障碍物检测装置和障碍物检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及障碍物检测装置和障碍物检测方法，详细地，涉及从使用立体相机拍摄的图像检测出路面的凹凸、障碍物的障碍物检测装置和障碍物检测方法。
【背景技术】
[0002]最近，作为有力的手段而采用如下计测技术:利用搭载于汽车的相机等对车外的对象风景进行拍摄，对该拍摄的图像进行图像处理，求出从汽车到对象物的距离(例如，参照特开平5 - 114099号公报(专利文献I))。
[0003]该基于图像的距离计测技术大体分为如下技术:根据单眼可视图像，使用与相机位置的关系推定到对象物的距离的技术；以及根据利用多个相机拍摄的多个图像，使用三角测量的原理求出到对象物的距离的技术。
[0004]其中，根据多个图像使用三角测量的原理求出距离的计测技术根据左右图像中的相同物体的位置的相对偏移求出距离，所以能求出准确的距离。
_5] 现有技术文献
[0006]专利f献
[0007]专利文献1:特开平5 - 114099号公报
【发明内容】
_8] 发明要解决的问题
[0009]使用这样的基于图像的距离计测技术求出从汽车到对象物的距离，预测与前方车辆、护栏等碰撞的危险，进行对车辆实施制动等的控制的方法被实用化。
[0010]作为根据法律规定的限制而视作步行者的车辆，有老年电动代步车、电动轮椅，伴随社会老龄化，预测今后行驶台数会增加。这些老年电动代步车、电动轮椅在驾驶者为高龄或者具有障碍的方面必须更考虑安全。因此，为了用于老年电动代步车、电动轮椅，使用如用于汽车中的相机进行危险预测的方法的开发是当务之急。
[0011]在上述电动轮椅中，不必说与护栏、墙壁等障碍物碰撞，还报道过因路面的较小的台阶而翻倒的事故，为了防止这些情况，需要不仅检测前方的障碍物，而且也检测路面的较小的障碍物、台阶。
[0012]在基于上述图像的距离计测技术中，在用立体相机求出到障碍物的距离的情况下，探索在左图像中拍摄的障碍物拍摄于右图像的何处，根据在左右图像中拍摄的坐标的差求出视差，根据该视差算出距离。在此，为了判别处于路面上的5cm左右的大小的障碍物，最低需要640X480像素的像素数量的相机。在用该像素数量的立体相机对前面2m处的障碍物进行拍摄的情况下，该障碍物在左右相机中的视差约为60像素，因此相对于拍摄有障碍物的左图像的块，必须在右图像中探索最低视差为O?60像素的位置而找到拍摄有相同的障碍物的块。在障碍物处于更近处的情况下，视差变大，因此必须探索进一步宽广的范围，处理时间变长、硬件规模变大。
[0013]因此，本发明的课题在于提供如下障碍物检测装置和障碍物检测方法:能简化找到障碍物的处理，能缩短处理时间，并且能简化硬件构成。
_4] 用于解决问题的方案
[0015]为了解决上述课题，本发明的障碍物检测装置的特征在于，具备:
[0016]立体相机；
[0017]视差运算部，其基于由上述立体相机所拍摄的第I图像和第2图像，求出在上述第I图像、第2图像中拍摄的物体的视差；以及
[0018]障碍物检测部，其基于利用上述视差运算部求出的在上述第I图像、上述第2图像中拍摄的物体的视差，求出到上述物体的距离，检测上述物体是否为障碍物，
[0019]将上述第I图像、上述第2图像的横向设为X坐标，将上述第I图像、上述第2图像的纵向设为Y坐标，并且将上述第I图像分割为排列成矩阵状的多个块，
[0020]上述视差运算部，
[0021]针对上述第I图像的最下行的块，探索与该块的Y坐标相同的Y坐标的且拍摄有与在该块中拍摄的物体相同或者类似的物体的上述第2图像中的对应块，
[0022]接着，在从上述第I图像的探索结束块起针对依次往上面的块探索拍摄有与该块相同或者类似的物体的上述第2图像中的对应块时，在与上述第I图像的块的Y坐标相同的Y坐标的且以与上述第I图像的块的正下的探索结束块对应的上述第2图像的对应块的X坐标为中心的X坐标设定范围中，探索拍摄有与上述第I图像的块相同或者类似的物体的上述第2图像中的对应块，
[0023]根据上述第I图像的块的X坐标和与该块对应的上述第2图像的对应块的X坐标的差求出在上述第I图像、上述第2图像中拍摄的物体的视差。
