JP2000003450A - Method for absorbing plural areas in color picture - Google Patents

Method for absorbing plural areas in color picture

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JP2000003450A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To execute a high speed processing and to reduce a processing cost by obtaining the peripheral length of a same label area and a common boundary length with an area being adjacent to the same label area, obtaining a connection degree between the adjacent areas based on the ratio of the peripheral length and the common boundary length and judging the relation of connection between the respective areas after-describing the connection degree in a memory. SOLUTION: Road candidate areas 113 and 114 are made reference, a low luminance area 119 and a high luminance area which are strongly connected to the road candidate areas 113 and 114 are absorbed in the road candidate areas and it is treated as one area and considered as a travelling course. For this, the common boundary length of the area adjacent to the respective areas and the peripheral length of the respective areas are obtained and the relation of the respective connected areas is described. Absorbing relation is expressed by the description of the relation of the areas. In this case, the connection degree between the adjacent areas is obtained based on the ratio of the peripheral length and the common boundary length and described in the memory so that the relation of connection in the respective areas is judged.

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】本発明は、自動車の自律走行
に必要とされる走行路判別の技術等に応用されるカラー
画像における複数の領域の併合方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for merging a plurality of areas in a color image which is applied to a technique for discriminating a traveling path required for autonomous traveling of an automobile.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、走行路領域を抽出する手法は、そ
のほとんどがモノクロ画像によるエッジ検出に基づくも
のであり、カラー画像に基づいてこの種の走行路判別を
行う技術は、ほとんど提供されていない。
2. Description of the Related Art Conventionally, most of the methods for extracting a travel road area are based on edge detection using a monochrome image, and almost all techniques for performing this type of travel road discrimination based on a color image have been provided. Absent.

【0003】また、デジタル値化されたカラー画像情報
を取り扱うときには、RGBデータ(三原色情報−R;
赤,G;緑,B;青)以外に、明度I(色の明るさの程
度),彩度S(色のあざやかさの程度),色相H(色の
種類に関する分類を示す値)などが特徴量として使用さ
れる場合が多い。これら明度I,彩度Sおよび色相Hの
特徴量は、RGBデータを所定の変換式に代入すること
により、求められる。従来、このRGBデータからIS
Hデータへの変換処理は、画像処理においてISHデー
タが必要になる度毎に行われていた。つまり、ISHデ
ータが必要になった際には、CPUは、Rデータが記憶
されたR画像メモリ,Gデータが記憶されたG画像メモ
リおよびBデータが記憶されたB画像メモリにアクセス
し、RGBデータを収集する。そして、CPUはこのR
GBデータを基にした所定の変換処理を行うことによ
り、必要とするISHデータを演算していた。
When digital color image information is handled, RGB data (three primary color information-R;
In addition to red, G; green, B; blue), lightness I (the degree of color brightness), saturation S (the degree of color brilliancy), hue H (a value indicating the classification regarding the type of color), and the like. It is often used as a feature value. These characteristic amounts of lightness I, saturation S, and hue H are obtained by substituting the RGB data into a predetermined conversion formula. Conventionally, from this RGB data, IS
The conversion processing into H data has been performed every time ISH data is required in image processing. That is, when the ISH data becomes necessary, the CPU accesses the R image memory in which the R data is stored, the G image memory in which the G data is stored, and the B image memory in which the B data is stored. Collect data. And the CPU uses this R
The required ISH data has been calculated by performing a predetermined conversion process based on the GB data.

【0004】また、従来の走行路領域の判別は、モノク
ロ画像によるエッジ検出により走行路に描かれた白線や
ランドマークを検知し、この白線やランドマークに基づ
いて行われていた。
[0004] Conventionally, the discrimination of the traveling road area is performed based on the white lines and landmarks drawn on the traveling road by edge detection using a monochrome image, and based on the white lines and landmarks.

【0005】また、限定された走行コースではなく、一
般環境の道路を自律走行車が走行する場合には、様々な
路面状況が考えられる。特に、走行コースの周囲に種々
の立体物が存在する場合には、路面上には影が出来る。
路面上に影が存在する場合には走行路領域は一様な色に
はならない。このため、画像処理により走行路領域を抽
出するには、走行路領域にある影を考慮して行わなけれ
ばならない。従来、この影を認識するため、走行コース
の路面状況を限定し、この限定時における日向部分や影
部分の色の分布を予め計測しておいて走行路領域を抽出
する手法が一部の研究において行われている。この手法
は、計測した各部分の色の分布をコンピュータに保存し
ておき、実際の画像を取り入れた時に、保存しておいた
色の分布を読み出して入力画面の色の分布と比較して走
行路領域を判断するものである。
[0005] When an autonomous vehicle travels on a road in a general environment instead of a limited traveling course, various road surface conditions are conceivable. In particular, when various three-dimensional objects exist around the traveling course, a shadow is formed on the road surface.
If there is a shadow on the road surface, the traveling road area does not have a uniform color. Therefore, in order to extract the travel road area by image processing, it is necessary to take into account the shadow in the travel road area. Conventionally, in order to recognize the shadow, the road surface condition of the traveling course is limited, and the distribution of the sunlit portion and the shadow portion at the time of the limitation is measured in advance to extract the traveling road region. It is done in. In this method, the measured color distribution of each part is stored in a computer, and when an actual image is taken in, the stored color distribution is read out and compared with the color distribution of the input screen for running. This is to determine the road area.

【0006】また、走行路領域を判別するため、画像分
割した各領域にラベル付けを行い、各領域を区分する必
要がある。このラベリング処理は、2値画像内の対象領
域の面積や重心を計算するために必要不可欠なものとな
っている。従来、提案されてきたラベリングアルゴリズ
ムとしては、ラスタ走査型、ランコート型、境界追跡型
に大別できる。しかし、ハードウエア化(高速化)に際
してはそのリアルタイム処理の可能性や回路規模、実現
の容易性等からラスタ走査型が一般的に用いられてい
る。この走査は、まず、1回目の走査で仮ラベルを割り
付けながら異なった値を持つ仮ラベル同士の連結を示す
情報を保持し、次いでその統合情報を解析することによ
り、対象領域と1対1で対応した最終ラベルを得る。最
後に、1回目の走査で得られた仮ラベル画像を再度走査
し、仮ラベルを最終ラベルで置き換えることによりラベ
リングが実行される。
Further, in order to determine the travel road area, it is necessary to label each area obtained by dividing the image and to classify each area. This labeling process is indispensable for calculating the area and the center of gravity of the target region in the binary image. Conventionally, labeling algorithms that have been proposed can be roughly classified into a raster scanning type, a run coat type, and a boundary tracking type. However, in the case of hardware (high-speed), a raster scanning type is generally used because of its real-time processing capability, circuit scale, ease of realization, and the like. In this scan, first, information indicating the connection between temporary labels having different values is held while allocating temporary labels in the first scan, and then the integrated information is analyzed, whereby the target area is one-to-one. Get the corresponding final label. Finally, labeling is performed by re-scanning the temporary label image obtained in the first scan and replacing the temporary label with the final label.

【0007】また、与えられた画像を領域分割手法によ
って分割すると画像領域は過分割される。このため、過
分割された各領域の色や、各領域の周囲領域との連結具
合に基づき、過分割された各領域の併合処理を行う。す
なわち、分割領域の個々にラベル付けをした後、各ラベ
ル間の連結関係を記述する。そして、この記述に基づ
き、併合される領域のラベルを併合する領域のラベルに
書き替えるラベルの付け替え操作を実行する。ラベルの
付け替えは、画像を走査して併合される対象の領域の画
素ならばラベル値すなわち画素値を変更することにより
行われる。
Further, when a given image is divided by a region dividing method, the image region is over-divided. For this reason, based on the color of each over-divided region and the degree of connection between each region and the surrounding region, the merging process of each over-divided region is performed. That is, after labeling the divided areas individually, the connection relationship between the labels is described. Then, based on this description, a label change operation is performed to rewrite the label of the merged area with the label of the merged area. The label change is performed by changing the label value, that is, the pixel value of a pixel in a region to be merged by scanning the image.

【0008】また、従来、画像分割領域から道路端や走
行コースを求める場合には、得られた走行コース領域と
背景領域との境界を追跡して境界線に対応する点列群を
求めていた。つまり、走行領域の境界部に位置する画素
をこの境界に沿って一つ一つ追跡し、この追跡の跡を点
列群とし、この点列群に基づいて道路端を判断してい
た。
Conventionally, when a road edge or a running course is obtained from an image division area, a boundary between the obtained running course area and the background area is tracked to obtain a point sequence group corresponding to the boundary line. . That is, the pixels located at the boundary of the traveling area are tracked one by one along this boundary, the trace of this tracking is used as a group of points, and the road edge is determined based on the group of points.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】カラー画像を用いてこ
のような画像処理を行うことは、モノクロ画像を用いて
処理を行う場合に比較してコストが高くなり、産業分野
におけるカラー画像処理の事例は少ない。
[0005] Performing such image processing using a color image is more costly than performing processing using a monochrome image. Is less.

【0010】また、上記従来のRGBデータからIHS
データへの変換処理は、画像処理においてIHSデータ
が必要になる度毎に行われていたため、処理に時間を要
していた。特にRGBデータから色相データHへの変換
処理には非常に時間がかかり、例えば、ワークステーシ
ョン(Sun3)であってもこの変換処理には約1分の
時間を要していた。このため、リアルタイム処理が必要
とされる自動車の自律走行等における画像処理において
は、演算処理に時間がかかり、十分な走行制御を行うこ
とが出来なかった。
[0010] Also, the IHS
The process of converting to data is performed every time IHS data is required in image processing, so that it takes time for the process. In particular, the conversion process from the RGB data to the hue data H takes a very long time. For example, even in the case of a workstation (Sun3), this conversion process takes about one minute. For this reason, in image processing such as autonomous driving of a car that requires real-time processing, it takes a long time for arithmetic processing, and sufficient running control cannot be performed.

【0011】また、上記従来のモノクロ画像におけるエ
ッジ検出を用いた手法は、走行路上に描かれた白線やラ
ンドマークを追跡することによって走行コースを認識す
るため、走行路上に必ず白線やランドマークを必要とす
る。また、カメラで撮像した画像を処理した結果、走行
路を照射する光源の状態や不明瞭な白線などが原因にな
り、検出したエッジが途切れている場合があり、このよ
うな場合には走行路領域を検出することが困難である。
In the above-described conventional method using edge detection in a monochrome image, a running course is recognized by tracing a white line or a landmark drawn on the running path. I need. In addition, as a result of processing an image captured by a camera, the detected edge may be interrupted due to a state of a light source that irradiates the traveling path or an unclear white line. It is difficult to detect the area.

【0012】また、走行路上にゴミがあったり、影が出
来ている場合には、白線やランドマークを誤検知してし
まい、正確な走行路情報が得られない場合がある。ま
た、走行路領域と背景領域との境界が草や土で区分され
ている場合には、境界部分に相当するエッジの変化が小
さく、境界の認識が困難である。また、天候や太陽の位
置により、時々刻々と走行路の明るさが変化する場合、
走行路領域と背景領域との領域区分のためのしきい値を
固定したものとすると正しい走行路領域を求めることが
出来なくなる。
Further, when there is dust or shadows on the traveling road, a white line or a landmark is erroneously detected, and accurate traveling road information may not be obtained. In addition, when the boundary between the traveling road area and the background area is divided by grass or soil, the change in the edge corresponding to the boundary is small, and it is difficult to recognize the boundary. Also, if the brightness of the running path changes every moment due to the weather or the position of the sun,
If the threshold value for the area division between the traveling road area and the background area is fixed, it becomes impossible to obtain a correct traveling road area.

【0013】また、上述したように、一般の道路ではそ
の走行時の天候、太陽の位置や雲の動きなどによって路
面上の明るさの分布は時々刻々と変化している。このた
め、予め色の分布を計測しておいてこれを入力画像と比
較判断する従来手法では、この比較判断処理は上記の明
るさの変化に追従することが出来ず、影の部分を必ずし
も抽出できるとは限らない。また、舗装工事などで道路
の一部が変色している場合、この変色の度合いによって
は画像処理によって変色部分の道路領域が抽出されない
場合がある。
Further, as described above, on a general road, the distribution of brightness on the road surface changes every moment due to the weather, the position of the sun, the movement of clouds, and the like during traveling. For this reason, in the conventional method in which the color distribution is measured in advance and compared with the input image, this comparison / determination process cannot follow the above change in brightness, and the shadow portion is not necessarily extracted. Not always. Further, when a part of the road is discolored due to pavement work or the like, the road area of the discolored portion may not be extracted by image processing depending on the degree of the discoloration.

【0014】また、今までのラベリング処理の対象とす
る画像は全て2値画像であり、多値画像に対してはラベ
リングを行うことが出来なかった。また、ラスタ走査型
は、1回の走査では対象領域と1対1で対応したラベル
を付けることが出来ない。また、1次ラベリングと2次
ラベリングについては比較的簡単にハードウエア化を行
うことが出来るが、統合情報の解析、つまり、統合処理
についてはハードウエア化が困難である。そして、ラス
タ走査型のアルゴリズムでは仮ラベル付け時に大量の統
合情報が発生するため、統合処理の負荷が大きく、ラベ
リング処理全体で見たときの処理性能は上がらない。
Further, the images to be subjected to the labeling process up to now are all binary images, and labeling cannot be performed on multi-valued images. Further, in the raster scanning type, it is not possible to attach a label corresponding to the target area in one-to-one correspondence in one scan. Also, hardware can be relatively easily implemented for primary labeling and secondary labeling, but it is difficult to implement hardware for analysis of integrated information, that is, integrated processing. In the raster scanning type algorithm, a large amount of integrated information is generated at the time of provisional labeling, so that the load of the integration processing is large and the processing performance as a whole in the labeling processing is not improved.

【0015】また、従来の領域併合のためのラベル値の
付け替え操作は、画像の全画素について、または、少な
くとも併合領域に外接する長方形内の画素について走査
することにより行われる。従って、ラベルの付け替え走
査に時間を要し、自動車の自律走行に必要とされる高速
処理が困難になる。また、処理コストが低減されないと
いう欠点もある。
The conventional label value changing operation for area merging is performed by scanning all pixels of an image or at least pixels in a rectangle circumscribing the merging area. Therefore, it takes time to scan the label replacement, and it becomes difficult to perform high-speed processing required for autonomous traveling of the automobile. There is also a disadvantage that the processing cost is not reduced.

【0016】また、領域境界部の画素を一つ一つ逐次追
跡していって道路端を求める上記従来の方法は、処理に
時間がかかる。そのうえ、複数の領域がある場合には何
を基準にして道路端の判断処理をするかが問題になる。
また、走行コース領域と分割領域とがごくわずかに繋が
っており、しかも、この分割領域が走行コースでない場
合が画像処理の結果によっては起こり得る。このような
場合に、従来の領域の境界を逐次追跡していく方法で
は、実際に走行コースでない領域の境界も点列として求
まってしまう。この結果、正確な道路端情報を得ること
が出来ない。また、得られた点列群が繋がらずに分離し
たとしていても、複数の点列群の妥当性を検証する必要
があり、処理が複雑になる。さらには、得られた画像に
ノイズによる穴や切れ込みが有る場合には、得られる点
列群が滑らかでなくなってしまう。
Further, the above-described conventional method of sequentially tracking the pixels at the boundary of the area one by one to determine the road edge requires a long time for processing. In addition, when there are a plurality of areas, there is a problem as to what is used as a basis for determining the road edge.
Further, a case where the traveling course region and the divided region are very slightly connected and the divided region is not the traveling course may occur depending on the result of the image processing. In such a case, in the conventional method of sequentially tracking the boundaries of the regions, the boundaries of the regions that are not actually on the traveling course are also obtained as point sequences. As a result, accurate road edge information cannot be obtained. Further, even if the obtained point sequence groups are separated without being connected, it is necessary to verify the validity of the plurality of point sequence groups, and the processing becomes complicated. Furthermore, if the obtained image has holes or cuts due to noise, the obtained point sequence group will not be smooth.

【0017】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
点に鑑みてなされたものであり、高速処理が可能で、か
つ処理コストが低減されたカラー画像における複数領域
の併合方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for merging a plurality of areas in a color image which can perform high-speed processing and has a reduced processing cost. It is in.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために、本発明は、画像分割されラベル付けされた各領
域の画素についてマスクを走査することにより、同一ラ
ベル領域の周囲長および同一ラベル領域に隣接する領域
との間の共通境界長を求め、周囲長と共通境界長との比
率に基づいて隣接領域間の接続度を求め、この接続度を
メモリに記述して各領域間の繋がりの関係を判断するよ
うにした点に第1の特徴がある。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method of scanning a mask for pixels in each of image-divided and labeled regions, thereby obtaining a perimeter of the same label region and the same label. The common boundary length between the region adjacent to the region is obtained, the connection between the adjacent regions is obtained based on the ratio of the perimeter to the common boundary length, and the connection is described in the memory to connect the regions. The first feature is that the relationship is determined.

【0019】また、着目画素の近傍に位置する各画素に
位置を示す番号を付与し、位置番号を列方向および行方
向に所定順番に並べた画素参照テーブルを予め作成し、
この画素参照テーブルに基づいて領域の境界にある画素
の近傍の画素を探索することにより領域の周囲長および
隣接領域間との共通境界長を求め、周囲長と共通境界長
との比率に基づいて隣接領域間の接続度を求め、この接
続度をメモリに記述して各領域間の繋がりの関係を判断
するようにした点に第2の特徴がある。
Also, a pixel number indicating the position is assigned to each pixel located in the vicinity of the pixel of interest, and a pixel reference table in which the position numbers are arranged in the column direction and the row direction in a predetermined order is created in advance.
The peripheral length of the region and the common boundary length between adjacent regions are obtained by searching for pixels near the pixel at the boundary of the region based on the pixel reference table, and based on the ratio between the peripheral length and the common boundary length. A second feature is that the degree of connection between adjacent areas is obtained, and the degree of connection is described in a memory to determine the connection relationship between the areas.

【0020】前記特徴によれば、領域の周囲長および隣
接領域間との共通境界長が求められ、周囲長と共通境界
長との比率に基づいて隣接領域間の接続度を求め、この
接続度をメモリに記述して各領域間の繋がりの関係が判
断される。また、ラベルの付け替え走査を行わずに、分
割された各領域間の併合関係が判断される。このため、
高速処理が可能になる。
According to the above feature, the peripheral length of the region and the common boundary length between the adjacent regions are obtained, and the connection between the adjacent regions is obtained based on the ratio of the peripheral length to the common boundary length. Is described in the memory to determine the connection relationship between the respective areas. Further, the merging relationship between the divided areas is determined without performing the label replacement scan. For this reason,
High-speed processing becomes possible.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明の一実施例によるカラー画
像処理装置およびその処理方法を、自律走行車の走行制
御に適用した場合について以下に説明する。本実施例の
装置および方法により、走行車の走行コースは自動的に
認識され、走行車は認識された走行コースに基づいてス
テアリングの操舵角やエンジンへの燃料噴出量などを決
定し、自律走行する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A case where a color image processing apparatus and a processing method according to one embodiment of the present invention are applied to traveling control of an autonomous traveling vehicle will be described below. With the apparatus and method of the present embodiment, the traveling course of the traveling vehicle is automatically recognized, and the traveling vehicle determines the steering angle of the steering, the fuel injection amount to the engine, etc. based on the recognized traveling course, and performs autonomous traveling. I do.

【0022】第1図は本実施例によるカラー画像処理装
置全体の概略構成を示すブロック図である。カラー画像
処理装置は、道路情報を撮像するカラーカメラ101
と、撮像されたRGB情報をISH変換するISH変換
部102と、ISH変換された画像情報から道路候補領
域等を抽出するカラー処理部103と、カラー処理され
た画像についてラベリング処理を施すラベリングハード
部104と、ラベリングされた画像領域について併合処
理等を実行するCPU処理部105とに大別される。I
SH変換部102は、カラーカメラ入力ボード、ISH
変換ボードおよびフィルタ等によって構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the entire color image processing apparatus according to this embodiment. A color image processing apparatus includes a color camera 101 that captures road information.
An ISH conversion unit 102 for performing ISH conversion of captured RGB information; a color processing unit 103 for extracting a road candidate region and the like from ISH-converted image information; and a labeling hardware unit for performing labeling processing on a color-processed image. 104, and a CPU processing unit 105 that executes a merging process or the like on the labeled image area. I
The SH conversion unit 102 includes a color camera input board, an ISH
It is composed of a conversion board, a filter and the like.

【0023】第2図はこのカラー画像処理装置における
画像処理方法を示す概略のフローチャートである。カラ
ーカメラ101により道路画像106がRGB情報とし
て取り込まれ、ISH変換部102において明度
(I),彩度(S),色相(H)の各画像に変換される
(ステップ201)。これら各画像を基にしてカラー処
理部103において走行コースの基になる道路候補領域
が抽出される(ステップ202)。ここで、CPUのス
テータスレジスタにある低輝度のしきい値存在フラグが
オンしているか否かを判断する(ステップ203)。こ
のフラグは取り込まれた原画像に影や変色部などの低輝
度領域が有るか否かを示すフラグであり、フラグがオン
していればカラー処理部103において低輝度領域が抽
出される(ステップ204)。抽出された道路候補領域
および低輝度領域はラベリングハード部104において
ラベル付けされ、各領域間の接続関係が判断される。こ
の判断結果に基づき、各領域が併合すべき関係にある場
合にはCPU処理部105においてマージ(併合)処理
が実行される(ステップ205)。
FIG. 2 is a schematic flowchart showing an image processing method in the color image processing apparatus. The road image 106 is captured as RGB information by the color camera 101, and is converted into brightness (I), saturation (S), and hue (H) images by the ISH conversion unit 102 (step 201). On the basis of these images, the color processing unit 103 extracts a road candidate area serving as a basis of the traveling course (step 202). Here, it is determined whether or not the low-luminance threshold value presence flag in the status register of the CPU is turned on (step 203). This flag is a flag indicating whether or not the captured original image has a low luminance region such as a shadow or a discolored portion. If the flag is on, the low luminance region is extracted by the color processing unit 103 (step 204). The extracted road candidate area and low-luminance area are labeled in the labeling hardware unit 104, and the connection relation between the areas is determined. Based on this determination result, when the respective areas are in a relationship to be merged, the CPU processing unit 105 executes a merge (merge) process (step 205).

【0024】次に、CPUのステータスレジスタにある
高輝度のしきい値存在フラグがオンしているか否かを判
断する(ステップ206)。ステップ203において低
輝度のしきい値存在フラグがオンしていない場合には、
直ちにこのステップ206の処理が実行される。この高
輝度のしきい値存在フラグは、取り込まれた原画像に日
向や変色部分などの高輝度領域が有るか否かを示すフラ
グであり、フラグがオンしていればカラー処理部103
において高輝度領域が抽出される(ステップ207)。
抽出された道路候補領域および高輝度領域はラベリング
ハード部104においてラベル付けされ、各領域間の接
続関係が判断される。この判断結果に基づき、各領域が
併合すべき関係にある場合にはCPU処理部105にお
いてマージ(併合)処理が実行される(ステップ20
8)。
Next, it is determined whether or not the high luminance threshold value presence flag in the status register of the CPU is turned on (step 206). If the low luminance threshold existence flag is not turned on in step 203,
The process of step 206 is immediately executed. This high-luminance threshold value presence flag is a flag indicating whether or not the captured original image has a high-luminance area such as a sunlit area or a discolored portion.
, A high-luminance area is extracted (step 207).
The extracted road candidate area and high brightness area are labeled in the labeling hardware unit 104, and the connection relation between the areas is determined. On the basis of this determination result, when the respective regions are in a relationship to be merged, a merge (merge) process is executed in the CPU processing unit 105 (step 20).
8).

【0025】このようにして併合された道路候補領域に
基づき、領域の左右の境界端、つまり、道路端の境界線
が点列として求められる。この点列情報により、今回撮
像された原画像に基づく走行コースが認識される(ステ
ップ209)。この後、ステップ201の処理に戻り、
自律走行車の移動に伴って引き続いて得られる画像情報
について上記と同様な処理が繰り返し実行され、自律走
行車の走行制御が実行される。
Based on the road candidate areas merged in this way, the left and right border edges of the area, that is, the border lines of the road edges are obtained as a point sequence. Based on this point sequence information, a traveling course based on the original image captured this time is recognized (step 209). Thereafter, the process returns to step 201,
The same processing as described above is repeatedly executed for image information obtained subsequently with the movement of the autonomous vehicle, and the travel control of the autonomous vehicle is executed.

【0026】次に、以上の処理内容について、第1図に
示されたカラー処理装置の構成図に基づいてより詳しく
説明する。カラーカメラ101は自律走行車の車体に固
定して設置してあり、このカラーカメラ101には走行
車の前方に位置する道路画像106がRGB情報として
撮像される。ISH変換部102の変換処理部107に
は、このRGB情報が与えられる。この変換処理部10
7において、後に詳述する「ROMテーブルを用いたカ
ラー画像のISH変換処理」が実行され、RGBの道路
画像情報は明度(I)画像108,彩度(S)画像10
9および色相(H)画像110の各画像情報に変換され
る。
Next, the above processing will be described in more detail with reference to the block diagram of the color processing apparatus shown in FIG. The color camera 101 is fixedly installed on the body of the autonomous traveling vehicle. The color camera 101 captures a road image 106 located in front of the traveling vehicle as RGB information. The RGB information is given to the conversion processing unit 107 of the ISH conversion unit 102. This conversion processing unit 10
7, an “ISH conversion process of a color image using a ROM table” to be described later is executed, and the RGB road image information includes a lightness (I) image 108 and a
9 and the hue (H) image 110.

【0027】明度画像108は道路候補領域抽出手段1
11に与えられ、後に詳述する「テンプレート画像を用
いた繰返しきい値処理による走行コースの抽出手法」に
より、明度画像に基づく道路候補領域画像113が抽出
される。また、彩度画像109は道路候補領域抽出手段
112に与えられ、上記と同様の手法により、彩度画像
に基づく道路候補領域114が抽出される。この手法に
おける領域区分のためのしきい値は、後に詳述する「繰
返しきい値処理における特徴量ヒストグラムの形状に基
づくしきい値設定手段」により決定される。求められた
各道路候補領域画像113,114は論理積演算手段1
15に与えられ、明度および彩度から得られた各道路候
補領域の共通部分が取り出され、カラー情報に基づく新
たな道路候補領域画像116になる。
The brightness image 108 is extracted from the road candidate area extracting means 1
11, a road candidate area image 113 based on the brightness image is extracted by a “running course extraction method using repeated threshold processing using a template image” described in detail later. The saturation image 109 is provided to the road candidate area extracting means 112, and a road candidate area 114 based on the saturation image is extracted by the same method as described above. The threshold value for the area division in this method is determined by “threshold setting means based on the shape of the feature amount histogram in the repeated threshold processing” described later. Each of the obtained road candidate area images 113 and 114 is a logical product
15 and the common part of each road candidate area obtained from the brightness and the saturation is extracted, and becomes a new road candidate area image 116 based on the color information.

【0028】また、明度画像108に低輝度領域が存在
している場合には、カラー処理部のステータスレジスタ
117に有る低輝度のしきい値存在フラグがオンする。
このフラグがオンしている場合に、低輝度領域抽出手段
118は明度画像108を取り込む。そして、後に詳述
する「明るさの違いに注目した走行コースからの影や高
輝度部分の抽出手段」により、低輝度領域を抽出する。
抽出された低輝度領域は低輝度画像119になる。この
低輝度領域画像119は、論理積演算手段120におい
て、彩度画像109から抽出された道路候補領域画像1
14と論理積が取られ、低輝度領域のうちで道路候補領
域と似た彩度の領域が抽出される。抽出されたこの低輝
度領域の画像情報は、道路候補領域画像116に加えら
れる。
When a low luminance area exists in the brightness image 108, a low luminance threshold existence flag in the status register 117 of the color processing unit is turned on.
When this flag is on, the low-luminance area extracting means 118 takes in the brightness image 108. Then, a low-luminance area is extracted by “extraction means of a shadow or a high-luminance portion from a traveling course paying attention to a difference in brightness” which will be described in detail later.
The extracted low luminance area becomes the low luminance image 119. The low-luminance area image 119 is output to the road candidate area image 1 extracted from the saturation image 109 by the AND operation means 120.
The logical product of the two is obtained by taking the logical product of the low-brightness area and the saturation area similar to the road candidate area. The extracted image information of the low luminance region is added to the road candidate region image 116.

