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JP2018157487A - Image recognition system and lighting device - Google Patents

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JP2018157487A
JP2018157487A JP2017054357A JP2017054357A JP2018157487A JP 2018157487 A JP2018157487 A JP 2018157487A JP 2017054357 A JP2017054357 A JP 2017054357A JP 2017054357 A JP2017054357 A JP 2017054357A JP 2018157487 A JP2018157487 A JP 2018157487A
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Japan
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illumination
light sources
unit
distance range
image recognition
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JP2017054357A
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Japanese (ja)
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直樹 野畑
Naoki Nohata
直樹 野畑
靖典 塚原
Yasunori Tsukahara
靖典 塚原
圭吾 多田
Keigo Tada
圭吾 多田
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Tokai Rika Co Ltd
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Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image recognition system and a lighting device capable of improving accuracy of image recognition with a simple system configuration.SOLUTION: An image recognition system includes a camera 3, an image processing section 4 for detecting a prescribed detection object 2 from a captured image of the camera 3, and a lighting device 5 for irradiating the imaging region of the camera 3. The lighting device 5 includes an illumination part 51 having more than two light sources 511, and an illumination control part 52 for controlling the number of the light sources 511 to be lighted and the optical intensity. The illumination control part 52 is setting the number of the light sources 511 to be lighted and the optical intensity as lighting condition, for every distance range of the illumination part 51 and the detection object 2, and when the lighting condition in the initial state is the lighting condition corresponding to the distance range farthest from the illumination part 51, the detection object 2 is not detected under current lighting condition, and a high luminance area higher than a prescribed luminance exists in a captured image, switches to lighting condition corresponding to a distance range closer to the illumination part 51 by one stage than current distance range.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、画像認識システム及び照明装置に関する。   The present invention relates to an image recognition system and an illumination device.

従来、カメラの撮像画像を用いてジェスチャを認識する画像認識システムが知られている。このような画像認識システムとして、カメラの撮像領域を照射する照明装置を備えたものがある。照明装置としては、赤外線や可視光を照射するものが用いられる。   Conventionally, an image recognition system that recognizes a gesture using a captured image of a camera is known. As such an image recognition system, there is one having an illumination device that irradiates an imaging region of a camera. An illumination device that emits infrared light or visible light is used.

特開2013−97511号公報JP2013-97511A 特開2010−66221号公報JP 2010-66221 A

ところで、撮像範囲において照明分布(照度分布)が不均一であると、指等の検出対象物の検出が困難となる場合がある。また、照明装置の照明条件(光強度や点灯個数)を一定とすると、照明装置と検出対象物との距離によって検出対象物が明るくなりすぎたり、あるいは暗くなりすぎたりして検出対象物を検出できず、十分な画像認識の精度を得られない場合がある。   By the way, when the illumination distribution (illuminance distribution) is non-uniform in the imaging range, it may be difficult to detect a detection target such as a finger. Also, if the lighting conditions (light intensity and number of lights) of the lighting device are constant, the detection target is detected because the detection target becomes too bright or too dark depending on the distance between the lighting device and the detection target. In some cases, sufficient image recognition accuracy cannot be obtained.

特許文献1,2では、検出対象物との距離を検出する手段を備え、検出対象物との距離に応じて照明装置における光源の光量バランスや光源の点灯個数を変更することが提案されている。しかし、この場合、検出対象物との距離を検出する手段が必須となるため、システム構成が複雑化してしまうおそれがある。   In Patent Documents 1 and 2, it is proposed that a means for detecting the distance to the detection object is provided, and that the light quantity balance of the light source and the number of light sources to be turned on in the illumination device are changed according to the distance to the detection object. . However, in this case, since a means for detecting the distance to the detection target is indispensable, the system configuration may be complicated.

そこで、本発明は、簡単なシステム構成で画像認識の精度を向上可能な画像認識システム及び照明装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image recognition system and a lighting device that can improve the accuracy of image recognition with a simple system configuration.

本発明は、上記課題を解決することを目的として、撮像装置と、前記撮像装置の撮像画像から所定の検出対象物を検出する画像処理部と、前記撮像装置の撮像領域を照射する照明装置と、を備え、前記照明装置は、3つ以上の光源を有する照明部と、点灯させる前記光源の数と、前記光源が放射する光強度とを制御する照明制御部と、を有し、前記照明制御部は、前記照明部と前記検出対象物との距離範囲毎に、点灯させる前記光源の数及び光強度が照明条件として設定されており、初期状態における照明条件を、前記照明部から最遠の距離範囲に対応した照明条件とし、現在の照明条件で前記検出対象物が検出されず、かつ前記撮像画像に所定の輝度よりも大きい高輝度エリアが存在する場合に、現在よりも1段階前記照明部に近い距離範囲に対応した照明条件に切り替える、画像認識システムを提供する。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides an imaging device, an image processing unit that detects a predetermined detection object from a captured image of the imaging device, and an illumination device that irradiates an imaging region of the imaging device. The illumination device includes an illumination unit having three or more light sources, an illumination control unit that controls the number of the light sources to be turned on, and the light intensity emitted by the light sources, and the illumination In the control unit, the number of light sources to be turned on and the light intensity are set as illumination conditions for each distance range between the illumination unit and the detection target, and the illumination condition in the initial state is the farthest from the illumination unit. If the detection object is not detected under the current illumination condition and a high-luminance area larger than a predetermined luminance exists in the captured image, one level from the present Distance range close to the lighting unit Switching the lighting condition corresponding to, to provide an image recognition system.

