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JPH10326341A - Image sensor - Google Patents

Image sensor

Info

Publication number
JPH10326341A
JPH10326341A JP9136326A JP13632697A JPH10326341A JP H10326341 A JPH10326341 A JP H10326341A JP 9136326 A JP9136326 A JP 9136326A JP 13632697 A JP13632697 A JP 13632697A JP H10326341 A JPH10326341 A JP H10326341A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image sensor
output
image
pixel
pixels
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9136326A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tronnamuchai Kleison
トロンナムチャイ クライソン
Kazunori Noso
千典 農宗
Kiyoshi Akutagawa
清 芥川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP9136326A priority Critical patent/JPH10326341A/en
Publication of JPH10326341A publication Critical patent/JPH10326341A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Image Input (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the image sensor which can easily perform coordinate transformation for horizontal or vertical compression fast at low cost. SOLUTION: The sensor is equipped with pixels having a rectangular area by arranging pixels each consisting of a photodetection part area (photodiode) 11 and a switch part area (MOSFET 12) so that the photodetection part area and switch part area are adjacent to each other, those pixels are arranged, and the photodetection part areas of the respective pixels are arranged in a specific linear direction adjacently to the photodetection part areas of adjacent pixels. Consequently, each pixel becomes rectangular having a longitudinal/ lateral ratio which is not 1:1; and horizontally compressed transformation is automatically performed by making the pixels laterally long and vertically compressed coordinate transformation is performed by making the pixels longitudinally long. Consequently, the coordinate transformation need not be performed by a CPU and an edge image of a lane can easily be obtained to shorten the total processing time of lane detection.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、複数の画素が平
面2次元状に配置された、いわゆるエリアイメージセン
サに関し、例えば道路面上の車線の検知に適したイメー
ジセンサの構成に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called area image sensor in which a plurality of pixels are arranged two-dimensionally on a plane, and for example, to a configuration of an image sensor suitable for detecting a lane on a road surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、道路面上の車線(道路や走行車線
の境界を示す線)を検知する装置として、例えば図8に
示すものが知られている。その構成を説明すると、道路
を撮像するビデオカメラ1の出力がA/D(アナログ/
ディジタル)変換器3でA/D変換され、変換後のデジ
タル信号がCPU(中央処理装置)4に入力される。5
は画像情報を記憶する画像メモリである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a device shown in FIG. 8 is known as a device for detecting a lane on a road surface (a line indicating a boundary between a road and a traveling lane). Explaining the configuration, the output of the video camera 1 for imaging the road is A / D (analog / analog).
The digital signal is A / D-converted by a (digital) converter 3, and the converted digital signal is input to a CPU (central processing unit) 4. 5
Is an image memory for storing image information.

【0003】CPU4では図9に示すような処理が行わ
れる。すなわち、先ず入力されてきた原画像にソベル・
オペレータなどの微分オペレータを作用させて微分画像
を求める。次に微分値を所定の閾値と比較するなどの方
法を用いてエッジを検出する。最後に検出されたエッジ
を車線のモデルと比較するなどの方法を用いてエッジか
ら車線を検出する。
The CPU 4 performs a process as shown in FIG. In other words, first, Sobel
A differential image is obtained by operating a differential operator such as an operator. Next, edges are detected using a method such as comparing the differential value with a predetermined threshold. The lane is detected from the edge by using a method such as comparing the finally detected edge with the lane model.

【0004】上記のビデオカメラ1にはイメージセンサ
2が用いられている。このイメージセンサ2としては、
複数の画素を有し、それらの画素が平面2次元状に配置
され、走査によって各々の画素が受けている光の強度を
出力する、いわゆるエリアイメージセンサが用いられ
る。一般的なイメージセンサの画素は、例えば 「 BRYA
N ACKLAND,ALEX DICKINSON,“CAMERA ON A CHIP", I
EEE INTERNATIONAL SOLID-STATE CIRCUITS CONFERENCE
DIGEST OF TECHNICAL PAPERS,VOL.39,P.23,1996」で
論じられているような5×5μmの正方形となってい
る。
The above-mentioned video camera 1 uses an image sensor 2. As the image sensor 2,
A so-called area image sensor that has a plurality of pixels, is arranged in a two-dimensional plane, and outputs the intensity of light received by each pixel by scanning is used. A typical image sensor pixel is, for example, "BRYA
N ACKLAND, ALEX DICKINSON, "CAMERA ON A CHIP", I
EEE INTERNATIONAL SOLID-STATE CIRCUITS CONFERENCE
DIGEST OF TECHNICAL PAPERS, VOL.39, P.23, 1996 ".

【0005】図10は、ビデオカメラ1で撮像した道路
画像の一例を示す図であり、(a)は通常の画像を示す
図、(b)は(a)の画像に対して水平方向を圧縮する
座標変換を施した例を示す図である。ここでは例えばビ
デオカメラ1を自動車のバックミラーの裏側に車両前方
に向けて設置(例えば、地面からの高さがおよそ1.5
m程度)し、自動車の数十m前方を中心として撮像した
ものとする。図10において、6は先行車両、7は地平
線、8および9は走行車線の境界を示す車線である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a road image taken by the video camera 1, in which (a) shows a normal image, and (b) compresses the image of (a) in the horizontal direction. FIG. 6 is a diagram showing an example in which coordinate conversion is performed. Here, for example, the video camera 1 is installed behind the rear-view mirror of the vehicle toward the front of the vehicle (for example, the height from the ground is approximately 1.5).
m), and the image is taken around a few tens of meters ahead of the car. In FIG. 10, 6 is a preceding vehicle, 7 is a horizon, and 8 and 9 are lanes indicating boundaries of traveling lanes.

【0006】図10(a)に示すように、道路画像に
は、車線以外に、例えば先行車両6などの障害物も画像
内に写る。これらの障害物のエッジが多くなるほどエッ
ジから車線を選ぶことが困難になり、そのための処理が
複雑になる。また、図10(a)に示すように、先行車
両6や地平線7などの障害物の映像は、水平方向の線分
を多く含んでいるのに対し、車線の映像は水平・垂直の
どちらでもなく、斜めになっている。そして、前記図9
に示した微分処理においては、線の方向に直交する方向
での微分がエッジをもっとも多く出す。したがって車線
の映像が垂直に近づくように座標変換を行えば、水平方
向の微分のみで十分な車線のエッジ像が得られる。
As shown in FIG. 10A, in the road image, in addition to the lanes, for example, obstacles such as the preceding vehicle 6 appear in the image. As the number of edges of these obstacles increases, it becomes more difficult to select a lane from the edges, and the processing for that becomes more complicated. Also, as shown in FIG. 10A, an image of an obstacle such as the preceding vehicle 6 and the horizon 7 includes many horizontal line segments, whereas an image of a lane is either horizontal or vertical. No, it is oblique. Then, FIG.
In the differentiation processing shown in (1), differentiation in the direction orthogonal to the direction of the line produces the most edges. Therefore, if the coordinate conversion is performed so that the image of the lane approaches vertical, a sufficient lane edge image can be obtained only by the horizontal differentiation.