[0024]在此，第I图像的排列成矩阵状的多个块是将横向排列的多个块设为I行，将纵向排列的多个块设为I列。
[0025]另外，在一实施方式的障碍物检测装置中，
[0026]上述视差运算部，
[0027]基于上述立体相机的垂直视场角、俯角以及相机高度，算出到在上述第I图像的最下行的块中拍摄的路面的距离，
[0028]基于到在上述第I图像的最下行的块中拍摄的上述路面的距离，算出在上述第I图像的最下行的块中拍摄的上述路面与会在上述第2图像中拍摄的上述路面的视差，
[0029]在与上述第I图像的最下行的块的Y坐标相同的Y坐标的且以从该块的X坐标减去上述视差所得的X坐标为中心的上述X坐标设定范围中，探索拍摄有与上述第I图像的块相同或者类似的物体的上述第2图像中的对应块。
[0030]另外，在一实施方式的障碍物检测装置中，
[0031]从上述立体相机向上述视差运算部将上述第I图像、上述第2图像数据从下面的行朝上I行I行地传送，
[0032]上述视差运算部，
[0033]在上述第I图像的I行的块所包含的图像数据和与该图像数据对应的上述第2图像的图像数据备齐的时间点，探索拍摄有与在上述第I图像的块中拍摄的物体相同或者类似的物体的上述第2图像的对应块。
[0034]另外，在一实施方式的障碍物检测装置中，
[0035]从上述立体相机向上述视差运算部将上述第I图像、上述第2图像数据从右面的列朝左I列I列地、或者从左面的列朝右I列I列地传送，
[0036]上述视差运算部，
[0037]在上述第I图像的多个列的块所包含的图像数据和与该图像数据对应的上述第2图像的图像数据备齐的时间点，探索拍摄有与在上述第I图像的块中拍摄的物体相同或者类似的物体的上述第2图像的对应块。
[0038]另外，在本发明的障碍物检测方法中，具有:
[0039]视差运算步骤，基于由立体相机所拍摄的第I图像和第2图像，利用视差运算部求出在上述第I图像、上述第2图像中拍摄的物体的视差；
[0040]障碍物检测步骤，基于在上述视差运算步骤中求出的在上述第I图像、上述第2图像中拍摄的物体的视差，求出到上述物体的距离，利用障碍物检测部检测上述物体是否为障碍物，
[0041]上述障碍物检测方法的特征在于，
[0042]将上述第I图像、上述第2图像的横向设为X坐标，将上述第I图像、上述第2图像的纵向设为Y坐标，并且将上述第I图像分割为排列成矩阵状的多个块，
[0043]上述视差运算步骤具有:
[0044]第I步骤，针对上述第I图像的最下行的块，探索与该块的Y坐标相同的Y坐标的且拍摄有与在该块中拍摄的物体相同或者类似的物体的上述第2图像中的对应块；
[0045]第2步骤，接着，在从上述第I图像的探索结束块起针对依次往上面的块探索拍摄有与该块相同或者类似的物体的上述第2图像中的对应块时，在与上述第I图像的块的Y坐标相同的Y坐标的且以与上述第I图像的块的正下的探索结束块对应的上述第2图像的对应块的X坐标为中心的X坐标设定范围中，探索拍摄有与上述第I图像的块相同或者类似的物体的上述第2图像中的对应块；以及
[0046]第3步骤，根据在上述第I步骤、第2步骤中得到的上述第I图像的块的X坐标和与该块对应的上述第2图像的对应块的X坐标的差求出在上述第I图像、上述第2图像中拍摄的物体的视差。
_7]发明效果
[0048]从以上可明确，根据本发明，利用视差运算部，首先针对第I图像的最下行的块探索与该块的Y坐标相同的Y坐标的且拍摄有与在该块中拍摄的物体相同或者类似的物体的第2图像中的对应块，接着，在从第I图像的探索结束块起针对依次往上面的块探索拍摄有与该块相同或者类似的物体的第2图像中的对应块时，在与第I图像的块的Y坐标相同的Y坐标的且以与第I图像的块的正下的探索结束块对应的第2图像的对应块的X坐标为中心的X坐标设定范围中，探索拍摄有与第I图像的块相同或者类似的物体的第2图像中的对应块，由此仅仅探索狭窄的范围就能找到位于视差较大的地方的障碍物，因此能使找到障碍物时的处理时间变短，并且进行探索处理的硬件的规模也变小。
【附图说明】
[0049]图1是本发明的第I实施方式的障碍物检测装置的框图。
[0050]图2是从上方观看上述障碍物检测装置的相机部的图。
[0051]图3是从侧方观看上述障碍物检测装