また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、撮像装置と、前記撮像装置の撮像画像から所定の検出対象物を検出する画像処理部と、を備えた画像認識システムに用いられ、前記撮像装置の撮像領域を照射する照明装置であって、3つ以上の光源を有する照明部と、前記照明部と前記検出対象物との距離に応じて、点灯させる前記光源の数と、前記光源が放射する光強度とを制御する照明制御部と、を有し、前記照明制御部は、前記照明部と前記検出対象物との距離範囲毎に、点灯させる前記光源の数及び光強度が照明条件として設定されており、初期状態における照明条件を、前記照明部から最遠の距離範囲に対応した照明条件とし、現在の照明条件で前記検出対象物が検出されず、かつ前記撮像画像に所定の輝度よりも大きい高輝度エリアが存在する場合に、現在よりも1段階前記照明部に近い距離範囲に対応した照明条件に切り替える、照明装置を提供する。   Further, the present invention is used in an image recognition system including an imaging device and an image processing unit that detects a predetermined detection target object from a captured image of the imaging device for the purpose of solving the above problems. An illumination device that illuminates an imaging region of the imaging device, the illumination unit having three or more light sources, the number of the light sources to be turned on according to the distance between the illumination unit and the detection target, An illumination control unit that controls the light intensity emitted by the light source, and the illumination control unit includes a number of light sources to be turned on and a light intensity for each distance range between the illumination unit and the detection target. It is set as an illumination condition, and the illumination condition in the initial state is an illumination condition corresponding to the farthest distance range from the illumination unit, the detection target is not detected under the current illumination condition, and the captured image is displayed. Greater than predetermined brightness If the luminance area exists, it switches the lighting condition corresponding to the near distance range in one step the illumination unit than the current, to provide an illumination device.

本発明によれば、簡単なシステム構成で画像認識の精度を向上可能な画像認識システム及び照明装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide an image recognition system and an illumination device that can improve the accuracy of image recognition with a simple system configuration.

本発明の一実施の形態に係る画像認識システムを示す図であり、(a)はカメラと照明部の配置を説明する図、(b)は概略構成図である。It is a figure which shows the image recognition system which concerns on one embodiment of this invention, (a) is a figure explaining arrangement | positioning of a camera and an illumination part, (b) is a schematic block diagram. 図1の画像認識システムにおいて、光源の配置と照明条件を説明する図である。In the image recognition system of FIG. 1, it is a figure explaining arrangement | positioning of a light source, and illumination conditions. (a)は、第3照明条件とした際の距離Dminにおける照度分布を示す図、(b)は第2照明条件とした際の距離D2における照度分布を示す図、(c)は第1照明条件とした際の距離D1における照度分布を示す図である。(A) is a diagram showing the illuminance distribution at the distance Dmin when the third illumination condition is set, (b) is a diagram showing the illuminance distribution at the distance D2 when set at the second illumination condition, and (c) is the first illumination. It is a figure which shows the illumination intensity distribution in the distance D1 when it is set as conditions. 図1の画像認識システムの制御フローを示すフロー図である。It is a flowchart which shows the control flow of the image recognition system of FIG.

[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
[Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(画像認識システムの全体構成)
図1は、本実施の形態に係る画像認識システムを示す図であり、(a)はカメラと照明部の配置を説明する図、(b)は概略構成図である。
(Overall configuration of image recognition system)
1A and 1B are diagrams illustrating an image recognition system according to the present embodiment, in which FIG. 1A is a diagram illustrating the arrangement of a camera and an illumination unit, and FIG. 1B is a schematic configuration diagram.

図1(a),(b)に示すように、画像認識システム1は、撮像装置としてのカメラ3と、カメラ3の撮像画像から所定の検出対象物2を検出する画像処理部4と、カメラの撮像領域7を照射する照明装置5と、を備えている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, an image recognition system 1 includes a camera 3 as an imaging device, an image processing unit 4 that detects a predetermined detection object 2 from a captured image of the camera 3, and a camera. And an illuminating device 5 that irradiates the imaging region 7.