【0007】図10(b)は、図10(a)の画像に対
して(X,Y)→(X/2,Y)なる座標変換を施した
例を示す図である。このように水平方向を圧縮するよう
な変換を行なえば、水平方向微分のみで十分な車線のエ
ッジ像が得られる。また水平方向微分によっては障害物
のエッジがあまり得られないため、エッジ像から車線を
検出しやすいという利点がある。
FIG. 10B is a diagram showing an example in which a coordinate transformation of (X, Y) → (X / 2, Y) is performed on the image of FIG. 10A. By performing the conversion for compressing the horizontal direction in this way, a sufficient lane edge image can be obtained only by the horizontal differentiation. In addition, since an edge of an obstacle is hardly obtained by the horizontal differentiation, there is an advantage that a lane can be easily detected from the edge image.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】車線検知においては、
上記のごとき座標変換を行なえば、水平方向微分によっ
ては障害物のエッジがあまり得られないため、水平方向
の微分のみで十分な車線のエッジ像が得られ、エッジ像
から車線を検出しやすいという利点がある。しかし、上
記のごとき座標変換をCPUで行うと処理に時間がかか
るという問題が生じる。
SUMMARY OF THE INVENTION In lane detection,
If the coordinate transformation as described above is performed, the edge of the obstacle cannot be obtained much depending on the horizontal differentiation, so that a sufficient lane edge image can be obtained only by the horizontal differentiation, and it is easy to detect the lane from the edge image. There are advantages. However, when the above-described coordinate conversion is performed by the CPU, there is a problem that the processing takes time.

【0009】上記のごとき座標変換を行なう別の方法と
して、光学系を用いて変換を行なうことも考えられる。
その場合には縦横の倍率が異なるレンズ系が必要とな
る。例えばシリンダレンズと普通のレンズとを組み合わ
せれば、そのようなレンズ系を実現できる。しかし、こ
のような構成ではコストが高いという経済的な問題が生
じ、工業的に実現することが困難である。さらに上記の
ごときレンズ系は、収差があり、ピント合わせがしにく
く、画像歪を生じる等の問題がある。
As another method of performing coordinate conversion as described above, conversion using an optical system may be considered.
In this case, a lens system having different vertical and horizontal magnifications is required. For example, such a lens system can be realized by combining a cylinder lens and an ordinary lens. However, such a configuration causes an economic problem of high cost, and is difficult to realize industrially. Further, the above-described lens system has problems such as aberration, difficulty in focusing, and image distortion.

【0010】また、原画像をA/D変換した後にCPU
で微分を行うと、A/D変換した際に生じる量子化雑音
が、微分によって強調されるため、得られる微分画像が
多くの雑音を含む。従来、雑音の影響を減らすためにソ
ベル・オペレータのような平滑と微分が同時に実行され
るような方法を用いてきたが、処理に時間がかかるとい
う問題がある。
After the original image is A / D converted, the CPU
, The quantization noise generated at the time of A / D conversion is emphasized by the differentiation, so that the obtained differential image contains much noise. Conventionally, a method such as the Sobel operator, in which smoothing and differentiation are performed simultaneously to reduce the influence of noise, has been used, but there is a problem that it takes a long time to perform the processing.

【0011】本発明は上記のごとき従来技術の問題を解
決するためになされたものであり、第1の目的は水平方
向または垂直方向を圧縮する座標変換を高速で簡単かつ
安価に行なうことの出来るイメージセンサを提供するこ
とであり、第2の目的は走査方向と同じ方向でのアナロ
グ微分を簡単に行なうことの出来るイメージセンサを提
供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and a first object of the present invention is to enable high-speed, simple, and inexpensive coordinate transformation for compressing in the horizontal or vertical direction. A second object is to provide an image sensor that can easily perform analog differentiation in the same direction as the scanning direction.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、特許請求の範囲に記載するよう
に構成している。すなわち、請求項1に記載の発明にお
いては、受光部の領域と該受光部の出力を許可するスイ
ッチ部の領域とから成り、前記受光部領域と前記スイッ
チ部領域とが隣合わせになるように配置することによ
り、長方形の領域を有する画素を複数個備え、それらの
画素を平面2次元状に配置し、かつ各画素の受光部領域
は、所定の1次元方向で隣接する画素の受光部領域と隣
合わせになるように配置した構成としている。上記のよ
うに構成すれば、各画素の形状が、縦横比が1対1では
ない長方形となる。このように構成すると、後記図1、
図2において詳述するように、画素を横長すれば水平方
向を圧縮した座標変換が、画素を縦長にすれば垂直方向
を圧縮した座標変換が、CPUにおける座標変換処理な
しで自動的に行なわれることになる。したがってCPU
において上記の座標変換処理を行なう必要がなくなり、
障害物などのエッジを抑制しつつ、水平方向微分のみで
十分な車線のエッジ像が得られ、車線検知の全体の処理
時間を短縮できる。また、垂直方向微分を行なえば障害
物などの検出が容易になる。また、イメージセンサの画
素の形状を長方形に形成するだけなので、特殊がレンズ
系なども必要なく、安価に実現することが出来る。な
お、上記の縦横はビデオカメラに設置した際の水平/垂
直方向に相当するので、実際のイメージセンサとしては
1種類でよく、ビデオカメラに設置する際に長手方向を
水平方向或いは垂直方向にすることにより、任意に選択
できる。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention is configured as described in the claims. That is, according to the first aspect of the present invention, the light receiving unit includes a light receiving unit area and a switch unit area that permits output of the light receiving unit, and the light receiving unit area and the switch unit area are arranged adjacent to each other. By doing so, a plurality of pixels having a rectangular area are provided, the pixels are arranged two-dimensionally in a plane, and the light receiving area of each pixel is the same as the light receiving area of a pixel adjacent in a predetermined one-dimensional direction. The configuration is such that they are arranged side by side. According to the above configuration, the shape of each pixel is a rectangle having an aspect ratio other than 1: 1. With this configuration, FIG.
As will be described in detail with reference to FIG. 2, if the pixel is made horizontally long, the coordinate conversion in which the horizontal direction is compressed, and if the pixel is made vertically long, the coordinate conversion in which the vertical direction is compressed is automatically performed without the coordinate conversion processing in the CPU. Will be. Therefore CPU
Eliminates the need to perform the above coordinate transformation process,
While suppressing edges such as obstacles, a sufficient lane edge image can be obtained only by horizontal differentiation, and the overall processing time of lane detection can be reduced. Further, if the differentiation in the vertical direction is performed, detection of an obstacle or the like becomes easy. Further, since the pixel shape of the image sensor is merely formed in a rectangular shape, a special lens system or the like is not required, and the image sensor can be realized at low cost. Note that since the above vertical and horizontal directions correspond to the horizontal / vertical directions when installed in a video camera, one type of actual image sensor may be used, and when installed in a video camera, the longitudinal direction is set to the horizontal or vertical direction. Thus, it can be arbitrarily selected.

【0013】また、請求項3に記載の発明においては、
イメージセンサの各画素の信号を読み出す場合に、現時
点のクロックで読み出した光の強度と1クロック前に読
み出した光の強度との差をイメージセンサの出力とする
ように構成したものである。上記のように構成したこと
により、最少限の付加回路で走査方向と同じ方向でのア
ナログ微分ができ、微分してからA/D変換するように
できるため、量子化雑音が強調されず、ソベル・オペレ
ータのような処理時間の長い演算を省くことができる。
Further, in the invention according to claim 3,
When the signal of each pixel of the image sensor is read, the difference between the intensity of the light read at the current clock and the intensity of the light read one clock before is used as the output of the image sensor. With the above configuration, analog differentiation can be performed in the same direction as the scanning direction with the minimum number of additional circuits, and A / D conversion can be performed after the differentiation. -It is possible to omit an operation requiring a long processing time such as an operator.

