部30、顯示控制部32及存儲(chǔ)部34。
[0034]攝像頭14、車(chē)速傳感器16、偏航角速度傳感器18及制動(dòng)傳感器20輸出的各信號(hào)通過(guò)輸入輸入部28被輸入給E⑶22。另外，E⑶22發(fā)出的各信號(hào)通過(guò)輸入輸出部28被輸出給揚(yáng)聲器24和顯示裝置26。輸入輸出部28具有用于將所輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的未圖示的A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0035]運(yùn)算部30根據(jù)攝像頭14、車(chē)速傳感器16、偏航角速度傳感器18及制動(dòng)傳感器20輸出的各信號(hào)，進(jìn)行運(yùn)算，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，生成對(duì)揚(yáng)聲器24和顯示裝置26輸出的信號(hào)。運(yùn)算部30具有積分對(duì)象圖像制作部40、數(shù)據(jù)生成部(數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu))42、數(shù)據(jù)壓縮處理部44、數(shù)據(jù)獲得部46 (數(shù)據(jù)取得機(jī)構(gòu))、識(shí)別對(duì)象區(qū)域確定部48 (識(shí)別對(duì)象區(qū)域確定機(jī)構(gòu))、對(duì)象識(shí)別部50 (對(duì)象識(shí)別機(jī)構(gòu))及對(duì)象物檢測(cè)部52的功能。
[0036]運(yùn)算部30中的各功能是通過(guò)讀取并執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部34中的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)?；蛘撸龀绦蚩梢酝ㄟ^(guò)未圖示的無(wú)線(xiàn)通信裝置(功能手機(jī)、智能手機(jī)等)由外部提供。
[0037]顯示控制部32是用于對(duì)顯示裝置26進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的控制電路。顯示控制部32通過(guò)輸入輸出部28將用于顯示控制的信號(hào)輸出給顯示裝置26，以驅(qū)動(dòng)該顯示裝置26。從而使顯示裝置26能夠顯示各種圖像(拍攝圖像Im、圖標(biāo)等)。
[0038]存儲(chǔ)部34 由 RAM (Random Access Memory)和 ROM (Read Only Memory)等構(gòu)成，其中，RAM存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的拍攝信號(hào)和用于各種運(yùn)算處理的臨時(shí)數(shù)據(jù)等；R0M存儲(chǔ)執(zhí)行程序、對(duì)應(yīng)表格或者圖等。
[0039]本實(shí)施方式所涉及的對(duì)象物識(shí)別裝置10基本上如上構(gòu)成。下面對(duì)該對(duì)象物識(shí)別裝置10的動(dòng)作進(jìn)行大致說(shuō)明。
[0040]ECU22每隔規(guī)定的幀間隔或者說(shuō)按照規(guī)定的周期(例如，每I秒鐘30幀)，將攝像頭14輸出的模擬的影像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，暫時(shí)存入存儲(chǔ)部34中。然后，ECU22對(duì)從存儲(chǔ)部34中讀取出的拍攝圖像Im(車(chē)輛12的前方圖像)進(jìn)行各種運(yùn)算處理。
[0041 ] E⑶22 (尤其是運(yùn)算部30)，基于對(duì)拍攝圖像Im的處理結(jié)果，根據(jù)需要，綜合考慮表示車(chē)輛12的行駛狀態(tài)的各信號(hào)(車(chē)速Vs、偏航角速度Yr及操作量Br)，將存在于車(chē)輛12前方，作為監(jiān)測(cè)對(duì)象物體的行人、動(dòng)物等(下面稱(chēng)為“監(jiān)測(cè)對(duì)象物”或者僅稱(chēng)為“對(duì)象物”)檢測(cè)出來(lái)。