画像認識システム1は、例えば、車両に搭載された電子機器と電気的に接続されている。画像認識システム1は、カメラ3の撮像画像からジェスチャを判定し、判定したジェスチャに応じたジェスチャ信号を電子機器に出力する。電子機器では、ジェスチャに応じた動作が実行される。つまり、画像認識システム1は、例えば、ジェスチャによって電子機器を操作するための入力装置として用いられるものである。   The image recognition system 1 is electrically connected to an electronic device mounted on a vehicle, for example. The image recognition system 1 determines a gesture from a captured image of the camera 3 and outputs a gesture signal corresponding to the determined gesture to an electronic device. In the electronic device, an operation corresponding to the gesture is executed. That is, the image recognition system 1 is used as an input device for operating an electronic device by a gesture, for example.

カメラ3は、取付部6に装着されており、略水平方向に撮像する。カメラ3は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)などの半導体撮像素子を備えている。カメラ3の撮像画像は、画像処理部4に出力される。   The camera 3 is attached to the mounting portion 6 and images in a substantially horizontal direction. The camera 3 includes a semiconductor image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). A captured image of the camera 3 is output to the image processing unit 4.

画像処理部4は、カメラ3の撮像画像を基に、パターンマッチング等の公知の方法により指等の所定の検出対象物2を検出し、ジェスチャの判定を行うものである。画像処理部4は、判定したジェスチャに応じたジェスチャ信号を電子機器に出力する。   The image processing unit 4 detects a predetermined detection object 2 such as a finger by a known method such as pattern matching on the basis of a captured image of the camera 3 and determines a gesture. The image processing unit 4 outputs a gesture signal corresponding to the determined gesture to the electronic device.

また、本実施の形態では、画像処理部4は、カメラ3の撮像画像に所定の輝度よりも大きい高輝度エリアが存在するかを判定する。画像処理部4は、例えば、撮像画像において所定の輝度よりも大きい領域を抽出し、当該領域のピクセル数が予め設定した閾値以上である場合に、高輝度エリアが存在すると判定する。画像処理部4は、検出対象物2の検出の有無、及び高輝度エリアの存在の有無を、検出有無信号として照明制御部52(後述する)に出力する。   In the present embodiment, the image processing unit 4 determines whether a high-luminance area larger than a predetermined luminance exists in the captured image of the camera 3. For example, the image processing unit 4 extracts an area larger than a predetermined luminance in the captured image, and determines that a high-luminance area exists when the number of pixels in the area is equal to or larger than a preset threshold value. The image processing unit 4 outputs the presence / absence of detection of the detection target 2 and the presence / absence of a high-luminance area to the illumination control unit 52 (described later) as a detection presence / absence signal.

画像処理部4は、制御部8に搭載されている。制御部8は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うCPU(Central Processing Unit)、半導体メモリであるRAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)などから構成されるマイクロコンピュータである。このROMには、例えば、制御部8が動作するためのプログラムなどが格納されている。RAMは、例えば、カメラ3の撮像画像や一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。また制御部8は、その内部にクロック信号を生成する手段を有し、このクロック信号に基づいて処理を実行する。   The image processing unit 4 is mounted on the control unit 8. The control unit 8 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) that performs operations and processes on acquired data according to a stored program, a RAM (Random Access Memory) that is a semiconductor memory, a ROM (Read Only Memory), and the like. Microcomputer. In this ROM, for example, a program for operating the control unit 8 is stored. The RAM is used as a storage area for storing, for example, a captured image of the camera 3 and a temporary calculation result. Further, the control unit 8 has means for generating a clock signal therein, and executes processing based on this clock signal.

(照明装置5の説明)
図2は、画像認識システム1において、光源の配置と照明条件を説明する図である。図1及び図2に示すように、照明装置5は、3つ以上の光源511を有する照明部51と、点灯させる光源511の数と、光源511が放射する光強度とを制御する照明制御部52と、を有している。
(Description of lighting device 5)
FIG. 2 is a diagram illustrating the arrangement of light sources and illumination conditions in the image recognition system 1. As illustrated in FIGS. 1 and 2, the illumination device 5 includes an illumination control unit that controls the illumination unit 51 including three or more light sources 511, the number of light sources 511 to be turned on, and the light intensity emitted from the light sources 511. 52.

照明部51は、カメラ3の撮像領域7を照明する。照明部51の各光源511は、カメラ3と共に取付部6に装着されている。   The illumination unit 51 illuminates the imaging area 7 of the camera 3. Each light source 511 of the illumination unit 51 is attached to the attachment unit 6 together with the camera 3.