【0014】また、請求項4および請求項5に記載の発
明は、請求項3の構成を実現する具体的な回路構成を示
す。なお、請求項5の変換回路としては、例えばバッフ
ァ回路、積分回路、ピーク検出回路などを用いることが
出来る。
The inventions according to claims 4 and 5 show specific circuit configurations for realizing the configuration of claim 3. As the conversion circuit according to the fifth aspect, for example, a buffer circuit, an integration circuit, a peak detection circuit, or the like can be used.

【0015】また、請求項6に記載の発明は、請求項1
または請求項2に記載のイメージセンサと請求項3乃至
請求項5の何れかとを組み合わせたものであり、水平方
向走査或いは垂直方向走査において微分処理も行なうこ
とが出来るので、短時間に雑音の少ない車線或いは障害
物などのエッジ画像が得られ、検知の処理時間を短縮で
きる。
[0015] The invention described in claim 6 is the first invention.
Alternatively, the image sensor according to claim 2 is combined with any one of claims 3 to 5, and differential processing can be performed in horizontal scanning or vertical scanning, so that noise is reduced in a short time. An edge image of a lane or an obstacle can be obtained, and the processing time for detection can be reduced.

【0016】[0016]

【発明の効果】請求項1および請求項2に記載の発明に
おいては、画像メモリに読み込むと同時に座標変換が行
われ、その結果、車線と障害物などの区別がつきやすく
なり、車線検知の処理時間全体を短縮できる。また水平
方向の微分だけで十分な車線のエッジ画像が得られるよ
うになり、全方向微分のような時間のかかる処理を省く
ことができる。また、イメージセンサの画素の形状を長
方形に形成するだけなので、特殊がレンズ系なども必要
なく、安価に実現することが出来る、という効果が得ら
れる。同様に、垂直方向の微分のみで先行車両などの障
害物のエッジ画像も得られる。
According to the first and second aspects of the present invention, the coordinate conversion is performed at the same time as the image data is read into the image memory. As a result, it becomes easier to distinguish between the lane and the obstacle. The overall time can be reduced. Further, a sufficient lane edge image can be obtained only by horizontal differentiation, and time-consuming processing such as omnidirectional differentiation can be omitted. In addition, since the shape of the pixel of the image sensor is simply formed in a rectangular shape, there is obtained an effect that a special lens system or the like is not required and the image sensor can be realized at low cost. Similarly, an edge image of an obstacle such as a preceding vehicle can be obtained only by differentiation in the vertical direction.

【0017】また、請求項3乃至請求項5に記載の発明
においては、走査方向と同じ方向の微分を最少限の付加
回路で実現することが出来るので、微分した結果をA/
D変換することが出来、微分によって量子化雑音が強調
されることを避けることができる。そのため雑音の少な
い微分画像が得られる、という効果が得られる。
According to the third to fifth aspects of the present invention, the differentiation in the same direction as the scanning direction can be realized with a minimum number of additional circuits.
D conversion can be performed, and quantization noise can be prevented from being emphasized by differentiation. Therefore, an effect is obtained that a differential image with less noise is obtained.

【0018】また、請求項6に記載の発明においては、
請求項1、2と請求項3〜5とを組み合わせることによ
り、水平方向走査において微分処理を行なうことが出来
るので、短時間に雑音の少ない車線のエッジ画像が得ら
れ、車線検知の処理時間を短縮できる、という効果が得
られる。同様に、垂直方向走査において微分処理を行な
うことが出来るので、先行車両などの障害物のエッジ画
像も容易に得られる。
In the invention according to claim 6,
By combining the first and second aspects and the third to fifth aspects, differentiation processing can be performed in horizontal scanning, so that a lane edge image with less noise can be obtained in a short time, and the processing time of lane detection can be reduced. The effect of shortening can be obtained. Similarly, since the differentiation processing can be performed in the vertical scanning, an edge image of an obstacle such as a preceding vehicle can be easily obtained.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を説明す
る。図1は、本発明の第1の実施の形態のイメージセン
サを示す図であり、(a)は等価回路図、(b)は素子
の平面パターン図を示す。この例はMOS形イメージセ
ンサに、本発明を適用した場合を示す。(a)に示す等
価回路は、従来のMOS形イメージセンサと同じであ
り、各フォトダイオード11がMOSFET12を介し
て垂直信号線13に接続されている。各MOSFET1
2のゲートは垂直選択線14に接続されている。この場
合、1個のフォトダイオード11と1個のMOSFET
12によって画素が形成されている。このフォトダイオ
ード11は受光部領域に相当し、MOSFET12はス
イッチ部領域に相当し、両者で一つの画素が構成されて
いる。
Embodiments of the present invention will be described below. FIGS. 1A and 1B are diagrams showing an image sensor according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is an equivalent circuit diagram, and FIG. 1B is a plan pattern diagram of an element. This example shows a case where the present invention is applied to a MOS image sensor. The equivalent circuit shown in (a) is the same as that of a conventional MOS image sensor, and each photodiode 11 is connected to a vertical signal line 13 via a MOSFET 12. Each MOSFET1
The two gates are connected to the vertical selection line 14. In this case, one photodiode 11 and one MOSFET
12 form a pixel. The photodiode 11 corresponds to a light receiving area, and the MOSFET 12 corresponds to a switch area, and both constitute one pixel.

【0020】また、(b)に示すように、各画素は、フ
ォトダイオード11とMOSFET12とが横方向に隣
合わせになるように配列され、かつ縦方向に隣接する画
素とは、フォトダイオード11の領域同志、MOSFE
T12の領域同志が、それぞれ隣合わせになるように配
列されている。つまり1個の画素中で、フォトダイオー
ド11とMOSFET12は横方向に並び、縦方向には
フォトダイオード同志、MOSFET同志のみが並ぶよ
うになっている。したがって各画素の形状は横方向
(X)が縦方向(Y)よりも長い長方形(例えば縦横比
が1対2)の形になる。なお、図1(b)においては、
フォトダイオード11(受光部領域)自体が横方向に長
い長方形になっているが、これに限るものではなく、フ
ォトダイオード11とMOSFET12と含む1個の画
素全体の形状が長方形になればよい。また、図1におい
ては、画素を4個のみ示しているが、これは多数の画素
が存在するのを省略して示したものである。
Further, as shown in FIG. 2B, each pixel is arranged so that the photodiode 11 and the MOSFET 12 are arranged adjacent to each other in the horizontal direction. Comrade, MOSFE
The regions T12 are arranged so that they are adjacent to each other. That is, in one pixel, the photodiode 11 and the MOSFET 12 are arranged in the horizontal direction, and only the photodiode and the MOSFET are arranged in the vertical direction. Therefore, the shape of each pixel is a rectangle (for example, the aspect ratio is 1: 2) in which the horizontal direction (X) is longer than the vertical direction (Y). In FIG. 1B,
The photodiode 11 (light receiving area) itself has a rectangular shape that is long in the horizontal direction. However, the present invention is not limited to this. It is only necessary that the entire shape of one pixel including the photodiode 11 and the MOSFET 12 be rectangular. FIG. 1 shows only four pixels, but does not show that many pixels exist.

