного порогового значения α для обнаружения соседнего транспортного средства (этап S205). Модуль 34 задания опорных значений обнаружения затем вычисляет пороговое значение α для всех позиций обнаружения в областях A1, A2 обнаружения, и вычисление порогового значения α для всех позиций обнаружения в областях A1, A2 обнаружения (этап S206 = "Да") задает пороговое значение α для обнаружения соседнего транспортного средства на основе формы DW разностного сигнала, как проиллюстрировано на Фиг. 6.
t
t
t
t
[0066] Возвращаясь к Фиг. 17, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов определяет (этап S106) то, равен или превышает либо нет пик формы DW разностного сигнала, сформированной на этапе S104, пороговое значение α, которое соответствует позиции, в которой обнаружен пик формы DW разностного сигнала, на основе порогового значения, заданного на этапе S105. Когда пик формы DW разностного сигнала не имеет пороговое значение α или больше, т.е. когда по существу нет разности, можно считать, что трехмерный объект не присутствует в захваченном изображении P. Соответственно, когда определено то, что пик формы DW разностного сигнала не имеет пороговое значение α или больше (этап S106 = "Нет"), модуль 33 оценки трехмерных объектов определяет то, что другое транспортное средство не присутствует в соседней полосе движения (этап S115), и завершает процесс, проиллюстрированный на Фиг. 17.
t
t
t1
tn
t1
tn
t1
tn
[0067] С другой стороны, когда определяется, что пик в форме DW разностного сигнала имеет пороговое значение α или больше (этап S106 = "Да"), модуль 33 оценки трехмерных объектов определяет то, что трехмерный объект присутствует в соседней полосе движения, и переходит к этапу S107, и форма DW разностного сигнала разделяется на множество небольших областей DW-DW посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем применяет взвешивание к каждой из небольших областей DW-DW (этап S108), вычисляет величину смещения для каждой из небольших областей DW-DW (этап S109) и формирует гистограмму с учетом взвешиваний (этап S110).
[0068] Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем вычисляет относительное проезжаемое расстояние, которое представляет собой проезжаемое расстояние соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства, на основе гистограммы (этап S111). Кроме того, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет относительную скорость движения соседнего транспортного средства из относительного проезжаемого расстояния (этап S112). В этот момент, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов дифференцирует по времени относительное проезжаемое расстояние, чтобы вычислять относительную скорость движения, и прибавляет скорость рассматриваемого транспортного средства, обнаруженную посредством датчика 20 скорости, чтобы вычислять абсолютную скорость движения соседнего транспортного средства.
[0069] Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов после этого определяет то, равна или нет скорость движения соседнего транспортного средства 10 км/ч или больше, и равна или нет относительная скорость движения соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства +60 км/ч или меньше (этап S113). Когда оба условия удовлетворяются (этап S113="Да"), модуль 33 обнаружения трехмерных объектов определяет то, что соседнее транспортное средство присутствует в соседней полосе движения (этап S114). После этого процесс, проиллюстрированный на Фиг. 17, завершается. С другой стороны, когда любое одно из условий не удовлетворяется (этап S113="Нет"), модуль 33 обнаружения трехмерных объектов определяет то, что соседнее транспортное средство не присутствует в соседней полосе движения (этап S115). После этого процесс, проиллюстрированный на Фиг. 17, завершается.
[0070] В настоящем варианте осуществления, области A1, A2 обнаружения являются направлениями задних сторон относительно рассматриваемого транспортного средства, и следует сфокусироваться на том, может или нет рассматриваемое транспортное средство контактировать с соседним транспортным средством, если должна быть выполнена смена полосы движения. Соответственно, выполняется процесс этапа S113. Другими словами, при условии, что система в настоящем варианте осуществления активируется на скоростной автомагистрали, когда скорость соседнего транспортного средства меньше 10 км/ч, это редко представляет собой проблему, даже если соседнее транспортное средство должно присутствовать, поскольку соседнее транспортное средство размещается далеко позади рассматриваемого транспортного средства, когда выполняется смена полосы движения. Аналогично, когда относительная скорость движения соседнего транспортного средства превышает +60 км/ч относительно рассматриваемого транспортного средства (т.е. когда соседнее транспортное средство движется со скоростью, на 60 км/ч превышающей скорость рассматриваемого транспортного средства), это редко представляет собой проблему, поскольку соседнее транспортное средство должно размещаться перед рассматриваемым транспортным средством, когда выполняется смена полосы движения. Следовательно, можно истолковать так, что этап S113 определяет соседнее транспортное средство, которое должно представлять собой проблему, если должна быть выполнена смена полосы движения.
[0071] На этапе S113, определяется то, равна или нет абсолютная скорость движения соседнего транспортного средства 10 км/ч или больше, и равна или нет относительная скорость движения соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства +60 км/ч или меньше, за счет этого получая следующее преимущество. Например, возможный случай заключается в том, что абсолютная скорость движения стационарного объекта обнаруживается равной нескольким километров в час в зависимости от ошибки крепления камеры 10. Соответственно, определение того, равна или нет скорость 10 км/ч или больше, позволяет уменьшать вероятность того, что стационарный объект определяется в качестве соседнего транспортного средства. Кроме того, возможно то, что относительная скорость соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства обнаруживается как большая +60 км/ вследствие шума. Соответственно, определение того, равна или нет относительная скорость +60 км/ч или меньше, позволяет уменьшать вероятность ошибочного обнаружения вследствие шума.
[0072] Вместо обработки на этапе S113, может быть определено то, что относительная скорость движения соседнего транспортного средства не является отрицательным значением или не составляет 0 км/ч. Кроме того, в настоящем варианте осуществления, поскольку следует сфокусироваться на том, имеется или нет вероятность того, что произойдет контакт, если рассматриваемое транспортное средство собирается осуществлять смену полосы движения, предупреждающий звук может быть выдан водителю рассматриваемого транспортного средства, или экран, соответствующий предупреждению, может предоставляться посредством предварительно определенного устройства отображения, когда соседнее транспортное средство обнаружено на этапе S114.
t
t
t
t
t
[0073] Таким образом, в первом варианте осуществления, области A1, A2 обнаружения позади рассматриваемого транспортного средства захватываются в различные моменты времени, захваченные изображения, захваченные таким способом, преобразуются в изображения вида "с высоты птичьего полета", и разностное изображение PD формируется на основе разности между изображениями вида "с высоты птичьего полета" в различные моменты времени. Число пикселов, которые указывают предварительно определенную разность, подсчитывается вдоль направления, в котором трехмерный объект сжимается вследствие преобразования точки обзора, и формируется частотное распределение, чтобы за счет этого формировать форму DW разностного сигнала из данных разностного изображения PD. Затем определяется то, имеет или нет пик в сформированной форме DW разностного сигнала пороговое значение α или выше, заданное в соответствии с расстоянием сзади относительно камеры 10 или взаимным расположением камеры 10 и источника света, и когда пик в форме DW разностного сигнала имеет пороговое значение α или выше, определяется то, что соседнее транспортное средство присутствует в соседней полосе движения, и соседнее транспортное средство, присутствующее в соседней полосе движения, за счет этого может быть надлежащим образом обнаружено.
O
O
[0074] Другими словами, в настоящем варианте осуществления, пороговое значение α модифицируется в соответствии с яркостью, как проиллюстрировано на Фиг. 7. При обнаружении соседнего транспортного средства, за счет этого можно исключать влияние света передних фар находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства, имеющего высокую яркость, и надлежащим образом обнаруживать соседнее транспортное средство. Кроме того, в настоящем варианте осуществления, обнаруживается источник света сзади и сбоку от рассматриваемого транспортного средства, и пороговое значение α для обнаружения соседнего транспортного средства модифицируется в соответствии с позицией обнаруженного источника света. В частности, в настоящем варианте осуществления, прирост порогового значения α задается выше впереди относительно исходной позиции P, соответствующей позиции источника света, и ниже сзади относительно исходной позиции P, как проиллюстрировано на Фиг. 8. В соответствии с настоящим вариантом осуществления, поскольку пороговое значение α для обнаружения соседнего транспортного средства может задаваться низким сзади относительно передних фар (источника света), можно надлежащим образом обнаруживать шину/колесо соседнего транспортного средства, присутствующего сзади относительно передних фар (источника света), даже когда, например, яркость около передних фар (источника света) является высокой вследствие грязи на линзе камеры 10 и шине/колесе соседнего транспортного средства, размещаемого сзади относительно передних фар (источника света).