【0029】また、明度画像108に高輝度領域が存在
している場合には、カラー処理部のステータスレジスタ
117にある高輝度のしきい値存在フラグがオンする。
このフラグがオンしている場合に、高輝度領域抽出手段
121は明度画像108を取り込む。そして、後に詳述
する「明るさの違いに注目した走行コースからの影や高
輝度部分の抽出手段」により、高輝度領域を抽出する。
抽出された高輝度領域は高輝度領域画像122になる。
この高輝度領域画像122は、論理積演算手段123に
おいて、彩度画像109から抽出された道路候補領域画
像114と論理積が取られ、高輝度領域のうちで道路候
補領域と似た彩度の領域が抽出される。抽出されたこの
高輝度領域の画像情報は道路候補領域画像116に加え
られる。
If a high-luminance area exists in the brightness image 108, a high-luminance threshold value flag in the status register 117 of the color processing unit is turned on.
When this flag is on, the high-luminance area extraction means 121 takes in the brightness image 108. Then, a high-brightness area is extracted by “extraction means of a shadow or a high-brightness portion from a traveling course focusing on a difference in brightness” which will be described in detail later.
The extracted high brightness area becomes the high brightness area image 122.
The high-brightness area image 122 is ANDed with the road candidate area image 114 extracted from the saturation image 109 by the logical product calculation means 123, and has a similar saturation to the road candidate area in the high-brightness area. The region is extracted. The extracted image information of the high luminance area is added to the road candidate area image 116.

【0030】上記各手段により、道路候補領域画像11
6には、画素値1の道路候補領域画像113と、画素値
2の低輝度領域画像119と、画素値3の高輝度領域画
像122とが含まれることになる。
By the above means, the road candidate area image 11
6 includes a road candidate area image 113 with a pixel value of 1, a low-luminance area image 119 with a pixel value of 2, and a high-luminance area image 122 with a pixel value of 3.

【0031】道路候補領域画像116はラベリング処理
部124に与えられる。ラベリング処理部124は与え
られた画像の各領域にラベル付けをし、ラベル画像12
6を作成する。また、これと同時に、ラベリング処理部
124は同一ラベル領域の面積や重心などを演算する。
これらの各演算値はラベリング処理部124に対応した
演算値125になる。このラベリング処理は、後に詳述
する「ラベリング処理装置」によって実行される。
The road candidate area image 116 is provided to the labeling processing section 124. The labeling processing unit 124 labels each area of the given image, and
Create 6. At the same time, the labeling processing unit 124 calculates the area and the center of gravity of the same label area.
Each of these calculated values becomes a calculated value 125 corresponding to the labeling processing unit 124. This labeling processing is executed by a “labeling processing device” described in detail later.

【0032】CPUはラベル画像126を小領域除去手
段127に取り込む。ここで、ノイズ等によって生じた
小領域や地平線位置より重心が上に位置する領域は、道
路領域に該当するものではないものとし、これら領域は
各ラベル画像の中から除去される。小領域除去手段12
7により、道路候補領域から小領域が除去されたラベル
画像は、新たなラベル画像128になる。また、各領域
に付けられたラベル毎の演算値125の内、小領域除去
手段127によって除去されなかった各領域の特徴量は
リスト1に記述される。
The CPU fetches the label image 126 into the small area removing means 127. Here, it is assumed that a small region caused by noise or the like or a region whose center of gravity is located above the horizon does not correspond to a road region, and these regions are removed from each label image. Small area removing means 12
7, the label image from which the small area has been removed from the road candidate area becomes a new label image 128. Also, out of the calculated values 125 for each label attached to each area, the feature amount of each area not removed by the small area removing means 127 is described in List 1.

【0033】リスト1に記憶された特徴量129,ラベ
ル画像128,道路画像116に基づいて、道路候補領
域画像の各ラベル領域と低輝度領域画像の各ラベル領
域、および道路候補領域画像の各ラベル領域と高輝度領
域画像の各ラベル領域が併合すべき関係にある場合に
は、領域併合手段130において併合処理が実行され、
新たなラベル画像131がメモリ1に記憶される。以上
の併合処理は、後に詳述する「複数の領域の併合手段」
により実行される。
Based on the feature amount 129, the label image 128, and the road image 116 stored in the list 1, each label region of the road candidate region image, each label region of the low luminance region image, and each label of the road candidate region image If the area and the label areas of the high-brightness area image are in a relationship to be merged, the area merging unit 130 performs merging processing,
The new label image 131 is stored in the memory 1. The above-described merging process is described in detail in "Means for Merging Multiple Areas".
Is executed by

【0034】最終的に得られたラベル画像131に基づ
いて道路領域の左右端の道路位置座標132が演算され
る。この道路端位置座標132に基づき、道路端に相当
する点列データ133が求まる。この道路端を求める処
理は、後に詳述する「走行可能範囲を求める手段」、並
びに「多様な形状の走行コースの内部表現手法」により
実行される。この点列データ133は、自律走行車の走
行制御のための画像処理データ統括管理を行うデータ管
理部ヘ送出され、カラー画像処理が終了する。
Based on the finally obtained label image 131, road position coordinates 132 at the left and right ends of the road area are calculated. Based on the road end position coordinates 132, point sequence data 133 corresponding to the road end is obtained. The process of obtaining the road edge is executed by "means for obtaining a travelable range" described later in detail, and "internally expressing a travel course of various shapes". The point sequence data 133 is transmitted to a data management unit that performs overall management of image processing data for traveling control of the autonomous traveling vehicle, and the color image processing ends.

【0035】次に、カラーカメラで撮像して得られたR
GBデータを、明度I,彩度S,色相Hの各データに変
換する「ROMテーブルを用いたカラー画像のISH変
換処理」について、第3図を用いて以下に説明する。
Next, R obtained by imaging with a color camera
The "ISH conversion process of a color image using a ROM table" for converting the GB data into data of lightness I, saturation S, and hue H will be described below with reference to FIG.

【0036】まず、カラーカメラから原画像301をR
GBデータとして入力する。原画像301にはRGBの
各データが混在しているため、RGBデータの各成分を
分離する。そして、分離した各RGBデータをR画像メ
モリ302,G画像メモリ303およびB画像メモリ3
04の3つの各画像メモリに各々別個に記憶する。これ
ら各R,G,B画像メモリ302〜304は8ビットの
階調を持った複数の画素値から構成されており、次のよ
うにISH変換される。
First, the original image 301 is converted to R
Input as GB data. Since each of the RGB data is mixed in the original image 301, each component of the RGB data is separated. Then, the separated RGB data are stored in the R image memory 302, the G image memory 303, and the B image memory 3 respectively.
04 are stored separately in each of the three image memories. Each of these R, G, B image memories 302 to 304 is composed of a plurality of pixel values having 8-bit gradation, and is subjected to ISH conversion as follows.

【0037】まず、8ビットの各RGBデータを読み出
す際に上位の6ビットのみを読みだし、下位2ビットを
切り捨てる。つまり、上位6ビットをとることにより、
8階調の画素値を6階調の画素値に近似する。この上位
6ビットによる数値は16進数で00〜3F(hex)
の間で変化する(切り捨てた下位2ビットを考慮すると
00〜FC(hex)の間で変化する)。また、この上
位6ビットの値を40(hex)で割った数値をそれぞ
れR,G,B値とする。これらR,G,Bの各値は実数
の0から約1までの範囲で変化する。
First, when reading each of the 8-bit RGB data, only the upper 6 bits are read, and the lower 2 bits are discarded. In other words, by taking the upper 6 bits,
The pixel value of eight gradations is approximated to the pixel value of six gradations. The numerical value of these upper 6 bits is 00-3F (hex) in hexadecimal.
(Changes between 00 and FC (hex) considering the truncated lower 2 bits). In addition, numerical values obtained by dividing the value of the upper 6 bits by 40 (hex) are defined as R, G, and B values, respectively. Each of these R, G, and B values changes in the range from a real number 0 to about 1.

【0038】R,G,Bの各値を(R+G+B)で割っ
た値をそれぞれr,g,bとすると、R,G,B値から
I,S,H値への変換は次式に従って行われる。ここ
で、min(r,g,b)は、r,g,bの各特徴量の
うちの最少の値を持つ特徴量の値を示す。 I=(R+G+B)/3 ・・・ (1) S=1−(1/3)・min(r,g,b) H=1/2+(1/π)・arctan{(3)1/2 ・(g−
b)/(2r−g−b)} この変換はラスタスキャン順にR,G,Bの各画素毎に
行われ、変換された各I,S,H値は全て0から1まで
の値をとる実数となる。ROM305にはRGBから明
度Iへの変換テーブルデータ、ROM306にはRGB
から彩度Sへの変換テーブルデータ、ROM307には
RGBから色相Hへの変換テーブルデータが記憶されて
いる。これら各ROM305〜307はルックアップテ
ーブルとして機能する。また、各ROM305〜307
にデータが記憶されるアドレスは、変換前の各R,G,
B値の8ビットの数値のうち、上位6ビットの数値によ
って定まる。なお、各ROM305〜307の記憶容量
は18ビット(=256Kバイト)である。
Assuming that the values obtained by dividing the values of R, G, and B by (R + G + B) are r, g, and b, respectively, the conversion from the R, G, and B values to the I, S, and H values is performed according to the following equation. Is Here, min (r, g, b) indicates the value of the feature value having the minimum value among the feature values of r, g, and b. I = (R + G + B) / 3 (1) S = 1− (1/3) · min (r, g, b) H = 1/2 + (1 / π) · arctan {(3) 1/2・ (G-
b) / (2r−g−b)} This conversion is performed for each of R, G, and B pixels in raster scan order, and the converted I, S, and H values all take values from 0 to 1. Become a real number. The conversion table data from RGB to brightness I is stored in the ROM 305, and the RGB is stored in the ROM 306.
, And conversion table data from RGB to hue H are stored in the ROM 307. Each of these ROMs 305 to 307 functions as a look-up table. In addition, each of the ROMs 305 to 307
The address at which data is stored in each of the R, G, and
It is determined by the upper 6 bits of the 8-bit numerical value of the B value. The storage capacity of each of the ROMs 305 to 307 is 18 bits (= 256 Kbytes).

【0039】ROM305,306に記憶された各特徴
量はCPUからの取り込み命令に応じて明度データ30
8,彩度データ309として即座に読み出され、必要と
される画像処理にリアルタイムに供給される。また、R
OM307から読み出された色相データ310の特徴量
は、さらに、3×3平均値フィルタ311によってノイ
ズが除去されて平均化される。このため、各画像処理に
供される色相データ312は平滑化されたノイズのない
データとなる。また、読み出された各特徴量データ(明
度308,彩度309,色相310および312)は下
位2ビットが0で、上位6ビットが有効な8ビットの近
似データである。
Each feature amount stored in the ROMs 305 and 306 is stored in the brightness data 30 in response to an instruction from the CPU.
8. Immediately read out as chroma data 309 and supplied in real time to required image processing. Also, R
The feature amount of the hue data 310 read from the OM 307 is further averaged by removing noises by a 3 × 3 average value filter 311. Therefore, the hue data 312 used for each image processing is smoothed and noise-free data. Each of the read feature amount data (brightness 308, saturation 309, hue 310 and 312) is approximate 8-bit data in which the lower 2 bits are 0 and the upper 6 bits are valid.

【0040】次に、本アルゴリズムを用いたISH変換
処理例について、本アルゴリズムを用いないISH変換
処理例と比較しつつ、第4図〜第7図を参照して説明す
る。各図の(a)はカラーカメラに撮像された原画像の
概略である。つまり、第4図(a)は走行路が遠方でカ
ーブする情景を示し、走行路の片側にはガードレールが
設置されており、このガードレールの遠方には樹木が生
い茂っている。第5図(a)は走行路端が雑草等によっ
て区画されている走行路を示し、遠方には住居や樹木等
がある情景になっている。第6図(a)は夜間の高速道
路における走行路を示し、路面は月明りおよび照明燈に
よってわずかな光が照らされている情景になっている。
第7図(a)は天気の良い日中の走行路を示し、走行路
上にはブロック塀の中にある樹木による影ができている
情景になっている。
Next, an example of ISH conversion processing using the present algorithm will be described with reference to FIGS. 4 to 7 while comparing with an ISH conversion processing example not using the present algorithm. (A) of each figure is an outline of an original image captured by a color camera. That is, FIG. 4 (a) shows a scene in which the traveling path curves far away, and a guardrail is installed on one side of the traveling path, and trees are overgrown in the far side of the guardrail. FIG. 5 (a) shows a traveling road where the traveling road edge is partitioned by weeds and the like, in a distant place with dwellings, trees and the like. FIG. 6 (a) shows a running road on a highway at night, where the road surface is a scene lit by moonlight and a small amount of light by a lamp.
FIG. 7 (a) shows a daytime running path in good weather, where the tree is shaded by trees in a block wall on the running path.

【0041】また、第4図から第7図の各図の(b−
1)および(b−2)は明度Iを特徴量とするヒストグ
ラム、各図の(c−1)および(c−2)は彩度Sを特
徴量とするヒストグラム、各図の(d−1)および(d
−2)は3×3平均値フィルタ311にかける前の色相
H′を特徴量とするヒストグラム、各図の(e−1)お
よび(e−2)は3×3平均値フィルタ311にかけた
後の色相Hを特徴量とするヒストグラムである。
Further, (b-) in each of FIGS.
1) and (b-2) are histograms using lightness I as a feature amount, (c-1) and (c-2) in each diagram are histograms using saturation S as a feature amount, and (d-1) in each diagram. ) And (d)
-2) is a histogram using the hue H ′ as a feature before being applied to the 3 × 3 average filter 311, and (e−1) and (e−2) in each figure are after being applied to the 3 × 3 average filter 311. 3 is a histogram using the hue H of the characteristic amount as a feature amount.

【0042】各ヒストグラムの縦軸は各特徴量の画素数
を示し、全画面の1/4を最大としている。また、各ヒ
ストグラムの横軸は明度I,彩度S,色相H′,Hの各
特徴量の度合いを示す。この各特徴量の度合いは原点か
ら遠ざかる程強まるように表示されており、0〜FF
(hex)の各数値に割り当てられた各特徴量の度合い
を64分割して表示してある。また、原画像の画素数は
512×512より若干少なくなっている。これは画像
周辺部にはR,G,Bの各データが全て0の部分がある
ためであり、各ヒストグラムはこの部分を含んだデータ
値により表されているからである。
The vertical axis of each histogram indicates the number of pixels of each feature amount, with 1/4 of the entire screen being the maximum. The horizontal axis of each histogram indicates the degree of each feature amount of lightness I, chroma S, hue H ', and H. The degree of each feature amount is displayed so as to increase as the distance from the origin increases.
The degree of each feature amount assigned to each numerical value of (hex) is divided into 64 and displayed. The number of pixels of the original image is slightly smaller than 512 × 512. This is because there is a portion where all the data of R, G, and B are 0 in the peripheral portion of the image, and each histogram is represented by a data value including this portion.

【0043】また、各図の(b−1),(c−1),
(d−1), (e−1)は従来手法に基づいて得られた
ヒストグラムであり、各画像メモリにCPUが直接アク
セスし、R,G,Bデータを変換式に従ってI,S,H
データに変換することにより得られたものである。これ
に対して各図の(b−2), (c−2), (d−2),
(e−2)は本実施例の手法によるアルゴリズムに基づ
いて得られたヒストグラムであり、ROMに6ビット階
調のRGBデータからI,S,Hの各特徴量への変換テ
ーブルを記憶し、これを読み出すことにより得られたも
のである。
Further, (b-1), (c-1),
(D-1) and (e-1) are histograms obtained based on the conventional method. The CPU directly accesses each image memory and converts the R, G, B data into I, S, H according to the conversion formula.
It is obtained by converting to data. On the other hand, (b-2), (c-2), (d-2),
(E-2) is a histogram obtained based on the algorithm according to the method of the present embodiment. A ROM stores a conversion table from 6-bit gradation RGB data to each of the I, S, and H feature values. This is obtained by reading this.

【0044】第4図〜第7図の各(b−1),(b−
2)および各(c−1), (c−2)に示されるよう
に、明度Iおよび彩度Sについては、本手法によるヒス
トグラム分布と従来手法によるヒストグラム分布とには
大差がないことが分かる。このことは、RGBデータを
ISHデータに変換する本手法による機能は、従来手法
による変換機能に比較して劣る面がないことを示してい
る。一方、各図の(d−1),(d−2)に示される3
×3平均値フィルタ311にかける前の特徴量である色
相H′のヒストグラム分布は、,従来手法と本手法とで
は全体的な傾向が変わっている。これは本例に用いたよ
うな画像では、RGBデータから色相Hへ変換する式の
中の(g−b)および(2r−g−b)の値は0付近の
極めて限定された値しか取らないため、本手法によるデ
ータの6ビットへの圧縮により情報が極端に離散化して
しまったことに起因する。
Each of (b-1) and (b-) shown in FIGS.
As shown in 2) and (c-1) and (c-2), it can be seen that there is no large difference between the histogram distribution according to the present method and the histogram distribution according to the conventional method for the lightness I and the saturation S. . This indicates that the function according to the present method of converting RGB data into ISH data has no inferior aspect to the conversion function according to the conventional method. On the other hand, 3d shown in (d-1) and (d-2) of each figure
The overall distribution of the histogram distribution of the hue H ′, which is the feature amount before being applied to the × 3 average value filter 311, is different between the conventional method and the present method. This is because, in the image used in this example, the values of (g−b) and (2r−g−b) in the equation for converting the RGB data to the hue H take only very limited values near 0. This is because information is extremely discretized by the compression of the data into 6 bits according to the present method.

【0045】しかし、この色相H′を3×3平均値フィ
ルタ311にかけることにより得られるヒストグラム分
布は、各図の(e−1), (e−2)に示されるよう
に、従来手法による分布に十分対応するものになってい
る。色相データの計算値はRGBデータの小さな雑音に
よって容易に変化する不安定な値であり、また、色相の
画像には非常に大きなノイズがある。このため、本手法
のように、色相変換の計算値結果について何等かの平滑
化を行うことは妥当な処理であり、この平滑化を行うこ
とにより特徴量を6ビットに圧縮して処理しても何等問
題は生じないことが理解される。なお、色相の計算値は
雑音によって容易に変化する不安定な値であるからこ
そ、色相H′のデータを平均値フィルタに通すことによ
り、従来手法によるヒストグラム分布と同様な分布が得
られた。
However, the histogram distribution obtained by applying the hue H ′ to the 3 × 3 average filter 311 is based on the conventional method as shown in (e-1) and (e-2) of each figure. It corresponds well to the distribution. The calculated value of the hue data is an unstable value that easily changes due to the small noise of the RGB data, and the hue image has a very large noise. For this reason, it is appropriate to perform some kind of smoothing on the calculated value result of the hue conversion as in the present method, and by performing this smoothing, the feature amount is compressed to 6 bits and processed. It is understood that no problem occurs. Since the calculated value of the hue is an unstable value that easily changes due to noise, the same distribution as the histogram distribution by the conventional method was obtained by passing the data of the hue H ′ through the average value filter.

【0046】このように、ROM305〜307をルッ
クアップテーブルとして用いてI,S,Hの各特徴量を
予め変換処理することにより、従来のように処理が必要
とされる度毎に各画像メモリにCPUがアクセスして演
算する必要は無くなる。この結果、本実施例によるデー
タ変換の際の演算処理速度はビデオレートで高速に実行
することが可能となり、処理速度が向上する。また、上
述のR,G,BデータからI,S,Hデータへの変換式
が変わっても、同一のハードウエアによって対処するこ
とが可能である。つまり、この変換式の変更が与える影
響は、ROM305〜307の記憶内容の変化だけであ
る。このため、ハードウエアは変換式の変更によっては
変化しない。また、R,G,Bの各画素値を6ビットに
圧縮したため、ハードウエアの量を小さくすることが可
能になる。さらに、ルックアップテーブルから色相Hを
読み出す際に3×3平均値フィルタ311を通すことに
より、データを6ビットに圧縮したことによる悪影響、
例えば、ヒストグラムの離散化等を防ぐことができる。
As described above, the I, S, and H feature values are converted in advance using the ROMs 305 to 307 as a look-up table. It is no longer necessary for the CPU to access and perform calculations. As a result, the arithmetic processing speed at the time of data conversion according to this embodiment can be executed at a high video rate, and the processing speed is improved. Further, even if the conversion formula from the R, G, B data to the I, S, H data is changed, it is possible to cope with the same hardware. That is, the effect of the change of the conversion formula is only the change of the storage contents of the ROMs 305 to 307. For this reason, the hardware is not changed by changing the conversion formula. Further, since each pixel value of R, G, and B is compressed to 6 bits, the amount of hardware can be reduced. Further, when the hue H is read from the look-up table, by passing the data through the 3 × 3 average value filter 311, the adverse effect of compressing the data to 6 bits,
For example, it is possible to prevent the histogram from being discretized.

【0047】次に、「繰返しきい値処理における特徴量
ヒストグラムの形状に基づくしきい値設定手段」につい
て説明する。この手段は走行路領域を抽出するカラー画
像処理の前処理として行われる。第8図はこの処理過程
の概略を示すフローチャートであり、走行車両に設置さ
れたカラーカメラから得られた原画像データのコントラ
ストが低い場合における処理を示す。
Next, the "threshold setting means based on the shape of the feature amount histogram in the repetitive threshold processing" will be described. This means is performed as a pre-process of the color image processing for extracting the travel road area. FIG. 8 is a flowchart showing an outline of this process, and shows the process when the contrast of the original image data obtained from the color camera installed in the traveling vehicle is low.

【0048】まず、カメラから得られた原画像のRGB
デジタル画像データを基にして色の特徴量(明度または
彩度)に対する頻度を表すヒストグラムを作成する。こ
のヒストグラムの横軸は色の特徴量(明度または彩
度),縦軸は特徴量の頻度に設定する。このヒストグラ
ムは原画像のコントラストが低いため、ヒストグラムの
原点側に偏って分布する。また、コントラストの低い画
像はモードが単峰形になり易く、明確な谷が発生しな
い。このため、一般的には各画素値について所定の演算
を行って画像強調を行った後にヒストグラムを作成する
のであるが、本手法の場合には、ヒストグラムのデータ
上でこのヒストグラムを横軸方向に単に引き伸ばすこと
により、画像強調を行う(ステップ801)。
First, the RGB of the original image obtained from the camera
On the basis of the digital image data, a histogram representing the frequency with respect to the color feature (brightness or saturation) is created. The horizontal axis of this histogram is set to the color feature (lightness or saturation), and the vertical axis is set to the frequency of the feature. Since the contrast of the original image is low, the histogram is distributed toward the origin of the histogram. On the other hand, an image having a low contrast tends to have a single-peak mode, and a clear valley does not occur. For this reason, in general, a histogram is created after performing a predetermined operation on each pixel value and performing image enhancement. Image enhancement is performed by simply stretching (step 801).

【0049】そして、強調されたヒストグラムの左端処
理(ステップ802)、および右端処理(ステップ80
3)を実行する。次に、ヒストグラムの頻度の分布状態
から特徴量に対する頻度の大きい仮の頂上(ピーク)、
および特徴量に対する頻度の小さい仮の谷をピーク・谷
テーブル上に設定する(ステップ804)。求まった仮
の谷の頻度に基づいて谷の評価をこのテーブル上で行う
(ステップ805)。さらに、この谷に隣接するピーク
に基づいて再度谷の評価をテーブル上で行う(ステップ
806)。最後に、評価されたピーク・谷テーブルの平
滑化を行い、ピークと谷の相対関係から領域区分の対象
領域とこの背景領域との区分に有効な谷を抽出する(ス
テップ807)。
Then, the left end processing (step 802) and the right end processing (step 80) of the emphasized histogram
Execute 3). Next, from the frequency distribution state of the histogram, a temporary peak (peak) having a high frequency for the feature amount,
A temporary valley having a low frequency with respect to the feature amount is set on the peak / valley table (step 804). The valley is evaluated on this table based on the obtained temporary valley frequency (step 805). Further, the valley is evaluated again on the table based on the peak adjacent to the valley (step 806). Finally, the evaluated peak / valley table is smoothed, and a valley effective for the division between the target region of the region division and the background region is extracted from the relative relationship between the peak and the valley (step 807).

【0050】一方、上記の処理に並行してステップ80
1で作成されたヒストグラムに対して大津の判別分析法
を適用し、この判別分析法による領域区分しきい値を得
る。そして、得られたしきい値とステップ807で抽出
された谷の位置とを比較し、しきい値の近傍に位置する
谷の頻度を真のしきい値とし、大津の判別分析法による
しきい値を補正する。
On the other hand, in parallel with the above processing, step 80
Otsu's discriminant analysis method is applied to the histogram created in step 1 to obtain a region segmentation threshold value by this discriminant analysis method. Then, the obtained threshold value is compared with the position of the valley extracted in step 807, and the frequency of the valley located near the threshold value is set as a true threshold value. Correct the value.

【0051】次に、各処理の詳細について以下に説明す
る。ステップ804における仮のピークおよび仮の谷の
設定は次のように行われる。つまり、特徴量に対する頻
度の分布状態を基にして仮のピークおよび谷を判断す
る。具体的には、ヒストグラム上の着目点の左右の隣接
点の頻度により、ピークおよび谷の状態は第9図(a)
〜(f)に図示される6通りの状態に分けられる。ここ
で、ヒストグラム上の着目点をhi (添字のiはヒスト
グラムの横軸に添ってN個の点を均等に割り振った時の
任意の1点を意味し、0〜N−1の値とする)、着目点
hi より特徴量が小さい隣接点をhi-1 、着目点hi よ
り特徴量が大きい隣接点をhi+1 とする。また、着目点
hi と隣接点hi-1 との各頻度の差をピッチpi1(pi1
=hi −hi-1 )、隣接点hi+1 と着目点hi との各頻
度の差をピッチpi2(pi2=hi+1 −hi )とする。
Next, details of each process will be described below. The setting of the temporary peak and the temporary valley in step 804 is performed as follows. That is, provisional peaks and valleys are determined based on the frequency distribution state for the feature amount. Specifically, the states of the peaks and valleys are shown in FIG.
(F) shown in FIG. Here, let the point of interest on the histogram be hi (the subscript i means any one point when N points are equally allocated along the horizontal axis of the histogram, and have a value of 0 to N-1). ), An adjacent point having a feature amount smaller than the point of interest hi is defined as hi-1, and an adjacent point having a feature amount larger than the point of interest hi is set as hi + 1. The difference between the frequencies of the point of interest hi and the adjacent point hi-1 is determined by the pitch pi1 (pi1
= Hi-hi-1), and the difference in frequency between the adjacent point hi + 1 and the point of interest hi is defined as a pitch pi2 (pi2 = hi + 1-hi).

【0052】i=1〜N−2の範囲(ヒストグラムの両
端点は除く)において、ピーク・谷テーブル値pkti
を以下のように設定する。すなわち、pi1の符号とpi2
の符号が異なる時、 (1)pi1≧0、かつ、pi2≦0ならば、 テーブル値pkti =1 (2)pi1≦0、かつ、pi2≧0ならば、 テーブル値pkti =−1 第9図(a)は、pi1>0、かつ、pi2=0の状態であ
り、従ってテーブル値pkti =1である。 同図
(b)は、pi1>0、かつ、pi2<0の状態であり、従
ってテーブル値pkti =1である。同図(c)は、p
i1=0、かつ、pi2<0の状態であり、従ってテーブル
値pkti =1である。同図(d)は、pi1<0、か
つ、pi2=0の状態であり、従ってテーブル値pkti
=−1である。同図(e)は、pi1<0、かつ、pi2>
0の状態であり、従ってテーブル値pkti =−1であ
る。同図(f)は、pi1=0、かつ、pi2>0の状態で
あり、従ってテーブル値pkti =−1である。
In the range of i = 1 to N-2 (excluding both end points of the histogram), the peak / valley table value pkti
Is set as follows. That is, the sign of pi1 and pi2
(1) If pi1 ≧ 0 and pi2 ≦ 0, table value pkti = 1 (2) If pi1 ≦ 0 and pi2 ≧ 0, table value pkti = −1 FIG. (A) is a state where pi1> 0 and pi2 = 0, and therefore, the table value pkti = 1. FIG. 7B shows a state where pi1> 0 and pi2 <0, and therefore, the table value pkti = 1. FIG. 3C shows that p
i1 = 0 and pi2 <0, so the table value pkti = 1. FIG. 9D shows a state where pi1 <0 and pi2 = 0, and therefore, the table value pkti
= -1. FIG. 9E shows that pi1 <0 and pi2>
0, so the table value pkti = -1. FIG. 11F shows a state where pi1 = 0 and pi2> 0, and therefore, the table value pkti = -1.

【0053】このようにして隣接する各点の相対的な各
頻度の関係から、同図(a),(b),(c)の状態は
pkti =1であると演算され、着目点hi は仮のピー
クと判断される。同図(d),(e),(f)の状態は
pkti =−1であると演算され、着目点hi は仮の谷
と判断される。
In this way, from the relation of the relative frequencies of the adjacent points, the states of FIGS. 7A, 7B and 7C are calculated as pkti = 1, and the point of interest hi is calculated as It is determined to be a temporary peak. In the states (d), (e), and (f) of FIG. 11, it is calculated that pkti = -1, and the point of interest hi is determined to be a temporary valley.