照明部51の光源511としては、赤外線や可視光を照射するものが用いられる。本実施の形態では、光源511として、発光ダイオード(LED)を用いた。本実施の形態では、照明部51が5つの光源511a〜511eを有する場合について説明する。   As the light source 511 of the illumination part 51, what irradiates infrared rays and visible light is used. In this embodiment mode, a light emitting diode (LED) is used as the light source 511. In the present embodiment, the case where the illumination unit 51 includes five light sources 511a to 511e will be described.

5つの光源511a〜511eは、水平方向に一列に整列配置されており、等間隔に配置されている。光源511a〜511eは、カメラ3の撮像方向と略同じ方向(水平方向、撮像画像における奥行方向)に光を照射する。各光源511a〜511eの光の照射方向は同じ方向とされる。ここでは、図2における図示左側から右側にかけて、光源511a〜511eが順次配置されているとする。図2では図示を省略しているが、カメラ3は、中央に配置された光源511cの下方に配置されている。光源511a〜511eは、制御部8から供給される駆動電流に応じた強度の光を照明する。   The five light sources 511a to 511e are arranged in a line in the horizontal direction, and are arranged at equal intervals. The light sources 511a to 511e emit light in substantially the same direction as the imaging direction of the camera 3 (horizontal direction, depth direction in the captured image). The light irradiation directions of the light sources 511a to 511e are the same. Here, it is assumed that the light sources 511a to 511e are sequentially arranged from the left side to the right side in FIG. Although not shown in FIG. 2, the camera 3 is disposed below the light source 511c disposed at the center. The light sources 511 a to 511 e illuminate light having an intensity corresponding to the drive current supplied from the control unit 8.

図2に示すように、本実施の形態では、撮像領域7のうち所定の領域(ハッチングで示す領域)が、検出対象物2を検出する検出領域Rとして設定されている。光源511a〜511eは、検出領域Rにおける最も照明部51に近い位置にて、各光源511a〜511eの半値角内の照射領域(以下、半値角内照射領域という)が重ならないように配置されている。以下、検出領域Rにおける最も照明部51に近い位置までの照明部51からの距離を最短距離Dminとする。なお、図2では、各光源511a〜511eの半値角内照射領域の内外の境界を太線実線にて表している。また、照明部51からの距離とは、光源511の照射方向(カメラ3の撮像方向、撮像画像の奥行方向)に沿った距離をいう。   As shown in FIG. 2, in the present embodiment, a predetermined area (area indicated by hatching) in the imaging area 7 is set as a detection area R for detecting the detection target 2. The light sources 511a to 511e are arranged at positions closest to the illumination unit 51 in the detection region R so that irradiation regions within the half-value angle of the light sources 511a to 511e (hereinafter referred to as half-angle irradiation regions) do not overlap. Yes. Hereinafter, the distance from the illumination unit 51 to the position closest to the illumination unit 51 in the detection region R is defined as the shortest distance Dmin. In FIG. 2, the inner and outer boundaries of the half-angle irradiation regions of the light sources 511a to 511e are indicated by bold solid lines. The distance from the illumination unit 51 refers to a distance along the irradiation direction of the light source 511 (the imaging direction of the camera 3 and the depth direction of the captured image).

本実施の形態では、半値角内照射領域の内外の境界を表す線が最短距離Dmin上で交差している。換言すれば、本実施の形態では、隣り合う光源511a〜511eの半値角内照射領域が、最短距離Dmin上で隣接するように各光源511a〜511eを配置している。以下、検出領域Rにおける最も照明部51から遠い位置における照明部51からの距離を最長距離Dmaxという。また、光源511a,511c,511eを点灯した際に各光源511a,511c,511eの半値角内照射領域が隣接する位置における照明部51からの距離を、距離D2とする。さらに、光源511a,511eを点灯した際に両光源511a,511eの半値角内照射領域が隣接する位置における照明部51からの距離を、距離D1とする。   In the present embodiment, the lines representing the inner and outer boundaries of the half-value angle irradiation region intersect on the shortest distance Dmin. In other words, in this Embodiment, each light source 511a-511e is arrange | positioned so that the half value angle irradiation area | region of the adjacent light sources 511a-511e may adjoin on the shortest distance Dmin. Hereinafter, the distance from the illumination unit 51 at the position farthest from the illumination unit 51 in the detection region R is referred to as the longest distance Dmax. Further, a distance D2 is a distance from the illuminating unit 51 at a position where the half-angle irradiation regions of the light sources 511a, 511c, and 511e are adjacent when the light sources 511a, 511c, and 511e are turned on. Furthermore, the distance from the illumination part 51 in the position where the irradiation area within the half-value angle of both the light sources 511a and 511e when the light sources 511a and 511e are turned on is defined as a distance D1.