【0021】また、図1においては、画素が横長の場合
を例示しているが縦長にすることも出来る。ただし、上
記の縦横はビデオカメラに設置した際の水平/垂直方向
に相当するので、実際のイメージセンサとしては1種類
でよく、ビデオカメラに設置する際に長手方向を水平方
向或いは垂直方向にすることにより、任意に選択でき
る。
Although FIG. 1 illustrates a case where the pixels are horizontally long, the pixels may be vertically long. However, since the above horizontal and vertical directions correspond to the horizontal / vertical directions when installed in a video camera, one type of actual image sensor may be used, and when installed in a video camera, the longitudinal direction is set to the horizontal or vertical direction. Thus, it can be arbitrarily selected.

【0022】次に動作を説明する。まず、垂直走査によ
って、或る垂直選択線14が選ばれたとすると、フォト
ダイオード11に蓄積した光電荷MOSFET12を通
ってが、各垂直信号線13へ流れ出てくる。次に、水平
走査によって、上記の垂直信号線に流れ込んだ光電荷が
図示していない水平走査用MOSFETを通って出力へ
流れる。この出力が図8のA/D変換器3を経てCPU
4によって順次画像メモリ5へ読み込まれる。一般に画
像メモリは縦横対称になっているために、読み込まれた
画像のイメージは縦横比1対1となる。一方、本実施の
形態におけるイメージセンサの画素は縦横比が1対2に
なっている。そのため、読み込むだけで水平方向を1/
2に圧縮できる。
Next, the operation will be described. First, assuming that a certain vertical selection line 14 is selected by vertical scanning, the light passes through the photocharge MOSFET 12 accumulated in the photodiode 11 and flows out to each vertical signal line 13. Next, by the horizontal scanning, the photocharge flowing into the vertical signal line flows to the output through a horizontal scanning MOSFET (not shown). This output passes through the A / D converter 3 in FIG.
4 are sequentially read into the image memory 5. Generally, since the image memory is vertically and horizontally symmetric, the image of the read image has an aspect ratio of 1: 1. On the other hand, the pixels of the image sensor according to the present embodiment have an aspect ratio of 1: 2. Therefore, just by reading, the horizontal direction is 1 /
Can be compressed to 2.

【0023】図2は上記の状態を示す図であり、(a)
は従来のイメージセンサ(縦横比が1対1)の場合、
(b)は図1のイメージセンサ(縦横比が1対2)の場
合を示す。また、左図はイメージセンサ上の画像、右図
は画像メモリ上のイメージを示す。図2から判るよう
に、(a)に示す従来のイメージセンサにおいては、イ
メージセンサ上の画像と画像メモリ上のイメージとが同
じである。しかし、(b)に示す本発明においては、イ
メージセンサの各画素が横長になっているので、それを
縦横対称の画像メモリに記憶すると、(b)の右図に示
すように横方向(水平方向)が圧縮されたイメージにな
る。すなわち、単にイメージセンサから読みだして画像
メモリに格納した時点で、水平方向を圧縮した座標変換
が行なわれていることになる。
FIG. 2 is a diagram showing the above state, and FIG.
Is a conventional image sensor (aspect ratio is 1: 1),
(B) shows the case of the image sensor of FIG. 1 (the aspect ratio is 1: 2). The left figure shows the image on the image sensor, and the right figure shows the image on the image memory. As can be seen from FIG. 2, in the conventional image sensor shown in FIG. 2A, the image on the image sensor and the image on the image memory are the same. However, in the present invention shown in (b), since each pixel of the image sensor is horizontally long, if it is stored in a vertically and horizontally symmetrical image memory, the horizontal (horizontal) direction as shown in the right figure of (b) is obtained. Direction) is a compressed image. That is, at the time when the data is simply read from the image sensor and stored in the image memory, the coordinate conversion in which the horizontal direction is compressed is performed.

【0024】上記のように、本発明を用いれば、複雑な
レンズ系やCPUにおける座標変換処理なしに水平方向
を圧縮できる。その結果、斜方向に写る車線の像を垂直
に近づけることができるので、車線と障害物などとの区
別がつきやすいくなり、それによって車線検知の全体の
処理時間を短縮できる。さらに車線の像が垂直に近づく
ため、水平方向微分のみで十分な車線のエッジ像が得ら
れるようになり、多くの処理時間がかかる全方向微分を
省き、微分の方向を固定できるので処理時間をさらに短
縮できる。
As described above, according to the present invention, the horizontal direction can be compressed without a complicated lens system or coordinate conversion processing in the CPU. As a result, the image of the lane appearing in the oblique direction can be made closer to the vertical, so that the lane can be easily distinguished from an obstacle or the like, thereby shortening the entire processing time of the lane detection. Furthermore, since the lane image approaches vertical, a sufficient lane edge image can be obtained only by the horizontal differentiation, and the omnidirectional differentiation that takes much processing time can be omitted, and the processing direction can be fixed because the differentiation direction can be fixed. It can be further shortened.

【0025】なお、上記の例は、車線検知に有効な構成
を示したが、上記と同じ構成で、走査方向を垂直方向に
変更すれば、垂直に近い車線を検出しないので、水平方
向の線(障害物など)を容易に検出することが出来る。
したがって短時間で雑音の少ない障害物などのエッジ画
像が得られる。すなわち本発明においては、走査方向を
変えるだけで、垂直方向に近い線、或いは水平方向に近
い線の何れでも容易に検出することが出来る。
The above example shows a configuration effective for lane detection. However, if the scanning direction is changed to the vertical direction with the same configuration as the above, a nearly vertical lane is not detected. (Such as obstacles) can be easily detected.
Therefore, an edge image such as an obstacle with little noise can be obtained in a short time. That is, in the present invention, it is possible to easily detect either a line close to the vertical direction or a line close to the horizontal direction simply by changing the scanning direction.

【0026】また、図1の例では、画素の縦横比を1対
2の横長にした場合を示したが、上記の説明から判るよ
うに、縦長にしても有効である。また、上記の例ではM
OS形のイメージセンサに本発明を適用した場合を例示
したが、その他のイメージセンサ、例えばCCDなどに
ついても同様に本発明を適用できる。
Further, in the example of FIG. 1, the case where the aspect ratio of the pixel is set to the horizontal length of 1: 2 is shown. However, as can be understood from the above description, the vertical length is effective. In the above example, M
Although the case where the present invention is applied to the OS type image sensor has been illustrated, the present invention can be similarly applied to other image sensors, for example, a CCD or the like.

【0027】次に、図3は、本発明の第2の実施の実施
の形態を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【0028】図3において、20はイメージセンサ、2
1はディレイ回路、22は差動増幅器である。なお、イ
メージセンサ20としては、前記図1に示した本発明の
構造を有するものでもよいし、或いは従来構造のイメー
ジセンサでも用いることが出来る。図3においては、イ
メージセンサ20の出力をディレイ回路21に入力し
て、走査の1クロック分遅らせた信号を作り、それと現
時点のクロックで読み出した信号との差を差動増幅器2
2で求め、差動増幅器22の出力を前記図8のA/D変
換器3へ送るように構成している。
In FIG. 3, reference numeral 20 denotes an image sensor,
1 is a delay circuit, 22 is a differential amplifier. The image sensor 20 may have the structure of the present invention shown in FIG. 1 or an image sensor having a conventional structure. In FIG. 3, the output of the image sensor 20 is input to a delay circuit 21 to generate a signal delayed by one scanning clock, and the difference between the signal and the signal read out at the current clock is used as the differential amplifier 2.
2 and the output of the differential amplifier 22 is sent to the A / D converter 3 in FIG.