[0075] Когда свет из передних фар (источника света) находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства излучается в соседнюю полосу движения, свет из передних фар (источника света) может отражаться в соседнюю полосу движения, и отраженный свет может быть обнаружен в области впереди относительно передних фар (источника света). Даже в таком случае, в соответствии с настоящим вариантом осуществления, пороговое значение α для обнаружения соседнего транспортного средства в области впереди относительно передних фар (источника света) может быть увеличено относительно яркости, и можно эффективно предотвращать ошибочное обнаружение изображения отраженного света, который отражается в соседнем транспортном средстве, в качестве соседнего транспортного средства.
O
O
O
O
[0076] Кроме того, в настоящем варианте осуществления, прирост порогового значения α, проиллюстрированного на Фиг. 9, регулируется в соответствии с расстоянием L в направлении ширины транспортного средства от центральной позиции камеры 10 до центроидной позиции источника света. В частности, диапазон dh уменьшения прироста порогового значения α сзади относительно исходной позиции P, уменьшается таким образом, что чем больше расстояние L от центральной позиции камеры 10 до центроидной позиции источника света, тем больше пороговое значение α сзади относительно источника света, как проиллюстрировано на Фиг. 11. Здесь, чем больше обнаруженные передние фары (источник света) отделены от камеры 10 в направлении ширины транспортного средства (направлении по оси X), тем вероятность того, что обнаруженные передние фары представляют собой передние фары находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства, выше вероятности того, что обнаруженные передние фары представляют собой передние фары соседнего транспортного средства. Соответственно, в настоящем варианте осуществления, чем больше расстояние L от центральной позиции камеры 10 до центроидной позиции источника света, то обнаруженные передние фары определяются в качестве передних фар находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства, и диапазон dh уменьшения прироста порогового значения α сзади относительно исходной позиции P уменьшается, как проиллюстрировано на Фиг. 11. Пороговое значение α сзади относительно исходной позиции P, которое соответствует позиции источника света, за счет этого может быть увеличено по сравнению со случаем, проиллюстрированным на Фиг. 8, и влияние передних фар находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства может более качественно исключаться в области сзади относительно источника света. Кроме того, точно так же влияние передних фар находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства может более качественно исключаться, даже когда диапазон dw, в котором уменьшается прирост порогового значения α, сужается относительно прироста порогового значения α в исходной позиции P соразмерно увеличению расстояния L от центральной позиции камеры 10 до центроидной позиции источника света, как проиллюстрировано на Фиг. 12.
[0077] Вариант 2 осуществления
Далее описывается устройство 1a обнаружения трехмерных объектов согласно второму варианту осуществления. Устройство 1a обнаружения трехмерных объектов согласно второму варианту осуществления является идентичным первому варианту осуществления, за исключением того, что компьютер 30a предоставляется вместо компьютера 30 первого варианта осуществления, как проиллюстрировано на Фиг. 19, и работа является такой, как описано ниже. Здесь, Фиг. 19 является блок-схемой, иллюстрирующей части компьютера 30a согласно второму варианту осуществления.
[0078] Устройство 1a обнаружения трехмерных объектов согласно второму варианту осуществления снабжено камерой 10 и компьютером 30a, как проиллюстрировано на Фиг. 19. Компьютер 30a снабжен модулем 31 преобразования точки обзора, модулем 35 вычисления яркостного различия, модулем 36 обнаружения линий краев, модулем 33a обнаружения трехмерных объектов и модулем 34a задания опорных значений обнаружения. Ниже описываются конфигурации устройства 1a обнаружения трехмерных объектов согласно второму варианту осуществления.
[0079] Фиг. 20 является видом, иллюстрирующим диапазон захвата изображений камеры 10 на Фиг. 19, Фиг. 20(a) является видом сверху, а Фиг. 20(b) является видом в перспективе в реальном пространстве позади рассматриваемого транспортного средства V1. Камера 10 устанавливается под предварительно определенным углом a обзора, и задняя сторона относительно рассматриваемого транспортного средства V1, включенная в предварительно определенный угол a обзора, захватывается так, как проиллюстрировано на Фиг. 20(a). Угол a обзора камеры 10 задается таким образом, что соседние полосы движения включаются в захватываемый диапазон камеры 10 в дополнение к полосе движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство V1, способом, идентичным способу, проиллюстрированному на Фиг. 2.
[0080] Области A1, A2 обнаружения в настоящем примере являются трапецеидальными при виде сверху (в состоянии вида "с высоты птичьего полета"), позиция, размер и форма областей A1, A2 обнаружения определяются на основе расстояний d1-d4. Области A1, A2 обнаружения примера, проиллюстрированного на чертеже, не ограничены трапецеидальной формой и также могут иметь прямоугольную или другую форму в состоянии вида "с высоты птичьего полета", как проиллюстрировано на Фиг. 2.
[0081] Здесь, расстояние d1 является расстоянием от рассматриваемого транспортного средства V1 до линий L1, L2 пересечения с землей. Линии L1, L2 пересечения с землей означают линию, в которой трехмерный объект, который присутствует в полосе движения, являющейся соседней по отношению к полосе движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство V1, контактирует с землей. В настоящем варианте осуществления, цель заключается в том, чтобы обнаруживать соседнее транспортное средство V2 и т.п. (включающее в себя двухколесные транспортные средства и т.п.), движущееся в левой или правой полосе движения позади рассматриваемого транспортного средства V1 и соседней по отношению к полосе движения рассматриваемого транспортного средства V1. Соответственно, расстояние d1, которое представляет собой позицию линий L1, L2 пересечения с землей соседнего транспортного средства V2, может определяться как практически фиксированное из расстояния d11 от рассматриваемого транспортного средства V1 до белой линии W дорожной разметки и расстояния d12 от белой линии W дорожной разметки до позиции, в которой прогнозируется движение соседнего транспортного средства V2.
[0082] Расстояние d1 не ограничивается фиксированным заданием и может быть переменным. В этом случае, компьютер 30a распознает позицию белой линии W дорожной разметки относительно рассматриваемого транспортного средства V1 с использованием распознавания белых линий дорожной разметки или другой технологии, и расстояние d11 определяется на основе позиции распознанной белой линии W дорожной разметки. Расстояние d1 за счет этого переменно задается с использованием определенного расстояния d11. В настоящем варианте осуществления, описанном ниже, главным образом прогнозируемы позиция, в которой движется соседнее транспортное средство V2 (расстояние d12 от белой линии W дорожной разметки), и позиция, в которой движется рассматриваемое транспортное средство V1 (расстояние d11 от белой линии W дорожной разметки), и расстояние d1 фиксированно определяется.
[0083] Расстояние d2 является расстоянием, идущим из задней концевой части рассматриваемого транспортного средства V1 в направлении продвижения транспортного средства. Расстояние d2 определяется таким образом, что области A1, A2 обнаружения размещаются, по меньшей мере, в пределах угла a обзора камеры 10. В настоящем варианте осуществления, в частности, расстояние d2 задается в контакте с диапазоном, секционированным в пределах угла a обзора. Расстояние d3 указывает длину областей A1, A2 обнаружения в направлении продвижения транспортного средства. Расстояние d3 определяется на основе размера трехмерного объекта, который должен быть обнаружен. В настоящем варианте осуществления, объект, который должен быть обнаружен, представляет собой соседнее транспортное средство V2 и т.п., и, следовательно, расстояние d3 задается равным длине, которая включает в себя соседнее транспортное средство V2.
[0084] Расстояние d4 указывает высоту, которая задана таким образом, что шины соседнего транспортного средства V2 и т.п. включаются в реальное пространство, как проиллюстрировано на Фиг. 20(b). В изображении вида "с высоты птичьего полета" расстояние d4 является длиной, проиллюстрированной на Фиг. 20(a). Расстояние d4 также может быть длиной, которая не включает в себя полосы движения, следующие соседние с левой и правой соседними полосами движения в изображении вида "с высоты птичьего полета" (т.е. соседние для соседних полосы движения на расстоянии в две полосы движения). Это обусловлено тем, что когда включаются полосы движения на расстоянии в две полосы движения от полосы движения рассматриваемого транспортного средства V1, более невозможно отличать, присутствует или нет соседнее транспортное средство V2 в соседних полосах движения слева и справа от полосы движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство V1, или присутствует или нет находящееся в соседней-для-соседней полосе движения транспортное средство в соседней-для-соседней полосе движения на расстоянии в две полосы движения.
