移动体用光谱测定装置以及移动体用光谱测定方法

专利名称：移动体用光谱测定装置以及移动体用光谱测定方法
技术领域：
本发明涉及具有为了对测定对象的光谱数据进行测定而被搭载于车辆尤其如汽车那样的移动体的光谱传感器的移动体用光谱测定装置、以及移动体用光谱测定方法，尤其涉及光谱数据的传送处理的改进。
背景技术：
近年来，正在被研究实用化的光谱测定装置通过使用对包括非可见光区域在内的多光谱数据进行测定的光谱传感器，来识别周边环境存在的测定对象。如果光谱测定装置向在如汽车那样的车辆中实际运用的驾驶支援装置提供与测定对象相关的信息，则驾驶支援装置能够识别在车辆周围的交通环境下存在的行人、其他车辆。由此，驾驶支援装置能够对驾驶员(司机)的驾驶操作、意思决定进行支援。如果从提高对测定对象进行识别的精度的观点出发，优选由这样的光谱测定装置获得的光谱数据的空间分辨率即析像度和波长分辨率均变高且精密入微。但是，在空间分辨率与波长分辨率两方都高的情况下，有时会导致光谱数据的数据量过度增大。即，有时光谱测定装置需要用于传送大量光谱数据的高数据传送能力、高数据处理能力。尤其是搭载于如汽车那样的移动体的光谱测定装置，由于必须受到设计上的制约、成本的制约等各种严格的限制，所以实现高数据传送能力、高数据处理能力未必现实。例如，专利文献I所记载的光谱测定装置在取代精密设定空间分辨率而粗略设定波长分辨率的多光谱观测、与取代精密设定波长分辨率而粗略设定空间分辨率的高光谱观测之间切换。在上述文献中，光谱测定装置例如通过对由二维CCD构成的检测器所接收到的各像素的数据，沿纵向或横向集中读出的分级(binning)读出，来将波长分辨率和空间分辨率设定为与多光谱观测对应的值、与高光谱观测对应的值。若如此切换多光谱观测和高光谱观测，则光谱数据的数据量可靠地变化。即，光谱测定装置所观测的光谱数据的数据量根据需要变化，从检测器读出的光谱数据的数据量根据需要而得到抑制。专利文献1:日本特开2006-145362号公报但是，为了与各种测定对象、必要的测定精度灵活对应，并抑制光谱数据的数据量，仅通过专利文献I那样的多光谱观测与高光谱观测的切换，无法确保实用上的充分的实时性。

发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够维持安装于如车辆那样的移动体的通用性高的光谱传感器对测定对象的识别精度，同时能够实现由光谱传感器获得的拍摄数据的适宜的实时处理的移动体用光谱测定装置、以及移动体用光谱测定方法。为了解决上述课题，本发明所提供的移动体用光谱测定装置具备为了测定含有由测定对象的波长信息和光强度信息构成的信息的测定光谱数据而被搭载于移动体的光谱传感器；搭载于上述移动体以便通过对上述测定光谱数据进行处理来识别上述测定对象的处理装置；和用于将上述测定光谱数据从上述光谱传感器传递给上述处理装置的信号传递路。上述移动体用光谱测定装置还具备数据传送装置，该数据传送装置通过按照从上述测定光谱数据所含有的信息中选择作为规定信息的选择信息的方式重建上述测定光谱数据，来获得重建光谱数据。上述数据传送装置构成为将上述重建光谱数据经由上述信号传递路传送给上述处理装置。根据这样的构成，数据传送装置将测定光谱数据中含有的信息削减为只含有选择信息，并将削减后的重建光谱数据传送给处理装置。因此，能够削减在信号传递路、即通信线路中流动的数据量，并且还能降低处理装置所处理的光谱数据的数据量。从而，光谱传感器可以是高性能的高光谱传感器。即，在光谱传感器取得了含有大量信息的测定光谱数据的情况下，从光谱传感器传送给处理装置的数据也能被削减为适当的数据量。因此，还能消除信号传递路中的传送延迟、处理装置中的处理延迟。其结果，光谱测定装置能够较高地维持光谱传感器对测定对象的识别精度，同时能够实时进行识别处理。这样，光谱测定装置将由光谱传感器获得后的测定光谱数据的数据量削减。因此，在选择光谱测定装置所采用的光谱传感器时，不需要将光谱传感器的能力抑制得低。即，不需要将光谱传感器检测的测定光谱数据的数据量的上限值抑制得低。从而，提高了光谱传感器的选择自由度。即，能够将通用的光谱传感器用于光谱测定装置。优选上述选择信息是由上述测定光谱数据所含有的上述波长信息中的一部分波长信息构成的波段的信息。根据这样的构成，数据传送装置基于由光谱传感器获得的波长信息中的一部分波长信息构成的波段的信息，来生成重建光谱数据。因此，数据传送装置传送的重建光谱数据的数据量比测定光谱数据可靠地削减。上述一部分波长信息最好是上述测定对象的识别所需的波长信息。根据这样的构成，数据传送装置基于由波长信息中的测定对象的识别所需的一部分波长信息构成的波段的信息，来重建测定光谱数据。因此，能够维持测定对象的识别精度，同时使得数据传送装置传送的重建光谱数据的数据量比测定光谱数据可靠地削减。上述一部分波长信息最好是上述移动体的周围的环境光所含有的波长信息。根据这样的构成，数据传送装置基于由波长信息中的移动体周围的环境光中含有的一部分波长信息构成的波段的信息，来生成重建光谱数据。因此，测定光谱数据中的环境光中不含有的波长的波长信息、强度弱的波长的波长信息、与这些波长信息分别对应的光强度信息被除去。数据传送装置只选择环境光中强度强的光的波长信息、和与该波长信息对应的光强度信息。因此，重建光谱数据的数据量比测定光谱数据可靠地削减。由于环境光中含有的波长信息包括与测定对象对应的光强度强的波长信息，所以处理装置能够基于重建光谱数据良好地识别测定对象。上述选择信息可以是上述测定光谱数据所含有的光强度信息中的一部分信息。根据这样的构成，数据传送装置基于测定光谱数据中的光强度信息的一部分信息，来生成重建光谱数据。即，重建光谱数据基于光强度信息的密度而生成。因此，数据传送装置传送的重建光谱数据的数据量比测定光谱数据可靠地削减。上述测定光谱数据可以分别与经时的多个光谱图像对应。上述选择信息可以是多个上述测定光谱数据中的、仅与一部分时间对应的上述测定光谱数据的信息。根据这样的构成，数据传送装置基于所有测定光谱数据中的、仅与一部分的时间对应的测定光谱数据，来生成重建光谱数据。因此，数据传送装置传送的重建光谱数据的数据量比测定光谱数据可靠地削减。上述数据传送装置可以构成为通过从上述测定光谱数据所含有的信息中提取并除去具有无意义的光强度信息的波长信息，来获得上述重建光谱数据。根据这样的构成，具有光强度信息的值饱和或一直不变化的无意义的值的波长信息被从重建光谱数据除去。因此，所传送的光谱数据的数据量被削减。上述数据传送装置可以构成为设定作为能够传送给上述处理装置的数据量的最大值的传送最大值。上述数据传送装置也可以限制上述选择信息的量，以使上述重建光谱数据的数据量在上述传送最大值以下。根据这样的构成，数据传送装置可以按照不超过信号传递路、即通信线路的数据传送能力，且不超过处理装置的数据处理能力的方式，来限制重建光谱数据的量。因此，能够抑制重建光谱数据的传送延迟、处理延迟。即，能够确保上述光谱测定装置对测定对象进行识别处理时的实时性。多个上述测定对象也可以被分别设定优先级。上述数据传送装置也可以构成为基于上述优先级来决定上述选择信息。根据这样的构成，数据传送装置基于优先级来生成重建光谱数据。因此，处理装置能够通过实时处理可靠地对优先级高的测定对象进行识别。上述移动体具有移动体状态取得部，该移动体状态取得部取得作为上述移动体的状态的移动体状态。上述数据传送装置也可以构成为根据上述移动体状态来决定上述选择信息。根据这样的构成，数据传送装置可以根据如车辆速度、转向操作那样的移动体的状态，来变更用于生成重建光谱数据的波长信息的波长间隔、光强度信息的信息密度、光谱数据的取得时间。因此，处理装置能够基于与移动体的状态对应的适当的重建光谱数据，对测定对象进行识别处理。从而，能够良好地识别测定对象。上述处理装置也可以构成为能够设定上述选择信息。上述处理装置也可以构成为基于上述测定对象的识别结果来向上述数据传送装置发出请求。