【0029】次に動作を説明する。イメージセンサを水
平方向に走査した場合、或る画素をアクセスすると、差
動増幅器22の出力は、1クロック前の出力すなわち当
該画素に水平方向で隣接する画素の出力と現時点の出力
すなわち当該画素の出力との差が出力される。この値
は、走査方向と同じ方向のアナログ微分を行なったこと
に相当する。したがって、図3に示すイメージセンサ
は、走査方向と同じ方向のアナログ微分値を出力するこ
とになり、その値を図8のA/D変換器3でA/D変換
してCPU4に送ることになる。
Next, the operation will be described. When a certain pixel is accessed when the image sensor is scanned in the horizontal direction, the output of the differential amplifier 22 outputs the output one clock before, that is, the output of the pixel adjacent to the pixel in the horizontal direction, and the current output, that is, the output of the pixel. The difference from the output is output. This value corresponds to performing analog differentiation in the same direction as the scanning direction. Therefore, the image sensor shown in FIG. 3 outputs an analog differential value in the same direction as the scanning direction, and the value is A / D converted by the A / D converter 3 in FIG. Become.

【0030】上記のように、図3の実施の形態において
は、A/D変換の前に微分を行っているので、量子化雑
音が強調されず雑音の少ない微分画像が得られる。例え
ば、或る画素とその隣の画素の出力をそれぞれ0.8と
0.4とする。本実施の形態のように先にアナログ微分
を行なった場合には結果は0.4となり、四捨五入によ
るA/D変換を行うと結果は0となる。一方、図8に示
す従来例のように、先にA/D変換(その後にCPU4
内で微分を行なう)すると、それぞれの出力が1.0と
なり、微分の結果が1となる。ここで直流レベルが少し
変動し、それぞれの画素の出力が0.9と0.5になった
とする。先に微分してからA/D変換した場合には結果
が0となり、直流の変動の影響を受けないことが分か
る。それに対して先にA/D変換した場合には微分の結
果が0となり、直流の微弱な変動によって微分結果が大
きく動いてしまうことが分かる。
As described above, in the embodiment shown in FIG. 3, since the differentiation is performed before the A / D conversion, a differential image with little noise is obtained without emphasizing the quantization noise. For example, it is assumed that the output of a certain pixel and the adjacent pixel is 0.8 and 0.4, respectively. When analog differentiation is performed first as in this embodiment, the result is 0.4, and when A / D conversion by rounding is performed, the result is 0. On the other hand, as in the conventional example shown in FIG.
, The respective outputs become 1.0, and the result of the differentiation becomes 1. Here, it is assumed that the DC level slightly fluctuates, and the output of each pixel becomes 0.9 and 0.5. When the A / D conversion is performed after the differentiation, the result becomes 0, indicating that there is no influence of the DC fluctuation. On the other hand, when the A / D conversion is performed first, the result of the differentiation becomes 0, and it can be seen that the result of the differentiation greatly moves due to a weak fluctuation of the direct current.

【0031】上記のように、本実施の形態においては、
雑音の少ない微分画像が得られるのでソベル・オペレー
タのような平滑手段が不要となり、微分に要する時間を
短縮できる。なお、誘導などによる雑音の混入を避ける
ために、ディレイ回路21および差動増幅器22は極力
イメージセンサ20の近くに配置するか、またはイメー
ジセンサ20に内蔵することが望ましい。
As described above, in the present embodiment,
Since a differential image with less noise is obtained, smoothing means such as a Sobel operator is not required, and the time required for differentiation can be reduced. Note that it is desirable to arrange the delay circuit 21 and the differential amplifier 22 as close to the image sensor 20 as possible or to be built in the image sensor 20 in order to avoid mixing of noise due to induction or the like.

【0032】また、図3のイメージセンサ20として、
本発明の第1の実施の形態である図1に示したイメージ
センサを用いると、さらに大きな効果が得られる。すな
わち、図1のイメージセンサを用いると、車線の像を垂
直に近づけることができるため、水平方向微分だけで十
分となる。したがって、図3のように構成し、水平方向
に走査すれば、画像メモリに読み込むと同時に座標変換
と微分が行われ、短時間で雑音の少ない車線のエッジ画
像が得られる。
The image sensor 20 shown in FIG.
The use of the image sensor shown in FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention achieves a still greater effect. That is, when the image sensor of FIG. 1 is used, the image of the lane can be made closer to the vertical, so that only the horizontal differentiation is sufficient. Therefore, if the configuration is as shown in FIG. 3 and scanning is performed in the horizontal direction, coordinate conversion and differentiation are performed simultaneously with reading into the image memory, and a lane edge image with little noise can be obtained in a short time.

【0033】なお、上記の例は、車線検知に有効な構成
を示したが、上記と同じ構成で、走査方向を垂直方向に
変更すれば、垂直に近い車線を検出しないので、短時間
で雑音の少ない障害物などのエッジ画像が得られる。
The above example shows a configuration effective for lane detection. However, if the scanning direction is changed to the vertical direction with the same configuration as above, a lane close to vertical is not detected, so that noise is reduced in a short time. An edge image of an obstacle or the like with a small number is obtained.

【0034】次に、図4は、本発明の第3の実施の形態
を示すブロック図である。前記図3に示した例では微分
画像しか出力できない。しかし、例えば画像全体の明る
さを使って電子シャッタを制御し、画像が明るすぎれば
シャッタ時間を短くすることにより、明るさを所定範囲
内に入れるような制御を行なう場合には、微分しない原
画像が必要となる。図4に示した例は微分画像と原画像
とを切り換えて出力できるようにしたものである。図4
において、23は選択用の切り換えスイッチであり、そ
の他図3と同符号は同一物を示す。図4の回路では、差
動増幅器22の入力としてディレイ回路21の出力と固
定電位V0とを切り換えられるようにしてある。原画像
を出力したい場合には、切り換えスイッチ23を切り換
えて固定電位V0を差動増幅器22の入力に与えれば、
差動増幅器22の出力は、当該画素の出力と固定電位V
0との差、すなわち原画像となる。
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. In the example shown in FIG. 3, only a differential image can be output. However, for example, when the electronic shutter is controlled using the brightness of the entire image, and the control is performed such that the brightness is within a predetermined range by shortening the shutter time when the image is too bright, the original image is not differentiated. You need an image. The example shown in FIG. 4 is such that the differential image and the original image can be switched and output. FIG.
In the figure, reference numeral 23 denotes a selection switch, and the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same parts. In the circuit of FIG. 4, the output of the delay circuit 21 and the fixed potential V 0 can be switched as the input of the differential amplifier 22. If you want to output the original image, it is given a fixed potential V 0 which switches the changeover switch 23 to the input of the differential amplifier 22,
The output of the differential amplifier 22 is the output of the pixel and the fixed potential V
The difference from 0 , that is, the original image.

【0035】次に、図5は、本発明の第4の実施の形態
を示すブロック図である。この例は原画像を切り換えて
出力できる他の実施の形態を示すものである。図5にお
いて、24はイメージセンサ20に設けた暗セル(光の
当たらないセル)であり、その他、図3と同符号は同一
物を示す。
Next, FIG. 5 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention. This example shows another embodiment in which an original image can be switched and output. In FIG. 5, reference numeral 24 denotes a dark cell (a cell not exposed to light) provided in the image sensor 20, and the same reference numerals as those in FIG.