[0085] Как описано выше, определяются расстояния d1-d4, и за счет этого определяются позиция, размер и форма областей A1, A2 обнаружения. Более конкретно, позиция верхней стороны b1 областей A1, A2 обнаружения, которые формируют трапецию, определяется посредством расстояния d1. Начальная позиция C1 верхней стороны b1 определяется посредством расстояния d2. Конечная позиция C2 верхней стороны b1 определяется посредством расстояния d3. Боковая сторона b2 областей A1, A2 обнаружения, которые формируют трапецию, определяется посредством прямой линии L3, идущей от камеры 10 к начальной позиции C1. Аналогично, боковая сторона b3 областей A1, A2 обнаружения, которые формируют трапецию, определяется посредством прямой линии L4, идущей от камеры 10 к конечной позиции C2. Позиция нижней стороны b4 областей A1, A2 обнаружения, которые формируют трапецию, определяется посредством расстояния d4. Таким образом, области, окруженные посредством сторон b1-b4, являются областями A1, A2 обнаружения. Области A1, A2 обнаружения являются обычными квадратами (прямоугольниками) в реальном пространстве позади рассматриваемого транспортного средства V1, как проиллюстрировано на Фиг. 20(b).
[0086] Возвращаясь к Фиг. 19, модуль 31 преобразования точки обзора принимает ввод захваченных данных изображений предварительно определенной области, захваченных посредством камеры 10. Модуль 31 преобразования точки обзора преобразует точку обзора введенных захваченных данных изображений в данные изображений вида "с высоты птичьего полета", которые являются состоянием вида "с высоты птичьего полета". Состояние вида "с высоты птичьего полета" является состоянием просмотра с точки зрения воображаемой камеры, которая смотрит сверху вниз, например, вертикально вниз (или немного наклонена вниз). Преобразование точки обзора может быть выполнено с использованием технологии, описанной, например, в выложенной заявке на патент Японии № 2008-219063.
[0087] Модуль 35 вычисления яркостного различия вычисляет яркостные различия в данных изображений вида "с высоты птичьего полета", которые подвергнуты преобразованию точки обзора посредством модуля 31 преобразования точки обзора, чтобы обнаруживать края трехмерного объекта, включенного в изображение вида "с высоты птичьего полета". Модуль 35 вычисления яркостного различия вычисляет, для каждой из множества позиций вдоль перпендикулярной воображаемой линии, идущей вдоль перпендикулярного направления в реальном пространстве, яркостное различие между двумя пикселами около каждой позиции. Модуль 35 вычисления яркостного различия допускает вычисление яркостного различия посредством способа задания одной перпендикулярной воображаемой линии, идущей в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, или способа задания двух перпендикулярных воображаемых линий.
[0088] Ниже описан конкретный способ задания двух перпендикулярных воображаемых линий. Модуль 35 вычисления яркостного различия задает первую перпендикулярную воображаемую линию, которая соответствует сегменту линии, идущему в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, и вторую перпендикулярную воображаемую линию, которая отличается от первой перпендикулярной воображаемой линии, и которая соответствует сегменту линии, идущему в перпендикулярном направлении в реальном пространстве. Модуль 35 вычисления яркостного различия определяет яркостное различие между точкой на первой перпендикулярной воображаемой линии и точкой на второй перпендикулярной воображаемой линии непрерывно вдоль первой перпендикулярной воображаемой линии и второй перпендикулярной воображаемой линии. Ниже подробно описывается работа модуля 36 вычисления яркостного различия.
[0089] Модуль 35 вычисления яркостного различия задает первую перпендикулярную воображаемую линию La (ниже называемую "линией La концентрации внимания"), которая соответствует сегменту линии, идущему в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, и которая проходит через область A1 обнаружения, как проиллюстрировано на Фиг. 21(a). Модуль 35 вычисления яркостного различия задает вторую перпендикулярную воображаемую линию Lr (ниже называемую "опорной линией Lr"), которая отличается от линии La концентрации внимания, соответствует сегменту линии, идущему в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, и проходит через область A1 обнаружения. Здесь, опорная линия Lr задается равной позиции на расстоянии от линии La концентрации внимания на предварительно определенное расстояние в реальном пространстве. Линии, которые соответствуют сегментам линии, идущим в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, являются линиями, которые расходятся в радиальном направлении от позиции Ps камеры 10 в изображении вида "с высоты птичьего полета". Эти линии, расходящиеся в радиальном направлении, являются линиями, которые следуют направлению сжатия трехмерного объекта при преобразовании в вид "с высоты птичьего полета".
[0090] Модуль 35 вычисления яркостного различия задает точку Pa концентрации внимания на линии La концентрации внимания (точку на первой перпендикулярной воображаемой линии). Модуль 35 вычисления яркостного различия также задает опорную точку Pr на опорной линии Lr (точку на второй перпендикулярной воображаемой линии). Линия La концентрации внимания, точка Pa концентрации внимания, опорная линия Lr и опорная точка Pr имеют взаимосвязь в реальном пространстве, проиллюстрированную на Фиг. 21(b). Из Фиг. 21(b) очевидно то, что линия La концентрации внимания и опорная линия Lr являются линиями, идущими в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, и что точка Pa концентрации внимания и опорная точка Pr являются точками, заданными с практически идентичной высотой в реальном пространстве. Точка Pa концентрации внимания и опорная точка Pr не обязательно должны строго поддерживаться на идентичной высоте, и разрешается определенная величина ошибки, которая позволяет точке Pa концентрации внимания и опорной точке Pr считаться находящимся на идентичной высоте.
[0091] Модуль 35 вычисления яркостного различия определяет яркостное различие между точкой Pa концентрации внимания и опорной точкой Pr. Если яркостное различие между точкой Pa концентрации внимания и опорной точкой Pr является большим, возможно то, что край присутствует между точкой Pa концентрации внимания и опорной точкой Pr. Во втором варианте осуществления, в частности, перпендикулярная воображаемая линия задается в качестве сегмента линии, идущего в перпендикулярном направлении в реальном пространстве относительно изображения вида "с высоты птичьего полета", чтобы обнаруживать трехмерный объект, присутствующий в областях A1, A2 обнаружения. Следовательно, имеется высокая вероятность того, что существует край трехмерного объекта в местоположении, в котором задана линия La концентрации внимания, когда яркостное различие между линией La концентрации внимания и опорной линией Lr является высоким. Соответственно, модуль 36 обнаружения линий краев, проиллюстрированный на Фиг. 19, обнаруживает линию края на основе яркостного различия между точкой Pa концентрации внимания и опорной точкой Pr.
[0092] Этот аспект описывается подробнее. Фиг. 22 является видом для описания подробной работы модуля 35 вычисления яркостного различия. Фиг. 22(a) иллюстрирует изображение вида "с высоты птичьего полета" состояния вида "с высоты птичьего полета", а Фиг. 22(b) является укрупненным видом для вида "с высоты птичьего полета" участка B1 изображения вида "с высоты птичьего полета", проиллюстрированного на Фиг. 22(a). На Фиг. 22, проиллюстрирована и описана только область A1 обнаружения, но яркостное различие вычисляется с использованием идентичной процедуры для области A2 обнаружения.
[0093] Когда соседнее транспортное средство V2 отображается в захваченном изображении, захваченном посредством камеры 10, соседнее транспортное средство V2 появляется в области A1 обнаружения в изображении вида "с высоты птичьего полета", как проиллюстрировано на Фиг. 22(a). Линия La концентрации внимания задается на резиновом участке шины соседнего транспортного средства V2 в изображении вида "с высоты птичьего полета" на Фиг. 22(b), как проиллюстрировано в укрупненном виде области B1 на Фиг. 22(a). В этом состоянии, сначала модуль 35 вычисления яркостного различия задает опорную линию Lr. Опорная линия Lr задается вдоль перпендикулярного направления в позиции, заданном на предварительно определенном расстоянии в реальном пространстве от линии La концентрации внимания. В частности, в устройстве 1a обнаружения трехмерных объектов согласно настоящему варианту осуществления, опорная линия Lr задается в позиции на расстоянии на расстоянии в 10 см в реальном пространстве от линии La концентрации внимания. Опорная линия Lr за счет этого задается на колесе шины соседнего транспортного средства V2, заданном, например, на расстоянии, которое соответствует 10 см от резины шины соседнего транспортного средства V2 в изображении вида "с высоты птичьего полета".
