图像处理装置以及图像处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及从由车载相机等相机拍摄的图像检测识别对象的图像处理装置以及图像处理方法。
【背景技术】
[0002]以往已知一种从由相机拍摄的图像检测预先设定的识别对象的图像处理装置。该图像处理装置根据用途使用各种处理能力的装置。相机因性能提高而输出宽动态范围的图像数据。因此，存在一种如下的图像处理装置，即，在从相机输出的图像数据的动态范围(例如12位)超过图像处理装置的处理能力(例如8位)的情况下，对从相机输出的图像数据进行减小灰度数的灰度变换(例如，从12位向8位的变换)，并进行灰度变换后的图像数据进行识别对象的检测。这个例子例如专利文献I所示。
[0003]专利文献1:日本特开2012 — 208776号公报
[0004]而且，近年来使用具有扩大动态范围的高动态范围(high dynamic range:HDR)特性的相机。HDR特性是指在将相机的特性表示为亮度和输出像素值(亮度的显示值)的关系时，输出像素值相对于亮度的关系在整体亮度区域中并不是恒定(线性)，根据亮度区域而不同的(非线性)特性。换句话说，在某亮度区域中细分设定分辨率(以下，称为细分辨率区域)，在与此不同的某区域中比细分辨率区域粗略地设定分辨率(以下，称为粗分辨率区域)。
[0005]有时对从具有这种HDR特性的相机输出的输出像素值如上述那样进行减小灰度数的灰度变换。例如存在从12位变换为8位的情况。该情况下，若将压缩比设为1/24而均匀压缩各输出像素值，则粗分辨率区域的分辨率进一步降低。换句话说，在该粗分辨率区域包括识别对象的亮度的情况下，识别对象的检测精度有可能降低。
【发明内容】
[0006]本发明是鉴于这样的问题而完成的，目的在于提供一种在以减小灰度数的方式被灰度变换的图像数据所表示的图像中高精度地检测识别对象的图像处理装置。
[0007]在为了实现上述目的而完成的本发明的图像处理装置中，获取单元将以第I灰度数表示的、将亮度值以预先设定的非线性的变换特性变换所得的值作为第I显示值，并获取拍摄元件输出的由第I显示值构成的数据串即拍摄数据。另外，压缩单元以预先设定的压缩特性压缩第I显示值，并输出以比第I灰度数小的第2灰度数表示的值作为第2显示值。而且，识别单元从通过由第2显示值构成的数据串即压缩数据表示的图像检测识别对象。
[0008]此处，将第2灰度数相对于第I灰度数的比称为基本压缩比，将至少包括推定为存在识别对象的亮度范围即识别对象范围的亮度范围称为指定范围，将与该指定范围中最小的亮度值即边界亮度值对应的第I显示值称为边界第I显示值。
[0009]上述的压缩特性被设定为在识别对象范围中，第2显示值成为以比基本压缩比低的低压缩比压缩第I显示值中的边界第I显示值以上的值所得的值与边界第I显示值的和。
[0010]此外，变换特性中所说的非线性的特性包括设定为按照每个亮度范围预先决定的线性的特性的组合的特性。另外，上述的边界第I显示值中包括O。
[0011]根据这样的本发明的图像处理装置，在将第I显示值压缩(灰度变换)成第2显示值的情况下，抑制了识别对象范围中的分辨率的降低，因此能够在通过压缩后的第2显示值表示的图像中抑制识别对象的检测精度的恶化。
【附图说明】
[0012]附图中:
[0013]图1是表示第I实施方式的驾驶辅助系统的构成的框图。
[0014]图2是表示相机的HDR特性的特性图。
[0015]图3是说明CPU执行的处理的流程图。
[0016]图4是说明综合变换特性的说明图。