上述数据传送装置构成为根据上述请求来决定上述选择信息。根据这样的构成，数据传送装置可以基于来自处理装置的反馈，调整波长信息的波长间隔、光强度信息的信息密度、光谱数据的取得时间，生成重建光谱数据。例如，处理装置在通过对重建光谱数据进行处理，判断为预测某个测定对象的出现高时，提高该测定对象、即高出现率对象的优先级,并按照与高出现率对象对应的方式来变更选择信息。数据传送装置通过使用该被调整(tuning)后的选择信息，按照包含对高出现率对象的识别有效的信息的方式生成重建光谱数据。因此，处理装置能够灵活地缩小目标来对测定对象进行识别处理。即，能够提高测定对象的识别性能。多个上述测定对象中存在被判断为与其他上述测定对象相比出现率高的高出现率对象。将通过从上述测定光谱数据向上述重建光谱数据的上述重建而削减掉的数据量称为数据削减量。也可以按照上述高出现率对象用的上述数据削减量比其他上述测定对象用的上述数据削减量少的方式来设定上述选择信息。根据这样的构成，处理装置能够以数据量更多的方式识别高出现率对象。因此，测定对象的识别精度被维持得高。由上述测定光谱数据生成光谱图像。上述光谱图像的中央区域所对应的上述选择信息也可以被设定成不同于上述光谱图像的周边区域所对应的上述选择信息。根据这样的构成，数据传送装置在光谱图像的中央区域与周边区域选择相互不同的信息。例如，光谱图像的中央区域存在的测定对象由于离移动体远所以看起来小，相对速度低。鉴于此，数据传送装置取代对光谱图像的中央区域所对应的选择信息的波长信息和光强度信息细致设定，而将帧速率设定得低。因此，能够抑制数据量的增加。另一方面，光谱图像的周边区域存在的测定对象由于离移动体近所以看起来大，相对速度高。鉴于此，数据传送装置取代将光谱图像的周边区域所对应的选择信息的帧速率设定得高，而粗略设定波长信息和光强度信息。因此，能够抑制数据量的增加。其结果，数据传送装置能够对应于光谱图像的位置细致地识别测定对象。上述处理装置构成为能够设定上述选择信息。将特定的上述测定对象称为特定测定对象。上述处理装置在认识到上述光谱传感器的测定范围中存在上述特定测定对象的情况下，也可以按照将上述特定测定对象的存在所对应的部分的上述测定光谱数据除去的方式设定上述选择信息。根据这样的构成，在处理装置通过例如地图信息、电波探测器那样的其他手段认识到特定测定对象的情况下，数据传送装置可以从重建光谱数据中除去与特定测定对象对应的部分的光谱数据。因此，重建光谱数据的数据量被可靠地削减。也可以为了生成上述重建光谱数据，上述数据传送装置用代表波长信息表示与某一范围的波长对应的波长信息，基于分别与这些波长信息对应的光强度信息来计算出代表光强度信息。根据这样的构成，某一波长范围中含有的波长信息被置换成一个代表波长信息，与某个波长范围对应的光强度信息被置换成一个代表光强度信息。因此，重建光谱数据自动削减。例如，数据传送装置将550nm 650nm的波长范围中含有的波长信息置换成作为叠印法的600nm的代表波长信息。并且，数据传送装置通过对550nm 650nm的波长范围所对应的光强度信息进行卷积(convolution)或平均化(averaging),将其置换成作为一个代表光强度信息的600nm的光强度信息。因此，重建光谱数据的数据量被可靠地削减。为了解决上述课题，由本发明提供的移动体用光谱测定方法包括测定步骤，利用搭载于移动体的光谱传感器，来测定包含由测定对象的波长信息和光强度信息构成的信息的测定光谱数据；识别步骤，通过利用搭载于上述移动体的处理装置对上述测定光谱数据进行处理，来识别上述测定对象；和传递步骤，将上述测定光谱数据从上述光谱传感器经由信号传递路传递给上述处理装置。上述传递步骤还包括按照从上述测定光谱数据所含有的信息中选择作为规定信息的选择信息的方式重建上述测定光谱数据，来获得重建光谱数据的步骤；和将上述重建光谱数据经由上述信号传递路传送给上述处理装置的步骤。根据这样的方法，将测定光谱数据所含有的信息仅削减为选择信息的削减后的重建光谱数据被传送给处理装置。因此，在信号传递路、即通信线路中流过的数据量被削减，而且处理装置处理的光谱数据的数据量也被削减。从而，光谱传感器可以是高性能的高光谱传感器。即，即使在光谱传感器取得了含有大量信息的测定光谱数据的情况下，从光谱传感器传递到处理装置的数据也被削减为适当的数据量。因此，信号传递路中的传送延迟、处理装置中的处理延迟也被消除。其结果，移动体用光谱测定方法能够将光谱传感器对测定对象的识别精度维持得高，同时能够使光谱测定装置实时进行识别处理。这样，光谱测定方法能够削减由光谱传感器获得后的测定光谱数据的数据量。因此，根据该光谱测定方法，在选择光谱测定装置所采用的光谱传感器时，无需将光谱传感器的能力抑制得低。即，不需要将光谱传感器所检测的测定光谱数据的数据量的上限值抑制得低。从而，提高了光谱传感器的选择自由度。


图1是表示将本发明具体化的第I实施方式所涉及的移动体用光谱测定装置的概略结构的框图。图2是图1所示的光谱传感器所测定的光谱数据的示意图。图3是表示图1所示的数据传送装置选择光谱数据信息的方式的示意图。图4是表示图1的光谱测定装置生成重建光谱数据的步骤的流程图。图5是表示本发明的第2实施方式的移动体用光谱测定装置的、具有表示车辆速度与帧速率的关系的速度表的概略结构的框图。图6是由图5的移动体用光谱测定装置进行的光谱数据生成步骤的流程图。图7是表示本发明的第3实施方式的移动体用光谱测定装置的概略结构的框图。图8是表示本发明的第4实施方式的移动体用光谱测定装置的概略结构的框图。图9是表示本发明的第5实施方式的移动体用光谱测定装置的概略结构的框图。图10是表示本发明的变形例的移动体用光谱测定装置的概略结构的框图。图11是表示本发明的另一变形例的移动体用光谱测定装置的概略结构的框图。图12是表示本发明的又一变形例的移动体用光谱测定装置的概略结构的框图。图13是表示发明的又一变形例的移动体用光谱测定装置对光谱数据中包含的信息进行选择的条件的示意图。图14是表示本发明的又一变形例的移动体用光谱测定装置对光谱数据中包含的信息进行选择的条件的示意图。图15是表示本发明的又一变形例的移动体用光谱测定装置的概略结构的框图。
具体实施例方式(第I实施方式)图1 图4表示了本发明的第I实施方式涉及的作为移动体用光谱测定装置的光谱测定装置11。图1是表示光谱测定装置11的系统构成的概要的框图。如图1所示，作为移动体的车辆10具备检测车速V的车速传感器6、检测转向盘的角度的操舵角传感器7等作为移动体状态取得部的各种传感器、以及高光谱传感器13。高光谱传感器13构成了光谱测定装置11的一部分。并且，车辆10还具备控制发动机(省略图示)的发动机控制装置9等各种控制装置、和支援驾驶员的驾驶操作的支援控制装置12。来自车速传感器6、操舵角传感器7的信息被直接或者间接输入给发动机控制装置9、支援控制装置12。处理装置21与支援控制装置12之间、支援控制装置12与发动机控制装置9之间通过车载网络20连接。光谱测定装置11构成为通过对由含有可见光和非可见光的光信息构成的车辆10外部的观测光L进行观测，来识别测定对象，将与测定对象相关的识别信息输出给支援控制装置12。支援控制装置12将识别信息传递给发动机控制装置9等其他的控制装置。支援控制装置12构成为执行按每个测定对象所请求的驾驶支援。而且，支援控制装置12将从车速传感器6、操舵角传感器7直接或者经由发动机控制装置9间接传来的作为车辆10的信息的车辆信息，传达给光谱测定装置11。即，车速传感器6、操舵角传感器7以及发动机控制装置9构成用于取得表示车辆10的状态的车辆信息的车辆信息取得部。车辆信息中包括车辆10的前照灯的点亮/熄灭状况、方向指示器的动作状况，还包括车速V。如图1所示，光谱测定装置11具有根据来自测定对象的光、即观测光L来检测测定光谱数据Dl Dm的高光谱传感器13 ;输送测定光谱数据Dl Dm的大容量通信线路14 ;和根据测定光谱数据Dl Dm生成重建光谱数据El En的数据传送装置15。