專利名稱：環(huán)境識(shí)別裝置及環(huán)境識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于檢測(cè)區(qū)域的對(duì)象物的亮度而識(shí)別該對(duì)象物的環(huán)境識(shí)別裝置及環(huán)境識(shí)別方法。
背景技術(shù)：
以往，檢測(cè)位于本車輛前方的車輛或信號(hào)燈等所謂障礙物的對(duì)象物，并對(duì)本車輛進(jìn)行控制以避免與所檢測(cè)出的對(duì)象物發(fā)生碰撞或使本車輛與前行車輛的車距保持在安全距離的技術(shù)已被為人所知(例如，專利文獻(xiàn)1、2)。
而且，在這種技術(shù)中，不僅將對(duì)象物一律特定為物體，而且為了進(jìn)行更高精度的控制，還存在判斷對(duì)象物是以與本車輛相同的速度行駛的前行車輛，還是不移動(dòng)的被固定的物體等的技術(shù)。這里，當(dāng)通過對(duì)檢測(cè)區(qū)域的拍攝而檢測(cè)出對(duì)象物時(shí),在特定對(duì)象物為何物之前，應(yīng)從所拍攝的圖像中提取(剪切)對(duì)象物本身。
例如，當(dāng)所拍攝的圖像為彩色圖像時(shí)，可以采用將具有相似的亮度(顏色)的像素群組化并作為對(duì)象物提取的方法。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)I :日本專利第3349060號(hào)
專利文獻(xiàn)2 :日本特開平10-283461號(hào)公報(bào)
然而，當(dāng)下雨或下雪時(shí)，因?yàn)楦街谇皳躏L(fēng)玻璃上的水滴或擦拭該水滴時(shí)形成的水紋等，導(dǎo)致所拍攝的圖像呈現(xiàn)出信號(hào)燈等的對(duì)象物的光發(fā)生擴(kuò)散的形態(tài)。因此，如果簡單地將具有類似的顏色特性的多個(gè)像素彼此群組化，則這種光發(fā)生了擴(kuò)散的對(duì)象物可能被識(shí)別成比實(shí)際的對(duì)象物大的形態(tài)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這種問題而提出的，其目的在于提供一種在雨天等光容易擴(kuò)散的環(huán)境中能夠提高對(duì)象物的特定精度、避免錯(cuò)誤識(shí)別的環(huán)境識(shí)別裝置和環(huán)境識(shí)別方法。
為了解決上述問題，本發(fā)明的環(huán)境識(shí)別裝置，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，使預(yù)先設(shè)定的預(yù)定數(shù)量的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符與亮度范圍一一對(duì)應(yīng)，并針對(duì)多個(gè)特定物的每一個(gè)對(duì)應(yīng)多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符，同時(shí)針對(duì)是否為檢測(cè)區(qū)域中光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境的檢測(cè)結(jié)果的每一個(gè)對(duì)應(yīng)從該多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符選擇的一個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的組合進(jìn)行存儲(chǔ)；亮度獲取單元，用于獲取檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的對(duì)象部位的亮度；顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單元，基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符與亮度范圍的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)對(duì)象部位的亮度而在該對(duì)象部位設(shè)定顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符；群組化單元，基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的特定物與顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將水平距離的差值和高度的差值在預(yù)定范圍內(nèi)的、設(shè)定有對(duì)應(yīng)于同一個(gè)特定物的一個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的對(duì)象部位群組化而作為對(duì)象物；環(huán)境判定單元，判定是否為檢測(cè)區(qū)域中發(fā)生光擴(kuò)散的環(huán)境；外邊緣確定單元，根據(jù)是否為光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境而選擇組合，在對(duì)象物中，將利用設(shè)定有所選擇的該組合的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的對(duì)象部位而特定的外邊緣作為該對(duì)象物的外邊緣。
進(jìn)一步包含檢測(cè)降雨的雨檢測(cè)單元，環(huán)境判定單元在雨檢測(cè)單元檢測(cè)到降雨時(shí)， 判定為光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境。
進(jìn)一步包含檢測(cè)降雪的雪檢測(cè)單元，環(huán)境判定單元在雪檢測(cè)單元檢測(cè)到降雪時(shí)， 判定為光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境。
環(huán)境判定單元分級(jí)別地判斷光的擴(kuò)散情況，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元在光的擴(kuò)散情況的各級(jí)別的每一個(gè)級(jí)別對(duì)應(yīng)賦予從多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符選擇的一個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的組合進(jìn)行存儲(chǔ)，外邊緣確定單元根據(jù)光的擴(kuò)散情況選擇組合，并在對(duì)象物中，將利用設(shè)定有所選擇的該組合的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的對(duì)象部位而特定的外邊緣作為該對(duì)象物的外邊緣。
為了解決上述問題，本發(fā)明的環(huán)境識(shí)別方法，取檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的對(duì)象部位的亮度；基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符與亮度范圍的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)對(duì)象部位的亮度而在該對(duì)象部位設(shè)定顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符；基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的特定物與顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將水平距離的差值和高度的差值在預(yù)定范圍內(nèi)的、設(shè)定有對(duì)應(yīng)于同一個(gè)特定物的一個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的對(duì)象部位群組化而作為對(duì)象物；判定是否為檢測(cè)區(qū)域中發(fā)生光擴(kuò)散的環(huán)境；基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的、對(duì)于否為檢測(cè)區(qū)域中光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境的檢測(cè)結(jié)果的每一個(gè)的、從多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符選擇的一個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的組合的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)是否為光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境而選擇組合；在對(duì)象物中，將通過設(shè)定有所選擇的組合的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的對(duì)象部位特定的外邊緣作為該對(duì)象物的外邊緣。
根據(jù)本發(fā)明，在雨天等光容易擴(kuò)散的環(huán)境中也能提高對(duì)象物的特定精度，因此可以避免錯(cuò)誤識(shí)別。


圖I為示出環(huán)境識(shí)別系統(tǒng)的連接關(guān)系的方框圖。
圖2為用于說明亮度圖像和距離圖像的說明圖。
圖3為示出環(huán)境識(shí)別裝置的概略功能的功能方框圖。
圖4為用于說明顏色表格的說明圖。
圖5為用于說明特定物表格的說明圖。
圖6為用于說明通過位置信息獲取部變換為三維位置信息的說明圖。
圖7為用于說明顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)圖的說明圖。
圖8為用于說明群組化單元的處理的說明圖。
圖9為用于說明外邊緣確定單元的處理的說明圖。
圖10為表示環(huán)境識(shí)別方法的整個(gè)流程的流程圖。
圖11為表示顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)圖生成處理的流程的流程圖。
圖12為表示群組化處理的流程的流程圖。
圖13為表示外邊緣確定處理的流程的流程圖。
圖14為表示特定物確定處理的流程的流程圖。
符號(hào)說明
I :車輛
122:檢測(cè)區(qū)域
124:亮度圖像
126:距離圖像
130:環(huán)境識(shí)別裝置
152:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元
160:亮度獲取單元
162:位置信息獲取單元
164:顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單元
166:群組化單元
168:環(huán)境判定單元
170:外邊緣確定單元
172:特定物確定單元
194:顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符
200:特定物表格
202:幅度范圍
210:顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)圖具體實(shí)施方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。所涉及的實(shí)施方式中所示的尺寸、材料、其他具體數(shù)值等是僅僅是為了使發(fā)明容易理解而例示的，除了特別指定的情況之外，并不能用來限定本發(fā)明。在此，本說明書及附圖中，對(duì)于具有實(shí)質(zhì)上相同的功能、結(jié)構(gòu)的要素，通過賦予相同的符號(hào)的方式省略重復(fù)性說明，而且對(duì)與本發(fā)明沒有直接關(guān)系的要素省略了圖示。