【0054】また、ステッブ805における頻度による
谷の評価処理は次のように行われる。つまり、i=1〜
N−2において着目点hi が仮のピークであるとき(p
kti =1)、 (1) 隣接点hj と着目点hi との比が0.1より小さ
い(hj /hi <0.1)隣接点hj が着目点hi の左
側にあるならば、隣接点hj に対応するテーブル値pk
tj を−1にする(pktj =−1)。 (2) 隣接点hm と着目点hi との比が0.1より小さ
い(hm /hi <0.1)隣接点hm が着目点hi の右
側にあるならば、隣接点hm に対応するテーブル値pk
tm を−1にする(pktm =−1)。
The valley evaluation process based on the frequency in step 805 is performed as follows. That is, i = 1 to
When the point of interest hi is a temporary peak at N-2 (p
kti = 1), (1) If the ratio between the adjacent point hj and the point of interest hi is smaller than 0.1 (hj / hi <0.1), and the adjacent point hj is on the left side of the point of interest hi, the adjacent point hj Table value pk corresponding to
tj is set to -1 (pktj = -1). (2) If the ratio between the adjacent point hm and the point of interest hi is smaller than 0.1 (hm / hi <0.1), and the adjacent point hm is on the right side of the point of interest hi, the table value corresponding to the adjacent point hm pk
tm is set to -1 (pktm = -1).

【0055】また、ステップ806における隣接ピーク
に基づく谷の評価処理は次のように行われる。i=0〜
N−1において、 (1) 着目点hi が仮の谷の時(pkti =−1)、 谷の左側の仮のピーク(隣接点hk ,テーブル値pk
tk =1)をtopLと呼ぶことにする。 谷の右側の仮のピーク(隣接点hj ,テーブル値pk
tj =1)をtopRと呼ぶことにする。
The valley evaluation processing based on the adjacent peak in step 806 is performed as follows. i = 0
In N-1, (1) When the point of interest hi is a temporary valley (pkti = -1), a temporary peak (neighboring point hk, table value pk) on the left side of the valley
tk = 1) is called topL. A temporary peak on the right side of the valley (neighboring point hj, table value pk
tj = 1) is called topR.

【0056】(2) 着目点hi にtopLおよびtop
Rが共に存在する時、 着目点hi とtopLとの比l(l=hi /top
L)が着目点hi とtopRとの比r(r=hi /to
pR)より小さければ(l<r)、テーブル値pktj
に1を加算する。 比l(hi /topL)が比r(hi /topR)よ
り大きければ(l≧r)、テーブル値pktk に1を加
算する。 (3) 着目点hi にtopLおよびtopRが共に存在
し、かつ、比l<0.5、または比r<0.5ならば、
着目点hi に対応するテーブル値pkti から1を減じ
る。 (4) 上記の(3)以外の場合には、テーブル値pkt
i を−4に書き替える。
(2) topL and top are set at the point of interest hi.
When R is present together, the ratio l (l = hi / top) between the point of interest hi and topL
L) is the ratio r (r = hi / to) between the point of interest hi and topR.
pR) (l <r), the table value pktj
Is added to. If the ratio l (hi / topL) is larger than the ratio r (hi / topR) (l ≧ r), 1 is added to the table value pktk. (3) If both topL and topR exist at the point of interest hi and the ratio l <0.5 or the ratio r <0.5,
1 is subtracted from the table value pkti corresponding to the point of interest hi. (4) In cases other than the above (3), the table value pkt
Rewrite i to -4.

【0057】(5) 谷の右側にのみ仮のピークtopR
が存在する時、比r<0.5ならば、テーブル値pkt
i から1を減じる。 (6) 谷の左側にのみ仮のピークtopLが存在する
時、比l<0.5ならば、隣接点hj に対応するテーブ
ル値pktj から1を減じる。
(5) A provisional peak topR only on the right side of the valley
Exists, if the ratio r <0.5, the table value pkt
Subtract 1 from i. (6) When the temporary peak topL exists only on the left side of the valley, if the ratio l <0.5, 1 is subtracted from the table value pktj corresponding to the adjacent point hj.

【0058】また、ステッブ807におけるピーク・谷
テーブルの平滑化処理、つまり、ピーク・谷テーブルp
ktにおいて、求まった谷どうしの距離が十分に近い場
合には平滑化処理が次のように行われる。
The smoothing process of the peak / trough table in step 807, that is, the peak / trough table p
At kt, when the distance between the obtained valleys is sufficiently short, the smoothing process is performed as follows.

【0059】i=1〜N−1において、着目点hi に対
応するテーブル値pkti が−2であり、この谷の右側
に位置する谷のテーブル値pktj も−2であり、しか
も、これら谷どうしの距離(j−i)が所定のしきい値
よりも小さい時、 (1) 着目点hi の頻度の方が隣接点hj の頻度よりも
大きければ(hi >hj )、テーブル値pkti を0に
する(pkti =0)。 (2) 着目点hi の頻度の方が隣接点hj の頻度よりも
小さければ(hi ≦hj )、右側に位置する谷のテーブ
ル値pktj を0にする(pktj =0)。
At i = 1 to N-1, the table value pkti corresponding to the point of interest hi is -2, and the table value pktj of the valley located on the right side of the valley is also -2. (1) If the frequency of the point of interest hi is higher than the frequency of the adjacent point hj (hi> hj), the table value pkti is set to 0. (Pkti = 0). (2) If the frequency of the point of interest hi is lower than the frequency of the adjacent point hj (hi.ltoreq.hj), the table value pktj of the valley located on the right side is set to 0 (pktj = 0).

【0060】次に、上記方法を用いた具体的な例につい
て以下に説明する。例えば、第10図(a)に示される
特徴量ヒストグラムが得られた場合を想定する。同図の
横軸は明度または彩度の色の特徴量であり、縦軸はその
特徴量の画像における頻度である。このヒストグラムに
ついて第8図に示された処理を行うと、同図(b)に示
されるピーク・谷テーブルpktのテーブル値は、同図
(b)の一番左側の列に記された1〜8の番号に沿って
以下のように推移する。この推移の結果、再下段に示さ
れた数値が最終のテーブル値として求まる。なお、同図
(b)の各テーブル値が記載されている位置は、同図
(a)のヒストグラムの各特徴量A〜Lに対応してい
る。つまり、記載された各テーブル値は、点線で示され
るように、その記載された位置の上方の特徴量に対応し
ている。
Next, a specific example using the above method will be described below. For example, assume that the feature amount histogram shown in FIG. 10A is obtained. The horizontal axis in the figure is the lightness or chroma color feature amount, and the vertical axis is the frequency of the feature amount in the image. When the processing shown in FIG. 8 is performed on this histogram, the table values of the peak / valley table pkt shown in FIG. The transition is as follows along the number 8. As a result of this transition, the numerical value shown in the lower row is obtained as the final table value. The positions at which the table values in FIG. 3B are described correspond to the feature amounts A to L of the histogram in FIG. That is, each of the listed table values corresponds to the feature value above the described position, as indicated by the dotted line.

【0061】まず、特徴量ヒストグラムの左端処理およ
び右端処理を実行し(ステップ802,803)、引き
続いて仮ピークおよび仮の谷を設定する(ステップ80
4)。この設定は前述のステップ804の処理に従って
行われ、この結果得られる各テーブル値は番号1のテー
ブルに示されるものとなる。次に、頻度による谷の評価
(ステップ805)および隣接ピークに基づく谷の評価
(ステップ806)を、前述の処理に従って行う。
First, the left end processing and the right end processing of the feature amount histogram are executed (steps 802 and 803), and then a temporary peak and a temporary valley are set (step 80).
4). This setting is performed in accordance with the processing of step 804 described above, and the table values obtained as a result are as shown in the table of No. 1. Next, valley evaluation based on frequency (step 805) and valley evaluation based on adjacent peaks (step 806) are performed according to the above-described processing.

【0062】特徴量がAの谷の場合には谷の右側にto
pRのみが存在し、また、特徴量Aにおける頻度と谷の
右側の仮のピークの頻度との比rは0.5以下である
(hi/topR<0.5)。このため、特徴量Aに対
応するテーブル値から1を減じ、この結果、テーブル値
は−2になってテーブルは番号2に示されるテーブルに
推移する。
When the feature amount is a valley of A, to the right of the valley is to
Only pR exists, and the ratio r between the frequency in the feature value A and the frequency of the temporary peak on the right side of the valley is 0.5 or less (hi / topR <0.5). For this reason, 1 is subtracted from the table value corresponding to the feature value A, and as a result, the table value becomes -2, and the table changes to the table indicated by No. 2.

【0063】また、特徴量がDの谷の場合には、この谷
の両側にtopLおよびtopRが共に存在する。しか
も、この谷の頻度と左側の仮のピークの頻度との比lは
0.5以下である(hi /topL<0.5)。従っ
て、特徴量Dに対応するテーブル値pkti から1を減
じ、この結果、テーブル値は−2になる。また、特徴量
がDの谷の両側の仮の各ピーク値の頻度と谷の頻度との
各比lおよび比rは、比rの方が大きい(l<r)。従
って、谷の右側に位置する仮のピーク(特徴量E)のテ
ーブル値pktj に1を加算することにより、テーブル
値は2になる。この結果、ピーク・谷テーブルは番号3
に示されるテーブルになる。
When the feature amount is a valley of D, both topL and topR exist on both sides of the valley. Moreover, the ratio 1 between the frequency of the valley and the frequency of the temporary peak on the left side is 0.5 or less (hi / topL <0.5). Therefore, 1 is subtracted from the table value pkti corresponding to the feature value D, and as a result, the table value becomes -2. Further, the ratio r and the ratio r between the frequency of the temporary peak value and the frequency of the valley on both sides of the valley having the feature amount D are larger (l <r). Therefore, by adding 1 to the table value pktj of the temporary peak (feature value E) located on the right side of the valley, the table value becomes 2. As a result, the peak / valley table is number 3
It becomes the table shown in.

【0064】また、特徴量がFの谷の両側には共にto
pLおよびtopRが存在し、比lまたは比rの一方は
0.5より小さい(l,r<0.5)。従って、特徴量
Fに対応するテーブル値pkti から1を減じ、テーブ
ル値を−2にする。また、比lは比rより大きい(l≧
r)。従って、谷の左側に位置する仮のピーク(特徴量
E)のテーブル値pktk に1を加算し、テーブル値を
3にする。この結果、テーブルは番号4に示されるテー
ブルに推移する。
Further, both sides of the valley of the feature value F are to
There are pL and topR, and one of the ratios l or r is less than 0.5 (l, r <0.5). Therefore, 1 is subtracted from the table value pkti corresponding to the feature value F, and the table value is set to -2. Further, the ratio l is larger than the ratio r (l ≧
r). Therefore, 1 is added to the table value pktk of the temporary peak (feature amount E) located on the left side of the valley, and the table value is set to 3. As a result, the table changes to the table indicated by No. 4.

【0065】また、特徴量がHの谷の両側には共にto
pLおよびtopRが存在し、比lまたは比rの一方が
0.5より大きい(l,r≧0.5)。従って、特徴量
Hに対応するテーブル値pkti を−4に書き替える。
また、比lは比rよりも小さい(l<r)。従って、谷
の右側の仮のピーク(特徴量I)に対応するテーブル値
pktj に1を加える。この結果、特徴量Iに対応する
テーブル値は2になり、テーブルは番号5に示されるテ
ーブルに推移する。
Further, both sides of the valley having the characteristic amount H are to
pL and topR are present and one of the ratios l or r is greater than 0.5 (l, r ≧ 0.5). Therefore, the table value pkti corresponding to the feature amount H is rewritten to -4.
Further, the ratio 1 is smaller than the ratio r (l <r). Therefore, 1 is added to the table value pktj corresponding to the temporary peak (feature amount I) on the right side of the valley. As a result, the table value corresponding to the feature value I becomes 2, and the table changes to the table indicated by No. 5.

【0066】また、特徴量Jの谷の両側には共にtop
LおよびtopRが存在し、比rは0.5より小さい
(r<0.5)。従って、この谷に対応するテーブル値
pkti から1を減じる。また、比lは比rより大きい
(l≧r)。従って、谷の左側に位置する仮のピーク
(特徴量I)に対応するテーブル値pktk に1を加算
し、テーブル値を3にする。この結果、テーブルは番号
6に示されるテーブルに推移する。
Further, both sides of the valley of the feature value J are top.
L and topR are present and the ratio r is less than 0.5 (r <0.5). Therefore, 1 is subtracted from the table value pkti corresponding to this valley. The ratio 1 is larger than the ratio r (l ≧ r). Therefore, 1 is added to the table value pktk corresponding to the temporary peak (feature amount I) located on the left side of the valley, and the table value is set to 3. As a result, the table changes to the table indicated by No. 6.

【0067】また、特徴量Lの谷は谷の左側にtopL
のみが存在し、比lは0.5より小さい(l<0.
5)。従って、この谷に対応するテーブル値pkti か
ら1を減じる。この結果、テーブル値は−2になり、テ
ーブルは番号7に示されるテーブルに推移する。
Further, the valley of the characteristic amount L is topL on the left side of the valley.
And the ratio l is less than 0.5 (l <0.
5). Therefore, 1 is subtracted from the table value pkti corresponding to this valley. As a result, the table value becomes -2, and the table transits to the table indicated by number 7.

【0068】次に、このようにして得られた番号7のピ
ーク・谷テーブルpktについてデータの平滑化を前述
のように行う(ステップ807)。つまり、特徴量Dの
谷hi とこの右側に位置する特徴量Fの谷hj との距離
は所定のしきい値より小さく、かつ、各谷のテーブル値
は−2である。さらに、特徴量Fの谷の頻度は特徴量D
の谷の頻度より大きい(hi ≦hj )。従って、特徴量
Fの谷に対応するテーブル値pktj を0にする。この
結果、テーブルは最終的に第10図(b)の最下段に示
されるテーブルになる。
Next, the data of the peak / valley table No. 7 thus obtained is smoothed as described above (step 807). That is, the distance between the valley hi of the feature D and the valley hj of the feature F located on the right side thereof is smaller than the predetermined threshold value, and the table value of each valley is -2. Further, the frequency of the valley of the feature F is
Greater than the valley frequency (hi ≤ hj). Therefore, the table value pktj corresponding to the valley of the feature value F is set to 0. As a result, the table finally becomes the table shown at the bottom of FIG. 10 (b).

【0069】この最終的なテーブルのうち、特徴量A,
D,H,J,Lに対応するヒストグラム上の各点が谷と
して求まるが、ヒストグラムの両端にある谷A,Lは対
象にはならず、また、テーブル値が−4の谷(特徴量
H)も対象にはならない。すなわち、データ画像を対象
領域と背景領域とに区分するのに有効な谷は、テーブル
値−2が二重丸で囲まれた特徴量DおよびJに対応する
谷である。これら谷のうち、第10図(a)のヒストグ
ラムに大津の判別分析法を適用して得られた領域区分し
きい値に近い谷の頻度が真の領域区分しきい値になる。
このように大津の判別分析法のあいまいな結果が補正さ
れることにより、誤差が少なく確度の高い走行路判別を
行うことが可能になる。
In the final table, the feature values A,
Each point on the histogram corresponding to D, H, J, and L is determined as a valley, but valleys A and L at both ends of the histogram are not targeted. ) Is not included. That is, the valleys effective for dividing the data image into the target area and the background area are valleys corresponding to the feature values D and J in which the table value-2 is surrounded by double circles. Of these valleys, the frequency of valleys close to the region segmentation threshold obtained by applying the Otsu discriminant analysis method to the histogram of FIG. 10 (a) becomes the true region segmentation threshold.
By correcting the ambiguous result of Otsu's discriminant analysis method in this way, it is possible to perform a highly accurate traveling road discrimination with a small error.

【0070】次に、「テンプレート画像を用いた繰返し
きい値処理による走行コースの抽出手法」について説明
する。なお、以下の説明では、自律走行車が草や土等で
区切られたコースを走行することを前提にし、走行路領
域を抽出する場合について述べることにする。
Next, a description will be given of a "running course extraction technique by repeated threshold processing using a template image". In the following description, it is assumed that the autonomous traveling vehicle travels on a course sectioned by grass, soil, and the like, and a case in which a traveling road region is extracted will be described.

【0071】第11図は走行路認識のアルゴリズムの概
要を表すフローチャートである。
FIG. 11 is a flow chart showing the outline of the algorithm of the road recognition.

【0072】まず、走行車に搭載されたカラ−CCDカ
メラにより、走行路の情景を撮像する(ステップ110
1)。そして、撮像されたRGBのカラー画像信号をカ
ラーカメラ入力装置に取り込み、取り込んだRGB原画
像データを前述のようにISHデータに変換する(ステ
ップ1102)。ISHデータに変換された特徴量画像
に基づき、前述のように各特徴量とその画素数との特性
を表すヒストグラムをカラー画像処理装置で作成する
(ステップ1103)。
First, the scene of the traveling road is imaged by the color CCD camera mounted on the traveling vehicle (step 110).
1). Then, the captured RGB color image signal is taken into the color camera input device, and the taken RGB original image data is converted into ISH data as described above (step 1102). Based on the feature image converted into the ISH data, a histogram representing the characteristics of each feature and the number of pixels is created by the color image processing apparatus as described above (step 1103).

【0073】次に、作成したヒストグラムに基づき、し
きい値処理を繰り返し適用して走行路を2値化画像とし
て抽出する。このように抽出された画像はノイズや細か
く分断された領域を有するので、次の処理を実行する。
つまり、後に詳述するラベリング装置によって各領域に
ラベルを付ける(ステップ1104)。そして、ラベル
付けされた各領域の面積と重心とを計測し、カメラの取
り付け位置から計算される地平線位置より重心が上の領
域、および面積が小さい領域を除去する(ステップ11
05)。
Next, based on the created histogram, the threshold value processing is repeatedly applied to extract the traveling road as a binary image. Since the image thus extracted has noise and finely divided regions, the following processing is executed.
That is, a label is attached to each area by a labeling device described later in detail (step 1104). Then, the area and the center of gravity of each labeled area are measured, and the area whose center of gravity is higher than the horizon position calculated from the mounting position of the camera and the area whose area is small are removed (step 11).
05).

【0074】次に、カラー画像処理装置において最初に
抽出された走行路画像に基づいて、走行路領域より明る
さが暗い領域および明るい領域を求め、これらの領域を
併合し、また、各領域どうしの関係を記述する(ステッ
プ1106)。この領域併合および領域関係の記述を基
にして走行可能範囲、つまり、道路端を検出し、画像取
り込み時刻をこの走行可能範囲情報に付与する。そし
て、走行可能範囲情報を画像処理装置を構成するデータ
管理部へ伝送する(ステップ1107)。この後、ステ
ップ1102に戻って以上の処理を繰り返す。
Next, based on the traveling road image first extracted by the color image processing apparatus, a region darker and brighter than the traveling road region are obtained, these regions are merged, and each region is combined. Is described (step 1106). A travelable range, that is, a road edge is detected based on the description of the area merging and the area relationship, and an image capture time is added to the travelable range information. Then, the travelable range information is transmitted to the data management unit included in the image processing apparatus (step 1107). Thereafter, the process returns to step 1102 to repeat the above processing.

【0075】第12図は走行路領域を抽出する処理の詳
細を表すブロック図である。まず、撮像された原画像の
RGBデータから明度データIおよび彩度データSを求
め、各データを特徴量画像として画像メモリに記憶する
(ブ口ック1201)。次に、画像メモリに記憶された
明度データIを基にして明度を特徴量とするヒストグラ
ムを作成する(ブロック1202)。このヒストグラム
の横軸となる特徴量の分割数は40ポイントであり、こ
のポイント数は大局的に走行路の抽出を行うのには十分
な大きさである。次に、作成したヒストグラムを正規化
する(ブロック1203)。そして、正規化されたヒス
トグラムについて周知の大津の判別分析法を適用し、走
行路領域と背景領域とを区分するためのしきい値を計算
する(ブロック1204)。
FIG. 12 is a block diagram showing details of the processing for extracting the travel road area. First, brightness data I and saturation data S are obtained from the RGB data of the captured original image, and each data is stored in the image memory as a feature amount image (block 1201). Next, based on the brightness data I stored in the image memory, a histogram having brightness as a feature amount is created (block 1202). The number of divisions of the feature quantity on the horizontal axis of this histogram is 40 points, and this number of points is large enough to globally extract the traveling road. Next, the generated histogram is normalized (block 1203). Then, a well-known Otsu's discriminant analysis method is applied to the normalized histogram to calculate a threshold value for distinguishing the travel road region from the background region (block 1204).

【0076】一方、作成したヒストグラムの形状に基づ
いて特徴量の画素数が多いピーク、および特徴量の画素
数が少ない谷を前述のように求め、ピークと谷の一覧表
であるピーク・谷テーブルを作成する(ブロック120
5)。各ピークおよび谷における各特徴量の値をしきい
値処理のための候補値とする。
On the other hand, a peak having a large number of pixels of the feature amount and a valley having a small number of pixels of the feature amount are obtained as described above based on the shape of the created histogram. (Block 120)
5). The value of each feature amount at each peak and valley is set as a candidate value for threshold processing.

【0077】ブロック1204で求めた大津の判別分析
法によるしきい値には誤差が含まれる場合があるため、
ブロック1205で求めたしきい値処理のための候補値
により、大津の判別分析法によるしきい値を補正する。
つまり、ブロック1204で求めたしきい値とブロック
1205で求めた候補値とを比較し、ブロック1204
のしきい値に最も近いブロック1205の候補値を走行
路領域と背景領域とを区分するためのしきい値とする
(ブロック1206)。次に、このしきい値により明度
画像を2値化する(ブロック1207)。
Since the threshold value obtained by the Otsu discriminant analysis method obtained in block 1204 may include an error,
The threshold value according to Otsu's discriminant analysis method is corrected based on the candidate value for threshold value processing obtained in block 1205.
That is, the threshold value obtained in block 1204 is compared with the candidate value obtained in block 1205, and
The candidate value of the block 1205 which is closest to the threshold value is set as a threshold value for separating the travel road region from the background region (block 1206). Next, the brightness image is binarized using the threshold value (block 1207).

【0078】明度画像は512×512個の画素によっ
て構成されており、I(i,j)として表現される。こ
こで、i,jは条件式0≦i,j≦511を満足する整
数である。また、ブロック1206で求まったしきい値
をX1,領域分割の対象となる特徴量範囲の最少の特徴
量の値をしきい値X0,最大の特徴量の値をしきい値X
2とする。なお、しきい値X0およびX2の各初期値は
0およびFF(hex)である。ここで、明度画像I
(i,j)が次の条件式を満足する場合には、メモリM
1(i,j)にFF(hex)を書き込む(ブロック1
208)。 X0≦I(i,j)<X1 また、明度画像I(i,j)が次の条件式を満足する場
合には、メモリM2(i,j)にFF(hex)を書き
込む(ブロック1209)。 X1≦I(i,j)<X2 次に、ROMに記憶されたテンプレート画像を読み出す
(ブロック1210)。このテンプレー卜画像内には最
も安定した走行路情報が得られるようにテンプレート領
域が設定されている。この領域設定は自律走行車に取り
付けられたカラーカメラの俯角,画角,焦点距離を基に
して行われ、テンプレート領域に対応するメモリにはF
F(hex)が記憶されている。次に、読み出したテン
プレート画像とメモリM1およびメモリM2との重複度
を計算する(ブロック1211)。つまり、テンプレー
ト画像とメモリM1およびメモリM2との各論理積を取
り、論理積結果が「1」の画素数を各メモリM1および
メモリM2毎に累計する。
The brightness image is composed of 512 × 512 pixels and is expressed as I (i, j). Here, i and j are integers that satisfy the conditional expression 0 ≦ i, j ≦ 511. Further, the threshold value obtained in the block 1206 is X1, the minimum feature value of the feature amount range to be divided into regions is the threshold value X0, and the maximum feature value is the threshold value X.
Let it be 2. The initial values of thresholds X0 and X2 are 0 and FF (hex). Here, the brightness image I
If (i, j) satisfies the following conditional expression, the memory M
Write FF (hex) to 1 (i, j) (block 1
208). X0 ≦ I (i, j) <X1 If the brightness image I (i, j) satisfies the following conditional expression, FF (hex) is written to the memory M2 (i, j) (block 1209). . X1 ≦ I (i, j) <X2 Next, the template image stored in the ROM is read (block 1210). In the template image, a template area is set so that the most stable travel path information can be obtained. This area setting is performed based on the depression angle, the angle of view, and the focal length of the color camera attached to the autonomous vehicle.
F (hex) is stored. Next, the degree of overlap between the read template image and the memories M1 and M2 is calculated (block 1211). That is, the logical product of the template image and each of the memories M1 and M2 is calculated, and the number of pixels whose logical product result is “1” is accumulated for each of the memories M1 and M2.

【0079】次に、各メモリ毎に累計された画素数が、
テンプレート領域内にある画素数に占める比率を求め
る。この比率が50%以上になるメモリ情報には走行路
領域が含まれているものとし、さらに、比率が50%以
上のメモリM1またはM2に記憶された画像ついて、以
下のように繰り返して領域分割を行う。また、この比率
に基づくメモリの選択により、しきい値X1によって画
像が領域分割されたことになり、また、ビストグラム上
においても分割が行われたことになる。
Next, the total number of pixels for each memory is
The ratio to the number of pixels in the template area is determined. It is assumed that the road information is included in the memory information where the ratio is 50% or more, and the image stored in the memory M1 or M2 where the ratio is 50% or more is repeatedly divided as follows. I do. Further, by selecting the memory based on this ratio, the image is divided into regions by the threshold value X1, and the division is also performed on the vistogram.

【0080】つまり、特徴量がX0〜X1の範囲内にあ
るメモリM1に記憶された領域と、特徴量がX1〜X2
の範囲内にあるメモリM2に記憶された領域とに分割さ
れたことになる。また、各メモリM1およびM2とテン
プレート画像との重複度がいずれも50%を越えない時
には、メモリM1とメモリM2との和が記憶されたメモ
リM3が選択され(ブロック1212)、メモリM3に
基づいた領域分割が次に行われる。
That is, the area stored in the memory M1 whose characteristic amount is within the range of X0 to X1, and the region whose characteristic amount is X1 to X2
And the area stored in the memory M2 within the range of. When the overlap between each of the memories M1 and M2 and the template image does not exceed 50%, the memory M3 storing the sum of the memories M1 and M2 is selected (block 1212), and based on the memory M3. The divided region is then performed.

【0081】例えば、メモリM1とテンプレート画像と
の重複度が高かった場合には、しきい値X0からX1内
の特徴量によって構成された領域を道路候補領域にする
(ブロック1213)。そして、この道路候補領域をさ
らに繰り返して領域分割する。この繰り返し領域分割の
ためのしきい値X1′は、ブロック1205で求めた谷
の候補値のうち、しきい値X0〜X1の範囲内にあるも
のとなる(ブロック1214)。また、もし、この範囲
内に谷の候補値が無い場合には、繰り返し分割処理は行
われない。
For example, when the degree of overlap between the memory M1 and the template image is high, an area constituted by the feature values within the threshold values X0 to X1 is set as a road candidate area (block 1213). Then, the road candidate region is further divided into regions. The threshold value X1 'for this repetitive region division is one of the valley candidate values obtained in the block 1205, which is within the range of the threshold values X0 to X1 (block 1214). If there is no valley candidate value within this range, the repetitive division processing is not performed.

【0082】繰り返し領域分割の対象となる特徴量範囲
の最小値X0′は前回の領域分割と変わらないしきい値
X0になり、最大値X2′はしきい値X1になる。この
範囲内の特徴量により構成される領域についてブロック
1207で再度2値化を行い、その後前回の領域分割と
同様な処理を実行することにより、繰り返し領域分割が
行われる。この繰り返しは、分割する道路候補領域の特
徴量の範囲内にブロック1205で求めた谷の候補値が
なくなるまで行う。このようにして処理を繰り返して実
行することにより、最終的に最初の道路画像領域が得ら
れる。
The minimum value X0 'of the feature amount range to be subjected to the repeated region division is a threshold value X0 which is the same as the previous region division, and the maximum value X2' is the threshold value X1. The region constituted by the feature amounts within this range is re-binarized in block 1207, and thereafter, the same processing as the previous region division is performed, thereby repeatedly dividing the region. This repetition is performed until there are no more valley candidate values obtained in block 1205 within the range of the feature amount of the road candidate area to be divided. By repeatedly executing the processing as described above, the first road image area is finally obtained.

【0083】得られた道路画像領域の明度より暗い影の
領域、および明るい高輝度の領域がある場合には、これ
らの各領域を求めるためのしきい値を後述のように設定
する(ブロック1215)。そして、このしきい値に基
づき、各領域について前述と同様にして領域分割し、影
の領域および高輝度の領域を求める。また、同時に行わ
れる彩度画像に基づく処理結果により、求めた影の領域
の彩度と道路画像領域の彩度とが似ている場合には、各
々の論理積をとり、1つの領域として最終的な低輝度領
域とする。また、同様に、求めた高輝度領域の彩度と道
路画像領域の彩度とが似ている場合には、各々の論理積
をとり、1つの領域として最終的な高輝度領域とする。
さらに、道路画像領域と低輝度領域との接続関係を調
べ、併合できる関係にある場合には併合処理を行う。ま
た、同様に、道路画像領域と高輝度領域との接続関係を
調べる。
If there are shadow areas darker than lightness and bright high-luminance areas in the obtained road image area, thresholds for obtaining these areas are set as described later (block 1215). ). Then, based on the threshold value, each region is divided into regions in the same manner as described above, and a shadow region and a high luminance region are obtained. If the saturation of the obtained shadow region and the saturation of the road image region are similar according to the result of the processing based on the saturation image performed at the same time, the logical product of each of them is calculated, and the final value is determined as one region. Low brightness area. Similarly, when the calculated saturation of the high-luminance area and the saturation of the road image area are similar, the logical product of each of them is calculated and one area is set as the final high-luminance area.
Further, the connection relationship between the road image region and the low-luminance region is checked, and if there is a relationship that can be combined, a merging process is performed. Similarly, the connection relationship between the road image area and the high brightness area is checked.