照明制御部52は、制御部8に搭載されている。照明制御部52は、各光源511a〜511eへの駆動電流を制御することで、各光源511a〜511eの点灯の有無、及び点灯時の光強度を制御するものである。   The illumination control unit 52 is mounted on the control unit 8. The illumination control unit 52 controls whether or not each of the light sources 511a to 511e is turned on and the light intensity at the time of lighting by controlling the drive current to each of the light sources 511a to 511e.

照明制御部52は、照明部51と検出対象物2との距離範囲毎に、点灯させる光源511の数及び光強度が照明条件として設定され記憶されている照明条件記憶部52aを有する。ここでは、距離D1以上Dmax以下の距離範囲においては、最外に配置された光源511a,511eの2灯を所定の光強度で点灯させる第1照明条件とした。また、距離D2以上D1未満の距離範囲においては、最外に配置された光源511a,511eと中央に配置された光源511cの3灯を、第1照明条件における光強度よりも小さい光強度で点灯させる第2照明条件とした。さらに、距離Dmin以上D2未満の距離範囲においては、全ての光源511a〜511eを、第2照明条件における光強度よりも小さい光強度で点灯させる第3照明条件とした。   The illumination control unit 52 includes an illumination condition storage unit 52a in which the number of light sources 511 to be turned on and the light intensity are set and stored as illumination conditions for each distance range between the illumination unit 51 and the detection target 2. Here, in the distance range of distance D1 or more and Dmax or less, it was set as the 1st illumination condition which lights two lamps of the light sources 511a and 511e arrange | positioned at the outermost with predetermined light intensity. In the distance range of distance D2 or more and less than D1, the three light sources 511a and 511e arranged at the outermost position and the light source 511c arranged at the center are turned on with a light intensity lower than the light intensity in the first illumination condition. The second illumination condition was set. Furthermore, in the distance range from the distance Dmin to less than D2, all the light sources 511a to 511e are set to the third illumination condition in which the light intensity is lower than the light intensity in the second illumination condition.

光源511の点灯数については、第1照明条件(2灯)<第2照明条件(3灯)<第3照明条件(5灯)となるように設定されており、光源511の光強度(駆動電流の大きさ)については、第1照明条件>第2照明条件>第3照明条件となるように設定されている。つまり、照明条件は、照明部51に近い距離範囲ほど、点灯させる光源511の数が増加し、光源511が放射する光強度が小さくなるように設定されている。   The number of lighting of the light source 511 is set such that the first illumination condition (2 lights) <the second illumination condition (3 lights) <the third illumination condition (5 lights). The magnitude of the current is set such that the first illumination condition> the second illumination condition> the third illumination condition. In other words, the illumination condition is set such that the distance range closer to the illumination unit 51 increases the number of light sources 511 to be turned on and the light intensity emitted from the light sources 511 decreases.

第3照明条件とした際の距離Dminにおける照度分布を図3(a)に、第2照明条件とした際の距離D2における照度分布を図3(b)に、第1照明条件とした際の距離D1における照度分布を図3(c)にそれぞれ示す。なお、図3(a)〜(c)では、各光源511からの光による照度を実線で示し、それらを合成した照度を破線で示している。   FIG. 3A shows the illuminance distribution at the distance Dmin when the third illumination condition is set, and FIG. 3B shows the illuminance distribution at the distance D2 when the second illumination condition is set. The illuminance distribution at the distance D1 is shown in FIG. 3A to 3C, the illuminance by the light from each light source 511 is indicated by a solid line, and the illuminance obtained by combining them is indicated by a broken line.

図3(a)〜(c)に示すように、光源511の点灯数を照明部51からの距離に合わせて適宜選択することで、検出領域内で略均一な照度分布を得ることが可能になる。さらに、点灯させる光源511の光強度を適宜調整することで、照明部51からの距離によらず検出対象物2の明るさを略一定に調整することが可能になる。   As shown in FIGS. 3A to 3C, it is possible to obtain a substantially uniform illuminance distribution in the detection region by appropriately selecting the number of lighting of the light source 511 according to the distance from the illumination unit 51. Become. Furthermore, by appropriately adjusting the light intensity of the light source 511 to be lit, it is possible to adjust the brightness of the detection target object 2 to be substantially constant regardless of the distance from the illumination unit 51.

照明制御部52は、初期状態における照明条件を、照明部51から最遠の距離範囲に対応した照明条件(ここでは第1照明条件)とし、現在の照明条件で検出対象物2が検出されず、かつ撮像画像に所定の輝度よりも大きい高輝度エリアが存在する場合に、現在よりも1段階照明部51に近い距離範囲に対応した照明条件に切り替える。検出対象物2の検出の有無、及び高輝度エリアの有無は、画像処理部4からの検出有無信号を基に判定される。   The illumination control unit 52 sets the illumination condition in the initial state as the illumination condition corresponding to the farthest distance range from the illumination unit 51 (here, the first illumination condition), and the detection target 2 is not detected under the current illumination condition. When there is a high brightness area larger than the predetermined brightness in the captured image, the illumination condition is switched to the illumination condition corresponding to the distance range closer to the one-step illumination unit 51 than the current one. The presence / absence of detection of the detection object 2 and the presence / absence of a high-luminance area are determined based on a detection presence / absence signal from the image processing unit 4.