[0094] Затем, модуль 35 вычисления яркостного различия задает множество точек Pa1-PaN концентрации внимания на линии La концентрации внимания. На Фиг. 22(b), шесть точек Pa1-Pa6 концентрации внимания (ниже называемых "точкой Pai концентрации внимания" при указании произвольной точки) задаются для удобства описания. Произвольное число точек Pa концентрации внимания может задаваться на линии La концентрации внимания. В нижеприведенном описании, N точек Pa концентрации внимания задаются на линии La концентрации внимания.
[0095] Модуль 35 вычисления яркостного различия затем задает опорные точки Pr1-PrN таким образом, что они имеют высоту, идентичную высоте точек Pa1-PaN концентрации внимания в реальном пространстве. Модуль 35 вычисления яркостного различия вычисляет яркостное различие между парами из точки Pa концентрации внимания и опорной точки Pr с идентичной высотой. Модуль 35 вычисления яркостного различия за счет этого вычисляет яркостное различие между двумя пикселами для каждой из множества позиций (1-N) вдоль перпендикулярной воображаемой линии, идущей в перпендикулярном направлении в реальном пространстве. Модуль 35 вычисления яркостного различия вычисляет яркостное различие, например, между первой точкой Pa1 концентрации внимания и первой опорной точкой Pr1 и вычисляет яркостное различие между второй точкой Pa2 концентрации внимания и второй опорной точкой Pr2. Модуль 35 вычисления яркостного различия за счет этого определяет яркостное различие непрерывно вдоль линии La концентрации внимания и опорной линии Lr. Другими словами, модуль 35 вычисления яркостного различия последовательно определяет яркостное различие между третьей-N-ой точками Pa3-PaN концентрации внимания и третьей-N-ой опорными точками Pr3-PrN.
[0096] Модуль 35 вычисления яркостного различия повторяет процесс задания вышеописанной опорной линии Lr, задания точки Pa концентрации внимания, задания опорной точки Pr и вычисления яркостного различия при сдвиге линии La концентрации внимания в области A1 обнаружения. Другими словами, модуль 35 вычисления яркостного различия многократно выполняет вышеописанный процесс при изменении позиций линии La концентрации внимания и опорной линии Lr на идентичное расстояние в реальном пространстве вдоль направления, в котором идет линия L1 пересечения с землей. Модуль 35 вычисления яркостного различия, например, задает линию, которая представляет собой опорную линию Lr в предыдущем процессе, в качестве линии La концентрации внимания, задает опорную линию Lr относительно линии La концентрации внимания и последовательно определяет яркостное различие.
[0097] Таким образом, во втором варианте осуществления, определение яркостного различия из точки Pa концентрации внимания на линии La концентрации внимания и опорной точки Pr на опорной линии Lr, которые имеют практически идентичную высоту в реальном пространстве, дает возможность четкого обнаружения яркостного различия, когда край, идущий в перпендикулярном направлении, присутствует. Точность обнаружения трехмерного объекта может повышаться без влияния на процесс обнаружения трехмерного объекта, даже когда трехмерный объект укрупнен в соответствии с высотой от поверхности дороги посредством преобразования в изображение вида "с высоты птичьего полета", чтобы сравнивать яркость между перпендикулярными воображаемыми линиями, идущими в перпендикулярном направлении в реальном пространстве.
[0098] Возвращаясь к Фиг. 19, модуль 36 обнаружения линий краев обнаруживает линию края из непрерывного яркостного различия, вычисленного посредством модуля 35 вычисления яркостного различия. Например, в случае, проиллюстрированном на Фиг. 22(b), первая точка Pa1 концентрации внимания и первая опорная точка Pr1 размещаются в идентичном участке шины, и, следовательно, яркостное различие является небольшим. С другой стороны, вторая-шестая точки Pa2-Pa6 концентрации внимания размещаются в резиновых участках шины, и вторая-шестая опорные точки Pr2-Pr6 размещаются в участке колеса шины. Следовательно, яркостное различие между второй-шестой точками Pa2-Pa6 концентрации внимания и второй-шестой опорными точками Pr2-Pr6 является большим. Соответственно, модуль 36 обнаружения линий краев способен к обнаружению того, что край присутствует между второй-шестой точками Pa2-Pa6 концентрации внимания и второй-шестой опорными точками Pr2-Pr6, где яркостное различие является высоким.
[0099] В частности, когда линия края должна быть обнаружена, модуль 36 обнаружения линий краев сначала назначает атрибут i-ой точке Pai концентрации внимания из яркостного различия между i-ой точкой Pai концентрации внимания (координаты (xi, yi)) и i-ой опорной точкой Pri (координаты (xiʹ, yiʹ)) в соответствии с формулой 1, приведенной ниже.
[формула 1]
s(xi, yi)=1,
когда I(xi, yi)>I(xiʹ, yiʹ)+t
s(xi, yi)=-1,
когда I(xi, yi)<I(xiʹ, yiʹ)-t
s(xi, yi)=0,
когда вышеуказанное не справедливо.
[0100] В вышеприведенной формуле 1, t представляет предварительно определенное пороговое значение, I(xi, yi) представляет значение яркости i-ой точки Pai концентрации внимания, и I(xiʹ, yiʹ) представляет значение яркости i-ой опорной точки Pri. В соответствии с формулой 1, атрибут s(xi, yi) точки Pai концентрации внимания равен 1, когда значение яркости точки Pai концентрации внимания превышает значение яркости, полученное посредством прибавления порогового значения t к опорной точке Pri. С другой стороны, атрибут s(xi, yi) точки Pai концентрации внимания равен -1, когда значение яркости точки Pai концентрации внимания меньше значения яркости, полученного посредством вычитания порогового значения t из опорной точки Pri. Атрибут s(xi, yi) точки Pai концентрации внимания равен 0, когда значение яркости точки Pai концентрации внимания и значение яркости опорной точки Pri находятся во взаимосвязи, отличной от вышеизложенной взаимосвязи.
[0101] Затем, модуль 36 обнаружения линий краев оценивает то, является или нет линия La концентрации внимания линией края, из неразрывности c(xi, yi) атрибута s вдоль линии La концентрации внимания, на основе следующей формулы 2.
[формула 2]
c(xi, yi)=1,
когда s(xi, yi)=s(xi+1, yi+1) (за исключением 0=0)
c(xi, yi)=0,
когда вышеуказанное не справедливо.
[0102] Неразрывность c(xi, yi) равна 1, когда атрибут s(xi, yi) точки Pai концентрации внимания и атрибут s(xi+1, yi+1) соседней точки Pai+1 концентрации внимания являются идентичными. Неразрывность c(xi, yi) равна 0, когда атрибут s(xi, yi) точки Pai концентрации внимания и атрибут s(xi+1, yi+1) соседней точки Pai+1 концентрации внимания не являются идентичными.
[0103] Затем, модуль 36 обнаружения линий краев определяет сумму неразрывностей c всех точек Pa концентрации внимания на линии La концентрации внимания. Модуль 36 обнаружения линий краев делит сумму неразрывностей c, определенных таким способом, на число N точек Pa концентрации внимания, чтобы за счет этого нормализовать неразрывность c. Модуль 36 обнаружения линий краев определяет линию La концентрации внимания в качестве линии края, когда нормализованное значение превышает пороговое значение θ. Пороговое значение θ задается заранее посредством экспериментирования или другого средства.
[0104] Другими словами, модуль 36 обнаружения линий краев определяет то, является или нет линия La концентрации внимания линией края, на основе формулы 3, приведенной ниже. Модуль 36 обнаружения линий краев затем определяет то, являются или нет все линии La концентрации внимания, нарисованные в области A1 обнаружения, линиями краев.