[0042]在由運(yùn)算部30判斷出車(chē)輛12與監(jiān)測(cè)對(duì)象物接觸的可能性較高時(shí)，E⑶22控制對(duì)象物識(shí)別裝置10的各輸出部，以喚起駕駛員的注意。ECU22例如通過(guò)揚(yáng)聲器24輸出警報(bào)聲(例如，嗶嗶…的聲音)，并且使可在顯示裝置26上看到的拍攝圖像Im中的監(jiān)測(cè)對(duì)象物的部位突出顯示。
[0043]另外，本實(shí)施方式中的對(duì)象物對(duì)象物識(shí)別裝置10搭載在作為移動(dòng)物體的車(chē)輛12上，但是，并不局限于此方式和用途。例如，對(duì)象物識(shí)別裝置10可以從固定在包括建筑物在內(nèi)的靜止物體上的攝像頭14依次獲得拍攝圖像。
[0044]接下來(lái)，參照?qǐng)D3的流程圖說(shuō)明對(duì)象物識(shí)別裝置10的詳細(xì)動(dòng)作。另外，在車(chē)輛10處于行駛過(guò)程中時(shí)，對(duì)每一幀圖像執(zhí)行本處理的流程。
[0045]在步驟S1，E⑶22，獲得(被輸入)攝像頭14拍攝的每一幀圖像的輸出信號(hào)，即攝像頭14拍攝到的車(chē)輛12的前方(規(guī)定視角范圍)的拍攝圖像Im。
[0046]圖4A所示為，獲得的一幀在任意時(shí)刻拍攝的拍攝圖像Im。拍攝圖像Im所表示的原圖像區(qū)域(下面稱(chēng)為圖像區(qū)域60)呈橫向較長(zhǎng)的矩形(例如，橫向上1200像素，縱向上600像素)。在該圖像區(qū)域60內(nèi)，分別存在有車(chē)輛12行駛的道路區(qū)域(下面僅稱(chēng)為“道路62”)、沿道路62大致隔開(kāi)相等間隔設(shè)置的多個(gè)電線(xiàn)桿區(qū)域(下面僅稱(chēng)為“電線(xiàn)桿64”)，道路62上的行人區(qū)域(下面僅稱(chēng)為“行人66”)。
[0047]如圖4B所示，將拍攝圖像Im上與實(shí)際路面(道路62)和人體(行人66)的接觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)定為基準(zhǔn)位置68。然后，根據(jù)基準(zhǔn)位置68，按照預(yù)先設(shè)定的規(guī)則，設(shè)定出矩形的識(shí)別對(duì)象區(qū)域70 (虛線(xiàn)所圖示的框內(nèi)的區(qū)域)。這里，識(shí)別對(duì)象區(qū)域70相當(dāng)于，想要識(shí)別是否存在包括行人66在內(nèi)的對(duì)象物或者識(shí)別該對(duì)象物的種類(lèi)所進(jìn)行的處理的目標(biāo)區(qū)域(對(duì)象區(qū)域)。
[0048]在步驟S2中，積分對(duì)象圖像制作部40根據(jù)在步驟SI所輸入的拍攝圖像Im，制作出積分對(duì)象圖像81-88。為了明確制作積分對(duì)象圖像81等的目的，首先，對(duì)表示圖像的局部區(qū)域的輝度強(qiáng)度和輝度梯度特征的HOG (Histograms of Oriented Gradient ;方向梯度(統(tǒng)計(jì))直方圖)特征量進(jìn)行說(shuō)明。
[0049]如圖5A所示，通過(guò)將識(shí)別對(duì)象區(qū)域70分割為多個(gè)格子，使其呈格子狀，從而分別定義出多個(gè)區(qū)間72。在本圖所示的例子中，矩形的識(shí)別對(duì)象區(qū)域70在二維平面上被平均分害J，其行數(shù)為8個(gè)，列數(shù)為6個(gè)。從識(shí)別對(duì)象區(qū)域70中選擇出I個(gè)作為直方圖的制作單位的區(qū)間72。并且，該區(qū)間72例如由縱向6個(gè)像素，橫向6個(gè)像素，總計(jì)36個(gè)像素74構(gòu)成。
[0050]如圖5B所示，針對(duì)每個(gè)構(gòu)成區(qū)間72的像素74，計(jì)算出輝度的二維梯度(Ix，Iy)。在這種情況下，輝度梯度強(qiáng)度I和輝度梯度角Θ (O g Θ ^ 231)按照下面的式(I)和式
(2)計(jì)算出來(lái)。
[0051]I=(IxiIy2)11-(I)
[0052]Θ =Iarf1(IyZlx)WO
[0053]標(biāo)記在第I行的各格子內(nèi)的箭頭表示平面上輝度梯度的方向。實(shí)際上，所有像素74的輝度梯度強(qiáng)度I和輝度梯度角Θ都被計(jì)算出來(lái)，但是，圖中省略了第2行之后的表示輝度梯度的方向的箭頭。
[0054]圖5C表示針對(duì)一個(gè)區(qū)間72，制作出來(lái)的關(guān)于輝度梯度角Θ的直方圖。直方圖的橫軸表示輝度梯度角Θ，直方圖的縱軸表示像素?cái)?shù)。在本圖所示的例子中，輝度梯度角Θ分別被劃分為第I部分(O = Θ ^ JT/4)、第2部分(31/4 = Θ ^ 31/2)、…及第8部分(Ji /7 = Θ = 2 )的8個(gè)部分(分類(lèi))。