(環(huán)境識(shí)別系統(tǒng)100)
圖1為示出環(huán)境識(shí)別系統(tǒng)100的連接關(guān)系的方框圖。環(huán)境識(shí)別系統(tǒng)100包含設(shè)置在車輛I內(nèi)的多個(gè)(本實(shí)施方式中為兩個(gè))攝像裝置110、圖像處理裝置120、環(huán)境識(shí)別裝置130、車輛控制裝置140。
攝像裝置110包含電荷稱合器件(CO), Charge-Coupled Device)或互補(bǔ)金素氧化半導(dǎo)體(CMOS, Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等攝像器件，越過前擋風(fēng)玻璃能夠獲取彩色圖像，即，像素單位中可獲取三個(gè)色相(紅、綠、藍(lán))的亮度。在本實(shí)施方式中，把顏色和亮度同等看待，在同一篇文章里包含兩個(gè)用語時(shí)，可相互交替讀取為構(gòu)成顏色的亮度或具有亮度的顏色。在此，由攝像裝置110所拍攝的彩色圖像稱為亮度圖像，區(qū)別于后述的距離圖像。而且，攝像裝置110為兩個(gè)，兩個(gè)攝像裝置110在大致水平方向上分開布置，以在車輛I的行駛方向側(cè)兩個(gè)攝像裝置110各自的光軸大致平行。攝像裝置110每隔例如1/60秒(60fps)連續(xù)生成拍攝車輛I前方的檢測(cè)區(qū)域中的對(duì)象物的圖像數(shù)據(jù)。這里， 對(duì)象物不僅包括車輛、信號(hào)燈、道路、護(hù)欄等獨(dú)立存在的立體物，還包括尾燈或轉(zhuǎn)向指示燈、 信號(hào)燈的各個(gè)照明部分等能夠特定為立體物的部分的物體。在以下實(shí)施方式中的各個(gè)功能單元以這種圖像數(shù)據(jù)的更新為契機(jī)執(zhí)行各種處理。
圖像處理裝置120從兩個(gè)攝像裝置110分別獲取圖像數(shù)據(jù)，并基于兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)出包含圖像中的任意區(qū)塊(集合預(yù)定數(shù)量的像素的區(qū)塊)的視差以及示出任意區(qū)塊在畫面中的位置的畫面位置的視差信息。圖像處理裝置120采用從另一個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)搜索對(duì)應(yīng)于從一個(gè)圖像數(shù)據(jù)任意抽出的區(qū)塊(例如，水平4像素X垂直4像素的陣列)的區(qū)塊的所謂的圖案匹配而導(dǎo)出視差。在此，水平是指所拍攝的圖像的畫面橫向方向，相當(dāng)于實(shí)際空間中的水平方向。而且，垂直是指所拍攝的圖像的畫面縱向方向，相當(dāng)于實(shí)際空間中的豎直方向。
所述圖案匹配是指，在兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)之間以示出任意圖像位置的區(qū)塊單位比較亮度值(Y色差信號(hào))的方法。例如，包括求出亮度值的差值的絕對(duì)差值和(SAD，Sum ofAbsolute Difference)、將差值平方后使用的差值的平方和(SSD, Sum of Squared intensity Difference)、求出從各個(gè)像素的亮度值減去了平均值的分散值的相似度的歸一化互相關(guān)(NCC,Normalized CrossCorrelation)等方法。圖像處理裝置120對(duì)于被顯示在檢索區(qū)域(例如，600像素X200像素)的全部區(qū)塊執(zhí)行這種區(qū)塊單位的視差導(dǎo)出處理。 在此，將區(qū)塊設(shè)定為4像素X4像素，但區(qū)塊內(nèi)的像素?cái)?shù)量可以任意地設(shè)定。
但是，在圖像處理裝置120中，雖然對(duì)作為檢測(cè)分辨率的單位的每個(gè)區(qū)塊能夠?qū)С鲆暡睿珶o法識(shí)別該區(qū)塊是哪種對(duì)象物的一部分。因此，視差信息不是對(duì)象物單位，而是作為檢測(cè)區(qū)域的檢測(cè)分辨率單位(例如區(qū)塊單位)而被獨(dú)立地導(dǎo)出。在此，將如此導(dǎo)出的視差信息(相當(dāng)于后述的相對(duì)距離)映射到圖像數(shù)據(jù)的圖像稱為距離圖像。
圖2為用于說明亮度圖像124和距離圖像126的說明圖。例如，假設(shè)通過兩個(gè)攝像裝置110針對(duì)檢測(cè)區(qū)域122生成圖2(a)所示的亮度圖像(圖像數(shù)據(jù))124。但是，這里， 為了便于理解，僅模式性地示出兩個(gè)亮度圖像124中的一個(gè)。在本實(shí)施方式中，圖像處理裝置120從這種亮度圖像124求出每個(gè)區(qū)塊的視差，從而形成圖2(b)所示的距離圖像126。 對(duì)于距離圖像126中的各個(gè)區(qū)塊來說，其區(qū)塊的視差相互關(guān)聯(lián)。在此，為了便于說明，將導(dǎo)出視差的區(qū)塊以黑點(diǎn)表示。
對(duì)于視差來說，容易在圖像的邊緣部分(相鄰像素之間明暗的差值較大的部分) 被特定，因此在距離圖像126中，賦予黑點(diǎn)的、導(dǎo)出視差的區(qū)塊在亮度圖像124中也大多形成邊緣。因此，圖2(a)所示的亮度圖像124和圖2(b)所示的距離圖像126在各個(gè)對(duì)象物的輪廓上相互近似。
環(huán)境識(shí)別裝置130從圖像處理裝置120獲得亮度圖像124和距離圖像126，并利用基于亮度圖像124的亮度和基于距離圖像126的與本車輛I的相對(duì)距離特定檢測(cè)區(qū)域 122中的對(duì)象物對(duì)應(yīng)于哪種特定物。這時(shí)，環(huán)境識(shí)別裝置130利用所謂的立體視覺法將距離圖像126中的檢測(cè)區(qū)域122內(nèi)的每個(gè)區(qū)塊的視差信息變換為包含相對(duì)距離的三維位置信息。這里，立體視覺法是通過使用三角測(cè)量法從對(duì)象物的視差導(dǎo)出該對(duì)象物相對(duì)于攝像裝置110的相對(duì)距離的方法。對(duì)于環(huán)境識(shí)別裝置130將在后面詳述。
車輛控制裝置140執(zhí)行避免本車輛與通過環(huán)境識(shí)別裝置130特定的對(duì)象物碰撞或使本車輛與前行車輛的車間距保持在安全距離的控制。具體來說，車輛控制裝置140通過用于檢測(cè)方向盤角度的舵角傳感器142和用于檢測(cè)車輛I的速度的車速傳感器144等獲得當(dāng)前的車輛I的行駛狀態(tài)，并通過控制致動(dòng)器146將車輛I與前行車輛的車間距保持在安全距離。在此，致動(dòng)器146是用于控制剎車、節(jié)氣閥、舵角等的車輛控制用致動(dòng)器。而且，當(dāng)推斷出將與對(duì)象物產(chǎn)生碰撞時(shí)，車輛控制裝置140在設(shè)置在駕駛者前方的顯示器148進(jìn)行相應(yīng)警告顯示(報(bào)警)的同時(shí)，控制致動(dòng)器146使車輛I自動(dòng)地減速。車輛控制裝置140 也可以與環(huán)境識(shí)別裝置130形成為一體。
(環(huán)境識(shí)別裝置130)
圖3為示出環(huán)境識(shí)別裝置130的概略的功能的功能方框圖。如圖3所示，環(huán)境識(shí)別裝置130包括I/F單元150、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元152、環(huán)境檢測(cè)單元154、中央控制單元156。
I/F單元150是用于使圖像處理裝置120和車輛控制裝置140進(jìn)行雙向信息交換的接口。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元152由RAM、閃存、HDD等構(gòu)成，以用于保存顏色表格(對(duì)應(yīng)關(guān)系)和特定物表格(對(duì)應(yīng)關(guān)系)或以下所示各個(gè)功能單元的處理中所必要的各種信息，而且暫時(shí)保存從圖像處理裝置120接收的亮度圖像124、距離圖像126。在此，顏色表格和特定物表格的使用方式如下。
圖4為用于說明顏色表格190的說明圖。在顏色表格190中，表示預(yù)先設(shè)定的預(yù)定數(shù)量的顏色的亮度范圍192對(duì)應(yīng)于顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194。例如，顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“I”中對(duì)應(yīng)有與鮮紅色相應(yīng)的亮度范圍192，顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“ 2 ”中對(duì)應(yīng)有與黃色相應(yīng)的亮度范圍192，顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“3”中對(duì)應(yīng)有與鮮青綠色相應(yīng)的亮度范圍192，顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“4” 中對(duì)應(yīng)有與相對(duì)于顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“I”而言較暗的紅色相應(yīng)的亮度范圍192，顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“5”中對(duì)應(yīng)有與相對(duì)于顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“4”而言較暗的紅色相應(yīng)的亮度范圍192，顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“6”中對(duì)應(yīng)有與相對(duì)于顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“2”而言較暗的黃色相應(yīng)的亮度范圍 192，顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“7”中對(duì)應(yīng)有與相對(duì)于顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“3”而言較暗的青綠色相應(yīng)的亮度范圍192，顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“8”中對(duì)應(yīng)有與相對(duì)于顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“7”而言較暗的青綠色相應(yīng)的亮度范圍192。但是，無容置疑，亮度范圍并不局限于圖4中記載的范圍，而且其數(shù)量也不局限于圖4中記載的數(shù)量。