[формула 3]
Σc(xi, yi)/N>θ
[0105] Таким образом, во втором варианте осуществления, атрибут назначается точке Pa концентрации внимания на основе яркостного различия между точкой Pa концентрации внимания на линии La концентрации внимания и опорной точкой Pr на опорной линии Lr, и определяется то, является или нет линия La концентрации внимания линией края, на основе неразрывности c атрибутов вдоль линии La концентрации внимания. Следовательно, границы между областями, имеющими высокую яркость, и областями, имеющими низкую яркость, обнаруживаются в качестве линий краев, и края могут быть обнаружены в соответствии с естественными ощущениями человека. Ниже описываются результаты вышеуказанного. Фиг. 23 является видом, иллюстрирующим пример изображения для описания обработки модуля 36 обнаружения линий краев. Этот пример изображения является изображением, в котором первый шаблон 101 линий и второй шаблон 102 линий являются соседними друг с другом, при этом первый шаблон 101 линий указывает шаблон линий, в котором повторяются области с высокой яркостью и области с низкой яркостью, а второй шаблон 102 линий указывает шаблон линий, в котором повторяются области с низкой яркостью и области с высокой яркостью. Кроме того, в этом примере изображения области первого шаблона 101 линий, в которых яркость является высокой, и области второго шаблона 102 линий, в которых яркость является низкой, являются соседними друг с другом, и области первого шаблона 101 линий, в которых яркость является низкой, и области второго шаблона 102 линий, в которых яркость является высокой, являются соседними друг с другом. Местоположение 103, размещаемое на границе между первым шаблоном 101 линий и вторым шаблоном 102 линий, имеет тенденцию не восприниматься как край посредством органов чувств человека.
[0106] Напротив, поскольку области с низкой яркостью и области с высокой яркостью являются соседними друг с другом, местоположение 103 распознается в качестве края, когда край обнаруживается только посредством яркостного различия. Тем не менее, модуль 36 обнаружения линий краев оценивает местоположение 103 в качестве линии края только тогда, когда существует неразрывность в атрибутах яркостного различия. Следовательно, модуль 36 обнаружения линий краев способен к подавлению ошибочной оценки, при которой местоположение 103, которое не распознается в качестве линии края посредством органов чувств человека, распознается в качестве линии края, и края могут быть обнаружены в соответствии с органами чувств человека.
[0107] Возвращаясь к Фиг. 19, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов обнаруживает трехмерный объект на основе числа линий краев, обнаруженных посредством модуля 36 обнаружения линий краев. Как описано выше, устройство 1a обнаружения трехмерных объектов согласно настоящему варианту осуществления обнаруживает линию краев, идущую в вертикальном направлении в реальном пространстве. Обнаружение множества линий краев, идущих в перпендикулярном направлении, указывает, что имеется высокая вероятность того, что трехмерный объект присутствует в областях A1, A2 обнаружения. Соответственно, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов обнаруживает трехмерный объект на основе числа линий краев, обнаруженных посредством модуля 36 обнаружения линий краев. В частности, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов определяет то, равно или нет число линий краев, обнаруженных посредством модуля 36 обнаружения линий краев, предварительно определенному пороговому значению β или больше, и когда число линий краев равно предварительно определенному пороговому значению β или больше, линии краев, обнаруженные посредством модуля 36 обнаружения линий краев, определяются в качестве линий краев трехмерного объекта, и трехмерный объект на основе линий краев за счет этого обнаруживается в качестве соседнего транспортного средства V2.
[0108] Таким образом, форма сигнала края является одним режимом информации распределения пикселов, которые указывают предварительно определенное яркостное различие, и "информация распределения пикселов" в настоящем варианте осуществления может размещаться с информацией, указывающей состояние распределения "пикселов, имеющих яркостное различие в предварительно определенном пороговом значении или больше", обнаруженных вдоль направления, в котором трехмерный объект сжимается, когда захваченное изображение преобразуется в точке обзора в изображение вида "с высоты птичьего полета". Другими словами, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов обнаруживает, в изображении вида "с высоты птичьего полета", полученном посредством модуля 31 преобразования точки обзора, информацию распределения пикселов, в которых яркостное различие составляет пороговое значение t или выше вдоль направления, в котором трехмерный объект сжимается, когда преобразование в точке обзора выполняется в изображение вида "с высоты птичьего полета", и обнаруживает трехмерный объект на основе информации распределения пикселов (линий краев), когда степень распределения пикселов (число линий краев) в направлении, в котором трехмерный объект сжимается, имеет предварительно определенное пороговое значение β или больше.
O
[0109] Во втором варианте осуществления, пороговое значение β для обнаружения соседнего транспортного средства задается посредством модуля 34 задания опорных значений обнаружения. Другими словами, идентично первому варианту осуществления, во втором варианте осуществления, модуль 34a задания опорных значений обнаружения задает пороговое значение β в соответствии с яркостью, как проиллюстрировано на Фиг. 24, и кроме того, модифицирует прирост порогового значения β в соответствии с позицией обнаруженного источника света позади рассматриваемого транспортного средства, как проиллюстрировано на Фиг. 25. Кроме того, идентично первому варианту осуществления, модуль 34 задания опорных значений обнаружения принудительно задает совпадение позиции источника света и исходной позиции P, проиллюстрированной на Фиг. 25; и регулирует прирост порогового значения β, проиллюстрированного на Фиг. 25, и регулирует диапазон dh уменьшения в приросте порогового значения β, проиллюстрированного на Фиг. 25, и диапазон dw, в котором прирост порогового значения β уменьшается, в соответствии с расстоянием L в направлении ширины транспортного средства от центральной позиции камеры 10 до центроидной позиции источника света идентично первому варианту осуществления. Модуль 34a задания опорных значений обнаружения затем задает пороговое значение β в каждой позиции в областях A1, A2 обнаружения в направлении продвижения рассматриваемого транспортного средства в соответствии с яркостью, как проиллюстрировано на Фиг. 24, и модифицирует заданное таким способом пороговое значение β в соответствии с приростом порогового значения β, которое отрегулировано в соответствии с позицией источника света.
[0110] Кроме того, до обнаружения трехмерного объекта, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов оценивает то, являются или нет корректными линии краев, обнаруженные посредством модуля 36 обнаружения линий краев. Модуль 33a обнаружения трехмерных объектов оценивает то, равно или нет изменение яркости на линиях краев предварительно определенному пороговому значению tb или больше, вдоль линий краев изображения вида "с высоты птичьего полета". Когда изменение яркости на линиях краев в изображении вида "с высоты птичьего полета" равно предварительно определенному пороговому значению tb или больше, определяется то, что линии краев обнаружены посредством ошибочной оценки. С другой стороны, когда изменение яркости на линиях краев в изображении вида "с высоты птичьего полета" меньше предварительно определенного порогового значения tb, оценивается то, что линии краев являются корректными. Пороговое значение tb задается заранее посредством экспериментирования или другого средства.
[0111] Фиг. 26 является видом, иллюстрирующим распределение яркости линии края, Фиг. 26(a) иллюстрирует линию края и распределение яркости, когда соседнее транспортное средство V2 в качестве трехмерного объекта присутствует в области A1 обнаружения, а Фиг. 26(b) иллюстрирует линию края и распределение яркости, когда трехмерный объект не присутствует в области A1 обнаружения.
[0112] Как проиллюстрировано на Фиг. 26(a), предполагается, что определено то, что линия La концентрации внимания, заданная на резиновом участке шины соседнего транспортного средства V2, находится на линии края в изображении вида "с высоты птичьего полета". В этом случае, изменение яркости на линии La концентрации внимания в изображении вида "с высоты птичьего полета" является постепенным. Это обусловлено преобразованием изображения, захваченного посредством камеры 10, в точке обзора, в изображение вида "с высоты птичьего полета", в силу чего шина соседнего транспортного средства укрупнена в изображении вида "с высоты птичьего полета". С другой стороны, предполагается, что линия La концентрации внимания, заданная в участке знаков белого цвета "50", нарисованном на поверхности дороги, в изображении вида "с высоты птичьего полета" ошибочно оценивается как линия края, как проиллюстрировано на Фиг. 26(b). В этом случае, изменение яркости на линии La концентрации внимания в изображении вида "с высоты птичьего полета" имеет значительную неровность. Это обусловлено тем, что дорога и другие участки с низкой яркостью смешиваются с участками с высокой яркостью в знаках белого цвета на линии края.