M与η分别是表示帧速率的整数，将在后面详述。并且，光谱测定装置11具有通过使用重建光谱数据El Εη，来进行识别测定对象的识别处理的处理装置21。数据传送装置15与处理装置21通过车载网络20连接。大容量通信线路14能够进行比车载网络20容量大的通信，但长度短。大容量通信线路14、和数据传送装置15与处理装置21之间的车载网络20的部分构成高光谱传感器13与处理装置21之间的信号传递路。高光谱传感器13通过对作为由可见光和非可见光构成的光的观测光L进行观测，来生成分光成多个波段的光谱图像。图2对由高光谱传感器13获得的作为光谱图像的测定光谱数据Dl Dm进行详述。各个测定光谱数据Dl Dm与高光谱传感器13的帧速率的时间tl tm对应。若设中贞速率m = 20fps (frame per second),则高光谱传感器13每I秒钟测定20个测定光谱数据Dl Dm。这些测定光谱数据Dl Dm分别与由高光谱传感器13获得的每时每刻的光谱图像对应。 如果设高光谱传感器13的波长的测定波段数X = 150个，则测定光谱数据Dl具有150个单波长图像Fl Fx。例如对于高光谱传感器13的测定波段的范围，选择设定400nm(纳米)作为测定开始波长、设定2635nm作为测定结束波长、波长分辨率f = 15nm的范围。该情况下，高光谱传感器13的测定波段数X通过将测定波段[2635nm-400nm]除以波长分辨率f= 15nm，求出X= 150。需要说明的是，除了时间tl的测定光谱数据Dl之外，在其他的时间t2和tm的测定光谱数据D2、Dm中，也分别具有150个单波长图像Fl Fx。SP，高光谱传感器13在I秒钟测定帧速率fx测定波段数X = 20 X 150 = 3000个单波长图像Fl Fx。这样，单波长图像Fl Fx分别是与高光谱传感器13测定出的测定波段中包含的波长的每一个对应的图像。即，测定光谱数据Dl由作为将测定波段按波长分辨率f划分后的数量的测定波段数X个单波长图像Fl Fx构成。如果将高光谱传感器13的空间分辨率、即析像度设为640个X480个，则一个单波长图像Fl具有矩阵状的i个Xj个单波长像素PlI Pij。作为横分辨率的i = 640个，作为纵分辨率的j = 480个。由于一个单波长像素Pll具有一个单波长光强度信息pll，所以一个单波长图像Fl含有640X480个单波长光强度信息pll pi j。
这些帧速率m、测定波段数X以及空间分辨率iXj并不限定于上述的值，可以根据高光谱传感器13的规格任意决定。由此可知，作为光谱图像的各个测定光谱数据Dl Dm具有作为对构成分光后的波段的波长进行表示的信息的波长信息(波段数m)、和作为按这些波段的每个波长对观测光L的光强度进行表示的信息的单波长光强度信息pll pi j。而且，作为各个光谱图像的测定光谱数据Dl Dm具有多个按波段的每个波长观测到的图像、即单波长图像Fl Fx。单波长图像Fl Fx是按高光谱传感器13的测定波段中包含的每个波长观测到的图像。 高光谱传感器13具有由检测光强度信息的CCD、CM0S等多个摄像元件构成的检测面(省略图示)。构成检测面的各个摄像元件对与构成光谱图像的各个单波长像素Pii Pij对应的单波长光强度信息pll Pij进行检测。即，构成测定光谱数据Dl Dm的多个单波长像素Pll Pij具有与测定波段对应的作为个别光谱数据的单波长光强度信息Pll pi j。S卩，各个单波长图像Fl Fx具有多个单波长像素Pll Pi j、和与上述多个单波长像素Pll Pij分别对应的单波长光强度信息Pll Pij。因此，例如单波长像素Pll的单波长光强度信息Pll构成单像素光强度信息。图1所示的大容量通信线路14如上述那样，I秒钟将由3000个单波长图像Fl Fx构成的测定光谱数据Dl Dm传送给数据传送装置15。大容量通信线路14是如能够高速传送大量数据的数据总线那样的通信线路。即，大容量通信线路14可以将由高光谱传感器13获得的测定光谱数据Dl Dm在中途不发生停滞地、即不延迟地依次传送给数据传送装置15。大容量通信线路14是具备高可靠性，并且通用且价格低廉的高速大容量通信线路，可由公知的通信线路实现。另一方面，为了维持通信性能大容量通信线路14的通信距离被限制在短距离，即使长也不过几cm 十几cm。尤其在如车辆那样电噪声多的环境中使用时，大容量通信线路14的通信距离被限制为更短的距离。数据传送装置15以具有运算装置、存储装置的微型计算机为中心构成。存储装置中预先存储有用于生成重建光谱数据El En的数据选择处理所使用的程序、数据选择处理所需要的各种设定值。而且，数据传送装置15中具备用于暂时存储多个测定光谱数据Dl Dm、重建光谱数据El En的暂时存储装置(省略图示)。图3表示通过数据传送装置15对测定光谱数据Dl Dm进行重建而生成的重建光谱数据El Εη。即，数据传送装置15通过对测定光谱数据Dl Dm中包含的信息的一部分进行剔除或卷积来削减且重建，由此生成重建光谱数据El Εη。数据传送装置15将重建光谱数据El En经由车载网络20输出到处理装置21。N表示重建光谱数据El En的帧速率，y表示重建波段数。例如，重建光谱数据El是由多个、即y个重建单波长图像Gl Gy构成的光谱图像。重建单波长图像Gl Gy分别是由通过数据选择处理从测定光谱数据Dl Dm中选择出的信息构成的图像。例如，重建单波长图像Gl具有矩阵状的重建单波长像素Qll Qgh。S卩，g表示重建空间分辨率的横分辨率，h表示纵分辨率。与这些重建单波长像素Qll Qgh分别对应，获得作为重建单波长光强度信息的重建光强度信息qll qgh。图1所示的存储装置16是公知的存储装置中设置的存储区域的全部或一部分。存储装置16中预先存储有数据传送装置15在数据选择处理中使用的规定信息、即作为选择信息的一个或多个数据选择条件。数据传送装置15从存储装装置16中取得数据选择处理所使用的数据选择条件。本实施方式的存储装置16中存储有信息的削减方法、信息的削减量相互不同的多个数据选择条件。本实施方式的数据传送装置15基于车载网络20、处理装置21的规格，从存储装置16中选择适当的数据选择条件，并基于所选择的数据选择条件实施数据选择处理。表示数据传送装置15从测定光谱数据Dl Dm中为了生成重建光谱数据El En而选择出的规定信息、即选择信息的规定条件，例如是以下的“帧速率变更条件”、“波长分辨率变更条件”以及“析像度变更条件”中的至少一个。“帧速率变更条件”削减测定光谱数据Dl Dm的数量，“波长分辨率变更条件”削减单波长图像Fl Fx的数量，“析像度变更条件”削减单波长像素Pll Pij的数量。此外，数据选择条件并不限于这些。[帧速率变更条件]帧速率变更条件被用于从作为光谱图像的测定光谱数据Dl Dm中选择一部分，来生成重建光谱数据El Εη。即，重建光谱数据El En的帧速率η被设定得比测定光谱数据Dl Dm的巾贞速率m小。m > η。例如，数据传送装置15从测定出的测定光谱数据Dl D5中仅选择Dl作为选择信息，而删除D2、D3、D4、D5。即，只选择1/5的测定光谱数据Dl。总之，数据传送装置15
设定成重建光谱数据El = D1、E2 = D6、E3 = D11、E4 = D16.......S卩，重建帧速率η =