圖5為用于說明特定物表格200的說明圖。在特定物表格200中，針對(duì)多個(gè)特定物對(duì)應(yīng)有與特定物自身的亮度范圍相應(yīng)的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a、還包括接近特定物的亮度的范圍的一個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194 (在本實(shí)施方式中稱為“子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符 194b”)、表示特定物的大小范圍的幅度范圍202。這里，作為特定物，可假設(shè)“信號(hào)燈(紅)”、 “信號(hào)燈(黃)”、“信號(hào)燈(青綠)”、“尾燈(紅)”、“轉(zhuǎn)向指示燈(橙)”、“道路標(biāo)識(shí)(黃)”、 “道路標(biāo)識(shí)(藍(lán))”、“道路標(biāo)識(shí)(綠)”等在道路上行駛時(shí)需要看見的各種物體。當(dāng)然，特定物并不局限于圖5所示的物體。而且，特定物表格200中，特定物的特定具有優(yōu)先順序，該環(huán)境識(shí)別處理依照該優(yōu)先順序，對(duì)于從特定物表格200中的多個(gè)特定物中依次選擇出的每一個(gè)特定物執(zhí)行。特定物中，例如，特定物“信號(hào)燈(紅)”中對(duì)應(yīng)有用于特定特定物“信號(hào)燈(紅)”的一個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“I”、“4”。
代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a為相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194中的任意的識(shí)別標(biāo)識(shí)符，使用與特定特定物時(shí)最適合的亮度相對(duì)應(yīng)的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194來確定。并且，子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b使用如下的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194來確定，即，適合在雨、雪、雹、 霧等光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境中用來特定由特定物發(fā)出的光擴(kuò)散的部分的對(duì)象部位的亮度所對(duì)應(yīng)的的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符。
并且，針對(duì)由后述的環(huán)境判定單元168判定的、確定為在檢測(cè)區(qū)域中光發(fā)生了擴(kuò)散的環(huán)境的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)應(yīng)有代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a，針對(duì)在檢測(cè)區(qū)域中光沒有發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)應(yīng)有代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a和子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b。這里，相對(duì)于代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a而言，子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b中設(shè)定有低亮度范圍。這是由于對(duì)特定物進(jìn)行特定時(shí)，僅用代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a可能無法恰當(dāng)?shù)貦z測(cè)出其范圍。
本實(shí)施方式中，基于特定物表格200，在亮度圖像124內(nèi)的任意對(duì)象部位中滿足有關(guān)任意特定物的多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194 (亮度范圍192)條件的對(duì)象部位成為特定物的候補(bǔ)。例如，當(dāng)對(duì)象部位的亮度被包含于基于特定物“信號(hào)燈(紅)”的多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符 194的亮度范圍192之內(nèi)時(shí)，將該對(duì)象部位作為“信號(hào)燈(紅)”的候補(bǔ)。并且，將對(duì)象部位群組化的對(duì)象物被提取為類似特定物的形態(tài)時(shí)，例如，被群組化的對(duì)象物的大小被包含在 “信號(hào)燈(紅)”的幅度范圍“O. 2 O. 4m”之內(nèi)時(shí)，被判斷為特定物。被判斷為特定物的對(duì)象部位通過特定物固有的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符(識(shí)別編號(hào))被標(biāo)記。這里，對(duì)象部位假設(shè)為像素或集合像素的區(qū)塊，但本實(shí)施方式中，為了便于說明，假設(shè)為像素。
環(huán)境檢測(cè)單元154例如由檢測(cè)降雨的雨檢測(cè)單元和檢測(cè)降雪的雪檢測(cè)單元構(gòu)成， 若檢測(cè)到降雨或降雪，則將表示檢測(cè)到降雨的檢測(cè)信息或檢測(cè)到降雪的檢測(cè)信息輸出到環(huán)境判定單元168。并且，環(huán)境檢測(cè)單元154也可以在有無降雨或降雪的信息上附加降雨或降雪的量作為檢測(cè)信息，將其輸出到環(huán)境判定單元168。此外，環(huán)境檢測(cè)單元154的檢測(cè)并不局限于降雨或降雪，還可以檢測(cè)攝像裝置110的拍攝環(huán)境變?yōu)槟婀獾鹊?、所拍攝的圖像中的信號(hào)燈等對(duì)象物的光被擴(kuò)散的環(huán)境。
雨檢測(cè)單元例如包含發(fā)出紅外線的發(fā)光器件、將紅外線引導(dǎo)到前擋風(fēng)玻璃的棱鏡、將從前擋風(fēng)玻璃反射的紅外線作為對(duì)應(yīng)于受光強(qiáng)度的輸出值進(jìn)行輸出的受光器件。當(dāng)前擋風(fēng)玻璃上附著水滴時(shí)，照射到附著其水滴的部位的紅外線不會(huì)反射到受光器件，導(dǎo)致受光器件的輸出值降低。雨檢測(cè)單元在其輸出值在預(yù)定閾值以下時(shí)，檢測(cè)為降雨。雨檢測(cè)單元可以通過除此之外的各種現(xiàn)有技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。雪檢測(cè)單元也可以通過現(xiàn)有的各種技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，因此在此省略對(duì)其結(jié)構(gòu)等的詳細(xì)的描述。
中央控制單元156由包括中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)程序等的ROM、作為工作區(qū)的RAM 等的半導(dǎo)體集成電路構(gòu)成，通過系統(tǒng)總線158控制I/F單元150和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元152以及環(huán)境檢測(cè)單元154。而且，在本實(shí)施方式中，中央控制單元156具有作為亮度獲取單元160、 位置信息獲取單元162、顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單元164、群組化單元166、環(huán)境判定單元168、 外邊緣確定單元170、特定物確定單元172、圖案匹配單元174的功能。
亮度獲取單元160根據(jù)后述的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單元164的控制指令，從接收的亮度圖像124以對(duì)象部位(像素)單位獲取亮度(在像素單位中獲取三個(gè)色相(紅、綠、 藍(lán))的亮度)。這時(shí)，當(dāng)檢測(cè)區(qū)域122處于例如雨天或陰天時(shí)，亮度獲取單元160也可以調(diào)整白平衡之后獲取亮度，以能夠獲取原始的亮度。
位置信息獲取單元162根據(jù)后述的群組化單元166的控制指令，使用立體視覺法將距離圖像126中的檢測(cè)區(qū)域122內(nèi)的每個(gè)區(qū)塊的視差信息變換為包含水平距離X、離道路表面的高度I以及從本車輛I的相對(duì)距離z的三維位置信息。在此，視差信息表示距離圖像126中的各個(gè)對(duì)象部位的視差，而三維位置信息表示實(shí)際空間中的各個(gè)對(duì)象部位的相對(duì)距離的信息。因此，在使用的術(shù)語中，水平距離、高度、相對(duì)距離是指實(shí)際空間上的距離， 檢測(cè)距離是指距離圖像126上的距離。而且，當(dāng)視差信息并非以像素單位，而是以區(qū)塊單位 (即，以多個(gè)像素為單位)被導(dǎo)出時(shí)，該視差信息被視為屬于區(qū)塊的所有像素的視差信息， 從而能夠執(zhí)行像素單位的計(jì)算。
圖6為用于說明通過位置信息獲取單元162變換為三維位置信息的說明圖。位置信息獲取單元162將距離圖像126識(shí)別為如圖6所示的像素單位的坐標(biāo)系。這里，在圖6 中，將左下角設(shè)定為原點(diǎn)(0，0)，橫向方向設(shè)定為i坐標(biāo)軸，縱向方向設(shè)定為j坐標(biāo)軸。因此，具有視差dp的像素能夠由像素位置i、j和視差dp表示為(i, j, dp)。
將本實(shí)施方式中的實(shí)際空間上的三維坐標(biāo)系假設(shè)為以車輛I為中心的相對(duì)坐標(biāo)系。在此，將車輛I的行進(jìn)方向右側(cè)方設(shè)定為X軸的正方向，車輛I的上方設(shè)定為Y軸的正方向，車輛I的行進(jìn)方向(前方)設(shè)定為Z軸的正方向，經(jīng)過兩個(gè)攝像裝置110的中央的鉛直線和道路表面的交點(diǎn)作為原點(diǎn)(0，0，0)。此時(shí)，假設(shè)道路為平面時(shí)，道路表面與X-Z平面 (y = O) 一致。位置信息獲取單元162通過以下的數(shù)學(xué)式I 數(shù)學(xué)式3將距離圖像126上的區(qū)塊坐標(biāo)(i，j，dp)變換為實(shí)際空間上的三維的點(diǎn)坐標(biāo)(X，y, z)。
X = C D/2+z · P W · (i_I V)…數(shù)學(xué)式 I
y = C H+z · P W · (j-J V) · · ·數(shù)學(xué)式 2
z = K S/d P· · ·數(shù)學(xué)式 3
在此，⑶為攝像裝置110之間的間隔(基線長度)，PW為每一個(gè)像素的視角，CH為攝像裝置110自道路表面的布置高度，IV、JV為車輛I的正面方向無限遠(yuǎn)端的圖像上的坐標(biāo)(像素)，KS為距離系數(shù)(KS =⑶/PW)。
顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單元164基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元152的特定物表格200，根據(jù)對(duì)應(yīng)部位的亮度給對(duì)象部位設(shè)定顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符。