【0084】このように併合できる関係にある場合には
併合処理を行う。この結果、走行路に影がある場合また
は自己の位置が影内で走行路の遠方に直射日光が照射さ
れて高輝度部分がある場合には、この併合処理を行うこ
とによって現実の走行路に即した形状の走行路領域が得
られることになる。
When there is such a relation that merging is possible, merging processing is performed. As a result, when there is a shadow on the traveling road or when the position of the vehicle itself is in the shadow and direct sunlight is radiated to the far side of the traveling road and there is a high luminance portion, by performing this merging process, the actual traveling road is obtained. A travel path region having a suitable shape can be obtained.

【0085】以上の処理は明度画像に対するものであっ
たが、彩度画像に対しても同様な処理を行う。但し、ブ
ロック1215の処理は明度画像に対する特有なもので
あるため、この処理は実行しない。この彩度画像による
処理結果において、各領域のR,G,Bが似た値になる
同系色の場合には、各領域のヒストグラム分布は同様な
形状になる。これは、前述のRGBデータから彩度Sデ
ータへの変換式(S=1−min(r,g,b)/3)
から理解される。
Although the above processing is for a lightness image, the same processing is performed for a saturation image. However, since the processing in block 1215 is specific to the brightness image, this processing is not executed. As a result of the processing using the saturation image, in the case of similar colors in which R, G, and B of each area have similar values, the histogram distribution of each area has a similar shape. This is based on the above-described conversion formula from RGB data to saturation S data (S = 1−min (r, g, b) / 3)
Is understood from.

【0086】従って、R,G,Bの各値が似た値になる
曇天時の空や一般舗装路では、彩度に基づいて各領域を
区別することは困難である。しかし、色差があって各領
域のR,G,B値が似ていない場合には、各領域の明度
に差がなくても各領域を区別することが可能である。こ
のため、道路画像領域をいかなる情景の下でも正確に抽
出するために、明度および彩度の2つの特徴量を用い
る。そして、明度画像および彩度画像から抽出した2種
類の道路画像の論理積を取ることにより、確度の高い走
行路領域情報を得ることが出来る。
Therefore, it is difficult to discriminate the respective regions based on the saturation in the sky on cloudy weather or a general pavement road in which the values of R, G, and B are similar. However, when there is a color difference and the R, G, and B values of each area are not similar, each area can be distinguished even if there is no difference in brightness of each area. For this reason, in order to accurately extract the road image area under any scene, two feature amounts of lightness and saturation are used. Then, by taking the logical product of the two types of road images extracted from the brightness image and the saturation image, it is possible to obtain highly-accurate traveling road area information.

【0087】第13図は、道路画像領域の抽出処理にお
ける道路候補領域の抽出過程を示す。 まず、明度の特
徴量画像1301から特徴量ヒストグラム1302を作
成する。このヒストグラム1302の横軸は明度を示
し、この明度は0〜FF(hex)の数値によって表現
されている。また、縦軸は各明度における原画像中の画
素数を示す。大津の判別分析法をこのヒストグラム13
02に適用し、道路領域と背景領域とを区別するための
しきい値cを求める。また、ヒストグラム1302の形
状に基づき、ヒストグラムのピークおよび谷を求め、ピ
ーク・谷テーブルを作成する。そして、求めた谷を繰返
しきい値処理のためのしきい値の候補値とする。このヒ
ストグラム1302では特徴量a,b,d,e,fが候
補値になっている。
FIG. 13 shows a road candidate area extraction process in the road image area extraction processing. First, a feature amount histogram 1302 is created from the brightness feature amount image 1301. The horizontal axis of the histogram 1302 indicates lightness, and the lightness is represented by a numerical value from 0 to FF (hex). The vertical axis indicates the number of pixels in the original image at each brightness. This histogram 13
02, a threshold value c for distinguishing the road area from the background area is obtained. Further, based on the shape of the histogram 1302, a peak and a valley of the histogram are obtained, and a peak / valley table is created. Then, the obtained valley is set as a candidate value of the threshold value for the repeated threshold value process. In this histogram 1302, the feature values a, b, d, e, and f are candidate values.

【0088】大津の判別分析法によって求めたしきい値
cを、ピーク・谷テーブルから求めた候補値によって補
正する。つまり、しきい値cに最も近い候捕値bを補正
したしきい値とする。そして、このしきい値bによって
特徴量画像1301を2値化する。この結果、特徴量が
00(hex)〜bの分割画像1303と、特徴量がb
〜FF(hex)の分割画像1304とが得られる。こ
の時点では分割された各画像1303,1304のう
ち、どちらの画像に走行路領域が含まれているのかが分
からない。
The threshold value c obtained by the Otsu's discriminant analysis method is corrected by the candidate value obtained from the peak / valley table. That is, the threshold value c closest to the threshold value c is set as the corrected threshold value. Then, the feature amount image 1301 is binarized using the threshold value b. As a result, a divided image 1303 having a feature value of 00 (hex) to b and a feature value of b
To FF (hex) divided image 1304 are obtained. At this point, it is not known which of the divided images 1303 and 1304 contains the travel path area.

【0089】このため、道路位置を想定したテンプレー
ト画像1305と各画像1303,1304との論理積
を取り、各画像との重複度を計算する。テンプレート画
像1305の下部には台形のテンプレー卜領域が図示の
ように設定されている。このテンプレート領域に対応す
るメモリ素子には前述したようにFF(hex)が記憶
されており、また、テンプレート領域の背景領域に対応
するメモリ素子には00(hex)が記憶されている。
本例の場合には、画像1304にテンプレート画像13
05との重なり部分が最も多く存在する。このため、重
複度の計算結果により、特徴量がb〜FF(hex)の
画像1304に走行路領域が含まれているものと判断さ
れ、画像1304に対応した道路候補領域画像1306
が得られる。
For this purpose, the logical product of the template image 1305 assuming the road position and each of the images 1303 and 1304 is calculated, and the degree of overlap with each image is calculated. Below the template image 1305, a trapezoidal template area is set as shown. As described above, FF (hex) is stored in the memory element corresponding to the template area, and 00 (hex) is stored in the memory element corresponding to the background area of the template area.
In the case of this example, the template image 13
05 overlaps the most. For this reason, based on the calculation result of the degree of overlap, it is determined that the image 1304 having the feature amount of b to FF (hex) includes the travel road area, and the road candidate area image 1306 corresponding to the image 1304
Is obtained.

【0090】b〜FF(hex)の特徴量の間にはまだ
他の候捕値が残っているので、次に、さらにこの道路候
補領域画像1306について領域分割を行う。つまり、
道路候補領域画像1306をしきい値dで2値化する。
この2値化により、特徴量がb〜dの分割画像1307
と、特徴量がd〜FF(hex)の分割画像1308と
が得られる。次に、得られた各画像1307,1308
について、前述と同様にしてテンプレート画像1305
との重複度を計算する。本例の場合には、画像1308
の方がテンプレート画像1305との重複度が高いた
め、特徴量がd〜FF(hex)の画像1308に走行
路領域が含まれているものと判断され、画像1308に
対応した道路候補領域画像1309が得られる。
Since other catch values still remain between the feature values b to FF (hex), the road candidate region image 1306 is further divided into regions. That is,
The road candidate area image 1306 is binarized by the threshold value d.
By this binarization, the divided images 1307 having the feature amounts b to d are obtained.
And a divided image 1308 having a feature value of d to FF (hex). Next, the obtained images 1307 and 1308
For the template image 1305 in the same manner as described above.
Calculate the degree of overlap with. In the case of this example, the image 1308
Since the degree of overlap with the template image 1305 is higher, it is determined that the image 1308 having the feature amount of d to FF (hex) includes the travel road area, and the road candidate area image 1309 corresponding to the image 1308 Is obtained.

【0091】d〜FF(hex)の特徴量の間にはまだ
他の候補値eが残っているため、道路候補領域画像13
09をこのしきい値eで2値化する。この2値化によ
り、特徴量がd〜eの分割画像1310と、特徴量がe
〜FF(hex)の分割画像1311とが得られる。そ
して、前述と同様にして各画像1310,1311とテ
ンプレート画像1305との重複度を計算する。本例の
場合には、画像1310の方がテンプレート画像130
5との重複度が高いため、特徴量がd〜eの画像131
0に走行路領域が含まれているものと判断され、画像1
310に対応した道路候補領域1312が得られる。
Since another candidate value e still remains between the feature values d to FF (hex), the road candidate area image 13
09 is binarized by the threshold value e. As a result of this binarization, a divided image 1310 whose feature value is d to e and a feature value of e
To FF (hex). Then, the degree of overlap between each of the images 1310 and 1311 and the template image 1305 is calculated in the same manner as described above. In the case of this example, the image 1310 is the template image 130
5 has a high degree of overlap with the image 131, and the image 131 having the feature amounts d to e
It is determined that the travel path area is included in 0, and the image 1
A road candidate area 1312 corresponding to 310 is obtained.

【0092】d〜eの特徴量の間にはもう他の候補値が
残っていないので、この道路候補領域1312が最終的
な道路領域の2値画像になる。以上の処理は明度画像に
対して行ったが、彩度画像に対しても同様な処理を行
う。その後、明度画像から抽出された走行路領域と彩度
画像から抽出された走行路領域との論理積を取り、最終
的な走行路領域を得る。
Since no other candidate values remain between the feature amounts d to e, this road candidate area 1312 becomes the final binary image of the road area. The above processing is performed on the brightness image, but the same processing is performed on the saturation image. Thereafter, a logical product of the traveling road region extracted from the brightness image and the traveling road region extracted from the saturation image is obtained to obtain a final traveling road region.

【0093】しきい値を用いて画像を2値化し、画像の
領域分割をする手法は一般的である。しかし、本実施例
のように、走行路の位置を考慮したテンプレー卜画像を
用いて分割画像との重複度を計算することにより、ヒス
トグラム上において行われる次の領域分割のためのしき
い値を決定する処理は高速にかつ簡素に行える。この結
果、現実の走行路に即した走行路領域が高速にかつ容易
にかつ低コストで得られる。
A method of binarizing an image using a threshold and dividing the image into regions is general. However, as in the present embodiment, by calculating the degree of overlap with the divided image using the template image considering the position of the traveling road, the threshold value for the next region division performed on the histogram is set. The determination process can be performed quickly and simply. As a result, a travel path area that matches the actual travel path can be obtained at high speed, easily, and at low cost.

【0094】また、次のようにカメラに撮像される情景
の明暗が変化する場合がある。例えば、自車の進行方向
がカーブによって変更したために明るさが変化した場合
や、天候が晴れたり曇ったりするために明暗が変わる場
合などがある。このような場合には、特徴量ヒストグラ
ムは常に一定の形状を示さないため、固定されたしきい
値による領域分割では正しい走行路領域が得られない。
しかし、本手法では、入力された画像の状態、つまり、
明るさが時々刻々と変化しても常に正確な走行路領域の
抽出を行うことが可能である。これは、本手法では、テ
ンプレート画像との重複度が最も高い特徴量分布を見つ
け、時々刻々と変化する画像についてその時の特徴量に
応じた最適なしきい値をその都度設定するからである。
Further, the brightness of a scene captured by a camera may change as follows. For example, there may be a case where the brightness changes due to a change in the traveling direction of the own vehicle due to a curve, and a case where the brightness changes due to a clear or cloudy weather. In such a case, since the feature amount histogram does not always show a fixed shape, a correct travel road region cannot be obtained by region division using a fixed threshold value.
However, in this method, the state of the input image, that is,
Even if the brightness changes every moment, it is possible to always accurately extract the traveling road area. This is because, in the present method, a feature amount distribution having the highest degree of overlap with the template image is found, and an optimal threshold value according to the feature amount at that time is set for an image that changes every moment.

【0095】従来、領域分割を行う画像処理にあって
は、原画像を複数の領域に分割し、分割した画像につい
て識別処理を行って道路の妥当性を検証していた。しか
し、上述した本手法にあっては、目的とする対象物(道
路)を抽出するために、しきい値処理による領域分割を
行っている。このように、従来の手法では処理結果から
対象物を検証したが、本手法では処理の当初から対象物
を目的としている点で処理のアプローチが逆になってい
る。このため、道路領域を効率良く抽出することが可能
になっている。
Conventionally, in image processing for region division, an original image is divided into a plurality of regions, and the divided images are subjected to identification processing to verify the validity of the road. However, in the above-described method, in order to extract a target object (road), region division is performed by threshold processing. As described above, in the conventional method, the target is verified from the processing result, but in the present method, the processing approach is reversed in that the target is targeted from the beginning of the processing. For this reason, it is possible to efficiently extract the road area.

【0096】次に、「明るさの違いに注目した走行コー
スからの影や高輝度部分の抽出手法」について説明す
る。本手法は上述した「テンプレート画像を用いた繰返
しきい値処理による走行コースの抽出手法」の説明にお
いて既に簡単に説明したものであり、以下にこの手法を
詳述する。
Next, a method of extracting a shadow or a high-luminance portion from a traveling course paying attention to a difference in brightness will be described. This method has already been described briefly in the description of the “running course extraction method by repeated threshold processing using a template image”, and this method will be described in detail below.

【0097】明度画像について、上述した「テンプレー
ト画像を用いた繰返しきい値処理による走行コースの抽
出手法」,および「繰返しきい値処理における特徴量ヒ
ストグラムの形状に基づくしきい値設定手法」を適用す
ることにより、走行コースの特徴量の分布するヒストグ
ラムが求められた。本手法は、このヒストグラムを基に
して道路領域より暗い領域および道路領域より明るい領
域を求めるものである。また、本手法はカラー画像処理
装置内で処理されるものである。
For the brightness image, the above-described “running course extraction method by repeated threshold processing using a template image” and “threshold setting method based on feature histogram shape in repeated threshold processing” are applied. As a result, a histogram in which the characteristic amounts of the traveling course are distributed is obtained. In this method, an area darker than a road area and an area lighter than a road area are obtained based on the histogram. Further, this method is processed in the color image processing apparatus.

【0098】第14図は、種々の入力画像が撮像された
各ケースについて、本手法を適用した場合の処理の概要
を示す。ケース1は、一様な路面状況の走行コースのみ
が入力画像として撮像された場合である。この場合、自
車は、右側にカーブする道路のカーブ手前に位置してい
る。このケース1において抽出される道路候補領域は、
入力画像と同様な形状になる。これは入力画像が一様な
走行コースのみだからであり、従って、本手法により低
輝度領域および高輝度領域は抽出されない。
FIG. 14 shows an outline of processing when the present method is applied to each case where various input images are captured. Case 1 is a case where only a traveling course having a uniform road surface condition is captured as an input image. In this case, the vehicle is located just before the curve of the road that curves to the right. The road candidate area extracted in this case 1 is
It has the same shape as the input image. This is because the input image has only a uniform traveling course, and therefore, the low luminance region and the high luminance region are not extracted by this method.

【0099】また、ケース2は、走行コースの路面上に
部分的に影ができ、しかも、走行コースの遠方に反射光
などによる高輝度部分ができている入力画像が撮像され
た場合である。この場合の例では、道路は右側にカーブ
し、この右側カーブの手前に左側にカーブする分岐路を
有している。自車はこれらカーブの手前に位置してい
る。このケース2において抽出される道路候補領域は、
影ができている暗い領域および高輝度領域である明るい
領域が除外された形状になる。また、道路の手前側にで
きている影の部分は本手法による低輝度領域の抽出によ
り、個別に取り出すことができる。また、道路の遠方に
できている反射光による高輝度領域は高輝度領域の抽出
により、個別に取り出すことができる。
[0099] Case 2 is a case where an input image in which a shadow is partially formed on the road surface of the traveling course and a high-luminance portion is formed far away from the traveling course by reflected light or the like. In the example in this case, the road curves rightward and has a branch road that curves leftward just before the right curve. Your vehicle is located just before these curves. The road candidate area extracted in this case 2 is
The shape is such that a dark area where a shadow is formed and a bright area which is a high luminance area are excluded. In addition, a shadow portion formed on the front side of the road can be individually extracted by extracting a low-luminance area by the present method. In addition, a high-luminance area due to reflected light formed far away on the road can be individually extracted by extracting the high-luminance area.

【0100】ケース3は、陽射しが強い天候の時に、樹
木による影が走行コースの路面上にできている入力画像
が撮像された場合であり、路面上に木洩れ日がさしてい
る場合である。この場合の例では、自車は、左側にカー
ブする道路のカーブ手前に位置している。このケース3
において抽出される道路候補領域は、木洩れ日によって
できる影と同じ形状である。これは、強い陽射しのため
に影の部分がテンプレート画像との重複度が高くなるた
めである。従って、本手法により低輝度の領域は抽出さ
れない。また、遠方の道路領域および木洩れ日がさして
いる部分は強い陽射しのために高輝度の領域として抽出
される。
Case 3 is a case where an input image in which a shadow of a tree is formed on the road surface of the running course is captured in a case of strong sunshine, and a day when a tree leaks on the road surface. In the example in this case, the own vehicle is located in front of a curve on a road that curves to the left. This case 3
Has the same shape as the shadow created by the day of tree leakage. This is because the degree of overlap of the shadow part with the template image becomes high due to strong sunlight. Therefore, a low-luminance region is not extracted by this method. Further, a distant road area and a part where a tree leaks out are extracted as high-luminance areas due to strong sunlight.

【0101】ケース4は、道路の側帯に沿って帯状に変
色部分ができている場合であり、例えば、舗装路の工事
等によって道路が変色した場合である。この場合の例で
は、自車は、直線状に進む道路にできた変色部分を右手
にみて走行する位置にある。このケース4において抽出
される道路候補領域は、この変色部分が除外された形状
になる。また、この変色部分は道路領域より明度が高い
ため、本手法により高輝度領域として抽出される。ま
た、道路の路面上には影などがないため、低輝度領域は
抽出されない。
Case 4 is a case where a discolored portion is formed in a belt shape along the side zone of the road, for example, a case where the road is discolored due to pavement work or the like. In the example in this case, the own vehicle is located at a position where the vehicle travels by looking at the discolored portion formed on the road traveling in a straight line to the right. The road candidate area extracted in the case 4 has a shape excluding the discolored portion. In addition, since the discolored portion has higher brightness than the road region, the discolored portion is extracted as a high luminance region by this method. Further, since there is no shadow or the like on the road surface, a low luminance area is not extracted.

【0102】次に、上述したケース2を例として、本手
法の詳細を以下に説明する。第15図は、ケース2にお
いて撮像された入力画像を基にして作成されたヒストグ
ラムである。このヒストグラムの特徴量は明度であり、
横軸にこの明度が示されている。また、縦軸は、各明度
における画素数である。
Next, taking the case 2 as an example, the details of the present method will be described below. FIG. 15 is a histogram created based on the input image captured in Case 2. The feature of this histogram is lightness,
The lightness is shown on the horizontal axis. The vertical axis indicates the number of pixels at each brightness.

【0103】図のA部分の特徴量範囲は走行路領域が含
まれる範囲であり、前述した「テンブレート画像を用い
た繰返しきい値処理による走行コースの抽出手法」にお
いて最も走行コースに相当する画素が含まれる範囲とさ
れる部分である。また、範囲Aは特徴量がt1からt2
までの範囲であり、各特徴量t1およびt2をしきい値
として領域分割される。また、特徴量t1より左側にあ
るB部分は谷と谷とに挟まれた1つの山を形成し、A部
分より明度の低い暗い範囲の特徴量分布である。このB
部分の特徴量範囲はt3からt1までであり、各特徴量
t3およびt1は領域分割のためのしきい値になる。ま
た、特徴量t2より右側にあるC部分は、A部分より明
度の高い明るい範囲の特徴量分布であり、B部分と同様
に谷と谷とに挟まれた1つの山を形成している。このC
部分の特徴量範囲はt2からt4までであり、各特徴量
t2およびt4は領域分割のためのしきい値になる。
The feature amount range of the portion A in the figure is a range including the travel road area, and the pixel corresponding to the travel course most in the above-described “running course extraction method by repeated threshold processing using a template image” is determined. It is the part that is included in the range. In the range A, the feature amount is from t1 to t2.
The region is divided using the feature amounts t1 and t2 as threshold values. A portion B located on the left side of the feature amount t1 forms one crest sandwiched between valleys, and is a feature amount distribution in a dark range where the brightness is lower than the portion A. This B
The feature amount range of the portion is from t3 to t1, and each of the feature amounts t3 and t1 is a threshold for region division. Further, the portion C on the right side of the feature amount t2 is a feature amount distribution in a bright range having a higher brightness than the portion A, and forms one mountain sandwiched between valleys like the portion B. This C
The feature amount range of the portion is from t2 to t4, and each of the feature amounts t2 and t4 is a threshold value for region division.

【0104】なお、図に示されるB部分やC部分は1つ
の山を形成しているが、このように1つの山を形成しな
い特徴量分布は、画像上において領域分割のために有意
義な領域を形成する分布とは認められない。このため、
このような特徴量分布は優位な分布ではないものとして
領域抽出の対象として選定しない。図示の本例の場合に
はB部分およびC部分の双方ともに優位な分布になって
いるが、一方のみが優位な分布であっても本手法は適用
される。
Although the B portion and the C portion shown in the figure form one peak, the feature amount distribution which does not form one peak in this manner is a significant area for image segmentation on the image. Are not recognized. For this reason,
Such a feature amount distribution is not selected as a target of region extraction because it is not a superior distribution. In the illustrated example, both the B portion and the C portion have a dominant distribution, but the present method is applied even if only one of the distributions is dominant.

【0105】A部分の特徴量分布は第14図に示された
ケース2の道路候補領域に相当する。また、B部分の特
徴量分布はこの道路候補領域より明度の低い影の領域に
相当し、C部分の特徴量分布は道路候補領域よりも明度
の高い高輝度部分に相当するものである。本手法は、A
部分に隣接するB部分およびC部分の各特徴量分布に相
当する各領域を抽出するものである。
The feature amount distribution of the portion A corresponds to the road candidate area of case 2 shown in FIG. The feature amount distribution of the portion B corresponds to a shadow region having lower brightness than the road candidate region, and the feature amount distribution of the portion C corresponds to a high brightness portion having higher brightness than the road candidate region. This method uses A
Each region corresponding to each feature amount distribution of the B portion and the C portion adjacent to the portion is extracted.

【0106】まず、ヒストグラムのB部分に相当する領
域を抽出するため、しきい値t3およびt1によって明
度を特徴量とする入力画像を2値化する。また、前述し
た「テンプレート画像を用いた繰返しきい値処理による
走行コースの抽出手法」において、彩度を特徴量とする
入力画像に基づいて道路領域画像が求められていた。こ
の道路領域画像は、原画像が最初に領域分割されること
により得られたものであり、影などの暗い領域や高輝度
領域が道路領域に含まれた状態の画像である。この道路
領域に相当するメモリ素子には1が記憶されており、そ
の他の背景領域に相当するメモリ素子には0が記憶され
ている。また、上記の2値化画像において、明度がt3
からt1の画素領域に相当するメモリ素子には1が記憶
されており、その他の領域に相当するメモリ素子には0
が記憶されている。このため、道路領域画像と2値化画
像との論理積をとることにより、走行路領域上にある例
えば影の部分などの暗い領域のみが個別に抽出される。
First, in order to extract a region corresponding to the B portion of the histogram, the input image whose brightness is a feature amount is binarized by threshold values t3 and t1. Further, in the above-described “running course extraction method based on repeated threshold processing using a template image”, a road region image is obtained based on an input image having saturation as a feature amount. This road area image is obtained by first dividing an original image into areas, and is an image in which a dark area such as a shadow or a high luminance area is included in the road area. 1 is stored in the memory element corresponding to the road area, and 0 is stored in the memory elements corresponding to the other background areas. In the above-mentioned binarized image, the brightness is t3.
1 is stored in the memory element corresponding to the pixel area from t to t1, and 0 is stored in the memory element corresponding to the other area.
Is stored. For this reason, by taking the logical product of the road area image and the binarized image, only dark areas such as, for example, shadows on the roadway area are individually extracted.

【0107】また、C部分に相当する領域を抽出するた
め、上記の暗い領域を求めるのと同様に、しきい値t2
およびt4によって明度画像を2値化する。そして、彩
度画像から抽出された道路領域画像とこの2値化画像と
の論理積を上記のB部分の抽出の場合と同様にとること
により、高輝度領域が個別に抽出される。
In order to extract an area corresponding to the portion C, the threshold value t2 is determined in the same manner as in the case of obtaining the dark area.
The brightness image is binarized according to and t4. Then, the high-intensity areas are individually extracted by calculating the logical product of the road area image extracted from the saturation image and the binarized image in the same manner as in the case of the extraction of the B portion.

【0108】次に、B部分およびC部分を領域分割する
際に必要とされるしきい値t3およびt4を求める方法
について説明する。前述した「繰返しきい値処理におけ
る特徴量ヒストグラムの形状に基づくしきい値設定手
段」により、第10図(b)に示されるピーク・谷テー
ブルを求めたが、第15図に示されるヒストグラムにつ
いてもこれと同様にして図示しないピーク・谷テーブル
を求める。このピーク・谷テーブルにおける各テーブル
値は、第10図(b)と同様に、pkti として表現す
る。添字のiは、グラフの原点側から各テーブル値に対
応して順にi=0,1,2,・・・N,N−1と変化するも
のとする。
Next, a description will be given of a method for determining threshold values t3 and t4 required for dividing the B portion and the C portion into regions. The peak / valley table shown in FIG. 10 (b) was obtained by the above-described "threshold setting means based on the shape of the feature amount histogram in the repetitive threshold processing", but the histogram shown in FIG. Similarly, a peak / valley table (not shown) is obtained. Each table value in this peak / valley table is expressed as pkti as in FIG. 10 (b). The subscript i changes in order from i = 0, 1, 2,... N, N−1 from the origin of the graph corresponding to each table value.

【0109】第15図のヒストグラムにおいて、しきい
値t1に相当するテーブル値をpktj とする。そし
て、ピーク・谷テーブルにおいてこのテーブル値pkt
i から左側へ各テーブル値を見て行き、pkt0 のとこ
ろまでにテーブル値が負となるpktk (pktk <
0)があるか否かを判断する。テーブル値が負になる特
徴点は谷の底に相当する点である。pkt0 までに負と
なるpktk が有り、しかも、pktj の特徴点からp
ktj の特徴点までの距離がしきい値より小さい場合
(pktj −pktk <しきい値)、このテーブル値p
ktk に相当する特徴量をしきい値t3とする。また、
pkt0 までに負となるpktk が無い場合、または距
離がしきい値を越える場合には、道路領域より暗い優位
な領域は無いものとする。
In the histogram shown in FIG. 15, the table value corresponding to the threshold value t1 is pktj. Then, in the peak / valley table, this table value pkt
Looking at each table value from i to the left, pktk (pktk <
0) is determined. A feature point with a negative table value is a point corresponding to the bottom of a valley. There is a negative pktk by pkt0, and pktj
If the distance to the feature point of ktj is smaller than the threshold value (pktj-pktk <threshold value), the table value p
A feature value corresponding to ktk is set as a threshold value t3. Also,
If there is no negative pktk by pkt0, or if the distance exceeds the threshold, it is assumed that there is no dominant area darker than the road area.

【0110】ヒストグラム上のしきい値t4に相当する
特徴量は、しきい値t3に相当する特徴量を求める方法
と同様にして求めることができる。つまり、しきい値t
2に相当するピーク・谷テーブル値をpktm とする
と、このpktm から右側へ各テーブル値を見て行き、
pktN-1 までに負となるpktn (pktn <0)が
有るか否かを判断する。pktN-1 までに負となるpk
tn が有り、しかも、pktn の特徴点からpktm の
特徴点までの距離がしきい値より小さい場合(pktn
−pktm <しきい値)、このテーブル値pktn に相
当する特徴量をしきい値t4とする。また、pktN-1
までに負となるpktn が無い場合、または、距離がし
きい位置を超える場合には、道路領域より明るい優位な
領域は無いものとする。
The feature value corresponding to the threshold value t4 on the histogram can be obtained in the same manner as the method for obtaining the feature value corresponding to the threshold value t3. That is, the threshold value t
Assuming that a peak / valley table value corresponding to 2 is pktm, each table value is seen from the pktm to the right side.
It is determined whether there is a negative pktn (pktn <0) by pktN-1. pk that becomes negative by pktN-1
tn is present, and the distance from the feature point of pktn to the feature point of pktm is smaller than the threshold value (pktn
−pktm <threshold value), and a feature amount corresponding to the table value pktn is set as a threshold value t4. Also, pktN-1
If there is no negative pktn before, or if the distance exceeds the threshold position, it is assumed that there is no superior area brighter than the road area.