また、照明制御部52は、現在の照明条件で検出対象物2が検出されず、かつ撮像画像に高輝度エリアが存在しない場合、照明部51から最遠の距離範囲に対応した照明条件とする。   Moreover, the illumination control part 52 is set as the illumination condition corresponding to the distance range farthest from the illumination part 51, when the detection target object 2 is not detected on the present illumination conditions, and a high-intensity area does not exist in a captured image. .

つまり、照明制御部52は、初期状態において第1照明条件に設定する。第1照明条件で検出対象物2が検出された場合には、第1照明条件を継続する。第1照明条件で検出対象物2が検出されず、かつ高輝度エリアが存在しない場合にも、第1照明条件を継続する。第1照明条件で検出対象物2が検出されず、かつ高輝度エリアが存在する場合には、第2照明条件に切替える。   That is, the illumination control unit 52 sets the first illumination condition in the initial state. When the detection target 2 is detected under the first illumination condition, the first illumination condition is continued. The first illumination condition is continued even when the detection object 2 is not detected under the first illumination condition and there is no high-luminance area. When the detection object 2 is not detected under the first illumination condition and a high-luminance area exists, the second illumination condition is switched.

第2照明条件で検出対象物2が検出された場合には、第2照明条件を継続する。第2照明条件で検出対象物2が検出されず、かつ高輝度エリアが存在しない場合には、第1照明条件に切替える。第2照明条件で検出対象物2が検出されず、かつ高輝度エリアが存在する場合には、第3照明条件に切替える。   When the detection object 2 is detected under the second illumination condition, the second illumination condition is continued. When the detection object 2 is not detected under the second illumination condition and there is no high brightness area, the first illumination condition is switched. When the detection object 2 is not detected under the second illumination condition and a high brightness area exists, the third illumination condition is switched.

第3照明条件で検出対象物2が検出された場合には、第3照明条件を継続する。第3照明条件で検出対象物2が検出されず、かつ高輝度エリアが存在しない場合には、第1照明条件に切替える。第2照明条件で検出対象物2が検出されず、かつ高輝度エリアが存在する場合には、第3照明条件が最も照明部51に近い距離範囲に対応した照明条件であるため、第3照明条件を継続することになる。   When the detection object 2 is detected under the third illumination condition, the third illumination condition is continued. When the detection object 2 is not detected under the third illumination condition and there is no high-luminance area, the first illumination condition is switched. When the detection object 2 is not detected under the second illumination condition and there is a high-luminance area, the third illumination condition is the illumination condition corresponding to the distance range closest to the illumination unit 51, and thus the third illumination The condition will continue.

このように、本実施の形態では、検出対象物2が検出されない待機状態においては、第1照明条件となり、光源511の点灯数が最も少ない状態になる。画像認識システム1をジェスチャ判定用の装置として用いる場合、照明部51から常に照明を行った状態とするのが一般的であるが、本実施の形態では、待機状態における光源511の点灯数を少なくしているため、消費電力を抑えることが可能である。   As described above, in the present embodiment, in the standby state in which the detection object 2 is not detected, the first illumination condition is established, and the number of light sources 511 that are turned on is the smallest. When the image recognition system 1 is used as a gesture determination device, it is general that the illumination unit 51 always illuminates. However, in the present embodiment, the number of lighting of the light sources 511 is reduced in the standby state. Therefore, power consumption can be suppressed.

(照明制御部52の制御フローの説明)
以下、照明制御部52の制御フローを図4により説明する。照明制御部52は、画像認識システム1に電源供給が開始された際(例えばキーオン時)に図4の制御フローを開始し、画像認識システム1に電源が供給されている間(例えばキーオンとなっている間)、図4の制御フローを継続して実行する。
(Description of control flow of illumination control unit 52)
Hereinafter, the control flow of the illumination control unit 52 will be described with reference to FIG. The illumination control unit 52 starts the control flow of FIG. 4 when power supply to the image recognition system 1 is started (for example, when a key is turned on), and while power is supplied to the image recognition system 1 (for example, the key is turned on). 4), the control flow of FIG. 4 is continuously executed.