具體來說，顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單元164通過使亮度獲取單元160獲取亮度圖像 124上的任意對(duì)象部位的亮度。接著，顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單元164依次選擇登記在顏色表格190中的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194，判斷獲取的一個(gè)對(duì)象部位的亮度是否包含于依次選擇出的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194的亮度范圍192。然后，若對(duì)象部位的亮度包含于成為對(duì)象的亮度范圍192之內(nèi)，則對(duì)該對(duì)象部位設(shè)定該顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194，制作顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符 對(duì)應(yīng)圖。
顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單位164對(duì)于多個(gè)對(duì)象部位的每一個(gè)順序進(jìn)行這種各個(gè)對(duì)象部位的亮度與登記在顏色表格190上的多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194的亮度范圍192之間的一系列比較。這里，顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194的選擇順序遵從如上所述的表示在顏色表格190 上的優(yōu)先順序。即，在圖4的顏色表格190的例子中，以“鮮紅”、“黃”、“鮮青綠”、“紅”、“暗紅”、“暗黃”、“青綠”、“暗青綠”的順序執(zhí)行比較處理。
而且，按照所述優(yōu)先順序進(jìn)行比較的結(jié)果，當(dāng)判斷為對(duì)象部位的亮度包含于優(yōu)先順序高的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194的亮度范圍192時(shí)，就不會(huì)執(zhí)行有關(guān)優(yōu)先順序低于顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194的比較處理。因此，對(duì)于一個(gè)對(duì)象部位最多賦予一個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194。這是因?yàn)?，由于多個(gè)特定物不會(huì)在空間上重疊，因此由顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單位164 —旦設(shè)定為任意的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194的對(duì)象物就沒有必要判斷是否會(huì)是其他顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符 194。如此，通過排他地處理對(duì)象部位，能夠避免對(duì)已經(jīng)設(shè)定了顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194的對(duì)象部位進(jìn)行重復(fù)的設(shè)定處理，從而能夠減輕處理負(fù)荷。
圖7為用于說明顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)圖210的說明圖。顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)圖 210是在亮度圖像124中疊加顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194的圖。因此，在估計(jì)具有對(duì)應(yīng)于顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194的亮度范圍192的亮度的特定物的相應(yīng)位置上集中地設(shè)定有顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符 194。
例如，在顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)圖210中的局部對(duì)應(yīng)圖210a中，相當(dāng)于前行車輛的尾燈的多個(gè)對(duì)象部位212的亮度以顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“I”、顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“2”、顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“3”、顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“4”的順序與亮度范圍192進(jìn)行比較。其結(jié)果，因?yàn)閷?duì)象部位212 的亮度被包含在顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“4”的亮度范圍192內(nèi)，因此對(duì)應(yīng)特定物“尾燈(紅)”的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“4”。并且，在顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)圖210中的局部對(duì)應(yīng)圖210b中，因?yàn)橄喈?dāng)于信號(hào)燈的右側(cè)點(diǎn)亮部分的多個(gè)對(duì)象部位214的亮度被包含于顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“I” 的亮度范圍192內(nèi)，因此對(duì)象部位214的亮度對(duì)應(yīng)特定物“信號(hào)燈(紅)”的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“I”。進(jìn)一步，在顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)圖210中的局部對(duì)應(yīng)圖210c中，相當(dāng)于前行車輛的后燈的多個(gè)對(duì)象部位216的亮度以顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“I”、顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“2”、顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“3”的順序與亮度范圍192進(jìn)行比較，最終對(duì)應(yīng)特定物“尾燈(紅)”的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“4”和特定物“轉(zhuǎn)向指示燈(橙)”的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符“5”。圖7中示出亮度圖像124的多個(gè)對(duì)象部位上被賦予顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194的圖，但這種表示僅僅是為便于理解的概念性表示，實(shí)際上，在對(duì)象位置上用數(shù)據(jù)登記顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194。
群組化單元166以任意的對(duì)象部位為基點(diǎn)，將該對(duì)象部位和水平距離X的差值以及高度y的差值在預(yù)定范圍(例如，1. Om等)內(nèi)的、對(duì)應(yīng)于相同特定物的對(duì)象部位群組化， 作為對(duì)象物。這里，預(yù)定范圍用實(shí)際空間上的距離表示，且可以設(shè)定為任意的值。
具體來講，群組化單元166首先依次獲得亮度圖像124中的任意的對(duì)象部位的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194。然后，群組化單元166以該對(duì)象部位為基點(diǎn)，將對(duì)象部位和水平距離X的差值和高度y的差值在預(yù)定范圍內(nèi)的、滿足條件的對(duì)象部位群組化，作為對(duì)象物。這里，條件是設(shè)定有將作為基點(diǎn)的對(duì)象部位的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194作為代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a 的特定物所對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194(在本實(shí)施方式中，代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a和子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b)的對(duì)象部位。
這里，群組化單元166對(duì)于通過群組化而新增的對(duì)象部位也進(jìn)行如下群組化，即， 以該對(duì)象部位為基點(diǎn)，將水平距離X的差值和高度y的差值在預(yù)定范圍內(nèi)的、設(shè)定有與同一個(gè)特定物對(duì)應(yīng)的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a和子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b的對(duì)象部位群組化。 結(jié)果， 只要設(shè)定有與同一個(gè)特定物對(duì)應(yīng)的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a和子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符 194b的對(duì)象部位之間的距離在預(yù)定范圍之內(nèi)，則這些全部被群組化。
在此，群組化單元166使用實(shí)際空間上的水平距離X或高度y進(jìn)行判斷，但當(dāng)利用亮度圖像124或距離圖像126上的檢測(cè)距離判斷時(shí)，用于群組化的預(yù)定范圍的閾值會(huì)根據(jù)對(duì)象部位的相對(duì)距離z而變化。如圖2等所示，亮度圖像124或距離圖像126中，由于原本遠(yuǎn)近的物體都被表示在平面上，因此位于主體遠(yuǎn)處的物體被表示得小(短)，位于附近的物體被表示得大(長)。因此，亮度圖像124或距離圖像126中的預(yù)定范圍的閾值，例如對(duì)于位于遠(yuǎn)處的對(duì)象部位設(shè)定得較小，對(duì)于位于附近的對(duì)象部位設(shè)定得較大。由此，在遠(yuǎn)處和附近的檢測(cè)距離不同時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的群組化。
并且，在此，分別獨(dú)立判斷水平距離X的差值和高度I的差值，僅在所有差值被包含在預(yù)定范圍時(shí)才作為同一群組，但還可以依據(jù)其他的計(jì)算。例如，當(dāng)水平距離X的差值和高度y的差值的歐氏距離(Euclidean distance) ▽((水平距離x的差值)2 + (高度y的差值)2)被包含于預(yù)定范圍之內(nèi)時(shí)，也可以作為同一群組。通過所述計(jì)算，能夠?qū)С鰧?duì)象部位在實(shí)際空間上的正確的彼此距離，能夠提高群組化精度。