【0111】以上のように、本手法は、「繰返しきい値
処理における特徴量ヒストグラムの形状に基づくしきい
値設定手段」で求められたピーク・谷テーブルを利用す
ることにより、天候の変化や舗装路の工事等によって道
路の路面状況が変化しても、影や高輝度部分および変色
部分を個別に抽出することができる。
As described above, the present method uses the peak / valley table obtained by the “threshold setting means based on the shape of the feature amount histogram in the repetitive threshold value processing” to change the weather and the pavement. Even if the road surface condition changes due to road construction or the like, shadows, high-luminance portions, and discolored portions can be individually extracted.

【0112】次に、「ラベリング装置」について以下に
詳述する。「テンプレート画像を用いた繰返しきい値処
理による走行コースの抽出方法」において抽出された画
像は、ノイズた細かく分断された領域を有する。このた
め、ラベリング装置により抽出画像の各領域にラベル付
けをし、ラベル付けされた各領域の有効性を判断する。
このラベリング処理の結果に基づき、地平線位置より重
心が上の領域や、ノイズ等によって発生した不要な小領
域を除去する。
Next, the "labeling device" will be described in detail below. The image extracted in the “method of extracting a traveling course by a repetitive threshold value process using a template image” has a finely divided region with noise. Therefore, each area of the extracted image is labeled by the labeling device, and the effectiveness of each labeled area is determined.
Based on the result of the labeling process, a region having a center of gravity higher than the horizon position and an unnecessary small region generated by noise or the like are removed.

【0113】第16図はこのラベリング装置の概略構成
を示すブロック図であり、第17図はこのラベリング処
理の概略を示すゼネラルフローチャートである。まず、
カラー処理装置において抽出された画像を画像バス(N
E BUS)を介して入力メモリ1601に取り組む
(ステップ1701)。この画像情報は512×512
×8ビットの情報であり、これを多値の原画像入力とす
る。次に、後述するランを用いた仮ラベル付け方式を用
いて1次ラベリングを行う(ステップ1702)。この
1次ラベリングは、ラベリングプロセッサ(KLP)1
602,ラインバッファメモリ(LBM)1603およ
びラベルマッチングメモリ(LMM)1604等におい
て主として実行される。
FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration of the labeling apparatus, and FIG. 17 is a general flowchart showing an outline of the labeling process. First,
The image extracted by the color processing device is transferred to an image bus (N
It works on the input memory 1601 via E BUS) (step 1701). This image information is 512 × 512
× 8-bit information, which is used as a multi-valued original image input. Next, primary labeling is performed using a temporary labeling method using a run described later (step 1702). This primary labeling is performed by a labeling processor (KLP) 1
602, a line buffer memory (LBM) 1603, a label matching memory (LMM) 1604, and the like.

【0114】この1次ラベリングの後、ラベルマッチン
グメモリLMM1604のデータ配置を整理するために
前処理を行う(ステップ1703)。この前処理の後に
2次ラベリングを行うと同時に各領域の面積や重心など
の特徴量を抽出する(ステップ1704)。ステップ1
703およびステップ1704の処理は主として特徴抽
出プロセッサKLC1605において実行される。この
2次ラベリングにより、各アドレスに位置する画素に付
けられたラベルをラベルメモリ(LABELM)160
6に記憶する。また、同時に、抽出された各領域の面積
や重心を特徴メモリ1607に記憶する。この後、LA
BELM1606に記憶されたラベル画像情報をNE
BUSに出力する(ステップ1705)。
After the primary labeling, preprocessing is performed to arrange the data arrangement in the label matching memory LMM 1604 (step 1703). After this preprocessing, secondary labeling is performed, and at the same time, feature amounts such as the area and the center of gravity of each region are extracted (step 1704). Step 1
Steps 703 and 1704 are mainly executed by the feature extraction processor KLC1605. By this secondary labeling, a label attached to a pixel located at each address is stored in a label memory (LABELM) 160
6 is stored. At the same time, the area and the center of gravity of each extracted region are stored in the feature memory 1607. After this, LA
The label image information stored in BELM 1606 is NE
Output to BUS (step 1705).

【0115】ラベル生成のためのKLP1602の使用
個数は1個であり、ラン処理用のラインレジスタである
LBM1603は後述するラベルメモリKLMを4個使
用して構成する。また、LMM1604は仮ラベルの最
大数が1023の時にはKLMを8個使用して構成す
る。仮ラベルの最大数が4095の時にはKLMを32
個使用してLMM1604を構成する。
The number of KLPs 1602 used for label generation is one, and the LBM 1603, which is a line register for run processing, is configured using four label memories KLM, which will be described later. When the maximum number of temporary labels is 1023, the LMM 1604 uses eight KLMs. When the maximum number of temporary labels is 4095, KLM is set to 32.
The LMM 1604 is configured using the LMMs.

【0116】従来のラベリングは入力画像が2値画像の
場合についてだけ行っていたが、本手法によるラベリン
グはKLP1602を使用することにより、多値画像に
ついてもラベリングを行うことが可能になっている。つ
まり、数種類の画像を一度にラベリングをすることが可
能である。例えば、第18図に示されるように、3種類
の2値入力画像1801,1802,1803が入力さ
れた場合を想定する。これら2値画像は足し合わされて
512×512×8ビットの多値画像1804に変換さ
れる。この変換処理はラベリング処理の前処理として行
われる。ラインレジスタ1805(LBM1603)と
ラベルマッチングメモリ1806(LMM1604)と
を使用したラベリングプロセッサ1807(KLP16
02)の制御により、多値入力画像1804はラベリン
グされる。このラベリングにおいて各領域のラベル付け
を整理し、最終的に512×512×12ビットのラベ
ル画像1808として出力する。このラベリングプロセ
ッサ1807(KLP1602)を使用することによ
り、多値画像に対してのラベリング処理、ランを用いた
仮ラベル数の削減および1スキャンラベリングが可能に
なる。
The conventional labeling is performed only when the input image is a binary image. However, the labeling according to the present method can perform the labeling for a multi-valued image by using the KLP1602. That is, it is possible to label several types of images at once. For example, assume that three types of binary input images 1801, 1802, and 1803 are input as shown in FIG. These binary images are added and converted to a multivalued image 1804 of 512 × 512 × 8 bits. This conversion processing is performed as preprocessing of the labeling processing. Labeling processor 1807 (KLP16) using line register 1805 (LBM1603) and label matching memory 1806 (LMM1604)
By the control of 02), the multi-value input image 1804 is labeled. In this labeling, the labeling of each area is arranged and finally output as a label image 1808 of 512 × 512 × 12 bits. By using the labeling processor 1807 (KLP1602), it becomes possible to perform labeling processing on a multi-valued image, reduce the number of temporary labels using runs, and perform one-scan labeling.

【0117】多値入力画像の各画素には、各画素値に応
じたラベル付けがKLP1602の制御によって行われ
る。そして、同一のラベル値を持つ各画素間の結合関係
に基づいて領域区分が行われ、また、この結合関係に基
づいて新しいラベルが生成される。例えば、従来、入力
画像に第19図(a)に示される階段状画素からなる領
域が形成されている場合には、ラスタ走査の順番に沿っ
て各画素に仮ラベル付けを行い、再度各画素について走
査を行うことによりラベル生成が実行されていた。この
結果、仮ラベル付けの際には、図示のごとく1〜3の3
種類の仮ラベルを必要としていた。
Each pixel of the multi-valued input image is labeled according to each pixel value under the control of the KLP 1602. Then, area division is performed based on the connection relationship between pixels having the same label value, and a new label is generated based on this connection relationship. For example, conventionally, in the case where an area composed of stepped pixels shown in FIG. 19A is formed in an input image, temporary labeling is performed on each pixel in the order of raster scanning, and each pixel is again labeled. The label generation has been performed by scanning for. As a result, at the time of provisional labeling, as shown in FIG.
Kind of temporary label was needed.

【0118】しかし、本方式によるランを用いたラベリ
ング方式によれば、第19図(a)と同様な階段状画素
からなる同図(b)に示される入力画像が有っても、ラ
ンを用いることにより仮ラベル数を削減することが出来
る。つまり、同図(c)に示されるように各画素をラス
タ走査に沿ったランという1つの行毎に区分けする。図
示の場合には、2つのラン1およびラン2に区分けされ
る。ラベリングプロセッサKLPはランの走査が最後の
画素に至るまではラインバッファメモリLBMにフライ
ングを書き込み、仮ラベルの判定を行い、その行の最後
の画素でそのランの全画素に各画素間の結合関係を考慮
した仮ラベルを書き込む。
However, according to the labeling method using runs according to the present method, even if there is an input image shown in FIG. 19B composed of step-like pixels similar to FIG. By using this, the number of temporary labels can be reduced. That is, as shown in FIG. 3C, each pixel is divided into one row, ie, a run along raster scanning. In the case shown in the figure, it is divided into two runs 1 and 2. The labeling processor KLP writes flying in the line buffer memory LBM until the last scan of the run reaches the last pixel, determines a temporary label, and connects all pixels of the run to all the pixels of the run at the last pixel of the row. Is written in consideration of the temporary label.

【0119】同図(c)に示されるラン1について走査
して上記の処理を施した結果、ラン1に対応する画素に
は同図(d)に示される仮ラベル付けが行われる。この
仮ラベル「1」のラベル付けは、各画素の同時に行われ
る。これは、メモリには後に詳述するラベリングメモリ
KLMが使用されているためである。引き続いてラン2
について走査することにより、同図(e)に示される仮
ラベル付けが行われる。ラン2はラン1の仮ラベル
「1」に接続されているので、ラン2の最後の画素を走
査する時点でラン2の各画素には仮ラベル「1」が同時
に書き込まれる。このようにランを用いたラベリングに
より、同図(b)に示される階段状画素へのラベル付け
は、1種類のラベル「1」によって行うことが出来、仮
ラベル数は削減される。つまり、画素をランという1つ
のまとまりにまとめ、ラン単位で処理を行うことによ
り、ラベリング回路の規模を削減することが出来る。
As a result of scanning the run 1 shown in FIG. 11C and performing the above-described processing, the pixels corresponding to the run 1 are subjected to the temporary labeling shown in FIG. The labeling of the temporary label “1” is performed simultaneously for each pixel. This is because a labeling memory KLM, which will be described in detail later, is used as the memory. Followed by Run 2
, The temporary labeling shown in FIG. Since Run 2 is connected to the temporary label “1” of Run 1, the temporary label “1” is simultaneously written to each pixel of Run 2 when the last pixel of Run 2 is scanned. By the labeling using the run as described above, the labeling to the step-like pixels shown in FIG. 9B can be performed by one kind of label “1”, and the number of temporary labels is reduced. In other words, the pixels are grouped into one unit called a run, and the processing is performed in units of a run, whereby the size of the labeling circuit can be reduced.

【0120】次に、ラベリングプロセッサKLPによる
ラベリング処理の詳細について説明する。ラベリングは
第20図に示されるウインドが各ランに沿って各画素を
走査することにより行われる。このウインドを各ランに
沿って走査することにより、T(ターゲット)部には注
目する画素が現れ、a部にはT部の上に位置する画素が
現れ、b部にはT部の右側の隣に位置する画素が現れ
る。以下、T,a,bは各部に現れる入力画像のラベル
値を示すことにする。なお、ランの途中をウインドが走
査している時には、出力ラベルとしてフラグの値がライ
ンバッファメモリLBMに出力され、ウインドがランの
最後の画素に達した時に、フラグの立っている全ての画
素にラベルが書き込まれる。
Next, the details of the labeling process by the labeling processor KLP will be described. Labeling is performed by the window shown in FIG. 20 scanning each pixel along each run. By scanning this window along each run, a pixel of interest appears in the T (target) portion, a pixel located above the T portion appears in the a portion, and a pixel located on the right side of the T portion appears in the b portion. The next neighboring pixel appears. Hereinafter, T, a, and b indicate the label values of the input image appearing in each part. Note that when the window is scanning during the run, the value of the flag is output to the line buffer memory LBM as an output label, and when the window reaches the last pixel of the run, The label is written.

【0121】KLPの内部構成は第21図のブロック構
成図に示される。KLPは、セレクタ2101,仮ラベ
ルレジスタTml2102,カウンタCnt2103,
第1の比較回路2104および第2の比較回路2105
により構成されている。第1の比較回路2104にはラ
ベル値T,a,bが与えられ、入力画像の多値比較が行
われる。この比較結果はセレクタ2101のセレクト端
子sel1に与えられる。第2の比較回路2105に
は、ラベル値aのラベルマッチングメモリLMMの値M
at(a),仮ラベルレジスタTml2102の値およ
びカウンタCnt2103の値が与えられ、同時に各値
はセレクタ2101の端子A,B,Cに与えられる。こ
のTml2102の値は、セレクタ2101からの出力
信号によって決定される。また、セレクタ2101の端
子DにはラインバッファメモリLBMに記憶されるフラ
グFLAGの値が与えられる。
The internal structure of the KLP is shown in the block diagram of FIG. KLP includes a selector 2101, a temporary label register Tml2102, a counter Cnt2103,
First comparison circuit 2104 and second comparison circuit 2105
It consists of. The first comparison circuit 2104 is provided with the label values T, a, and b, and performs a multi-value comparison of the input image. The comparison result is given to the select terminal sel1 of the selector 2101. The second comparison circuit 2105 stores the value M in the label matching memory LMM of the label value a.
at (a), the value of the temporary label register Tml2102, and the value of the counter Cnt2103 are given, and at the same time, each value is given to the terminals A, B, C of the selector 2101. The value of Tml 2102 is determined by the output signal from selector 2101. The value of the flag FLAG stored in the line buffer memory LBM is given to the terminal D of the selector 2101.

【0122】第2の比較回路2105は与えられたこれ
らの各値を比較する。この比較結果により各ラベル間の
連結関係が判断され、比較結果はセレクタ2101のセ
レクト端子sel0に出力される。セレクタ2101は
与えられた各値に基づき、マッチングアドレスMAT
ADDRおよびマッチングデータMAT DATAを出
力し、ラベルマッチングメモリLMMの記憶内容の変更
を行う。また、これと共に、セレクタ2101は仮ラベ
ルの値および出力ラベルの値(LABEL)を出力す
る。
The second comparison circuit 2105 compares these given values. The connection relationship between the labels is determined based on the comparison result, and the comparison result is output to the select terminal sel0 of the selector 2101. The selector 2101 determines a matching address MAT based on the given values.
It outputs ADDR and matching data MAT DATA, and changes the storage contents of the label matching memory LMM. At the same time, the selector 2101 outputs the value of the temporary label and the value of the output label (LABEL).

【0123】第22図〜第27図はウインド処理のフロ
ーチャートを示す。第22図は、第1の比較回路210
4における各値T,a,bの比較判断処理をする際のフ
ローチャートを示す。まず、着目画素のラベル値Tが0
に等しいか否かを判断する(ステップ2201)。Tが
0の場合には後述する処理1を実行する(ステップ22
02)。Tが0でない場合には、ラベル値Tとラベル値
bとを比較する(ステップ2203)。ラベル値Tとラ
ベル値bとが等しい場合には、ラベル値Tとラベル値a
とを比較する(ステップ2204)。ラベル値Tとラベ
ル値aとが等しい場合には処理2を実行する(ステップ
2205)。つまり、処理2は各値T,a,bが等しい
場合に実行される処理である。この場合、各ラベル値を
○と表現すると、ウインドウ状態はステップ2205の
図示の処理ボックスに隣接して描かれた状態になる。
FIGS. 22 to 27 show flowcharts of window processing. FIG. 22 shows a first comparison circuit 210
4 is a flowchart illustrating a process of comparing and judging the values T, a, and b in FIG. First, the label value T of the pixel of interest is 0
Is determined (step 2201). If T is 0, processing 1 described below is executed (step 22).
02). If T is not 0, the label value T is compared with the label value b (step 2203). If the label value T is equal to the label value b, the label value T and the label value a
Are compared (step 2204). If the label value T is equal to the label value a, processing 2 is executed (step 2205). That is, the process 2 is a process executed when the values T, a, and b are equal. In this case, when each label value is expressed as ○, the window state is a state drawn adjacent to the illustrated processing box in step 2205.

【0124】ラベル値Tとラベル値aとが等しくない場
合には処理3を実行する(ステップ2206)。つま
り、処理3はラベル値Tとラベル値bとが等しく、ラベ
ル値Tとラベル値aとが異なる場合に実行される処理で
ある。この場合、ラベル値Tとラベル値bを○と表現
し、ラベル値aを×と表現すると、ウインドウ状態はス
テップ2206の図示の処理ボックスに隣接して描かれ
た状態になる。そして、ステップ2205またはステッ
プ2206の処理後に、ラインバッファメモリLBM1
603のウインドTの位置にフラグを立てる(ステップ
2207)。
If the label value T is not equal to the label value a, the processing 3 is executed (step 2206). That is, the process 3 is a process executed when the label value T is equal to the label value b and the label value T is different from the label value a. In this case, when the label value T and the label value b are represented by ○ and the label value a is represented by ×, the window state is a state drawn adjacent to the illustrated processing box in step 2206. Then, after the processing in step 2205 or step 2206, the line buffer memory LBM1
A flag is set at the position of the window T at 603 (step 2207).

【0125】また、ステップ2203において、ラベル
値Tとラベル値bとが等しくない場合にも、ラベル値T
とラベル値aとを比較する(ステップ2208)。ラベ
ル値Tとラベル値aとが等しい場合には処理4を実行す
る(ステップ2209)。つまり、処理4はラベル値T
とラベル値aとが等しく、ラベル値Tとラベル値bとが
異なる場合に実行される処理である。この場合、ラベル
値Tとラベル値aを○と表現し、ラベル値bを×と表現
すると、ウインドウ状態はステップ2209の図示の処
理ボックスに隣接して描かれた状態になる。
In step 2203, if the label value T is not equal to the label value b, the label value T
Is compared with the label value a (step 2208). If the label value T is equal to the label value a, processing 4 is executed (step 2209). That is, the process 4 is performed with the label value T
And the label value a are equal, and the label value T is different from the label value b. In this case, when the label value T and the label value a are represented by ○ and the label value b is represented by ×, the window state is a state drawn adjacent to the illustrated processing box in step 2209.

【0126】ラベル値Tとラベル値aとが等しくない場
合には処理5を実行する(ステップ2210)。つま
り、処理5はラベル値Tとラベル値aとが異なり、しか
も、ラベル値Tとラベル値bとが異なる場合に実行され
る処理である。この場合、ラベル値Tを○と表現し、ラ
ベル値aとラベル値bを×と表現すると、ウインドウ状
態はステップ2210の図示の処理ボックスに隣接して
描かれた状態になる。そして、ステップ2209または
ステップ2210の処理後にKLP内の仮ラベルレジス
タTmlをクリアする(ステップ2211)。このTm
lは、現在のウインド位置に達する直前のT部に有った
画素に対するラベルが記憶されているものである。
If the label value T is not equal to the label value a, the processing 5 is executed (step 2210). That is, the process 5 is a process executed when the label value T is different from the label value a and the label value T is different from the label value b. In this case, if the label value T is represented by ○ and the label value a and the label value b are represented by ×, the window state is a state drawn adjacent to the illustrated processing box in step 2210. Then, after the processing of step 2209 or step 2210, the temporary label register Tml in the KLP is cleared (step 2211). This Tm
1 stores the label for the pixel in the T section immediately before reaching the current window position.

【0127】以下に説明する第23図から第27図のフ
ローチャートは、処理1から処理5までの比較判断処理
のフローチャートを示す。第23図は上述の処理1のフ
ローチャートを示す。処理1は何も実行せずに終了す
る。第24図は上述の処理2のフローチャートを示す。
まず、仮ラベルレジスタTmlに記憶された前回の画素
のラベル値と0とを比較する(ステップ2401)。T
mlのラベル値が0に等しい場合には、ラベル値aのラ
ベルマッチングメモリ(LMM)1604の値Mat
(a)を仮ラベルレジスタTml2102に書き込む
(ステップ2402)。Tmlのラベル値が0と等しく
ない場合には、Tmlのラベル値とカウンタCnt21
03のカウンタ値とを比較する(ステップ2403)。
カウンタ2103には最も新しいラベルの値が記憶され
ている。
The flowcharts of FIGS. 23 to 27 described below show the flowcharts of the comparison determination processing from processing 1 to processing 5. FIG. 23 shows a flowchart of the above-mentioned processing 1. Processing 1 ends without executing anything. FIG. 24 shows a flowchart of the above-mentioned process 2.
First, the label value of the previous pixel stored in the temporary label register Tml is compared with 0 (step 2401). T
If the label value of ml is equal to 0, the value Mat of the label matching memory (LMM) 1604 of the label value a is
(A) is written into the temporary label register Tml2102 (step 2402). If the label value of Tml is not equal to 0, the label value of Tml and the counter Cnt21
03 is compared with the counter value (Step 2403).
The newest label value is stored in the counter 2103.

【0128】仮ラベルレジスタTmlのラベル値とカウ
ンタCntのカウンタ値とが等しい場合には、ラベル値
aのラベルマッチングメモリ(LMM)の値Mat
(a)をTmlに書き込む(ステップ2404)。ま
た、Tmlの値とカウンタCntの値とが等しくない場
合には、LMMの値Mat(a)とTmlの値とを比較
する(ステップ2405)。LMMの値Mat(a)と
Tmlの値とが等しい場合には何も実行されない(ステ
ップ2406)。LMMの値Mat(a)とTmlの値
とが等しくない場合には、Tmlの値とLMMの値Ma
t(a)とのうちの小さい方の値{Min(Tml,M
at(a))}をTmlに書き込む。さらに、両者のう
ちの小さい方の値{Min(Tml,Mat(a))}
を、両者のうちの大きい方の値に等しいラベル値のラベ
ルマッチングメモリ[Mat{Min(Tml,Mat
(a))}]に書き込む(ステップ2407)。仮ラベ
ルレジスタTmlの値と0とを比較する(ステップ25
01)。Tmlの値が0に等しい場合には、カウンタ2
103のカウンタ値をTmlに書き込む(ステップ25
02)。また、Tmlの値が0に等しくない場合には、
何も実行されない(ステップ2503)。
When the label value of the temporary label register Tml is equal to the counter value of the counter Cnt, the value Mat of the label matching memory (LMM) of the label value a is obtained.
(A) is written into Tml (step 2404). If the value of Tml is not equal to the value of the counter Cnt, the LMM value Mat (a) is compared with the value of Tml (step 2405). If the value of LMM Mat (a) is equal to the value of Tml, nothing is executed (step 2406). If the value of LMM Mat (a) is not equal to the value of Tml, the value of Tml and the value of LMM Ma
t (a), the smaller value {Min (Tml, M
at (a)) is written to Tml. Further, the smaller value of the two {Min (Tml, Mat (a))}
To a label matching memory [Mat @ Min (Tml, Mat
(A))} (step 2407). The value of the temporary label register Tml is compared with 0 (step 25).
01). If the value of Tml is equal to 0, the counter 2
Write the counter value of 103 to Tml (step 25)
02). Also, if the value of Tml is not equal to 0,
Nothing is executed (step 2503).

【0129】第26図は前述の処理4のフローチャート
を示す図である。まず、Tmlの値と0とを比較する
(ステップ2601)。Tmlの値が0に等しい場合に
は、ラベル値aのLMMの値Mat(a)をターゲット
エリアのラベル値として、T部とフラグが立っている全
てのレジスタにこのMat(a)を書き込む(ステップ
2602)。この時、LBMのフラグは全てクリアされ
る。また、ステップ2601でTmlの値が0に等しく
ない場合には、Tmlの値とCntの値とを比較する
(ステップ2603)。Tmlの値とCntの値とが等
しい場合には、ラベル値aのLMMの値Mat(a)を
ターゲットエリアのラベル値として、T部とフラグが立
っている全てのレジスタにこのMat(a)を書き込む
(ステップ2604)。この時、LBMのフラグは全て
クリアされる。
FIG. 26 is a diagram showing a flowchart of the above-mentioned process 4. First, the value of Tml is compared with 0 (step 2601). When the value of Tml is equal to 0, this Mat (a) is written to all the registers in which the flag is set with the T part, using the LMM value Mat (a) of the label value a as the label value of the target area ( Step 2602). At this time, all the LBM flags are cleared. If the value of Tml is not equal to 0 in step 2601, the value of Tml is compared with the value of Cnt (step 2603). When the value of Tml is equal to the value of Cnt, the value of the LMM Mat (a) of the label value a is set as the label value of the target area, and this register Mat (a) is stored in all the registers in which the T portion and the flag are set. Is written (step 2604). At this time, all the LBM flags are cleared.

【0130】また、Tmlの値とCntの値とが等しく
ない場合には、Tmlの値とMat(a)の値とを比較
する(ステップ2605)。そして、Tmlの値とMa
t(a)の値とが等しい場合には、ラベル値aのLMM
の値Mat(a)をターゲットエリアのラベル値とし
て、T部とフラグが立っている全てのレジスタにこのM
at(a)を書き込む(ステップ2606)。この時、
LBMのフラグは全てクリアされる。また、Tmlの値
とMat(a)の値とが等しくない場合には、Tmlの
値とラベル値aのLMMの値Mat(a)との小さい方
の値{Min(Tml,Mat(a))} をターゲット
エリアのラベル値として、T部とフラグが立っている全
てのレジスタに書き込む。この時、LBMのフラグは全
てクリアされる。さらに、Tmlの値とLMMの値Ma
t(a)とのうちの小さい方の値{Min(Tml,M
at(a))}を、これら両者のうちの大きい方の値に
等しいラベル値のラベルマッチングメモリ[Mat{M
in(Tml,Mat(a))}]に書き込む(ステッ
プ2607)。
If the value of Tml is not equal to the value of Cnt, the value of Tml is compared with the value of Mat (a) (step 2605). Then, the value of Tml and Ma
If the value of t (a) is equal, the LMM of label value a
The value Mat (a) is used as the label value of the target area, and the T portion and this register
At (a) is written (step 2606). At this time,
All the LBM flags are cleared. If the value of Tml is not equal to the value of Mat (a), the smaller value of the value of Tml and the value of LMM Mat (a) of the label value a {Min (Tml, Mat (a) )} As the label value of the target area, and writes it to the T section and all the registers in which the flags are set. At this time, all the LBM flags are cleared. Further, the value of Tml and the value of LMM Ma
t (a), the smaller value {Min (Tml, M
at (a))} is stored in a label matching memory [Mat @ M] of a label value equal to the larger value of the two.
in (Tml, Mat (a))}] (step 2607).

【0131】第27図は前述の処理5のフローチャート
を示す図である。まず、仮ラベルレジスタTmlの値と
0とを比較する(ステップ2701)。Tmlの値が0
に等しい場合には、Cntの値をターゲットエリアのラ
ベル値として、T部とフラグが立っている全てのレジス
タにこのCntの値を書き込む。この時、LBMのフラ
グは全てクリアされる。さらに、Cntの値を、Cnt
の値に等しいラベル値のMat(Cnt)に書き込み、
Cntの値を1つカウントアップする(ステップ270
2)。
FIG. 27 is a diagram showing a flowchart of the above-mentioned process 5. First, the value of the temporary label register Tml is compared with 0 (step 2701). Tml value is 0
If the value of Cnt is equal to the value of Cnt, the value of Cnt is written to all the registers where the flag is set with the T part, using the value of Cnt as the label value of the target area. At this time, all the LBM flags are cleared. Further, the value of Cnt is changed to Cnt
To the label value Mat (Cnt) equal to the value of
Increment the value of Cnt by one (step 270)
2).

【0132】また、Tmlの値が0に等しくない場合に
は、Tmlの値をターゲットエリアのラベル値として、
T部とフラグが立っている全てのレジスタにTmlの値
を書き込む(ステップ2703)。この時、LBMの全
てのフラグはクリアされる。次に、Tmlの値とCnt
の値とを比較する(ステップ2704)。Tmlの値と
Cntの値とが等しい場合には、Cntの値を、Cnt
の値に等しいラベル値のMat(Cnt)に書き込む。
さらに、Cntの値を1つカウントアップする(ステッ
プ2705)。また、Tmlの値とCntの値とが等し
くない場合には、何も実行しない(ステップ270
6)。
If the value of Tml is not equal to 0, the value of Tml is used as the label value of the target area.
The value of Tml is written into the T section and all the registers in which flags are set (step 2703). At this time, all the flags of the LBM are cleared. Next, the value of Tml and Cnt
(Step 2704). If the value of Tml is equal to the value of Cnt, the value of Cnt is
Is written to Mat (Cnt) of the label value equal to the value of.
Further, the value of Cnt is counted up by one (step 2705). If the value of Tml is not equal to the value of Cnt, nothing is executed (step 270).
6).

【0133】次に、ラインバッファメモリLBMやラベ
ルマッチングメモリLMMに使用されるラベリングメモ
リKLMについて説明する。今までのメモリは、1回の
アドレス指定により1個の内部レジスタにしかデータが
書き込めなかった。しかし、以下に説明するKLMを使
用することにより、複数個の内部レジスタに1度にデー
タを書き込むことが出来る。このため、本ラベリングメ
モリKLMは、ラン処理用のラインレジスタ(LB
M),ラベル統合不要のラベルマッチングメモリ(LM
M),1スキャン用のラベル画像メモリ(LABEL
M)およびラベル整合を行えるラベルマッチングメモリ
に使用することが出来る。
Next, the labeling memory KLM used for the line buffer memory LBM and the label matching memory LMM will be described. Until now, data could only be written to one internal register by one address specification. However, by using the KLM described below, data can be written to a plurality of internal registers at once. Therefore, the present labeling memory KLM uses a line register (LB) for run processing.
M), label matching memory (LM
M), label image memory for one scan (LABEL)
M) and a label matching memory capable of performing label matching.