m/5 = 4。该情况下，即使测定波段数恒定为X =重建波段数y = 150，重建光谱数据El En的重建单波长图像Gl Gy的数量也nXy = 4X150 = 600个。因此，与3000个单波长图像Fl Fx相比，重建光谱 数据El En的信息量为1/5。[波长分辨率变更条件]波长分辨率变更条件被用于从单波长图像Fl Fx中选择一部分，来生成重建单波长图像Gl Gy。即，作为重建单波长图像Gl Gy的波段数的重建波段数y被设定得比单波长图像Fl Fx的波段数、即测定波段数X小。x>y。基于重建单波长图像Gl Gy,生成重建光谱数据El En。即，重建光谱数据El En的波长分辨率比测定光谱数据Dl Dm的波长分辨率粗略、即较低。例如，数据传送装置15从单波长图像Fl FlO中只选择Fl作为一部分的波长信息，并删除其余的F2 F9。即，只选择1/10的单波长图像F1。总之，数据传送装置15设定成重建单波长图像Gl = F1、G2 = F11、G3 = F2UG15 = F14。即，重建波段数y= 15。该情况下，即使帧数恒定为m = η = 20个，重建光谱数据El En的重建单波长图像Gl Gy的数量也为nXy = 20X15 = 300个。因此，与测定光谱数据Dl Dm的3000个单波长图像Fl Fx相比，重建光谱数据El En的信息量为1/10。[析像度变更条件]析像度变更条件被用于从单波长像素Pll Pij中选择一部分，来生成重建单波长像素Qll Qgh。S卩,根据与单波长像素Pll Pij分别对应的单波长光强度信息pll pi j，生成与一部分像素对应的重建光强度信息qll qgh。因此，重建单波长图像G.1 Gy的析像度比单波长图像Fl Fx的分辨率粗略、即较低。例如，数据传送装置15从纵4个X横4个共计16个单波长光强度信息pll pl4、p21 p24、p31 p34以及p41 p44中仅选择pll，并将其余的15个pl2 pl4、p21 p24、p31 p34以及p41 p44削除。即，数据传送装直15设定成重建光强度息qll = pll、ql2 = pl5、ql3 = pl9、.......q21
=p51、q22 = p55、q23 = p59、.......SP，在横向选择1/4的像素,且在纵向也选择1/4
的像素。因此，重建空间分辨率的gXh= (640/4) X (480/4) = 160X120。即，与 640X480个单波长光强度信息pll pij相比，重建光强度信息qll qgh的信息量成为1/16。数据传送装置15选择这些数据选择条件的至少一个，并且基于所选择的数据选择条件执行数据选择处理。综上可知，由数据传送装置15生成的重建光谱数据El En的信息量与从高光谱传感器13输出的信息量相比，被可靠地削减。即，基于单位时间的重建光谱数据El En所包含的信息的数据量，比单位时间的测定光谱数据Dl Dm减少。图1和图3所示的车载网络20例如是车载用的局域CAN (Controller AreaNetwork)，是能够确保某种程度的通信距离、例如几m 几十m的通用通信线路。即，车载网络20由于构成通信线路的布线的自由度高，所以能够确保进行通信的装置彼此之间的距离。车载网络20上也可以连接数据传送装置15与处理装置21之外的装置。即，根据车载网络20，能够提高车辆10中的数据传送装置15与处理装置21的配置自由度。需要说明的是，由于车载网络20具有布线、装置的连接自由度高，但如果通信数据量变多则会发生通信数据的冲突、通信等待，导致通信效率降低的特性，所以能够传送的数据量受限。在本实施方式中，车载网络20能够通信的数据量比大容量通信线路14能传送的数据量少，例如为大容量通信线路14的几分之I 100分之I。数据传送装置15重建数据量被削减得比测定光谱数据Dl Dm小的重建光谱数据El En并输出给车载网络20。因此，能够通过数据传送装置15将向车载网络20传送的数据量削减为车载网络20能够恰当传送的数据量。即，能够将重建光谱数据El En经由车载网络20恰当地传送给处理装置21。图1所示的处理装置21以具有运算装置22、存储装置的微型计算机为中心构成。由于处理装置21与数据传送装置15连接，所以被输入从该数据传送装置15输出的重建光谱数据El Εη。处理装置21通过基于被输入的重建光谱数据El En进行测定对象的识别处理，来识别测定对象。其中，由于处理装置21通过公知的方法来识别测定对象，所以在本实施方式中，出于简洁的目的而省略了用于识别测定对象的处理装置21的部分构成和用于识别测定对象的识别处理的部分详细说明。处理装置21基于被输入的重建光谱数据El En进行测定对象的识别处理。处理装置21例如通过测定出的光谱图像、与存储装置(省略图示)中预先存储的测定对象的光谱图像的比较，来判定这些光谱图像的一致/不一致，并且基于该判定结果来识别测定对象。通常，由于在光谱图像的比较中需要进行选定比较区域的处理、在选定出的比较区域中依次更新测定对象直到确定了测定对象为止而进行比较的处理等很多处理，所以这些处理需要由运算装置22进行的大量运算。与此相比，由高光谱传感器13进行的光谱图像的测定短时间即可完成。因此，在通过处理装置21针对由高光谱传感器13拍摄到的所有光谱图像进行识别处理时，要求进行与识别处理相关的运算的运算装置22具有高性能。但是，由于车载限制，处理装置21 (运算装置22)在设计上、成本方面必然受到各种制约。因此，处理装置21和其中含有的运算装置22如果只顾及高性能化，则它们的通用性、低价格性、维护性有可能产生问题。
本实施方式通过数据传送装置15将向处理装置21传送的重建光谱数据El En的数据量削减成处理装置21能够恰当地进行识别处理的数据量，能够由处理装置21对重建光谱数据El En恰当地进行实时处理。如上所述，处理装置21通过运算装置22的识别处理，在确保实时性的同时识别测定对象。而且，处理装置21将识别出的测定对象的信息用在处理装置21自身中、或传递给作为光谱测定装置11的外部装置的支援控制装置12。图4是表示数据传送装置15进行的数据选择处理的步骤的流程图。数据选择处理与高光谱传感器13对光谱图像的测定同步，被依次执行。如果数据选择处理开始，则在步骤SlO中，数据传送装置15设定数据选择条件。即，本实施方式的数据传送装置15基于被车载网络20规定的能够传送的数据量、被处理装置21规定的具有实时性的识别处理能够处理的数据量，设定车载网络20能传送的数据量的最大值的传送最大值。在本实施方式中，传送最大值被预先设定在数据传送装置15、存储装置16中。如果设定了传送最大值，则数据传送装置15从存储装置16取得用于生成不超过传送最大值的重建光谱数据El En的数据选择条件。在步骤S20中，数据传送装置15基于数据选择条件来选择测定光谱数据Dl Dm中含有的信息，并且，通过对选择出的信息重建来生成重建光谱数据El Εη。因此，生成信息量、即数据量被削减的重建光谱数据El En。在步骤S30中，数据传送装置15将重建光谱数据El En传送给处理装置21。这样，数据传送装置15使重建光谱数据El En的数据量不超过车载网络20的数据传送能力、处理装置21的处理能力。因此，能够防止车载网络20对重建光谱数据El En的传送延迟、基于重建光谱数据El En的处理装置21的延迟。从而，基于光谱图像的测定对象的识别处理能够实时恰当地进行。 在前述的专利文献I中，执行分级读出的光谱测定装置通过任意设定从检测器读出数据的波长分辨率、空间分辨率，还能够使数据量多样地变更。但是，由于通常的检测器是光谱传感器的一部分，所以对检测器自身进行控制有可能使得光谱传感器的设计繁琐、光谱传感器的通用性和维护性降低。对于该点，本实施方式的数据传送装置15没有对高光谱传感器13自身进行改变，而削减从高光谱传感器13输出的测定光谱数据Dl Dm。由此，本实施方式可以将具有高光谱测定能力的高光谱传感器13直接用于光谱测定装置11。如以上说明那样，图1 图4的第I实施方式的光谱测定装置11具有以下列举的效果。(I)数据传送装置15构成为通过只选择作为规定信息的选择信息来削减测定光谱数据Dl Dm中含有的信息，然后，将削减后的数据、即重建光谱数据El En传送给处理装置21。由此，车载网络20中流动的数据量、处理装置21应该处理的重建光谱数据El En的数据量被削减。