圖8為用于說明群組化單元166的處理的說明圖。這里，為了便于理解，省略示出顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194。群組化單元166在圖8(a)中示出的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)圖210中， 對(duì)預(yù)定范圍內(nèi)的、例如設(shè)定有對(duì)應(yīng)于特定物“信號(hào)燈(紅)”的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a和子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b的所有對(duì)象部位進(jìn)行群組化，如圖8(b)所示，作為對(duì)象物218。由此，提取特定物“信號(hào)燈(紅)”。
環(huán)境判定單元168判斷是否為檢測(cè)區(qū)域122的光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境。這里，光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境由如下原因產(chǎn)生，例如，因?yàn)榻涤昊蚪笛┑葘?dǎo)致前擋風(fēng)玻璃上附著水滴或擦拭該水滴時(shí)形成的水紋等。環(huán)境判定單元168在由環(huán)境檢測(cè)單元154輸出的檢測(cè)信息表示降雨或降雪時(shí)，判斷為檢測(cè)區(qū)域122的光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境。
圖9為用于說明外邊緣確定單元170的處理的說明圖。在這里，為了便于理解，圖中省略示出顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194。通過群組化單元166，對(duì)象部位被群組化而成為對(duì)象物之后，為了使數(shù)據(jù)處理變得容易，對(duì)象物將其外邊緣設(shè)定為例如矩形形狀。具體來講，在 構(gòu)成對(duì)象物的對(duì)象部位中，提取水平距離X在最左xl的對(duì)象部位和最右xr的對(duì)象部位，以及高度Y最小ymin的對(duì)象部位和最大ymax的對(duì)象部位。并且,將由x = xl、x = xr、y = ymin、 y = ymax這四條直線包圍的四邊形作為該對(duì)象物的外邊緣。
但是，如圖9 (a)所示，在雨天拍攝的信號(hào)燈的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)圖210中，信號(hào)燈的光源的光朝任意方向延伸(映射)擴(kuò)散。此時(shí)，如果用白色框線表示的四邊形的矩形區(qū)域設(shè)定為對(duì)象物的外邊緣，則比實(shí)際光源大的范圍被判定為對(duì)象物的外邊緣。
如此，對(duì)應(yīng)于擴(kuò)散的光的對(duì)象部位會(huì)降低特定物的特定精度，因此最好從對(duì)象物進(jìn)行排除。但是，在晴天，對(duì)應(yīng)于該擴(kuò)散的光的亮度范圍在特定信號(hào)燈的輪廓時(shí)被有效利用。為此，如果一律地排除屬于擴(kuò)散的光的亮度范圍中的對(duì)象部位，則可能導(dǎo)致晴天時(shí)對(duì)特定物進(jìn)行的特定精度。
因此，外邊緣確定單元170根據(jù)是否為光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境來選擇顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符 194，在對(duì)象物中將利用設(shè)定有所選擇的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194的對(duì)象部位所特定的外邊緣作為對(duì)象物的外邊緣。然而，在本實(shí)施方式中，以代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a或子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b作為例子，但是也可以利用多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的組合。
在圖9(b)中，模式性地舉例示出構(gòu)成對(duì)象物的對(duì)象部位230a、230b。這里,對(duì)象部位230a被對(duì)應(yīng)賦予代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a，對(duì)象部位230b被對(duì)應(yīng)賦予子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符 194b ο
外邊緣確定單元170針對(duì)被對(duì)應(yīng)賦予代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a的對(duì)象部位230a 提取水平距離X在最左Xl的對(duì)象部位和最右Xr的對(duì)象部位，以及高度Y最小ymin的對(duì)象部位和最大ymax的對(duì)象部位。并且，將其坐標(biāo)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元152。
并且，外邊緣確定單元170針對(duì)對(duì)應(yīng)有子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b的對(duì)象部位230b 提取水平距離X在最左Xl的對(duì)象部位和最右Xr的對(duì)象部位，以及高度Y最小ymin的對(duì)象部位和最大ymax的對(duì)象部位。并且，將其坐標(biāo)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元152。
接著，當(dāng)由環(huán)境判定單元168判斷為光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境時(shí)，外邊緣確定單元170使用被對(duì)應(yīng)賦予代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a的對(duì)象部位230a的坐標(biāo),用x = xl、x = xr、y = ymin、y = ymax這四條直線包圍的四邊形的矩形區(qū)域包含該多個(gè)對(duì)象部位。這時(shí)，在圖9(b)的例子中，外邊緣被確定為被對(duì)應(yīng)賦予子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b的最下端的4個(gè)對(duì)象部位 230b從對(duì)象物排除，包含剩余的12個(gè)對(duì)象部位230a、230b。
如上所述，相對(duì)于代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a而言，子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b設(shè)定為低亮度范圍。因此，在圖9(c)中用白色框線表示的那樣，外邊緣判定單元170排除亮度較低的、傾斜地延伸擴(kuò)散的光的影響，而基于亮度較高的對(duì)象部位來確定外邊緣。
如此，本實(shí)施方式的環(huán)境識(shí)別裝置130預(yù)先在特定物上對(duì)應(yīng)賦予用于特定不受擴(kuò)散之影響的光源部分的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a。因此，即使在雨天等，信號(hào)燈等的光源的光發(fā)生擴(kuò)散的情況下，外邊緣確定單元170也可以基于代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a而排除擴(kuò)散的光的影響，從而確定對(duì)象物的外邊緣使其恰當(dāng)?shù)匕庠?。并且，可以提高圖案匹配等后期處理的精度。
并且，當(dāng)由環(huán)境判定單元168判斷為光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境時(shí)，可以考慮一開始就只用代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a進(jìn)行群組化而構(gòu)成對(duì)象物。但是，例如在雨天，水滴并不是均勻地附著在前擋風(fēng)玻璃上，而且通過雨刷器擦拭后的水滴的分散程度也是千差萬別，因此光發(fā)生擴(kuò)散的程度根據(jù)情況有所不同。因此，如果一開始就只用代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a 進(jìn)行群組化，則例如可能發(fā)生不能將對(duì)應(yīng)于信號(hào)燈的對(duì)象部位作為一個(gè)對(duì)象物進(jìn)行群組化的情況。在本實(shí)施方式中，暫且由群組化單元166用代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a和子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b群組化對(duì)象部位之后，通過外邊緣確定單元170確定外邊緣，從而可以避免這種情況發(fā)生。
這里，例舉了針對(duì)是否為光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)應(yīng)賦予代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a、子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b的例子進(jìn)行了說明。但是，例如，環(huán)境判定單元168也可以獲得表示降雨量或降雪量的檢測(cè)信息，并基于該檢測(cè)信息分級(jí)別地判斷光發(fā)生擴(kuò)散的情況。此時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元152針對(duì)光發(fā)生擴(kuò)散的情況的各個(gè)級(jí)別對(duì)應(yīng)賦予從多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194選擇的一個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194的組合進(jìn)行存儲(chǔ)。并且，外邊緣確定單元170根據(jù)光發(fā)生擴(kuò)散的情況選擇組合。
具體來講，關(guān)于降雨，假設(shè)根據(jù)大雨、中雨、小雨等降雨量對(duì)降雨進(jìn)行了分級(jí)分類。 并且，假設(shè)例如根據(jù)降雨的分類，預(yù)先對(duì)應(yīng)地設(shè)定了由上述的雨檢測(cè)單元的受光器件輸出的輸出值(檢測(cè)信息)的范圍。環(huán)境判定單元168特定對(duì)應(yīng)于輸出值的降雨的分類，輸出到外邊緣確定單元170。這里，假定降雨量越多，光擴(kuò)散越嚴(yán)重。外邊緣確定單元170選擇根據(jù)光擴(kuò)散情況(大雨、中雨、小雨)而分級(jí)別地設(shè)定的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194的組合，基于所選擇的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194的組合而確定外邊緣。
如此，外邊緣確定單元170根據(jù)分級(jí)別地設(shè)置的光擴(kuò)散情況來區(qū)別使用顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194的多個(gè)組合，從而可以使用更符合降雨量或降雪量等環(huán)境的亮度范圍192，確定對(duì)象物的外邊緣。