【0134】KLMは複数のレジスタにより構成されて
いるが、第28図はこれらレジスタの中の1個のレジス
タのブロック構成を示している。このブロックはKLM
の構成の1単位になっている。各レジスタ2801には
コンパレータ2802が対になって接続されている。こ
のコンパレータ2802には、レジスタ2801からの
出力データDATAおよびこの出力データに比較される
べき情報COMが与えられる。コンパレータ2802は
与えられたデータを比較し、その比較結果をアンド回路
2803に出力する。アンド回路2803にはこの他に
アドレスデコーダ回路2804の出力が与えられてい
る。アンド回路2803は、コンパレータ2802また
はデコーダ回路2804のいずれか一方が信号を出力し
ていれば、オア回路2805に信号を出力する。
The KLM is composed of a plurality of registers. FIG. 28 shows a block configuration of one of these registers. This block is KLM
Is one unit of the configuration. A comparator 2802 is connected to each register 2801 in pairs. This comparator 2802 is provided with output data DATA from register 2801 and information COM to be compared with the output data. Comparator 2802 compares the applied data and outputs the comparison result to AND circuit 2803. The output of the address decoder circuit 2804 is also supplied to the AND circuit 2803. The AND circuit 2803 outputs a signal to the OR circuit 2805 when either the comparator 2802 or the decoder circuit 2804 outputs a signal.

【0135】オア回路2805にはCPUからのライト
信号WRが与えられており、このライト信号WRに同期
してレジスタ2801にイネーブル信号が与えられる。
つまり、アドレスデコーダ回路2804によってセレク
トされるか、コンパレータ回路2802での比較結果が
一致した場合に、ライト信号WRに同期してレジスタ2
801にデータが書き込まれる。各デコーダ回路280
4へのアドレシングおよび各コンパレータ回路2802
での比較判断は全て同時に実行される。このため、1回
のアドレシングまたは1回のデータの比較判断により、
KLMを構成する複数個のレジスタの内容を同時に書き
替えることが可能である。
The OR circuit 2805 is supplied with a write signal WR from the CPU, and an enable signal is supplied to the register 2801 in synchronization with the write signal WR.
That is, when the address is selected by the address decoder circuit 2804 or the comparison result in the comparator circuit 2802 matches, the register 2 is synchronized with the write signal WR.
Data is written to 801. Each decoder circuit 280
4 and each comparator circuit 2802
Are all executed simultaneously. Therefore, by one addressing or one data comparison judgment,
It is possible to simultaneously rewrite the contents of a plurality of registers constituting the KLM.

【0136】前述したランを用いたラベリング処理によ
って得られた仮ラベルは、ラベル統合を行うと不連続な
値になる。この時のラベルマッチングメモリLMMの内
容は第29図(a)に示される。各アドレス1〜10の
画素に対応してラベル1,3,6がデータとして記憶さ
れている。このラベル値は不連続な値になっているた
め、同図(b)に示され後に詳述する特徴抽出プロセッ
サKLCにより、同図(c)に示される連続な値を持つ
ラベルに変換する。すなわち、KLMによって構成され
たラベルマッチングメモリLMMに記憶されるラベル値
は、1,2,3と連続した値になる。
The temporary label obtained by the labeling process using the run becomes a discontinuous value when the label integration is performed. The contents of the label matching memory LMM at this time are shown in FIG. Labels 1, 3, and 6 are stored as data corresponding to the pixels at addresses 1 to 10, respectively. Since this label value is a discontinuous value, it is converted into a label having a continuous value shown in FIG. 10C by the feature extraction processor KLC shown in FIG. 10B and described in detail later. That is, the label values stored in the label matching memory LMM constituted by the KLM are continuous values of 1, 2, and 3.

【0137】より詳細には、ラベリングプロセッサKL
CはLMMのアドレスを発生し、該当アドレスの示すデ
ータを取り込む。引き続いて取り込んだデータとアドレ
スとを比較し、各値が同じならば新しいデータをLMM
に出力してラベル値を書き替える。また、各値が異なる
場合には、LMMへ次のアドレスを出力して次のアドレ
スとデータとを比較する。以後、この処理を繰り返して
実行することにより、第29図(a)に示される不連続
なラベル値は同図(c)に示される連続なラベル値に変
換される。
More specifically, the labeling processor KL
C generates the address of the LMM and takes in the data indicated by the address. Subsequently, the fetched data is compared with the address.
And rewrite the label value. If the values are different, the next address is output to the LMM and the next address is compared with the data. Thereafter, by repeating this process, the discontinuous label values shown in FIG. 29A are converted into the continuous label values shown in FIG. 29C.

【0138】具体的には、同図(a)のアドレス1のデ
ータ(1)はアドレスと同じであるため、KLCは新し
いデータとして1を出力し、アドレス1のデータと同じ
データ(1)を持つアドレス2,4,5,7のデータを
新しいデータ1に書き替える。図示の場合には、古いデ
ータと新しいデータとがたまたま同じ1になっているた
め、同図(a)と同図(c)との該当アドレスのデータ
に変化は無い。次に、アドレス2のデータ(1)とアド
レスとを比較する。アドレスとデータとは異なるため、
次のアドレス3を発生する。そして、アドレス3のデー
タ(3)とアドレスとを比較する。アドレスとデータと
は同じであるため、新しいデータとして2を出力する。
LMMはKLMによって構成されていたため、アドレス
3のデータと同じデータ(3)を持つアドレス9,10
のデータは同図(c)に示されるように全て同時に2に
書き替えられる。次に、KLCは新たなアドレス4を発
生する。アドレスとデータとは異なるためにさらに次に
アドレス5を発生し、以後、上記と同様な処理を繰り返
す。この結果、不連続値は連続値に変換される。
More specifically, since the data (1) at address 1 in FIG. 14A is the same as the address, the KLC outputs 1 as new data and the same data (1) as the data at address 1 is output. The data at addresses 2, 4, 5, and 7 is rewritten to new data 1. In the case shown in the figure, the old data and the new data happen to be the same 1, so that there is no change in the data of the corresponding address in FIGS. Next, the data (1) at address 2 is compared with the address. Because addresses and data are different,
Generate the next address 3. Then, data (3) at address 3 is compared with the address. Since the address and the data are the same, 2 is output as new data.
Since the LMM is composed of the KLM, the addresses 9 and 10 having the same data (3) as the data of the address 3
Are all rewritten to 2 at the same time as shown in FIG. Next, the KLC generates a new address 4. Since the address and the data are different, the address 5 is generated next, and thereafter, the same processing as described above is repeated. As a result, discontinuous values are converted to continuous values.

【0139】第30図はこの特徴抽出ブロセッサKLC
の内部構成を示すブロック図である。このKLCを使用
することにより、1次ラベリングによって発生する仮ラ
ベルの前処理が行われる。また、2次ラベリングの時、
ラベリングと同時に、同一ラベル領域の面積の演算,同
一ラベル領域のX方向アドレスの合計の演算および同一
ラベル領域のY方向アドレスの合計の演算がこのKLC
によって実行される。
FIG. 30 shows the feature extraction processor KLC.
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the device. By using this KLC, pre-processing of a temporary label generated by primary labeling is performed. Also, at the time of secondary labeling,
At the same time as the labeling, the KLC calculates the area of the same label area, the sum of the X-direction addresses of the same label area, and the sum of the Y-direction addresses of the same label area.
Performed by

【0140】KLCは、+1加算器3001と、2つの
加算器3002,3003と、比較器3004および2
つのカウンタ3005,3006とから構成されてい
る。+1加算器3001は、同一ラベル値を持つ画素入
力が有った場合にそのカウント数を1つづつカウントア
ップし、同一ラベル領域の面積を演算してこれをSiz
eとして出力する。加算器3002,3003にはX方
向アドレス値,Y方向アドレス値が入力されている。そ
して、同一ラベル値の画素入力が有った場合に、各方向
ごとにアドレス値を加算していき、各アドレス方向ごと
に同一ラベル領域のアドレス値の合計を演算する。各合
計値はX ADDRおよびY ADDRとして出力され
る。各方向のアドレスの合計値を同一ラベル領域の面積
で割ることにより、各方向の重心を求めることが出来
る。そして、各同一ラベル領域の重心を求め、地平線よ
りも上に重心がある領域は、道路候補領域の抽出に有効
な領域ではないものとして除去する。
The KLC includes a +1 adder 3001, two adders 3002 and 3003, comparators 3004 and 2
And three counters 3005 and 3006. When there is a pixel input having the same label value, the +1 adder 3001 counts up the count number one by one, calculates the area of the same label area, and divides it by Siz.
Output as e. The X direction address value and the Y direction address value are input to the adders 3002 and 3003. Then, when there is a pixel input of the same label value, the address value is added for each direction, and the sum of the address values of the same label area is calculated for each address direction. Each sum is output as X ADDR and YA ADDR. By dividing the total value of addresses in each direction by the area of the same label area, the center of gravity in each direction can be obtained. Then, the center of gravity of each identical label region is obtained, and the region having the center of gravity above the horizon is removed as not being an effective region for extracting a road candidate region.

【0141】比較器3004およびカウンタ3005,
3006は、1次ラベリングの時に発生する仮ラベルの
前処理、つまり、不連続なラベル値を連続なラベル値に
変換する処理に使用される。カウンタ3005,300
6にはクロック信号CLKが入力され、カウンタ300
5の出力はラベルマッチングメモリLMMへ出力される
マッチングアドレスMAT ADDRになる。このアド
レスは比較器3004にも同時に与えられる。また、カ
ウンタ3006の出力はラベルマッチングメモリLMM
へ出力されるデータMAT DATAになる。比較器3
004は与えられたアドレスおよびデータを前述のよう
にして比較し、アドレスとデータの各値が一致する場合
にはカウンタ3006に信号を出力する。カウンタ30
06はこの信号を入力した場合にはMat DATAに
現在のカウンタの値を出力し、値を1つカウントアップ
する。
The comparator 3004 and the counter 3005
Reference numeral 3006 is used for preprocessing of temporary labels generated at the time of primary labeling, that is, processing for converting discontinuous label values into continuous label values. Counters 3005 and 300
6, a clock signal CLK is input, and the counter 300
The output of 5 is the matching address MAT ADDR output to the label matching memory LMM. This address is also given to the comparator 3004 at the same time. The output of the counter 3006 is a label matching memory LMM
Becomes the data MAT DATA to be output. Comparator 3
004 compares the given address and data as described above, and outputs a signal to the counter 3006 when the respective values of the address and data match. Counter 30
When the signal 06 is input, the current counter value is output to Mat DATA, and the value is incremented by one.

【0142】以上説明してきたラベリング処理の処理時
間は、各ランに沿って行われる2スキャンのラスタ走査
時間と、ラベル統合時間との和の時間を必要とした。し
かし、第16図に示されるラベルメモリLABELM1
606に前述したラベリングメモリKLMを使用して構
成することにより、1スキャンでラベリング処理を実行
することが出来る。すなわち、第31図に示されるよう
に、多値の入力画像3101が取り込まれた場合に、ラ
ベリングプロセッサKLP3102はラインレジスタ3
103およびラベルマッチングメモリ3104を使用し
て前述と同様にラベリング処理を実行する。そして、こ
のラベリングによって得られた各画素のラベル値は、各
ランの最終の画素の走査時点でラベル画像メモリ310
5にそのまま書き込まれる。なお、ラベル統合は行われ
ないため、各ラベルの値は不連続な値のままに記憶され
る。
The processing time of the labeling process described above requires the sum of the raster scan time of two scans performed along each run and the label integration time. However, the label memory LABELM1 shown in FIG.
By using the labeling memory KLM described above at 606, the labeling process can be executed in one scan. That is, as shown in FIG. 31, when a multi-valued input image 3101 is captured, the labeling processor KLP 3102
A labeling process is executed using the label 103 and the label matching memory 3104 in the same manner as described above. The label value of each pixel obtained by this labeling is stored in the label image memory 310 at the time of scanning of the last pixel of each run.
5 is written as it is. Since label integration is not performed, the value of each label is stored as a discontinuous value.

【0143】ラベリングメモリKLMは、前述したよう
に、各内部レジスタにコンパレータが対になって接続さ
れており、コンパレータでの比較結果が一致したレジス
タおよびアドレスセレクトされたレジスタに、一度に新
しいデータが書き込まれるものである。このKLMの特
徴によって1スキャンラベリングが可能になっている。
また、ラベリングプロセッサKLPは、本方式のアルゴ
リズムがハードウエア化されたものであり、高速ラベリ
ングを可能にするものである。
As described above, in the labeling memory KLM, comparators are connected to each of the internal registers in pairs, and new data is simultaneously stored in the register whose comparison result matches and the register whose address is selected. What is written. One-scan labeling is enabled by the characteristics of the KLM.
The labeling processor KLP is a hardware version of the algorithm of the present system, and enables high-speed labeling.

【0144】この1スキャンラベリング方式により、ラ
ベリング処理時間を今までの1/2以下に短縮すること
が可能になる。例えば、装置が8MHzのクロック信号
で動作している場合には、今までのラベリング処理時間
には、ウインドウを2スキャンするための66msec
と、ラベル統合に必要とされる時間とを必要とした。し
かし、この1スキャン方式によれば、1/2以下の33
msecでラベリング処理を行うことが出来る。
With this one-scan labeling method, it is possible to reduce the labeling processing time to half or less than before. For example, if the device is operating with a clock signal of 8 MHz, the labeling processing time up to now may be 66 msec for scanning two windows.
And the time required for label integration. However, according to this one-scan method, 33 or less of 1/2 is used.
The labeling process can be performed in msec.

【0145】また、通常の画素の走査は入力画像の画面
左上から右下に行うが、道路領域を抽出する画像処理に
おいては、目的とする画像は画像の下方に位置する。従
って、目的とする画像を走査する際に仮ラベルを記憶す
るメモリがオーバーフローする事態が発生する可能性が
ある。このため、走査を画面の右下から左上に行い、目
的とする画像を初めに走査することにより、目的とする
画像を常に取得できるようにする。つまり、目的とする
画像を最初に取得すれば、メモリのオーバーフローが発
生してもそのオーバーフローの時の画像走査は不要な画
像部分についての走査になり、目的とする画像を常に取
得することができる。
[0145] In addition, normal pixel scanning is performed from the upper left to the lower right of the screen of the input image. In the image processing for extracting the road area, the target image is located below the image. Therefore, there is a possibility that the memory for storing the temporary label overflows when the target image is scanned. For this reason, scanning is performed from the lower right to the upper left of the screen, and the target image is scanned first so that the target image can always be obtained. In other words, if the target image is obtained first, even if a memory overflow occurs, the image scanning at the time of the overflow becomes a scan of an unnecessary image portion, and the target image can always be obtained. .

【0146】次に、画像分割されて得られた「複数の領
域の併合手法」について説明する。「テンプレート画像
を用いた繰返しきい値処理による走行コースの抽出手
法」により道路候補領域が求められ、「明るさの違いに
注目した走行コース上の影や高輝度部分の抽出手段」に
より低輝度領域である影や高輝度領域が求められた。こ
の道路候補領域を基準にし、道路候補領域と強く繋がっ
ている低輝度領域や高輝度領域を道路候補領域に併合
し、一つの領域として扱い、これを走行コースとみな
す。このためには、各領域に隣接している共通境界長と
各領域の周囲長とを求め、繋がっている各領域どうしの
関係を記述する。この各領域どうしの関係の記述により
併合関係が表され、従来のようにラベルの付け替え操作
を行わなくても、領域と領域の併合処理をしたのと同じ
結果が得られる。なお、共通境界長は各領域に隣接して
いる画素の辺の長さに基づいて求まり、周囲長は各領域
の最外部の画素の辺の長さに基づいて求まる。
Next, the "method of merging a plurality of regions" obtained by dividing an image will be described. A road candidate area is obtained by "a method of extracting a traveling course by repeated threshold processing using a template image", and a low-luminance area is extracted by "an extraction means of a shadow or a high-luminance portion on the traveling course focusing on a difference in brightness". Shadows and high-luminance areas. Based on this road candidate area, a low-luminance area and a high-luminance area strongly connected to the road candidate area are merged into a road candidate area, treated as one area, and regarded as a traveling course. For this purpose, the common boundary length adjacent to each area and the perimeter of each area are determined, and the relationship between the connected areas is described. The description of the relationship between the regions indicates the merging relationship, and the same result as that of the merging process of the regions can be obtained without performing the label change operation as in the related art. Note that the common boundary length is determined based on the length of the side of the pixel adjacent to each area, and the perimeter is determined based on the length of the side of the outermost pixel of each area.

【0147】以下に本手法のアルゴリズムを示す。本手
法は二通りあり、第1に、逆L字のマスクを走査させる
逆L字マスク走査式手法があり、この手法は簡単なアル
ゴリズムでハードウエア化に適している。第2に、領域
の境界を局所的に探査する領域境界探査式手法があり、
この手法は必要な領域の境界のみを探査するため、少な
いメモリで処理できて有効である。
The algorithm of the present method will be described below. There are two types of this method. First, there is an inverted L-shaped mask scanning method for scanning an inverted L-shaped mask. This method is a simple algorithm and is suitable for hardware implementation. Secondly, there is an area boundary exploration method for locally exploring the boundary of the area.
Since this method searches only the boundary of a necessary area, it can be processed with a small memory and is effective.

【0148】第1の手法である逆L字マスク走査式手法
は、第32図に示される逆L字マスクをラベル画像の左
から右へ、上から下へ走査することにより実行される。
図示のマスクに現れるx画素は着目する画素であり、a
画素は着目画素xの上に位置する画素、b画素は着目画
素xの左隣に位置する画素である。例えば、第33図に
示される画素領域を想定する。同図に示される口は1つ
の画素を表しており、この口の中の数値はその画素のラ
ベル値を表している。本例の場合には、ラベル値1の領
域とラベル値4の領域とが隣接している。なお、図には
示されていないが、背景領域はラベル値が0になってい
る。
The first method, the inverted L-shaped mask scanning method, is executed by scanning the inverted L-shaped mask shown in FIG. 32 from left to right and from top to bottom of the label image.
The x pixel appearing in the illustrated mask is the pixel of interest, and a
The pixel is a pixel located above the pixel of interest x, and the pixel b is a pixel located to the left of the pixel of interest x. For example, assume the pixel area shown in FIG. The mouth shown in the figure represents one pixel, and the numerical value in this mouth represents the label value of that pixel. In the case of this example, the area of the label value 1 and the area of the label value 4 are adjacent to each other. Although not shown in the figure, the label value of the background area is 0.

【0149】各領域の周囲長obは、逆L字マスクを各
領域の行に沿って、つまり、ランに沿って走査すること
により求まる。具体的には、ラベル値1の領域の周囲長
ob1は次のように求まる。まず、逆L字マスクのx画
素を最上段のランの左端に位置する画素に合わせる。こ
の場合、a画素およびb画素は背景領域にあり、ラベル
値は0になっているため、この画素の2辺はラベル値1
の領域の周囲に位置していることが分かる。従って、周
囲長ob1をカウントするカウンタに2を加える。次
に、逆L字マスクを右に走査し、x画素を右隣の画素に
合わせる。この場合、a画素は背景領域にあり、b画素
は前回マスクを合わせたラベル値1の本領域内の画素に
ある。従って、この画素の1辺がラベル値1の本領域の
周囲に位置していることが分かり、カウンタにさらに1
を加える。このように逆L字マスクをランに沿ってラベ
ル値1の領域について走査することにより、周囲長ob
1は18になる。なお、周囲長obの単位は画素の辺の
数である。
The perimeter length ob of each area is obtained by scanning the inverted L-shaped mask along the row of each area, that is, along the run. Specifically, the perimeter ob1 of the area of the label value 1 is obtained as follows. First, the x pixel of the inverted L-shaped mask is matched with the pixel located at the left end of the uppermost run. In this case, the pixel a and the pixel b are in the background area and the label value is 0, so that two sides of this pixel have the label value 1
It can be seen that it is located around the region of. Therefore, 2 is added to the counter that counts the circumference length ob1. Next, the inverted L-shaped mask is scanned to the right, and the x pixel is adjusted to the right neighboring pixel. In this case, the pixel a is located in the background area, and the pixel b is located in a pixel in the main area having a label value of 1 with the previous mask. Therefore, it can be seen that one side of this pixel is located around the main area having the label value of 1, and the counter further stores 1
Add. By scanning the area of the label value 1 along the run with the inverted L-shaped mask in this manner, the circumference length ob
1 becomes 18. The unit of the perimeter ob is the number of sides of the pixel.

【0150】ラベル値4の領域の周囲長ob4も上記の
周囲長ob1と同様にして求められ、その値は20にな
る。また、ラベル値1の領域とラベル値4の領域との共
通境界長cbは次のようにして求めることが出来る。こ
の共通境界長cbは、ラベル値1の領域から見たラベル
値4の領域との共通境界長cb14と、ラベル値4の領
域から見たラベル値1の領域との共通境界長cb41と
で異なる場合がある。つまり、マスクが逆L字の形状を
しており、各画素の2近傍の画素しか考慮しないために
共通境界長に差が生じるのであるが、複数の領域の併合
処理に際しては何等問題とならない。なお、走査するマ
スクを着目画素の4近傍を見る十字形状にすれば、共通
境界長に差がでることはない。
The perimeter ob4 of the area of the label value 4 is also obtained in the same manner as the above perimeter ob1, and its value is 20. Further, the common boundary length cb between the area of the label value 1 and the area of the label value 4 can be obtained as follows. This common boundary length cb is different between a common boundary length cb14 with the label value 4 area as viewed from the label value 1 area and a common boundary length cb41 with the label value 1 area as viewed from the label value 4 area. There are cases. In other words, the mask has an inverted L-shape, and only two neighboring pixels of each pixel are taken into account, causing a difference in the common boundary length. However, there is no problem in the merging processing of a plurality of regions. It should be noted that if the mask to be scanned has a cross shape that looks at the vicinity of 4 of the pixel of interest, there is no difference in the common boundary length.

【0151】ラベル値1の領域から見たラベル値4との
共通境界長cb14は、周囲長oblを求める際のマス
ク走査によって求められる。この共通境界長cb14は
0になる。すなわち、ラベル値1の領域の各ランについ
て逆L字マスクを走査しても、a画素およびb画素には
ラベル値4の画素が現れないからである。
The common boundary length cb14 with respect to the label value 4 as viewed from the area of the label value 1 is obtained by mask scanning when obtaining the peripheral length obl. This common boundary length cb14 becomes zero. That is, even if the inverse L-shaped mask is scanned for each run in the area of the label value 1, the pixel of the label value 4 does not appear in the a pixel and the b pixel.

【0152】ラベル値4の領域から見たラベル値1の領
域との共通境界長cb41は、周囲長ob4を求める際
のマスク走査によって求めることが出来る。この共通境
界長cb41は3になる。すなわち、ラベル値4の領域
の2段目および3段目のランの先頭画素にマスクが位置
する場合、b画素にはラベル値1の画素が現れる。この
ため、3段目までのランについてのマスク走査により、
共通境界長cb41をカウントするカウンタの値は2に
なる。さらに、4段目のランの先頭位置にマスクが位置
する際には、マスクのa画素にはラベル値1の画素が現
れる。このため、カウンタに1が加えられてカウンタの
積算値は3になり、共通境界長cb41は3になる。な
お、共通境界長cbの単位は画素の辺の数である。
The common boundary length cb41 from the label value 4 region to the label value 1 region can be obtained by mask scanning when obtaining the peripheral length ob4. This common boundary length cb41 is 3. That is, when the mask is located at the first pixel of the second and third runs in the area with the label value 4, the pixel with the label value 1 appears at the b pixel. For this reason, the mask scan for the run up to the third stage
The value of the counter that counts the common boundary length cb41 is 2. Further, when the mask is located at the head position of the fourth run, a pixel having a label value of 1 appears at the a pixel of the mask. Therefore, 1 is added to the counter, the integrated value of the counter becomes 3, and the common boundary length cb41 becomes 3. The unit of the common boundary length cb is the number of sides of the pixel.

【0153】次に、このように求めた各領域間の共通境
界長および各領域の周囲長は、第34図に示されるラベ
ル間境界長マトリクスにその値が記憶される。同マトリ
クスの各列に付された数字0,1,2,…,j,…,
k、および各行に付された数字0,1,2,…,i,…
lはラベル値を示す。各列および各行の数値によって指
定される場所に記憶される数値mijは、ラベル値iの領
域から見たラベル値jの領域との共通境界長である。ま
た、k+1番目の列に記憶される数値ti は、ラベル値
iの領域の周囲長である。
Next, the values of the common boundary length between the regions and the perimeter of each region thus determined are stored in the inter-label boundary length matrix shown in FIG. The numbers 0, 1, 2,..., J,.
k, and the numbers 0, 1, 2,..., i,.
l indicates a label value. The numerical value mij stored at the location designated by the numerical value of each column and each row is the common boundary length with the region of the label value j as viewed from the region of the label value i. The numerical value ti stored in the (k + 1) -th column is the perimeter of the area of the label value i.

【0154】第33図に示された画素領域を例とする
と、ラベル値1の領域から見たラベル値4の領域との共
通境界長cb14の値は0であるため、同マトリクスの
1行4列に位置するメモリには0が記憶される。また、
ラベル値4の領域から見たラベル値1の領域との共通境
界長cb41の値は3であるため、同マトリクスの4行
1列に位置するメモリには3が記憶される。
Taking the pixel area shown in FIG. 33 as an example, the value of the common boundary length cb14 with the area of label value 4 as viewed from the area of label value 1 is 0. 0 is stored in the memory located in the column. Also,
Since the value of the common boundary length cb41 with respect to the area of the label value 1 as viewed from the area of the label value 4 is 3, 3 is stored in the memory located at the 4th row and the 1st column of the same matrix.

【0155】各領域の周囲長および各領域間の共通境界
長を求めてマトリクスを作成した後、各領域間の接続度
を計算する。この接続度は共通境界長と周囲長とに基づ
く次式により求まる。 接続度=X/min(A,B) ここで、Aはラベル値iの領域の周囲長、Bはラベル値
jの領域の周囲長であり、min(A,B)はA,Bの
各数値の内の小さい方の数値を表す。また、Xは次式で
表される各領域間の共通境界長の平均値である。 X=(X1+X2)/2 X1はラベル値iの領域から見たラベル値jの領域との
共通境界長、X2はラベル値jの領域から見たラベル値
iの領域との共通境界長である。上記のXを示す式は、
X1およびX2共に0でない(X1≠0,X2≠0)場
合に有効である。X2が0(X2=0)の場合にはXは
次式に示される。 X=X1 X1が0(X1=0)の場合にはXは次式に示される。 X=X2 計算した接続度が所定のしきい値以上であれば、ラベル
値iの領域とラベル値jの領域との繋がりは強く、各領
域は併合すべき関係にある。また、接続度が所定のしき
い値以下であれば、ラベル値iの領域とラベル値jの領
域との繋がりは薄く、各領域は併合すべき関係にはな
い。この併合関係は、第35図に示される特徴量リスト
の接続ラベル欄に記述される。
After the matrix is created by obtaining the perimeter of each area and the common boundary length between the areas, the connectivity between the areas is calculated. This connection degree is obtained by the following equation based on the common boundary length and the perimeter. Degree of connection = X / min (A, B) where A is the perimeter of the area of the label value i, B is the perimeter of the area of the label value j, and min (A, B) is each of A and B Represents the smaller of the numbers. X is the average value of the common boundary length between the respective areas represented by the following equation. X = (X1 + X2) / 2 X1 is the common border length with the label value j area viewed from the label value i area, and X2 is the common border length with the label value i area viewed from the label value j area. . The above expression for X is
This is effective when both X1 and X2 are not 0 (X1 ≠ 0, X2 ≠ 0). When X2 is 0 (X2 = 0), X is represented by the following equation. X = X1 When X1 is 0 (X1 = 0), X is represented by the following equation. X = X2 If the calculated connectivity is equal to or greater than a predetermined threshold, the connection between the area of the label value i and the area of the label value j is strong, and the areas are in a relationship to be merged. If the degree of connection is equal to or less than the predetermined threshold value, the connection between the area of the label value i and the area of the label value j is weak, and the areas do not have to be merged. This merging relationship is described in the connection label column of the feature amount list shown in FIG.