因此，如果是高性能的高光谱传感器13所取得的测定光谱数据Dl Dm含有大量信息的情况，则光谱测定装置11能够将测定光谱数据Dl Dm削减到适当的数据量，并将削减后的数据、即重建光谱数据El En传送给处理装置21。其结果，能够消除车载网络20的传送延迟、处理装置21的处理延迟。即，光谱测定装置11通过使用高光谱传感器13能够将测定对象的识别精度维持得高，同时能够充分地实时进行识别处理。(2)从高光谱传感器13输出后的测定光谱数据Dl Dm被削减一部分。由此，在采用高光谱传感器13时，不需要考虑测定光谱数据Dl Dm的数据量对于车载网络20是否过大、是否超过处理装置21的处理能力。因此，提高了光谱传感器的选择自由度。即，只要是通用的光谱传感器，便能够用于光谱测定装置11。(3)数据传送装置15基于由从高光谱传感器13输出的波长信息中的一部分波长信息构成的波段的信息、即波长分辨率变更条件，来生成重建光谱数据El Εη。因此，能够可靠地削减由数据传送装置15传送的重建光谱数据El En的数据量。(4)数据传送装置15基于从高光谱传感器13输出的光强度信息中的一部分信息、即析像度变更条件，换言之根据基于光强度信息的密度的析像度，来生成重建光谱数据El Εη。因此，数据传送装置15传送的重建光谱数据的数据量被从测定光谱数据可靠地削减。(5)数据传送装置15基于由高光谱传感器13输出的与经时的光谱图像分别对应的测定光谱数据Dl Dm中的一部分时间信息，来生成重建光谱数据El En。S卩，根据经时拍摄的光谱图像的帧速率、即帧速率变更条件，由测定光谱数据Dl Dm生成重建光谱数据El Εη。因此，能够可靠地削减由数据传送装置15传送的重建光谱数据El En的数据量。(6)数据传送装置15将重建光谱数据El En的最大值，设定为根据车载网络20、即信号传递路或者通信线路的数据传送能力、处理装置21的数据处理能力而决定的能够实时操作的数据量的最大容量值以下。因此，在传送重建光谱数据El En时，能够抑制数据的传送延迟、数据的处理延迟，能够可靠地提高光谱测定装置11进行测定对象识别处理所涉及的实时性。(第2实施方式)图5和图6对本发明的第2实施方式涉及的光谱测定装置11进行说明。如图5所示，本实施方式与第I实施方式的不同之处在于，具有用于根据车速V来选择重建帧速率η的速度表19，由于其他构成相同，所以对相同的构成赋予相同附图标记而省略重复说明。即，本实施方式的数据选择条件不是预先决定的，而对应于车速V变化。其中，图6的流程图所示的数据选择条件设定相当于图4的步骤SlO的详细处理。如图5所示，在速度表19中，当车速V小于20km时，设定为重建帧速率n = 2fps。同样，在速度表19中，当车速V为20km以上且小于60km时，重建帧速率n = 4fps，当车速V为60km以上且小于90km时，重建帧速率n = 8fps,当车速V为90km以上小于120km时，重建帧速率n = 15fps，当车速V为120km以上时，重建帧速率n = 30fps。例如，将作为车载网络20的传送最大值的可传送容量Ct用重建帧速率η、重建波段数y、重建析像度gXh表现成ct = nXyXgXho图6是表示由光谱测定装置11进行的数据选择条件设定的处理步骤的流程图。如图6所示，当数据选择条件设定开始后，在步骤Sll中，数据传送装置15设定初始可传送容量ctO。初始可传送容量CtO基于数据传送装置15新取得的车辆10的信息而设定。新取得的车辆10的信息包括基于测定对象的识别状况、车辆的外部环境取得的信息，数据传送装置15经由车载网络20从处理装置21取得。另外，例如初始可传送容量CtO也可以基于测定对象的优先级、或者基于为了识别测定对象所需的受限定的信息，由数据传送装置15设定。并且，例如初始可传送容量ctO也可以基于由处理装置21取得的车载网络20的每时每刻能传送的数据量、处理装置21的每时每刻能处理的数据量， 由数据传送装置15设定。如果带后缀"O"来表现初始值，则初始可传送容量CtO = nOXyOXgOXhO。例如初始重建帧速率n0 = IOfps，初始重建波段数y0 = 20个(20band)，初始重建分辨率gOXhO = 320个 X 240 个(320X240pxel)。在步骤S12中，数据传送装置15从支援控制装置12经由处理装置21取得车速V。在步骤S13中，数据传送装置15通过参照存储装置16中存储的速度表19，来选择重建帧速率η。在步骤S14中，数据传送装置15选择新的重建分辨率gl Xhi。在步骤S15中，数据传送装置15计算出新的重建波段数yl。例如，如果与车速V无关地将重建分辨率glXhl维持为恒定值、即gOXhO,贝U新的重建波段数yI通过yl = ctO/ (g0Xh0)/nl计算出。由此可知，在车速V慢的情况下，通过取代使重建帧速率nl变小而使重建波段数yl增加，来增大波长分辨率。相反，在车速V快的情况下，为了短时间发现测定对象，取代增大重建帧速率nl而使重建波段数yl减少。如果决定了新的重建帧速率nl、新的重建分辨率gl Xhl、以及新的重建波段数yl，则数据传送装置15基于这些重建帧速率nl、分辨率m2以及新的波段数b2，生成重建光谱数据El Εη。然后，数据传送装置15将重建光谱数据El En经由车载网络20传递给处理装置21。这样，图5和图6的第2实施方式具有与第I实施方式的效果同等或以其为标准的效果，并会起到以下的效果。(7)数据传送装置15根据车速V来变更重建光谱数据El En的重建帧速率η。因此，即使针对车速V的变化也能够维持识别精度，同时能够实现处理装置21实时对测定对象的识别处理。(第3实施方式)图7是表示本发明的第3实施方式涉及的光谱测定装置11的概略结构的框图。本实施方式与上述第I实施方式的不同之处在于，数据传送装置15不从存储装置16取得数据选择条件，而是处理装置21将作为选择信息的数据选择条件Cl设定给数据传送装置15。运算装置22具有生成数据选择条件Cl的选择条件生成部23。由于其他的构成相同，所以省略与第I实施方式重复的说明。如图7所示，处理装置21从存储装置25取得表示测定对象的优先级的各种表。测定对象的优先级除了按每个测定对象预先决定的固定优先级之外，还有对应于处理装置21的当前的测定对象的识别状况，发生反馈变化的优先级；对应于车辆10的状态、车辆外部的环境而变化的优先级。存储装置25还按每个测定对象存储有识别所需的波长信息(由一个或多个波长信息构成的波段)。另外，例如还可以按照昼夜的不同，与环境光的光源光谱对应地在存储装置25中存储适合测定对象的识别的波长信息。选择条件生成部23通过参照存储装置25中设定的测定对象的优先级，来计算出应该优先检测的测定对象。而且，选择条件生成部23为了反映处理装置21的当前的测定对象的识别状况而参照存储装置25。选择条件生成部23基于计算出的优先级参照存储装置25生成作为为了检测测定对象而合适的选择信息的数据选择条件Cl，并将其输出给数据传送装置15。例如在总是计算为应该优先检测行人、车、路面的情况下，选择条件生成部23可以生成对适合检测行人、车、路面的信息进行选择的数据选择条件Cl。另外，例如在想要优先检测行人的情况下，例如当由于事先没有检测行人，所以特别想要优先检测行人时，可以生成适合用于检测行人的数据选择条件Cl，并向数据传送装置15输出。例如作为数据选择条件Cl在通过前处理没有发现行人的情况下，为了尽早发现新出现的行人，可以提高重建帧速率n，另一方面，可以减少重建析像度gXh、重建波段数y。或者，在之前的处理结果为发现了行人的情况下，为了高精度识别发现的行人，可以按照将用于明确行人与周围的分界线或者判别行人的属性的与行人对应的波长的前后的波长分辨率设定得高的方式，来设定数据选择条件Cl。另外，选择条件生成部23可以按照以昼夜的不同来设定适合测定对象的检测的波长信息的方式，生成数据选择条件Cl。