[0113] Модуль 33a обнаружения трехмерных объектов оценивает то, обнаружена или нет линия края посредством ошибочной оценки, на основе разностей в распределении яркости на линии La концентрации внимания, как описано выше. Модуль 33a обнаружения трехмерных объектов определяет то, что линия края обнаружена посредством ошибочной оценки, когда изменение яркости вдоль линии края имеет предварительно определенное пороговое значение tb или больше, и определяет то, что линия края не вызывается посредством трехмерного объекта. Уменьшение точности обнаружения трехмерного объекта за счет этого подавляется, когда знаки белого цвета, такие как "50" на поверхности дороги, придорожная растительность и т.п., оцениваются в качестве линий краев. С другой стороны, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов определяет то, что линия края является линией края трехмерного объекта, и определяет то, что трехмерный объект присутствует, когда изменения яркости вдоль линии края меньше предварительно определенного порогового значения tb.
[0114] В частности, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов вычисляет изменение яркости линии края с использованием формулы 4 или 5, приведенной ниже. Изменение яркости линии края соответствует значению оценки в реальном пространстве в перпендикулярном направлении. Формула 4 оценивает распределение яркости с использованием совокупного значения квадрата разности между i-ым значением I(xi, yi) яркости и соседним (i+1)-ым значением I(xi+1, yi+1) яркости на линии La концентрации внимания. Формула 5 оценивает распределение яркости с использованием совокупного значения абсолютного значения разности между i-ым значением I(xi, yi) яркости и соседним (i+1)-ым значением I(xi+1, yi+1) яркости на линии La концентрации внимания.
[формула 4]
-2
Значение оценки в перпендикулярном эквивалентном направлении = Σ[{I(xi, yi)-I(xi+1, yi+1)}]
[формула 5]
Значение оценки в перпендикулярном эквивалентном направлении = Σ|I(xi, yi)-I(xi+1, yi+1)|
[0115] При использовании формулы 5 ограничения не накладываются, и также можно преобразовывать в двоичную форму атрибут b соседнего значения яркости с использованием порогового значения t2 и затем суммировать преобразованный в двоичную форму атрибут b для всех точек Pa концентрации внимания, аналогично формуле 7, приведенной ниже.
[формула 6]
Значение оценки в перпендикулярном эквивалентном направлении = Σb(xi, yi)
где b(xi, yi)=1, когда |I(xi, yi)-I(xi+1, yi+1)|>t2
и b(xi, yi)=0,
когда вышеуказанное не справедливо.
[0116] Атрибут b(xi, yi) точки Pa(xi, yi) концентрации внимания равен 1, когда абсолютное значение яркостного различия между значением яркости точки Pai концентрации внимания и значением яркости опорной точки Pri превышает пороговое значение t2. Когда вышеуказанная взаимосвязь не справедлива, атрибут b(xi, yi) точки Pai концентрации внимания равен 0. Пороговое значение t2 задается заранее посредством экспериментирования или другого средства, так что линия La концентрации внимания не оценивается как находящаяся на идентичном трехмерном объекте. Модуль 33a обнаружения трехмерных объектов затем суммирует атрибут b для всех точек Pa концентрации внимания на линии La концентрации внимания и определяет значение оценки в перпендикулярном эквивалентном направлении, чтобы за счет этого оценивать то, вызывается или нет линия края посредством трехмерного объекта, и то, что трехмерный объект присутствует.
[0117] Далее описывается способ обнаружения соседнего транспортного средства согласно второму варианту осуществления. Фиг. 27 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей подробности способа обнаружения соседнего транспортного средства согласно настоящему варианту осуществления. На Фиг. 27 для удобства описывается процесс, связанный с областью A1 обнаружения, но идентичный процесс также выполняется для области A2 обнаружения.
[0118] Во-первых, на этапе S301, предварительно определенная область, указываемая посредством угла a обзора и позиции крепления, захватывается посредством камеры 10, и данные изображений для захваченного изображения P, захваченного посредством камеры 10, получаются посредством компьютера 30a. Затем, модуль 31 преобразования точки обзора преобразует точку обзора полученных данных изображений и формирует данные изображений вида "с высоты птичьего полета" на этапе S302.
[0119] Затем, на этапе S303, модуль 35 вычисления яркостного различия задает линию La концентрации внимания на области A1 обнаружения. В это время, модуль 35 вычисления яркостного различия задает линию, соответствующую линии, идущей в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, в качестве линии La концентрации внимания. На этапе S304, модуль 35 вычисления яркостного различия затем задает опорную линию Lr на области A1 обнаружения. В этот момент, модуль 35 вычисления яркостного различия задает, в качестве опорной линии Lr, линию, которая соответствует линии, идущей в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, при этом линия также отделена предварительно определенным расстоянием в реальном пространстве от линии La концентрации внимания.
[0120] Затем, на этапе S305, модуль 35 вычисления яркостного различия задает множество точек концентрации внимания на линии La концентрации внимания. Кроме того, в это время, модуль 35 вычисления яркостного различия задает определенное число точек Pa концентрации внимания, которые не являются проблематичными во время обнаружения краев посредством модуля 36 обнаружения линий краев. Кроме того, на этапе S306, модуль 35 вычисления яркостного различия задает опорные точки Pr так, что точки Pa концентрации внимания и опорные точки Pr имеют практически идентичную высоту в реальном пространстве. Точки Pa концентрации внимания и опорные точки Pr за счет этого выстраиваются в ряд практически в горизонтальном направлении, и линия края, идущая в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, проще обнаруживается.
[0121] Затем, на этапе S307, модуль 35 вычисления яркостного различия вычисляет яркостное различие между точками Pa концентрации внимания и опорными точками Pr с идентичной высотой в реальном пространстве. Модуль 36 обнаружения линий краев затем вычисляет атрибут s точек Pa концентрации внимания в соответствии с формулой 1, описанной выше. На этапе S308, модуль 36 обнаружения линий краев затем вычисляет неразрывность c атрибута s точек Pa концентрации внимания в соответствии с формулой 2, приведенной выше. Кроме того, на этапе S309, модуль 36 обнаружения линий краев оценивает то, превышает или нет значение, полученное посредством нормализации суммы неразрывности c, пороговое значение θ в соответствии с формулой 3. Когда определено то, что нормализованное значение превышает пороговое значение θ (этап S309="Да"), модуль 36 обнаружения линий краев обнаруживает линию La концентрации внимания в качестве линии края на этапе S310. После этого процесс переходит к этапу S311. Когда определено то, что нормализованное значение не превышает пороговое значение θ (этап S309="Нет"), модуль 36 обнаружения линий краев не обнаруживает то, что линия La концентрации внимания является линией края, и процесс переходит к этапу S311.
[0122] На этапе S311, компьютер 30a определяет то, выполнены или нет процессы этапов S303-S310 для всех линий La концентрации внимания, которые могут задаваться в области A1 обнаружения. Когда определено то, что вышеуказанные процессы не выполнены для всех линий La концентрации внимания (этап S311="Нет"), процесс возвращается к этапу S303, задает новую линию La концентрации внимания и повторяет процесс через этап S311. С другой стороны, когда определено то, что процессы выполнены для всех линий La концентрации внимания (этап S311="Да"), процесс переходит к этапу S312.
[0123] На этапе S312, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов вычисляет изменение яркости вдоль линии края для каждой линии края, обнаруженной на этапе S310. Модуль 33a обнаружения трехмерных объектов вычисляет изменение яркости линий краев в соответствии с любой из формул 4, 5 и 6. Затем, на этапе S313, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов исключает, из числа линий краев, линии краев, в которых изменение яркости имеет предварительно определенное пороговое значение tb или больше. Другими словами, когда линия края, имеющая большое изменение яркости, не оценивается в качестве корректной линии края, линия края не используется для обнаружения трехмерного объекта. Как описано выше, это осуществляется для того, чтобы подавлять обнаружение знаков на поверхности дороги, придорожной растительности и т.п., включенных в область A1 обнаружения в качестве линий краев. Следовательно, предварительно определенное пороговое значение tb определяется посредством экспериментирования или другого средства заранее и задается на основе изменения яркости, которое возникает вследствие знаков на поверхности дороги, придорожной растительности и т.п. С другой стороны, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов определяет линию края, имеющую изменение яркости, которое меньше предварительно определенного порогового значения tb, в качестве линии края трехмерного объекта и за счет этого обнаруживает трехмерный объект, представленный в соседнем транспортном средстве.