如上所述，由于亮度圖像124的光擴(kuò)散由降雨或降雪引起，因此環(huán)境識(shí)別裝置130 通過具備降雨檢測(cè)單元或降雪檢測(cè)單元，基于降雨或降雪來可靠地掌握光擴(kuò)散情況，從而可以將對(duì)象物的外邊緣確定為恰當(dāng)?shù)拇笮　?br> 由此，環(huán)境識(shí)別裝置130可以從亮度圖像124提取一個(gè)或多個(gè)對(duì)象物作為特定物， 并可以將該信息用于各種控制。例如，通過提取特定物“信號(hào)燈(紅)”，可以掌握該對(duì)象物為不移動(dòng)的固定物的同時(shí)，如果該對(duì)象物是與本車輛車道有關(guān)的信號(hào)燈，則可以掌握本車輛I應(yīng)該停車或減速。并且，通過提取特定物“尾燈(紅)”，能夠掌握該處有與本車輛I共同行使的前行車輛，且該前行車輛的背面位于特定物“尾燈(紅)”的相對(duì)距離z。
由群組化單元166群組化的對(duì)象物只要滿足預(yù)定的條件，則特定物確定單元172 將該對(duì)象物確定為特定物。例如，如圖5所示，當(dāng)特定物表格200中對(duì)應(yīng)賦予幅度范圍202 時(shí)，特定物確定單元172基于特定物表格200，只要對(duì)象物的大小(對(duì)象物的水平距離X的幅度和高度I的幅度的全部)被包含于特定物的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a的幅度范圍202 之中，則將該對(duì)象物確定為成為對(duì)象的特定物。并且，也可以對(duì)對(duì)象物的水平距離X的幅度和高度y的幅度分別設(shè)定幅度范圍202。在此，將對(duì)象物視為特定物時(shí)，確認(rèn)是否具有適當(dāng)?shù)拇笮?。因此，?dāng)未被包含于幅度范圍202時(shí)，可以作為對(duì)于該環(huán)境識(shí)別處理無用的信息而剔除。例如，在使用圖8的例子中，由于圖8(b)的對(duì)象物218的大小被包含在特定物“信號(hào)燈(紅)”的幅度范圍“O. 2 O. 4m”中，因此恰當(dāng)?shù)乇惶囟樘囟ㄎ铩靶盘?hào)燈(紅)”。
如此，在環(huán)境識(shí)別裝置130中，能夠從亮度圖像124提取一個(gè)或多個(gè)對(duì)象物作為特定物，并能夠?qū)⒃撔畔?yīng)用于各種控制。例如，通過提取特定物“信號(hào)燈(紅)”，能夠掌握該對(duì)象物是不移動(dòng)的固定的物體的同時(shí)，若該對(duì)象物是與本車輛車道有關(guān)的信號(hào)燈，則能夠掌握本車輛I應(yīng)停止或減速。而且，通過提取特定物“尾燈(紅)”，能夠掌握該處有與本車輛I共同行使的前行車輛，且該前行車輛的背面位于特定物“尾燈(紅)”的相對(duì)距離Z。
然而，由于多個(gè)特定物在空間上不會(huì)重合，因此通過特定物確定單元172 —旦被確定為特定物的對(duì)象物，就沒有必要再判斷是否為其他特定物。因此，上述群組化單元166 排除構(gòu)成由特定物確定單元172確定為特定物的對(duì)象物的對(duì)象部位之后進(jìn)行群組化處理。 即，關(guān)于所選擇的一個(gè)特定物的特定物確定處理中，一旦被確定為特定物的對(duì)象部位，在關(guān)于其他特定物的群組化處理中就不再用作群組化處理對(duì)象。如此，通過排他地處理對(duì)象部位，能夠避免對(duì)已經(jīng)確定了特定物的對(duì)象部位進(jìn)行重復(fù)的群組化處理，從而能夠減輕處理負(fù)荷。
當(dāng)特定物確定單元172所確定的特定物例如為“標(biāo)識(shí)”，且假設(shè)其中標(biāo)記有限制速度時(shí)，圖案匹配單元174進(jìn)一步對(duì)所標(biāo)記的數(shù)值執(zhí)行圖案匹配，特定該數(shù)值。由此，環(huán)境識(shí)別裝置130能夠識(shí)別本車輛車道的限制速度等。
在本實(shí)施方式中，首先通過特定物確定單元172提取被限定為多個(gè)的特定物，并僅進(jìn)行與該提取的特定物的圖案匹配即可。因此，與以往的對(duì)亮度圖像124的整個(gè)面進(jìn)行圖案匹配相比，能夠顯著地減少處理負(fù)荷。
(環(huán)境識(shí)別方法)
以下，基于圖10至圖14的流程圖說明環(huán)境識(shí)別裝置130的具體的處理。圖10示出關(guān)于從圖像處理裝置120接收到距離圖像(視差信息)126時(shí)的中斷處理的整個(gè)流程，圖 11至圖14示出其中的個(gè)別的子程序。而且，在此，例舉像素作為對(duì)象部位，并將亮度圖像 124和距離圖像126的左下角作為原點(diǎn)，且在圖像的水平方向的I 600個(gè)像素、垂直方向的I 200個(gè)像素的范圍執(zhí)行依照該環(huán)境識(shí)別方法的處理。而且，在此假設(shè)作為對(duì)象的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194和特定物的數(shù)量為8個(gè)。
如圖10所示，以距離圖像126的接收信號(hào)為契機(jī)，產(chǎn)生依照該環(huán)境識(shí)別方法的中斷時(shí)，參照由圖像處理裝置120獲得的亮度圖像124而在對(duì)象部位設(shè)定顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符 194，生成顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)圖210 (S300)。
接著，在顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)圖210中距離相近且設(shè)定的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符滿足條件的對(duì)象部位被群組化，成為對(duì)象物(S302)，針對(duì)對(duì)象物進(jìn)行外邊緣確定處理(S304)。并且，對(duì)象物被確定為特定物(S306)。若有必要從確定的特定物進(jìn)一步獲取信息，則通過圖案匹配單元174執(zhí)行特定物的圖案匹配(S308)。然后結(jié)束該中斷處理。
(顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)圖生成處理S300)
參照?qǐng)D11，顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單元164對(duì)用于確定對(duì)象部位(像素)的垂直變量j進(jìn)行初始化(代入“O”)(S350)。接著，顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單元164在垂直變量j上加(累加)“1”，同時(shí)對(duì)水平變量i進(jìn)行初始化(代入“O”)(S352)。接著，顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單元164在水平變量上加“1”，并對(duì)特定物變量m進(jìn)行初始化(S354)。在此，設(shè)定水平變量i和垂直變量j是為了對(duì)整個(gè)600X200的像素執(zhí)行該顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)圖生成處理，設(shè)定特定物變量m是為了對(duì)每個(gè)像素順序地比較8個(gè)特定物。
顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單元164使亮度獲取單元160從亮度圖像124中獲得作為對(duì)象部位的像素(i，j)的亮度(3356)，并在特定物變量111中加“1”(3358)，獲得特定物(m)的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的亮度范圍192(S360)，并判斷像素(i，j)的亮度是否被包含在特定物(m)的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的亮度范圍192(S362)。
若像素(i，j)的亮度被包含于特定物(m)的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的亮度范圍 192 (S362的“是”)，則顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單元164針對(duì)該對(duì)象部位設(shè)定顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符 P而變成像素(i，j，P) (S364)。而且，若像素(i，j)的亮度未包含在特定物(m)的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的亮度范圍192 (S362的“否”)，則判斷特定物變量m是否超過作為特定物的最大數(shù)量的8(S366)。在此，若特定物變量m并未超過最大值(S366的“否”)，則從步驟 S358的特定物變量m的累加處理開始重復(fù)執(zhí)行。而且，若特定物變量m超過最大值(S366 的“是”)，則認(rèn)為對(duì)應(yīng)于該像素(i，j)的特定物不存在，處理轉(zhuǎn)到下一步驟S368。
接著，顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單元164判斷水平變量i是否超過作為水平像素的最大值的600(S368)，若水平變量i并沒有超過最大值(S368的“否”)，則從步驟S354的水平變量i的累加處理開始重復(fù)執(zhí)行。而且，若水平變量i超過最大值US368中的“是”)，則顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單元164判斷垂直變量j是否超過作為垂直像素的最大值的200 (S370)。 接著，若垂直變量j并未超過最大值(S370的“否”)，則從步驟S352的垂直變量j的累加處理開始重復(fù)執(zhí)行。而且，若垂直變量j超過最大值(S370的“是”)，則終止該顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)圖生成處理。
(群組化處理S302)
參照?qǐng)D12，群組化單元166參照用于群組化對(duì)象部位的預(yù)定范圍(S400)，初始化 (代入“O”)用于特定對(duì)象部位(像素)的垂直變量j (S402)。接著，群組化單元166在垂直變量j上加“1”，同時(shí)初始化(代入“O”)水平變量i (S404)。接著，群組化單元166在水平變量i上加“I” (S406)。
群組化單元166從亮度圖像124獲取包含作為對(duì)象部位的視差信息dp的像素(i， j,p, dp),將包含視差信息dp的像素(i, j,p, dp)坐標(biāo)變換為實(shí)際空間上的點(diǎn)(x, y, z),作為像素(i，j，P，dp, x, y, z) (S408)。然后,判斷該像素(i, j, p, dp, x, y, z)上是否存在有效(不是零)的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符P且是否還沒有被賦予群組號(hào)g(S410)。在此，若存在有效的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符P且還沒有被賦予群組號(hào)g (S410的“是”)，則群組化單元166判斷其像素的實(shí)際空間上的坐標(biāo)(X，1，z)的預(yù)定范圍之內(nèi)是否存在設(shè)定有對(duì)應(yīng)于以該顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符P為代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的特定物的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a和子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符 194b的其他的一個(gè)或多個(gè)像素且其像素是否還沒有被賦予群組號(hào)g(S412)。