[0017]图5是说明第I实施方式的图像处理装置中的基于综合变换特性的白线的检测结果、和通过以基本压缩比均匀地压缩像素输出值所得的白线的检测结果的不同的说明图。
[0018]图6中，该图(a)是表示通过以基本压缩比均匀地压缩像素输出值所得的图像的一个例子的图，该图(b)是表示第I实施方式的图像处理装置中的根据综合变换特性所得的图像的一个例子的图。
[0019]图7是表示将识别对象设为车辆时，黑色车辆、灰色车辆、以及白色车辆的各个的亮度分布的说明图。
[0020]图8是表示变形例的综合变换特性的说明图。
[0021 ] 图9是表示变形例的综合变换特性的说明图。
[0022]图10是表示第2实施方式的驾驶辅助系统的构成的框图。
[0023]图11是表示成像仪中的像素的排列的说明图。
[0024]图12是说明第2实施方式的图像处理装置中的基于综合变换特性的检测结果、和通过以基本压缩比均匀地压缩像素输出值所得的检测结果的不同的说明图。
【具体实施方式】
[0025]以下与附图一起对应用本发明的实施方式进行说明。
[0026][第I实施方式]
[0027]本实施方式的图像处理装置应用于搭载在车辆上，对存在于车辆(本车辆)的前方的识别对象进行检测，并执行基于检测结果的各种驾驶辅助控制的驾驶辅助系统。
[0028]驾驶辅助系统I如图1所示，具备车载相机(以下，仅称为相机)20，该车载相机拍摄本车辆VE的前方，并输出拍摄到的图像作为12位的图像数据。该相机作为拍摄单元发挥作用。另外，驾驶辅助系统I具备图像处理装置10，该图像处理装置10将从相机20输出的图像数据变换为8位的图像数据，并使用以变换后的图像数据所表示的图像来执行与各种用途(应用)对应的图像处理(例如检测前方车辆、行人、白线等识别对象并输出检测结果的处理)。
[0029]并且，驾驶辅助系统I具备车辆控制装置40，该车辆控制装置40使用图像处理装置10的检测结果，在本实施方式中至少判定是否有本车辆VE从车道内偏离的危险性，在判定为有危险性的情况下对警报部41指示发出警报。以下，将相机20以及图像处理装置10称为拍摄装置30。
[0030]相机20被设置在车厢内的规定位置例如车室内后视镜的里侧，并输出表示拍摄车辆VE的行进方向前方所得的图像的图像数据。具体而言，相机20具备具有生成表示拍摄到的图像的图像数据的拍摄元件的成像仪20A、以及与图像处理装置10的输入输出接口电路20B。
[0031]成像仪20A除了公知的CXD图像传感器(拍摄元件)或CMOS图像传感器(拍摄元件)201之外还具备内置有放大部以及A/D变换部等的信号处理电路202。这些放大部以及A/D变换部在由图像传感器201拍摄图像时，以规定的增益放大表示该图像的各像素的亮度的模拟信号，并且将放大后的模拟值变换为以第I灰度数(此处12位)表示的数字值。因此，相机20输出变换为该数字值的信号即输出像素值(相当于“第I显示值”)作为12位的拍摄数据(由输出像素值构成的数据串)。
[0032]特别是作为本实施方式的成像仪20A，使用具有放大动态范围的高动态范围(highdynamic range:HDR)特性的装置。HDR特性为输出像素值相对于亮度的关系在整个亮度范围并不恒定(线性)而在每个亮度范围中不同(非线性)的特性。
[0033]HDR特性具体而言如图2所示，成为在亮度值O?L1的范围(以下，称为亮度范围O-L10 )和剩余的亮度范围(亮度范围L1-L2)中斜率不同的折线的关系。此处，对于这这种折线的关系，换句话说根据亮度范围而不同的线性的特性的组合，也包括在非线性的特性中。这样，成像仪20A能够细分较低的亮度范围的分辨率，同时输出较宽的亮度范围。
[0034]亮度范围O?L1以及亮度范围L1-L 2中的输