まず、ステップS1にて、想定される照明部51から検出対象物2までの距離である想定距離Dに、初期値として最長距離Dmaxを代入する。ステップS2では、想定距離Dに対応する照明条件を照明条件記憶部52aより抽出する。その後、ステップS3にて、抽出した照明条件に応じた所定の光源511を、照明条件に応じた光強度で点灯させる。   First, in step S1, the longest distance Dmax is substituted as an initial value for the assumed distance D, which is the assumed distance from the illumination unit 51 to the detection object 2. In step S2, the illumination condition corresponding to the assumed distance D is extracted from the illumination condition storage unit 52a. Thereafter, in step S3, a predetermined light source 511 corresponding to the extracted illumination condition is turned on with light intensity corresponding to the illumination condition.

その後、ステップS4にて、画像処理部4からの検出有無信号を基に、検出対象物2が検出されたかを判定する。ステップS4にてYESと判定した場合、ステップS4を繰り返し、現在の照明条件を維持する。ステップS4にてNOと判定された場合、ステップS5にて、画像処理部4からの検出有無信号を基に、高輝度エリアが存在するかを判定する。ステップS5にてNOと判定された場合、ステップS1に戻る。   Thereafter, in step S4, based on the detection presence / absence signal from the image processing unit 4, it is determined whether or not the detection object 2 has been detected. When it determines with YES in step S4, step S4 is repeated and the present illumination conditions are maintained. If NO is determined in step S4, it is determined in step S5 whether a high-luminance area exists based on the detection presence / absence signal from the image processing unit 4. If NO is determined in step S5, the process returns to step S1.

ステップS5にてNOと判定された場合、ステップS6にて、想定距離Dを予め設定された距離α減じる。その後、ステップS7にて、想定距離DがDminより小さいかを判定する。ステップS7でNOと判定された場合、ステップS2に戻る。ステップS7でYESと判定された場合、ステップS8にて、想定距離Dを最短距離Dminに設定し、ステップS2に戻る。   If it is determined NO in step S5, the assumed distance D is reduced by a preset distance α in step S6. Thereafter, in step S7, it is determined whether the assumed distance D is smaller than Dmin. If NO is determined in step S7, the process returns to step S2. When it determines with YES by step S7, the assumed distance D is set to the shortest distance Dmin in step S8, and it returns to step S2.

(実施の形態の作用及び効果)
以上説明したように、本実施の形態に係る画像認識システム1では、照明部51と検出対象物との距離範囲毎に、点灯させる光源511の数及び光強度が照明条件として設定されており、初期状態における照明条件を、照明部51から最遠の距離範囲に対応した照明条件とし、現在の照明条件で検出対象物2が検出されず、かつ撮像画像に所定の輝度よりも大きい高輝度エリアが存在する場合に、現在よりも1段階照明部51に近い距離範囲に対応した照明条件に切り替えている。
(Operation and effect of the embodiment)
As described above, in the image recognition system 1 according to the present embodiment, the number of light sources 511 to be turned on and the light intensity are set as illumination conditions for each distance range between the illumination unit 51 and the detection target object. The illumination condition in the initial state is set to the illumination condition corresponding to the distance range farthest from the illumination unit 51, the detection target 2 is not detected under the current illumination condition, and the captured image has a high luminance area that is larger than a predetermined luminance Is switched to the illumination condition corresponding to the distance range closer to the one-stage illumination unit 51 than the present.

これにより、特に照明部51に近い位置において照明分布(照度分布)を均一化することができ、また、照明部51と検出対象物との距離によらず検出対象物を検出可能として、画像認識の精度を向上させることができる。また、本実施の形態では、照明部51と検出対象物との距離を検出する手段が不要であるため、簡単なシステム構成で低コストでありつつも、画像認識の精度の向上を図ることができる。   As a result, the illumination distribution (illuminance distribution) can be made uniform particularly at a position close to the illumination unit 51, and the detection object can be detected regardless of the distance between the illumination unit 51 and the detection object. Accuracy can be improved. Further, in the present embodiment, since a means for detecting the distance between the illumination unit 51 and the detection target is unnecessary, it is possible to improve the accuracy of image recognition with a simple system configuration and low cost. it can.

以上、本発明の実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   The embodiment and the modification of the present invention have been described above. However, the embodiment and the modification are merely examples, and do not limit the invention according to the claims. These novel embodiments and modifications can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the scope of the present invention. In addition, not all combinations of features described in these embodiments and modifications are necessarily essential to the means for solving the problems of the invention. Further, these embodiments and modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1…画像認識システム
2…検出対象物
3…カメラ(撮像装置)
4…画像処理部
5…照明装置
51…照明部
511…光源
52…照明制御部
52a…照明条件記憶部
6…取付部
7…撮像領域
8…制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image recognition system 2 ... Detection target 3 ... Camera (imaging device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Image processing part 5 ... Illuminating device 51 ... Illuminating part 511 ... Light source 52 ... Illumination control part 52a ... Illumination condition storage part 6 ... Mounting part 7 ... Imaging region 8 ... Control part