若存在設(shè)定有代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a和子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b的其他的像素 (i, j,p,dp,x,y, z)，且其像素上未被賦予群組號(hào)g(S412的“是”)，則群組化單元166將還沒有用作群組號(hào)的號(hào)中的最小值分配給包括自身的預(yù)定范圍內(nèi)的所有像素(S414)。
如此，當(dāng)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符相同的對(duì)象部位在預(yù)定范圍之內(nèi)存在有多個(gè)時(shí)，通過賦予一個(gè)群組號(hào)g而執(zhí)行群組化。此時(shí)，采用還未用作群組號(hào)的號(hào)中的最小值的理由在于對(duì)群組標(biāo)號(hào)時(shí)，盡可能避免出現(xiàn)空號(hào)。據(jù)此，防止群組號(hào)g的最大值無端地變大，從而能夠減輕處理負(fù)荷。
當(dāng)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符P不是有效值(非零)或者雖是有效值但已經(jīng)被賦予了群組號(hào) g時(shí)(S410中的“否”)、當(dāng)不存在顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194相同的其他像素或者雖存在但其所有像素已經(jīng)被賦予了群組號(hào)g時(shí)(S412中的“否”)，處理轉(zhuǎn)移到下一個(gè)步驟S416。
接著，群組化單元166判斷水平變量i是否超過作為水平像素的最大值的 600(S416)，若水平變量i并未超過最大值(S416的“否”)，則從步驟S406的水平變量i的累加處理開始重復(fù)執(zhí)行。而且，若水平變量i超過最大值(S416的“是”)，則群組化單元166 判斷垂直變量j是否超過作為垂直像素的最大值的200(S418)。然后，若垂直變量j沒有超過最大值(S418中的“否”)，則從步驟S404的垂直變量j的累加處理開始重復(fù)。而且，若垂直變量j超過最大值(S418的“是”)，則終止該群組化處理。
(外邊緣確定處理S304)
參照?qǐng)D13，群組化單元166對(duì)用于特定群組的群組變量k進(jìn)行初始化(代入“O”) (S450)。接著，群組化單元166對(duì)群組變量k加“I” (S452)。
群組化單元166判斷亮度圖像124中是否存在群組號(hào)g為群組變量k的對(duì)象部位 (S454)。如果存在(S454的“是”)，則從賦予了該群組號(hào)g的多個(gè)對(duì)象部位中分別提取賦予了代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a的對(duì)象部位和賦予了子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b的對(duì)象部位。然后，關(guān)于代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a和子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b分別提取水平距離x在最左 xl的對(duì)象部位和最右xr的對(duì)象部位，以及高度Y最小ymin的對(duì)象部位和最大ymax的對(duì)象部位(S456)。接著，將其坐標(biāo)對(duì)應(yīng)到群組號(hào)g之后存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元152中(S458)。
環(huán)境判定單元168基于檢測(cè)信息判斷是否為因降雨或降雪導(dǎo)致檢測(cè)區(qū)域122中的光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境(S460)。當(dāng)確定為光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境時(shí)(S460的“是”)，外邊緣確定單元170基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元152的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a的坐標(biāo)，確定外邊緣 (S462)。當(dāng)不是光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境時(shí)(S460的“否”)，外邊緣確定單元170基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元152的子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b的坐標(biāo)，確定外邊緣(S464)。但是，當(dāng)對(duì)應(yīng)于代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a的對(duì)象部位不包含在對(duì)應(yīng)于子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b的對(duì)象部位中時(shí)，基于代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194a和子顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194b的坐標(biāo)確定外邊緣。
接著，群組化單元166判斷群組變量k是否超過對(duì)象部位群組化處理中設(shè)定的群組號(hào)的最大值(S466)。然后，若群組變量k沒有超過最大值(S466中的“否”)，則從步驟 S452的群組變量k的累加處理開始重復(fù)執(zhí)行。而且，若群組變量k超過了最大值(S466中的“是”)，則終止該外邊緣確定處理。CN 102975678 A書明說14/15 頁(特定物確定處理S306)
參照?qǐng)D14，特定物確定單元172參照特定物表格200的各特定物的幅度范圍 202 (S500)，對(duì)用于特定群組的群組變量k進(jìn)行初始化(代入“O”)(S502)。接著，特定物確定單元172在群組變量k上加“ I ” (S504)。
特定物確定單元172判斷亮度圖像124中是否存在群組號(hào)g為群組變量k的對(duì)象物(S506)，若存在(S506的“是”)，則基于通過外邊緣確定處理確定的外邊緣計(jì)算被賦予該群組號(hào)g的對(duì)象物的大小(S508)。接著，判斷所計(jì)算出的大小是否被包含在以對(duì)群組號(hào)g為群組變量k的對(duì)象物對(duì)應(yīng)賦予的代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符P表示的特定物的幅度范圍 202 (S510)。例如，當(dāng)對(duì)象物的大小的水平方向成分在以代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符P表示的特定物的幅度范圍202之內(nèi)，且對(duì)象物的大小的垂直方向成分在以代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符P表示的特定物的幅度范圍202之內(nèi)，則對(duì)象物被判定為包含于以代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符P表示的特定物的寬度范圍202。
若大小被包含于以代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符P表示的特定物的幅度范圍202(S510的 “是”)，則特定物確定單元172將該對(duì)象物確定為由代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符P表示的特定物 (S512)。若大小未包含于以代表顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符P表不的特定物的幅度范圍202(S510的 “否”)，或不存在群組號(hào)g為群組變量k的對(duì)象物時(shí)(S506的“否”)，處理轉(zhuǎn)到下一步驟 S514。
接著，特定物確定單元172判斷群組變量k是否超過群組化處理中設(shè)定的群組號(hào)的最大值(S514)。然后，若群組變量k沒有超過最大值(S514中的“否”)，則從步驟S504的群組變量k的累加處理開始重復(fù)執(zhí)行。而且，若群組變量k超過了最大值(S514中的“是”)， 則終止該特定物確定處理。據(jù)此，被群組化的對(duì)象物正式被確定為特定物。
如上所述，根據(jù)環(huán)境識(shí)別裝置130，在雨天等光容易擴(kuò)散的環(huán)境中能夠提高對(duì)象物的特定精度，而且可以避免錯(cuò)誤識(shí)別。
并且，在特定物表格200中對(duì)應(yīng)設(shè)定的一個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194中僅使用預(yù)先設(shè)定的顏色表格190的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194，從而無需無端地判定多個(gè)亮度范圍，而只要判定預(yù)定數(shù)量的亮度范圍192即可，因此可以大幅度地減輕處理負(fù)荷。
而且，還提供使計(jì)算機(jī)執(zhí)行環(huán)境識(shí)別裝置130的功能的程序或記錄該程序的計(jì)算機(jī)可讀軟盤、光磁盤、ROM、CD、DVD、BD等記錄介質(zhì)。在此，程序是利用任意的語言或記述方法記述的數(shù)據(jù)處理方法。
以上的說明中，參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不局限于已說明的實(shí)施方式。本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)知道在權(quán)利要求書所記載的范疇之內(nèi)導(dǎo)出各種變更例或修改例是顯而易見的，但顯然這些都屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。
例如，雖然在上述的實(shí)施方式的特定物表格200中對(duì)特定物僅對(duì)應(yīng)地賦予預(yù)先在顏色表格190中確定的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符194，但也可以對(duì)每個(gè)特定物對(duì)應(yīng)賦予任意的多個(gè)亮度范圍。
而且，在上述實(shí)施方式中，基于利用多個(gè)攝像裝置110的圖像數(shù)據(jù)之間的視差導(dǎo)出對(duì)象物的三維位置，但并不局限于所說明的情況，例如，可以利用激光雷達(dá)測(cè)距裝置等已知的各種距離測(cè)量裝置。在此，激光雷達(dá)測(cè)距裝置通過向檢測(cè)區(qū)域122發(fā)射激光光束，并接收該激光光束到達(dá)物體之后反射的光，從而根據(jù)所需時(shí)間測(cè)量至物體的距離。17