【0036】図5においては、イメージセンサ20内に
光の当たらない暗セル24を用意し、或る画素の原画を
読み出すには、まず暗セル24を読み、次にその画素を
読むように走査する。このようにすれば、ディレイ回路
21から出力される1クロック前の出力は全て暗セル2
4の出力(0)となるので、差動増幅器22の出力は当
該画素の出力となり、原画像が得られる。微分画像を出
力したい場合には、上記暗セル24を読み出す処理を行
なわず、前記図3と同じ処理を行なえばよい。なお、画
像全体の明るさが必要な場合には、微分画像を2回積分
することによっても得られるが、この場合でも直流の基
準となる暗セルの出力が必要となる。
In FIG. 5, in order to prepare a dark cell 24 which is not exposed to light in the image sensor 20 and to read an original image of a certain pixel, first read the dark cell 24 and then scan so as to read the pixel. I do. In this way, all outputs one clock before output from the delay circuit 21 are dark cells 2
4 (0), the output of the differential amplifier 22 becomes the output of the pixel, and an original image is obtained. When it is desired to output a differential image, the same process as in FIG. 3 may be performed without performing the process of reading the dark cell 24. When the brightness of the entire image is required, the differential image can be obtained by integrating the differential image twice. However, in this case, the output of a dark cell serving as a DC reference is required.

【0037】次に、図6は、本発明の第5の実施の形態
を示す回路図であり、図3に示した回路の実際の構成例
を示す。図6において、イメージセンサ20の原出力は
スイッチS1とS2を介して、容量などの特性の等しい
二つの静電容量C1とC2にそれぞれ接続され、さらに
静電容量C1とC2がそれぞれスイッチS3とS4を介
して差動増幅器25の+入力と−入力に接続されてい
る。この差動増幅器25の出力がイメージセンサの出力
となり、前記図8のA/D変換器3を介してCPU4に
送られる。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention, and shows an actual configuration example of the circuit shown in FIG. In FIG. 6, the original output of the image sensor 20 is connected to two capacitances C1 and C2 having the same characteristics such as capacitance via switches S1 and S2, respectively, and the capacitances C1 and C2 are respectively connected to the switches S3 and S3. It is connected to the + input and-input of the differential amplifier 25 via S4. The output of the differential amplifier 25 becomes the output of the image sensor and is sent to the CPU 4 via the A / D converter 3 in FIG.

【0038】次に、動作を説明する。イメージセンサ2
0の一つの画素が選択されると、その画素の入力光の強
さに比例した信号電荷が原出力として現われる。ここで
スイッチS1とS2を同時にオンにし、スイッチS3と
S4がオフであり、静電容量C1とC2が同特性である
とすれば、原出力の電荷に比例した等しい電荷がC1と
C2にそれぞれ蓄えられる。次に、スイッチS5をオン
にして差動増幅器25の+入力の寄生容量C3の電荷を
リセットし、続けてスイッチS5をオフ、スイッチS3
をオンにする。すると静電容量C1に蓄えられている電
荷に比例した電荷が差動増幅器25の+入力に移る。こ
の時点では差動増幅器25の−入力には前クロック(1
クロック前)のデータが蓄えられているので、差動増幅
器25は現クロックのデータと前クロックのデータとの
差を出力する。
Next, the operation will be described. Image sensor 2
When one pixel of 0 is selected, a signal charge proportional to the intensity of the input light of that pixel appears as an original output. If the switches S1 and S2 are turned on at the same time, the switches S3 and S4 are turned off, and the capacitances C1 and C2 have the same characteristics, equal charges proportional to the original output charges are respectively stored in C1 and C2. It is stored. Next, the switch S5 is turned on to reset the electric charge of the parasitic capacitance C3 at the + input of the differential amplifier 25. Subsequently, the switch S5 is turned off, and the switch S3 is turned off.
Turn on. Then, a charge proportional to the charge stored in the capacitance C1 is transferred to the + input of the differential amplifier 25. At this time, the previous clock (1
Since the data before the clock is stored, the differential amplifier 25 outputs the difference between the data of the current clock and the data of the previous clock.

【0039】次に、イメージセンサ20の次の画素を選
択する前に、スイッチS6をオンにして差動増幅器25
の−入力の寄生容量C4の電荷をリセットし、続けてス
イッチS6をオフ、スイッチS4をオンにする。これに
より差動増幅器の+入力に蓄えられている電荷と等しい
電荷が静電容量C2から差動増幅器の−入力に移り、現
クロックのデータが記憶される。また、上記差動増幅器
25からA/D変換器3への信号の転送は上記スイッチ
のオン/オフに連動して、差動増幅器25が現クロック
のデータと前クロックのデータとの差を出力している時
に行なう。なお、この回路では、静電容量C1とC2に
信号を蓄える前にリセットをかける必要がある。スイッ
チS7、S8は上記のリセット用スイッチである。
Next, before selecting the next pixel of the image sensor 20, the switch S6 is turned on and the differential amplifier 25 is turned on.
Then, the charge of the parasitic capacitance C4 at the-input is reset, and then the switch S6 is turned off and the switch S4 is turned on. As a result, a charge equal to the charge stored at the + input of the differential amplifier is transferred from the capacitance C2 to the-input of the differential amplifier, and the data of the current clock is stored. The signal transfer from the differential amplifier 25 to the A / D converter 3 is linked to the on / off of the switch, and the differential amplifier 25 outputs the difference between the current clock data and the previous clock data. Perform when you are. In this circuit, it is necessary to reset before storing signals in the capacitances C1 and C2. The switches S7 and S8 are the reset switches described above.

【0040】次に、図7は、本発明の第6の実施の形態
を示す回路図であり、図3に示した回路の実際の構成の
他の例を示す。前記図6の場合には、静電容量C1とC
2、4個のデータ転送スイッチ(S1、S2、S3、S
4)および4個のリセットスイッチ(S5、S6、S
7、S8)が必要である。図7の例は上記の構成要素を
減少させたものである。図7では、イメージセンサ20
の原出力がバッファ回路26の入力に接続され、バッフ
ァ回路26の出力が二つのスイッチS3とS4を介して
それぞれ差動増幅器25の+入力および−入力に接続さ
れている。イメージセンサ20の原出力はバッファ回路
26の入力寄生容量C5によって積分され、積分値に比
例した電圧がバッファ回路26から出力される。
Next, FIG. 7 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention, and shows another example of the actual configuration of the circuit shown in FIG. In the case of FIG. 6, the capacitances C1 and C
2, 4 data transfer switches (S1, S2, S3, S
4) and four reset switches (S5, S6, S
7, S8) is required. In the example of FIG. 7, the above components are reduced. In FIG. 7, the image sensor 20
Is connected to the input of the buffer circuit 26, and the output of the buffer circuit 26 is connected to the + input and the-input of the differential amplifier 25 via two switches S3 and S4, respectively. The original output of the image sensor 20 is integrated by the input parasitic capacitance C5 of the buffer circuit 26, and a voltage proportional to the integrated value is output from the buffer circuit 26.