Claims (5)

撮像装置と、
前記撮像装置の撮像画像から所定の検出対象物を検出する画像処理部と、
前記撮像装置の撮像領域を照射する照明装置と、を備え、
前記照明装置は、
3つ以上の光源を有する照明部と、
点灯させる前記光源の数と、前記光源が放射する光強度とを制御する照明制御部と、を有し、
前記照明制御部は、
前記照明部と前記検出対象物との距離範囲毎に、点灯させる前記光源の数及び光強度が照明条件として設定されており、
初期状態における照明条件を、前記照明部から最遠の距離範囲に対応した照明条件とし、
現在の照明条件で前記検出対象物が検出されず、かつ前記撮像画像に所定の輝度よりも大きい高輝度エリアが存在する場合に、現在よりも1段階前記照明部に近い距離範囲に対応した照明条件に切り替える、
画像認識システム。
An imaging device;
An image processing unit for detecting a predetermined detection object from a captured image of the imaging device;
An illumination device for illuminating the imaging region of the imaging device,
The lighting device includes:
An illumination unit having three or more light sources;
An illumination control unit that controls the number of the light sources to be lit and the light intensity emitted by the light sources;
The illumination control unit
For each distance range between the illumination unit and the detection target, the number of light sources to be turned on and the light intensity are set as illumination conditions,
The illumination condition in the initial state is an illumination condition corresponding to the farthest distance range from the illumination unit,
Illumination corresponding to a distance range closer to the illumination unit by one step than the present when the detection object is not detected under the current illumination conditions and a high-luminance area greater than a predetermined luminance exists in the captured image Switch to condition,
Image recognition system.
前記照明条件は、前記照明部に近い距離範囲ほど、点灯させる前記光源の数が増加し、前記光源が放射する光強度が小さくなるように設定されている、
請求項1に記載の画像認識システム。
The illumination conditions are set such that the distance range closer to the illumination unit increases the number of the light sources to be lit, and the light intensity emitted by the light sources decreases.
The image recognition system according to claim 1.
前記照明制御部は、
現在の照明条件で前記検出対象物が検出されず、かつ前記撮像画像に前記高輝度エリアが存在しない場合、前記照明部から最遠の距離範囲に対応した照明条件とする、
請求項1または2に記載の画像認識システム。
The illumination control unit
When the detection object is not detected under the current illumination condition and the high-luminance area does not exist in the captured image, the illumination condition corresponds to the farthest distance range from the illumination unit.
The image recognition system according to claim 1 or 2.
前記光源は、
発光ダイオードであり、
前記検出対象物を検出可能な検出領域における最も前記照明部に近い位置にて、各光源の半値角内の照射領域が重ならないように配置されている、
請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像認識システム。
The light source is
A light emitting diode,
At the position closest to the illumination unit in the detection area where the detection object can be detected, the irradiation areas within the half-value angle of each light source are arranged so as not to overlap.
The image recognition system according to claim 1.
撮像装置と、
前記撮像装置の撮像画像から所定の検出対象物を検出する画像処理部と、を備えた画像認識システムに用いられ、前記撮像装置の撮像領域を照射する照明装置であって、
3つ以上の光源を有する照明部と、
前記照明部と前記検出対象物との距離に応じて、点灯させる前記光源の数と、前記光源が放射する光強度とを制御する照明制御部と、を有し、
前記照明制御部は、
前記照明部と前記検出対象物との距離範囲毎に、点灯させる前記光源の数及び光強度が照明条件として設定されており、
初期状態における照明条件を、前記照明部から最遠の距離範囲に対応した照明条件とし、
現在の照明条件で前記検出対象物が検出されず、かつ前記撮像画像に所定の輝度よりも大きい高輝度エリアが存在する場合に、現在よりも1段階前記照明部に近い距離範囲に対応した照明条件に切り替える、
照明装置。
An imaging device;
An illumination device that is used in an image recognition system including an image processing unit that detects a predetermined detection object from a captured image of the imaging device, and irradiates an imaging region of the imaging device,
An illumination unit having three or more light sources;
An illumination control unit that controls the number of the light sources to be turned on and the light intensity emitted by the light sources according to the distance between the illumination unit and the detection target;
The illumination control unit
For each distance range between the illumination unit and the detection target, the number of light sources to be turned on and the light intensity are set as illumination conditions,
The illumination condition in the initial state is an illumination condition corresponding to the farthest distance range from the illumination unit,
Illumination corresponding to a distance range closer to the illumination unit by one step than the present when the detection object is not detected under the current illumination conditions and a high-luminance area greater than a predetermined luminance exists in the captured image Switch to condition,
Lighting device.
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