O
[0124] Затем, на этапе S314, модуль 34a задания опорных значений обнаружения задает пороговое значение β для оценки того, является или нет трехмерный объект, обнаруженный на этапе S310, соседним транспортным средством. В частности, на этапе S314, модуль 34a задания опорных значений обнаружения задает пороговое значение β равным значению, которое дает возможность оценки [трехмерного объекта] в качестве четырехколесного транспортного средства, которое появляется в областях A1, A2 обнаружения, на основе числа линий краев, как проиллюстрировано на Фиг. 24, и модифицирует заданное таким способом пороговое значение β в соответствии с приростом порогового значения β, заданным в соответствии с позицией источника света, как проиллюстрировано на Фиг. 25, идентично этапу S105 первого варианта осуществления. В этом случае, модуль 34a задания опорных значений обнаружения принудительно задает соответствие позиции обнаруженного источника света и исходной позиции P карты управления, проиллюстрированной на Фиг. 25, идентично первому варианту осуществления, регулирует карту управления, проиллюстрированную на Фиг. 25, и регулирует карту управления, проиллюстрированную на Фиг. 25, в соответствии с расстоянием L в направлении ширины транспортного средства от центральной позиции камеры 10 до центроидной позиции источника света.
[0125] Затем, на этапе S315, определяется посредством модуля 33a оценки трехмерных объектов то, равно или нет число линий краев пороговому значению β или выше, как задано на этапе S314. Когда оценено то, что число линий краев имеет пороговое значение β или выше (этап S315="Да"), модуль 33a оценки трехмерных объектов на этапе S316 оценивает то, что соседнее транспортное средство присутствует в области A1 обнаружения. С другой стороны, когда оценено то, что число линий краев не равно пороговому значению β или больше (этап S315="Нет"), модуль 33a обнаружения трехмерных объектов оценивает то, что соседнее транспортное средство не присутствует в области A1 обнаружения, на этапе S317. После этого, процесс, проиллюстрированный на Фиг. 27, завершается.
[0126] Как описано выше, во втором варианте осуществления, захваченное изображение преобразуется в изображение вида "с высоты птичьего полета", и информация краев трехмерного объекта обнаруживается из изображения преобразованного вида "с высоты птичьего полета". Определяется то, имеет или нет число обнаруженных линий краев пороговое значение β или выше, заданное в соответствии с взаимным расположением камеры 10 и источника света, и когда число линий краев имеет пороговое значение β или выше, определяется то, что трехмерный объект присутствует в соседней полосе движения, посредством чего может быть надлежащим образом обнаружен трехмерный объект, присутствующий в соседней полосе движения. В дополнение к преимуществам первого варианта осуществления, во втором варианте осуществления, можно эффективно предотвращать ошибочное обнаружение соседнего транспортного средства вследствие грязи на линзе или отраженного света и т.п., сформированного, когда свет передних фар находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства отражается от поверхности дороги; и шина/колесо соседнего транспортного средства, которая является характерным участком соседнего транспортного средства, присутствующего сзади относительно передних фар (источника света), может быть надлежащим образом обнаружена, и соседнее транспортное средство может быть надлежащим образом обнаружено. Кроме того, в соответствии с настоящим вариантом осуществления, когда расстояние L в направлении ширины транспортного средства в центральной позиции камеры 10 до центроидной позиции источника света является большим, и вероятность того, что обнаруженный источник света представляет собой передние фары находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства, является высокой при обнаружении соседнего транспортного средства на основе информации краев, пороговое значение β в области сзади относительно источника света задается выше по сравнению с тем, когда расстояние L большое в направлении ширины транспортного средства от центральной позиции камеры 10 до центроидной позиции источника света, посредством чего может надлежащим образом исключаться влияние передних фар (источника света) находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства, и может эффективно предотвращаться ошибочное обнаружение соседнего транспортного средства.
[0127] Варианты осуществления, описанные выше, описываются для того, чтобы упрощать понимание настоящего изобретения, и не описываются для того, чтобы ограничивать настоящее изобретение. Следовательно, элементы, раскрытые в вышеприведенных вариантах осуществления, имеют намерение включать в себя все конструктивные модификации и эквиваленты, которые попадают в объем настоящего изобретения.
t
t-1
t
t
[0128] В первом варианте осуществления, описанном выше, приведен пример, в котором рассматривается абсолютное значение разности в пиксельных значениях изображений PB и PB вида "с высоты птичьего полета", и когда абсолютное значение равно или превышает предварительно определенное пороговое значение th, пиксельные значения разностного изображения PD задаются равными 1, а когда абсолютное значение меньше предварительно определенного порогового значения th, пиксельные значения разностного изображения PD задаются равными 0, но пороговое значение th может быть модифицировано в соответствии с взаимным расположением камеры 10 и источника света.
t
[0129] В частности, также можно использовать конфигурацию, в которой модуль 34 задания опорных значений обнаружения увеличивает прирост порогового значения th в области Rr сзади относительно источника света в областях A1, A2 обнаружения больше, чем в области Rf впереди относительно источника света, как проиллюстрировано на чертеже справа на Фиг. 9(A). Поскольку пороговое значение th задается равным низкому значению относительно яркости в области Rr сзади относительно источника света, шину/колесо соседнего транспортного средства, присутствующего сзади относительно источника света, становится проще обнаруживать с точки зрения формы DW разностного сигнала, и как результат, соседнее транспортное средство может быть более качественно обнаружено. В дополнение к этой конфигурации, кроме того, можно использовать конфигурацию, в которой пороговое значение th модифицируется в соответствии с яркостью в позициях обнаружения в областях A1, A2 обнаружения.
t
[0130] В этом случае, также можно использовать конфигурацию, в которой прирост порогового значения th модифицируется в соответствии с расстоянием L в направлении ширины транспортного средства от камеры 10 до источника света. Другими словами, можно использовать конфигурацию, в которой прирост порогового значения th увеличивается сзади относительно источника света по сравнению с тем, когда расстояние L в направлении ширины транспортного средства от камеры 10 до источника света является небольшим, в случае если расстояние L в направлении ширины транспортного средства от камеры 10 до источника света является большим, и вероятность того, что обнаруженный источник света представляет собой передние фары находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства, является высокой. В силу этого становится затруднительным обнаруживать свет передних фар находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства с точки зрения формы DW разностного сигнала, и может эффективнее предотвращаться ошибочное обнаружение соседнего транспортного средства даже сзади относительно источника света, когда вероятность того, что обнаруженный источник света представляет собой передние фары находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства, является высокой.
t
t
t,
t
t
t-1
[0131] Кроме того, в первом варианте осуществления, описанном выше, приведен пример конфигурации, в которой пиксельные значения разностного изображения PD обнаруживаются равными 0 и 1 посредством модуля 32 совмещения, и пикселы, имеющие пиксельное значение 1 в разностном изображении PD, подсчитываются в качестве разностных пикселов DP посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов, на основе разностного изображения PD чтобы за счет этого обнаруживать трехмерный объект, но ограничения на это не накладываются, и также можно использовать конфигурацию, в которой, например, пиксельные значения разностного изображения PD обнаруживаются посредством модуля 32 совмещения с использованием абсолютных значений для значений разностей изображений PB, PB вида "с высоты птичьего полета", и пикселы, которые превышают предварительно определенное разностное пороговое значение, подсчитываются в качестве разностных пикселов DP посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов.
t
t
t
t
t
t
t
t
t
[0132] В первом варианте осуществления, описанном выше, приведен пример конфигурации, в которой захваченное изображение данного момента времени и изображения за один момент времени до этого преобразуется в виды "с высоты птичьего полета", преобразованные виды "с высоты птичьего полета" совмещаются, после этого формируется разностное изображение PD, и сформированное разностное изображение PD оценивается вдоль направления сжатия (направления, в котором трехмерный объект сжимается, когда захваченное изображение преобразуется в вид "с высоты птичьего полета"), чтобы формировать форму DW разностного сигнала, но ограничения на это не накладываются. Например, также можно использовать конфигурацию, в которой только изображение за один момент времени до этого преобразуется в вид "с высоты птичьего полета", преобразованный вид "с высоты птичьего полета" совмещается, затем преобразуется снова в эквивалентное захваченное изображение, разностное изображение PD формируется с использованием этого изображения и изображения в данный момент времени, и сформированное разностное изображение PD оценивается вдоль направления, соответствующего направлению сжатия (т.е. направления, полученного посредством преобразования направления сжатия в направление в захваченном изображении), чтобы за счет этого формировать форму DW разностного сигнала. Другими словами, вид "с высоты птичьего полета" не должен быть явно сформирован как обязательный при условии, что изображение в данный момент времени и изображение за один момент времени до этого совмещаются, разностное изображение PD формируется из разности между двумя совмещенными изображениями, и разностное изображение PD может быть оценено вдоль направления сжатия трехмерного объекта, когда разностное изображение PD преобразуется в вид "с высоты птичьего полета".