例如在通过支援控制装置12检测到前照灯点亮的情况下，选择条件生成部23按照以与作为光源的前照灯中含有的波长成分对应的波长信息为主的方式，生成数据选择条件Cl。另外，在通过支援控制装置12检测到是夜间的情况下，选择条件生成部23按照以与照明灯、投光器的波长成分对应的波长信息为主的方式，生成数据选择条件Cl。并且，选择条件生成部23也可以根据从支援控制装置12取得的车速V、操舵角，来生成适合测定对象的检测的数据选择条件Cl。选择条件生成部23将如上述那样生成的数据选择条件Cl设定给数据传送装置15。数据传送装置15基于被设定的数据选择条件Cl，根据测定光谱数据Dl Dm生成重建光谱数据El Εη。因此，重建光谱数据El En的数据量与测定光谱数据Dl Dm的数据量相比被可靠地削减。这样，图7的第3实施方式也能获得与先前的第I实施方式同等或以其为标准的效果，并且还能获得以下列举的效果`。(8)处理装置21设定数据选择条件Cl，并将其传递给数据传送装置15。因此，数据传送装置15可以根据与状况对应的细微指示，生成重建光谱数据El Εη。(9)处理装置21可以基于波长信息中的由移动体周围的环境光、即光源中含有的一部分波长信息构成的波段的信息，设定数据选择条件Cl。因此，处理装置21可以按照将环境光、即光源中不含有的波长、强度弱的波长的波长信息、与这些波长信息对应的光强度信息除去的方式，设定数据选择条件Cl。从而，由于数据传送装置15能够只选择环境光、即光源下强度强的波长的波长信息、和与这些波长信息对应的光强度信息，所以能可靠地削减重建光谱数据El En的数据量。另外，由于重建光谱数据El En含有在环境光下光强度对应于测定对象而变化的波长信息，所以处理装置21的识别处理在基于数据量被削减的重建光谱数据El En的情况下也能良好地进行。(10)选择条件生成部23可以按照根据处理装置21对测定对象的识别结果，向数据传送装置15进行反馈的方式，来设定作为请求的数据选择条件Cl。选择条件生成部23可以基于波长信息的波长间隔、光强度信息的信息密度、光谱数据的取得时间来变更数据选择条件Cl。例如，在为了根据处理装置21的识别结果而测定预料出现的高出现率对象，变更了优先级的情况下，处理装置21能够变更数据选择条件Cl以便捕捉该高出现率对象。其结果，能够改进数据传送装置15的数据重建处理，以便能够灵活地变更并识别所需的测定对象。进而，会提高测定对象的识别性能。(第4实施方式)
图8是表示本发明的第4实施方式涉及的光谱测定装置11的概略结构的框图。其中，本实施方式与上述图7的第3实施方式的不同之处在于，追加了对环境信息取得装置进行扩充的导航装置30。并且，还具有光传感器8。如图8所示，构成环境信息取得装置的一部分的导航装置30经由支援控制装置12与处理装置21连接。或者，也可以将导航装置30直接与处理装置21连接。导航装置30是取得车辆10的外部环境的信息的装置，构成取得例如车辆10的行驶位置、昼夜的各种环境取得装置。导航装置30将这些各种环境信息传递给处理装置21。导航装置30可以通过检测车辆10的位置信息，来检测城市街道、高速道路、田地等行驶场所的特性，并且通过将这些位置表示到显示面板的地图上来传递给搭乘者。导航装置30可以利用钟表、照度计来判别昼夜。在取得位置的情况下，导航装置30可以根据由GPS (Global PositioningSystem)获得的位置信息、位置信息与地图的组合来确定位置，也可以通过通信从通报位置信息的系统来取得。另外，构成环境信息取得装置的一部分的光传感器8可以将环境光、按昼夜划分的检测信息经由发动机控制装置9传递给处理装置21。存储装置25中设定有表示测定对象的优先级的各种表。测定对象的优先级中预先存储有对应于由导航装置30取得的环境状态而分别设定的测定对象的优先级。例如，设定有根据行驶场所的特性将频繁出现的测定对象的优先级提高的信息、根据行驶场所的特性将不应该出现的测定对象的优先级降低的信息。而且，存储装置25中还按每个测定对象存储有识别所需的波长信息。选择条件生成部23基于从导航装置30输入的环境信息，通过参照存储装置25中设定的测定对象的优先级，来计算出应该优先检测的测定对象。选择条件生成部23基于计算出的优先级生成数据选择条件C2，并将数据选择条件C2设定给数据传送装置15。例如在由导航装置30检测出是城市街道的情况下，处理装置21可以生成使数据传送装置15选择 适合检测自行车、行人的信息的数据选择条件C2。另外，例如在由导航装置30检测出是高速道路的情况下，处理装置21可以生成使数据传送装置15选择适合检测汽车的信息的数据选择条件C2。而且，也可以生成使数据传送装置15选择适合检测在高速道路上出现的可能性低但影响大的行人的信息的数据选择条件C2。选择条件生成部23也可以按照使数据传送装置15按昼夜的不同来选择适合测定对象的检测的信息的方式，生成数据选择条件C2。另外，例如选择条件生成部23也可以按照使数据传送装置15只选择与由光传感器8观测或推断出的光源的光谱对应的波长信息的方式，来生成数据选择条件C2。并且，例如选择条件生成部23也可以根据导航装置30用于使显示面板显示的图像信息的请求，在波长信息的选择条件中作为红色“R”、绿色“G”、蓝色“B”的光的波长信息而生成数据选择条件C2。选择条件生成部23将如上述那样生成的数据选择条件C2设定为数据传送装置15。数据传送装置15基于被设定的数据选择条件C2，根据测定光谱数据Dl Dm生成重建光谱数据El Εη。因此，重建光谱数据El En的数据量与测定光谱数据Dl Dm的数据量相比被可靠地削减。如以上说明那样，根据图8的第4实施方式也能获得与先前的第I实施方式和第3实施方式的效果同等或以其为标准的效果，并且，还可以获得以下的效果。
(11)由于处理装置21能够基于通过数据量更多的方式重建后的重建光谱数据El En来识别测定对象，所以光谱测定装置11的识别精度也自动提高。(第5实施方式)图9是表示本发明的第5实施方式涉及的光谱测定装置11的概略结构的框图。本实施方式与图7的第3实施方式的不同之处在于，使用了照相机、电波探测器、或者激光测定装置等对象检测装置31。如图9所示，对象检测装置31经由支援控制装置12与处理装置21连接。或者，也可以将对象检测装置31与处理装置21直接连接。对象检测装置31对在车辆10的外部环境存在的测定对象、检测对象进行检测。例如，对象检测装置31是用于根据地图信息和位置信息来检测测定对象、检测对象的信息取得装置，例如是对在前方行驶的车辆、道路周边的构造物、建筑物等测定对象、检测对象进行检测的信息取得装置。对象检测装置31将检测到的检测对象传递给处理装置21。S卩，对象检测装置31是基于照相机的拍摄图像的图像识别或利用电波探测器、激光对前方的车辆进行检测那样的装置。而且，对象检测装置31也可以是根据车辆10的位置信息检测道路周边的构造物、建筑物，通过将这些位置表示到显示面板的地图上来向搭乘者传递的导航系统。选择条件生成部23基于对象检测装置31检测出的检测对象的位置和大小，按照重建光谱数据El En不含有与检测对象所存在的位置对应的部分的信息的方式，设定数据选择条件C3。并且，选择条件生成部23也可以基于测定对象的优先级来生成数据选择条件C3。例如，选择条件生成部23可以生成对预先生成的数据选择条件C2追加了不选择检测对象所存在的位置的条件后的条件，来作为数据选择条件C3。另外，也可以根据数据选择条件C2、和不选择检测对象所存在的位置的条件来生成数据选择条件C3。选择条件生成部23将如上述那样生成的数据选择条件C3设定给数据传送装置15。数据传送装置15基于被设定的数据选择条件C3，根据测定光谱数据Dl Dm生成重建光谱数据El En。因此，重建光谱数据El En的数据量与测定光谱数据Dl Dm的数据量相比被可靠地削减。