【0041】まず、スイッチS3をオンにすると、バッ
ファ回路26の電圧出力が差動増幅器25の+入力に印
加される。この際、バッファ回路26の出力インピーダ
ンスは非常に低いので、寄生容量C3の残存電荷に係わ
りなくバッファ回路26の電圧出力が寄生容量C3に蓄
えられる。この時点では差動増幅器25の−入力(寄生
容量C4)には前クロック(1クロック前)のデータが
蓄えられているので、差動増幅器25は現クロックのデ
ータと前クロックのデータとの差を出力する。次に、S
3をオフ、S4をオンにすると、差動増幅器25の−入
力(寄生容量C4)には現クロックのデータが蓄えら
る。
First, when the switch S3 is turned on, the voltage output of the buffer circuit 26 is applied to the + input of the differential amplifier 25. At this time, since the output impedance of the buffer circuit 26 is very low, the voltage output of the buffer circuit 26 is stored in the parasitic capacitance C3 regardless of the residual charge of the parasitic capacitance C3. At this time, since the data of the previous clock (one clock before) is stored in the minus input (parasitic capacitance C4) of the differential amplifier 25, the differential amplifier 25 calculates the difference between the data of the current clock and the data of the previous clock. Is output. Next, S
When 3 is turned off and S4 is turned on, data of the current clock is stored in the minus input (parasitic capacitance C4) of the differential amplifier 25.

【0042】次に、イメージセンサ20の次の画素を選
択する前に、スイッチS9をオンにしてバッファ回路2
6の入力寄生容量C5の電荷をリセットし、続けてスイ
ッチS9をオフにする。これでバッファ回路26の出力
は新たなクロックのデータとなる。また、上記差動増幅
器25からA/D変換器3への信号の転送は上記スイッ
チのオン/オフに連動して、差動増幅器25が現クロッ
クのデータと前クロックのデータとの差を出力している
時に行なう。上記のように、バッファ回路26は電圧信
号を出力し、かつ低出力インピーダンスであるため、差
動増幅器25の各入力の寄生容量C3とC4の電荷をリ
セットしなくてもよい。したがってスイッチを減少させ
ることが出来、制御も図6よりも簡略にできる。
Next, before selecting the next pixel of the image sensor 20, the switch S9 is turned on and the buffer circuit 2 is turned on.
6, the charge of the input parasitic capacitance C5 is reset, and the switch S9 is subsequently turned off. Thus, the output of the buffer circuit 26 becomes new clock data. The signal transfer from the differential amplifier 25 to the A / D converter 3 is linked to the on / off of the switch, and the differential amplifier 25 outputs the difference between the current clock data and the previous clock data. Perform when you are. As described above, since the buffer circuit 26 outputs a voltage signal and has low output impedance, it is not necessary to reset the charges of the parasitic capacitances C3 and C4 of each input of the differential amplifier 25. Therefore, the number of switches can be reduced, and the control can be simplified as compared with FIG.

【0043】なお、図7においては、バッファ回路26
の寄生容量を用いて原出力を検出し、電圧信号に変換し
ているが、バッファ回路26の代わりに、積分回路やピ
ーク検出回路を用いても同様の動作が可能である。要す
るにイメージセンサ20の画素の出力を電圧信号に変換
し、かつ低出力インピーダンスの回路であればよい。
In FIG. 7, the buffer circuit 26
Although the original output is detected and converted into a voltage signal using the parasitic capacitance of the above, the same operation can be performed by using an integration circuit or a peak detection circuit instead of the buffer circuit 26. In short, any circuit that converts the output of the pixel of the image sensor 20 into a voltage signal and has a low output impedance may be used.

【0044】上記図3〜図7の実施の形態においては、
水平方向に走査する場合を例示したが、垂直方向に走査
すれば、垂直に近い車線を検出しないので、短時間で雑
音の少ない障害物(水平方向の線分が多い)などのエッ
ジ画像が得られる。
In the embodiment shown in FIGS. 3 to 7,
Scanning in the horizontal direction has been described as an example, but scanning in the vertical direction does not detect lanes that are close to vertical, so that edge images such as obstacles with little noise (many horizontal line segments) can be obtained in a short time. Can be

【0045】例えば、前方の物体が車両か否かを判定し
たい場合、車両のバンパーやトランクの上面が比較的横
方向に延びる線であることから、検出した画像から縦方
向エッジ成分を検出することが考えられるが、車両によ
ってその形状も様々であり、凹凸などもある。このよう
な場合に、各画素を縦長に構成(フォトダイオード11
とFOSFET12を各画素内で縦方向に配列し、かつ
各画素は、横方向に隣接する他の画素とはフォトダイオ
ード11同志、FOSFET12同志が隣合うように配
置)すれば、縦方向に圧縮することが出来るので、横方
向のエッジ成分が強調されるため、バンパーやトランク
上面をより精度よく検出することが出来、車両判定の精
度が向上する。
For example, when it is desired to determine whether the object ahead is a vehicle, since the upper surface of the bumper or trunk of the vehicle is a line extending relatively in the horizontal direction, it is necessary to detect a vertical edge component from the detected image. However, the shape varies depending on the vehicle, and there are irregularities. In such a case, each pixel is configured vertically (photodiode 11
And the FOSFETs 12 are arranged in the vertical direction in each pixel, and each pixel is vertically compressed by disposing the photodiodes 11 and the FOSFETs 12 adjacent to each other in the horizontal direction. Therefore, the edge component in the horizontal direction is emphasized, so that the bumper and the upper surface of the trunk can be detected with higher accuracy, and the accuracy of vehicle determination is improved.

【0046】また、これまでの説明においては、本発明
を車線や前方の障害物検出用のイメージセンサに適用す
る場合について説明したが、本発明においては、複雑な
レンズ系やCPUにおける座標変換処理なしに水平方向
の圧縮(画素が横長の場合)或いは垂直方向の圧縮(画
素が縦長の場合)を行なうことが出来る。したがってそ
のような特性を必要とする用途にも適用することが出来
る。また、斜方向に写る線の像を垂直あるいは水平に近
づけることができるので、水平方向微分あるいは垂直方
向微分のみで垂直方向に近い線、あるいは水平方向に近
い線のエッジ像が得られるようになり、多くの処理時間
がかかる全方向微分を省き、微分の方向を固定できるの
で処理時間をさらに短縮できる。
In the above description, the present invention is applied to the case where the present invention is applied to an image sensor for detecting an obstacle in the lane or the forward direction. Without this, compression in the horizontal direction (when the pixels are horizontally long) or compression in the vertical direction (when the pixels are vertically long) can be performed. Therefore, it can be applied to applications requiring such characteristics. In addition, since the image of a line appearing in an oblique direction can be made closer to vertical or horizontal, an edge image of a line close to the vertical direction or a line close to the horizontal direction can be obtained only by horizontal differentiation or vertical differentiation. In addition, the omni-directional differentiation that requires a lot of processing time can be omitted, and the direction of the differentiation can be fixed, so that the processing time can be further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態のイメージセンサを
示す図であり、(a)は等価回路図、(b)は素子の平
面パターン図。
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing an image sensor according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is an equivalent circuit diagram, and FIG.