并且，在上述的實(shí)施方式中，舉出位置信息獲取單元162從圖像處理裝置120接收距離圖像(視差信息)126而生成三維位置信息的例子。但是，并不局限于所說明的情況， 也可以由圖像處理裝置120預(yù)先生成三維的位置信息，再由位置信息獲取單元162獲取所生成的三維位置信息。據(jù)此，實(shí)現(xiàn)功能的分散，能夠減輕環(huán)境識(shí)別裝置130的處理負(fù)荷。
并且，在上述的實(shí)施方式中，雖然以由攝像裝置110獲取彩色圖像為前提進(jìn)行了說明，但并不局限于這種情況，即使獲取單色圖像，也能執(zhí)行本實(shí)施方式。此時(shí)，顏色表格 190由單色的亮度定義。
并且，在上述的實(shí)施方式中，亮度獲取單元160、位置信息獲取單元162、顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單元164、群組化單元166、環(huán)境判定單元168、外邊緣確定單元170、特定物確定單元172、圖案匹配單元174由中央控制單元156通過軟件運(yùn)行。但是，上述的功能單元也可以由硬件構(gòu)成。
并且，特定物確定單元172基于例如對(duì)象物的大小被包含于特定物的幅度范圍 202的情況來確定特定物，但并不局限于此，也可以在滿足其他各種條件時(shí)確定為特定物。 例如，對(duì)象物中的水平方向和鉛直方向的相對(duì)距離z的推移幾乎相等(連續(xù))時(shí)或相對(duì)于z 坐標(biāo)的相對(duì)移動(dòng)速度相同時(shí)確定為特定物。此時(shí)，對(duì)象物中的水平方向及鉛直方向的相對(duì)距離z的推移可根據(jù)借助霍夫變換或最小平方法的近似直線確定。
在此，本說明書中的環(huán)境識(shí)別方法的各個(gè)步驟并不一定要按照流程圖中記載的順序按時(shí)間順序進(jìn)行處理，也可以包含并行處理或通過子程序的處理。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明可利用于基于檢測(cè)區(qū)域中的對(duì)象物的亮度來識(shí)別該對(duì)象物的環(huán)境識(shí)別裝置及環(huán)境識(shí)別方法。
權(quán)利要求
1.ー種環(huán)境識(shí)別裝置，其特征在于，包括 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元，使預(yù)先設(shè)定的預(yù)定數(shù)量的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符與亮度范圍一一對(duì)應(yīng)，并針對(duì)多個(gè)特定物的每ー個(gè)對(duì)應(yīng)多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符，同時(shí)針對(duì)是否為檢測(cè)區(qū)域中光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境的檢測(cè)結(jié)果的每一個(gè)對(duì)應(yīng)從該多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符選擇的ー個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的組合而進(jìn)行存儲(chǔ)； 亮度獲取単元，用于獲取所述檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的對(duì)象部位的亮度； 顔色識(shí)別標(biāo)識(shí)符設(shè)定單元，基于存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的顔色識(shí)別標(biāo)識(shí)符與亮度范圍的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)所述對(duì)象部位的亮度而在該對(duì)象部位設(shè)定顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符； 群組化單元，基于存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的特定物與顔色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將水平距離的差值和高度的差值在預(yù)定范圍內(nèi)的、設(shè)定有對(duì)應(yīng)于同一個(gè)特定物的一個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的對(duì)象部位群組化而作為對(duì)象物； 環(huán)境判定単元，判定是否為所述檢測(cè)區(qū)域中發(fā)生光擴(kuò)散的環(huán)境； 外邊緣確定單元，根據(jù)是否為光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境而選擇所述組合，在所述對(duì)象物中，將利用設(shè)定有所選擇的該組合的顔色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的所述對(duì)象部位而特定的外邊緣作為該對(duì)象物的外邊緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)境識(shí)別裝置，其特征在干，進(jìn)ー步包含檢測(cè)降雨的雨檢測(cè)単元，所述環(huán)境判定単元在所述雨檢測(cè)單元檢測(cè)到降雨時(shí)，判定為所述光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的環(huán)境識(shí)別裝置，其特征在干，進(jìn)ー步包含檢測(cè)降雪的雪檢測(cè)單元，所述環(huán)境判定単元在所述雪檢測(cè)單元檢測(cè)到降雪時(shí)，判定為所述光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的環(huán)境識(shí)別裝置，其特征在干， 所述環(huán)境判定単元分級(jí)別地判斷所述光的擴(kuò)散情況， 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元在所述光的擴(kuò)散情況的各級(jí)別的每ー個(gè)級(jí)別對(duì)應(yīng)賦予從所述多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符選擇的ー個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的組合進(jìn)行存儲(chǔ)， 所述外邊緣確定単元根據(jù)所述光的擴(kuò)散情況選擇所述組合，并在所述對(duì)象物中，將利用設(shè)定有所選擇的該組合的顔色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的所述對(duì)象部位而特定的外邊緣作為該對(duì)象物的外邊緣。
5.ー種環(huán)境識(shí)別方法，其特征在干， 獲取檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的對(duì)象部位的亮度； 基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符與亮度范圍的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)所述對(duì)象部位的亮度而在該對(duì)象部位設(shè)定顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符； 基于存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的特定物與顔色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將水平距離的差值和高度的差值在預(yù)定范圍內(nèi)的、設(shè)定有對(duì)應(yīng)于同一個(gè)特定物的一個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的對(duì)象部位群組化而作為對(duì)象物； 判定是否為所述檢測(cè)區(qū)域中發(fā)生光擴(kuò)散的環(huán)境； 基于存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的、對(duì)于是否為所述檢測(cè)區(qū)域中光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境的檢測(cè)結(jié)果的每ー個(gè)的、從所述多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符選擇的ー個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的組合的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)是否為光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境而選擇所述組合； 在所述對(duì)象物中，將利用設(shè)定有所選擇的所述組合的顔色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的所述對(duì)象部位而特定的外邊緣作為該對(duì)象物的外邊緣。
全文摘要
本發(fā)明涉及環(huán)境識(shí)別裝置及環(huán)境識(shí)別方法，本發(fā)明的環(huán)境識(shí)別裝置獲取檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的對(duì)象部位的亮度；基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符與亮度范圍的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)對(duì)象部位的亮度而在該對(duì)象部位設(shè)定顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符；基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的特定物與顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將水平距離的差值和高度的差值在預(yù)定范圍內(nèi)的、設(shè)定有對(duì)應(yīng)于同一個(gè)特定物的一個(gè)或多個(gè)顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的對(duì)象部位群組化而作為對(duì)象物；在對(duì)象物中，將利用設(shè)定有根據(jù)是否為光發(fā)生擴(kuò)散的環(huán)境來選擇的顏色識(shí)別標(biāo)識(shí)符的對(duì)象部位而特定的外邊緣作為對(duì)象物的外邊緣。根據(jù)本發(fā)明，在雨天等光容易擴(kuò)散的環(huán)境中也能提高對(duì)象物的特定精度，因此可以避免錯(cuò)誤識(shí)別。
文檔編號(hào)G06T1/00GK102975678SQ20121013897
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者木戶辰之輔 申請(qǐng)人:富士重工業(yè)株式會(huì)社