其中，数据传送装置15可以在处理数据选择条件C2之后，处理其他的数据选择条件C3，也可以同时处理数据选择条件C3。如以上说明那样，图9的第5实施方式也能获得与先前的第I实施方式、第3实施方式的效果同等或以其为标准的效果，并且还可以获得以下的效果。(12)数据传送装置15将地图信息、与如电波探测器那样的对象检测装置31已经检测完毕的测定对象对应的部分的光谱数据，从重建光谱数据El En中除去。因此，重建光谱数据El En的数据量被可靠地削减了不必要的部分。此外，上述各实施方式也可以通过以下的方式来实施。可以如图10所示，将地图信息设置到光谱测定装置11的存储装置25中。S卩，地图信息并不限于如上述第3以及第4实施方式那样，设置于光谱测定装置11的外部的导航装置30或对象检测装置31。也可以如图11所示，上述各实施方式的数据传送装置15设置有不合适数据选择部17。不合适数据选择部17通过将测定光谱数据Dl Dm中含有的无意义信息除去，来使无意义信息不包含在重建光谱数据El En中。不合适数据选择部17通过对测定光谱数据Dl Dm中含有的光强度信息进行检查，检测出例如光强度信息的值超过上限值或下限值、或在下限值以下完全不变化的信息，作为无意义的光强度信息。数据传送装置15不将作为不适合数据而检测出的光强度信息选择为重建光谱数据El Εη、即将其除去。因此，通过作为重建光谱数据El En而传送的数据量被削减，并且，防止重建光谱数据El En中含有无意义的光强度信息，还能够维持测定装置的识别精度。此外，也可以针对由测定光谱数据Dl Dm基于数据选择条件而生成的重建光谱数据El Εη，从后开始应用不合适数据选择部17。也可以如图12所示，数据传送装置15设置有对测定光谱数据Dl Dm的一部分进行加工的光谱数据加工部18。光谱数据加工部18基于按数据选择条件Cl而设定的条件，削减波长信息。例如，光谱数据加工部18将由于信息的变化小，所以作为对测定对象的识别影响少的区域而设定的特定波长区域、例如550nm 650nm的光强度信息平均化、卷积。即，光谱数据加工部18求出与一个特定的代表波长、例如600nm对应的一个代表光强度信 O 因此，波长连续的多个波长信息和与其对应的光强度信息分别被置换成一个波长信息、和与该一个波长信息对应的一个光强度信息。从而，重建光谱数据El En的数据量也自动削减。例如数据传送装置15将与550nm 650nm的波长对应的多个波长信息计算为600nm的波长信息,将与550nm 650nm的波长对应的光强度信息通过卷积或平均化计算为600nm的波长信息的光强度信息。因此，550nm 650nm的波长信息、和与它们对应的光强度信息被选择为600nm的波长信息、和与其对应的光强度信息。也可以如图13所示，上述第3 第5实施方式的选择条件生成部23分别对应于作为光谱图像34的周边部的周边区域35、作为中间部的过渡区域36、以及作为中央部的中央区域37，使重建帧速率η、重建波段数y以及重建析像度、即重建析像度gXh变化。通常，在单波长图像Fl Fx等光谱图像34中，周边区域35中映现的测定对象由于与车辆10的相对距离近，所以看起来较大，相对车辆10的相对速度快、即光谱图像34上的移动速度也快。由此，为了处理装置21能够迅速识别测定对象，针对光谱图像34的周边区域35的数据选择条件取代提高重建帧速率n，而设定为低的重建析像度g X h和少的重建波段数I。另一方面，光谱图像34的中央区域37中映现的测定对象由于与车辆10的相对距离远，所以看起来较小，而且相对车于辆10的相对速度慢，光谱图像34中的移动速度也慢。由此，为了处理装置21能够以高精度识别测定对象，针对光谱图像34的中央区域37的数据选择条件取代设为高的重建析像度gXh和大的重建波段数1，而设定为低的重建帧速率η。另外，对于位于光谱图像34的周边区域35与中央区域37之间的过渡区域36，将数据选择条件设为中程度的重建析像度gXh和重建波段数y、且设定成中程度的重建帧速率η。因此，数据传送装置15能够根据车速V、因转向操作引起的车辆10的状态，变更用于生成重建光谱数据El En的波长信息的波长间隔、即波长分辨率；光强度信息的信息密度、即析像度；测定光谱数据的取得时间间隔、即帧速率。从而，光谱测定装置可以基于对应于移动体的状态而重建后的适当的重建光谱数据El Εη，进行测定对象的识别处理。进而，可实现测定对象的更良好的识别。例如，与根据同一条件在光谱图像的全部区域选择信息的情况相比，能够维持测定对象的识别精度，同时削减重建光谱数据的数据量。因此，实时的测定对象的识别处理变得容易。
此外，在上述第I或者第2实施方式的情况下，也可以使与光谱图像34的周边区域35、过渡区域36以及中央区域37对应的重建帧速率η、重建波段数y、以及重建析像度gXh变化，对数据传送装置15、存储装置16设定数据选择条件。上述第3 第5实施方式的选择条件生成部23可以根据转向的操作角度、即操舵角，将位于光谱图像34中的新的行进方向的部分的重建帧速率η设定得大。S卩，可以取代能够迅速识别测定对象，而将重建析像度gXh、重建波段数y设定得小。因此，处理装置21能够实时、恰当地对新的行进方向的测定对象进行识别处理。如图14所示，在从光谱图像38识别出测定对象39的情况下，第3 第5实施方式的选择条件生成部23可以在测定对象39与背景之间的边界部分设置重点框W。可以使针对该重点框W重建帧速率η、重建析像度g X h以及重建波段数I变化，来生成数据选择条件。重点框W例如按照能够对从作为测定对象39的其他车辆的作为死角的影子出现的行人的面容等迅速识别的方式进行设定，以便可以预先锁定该行人的面容等。即，对于重点框W，设为高的重建帧速率n，并且由于重点框W小，所以重建析像度gXh与重建波段数y也设定得高。因此，不会大幅增加重建光谱数据El En的数据量，能够通过实时的识别处理尽快检测从测定对象39的死角出现的进一步的测定对象。在上述第I实施 方式中，为了生成不超过传送最大值的重建光谱数据El En，数据传送装置15从存储装置16取得数据选择条件。但并不局限于此，在数据选择条件具有测定对象的优先级的情况下，只要数据传送装置依次选择优先级从高到低的测定对象的信息，且重建光谱数据El En不超过传送最大值即可。例如，首先不考虑优先级地生成重建光谱数据El En，在重建光谱数据El En的数据量超过传送最大值那样的情况下，数据传送装置15重新生成重建光谱数据El En，以便限制为与优先级高的测定对象相关的信肩、O在上述第2实施方式中，不限于将新的重建分辨率gl Xhl维持为初始重建分辨率gOXhl，也可以进行变形例如，使新的重建分辨率glXhl、和新的重建波段数yl这两方变化。能够提高数据选择条件的设定自由度。在上述第2实施方式中，速度表19不限于使重建帧速率η与车速V相关设定，也可以与车辆的转向操舵角相关地设定重建帧速率η。例如，随着转向操舵角增大，提高重建帧速率η，而且减少重建波段数y，以便能够短时间发现测定对象。因此，能够设定与车辆状态对应的恰当的重建帧速率η。在上述第I以及第2实施方式中，存储装置16中也可以存储由测定对象的识别所需的波长信息构成的数据。因此，数据传送装置可以通过取得与测定对象对应的数据，来生成由测定对象所需的波长信息构成的重建光谱数据。从而，光谱测定装置11可削减数据量，同时提高针对所选择的测定对象的识别精度。在上述第I以及第2实施方式中，存储装置16可以存储光源中含有的波长信息的数据。即，数据传送装置15可以按照确实含有光源中含有的波长信息的方式，来生成重建光谱数据El En。在上述第I实施方式中，重建帧速率η、重建析像度gXh以及重建波段数y中的多个条件可以同时被选择，也可以仅设定一个。光谱测定装置11的设计自由度提高。例如，在测定光谱数据Dl Dm的数据量少的情况下，只要以有效条件进行信息选择即可。