【図2】従来と本発明のイメージセンサとにおける画像
状態を示す図であり、(a)は従来のイメージセンサ
(縦横比が1対1)の場合、(b)は図1のイメージセ
ンサ(縦横比が1対2)の場合を示す。また、左図はイ
メージセンサ上の画像、右図は画像メモリ上のイメージ
を示す。
2A and 2B are diagrams illustrating image states of a conventional image sensor and an image sensor of the present invention, wherein FIG. 2A illustrates a conventional image sensor (aspect ratio is 1: 1), and FIG. 2B illustrates an image sensor of FIG. The case where the aspect ratio is 1: 2) is shown. The left figure shows the image on the image sensor, and the right figure shows the image on the image memory.

【図3】本発明の第2の実施の実施の形態を示すブロッ
ク図。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施の実施の形態を示すブロッ
ク図。
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施の実施の形態を示すブロッ
ク図。
FIG. 5 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第5の実施の実施の形態を示すブロッ
ク図。
FIG. 6 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第6の実施の実施の形態を示すブロッ
ク図。
FIG. 7 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図8】従来の車線検知装置の一例のブロック図。FIG. 8 is a block diagram of an example of a conventional lane detecting device.

【図9】図8のCPU4における処理演算を示すフロー
チャート。
FIG. 9 is a flowchart showing processing calculations in the CPU 4 of FIG. 8;

【図10】ビデオカメラ1で撮像した道路画像の一例を
示す図であり、(a)は通常の画像を示す図、(b)は
(a)の画像に対して水平方向を圧縮する座標変換を施
した例を示す図。
FIGS. 10A and 10B are diagrams illustrating an example of a road image captured by the video camera 1, in which FIG. 10A illustrates a normal image, and FIG. 10B illustrates a coordinate transformation for compressing the image of FIG. The figure which shows the example which performed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ビデオカメラ 2…イメー
ジセンサ 3…A/D変換器 4…CPU 5…画像メモリ 6…先行車
両 7…地平線 8、9…走行車
線の端部を示す車線 11…フォトダイオード 12…MO
SFET 13…垂直信号線 14…垂直
選択線 20…イメージセンサ 21…ディ
レイ回路 22…差動増幅器 23…切り
換えスイッチ 24…暗セル 25…差動
増幅器 26…バッファ回路 S1〜S4…切り
換えスイッチ S5〜S9…リセット用スイッチ C1〜C2…静電
容量 C3〜C5…寄生容量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Video camera 2 ... Image sensor 3 ... A / D converter 4 ... CPU 5 ... Image memory 6 ... Previous vehicle 7 ... Horizon 8, 9 ... Lane indicating the end of the traveling lane 11 ... Photodiode 12 ... MO
SFET 13 Vertical signal line 14 Vertical selection line 20 Image sensor 21 Delay circuit 22 Differential amplifier 23 Switching switch 24 Dark cell 25 Differential amplifier 26 Buffer circuit S1 to S4 Switching switches S5 to S9 ... Reset switches C1 and C2 ... Capacitance C3 and C5 ... Parasitic capacitance

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】受光部の領域と該受光部の出力を許可する
スイッチ部の領域とから成り、前記受光部領域と前記ス
イッチ部領域とが隣合わせになるように配置することに
より、長方形の領域を有する画素を複数個備え、それら
の画素を平面2次元状に配置し、かつ各画素の受光部領
域は、所定の1次元方向で隣接する画素の受光部領域と
隣合わせになるようになるように配置したことを特徴と
するイメージセンサ。
1. A rectangular area comprising a light receiving section area and a switch section area permitting output from the light receiving section, wherein the light receiving section area and the switch section area are arranged so as to be adjacent to each other. Are arranged in a two-dimensional plane, and the light receiving area of each pixel is adjacent to the light receiving area of a pixel adjacent in a predetermined one-dimensional direction. An image sensor, comprising: an image sensor;
【請求項2】請求項1に記載のイメージセンサの各画素
のデータを読み出して画像メモリに蓄える手段を有し、
前記画像メモリの各ドットと前記イメージセンサの各画
素とが1対1の対応関係を有するように構成したことを
特徴とするイメージセンサ。
2. The image sensor according to claim 1, further comprising means for reading data of each pixel and storing the data in an image memory.
An image sensor, wherein each dot of the image memory and each pixel of the image sensor have a one-to-one correspondence.
【請求項3】複数の画素を持ち、それらの画素が平面2
次元状に配置され、走査によって各々の画素が受けてい
る光の強度を読み出すイメージセンサであって、現時点
のクロックで読み出した光の強度と1クロック前に読み
出した光の強度との差をイメージセンサの出力とするよ
うに構成したことを特徴とするイメージセンサ。
3. It has a plurality of pixels, and the pixels are on a plane 2
An image sensor that is arranged in a dimensional manner and reads out the intensity of light received by each pixel by scanning. The image sensor reads the difference between the intensity of light read at the current clock and the intensity of light read one clock before. An image sensor, wherein the image sensor is configured to output the output of the sensor.
【請求項4】イメージセンサの原出力が二つのスイッチ
を介して同じ特性の二つの静電容量にそれぞれ接続さ
れ、それぞれの静電容量がさらに別々のスイッチを介し
て差動増幅器の二つの入力にそれぞれ接続されており、
前記各スイッチの切り換え制御により前記二つの静電容
量に蓄積した原出力を1クロックの差を持たせて前記差
動増幅器の二つの入力に与え、前記差動増幅器の出力を
イメージセンサの出力とするように構成したことを特徴
とする請求項3に記載のイメージセンサ。
4. An original output of the image sensor is connected to two capacitances having the same characteristic via two switches, respectively, and each capacitance is further connected to two inputs of a differential amplifier via separate switches. Are connected to each other,
The original output accumulated in the two capacitances is given to the two inputs of the differential amplifier with a difference of one clock by the switching control of each switch, and the output of the differential amplifier is set to the output of the image sensor. The image sensor according to claim 3, wherein the image sensor is configured to perform the operation.
【請求項5】イメージセンサの原出力を電圧信号に変換
し、かつ低出力インピーダンスの変換回路を有し、前記
原出力を前記変換回路を介し、さらに二つのスイッチを
介して差動増幅器の二つの入力にそれぞれ接続し、前記
各スイッチの切り換え制御により前記原出力に対応した
電圧信号を1クロックの差を持たせて前記差動増幅器の
二つの入力に与え、前記差動増幅器の出力をイメージセ
ンサの出力とするように構成したことを特徴とする請求
項3に記載のイメージセンサ。
5. An image sensor according to claim 1, further comprising a conversion circuit for converting an original output of the image sensor into a voltage signal and having a low output impedance. Connected to each of two inputs, and by switching control of each switch, a voltage signal corresponding to the original output is given to two inputs of the differential amplifier with a difference of one clock, and the output of the differential amplifier is imaged. 4. The image sensor according to claim 3, wherein the image sensor is configured to output the output of the sensor.
【請求項6】前記原出力を送出するイメージセンサとし
て、請求項1または請求項2に記載のイメージセンサを
用いたことを特徴とする請求項3乃至請求項5の何れか
に記載のイメージセンサ。
6. An image sensor according to claim 3, wherein the image sensor according to claim 1 or 2 is used as the image sensor for transmitting the original output. .
JP9136326A 1997-05-27 1997-05-27 Image sensor Pending JPH10326341A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003098424A (en) * 2001-09-25 2003-04-03 Fujitsu Ten Ltd Range finder based on image processing
CN100405343C (en) * 2006-06-21 2008-07-23 北京中星微电子有限公司 Asynchronous data buffer storage

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Effective date: 20040427