【0156】同リストのラベルNo.はラベル値であ
り、面積,重心はそのラベル値の領域の面積および重心
である。この面積および重心は前述のラベリング処理の
時に得られる。外接長方形とは、そのラベル値の領域内
の全ての画素を囲む長方形である。外接長方形は、辺と
辺との交点である4つの頂点の内、左上の頂点の座標t
L(x,y)と、右下の頂点の座標bR(x,y)とに
よって特定される。各座標は上述の境界の探査過程処理
の時に求められる。また、接続ラベル欄に記載されたラ
ベルNo.は、そのラベル値の領域と併合すべき関係に
ある領域のラベル値を示している。この欄に記載された
領域とさらに併合すべき領域がある場合には、図示のよ
うに、接続ラベルがさらにポインタにより繋げられる。
Label No. of the list Is the label value, and the area and the center of gravity are the area and the center of gravity of the area of the label value. The area and the center of gravity are obtained at the time of the labeling process described above. The circumscribed rectangle is a rectangle that surrounds all the pixels in the area of the label value. The circumscribed rectangle is the coordinate t of the upper left vertex of the four vertices that are the intersections of the sides.
L (x, y) and the coordinates bR (x, y) of the lower right vertex are specified. Each coordinate is obtained in the above-described boundary search process. In addition, the label No. described in the connection label column. Indicates the label value of the area that is to be merged with the area of the label value. When there is an area to be further merged with the area described in this column, as shown in the figure, the connection labels are further connected by a pointer.

【0157】また、同リストに記述された各特徴量は第
36図に示される各領域のものである。各領域にはラベ
ル値l1〜l4が付され、また、G1〜G4は各領域の
重心位置を示している。また、各領域には外接長方形が
描かれている。この長方形の上の1辺と領域との接点は
座標st(x,y)として表され、領域開始点tL
(x,y)から水平操作することにより求まる。座標s
tは後述する手法において利用される。
Each feature described in the list is for each area shown in FIG. Label values 11 to 14 are assigned to the respective regions, and G1 to G4 indicate the positions of the centers of gravity of the respective regions. A circumscribed rectangle is drawn in each area. The contact point between the upper side of this rectangle and the area is represented as coordinates st (x, y), and the area start point tL
It is obtained by performing a horizontal operation from (x, y). Coordinates s
t is used in a method described later.

【0158】ラベル値l1の領域とラベル値l2の領域
とは併合すべき関係にあるため、特徴量リストのラベル
NO.l1の行の接続ラベル欄にはラベル値l2が記述
される。さらに、ラベル値l1の領域は、ラベル値l3
の領域およびラベル値l4の領域とも併合すべき関係に
あるため、ラベル値l3およびl4の接続ラベルがポイ
ンタにより繋げられる。また、ラベルNo.l2〜l4
の各行の接続ラベル欄にも同様な考え方で各領域間の接
続関係が記述される。
Since the area of the label value 11 and the area of the label value 12 are to be merged, the label NO. The label value l2 is described in the connection label column of the line l1. Further, the area of the label value 11 is the label value 13
And the region of label value l4, the connection labels of label values l3 and l4 are linked by a pointer. In addition, the label No. l2 to l4
The connection relationship between the areas is described in the connection label column of each line in the same way.

【0159】次に、領域境界探査式手法について説明す
る。まず、対象とする領域に外接する長方形を描き、こ
の外接長方形と領域とが接する座標st(x,y)に位
置する探索開始画素を求める。そして、この探索開始画
素の8近傍に位置する画素について調査する。8近傍に
位置する各参照画素には、第37図に示されるように位
置No.を付す。つまり、着目画素の上に位置するN
o.を0とし、時計回りに順に番号を付す。探索開始画
素の次に探索すべき画素の座標は、第38図(a),
(b)に表された画素参照テーブルを用いて決定する。
同図(a)に示されるテーブルは画素の探索を時計回り
(右回り)に実行する際に参照されるテーブルであり、
同図(b)に示されるテーブルは画素の探索を反時計回
り(左回り)に実行する際に参照されるテーブルであ
る。テーブルの括弧{}に挾まれた0〜7の数値は、第
37図の参照画素の位置No.に対応するものである。
Next, an area boundary search method will be described. First, a rectangle circumscribing the target area is drawn, and a search start pixel located at coordinates st (x, y) where the circumscribed rectangle and the area are in contact is determined. Then, the pixels located in the vicinity of 8 of the search start pixel are examined. Each reference pixel located in the vicinity of No. 8 has a position No. 8 as shown in FIG. Is attached. That is, N located above the pixel of interest
o. Is set to 0, and numbers are sequentially assigned in the clockwise direction. The coordinates of the pixel to be searched next to the search start pixel are shown in FIG.
The determination is made using the pixel reference table shown in FIG.
The table shown in FIG. 3A is a table that is referred to when a search for a pixel is executed clockwise (clockwise).
The table shown in FIG. 6B is a table that is referred to when a search for a pixel is executed in a counterclockwise direction (counterclockwise). Numerical values of 0 to 7 between brackets {} in the table correspond to the position No. of the reference pixel in FIG. It corresponds to.

【0160】次に探査すべき画素は、前回の画素位置に
対する今回の画素位置に対応する参照画素位置No.を
求め、この位置No.に一致するテーブルの行No.の
列No.を参照することにより決定される。画素参照テ
ーブルを用いた探索画素の決定方式について以下に具体
的に説明する。画素領域の境界部が第39図のように形
成されている場合を想定する。同図の斜線が付された口
はラベル値が0ではない画素を示している。前回探索し
た画素を記号△で示し、現在探索する画素を記号○で示
し、次に探索すべき画素を記号◎で示す。
The next pixel to be searched is the reference pixel position No. corresponding to the current pixel position with respect to the previous pixel position. Is obtained, and this position No. Row No. of the table that matches Column No. Is determined by referring to. A method for determining a search pixel using the pixel reference table will be specifically described below. Assume that the boundary of the pixel area is formed as shown in FIG. The shaded mouths in the figure indicate pixels whose label value is not 0. The previously searched pixel is indicated by the symbol △, the pixel currently searched for is indicated by the symbol 、, and the pixel to be searched next is indicated by the symbol ◎.

【0161】前回の画素位置△に対する今回の画素位置
○は、第37図の参照画素位置No.では1に対応す
る。領域の境界付近の画素を右回りに探索することにす
ると、画素参照テーブルは第38図(a)のテーブルを
参照することになる。参照画素位置No.は1であるた
め、行No.が1の列No.{7,0,1,2,3,
4,5,6}を参照する。なお、行No.は最上段の行
が0であり、順に1〜7となっている。また、列No.
には参照すべき画素のNo.が全て記されており、画素
の8近傍の参照をこの順番に従って行うことにより、通
常のアドレス計算におけるモジュロ計算を避けることが
出来る。
The current pixel position △ with respect to the previous pixel position △ is the reference pixel position No. in FIG. Corresponds to 1. If a pixel near the boundary of the area is searched clockwise, the pixel reference table refers to the table in FIG. 38 (a). Reference pixel position No. Is 1, the row No. Is the column No. of 1 $ 7,0,1,2,3
4, 5, 6}. Note that row No. Is 0 in the top row and is 1 to 7 in order. In addition, column No.
Is the number of the pixel to be referred to. Are all described. By referring to the eight neighborhoods of the pixel in this order, it is possible to avoid the modulo calculation in the normal address calculation.

【0162】すなわち、列No.は7から始まっている
ため、次に探査すべき画素は現在位置○の斜め左上に位
置する画素◎になる。画素◎は背景領域であり、ラベル
値は0であるため、列No.に従って次の画素を探索す
る。つまり、次の参照画素位置No.は0であるため、
現在位置○の上に位置する画素を探索する。この画素も
背景領域にあるため、さらに、列No.に従って参照画
素位置No.が1の画素を探索する。この画素はラベル
値を持っており、0ではないため、次に探索する画素の
基準をこの位置No.1の画素におき、この8近傍につ
いて上記と同様に探索する。そして、領域の境界に沿っ
た各画素について上記の処理を行い、探索開始画素に戻
るまで同様の処理を各画素について繰り返す。
That is, the column No. Starts from 7, the next pixel to be searched is a pixel ◎ located diagonally upper left of the current position ○. Pixel ◎ is a background area, and the label value is 0. To search for the next pixel. That is, the next reference pixel position No. Is 0, so
Search for a pixel located above the current position ○. Since this pixel is also in the background area, the column No. According to the reference pixel position No. Searches for one pixel. Since this pixel has a label value and is not 0, the reference of the next pixel to be searched is determined by this position No. In one pixel, a search is made for these eight neighborhoods in the same manner as described above. Then, the above processing is performed for each pixel along the boundary of the area, and the same processing is repeated for each pixel until the pixel returns to the search start pixel.

【0163】また、この探索の処理において、次の規則
に従った処理を行うことにより、ラベル値iの自身の領
域の周囲長obi およびラベル値jの隣接する領域との
共通境界長cbijを求めることが出来る。つまり、現在
位置の上下左右の4近傍に隣接する領域にラベル値jが
存在すれば、共通境界長cbijをカウントするカウンタ
に1を加算する。同時に、自己の周囲長obi をカウン
トするカウンタに1を加算する。また、現在位置の4近
傍に自身のラベル値iと同一のラベル値の画素が存在し
ない場合には、自己の周囲長のカウンタに1を加算す
る。
In this search processing, the processing according to the following rules is performed to obtain the perimeter length obi of the own area of the label value i and the common boundary length cbij between the adjacent area of the label value j. I can do it. In other words, if the label value j exists in an area adjacent to the vicinity of the upper, lower, left, and right sides of the current position, 1 is added to the counter that counts the common boundary length cbij. At the same time, it adds 1 to a counter that counts its own perimeter obi. If there is no pixel having the same label value as its own label value i in the vicinity of 4 at the current position, 1 is added to the counter of its own perimeter.

【0164】次に、求めた周囲長および共通境界長に基
づき、逆L字マスク操作式手法における計算と同様にし
て各領域間の接続度を求める。これと同時に前述と同様
にして特徴量リストを作成する。この特徴量リストの接
続ラベルには各領域間の接続関係が記述され、複数の領
域の併合関係が判断される。つまり、本手法によって
も、各領域のラベルの付け替え操作を行わなくとも各領
域の併合関係が判明する。なお、上記の境界探査は右回
りに行ったが、境界探査を左回りに実行する場合には、
第38図(b)に示される左回り用の画素参照テーブル
を用いることにより、右回りと同様にして処理を行うこ
とが可能である。
Next, based on the determined perimeter and common boundary length, the degree of connection between the respective regions is obtained in the same manner as in the calculation using the inverted L-shaped mask operation method. At the same time, a feature amount list is created in the same manner as described above. The connection label between the regions is described in the connection label of the feature amount list, and the merging relationship of a plurality of regions is determined. That is, even with this method, the merging relationship of each area can be determined without performing a label change operation of each area. Although the above boundary search was performed clockwise, if the boundary search is performed counterclockwise,
By using the counterclockwise pixel reference table shown in FIG. 38 (b), it is possible to perform processing in the same manner as clockwise.

【0165】このように画素参照テーブルを用いること
により、速い境界探査が可能になる。つまり、探索の基
準となる画素の8近傍の全ての画素について調査する必
要は無い。また、領域の境界部付近の画素のみを探索す
れば良く、領域内の全ての画素について探索する必要が
無くなる。従って、処理時間は短縮される。
By using the pixel reference table as described above, a fast boundary search can be performed. In other words, it is not necessary to check all the pixels in the vicinity of the pixel 8 serving as the reference for the search. Further, only the pixels near the boundary of the region need to be searched, and it is not necessary to search for all the pixels in the region. Therefore, processing time is reduced.

【0166】以上説明した各手法によれば、従来のよう
にラベルの付け替え走査を行わずに各分割領域間の併合
関係を判断することが出来る。つまり、「テンプレート
画像を用いた繰返しきい値処理による走行コースの抽出
手法」で得られた道路候補領域と、「明るさの違いに注
目した走行コース上の影や高輝度部分の抽出手段」で得
られた低輝度および高輝度領域とが併合され、現実に即
した走行コース領域を得ることが出来る。
According to each of the methods described above, the merging relationship between the divided areas can be determined without performing the label replacement scan as in the related art. In other words, the road candidate area obtained by the “extraction method of the traveling course by the repetitive threshold value processing using the template image” and the “extraction means of the shadow and the high luminance portion on the traveling course focusing on the difference in brightness” are used. The obtained low-brightness and high-brightness areas are merged, and a real-world running course area can be obtained.

【0167】次に、「走行可能範囲を求める手段」につ
いて説明する。本手段は、「テンプレート画像を用いた
繰返しきい値処理による走行コースの抽出手法」,「繰
返しきい値処理における特徴量ヒストグラムの形状に基
づくしきい値設定手段」,「明るさの違いに注目した走
行コース上の影や高輝度部分の抽出手段」によって求め
られた走行コース画像から最終的な走行可能範囲、すな
わち、道路端座標を求めるものである。
Next, the "means for obtaining the travelable range" will be described. This means is based on “a method of extracting a running course by repeated threshold processing using template images”, “threshold setting means based on the shape of the feature histogram in repeated threshold processing”, and “focusing on differences in brightness. The final travelable range, that is, road end coordinates, is obtained from the traveling course image obtained by the “extraction means for shadows and high-luminance portions on the traveling course”.

【0168】第40図は本手法による走行コース認識シ
ステムの処理全体の流れを示すフローチャートである。
まず、カラーカメラ入力装置によって走行コースの画像
情報を取り込み、取り込まれたR,G,B画像を前途の
ようにして明度I,彩度Sの各画像に変換する。変換さ
れた各画像に基づき、カラー処理装置において明度Iを
特徴量とするヒストグラムおよび彩度Sを特徴量とする
ヒストグラムを前途のように作成する(ステップ400
1)。次に、作成した各ヒストグラムに基づき、「テン
プレート画像を用いた繰返しきい値処理による走行コー
スの抽出手法」により道路候補領域を抽出し、小領域を
除去する(ステップ4002)。
FIG. 40 is a flow chart showing the overall processing flow of the traveling course recognition system according to this method.
First, image information of a traveling course is captured by a color camera input device, and the captured R, G, and B images are converted into brightness I and saturation S images as before. Based on each of the converted images, the color processing apparatus creates a histogram using the lightness I as a feature and a histogram using the saturation S as a feature (step 400).
1). Next, based on each of the created histograms, a road candidate area is extracted by a “running course extraction method using repeated threshold processing using a template image”, and small areas are removed (step 4002).

【0169】次に、本手法により、抽出した道路候補領
域の道路端の点列を評価する(ステップ4003)。そ
して、この道路端の点列の評価結果に基づき、抽出した
道路候補領域は単調路か否かを判断する(ステップ40
04)。道路らしい単調路である場合には、さらに、求
まった複数の各点列間の関係を比較し、評価する(ステ
ップ4005)。そして、この評価結果を最終的に出力
する(ステップ4006)。この後、今回入力された画
像に対する点列は求められたものとし、次の画像に対す
る処理を実行する。
Next, according to this method, a sequence of points at the road end of the extracted road candidate area is evaluated (step 4003). Then, based on the evaluation result of the point sequence at the road end, it is determined whether or not the extracted road candidate area is a monotone road (step 40).
04). If the road is a monotonous road, the relation between the obtained plurality of point sequences is further compared and evaluated (step 4005). Then, the evaluation result is finally output (step 4006). Thereafter, it is assumed that a dot sequence for the image input this time has been obtained, and the process for the next image is executed.

【0170】また、ステップ4004での判断結果が道
路らしさが低くて単調路でない場合には、「明るさの違
いに注目した走行コース上の影や高輝度部分の抽出手
段」により、低輝度領域が有ればこれを抽出する(ステ
ップ4007)。そして、求められた低輝度領域と道路
候補領域とを併合し、本手法により道路端の点列を評価
する(ステップ4008)。この道路端の点列の評価結
果に基づき、排出した道路候補領域は単調路か否かを判
断する(ステップ4009)。単調路である場合には、
ステップ4005以降の処理を実行し、次の画像に対す
る処理に移行する。
If the result of the determination in step 4004 is that the road-likeness is low and the road is not a monotonous road, the means for extracting shadows and high-brightness parts on the traveling course focusing on the difference in brightness is used. If there is, this is extracted (step 4007). Then, the obtained low-luminance area and the road candidate area are merged, and a point sequence at the road end is evaluated by this method (step 4008). Based on the evaluation result of the point sequence at the road end, it is determined whether or not the discharged road candidate area is a monotone road (step 4009). If the road is monotonous,
The processing after step 4005 is executed, and the processing shifts to processing for the next image.

【0171】また、単調路でない場合には、次に、「明
るさの違いに注目した走行コース上の影や高輝度部分の
抽出手段」により、高輝度領域が有ればこれを抽出する
(ステップ4010)。そして、求めた高輝度領域と道
路候補領域とを併合し、本手法により道路端の点列を評
価する(ステップ4011)。この道路端の点列の評価
結果に基づき、抽出した道路候補領域は単調路か否かを
判断する(ステップ4012)。単調路である場合に
は、ステップ4005以降の処理を実行し、次の画像に
対する処理に移行する。単調路でない場合には、低輝度
領域および高輝度領域を道路候補領域に併合し、3領域
を併合した領域から得られる道路端の点列を評価する
(ステップ4013)。この後ステップ4005以降の
処理を実行し、次の画像に対する処理に移行する。
If the road is not a monotonous road, then, if there is a high-luminance area, if there is a high-luminance area, it is extracted by "extraction means for a shadow or a high-luminance portion on the traveling course paying attention to the difference in brightness" ( Step 4010). Then, the obtained high-luminance area and the road candidate area are merged, and the point sequence at the road end is evaluated by this method (step 4011). Based on the evaluation result of the point sequence at the road end, it is determined whether or not the extracted road candidate area is a monotone road (step 4012). If the road is a monotone road, the processing after step 4005 is executed, and the processing shifts to the processing for the next image. If the road is not a monotone road, the low-brightness region and the high-brightness region are merged into the road candidate region, and a point sequence at the road end obtained from the region into which the three regions are merged is evaluated (step 4013). After that, the processing after step 4005 is executed, and the processing shifts to the processing for the next image.

【0172】次に、上記の道路候補領域の道路端の点列
座標を求める手法について以下に説明する。例えば、第
41図に示される画像領域が得られた場合を想定する。
図の左上を原点とし、x座標は水平方向を右に向かって
正とし、y座標は垂直方向を下に向かって正とする。こ
の画像に示された道路領域には切れ込みが存在し、ま
た、ノイズ等により画像情報が得られなかった個所が散
在する。同図に示される画像の各画素にラベリング処理
が行われ、この処理結果、得られる画素領域が第42図
のように示されたものとする。同図の斜線部はラベル値
が0ではなく、あるラベル値を持った画素とする。な
お、斜線のない画素はラベル値が0の背景領域に位置す
る画素である。また、3×3個の画素を囲む枠4201
はウィンドウWであり、ウィンドウWの中に存在する斜
線画素(0でない画素値を有する画素)の数はヒストグ
ラムの値になる。図示に位置する場合のウィンドウWに
よるヒストグラムの値は5である。また、図示のウィン
ドウWは3×3のウィンドウになっているが、5×5等
の他の大きさのウィンドウであっても良い。
Next, a method of obtaining the point sequence coordinates of the road edge of the road candidate area will be described below. For example, assume that the image area shown in FIG. 41 is obtained.
The origin is at the upper left of the figure, the x coordinate is positive in the horizontal direction to the right, and the y coordinate is positive in the vertical direction downward. There are cuts in the road area shown in this image, and places where image information could not be obtained due to noise or the like are scattered. It is assumed that a labeling process is performed on each pixel of the image shown in FIG. 42, and a pixel region obtained as a result of this process is as shown in FIG. The hatched portion in the figure is a pixel having a certain label value instead of a label value of zero. Note that pixels without oblique lines are pixels located in the background area where the label value is 0. Also, a frame 4201 surrounding 3 × 3 pixels
Is a window W, and the number of oblique pixels (pixels having pixel values other than 0) existing in the window W is a histogram value. The value of the histogram based on the window W in the case of the position shown in FIG. Although the illustrated window W is a 3 × 3 window, it may be a window of another size such as 5 × 5.

【0173】まず、ウィンドウWを画像の中央部から左
に向けて水平に走査する。なお、画像の中央部からウィ
ンドウW走査するのは、処理の開始時だけである。移動
しながら各位置におけるウィンドウWのヒストグラム値
を求める。このヒストグラム値を監視しながらウィンド
ウWを移動し、所定のしきい値以下のヒストグラム値が
連続して得られた場合、つまり、ウィンドウW内の斜線
画素の密度が低くなった場合、ウィンドウWは道路領域
から外れたものと判断する。そして、ヒストグラム値が
所定のしきい値以下になった最初のウィンドウWの位置
を左側の道路端の点列座標XLとする。次に、ウィンド
ウWを右側へ向けて水平走査し、ウィンドウW内のヒス
トグラム値が連続して所定のしきい値以下になった場
合、このヒストグラム値の変化する最初のウィンドウW
の位置を右側の道路端の点列座標XRとする。
First, the window W is horizontally scanned from the center of the image to the left. The window W is scanned from the center of the image only at the start of the processing. The histogram value of the window W at each position is obtained while moving. When the window W is moved while monitoring the histogram value and a histogram value equal to or less than a predetermined threshold value is continuously obtained, that is, when the density of the hatched pixels in the window W decreases, the window W It is determined that the vehicle is out of the road area. Then, the position of the first window W where the histogram value has become equal to or less than the predetermined threshold value is set as the point sequence coordinates XL of the left road end. Next, the window W is horizontally scanned to the right, and when the histogram value in the window W continuously falls below a predetermined threshold value, the first window W in which the histogram value changes
Is set as the point sequence coordinate XR of the right road end.

【0174】次に、ウィンドウWの位置するY座標を1
つ減らし、ウィンドウWを画像の上方へ移動して水平走
査位置をずらす。そして、上記の最初の水平走査により
得られた道路端座標XL,XRから道路領域の中央位置
を式(XR−XL)/2の計算をすることにより求め
る。この中央位置をウィンドウWの走査開始位置とし、
ウィンドウWを左右に走査する。この走査においても上
記と同様にしてウィンドウW内のヒストグラム値を監視
し、ヒストグラム値の変化する位置を道路端の座標とす
る。以下、水平走査位置のY座標が地平線位置になるま
で同様の処理を繰り返すことにより、左右の道路端の一
連の点列座標を得ることが出来る。
Next, the Y coordinate at which the window W is located is set to 1
The horizontal scanning position is shifted by moving the window W upward of the image. Then, the center position of the road area is obtained from the road end coordinates XL and XR obtained by the first horizontal scanning by calculating Expression (XR-XL) / 2. This center position is set as the scanning start position of the window W,
The window W is scanned right and left. Also in this scanning, the histogram value in the window W is monitored in the same manner as described above, and the position where the histogram value changes is set as the coordinates of the road edge. Hereinafter, by repeating the same processing until the Y coordinate of the horizontal scanning position becomes the horizon position, a series of point sequence coordinates of the left and right road edges can be obtained.

【0175】また、このウィンドウWの走査において、
走査開始位置のウィンドウWから得られるヒストグラム
値が最初から所定のしきい値以下であり、しかも、ウィ
ンドウWを左側へ走査して得られるヒストグラム値が連
続して所定のしきい値以下の場合には、中央位置が道路
端座標になってしまう。しかし、この場合にはウィンド
ウWの走査方向を逆の右側に変える。そして、所定のし
きい値以上のヒストグラム値が連続して得られた場合に
は、最初に所定のしきい値以上のヒストグラム値が得ら
れたウィンドウWの位置を左側の道路端の座標とする。
右側の道路端の座標は、ウィンドウWをさらに右側に走
査し、ヒストグラム値の変化する位置を求めることによ
り判明する。
In scanning the window W,
When the histogram value obtained from the window W at the scanning start position is equal to or less than the predetermined threshold value from the beginning, and the histogram value obtained by scanning the window W to the left is continuously equal to or less than the predetermined threshold value. , The center position becomes the road end coordinates. However, in this case, the scanning direction of the window W is changed to the opposite right side. When the histogram values equal to or more than the predetermined threshold value are continuously obtained, the position of the window W where the histogram value equal to or more than the predetermined threshold value is obtained first is set as the coordinates of the left road edge. .
The coordinates of the road edge on the right side can be found by scanning the window W further rightward and finding the position where the histogram value changes.

【0176】次に、このように求めた道路端の点列座標
は領域の境界付近に存在するため、各点を繋ぐことによ
り得られる境界線は一様に滑らかなのもではない。この
ため、ある1点の前後に位置する各点とこの1点とがな
す角度を点列の全点について計算し、この分散値を滑ら
かさの基準とする。また、得られた角度が鋭角のときは
その点は除去して計算する。このように左右の道路端の
各点列座標を平滑化した後、これら点列座標を実空間へ
射影変換する。この射影変換は自律走行車に取り付けた
カラーカメラの俯角,高さ,焦点距離に基づいて行われ
る。
Next, since the point sequence coordinates of the road end obtained in this way exist near the boundary of the area, the boundary line obtained by connecting the points is not uniformly smooth. For this reason, the angles formed by each point located before and after a certain point and this one point are calculated for all the points in the point sequence, and this variance value is used as a reference for smoothness. When the obtained angle is an acute angle, the point is removed for calculation. After smoothing the point sequence coordinates of the left and right road edges in this way, these point sequence coordinates are projectively transformed into the real space. This projective transformation is performed based on the depression angle, height, and focal length of the color camera attached to the autonomous vehicle.

【0177】さらに、この射影変換後の点列において、
左右の点列を一組として左右の各点列間の距離、つま
り、道路幅を求める。そして、この道路幅が走行車の車
体幅より狭くなる点の数を数え、点列の全点数に対する
この狭い幅の点数を計算する。全点数に対する狭い幅の
点数の比率が小さい場合には、狭い幅の点は道路端の点
としてはふさわしくないため、これら各点は除去する。
Furthermore, in the point sequence after the projective transformation,
The distance between the left and right point sequences, that is, the road width, is determined using the left and right point sequences as a set. Then, the number of points where the road width becomes narrower than the vehicle body width of the traveling vehicle is counted, and the points of this narrow width with respect to all points in the point sequence are calculated. When the ratio of the points of the narrow width to the total number of points is small, the points of the narrow width are not suitable as the road end points, and thus these points are removed.

【0178】また、この道路端の点列の評価に際して、
最初に求めた一組の左右端によって定まる道路幅と差の
少ない左右の組を数える。差の少ない左右の組が全部の
組に対して占める比率が大きい場合、つまり、左右の道
路端列がある程度平行している場合には、道路らしさと
しての評価は最も高くなり、単調路として判断される。
このように単調路として判断される場合には、第40図
に示されたフローチャートのステップ4003,400
8,4011の処理をしなくても道路端を得ることが出
来る。
When evaluating the point sequence at the road end,
Count the left and right pairs that have a small difference from the road width determined by the pair of left and right edges determined first. If the ratio of the left and right pairs with a small difference to the total pair is large, that is, if the left and right road end rows are parallel to some extent, the evaluation as road-likeness is the highest, and it is determined as a monotone road. Is done.
When it is determined that the road is a monotonous road, steps 4003 and 400 of the flowchart shown in FIG.
The road edge can be obtained without performing the processing of 8,4011.

【0179】次に、自律走行車が道路端に極端に近付き
過ぎた場合における、道路左右端の点列の補正手段につ
いて説明する。第43図(a)〜(d)は自律走行車が
道路端に近付く過程を示している。同図(a)は自律走
行車が曲率のきついカーブ手前に位置している場合を示
している。この場合には、自律走行車に取り付けられた
カラーカメラには、左側の道路端Lおよび右側の道路端
Rが視野内に捕らえられている。道路のカーブの曲率が
きつい場合、同図(a)に位置していた自律走行車は同
図(b)に示される位置に移動する。この場合、右側の
道路端Rはカメラの視野から消える。
Next, a description will be given of a means for correcting the point sequence at the left and right ends of the road when the autonomous vehicle is extremely close to the road edge. FIGS. 43 (a) to 43 (d) show a process in which an autonomous vehicle approaches a road edge. FIG. 3A shows a case where the autonomous traveling vehicle is located just before a sharp curve. In this case, the left road end L and the right road end R are captured in the field of view by the color camera attached to the autonomous vehicle. When the curvature of the road curve is steep, the autonomous vehicle located in FIG. 11A moves to the position shown in FIG. In this case, the right road edge R disappears from the field of view of the camera.

【0180】さらに、自律走行車は同図(c)に示され
る位置に移動し、テンプレートに占める道路外領域の比
率は段々高くなる。図示の斜線部は道路外領域を示して
いる。さらに、自律走行車は同図(d)に示される位置
に移動する。この場合、カメラの視野には左側の道路端
および道路外領域の左側の境界部が捕らえられている。
また、テンプレート画像に占める道路外領域の占める比
率は高くなり、道路外領域が走行路コースと誤認され
る。この結果、左側の道路端は右側の道路端Rとして誤
認され、道路外領域の左側の境界は左側の道路端Lと誤
認される。
Further, the autonomous vehicle moves to the position shown in FIG. 17C, and the ratio of the area outside the road in the template gradually increases. The shaded area in the figure indicates the area outside the road. Further, the autonomous vehicle moves to the position shown in FIG. In this case, the left side of the road edge on the left side and the left side boundary of the area outside the road are captured in the field of view of the camera.
In addition, the ratio of the area outside the road to the template image increases, and the area outside the road is mistaken for the traveling course. As a result, the left road edge is erroneously recognized as the right road edge R, and the left boundary of the area outside the road is erroneously recognized as the left road edge L.