在上述第I实施方式中，重建帧速率η、重建析像度gXh以及重建波段数y不限于被预先决定，也可以通过设定装置任意变形例如，数据传送装置15、处理装置21可以对应于通过车载网络20的其他数据量的变动，来变更选择信息。其他装置也可以变更选择信息。能够提高数据选择条件的自由度。另外，可以不通过映射而利用运算式来设定数据选择条件。能够提高光谱测定装置11中的数据选择条件的设计自由度。可以如图15所示，将高光谱传感器13与数据传送装置15单元化，构成一个高光谱传感器单元40。高光谱传感器单元40具有构成将高光谱传感器13与数据传送装置15连接的大容量通信线路14的总线。该情况下，光谱测定装置11可以小型化。在上述各实施方式中，表示了作为数据选择条件的选择信息构成重建光谱数据El En的情况。但并不局限于此，也可以反过来设定不够成重建光谱数据El En的信息，来作为数据选择条件。该情况下，也能够提高数据选择条件的条件设定的自由度。在上述各实施方式中，表示了车载网络20为CAN的情况。但并不限于此，车载网络20只要能够进行网络通信即可，也可以是Ethernet (注册商标),FlexRay (注册商标)、IEEE1394 (FireWire (注册商标))等其他网络。由此，能够提高该光谱测定装置的可采用性。附图标记说明10...车辆，11...光谱测定装置，12...支援控制装置，13...高光谱传感器，14...大容量通信线路，15...数据传送装置，16...存储装置，17...不合适数据选择部，18...光谱数据加工部，19...速度表，20...车载网络，21...处理装置，
22...运算装置，23...选择条件生成部，25...存储装置，30...导航装置，31...对象检测装置，34...光谱图像，35...周边区域，36...过渡区域，37. ·.中央区域，38. ·.光谱图像，
39...测定对象，40...高 光谱传感器单元，D...测定光谱数据，E...重建光谱数据，F...单波长图像，G...重建单波长图像，L...观测光，P、Q...像素。
权利要求
1.一种移动体用光谱测定装置，具备为了测定含有由测定对象的波长信息和光强度信息构成的信息的测定光谱数据而被搭载于移动体的光谱传感器；搭载于上述移动体以便通过对上述测定光谱数据进行处理来识别上述测定对象的处理装置；和用于将上述测定光谱数据从上述光谱传感器传递给上述处理装置的信号传递路，该移动体用光谱测定装置的特征在于， 上述移动体用光谱测定装置还具备数据传送装置，该数据传送装置通过按照从上述测定光谱数据所含有的信息中选择作为规定信息的选择信息的方式重建上述测定光谱数据，来获得重建光谱数据，上述数据传送装置构成为将上述重建光谱数据经由上述信号传递路传送给上述处理装置。
2.根据权利要求1所述的移动体用光谱测定装置，其特征在于， 上述选择信息是由上述测定光谱数据所含有的上述波长信息中的一部分波长信息构成的波段的信息。
3.根据权利要求2所述的移动体用光谱测定装置，其特征在于， 上述一部分波长信息是识别上述测定对象所需的波长信息。
4.根据权利要求2所述的移动体用光谱测定装置，其特征在于， 上述一部分波长信息是上述移动体的周围的环境光所含有的波长信息。
5.根据权利要求1所述的移动体用光谱测定装置，其特征在于， 上述选择信息是上述测定光谱数据所含有的光强度信息中的一部分信息。
6.根据权利要求1所述的移动体用光谱测定装置，其特征在于， 上述测定光谱数据分别与经时的多个光谱图像相对应， 上述选择信息是多个上述测定光谱数据中的、仅与一部分时间对应的上述测定光谱数据的信息。
7.根据权利要求1 6中的任意一项所述的移动体用光谱测定装置，其特征在于， 上述数据传送装置构成为通过从上述测定光谱数据所含有的信息中提取并除去具有无意义的光强度信息的波长信息，来获得上述重建光谱数据。
8.根据权利要求1 7中的任意一项所述的移动体用光谱测定装置，其特征在于， 上述数据传送装置构成为设定作为能够传送给上述处理装置的数据量的最大值的传送最大值， 上述数据传送装置限制上述选择信息的量，以使上述重建光谱数据的数据量在上述传送最大值以下。
9.根据权利要求8所述的移动体用光谱测定装置，其特征在于， 多个上述测定对象被分别设定优先级， 上述数据传送装置构成为基于上述优先级来决定上述选择信息。
10.根据权利要求1 9中的任意一项所述的移动体用光谱测定装置，其特征在于， 上述移动体具有移动体状态取得部，该移动体状态取得部取得作为上述移动体的状态的移动体状态， 上述数据传送装置构成为根据上述移动体状态来决定上述选择信息。
11.根据权利要求1 9中的任意一项所述的移动体用光谱测定装置，其特征在于， 上述处理装置构成为能够设定上述选择信息，上述处理装置构成为基于上述测定对象的识别结果来向上述数据传送装置发出请求， 上述数据传送装置构成为根据上述请求来决定上述选择信息。
12.根据权利要求11所述的移动体用光谱测定装置，其特征在于， 多个上述测定对象中存在被判断为与其他上述测定对象相比出现率高的高出现率对象， 如果将通过从上述测定光谱数据向上述重建光谱数据的上述重建而削减掉的数据量称为数据削减量，则按照上述高出现率对象用的上述数据削减量比其他上述测定对象用的上述数据削减量少的方式来设定上述选择信息。
13.根据权利要求1 12中的任意一项所述的移动体用光谱测定装置，其特征在于， 由上述测定光谱数据生成光谱图像， 上述光谱图像的中央区域所对应的上述选择信息被设定成不同于上述光谱图像的周边区域所对应的上述选择信息。
14.根据权利要求1 10中的任意一项所述的移动体用光谱测定装置，其特征在于， 上述处理装置构成为能够设定上述选择信息， 若将特定的上述测定对象称为特定测定对象，则上述处理装置在认识到上述光谱传感器的测定范围中存在上述特定测定对象的情况下，按照将上述特定测定对象的存在所对应的部分的上述测定光谱数据除去的方式设定上述选择信息。
15.根据权利要求1 14中的任意一项所述的移动体用光谱测定装置，其特征在于， 为了生成上述重建光谱数据，上述数据传送装置构成为用代表波长信息表示与某范围的波长对应的波长信息，基于分别与这些波长信息相对应的光强度信息来计算出代表光强度f目息。
16.一种移动体用光谱测定方法，包括 测定步骤，利用搭载于移动体的光谱传感器，来测定包含由测定对象的波长信息和光强度信息构成的信息的测定光谱数据； 识别步骤，通过利用搭载于上述移动体的处理装置对上述测定光谱数据进行处理，来识别上述测定对象；和 传递步骤，将上述测定光谱数据从上述光谱传感器经由信号传递路传递给上述处理装置， 该移动体用光谱测定方法的特征在于， 上述传递步骤还包括按照从上述测定光谱数据所含有的信息中选择作为规定信息的选择信息的方式重建上述测定光谱数据，来获得重建光谱数据的步骤；和将上述重建光谱数据经由上述信号传递路传送给上述处理装置的步骤。
全文摘要
移动体用光谱测定装置(11)具备为了测定含有由测定对象的波长信息和光强度信息构成的信息的测定光谱数据(D1～Dm)而被搭载于移动体(10)的光谱传感器(13)；搭载于移动体(10)以便通过对测定光谱数据进行处理来识别测定对象的处理装置(21)；和用于将测定光谱数据从光谱传感器(13)传递给处理装置(21)的信号传递路(20)。移动体用光谱测定装置还具备数据传送装置(15)，该数据传送装置(15)通过按照从测定光谱数据(D1～Dm)所含有的信息中选择作为规定信息的选择信息的方式重建测定光谱数据，来获得重建光谱数据(E1～En)。数据传送装置将重建光谱数据经由信号传递路(20)传送给处理装置(21)。
文档编号G01N21/27GK103038628SQ201080042079
公开日2013年4月10日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者船山龙士, 佐佐木健史, 佐藤润 申请人:丰田自动车株式会社