[0055]并且，對(duì)每個(gè)區(qū)間72的直方圖(輝度梯度強(qiáng)度1、輝度梯度角Θ )預(yù)先設(shè)定順序，例如按照上升的順序?qū)χ狈綀D進(jìn)行排列，從而得到識(shí)別對(duì)象區(qū)域70內(nèi)的HOG特征量。在圖像區(qū)域60內(nèi)的識(shí)別對(duì)象區(qū)域70 (參照?qǐng)D4B)的位置每次發(fā)生變化時(shí)，該識(shí)別對(duì)象區(qū)域70的HOG特征量的各值也隨之發(fā)生變化。尤其是，在計(jì)算直方圖等的圖像特征量時(shí)，如果對(duì)各像素進(jìn)行積分運(yùn)算以及處理時(shí)因條件判斷出現(xiàn)的分支，將導(dǎo)致運(yùn)算量龐大。于是，為了方便起見(jiàn)，預(yù)先創(chuàng)建用于圖像特征量計(jì)算的起輔助作用的中間數(shù)據(jù)(各像素74的特征量組成的積分對(duì)象圖像)，以避免反復(fù)進(jìn)行運(yùn)算處理。
[0056]如圖6所示，積分對(duì)象圖像81-88所表示的各圖像區(qū)域80具有與拍攝圖像Im所表示的圖像區(qū)域60 (參照?qǐng)D4A和圖4B)相同的形狀，即，具有相同的尺寸。下面，將積分對(duì)象圖像81-88上分別對(duì)應(yīng)于圖像區(qū)域80上存在的像素90的位置的像素分別稱(chēng)為對(duì)應(yīng)像素91-98。
[0057]在本實(shí)施方式中，根據(jù)作為圖像特征量的輝度梯度角Θ來(lái)確定每個(gè)像素90的屬性。例如，當(dāng)像素90的輝度梯度角Θ滿(mǎn)足Θ = 2 /3時(shí)，像素90屬于第3部分(JT/2 5 Θ 5 3 31/4)。在這種情況下，積分對(duì)象圖像制作部40將“I”像素值賦予給與第3部分相對(duì)應(yīng)的積分對(duì)象圖像83中的對(duì)應(yīng)像素93。另外，積分對(duì)象圖像制作部40將“O”像素值分別賦予給其余的積分對(duì)象圖像(81、82、84-88)中的對(duì)應(yīng)像素(91、92、94_98)。
[0058]這樣，對(duì)于圖像區(qū)域80內(nèi)的所有的像素90，積分對(duì)象圖像制作部40以擇一的方式賦予“ I ”值，確定對(duì)應(yīng)像素91-98的各個(gè)像素值(賦值)。換言之，積分對(duì)象圖像81-88發(fā)揮表示像素是否屬于上述直方圖的第1-第8部分中的任意一部分的2值投票數(shù)據(jù)的作用。另外，作為關(guān)于判定各部分(分類(lèi))歸屬的基準(zhǔn)，除考慮輝度梯度角Θ外，還可以同時(shí)考慮輝度梯度強(qiáng)度I的值。例如，僅在輝度梯度強(qiáng)度I為規(guī)定閾值(例如為整數(shù)值，4)以上的值時(shí)，賦予“I “值，由此能夠降低攝像頭噪聲等的影響。另外，積分對(duì)象圖像81-88并不局限于上述的投票數(shù)據(jù)，只要是每個(gè)像素74的圖像特征量，都可使用，還可以采用輝度梯度強(qiáng)度I的值和拍攝圖像Im(原圖像)本身。
[0059]在步驟S3中，數(shù)據(jù)生成部42分別根據(jù)在步驟S2中制作成的積分對(duì)象圖像81_88，生成積分圖像101-108。這里，“積分圖像”是指以積分對(duì)象圖像81-88(圖像區(qū)域80)的任意一個(gè)(某一個(gè))角位置(矩形的頂點(diǎn)位置)為起點(diǎn)對(duì)各像素的值依次進(jìn)行積分而得到的圖像。下面，將按照上述規(guī)則積分得到的像素值稱(chēng)為“積分像素值”。
[0060]如圖7所示，各積分圖像101-108所表示的圖像區(qū)域100具有與各積分對(duì)象圖像81-88(參照?qǐng)D6)所表示的圖像區(qū)域80相同的形狀，S卩，具有相同的尺寸。各積分圖像101-108以起點(diǎn)為110、以終點(diǎn)為112分別制作而成。例如，位置114 (圖像區(qū)域100內(nèi)的點(diǎn))處的積分像素值是以連接起點(diǎn)110和位置114的線(xiàn)段為對(duì)角線(xiàn)的矩形區(qū)域內(nèi)的各像素的值的總和。
[0061]這里以下述事例為例進(jìn)行說(shuō)明，S卩，計(jì)算以連接位置114和位置11