[0133] В первом варианте осуществления, описанном выше, скорость рассматриваемого транспортного средства V1 определяется на основе сигнала из датчика 20 скорости, но ограничения на это не накладываются, и также можно использовать конфигурацию, в которой скорость оценивается из множества изображений в различные моменты времени. В этом случае, датчик 20 скорости не требуется, и конфигурация может быть упрощена.
[0134] Во втором варианте осуществления, описанном выше, приведен пример конфигурации, в которой атрибут s(xi, yi) точки Pai концентрации внимания задается равным 1 или -1, когда значение яркости точки Pai концентрации внимания и опорной точки Pri составляет пороговое значение t или больше, и линия La концентрации внимания, в которой атрибут s(xi, yi) точки Pai концентрации внимания и атрибут s(xi+1, yi+1) соседней точки Pai+1 концентрации внимания равны 1 или -1 последовательным образом для предварительно определенного порогового значения в θ или больше, обнаруживается в качестве линии края, но в дополнение к этой конфигурации, также можно модифицировать пороговое значение t и пороговое значение θ в соответствии с позицией обнаруженного источника света.
[0135] В частности, можно использовать конфигурацию, в которой модуль 34a задания опорных значений обнаружения увеличивает прирост порогового значения t и порогового значения θ в области Rr сзади относительно источника света больше, чем в области Rf впереди относительно источника света в областях A1, A2 обнаружения, как проиллюстрировано, например, на Фиг. 9(A). Шина/колесо соседнего транспортного средства, присутствующего сзади относительно источника света, в силу этого проще обнаруживается в качестве линии края, поскольку пороговое значение t и пороговое значение θ задаются равными низким значениям относительно яркости в области Rr сзади относительно источника света, и как результат, соседнее транспортное средство может быть надлежащим образом обнаружено. В дополнение к этой конфигурации, кроме того, можно модифицировать пороговое значение t и пороговое значение α в соответствии с яркостью в позициях обнаружения в областях A1, A2 обнаружения.
[0136] В этом случае, также можно использовать конфигурацию, в которой прирост порогового значения t и порогового значения α модифицируется в соответствии с расстоянием L в направлении ширины транспортного средства от камеры 10 до источника света. Другими словами, можно использовать конфигурацию, в которой прирост порогового значения t и порогового значения α увеличивается сзади относительно источника света по сравнению с тем, когда расстояние L в направлении ширины транспортного средства от камеры 10 до источника света является небольшим, в случае если расстояние L в направлении ширины транспортного средства от камеры 10 до источника света является большим, и вероятность того, что обнаруженный источник света представляет собой передние фары находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства, является высокой. В силу этого становится затруднительным обнаруживать свет передних фар находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства в качестве линий краев, и ошибочное обнаружение соседнего транспортного средства может эффективнее предотвращаться даже сзади относительно источника света, когда вероятность того, что обнаруженный источник света представляет собой передние фары находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства, является высокой.
[0137] Дополнительно, во втором варианте осуществления, описанном выше, приведен пример конфигурации, в которой изменение яркости линий краев вычисляется в соответствии с любой из формул 4, 5 и 6, и из линий краев, линии краев, в которых изменение яркости имеет пороговое значение tb или выше, исключаются, но в дополнение к этой конфигурации, пороговое значение tb может быть модифицировано в соответствии с позицией обнаруженного источника света.
[0138] В частности, можно использовать конфигурацию, в которой модуль 34a задания опорных значений обнаружения увеличивает прирост порогового значения tb в области Rr сзади относительно источника света больше, чем в области Rf впереди относительно источника света в областях A1, A2 обнаружения, как проиллюстрировано на Фиг. 10(A). Линии краев шины/колеса соседнего транспортного средства, присутствующего сзади относительно источника света, в силу этого могут быть более точно обнаружены, поскольку пороговое значение tb задается равным низким значениям относительно яркости в области Rr сзади относительно источника света. В дополнение к этой конфигурации, кроме того, можно модифицировать пороговое значение tb в соответствии с яркостью в позициях обнаружения в областях A1, A2 обнаружения.
[0139] В этом случае, также можно использовать конфигурацию, в которой прирост порогового значения tb модифицируется в соответствии с расстоянием L в направлении ширины транспортного средства от камеры 10 до источника света. Другими словами, можно использовать конфигурацию, в которой прирост порогового значения tb увеличивается сзади относительно источника света по сравнению с тем, когда расстояние L в направлении ширины транспортного средства от камеры 10 до источника света является небольшим, в случае если расстояние L в направлении ширины транспортного средства от камеры 10 до источника света является большим, и вероятность того, что обнаруженный источник света представляет собой передние фары находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства, является высокой. В силу этого становится затруднительным обнаруживать свет передних фар находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства в качестве линий краев, и ошибочное обнаружение соседнего транспортного средства может эффективнее предотвращаться даже сзади относительно источника света, когда вероятность того, что обнаруженный источник света представляет собой передние фары находящегося в соседней-для-соседней полосе движения транспортного средства, является высокой.
[0140] Кроме того, в вариантах осуществления, описанных выше, приведен пример конфигурации, в которой пороговое значение α или другое опорное значение обнаружения задается равным низкому значению, так что трехмерный объект легко обнаруживается в области Rr сзади относительно передних фар (источника света), но ограничения не накладываются посредством этой конфигурации, и также можно использовать конфигурацию, в которой опорное значение обнаружения задается равным высокому значению, так что трехмерный объект легко обнаруживается в области Rr сзади относительно передних фар (источника света), когда трехмерный объект должен быть легко обнаружен соразмерно более высокому опорному значению обнаружения.
[0141] Камера 10 в вариантах осуществления, описанных выше, соответствует средству захвата изображений настоящего изобретения. Модуль 31 преобразования точки обзора соответствует средству преобразования изображений настоящего изобретения, и модуль 32 совмещения, модуль 33, 33a обнаружения трехмерных объектов, модуль 34, 34a задания опорных значений обнаружения, модуль 35 вычисления яркостного различия и модуль 36 обнаружения линий краев соответствуют средству обнаружения трехмерных объектов, а модуль 34, 34a задания опорных значений обнаружения соответствует средству вычисления расстояния настоящего изобретения.
Список условных обозначений
[0142] 1, 1a - устройство обнаружения трехмерных объектов
10 - камера
20 - датчик скорости
30, 30a - компьютер
31 - модуль преобразования точки обзора
32 - модуль совмещения
33, 33a - модуль обнаружения трехмерных объектов
34, 34a - модуль задания опорных значений обнаружения
35 - модуль вычисления яркостного различия
36 - модуль обнаружения линий краев
a - угол обзора
A1, A2 - область обнаружения
CP - точка пересечения
DP - разностные пикселы
t
DW,  - форма разностного сигнала
t1
m
m+k
tn
DW-DW, DW-DW - небольшие области
L1, L2 - линия пересечения с землей
La, Lb - линия в направлении, в котором трехмерный объект сжимается
P - захваченное изображение
t
PB- изображение вида "с высоты птичьего полета"
t
PD - разностное изображение
V1 - рассматриваемое транспортное средство
V2 - соседнее транспортное средство
V3 - находящееся в соседней-для-соседней полосе движения транспортное средство.