【0181】しかし、順次撮像される画像情報から得ら
れる道路端の点列は、前回画像における右側の点列が今
回画像において極端に左側に位置する点列になることは
ない。また、逆に、前回画像における左側の点列が今回
画像において極端に右側に位置する点列になることはな
い。従って、1処理サイクル前の画像情報から得た点列
情報を記憶保持しておき、今回の画像情報から得た点列
とこの前回の画像情報から得た点列との距離を後述する
ように計算する。そして、例えば、前回求めた右側の道
路端の点列と今回求めた右側の道路端の点列との距離が
離れており、前回の右側点列が今回の左側点列に近い場
合には、左右の道路端の位置が逆転したものと判断す
る。そして、今回得た道路端の右側と左側とを入れ替え
る。
However, the point sequence at the road end obtained from the sequentially captured image information does not become a point sequence in which the right point sequence in the previous image is located extremely leftward in the current image. Conversely, the point sequence on the left side in the previous image does not become a point sequence extremely located on the right side in the current image. Therefore, the point sequence information obtained from the image information one processing cycle ago is stored and held, and the distance between the point sequence obtained from the current image information and the point sequence obtained from the previous image information will be described later. calculate. Then, for example, if the distance between the right-hand point sequence obtained at the last time and the right-hand point sequence obtained this time is far away, and the last right-point sequence is close to the current left-point sequence, It is determined that the positions of the left and right road edges have been reversed. Then, the right side and the left side of the road edge obtained this time are switched.

【0182】これを第43図に示される画像を用いて説
明する。同図(c)の画像を前回得られた画像とし、左
側の道路端の点列をLi-1 と表現する。同図(d)の画
像を今回求めた画像とし、誤認している左側の道路端の
点列をLi 、誤認している右側の道路端の点列をRi と
表現する。左右の道路端の点列が逆転しているか否かの
判断は、前回の点列Li-1 が今回の点列Li ,Ri のう
ちどちらに近いかを判断することにより行う。前回の点
列Li-1 が今回の点列Ri に近い場合には、左右の道路
端の点列は逆転したものと判断する。
This will be described with reference to the image shown in FIG. The image in FIG. 11C is the image obtained last time, and the point sequence at the left side of the road is represented as Li-1. The image shown in FIG. 3D is the image obtained this time, and the point sequence on the left road edge that is misidentified is represented by Li, and the point sequence on the right road edge that is misidentified is represented by Ri. The determination as to whether or not the point sequence at the left and right road edges is reversed is made by determining which of the current point sequence Li and Ri is closer to the previous point sequence Li-1. When the previous point sequence Li-1 is close to the current point sequence Ri, it is determined that the right and left road end point sequences are reversed.

【0183】一般的に、この点列の近さの判断は次のよ
うに行う。つまり、今回の画像から得た左側の点列を1
グループ、右側の点列をもう1つのグループとし、前回
の左側または右側の点列がこれら各グループのうちのど
ちらのグループに近いかを判断することにより行う。こ
のどちらのグループに近いかの判断は、以下に詳述する
マハラノビスの汎距離によって決定する。第44図はこ
のマハラノビスの汎距離を説明するための図である。
Generally, the closeness of the point sequence is determined as follows. That is, the left point sequence obtained from the current image is 1
The point sequence on the right side of the group is regarded as another group, and it is determined by judging which of the groups the previous point sequence on the left or right side is closer to. The determination as to which of these groups is closer is determined by Mahalanobis' generalized distance, which will be described in detail below. FIG. 44 is a diagram for explaining the Mahalanobis' generalized distance.

【0184】前回の画像情報による左側点列Li-1 (ま
たは右側点列Ri-1 )の点を(x,y)、今回の画像情
報による左側点列Li の点を(x1j,y1j)、今回の画
像情報による右側点列Ri の点を(x2j,y2j)とす
る。前回の点列の点(x,y)が今回の点列Li とRi
とのうちのどちらに近いかは、マハラノビスの汎距離を
点列Li-1 (または点列Ri-1 )の全点に対して以下の
ように計算し、距離の短い点が多く属すほうの点列に近
いものとする。また、今回の画像により求まった点列が
直線の時には、この直線までの距離を計算する。
The point of the left point sequence Li-1 (or right point sequence Ri-1) based on the previous image information is (x, y), the point of the left point sequence Li based on the current image information is (x1j, y1j), The point of the right point sequence Ri based on the current image information is (x2j, y2j). The points (x, y) of the previous point sequence are the current point sequences Li and Ri.
The Mahalanobis' general distance is calculated for all points in the point sequence Li-1 (or the point sequence Ri-1) as follows, and the point to which many short-point points belong is determined. It is assumed to be close to a point sequence. When the point sequence obtained from the current image is a straight line, the distance to this straight line is calculated.

【0185】まず、点列Li 上の各点について、x方向
成分の平均値μ11,y方向成分の平均値μ12,x方向成
分の分散値σ11,y方向成分の分散値σ12,x,y各方
向の共分散値σ112 および相関係数ρ1 を求める。ここ
で、ni は点列Li 上に位置する点の数である。なお、
点列Ri 上の各点についても以下の式と同様な式により
求めることが出来る。 μ11=Σx1j/n1 ,μ12=Σy1j/n1 σ11=Σ(x1j−μ11)/(n1 −1) σ12=Σ(y1j−μ12)/(n1 −1) σ112 =Σ(x1j−μ11)(y1j−μ12)/(n1 −
1) p1 =σ112 /σ11×σ12 これら各数値に基づいて、前回の点列の点(x,y)と
今回の点列Li の点(x1j,y1j)との間のマハラノビ
スの汎距離D1 を次式により求めることが出来る。 D1 ={[(x−μ11)/σ11]+[(y−μ
12)/σ12]−2ρ1 [(x−μ11)/σ11]×
[(y−μ12)/σ11]}/(1−ρ1 ) また、同様に前回の点列の点(x,y)と今回の点列R
i の点(x2j,y2j)との間のマハラノビスの汎距離D
2 を次式により求めることが出来る。 D2 ={[(x−μ21)/σ21]+[(y−μ
22)/σ22]−2ρ2 [(x−μ21)/σ21]×
[(y−μ22)/σ22]}/(1−ρ2 ) 上記の各式に基づいて各汎距離を計算した結果、D1
>D2 が成立する場合には、前回の点(x,
y)は今回の右側の道路端の点列Ri に近いことにな
る。また、D1 >D2 が成立しない場合には、
逆に、前回の点(x,y)は今回の左側の道路端の点列
Li に近いことになる。
First, for each point on the point sequence Li, the average value μ11 of the x direction component, the average value μ12 of the y direction component, the variance value σ11 of the x direction component, the variance value σ12 of the y direction component, x, y The direction covariance value σ112 and the correlation coefficient ρ1 are obtained. Here, ni is the number of points located on the point sequence Li. In addition,
Each point on the point sequence Ri can also be obtained by the same equation as the following equation. μ11 = Σx1j / n1, μ12 = Σy1j / n1 σ11 2 = Σ (x1j-μ11) 2 / (n1 -1) σ12 2 = Σ (y1j-μ12) 2 / (n1 -1) σ112 = 112 (x1j-μ11 ) (Y1j-μ12) / (n1-
1) p1 = σ112 / σ11 × σ12 based on respective numbers, points of the previous sequence of points (x, y) and the point of this sequence of points Li (x1j, generalized distance D1 2 Mahalanobis between Y1j) Can be obtained by the following equation. D1 2 = {[(x-μ11) / σ11] 2 + [(y-μ
12) / σ12] 2 −2ρ1 [(x−μ11) / σ11] ×
[(Y-μ12) / σ11]} / (1-ρ1) 2 Similarly, the point (x, y) of the previous point sequence and the current point sequence R
Mahalanobis' generalized distance D to point (x2j, y2j) of i
2 2 can be calculated by the following equation. D2 2 = {[(x-μ21) / σ21] 2 + [(y-μ
22) / σ22] 2 -2ρ2 [(x-μ21) / σ21] ×
[(Y-μ22) / σ22]} / (1−ρ2) 2 As a result of calculating each general distance based on the above equations, D1
2> if the D2 2 is satisfied, the last point (x,
y) is close to the current point sequence Ri on the right side of the road. If D1 2 > D2 2 does not hold,
Conversely, the previous point (x, y) is close to the current point sequence Li on the left side of the road.

【0186】以上のように画像分割処理の結果得られた
道路候補領域が、ノイズなどによって不明瞭な輪郭の領
域になっても、本手法による前記のウインドウのヒスト
グラム値の変化に基づけば、道路の端点を確実に得るこ
とが出来る。これは、本手法が領域を基にしてその端点
を探索しているためであり、本手法によれば領域の左右
端を明確に区別することが出来る。
As described above, even if the road candidate area obtained as a result of the image division processing becomes an area having an unclear contour due to noise or the like, the road candidate area can be determined based on the change in the histogram value of the window according to the present method. Can be reliably obtained. This is because the present method searches for the end point based on the region, and according to the present method, the left and right ends of the region can be clearly distinguished.

【0187】また、「明るさの違いに注目した走行コー
ス上の影や高輝度領域の抽出手段」で求められた低輝度
領域は、走行コースが全体的に暗い場合には、道路外に
位置する場合もある。このような場合に道路外の低輝度
領域と道路領域とが併合される場合があり、道路候補領
域の輪郭の形状が複雑化する。しかし、本手法により、
得られた道路端の点列データを平滑化することにより、
複雑な輪郭の領域は大局的に評価され、上記のような低
輝度領域は無視され、自動車が走行する上で何等支障の
無い道路端の情報を得ることが出来る。
The low-brightness area obtained by the “extraction means for shadows and high-brightness areas on the traveling course paying attention to the difference in brightness” is located outside the road when the traveling course is entirely dark. In some cases. In such a case, the low luminance area outside the road and the road area may be merged, and the shape of the contour of the road candidate area becomes complicated. However, with this method,
By smoothing the obtained point sequence data at the road edge,
A region with a complicated contour is globally evaluated, and the low-luminance region as described above is ignored, so that information on a road edge that does not hinder the driving of the vehicle can be obtained.

【0188】また、「テンプレート画像を用いた繰返し
きい値処理による走行コースの抽出手法」によれば、自
律走行車が曲率のきつい道路の左または右に極端に近付
いた場合、テンプレートが道路外に出てしまってそこを
道路とみなしてしまう場合がある。この場合には道路端
の左右の認識を誤ってしまう。しかし、上述の本手法に
よれば、道路の左右端のデータを誤って認識しても、直
ぐにこの認識は補正され、常に信頼性の高い道路端の情
報を得ることが出来る。
According to the “traveling course extraction method using repetitive threshold processing using template images”, when an autonomous traveling vehicle is extremely close to the left or right of a road with a sharp curvature, the template is moved out of the road. Sometimes it comes out and regards it as a road. In this case, the left and right recognition of the road edge is erroneously performed. However, according to the above-described method, even if the data at the right and left ends of the road is erroneously recognized, this recognition is immediately corrected, and highly reliable road edge information can always be obtained.

【0189】次に、「多様な形状の走行コースの内部表
現手法」、つまり、得られた道路端の多様な点列を構造
化して表現する手法について説明する。
Next, a description will be given of a "method of internally expressing traveling courses of various shapes", that is, a method of structuring and expressing the obtained various points at the road edge.

【0190】本手法は、「テンプレート画像を用いた繰
返しきい値処理による走行コースの抽出手段」で得られ
た走行コースの画像と、「明るさの違いに注目した走行
コースからの影や高輝度部分の抽出手段」で得られた画
像と、「複数の領域の併合手段」で求めた特徴量リスト
に基づき、画像のラベル変位箇所を検知しながら領域の
境界点のストラクチャを作成し、前後方向のリンクを付
け、境界の属性を付与することによって、走行コースを
コンピュータ内部に表現し、走行のための有効な点列群
を求めるものである。「複数の領域を併合する手段」に
おいて作成された領域と領域との記述を表した特徴量リ
ストを利用して、高速に領域の端点が得られ、道路端,
路肩端,分岐路および合流路は計算機の内部に構造化さ
れたリストによって表現される。
The present method is based on a method of extracting a running course obtained by “a running course extracting means by a repetitive threshold processing using a template image” and “shading and high brightness from the running course focusing on the difference in brightness”. Based on the image obtained by the "part extraction means" and the feature list obtained by the "multiple area merging means", the structure of the boundary point of the area is created while detecting the label displacement part of the image, and By assigning the link of, and giving the attribute of the boundary, the traveling course is expressed inside the computer, and an effective point sequence group for traveling is obtained. Using the feature list representing the description of the areas created by the "means for merging a plurality of areas", the end points of the areas can be obtained at high speed,
The roadside end, the branch road, and the junction are represented by a list structured inside the computer.

【0191】第45図は道路の構造化処理の概略を示す
フローチャートである。
FIG. 45 is a flowchart showing an outline of the road structuring process.

【0192】まず、カラーカメラ入力装置などの各ハー
ドウエアの初期設定時に領域境界点ストラクチャのy方
向のリストを作成する(ステップ4501)。次に、各
領域に付けられたラベル値のx方向の変化箇所を検出し
てx方向のリストを作成し、各境界点のx方向について
リンクする(ステップ4502)。そして各領域の特徴
量リストの接続ラベルを考慮して領域の左端および右端
にその属性を付与し、各領域の左右端を区分する(ステ
ップ4503)。次に、後述する穴などの属性を各境界
点に付与しながら、画面の前後方向(y方向)の各境界
点の関連付けを行い、各境界点のy方向についてリンク
する(ステップ4504)。また、道路領域が分岐した
り、合流したりする場合が有り、これら各場合に各領域
の境界の連続性を判断し、各境界点に付与された属性の
付け替えを行う(ステップ4505)。この後、各領域
の境界点の点列の開始位置を選択し、有効点列を検出す
る(ステップ4506)。
First, a list in the y direction of the area boundary point structure is created at the time of initial setting of each hardware such as a color camera input device (step 4501). Next, a change in the x direction of the label value attached to each area is detected to create a list in the x direction, and a link is made in the x direction at each boundary point (step 4502). The attribute is given to the left end and the right end of the area in consideration of the connection label of the feature amount list of each area, and the left and right ends of each area are classified (step 4503). Next, while giving an attribute such as a hole to be described later to each boundary point, each boundary point in the front-rear direction (y direction) of the screen is associated, and a link is made in the y direction of each boundary point (step 4504). In addition, there are cases where the road area branches or merges. In each case, the continuity of the boundary of each area is determined, and the attribute assigned to each boundary point is changed (step 4505). Thereafter, the start position of the point sequence at the boundary point of each area is selected, and an effective point sequence is detected (step 4506).

【0193】以上の各処理について以下に詳述する。ス
テップ4501の処理について、第46図を参照して説
明する。同図(a)は、実空間上における道路面(水平
面と仮定する)を画像上に射影変換する際の原理を示す
図である。道路面4601は等間隔(l)に区分され、
道路領域および道路上の各区分線は遠方の1点に向けて
画像4602上に射影され、カラーカメラのビューポー
トが得られる。同図(b)はこのようにして得られた画
像の詳細を示す図である。画像上には道路領域の境界線
4603および区分線4604が射影変換されている。
実空間上における区分線は間隔lの等間隔であったが、
画像上においては道路領域の遠方に行くに従ってその間
隔が詰まっている。この各区分線4604が位置するy
座標を求め、同図(c)に示されるy方向の領域境界点
ストラクチャ4605を作成する。
Each of the above processes will be described in detail below. The processing in step 4501 will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a diagram showing the principle of projective transformation of a road surface (assumed as a horizontal plane) in real space onto an image. Road surface 4601 is divided into equal intervals (l),
The road area and each lane marking on the road are projected onto the image 4602 toward a distant point to obtain a color camera viewport. FIG. 2B is a diagram showing details of the image obtained in this manner. On the image, the boundary line 4603 and the division line 4604 of the road area are projectively transformed.
Although the dividing lines in the real space were at equal intervals l,
In the image, the distance between the road areas becomes shorter as the distance from the road area increases. Y where each section line 4604 is located
The coordinates are obtained, and a region boundary point structure 4605 in the y direction shown in FIG.

【0194】この領域境界点ストラクチャ4605の各
枠は、道路領域の境界線4603のうちの左端の境界線
と区分線4604との交点に位置する各境界点に対応し
ている。各枠は、図示の矢印に示されるポインタによっ
て相互の連結関係が表現されている。これらの各枠内に
は各境界点の特徴が、同図(d)に示されるリスト46
06として記述されている。まず、求めたy座標の各値
がリスト4606に記述され、y方向のリストが作成さ
れる。このリスト4606には、上記のy座標の他に各
境界点が有する後述する各特徴が記述される。
Each frame of the area boundary point structure 4605 corresponds to each boundary point located at the intersection of the leftmost boundary line and the division line 4604 among the boundary lines 4603 of the road area. In each frame, a mutual connection relationship is represented by a pointer indicated by an illustrated arrow. In each of these frames, the characteristics of each boundary point are stored in a list 46 shown in FIG.
06. First, each value of the obtained y coordinate is described in a list 4606, and a list in the y direction is created. In this list 4606, in addition to the above-mentioned y-coordinate, the following characteristics of each boundary point are described.

【0195】つまり、x座標,点列開始点iD を表す属
性1,実空間における隣接点間距離を表す属性2,着目
する境界点と右隣の境界点との連結関係を表す右隣への
ポインタ,左隣の境界点との連結関係を表す左隣へのポ
インタ,y方向における画面手前の境界点との連結関係
を表す手前へのポインタおよび画面後方の次の境界点と
の連結関係を表す次ヘのポインタが記述される。
That is, the x coordinate, the attribute representing the point sequence starting point iD, the attribute representing the distance between adjacent points in the real space, and the right adjacent representing the connection between the boundary point of interest and the boundary point on the right. The pointer, the pointer to the left indicating the connection with the boundary point on the left, the pointer to the front indicating the connection with the boundary point in front of the screen in the y direction, and the connection to the next boundary point behind the screen. Describes the next pointer to be represented.

【0196】次にステップ4502の処理について、第
47図を参照して説明する。同図(a)に示される画像
4701は撮像された画像についてラベリング処理が実
行された画像である。このラベリング処理により、道路
領域を構成する各領域のそれぞれにはラベル値が付けら
れる。各区分線と領域の境界との交点のうち、〇印が付
された交点は、ラベル値が変化するラベル変位箇所であ
る。まず、ステップ4501の処理で求めたリストの各
y座標位置において水平方向、つまり、x方向に画像を
走査する。この走査において、ラベル値が0である背景
領域からラベル値が0ではない道路領域に移動した場
合、または、ラベル値が0ではない道路領域からラベル
値が0である背景領域に移動した場合、新しい領域境界
点ストラクチャを作成する。
Next, the processing in step 4502 will be described with reference to FIG. An image 4701 shown in FIG. 17A is an image obtained by performing a labeling process on a captured image. By this labeling process, a label value is assigned to each of the regions constituting the road region. Among the intersections between the partition lines and the boundaries of the regions, the intersections marked with a triangle are the label displacement points where the label values change. First, the image is scanned in the horizontal direction, that is, in the x direction at each y coordinate position of the list obtained in the processing of step 4501. In this scanning, when moving from a background area having a label value of 0 to a road area having a label value other than 0, or when moving from a road area having a label value other than 0 to a background area having a label value of 0, Create a new region boundary point structure.

【0197】この領域境界点ストラクチャは同図(b)
に示される。図示のように、各領域の境界と区分線との
交点に位置する各境界点に対応して、新たにx方向に枠
が設けられる。この新たな各枠は、既に前述のステップ
で作成されたy方向の領域境界点ストラクチャの各枠と
連結される。この連結関係は図示の矢印に表されるポイ
ンタにより表現され、このポインタにより各枠は水平方
向にリンクされている。
This area boundary point structure is shown in FIG.
Is shown in As shown in the drawing, a frame is newly provided in the x direction corresponding to each boundary point located at the intersection of the boundary of each area and the dividing line. Each new frame is connected to each frame of the y-direction region boundary point structure created in the above-described steps. This connection relationship is represented by a pointer represented by an arrow shown, and the frames are linked in the horizontal direction by the pointer.

【0198】次に、ステップ4503の処理について、
第48図を参照して説明する。ステップ4502の処理
で作成された領域境界点ストラクチャの水平方向の各点
の組が同一領域に存在するか否かを判断する。同一領域
であるか否かの判断は、前述の「複数の領域の併合手
法」において求めた特徴量リストに基づいて行われる。
隣接する各点が同一領域に存在する場合、左側に位置す
る境界点は左エッジ、右側に位置する境界点は右エッジ
とし、この属性を各リストに記述する。この属性によ
り、領域の左右端を区別することが出来る。また、この
左エッジから右エッジまでの実空間における距離を演算
し、同様に各リストに記述する。この距離演算には、前
述の射影変換と逆の処理である逆射影変換処理を実行
し、画像から現実の道路領域を求める必要がある。
Next, regarding the processing of step 4503,
This will be described with reference to FIG. It is determined whether a set of points in the horizontal direction of the region boundary point structure created in the process of step 4502 exists in the same region. The determination as to whether or not the areas are the same is made based on the feature list obtained in the above-described “method of merging a plurality of areas”.
When adjacent points exist in the same area, the boundary point located on the left side is a left edge, and the boundary point located on the right side is a right edge, and this attribute is described in each list. With this attribute, the left and right ends of the area can be distinguished. Further, the distance in the real space from the left edge to the right edge is calculated, and similarly described in each list. In this distance calculation, it is necessary to execute a reverse projection conversion process, which is a process reverse to the above-described projection conversion, to obtain an actual road region from the image.

【0199】第48図(a)に示される画像について、
エッジの識別方法を具体的に説明する。道路領域480
1は3つの領域A,B,Cが併合されて表現されてい
る。ここで、前述の特徴量リストの接続ラベルは同図
(b)のように示されている。つまり、領域Aの接続ラ
ベル欄には領域Cが記述されており、領域Bの接続ラベ
ル欄には何も記述されておらず、領域Cの接続ラベル欄
には領域Aが記述されている。このため、領域Aと領域
Cとは併合すべき同一領域であることが判別され、ま
た、領域Bは領域Aと領域Bとで形成される領域とは異
なる領域であることが判別する。
With respect to the image shown in FIG.
The edge identification method will be specifically described. Road area 480
1 is represented by merging three areas A, B, and C. Here, the connection labels of the above-described feature amount list are shown as in FIG. That is, the area C is described in the connection label section of the area A, nothing is described in the connection label section of the area B, and the area A is described in the connection label section of the area C. Therefore, it is determined that the area A and the area C are the same area to be merged, and that the area B is different from the area formed by the area A and the area B.

【0200】従って、各境界点を区分線4802に沿っ
て水平方向に画像走査した場合、○印の付された境界点
a,b,c,dがラベル変位箇所として求まる。従っ
て、境界点aと境界点bとは同一領域上の点として存在
しており、境界点aは左エッジ,境界点bは右エッジと
いう属性が付与され、領域境界点ストラクチャのリスト
に記述される。また、境界点cと境界点dはそのラベル
値が同じであるために同一領域に存在しており、境界点
cは左エッジ,境界点dは右エッジという属性が付与さ
れ、領域境界点ストラクチャのリストに記述される。
Therefore, when each boundary point is horizontally image-scanned along the dividing line 4802, the boundary points a, b, c, and d marked with ○ are obtained as label displacement portions. Therefore, the boundary point a and the boundary point b exist as points on the same area, and the boundary point a is provided with an attribute of a left edge and the boundary point b is provided with an attribute of a right edge, and is described in a list of area boundary point structures. You. Since the boundary point c and the boundary point d have the same label value, they exist in the same area. The boundary point c has the left edge and the boundary point d has the right edge. Is described in the list.

【0201】次に、ステップ4504の処理について、
第49図および第50図を参照して説明する。第49図
(a)に示される画像において、左側の境界線と各区分
線との交点に位置する各境界点をai ,ai+1 、右側の
境界線と各区分線との交点に位置する各境界点をbi ,
bi+1 とする。ここで、領域境界点ストラクチャのy方
向でi番目とi+1番目の各境界点が同一領域に存在す
るか否かを判断し、同一領域ならば前後のリンクを行
う。つまり、境界点ai とai+1 とが同一領域に有るか
否か、また、境界点bi とbi+1 とが同一領域に有るか
否かを判断する。図示の場合には、各境界点は同一領域
に有るため、同図(b)に示される領域境界点ストラク
チャにおいて、太い線で示されるポインタにより画面の
前後に位置する各境界点がリンクされる。
Next, regarding the processing of step 4504,
This will be described with reference to FIGS. 49 and 50. In the image shown in FIG. 49 (a), each boundary point located at the intersection of the left boundary line and each partition line is located at ai, ai + 1, and the right boundary line is located at the intersection of each partition line. Let each boundary point be bi,
bi + 1. Here, it is determined whether or not the i-th and (i + 1) -th boundary points in the y direction of the region boundary point structure are present in the same region. That is, it is determined whether the boundary points ai and ai + 1 are in the same area, and whether the boundary points bi and bi + 1 are in the same area. In the case shown in the figure, since each boundary point is in the same region, in the region boundary point structure shown in FIG. 3B, the boundary points located before and after the screen are linked by a pointer indicated by a thick line. .

【0202】また、左エッジと右エッジとの間に存在す
る内部点が有るならば、第50図に示されるように、領
域の境界を追跡する。同図(a)は、処理の対象とする
道路領域5001の中央部に車線区分線である白線50
02が描かれている画像である。この白線5002のラ
ベル値は0である。ここで、各区分線に沿って水平方向
に画像を走査すると、白線5002部において、同図
(b)に示される内部点E1i,E1i+1,E2i,E2i+1が
得られる。従って、領域の境界を追跡して各内部点の関
係を探査する。内部点E1iから白線5002の境界線に
沿ってこの境界を追跡すると内部点E1i+1に達する。ま
た、内部点E2iから境界を追跡すると内部点E2i+1 に
達する。このように隣接する内部点E1i,E2iが、より
上に位置する区分線上の次の内部点E1i+1,E2i+1に連
続している時、左側に位置する内部点E1iを内部点左エ
ッジ,右側に位置する内部点E2iを内部点右エッジとい
う属性を付ける。
If there is an internal point between the left edge and the right edge, the boundary of the area is traced as shown in FIG. FIG. 11A shows a white line 50 which is a lane dividing line in the center of a road area 5001 to be processed.
02 is an image on which the image is drawn. The label value of this white line 5002 is 0. Here, when the image is scanned in the horizontal direction along each section line, the internal points E1i, E1i + 1, E2i, and E2i + 1 shown in FIG. Therefore, the boundaries of the area are tracked to explore the relationship between each interior point. When this boundary is traced along the boundary of the white line 5002 from the internal point E1i, the internal point E1i + 1 is reached. When the boundary is traced from the internal point E2i, the boundary reaches the internal point E2i + 1. When the adjacent internal points E1i and E2i are continuous with the next internal points E1i + 1 and E2i + 1 on the partition line located above, the internal point E1i located on the left side is set to the internal point left edge. , The internal point E2i located on the right side is given the attribute of the internal point right edge.

【0203】また、境界を追跡して内部点がより上の区
分線上の内部点に連続せずに隣接する内部点に達する時
は、隣接する各内部点に穴という属性を付与する。つま
り、内部点E1i+1から境界を追跡すると、隣接する内部
点E2i+1に達する。この場合、各内部点E1i+1,E2i+1
に穴という属性を付与する。以上の処理をリストの各y
座標に沿ってこのy座標が地平線位置5003に達する
まで行う。また、この際、内部点左エッジから内部点右
エッジまでの実空間上における距離Lを演算する。この
演算は、実空間上における右エッジ点のx座標値から実
空間上における左エッジ点のx座標値を引き算すること
により求まる。
When the internal points reach adjacent internal points without continuation of the internal points on the upper dividing line by tracking the boundary, an attribute of a hole is given to each adjacent internal point. That is, when the boundary is traced from the internal point E1i + 1, it reaches the adjacent internal point E2i + 1. In this case, each internal point E1i + 1, E2i + 1
Is given an attribute called a hole. The above processing is performed for each y in the list.
The process is performed until the y coordinate reaches the horizon position 5003 along the coordinates. At this time, the distance L in the real space from the left edge of the internal point to the right edge of the internal point is calculated. This calculation is obtained by subtracting the x coordinate value of the left edge point in the real space from the x coordinate value of the right edge point in the real space.

【0204】次に、ステップ4505の処理について、
第51図を参照して説明する。
Next, regarding the processing in step 4505,
This will be described with reference to FIG.

【0205】以上の各ステップの処理による属性の付与
の方法では、道路がY字状に分岐したり、道路が合流す
る場合には正しい属性が付与されない。つまり、各境界
点の前後方向の関連付けが正しく行われない場合があ
る。このため、このような場合に本ステップにおいて、
境界を追跡して境界の評価を修正する。
In the method of assigning attributes by the processing of each step described above, a correct attribute is not assigned when a road branches in a Y-shape or when roads merge. That is, there is a case where the front-back direction association of each boundary point is not performed correctly. Therefore, in such a case, in this step,
Track boundaries and correct boundary evaluation.

【0206】例えば、ここまでの各ステップの処理によ
り、第51図(a)に示される画像が得られたとする。
この画像における道路領域5101はY字状に分岐して
おり、本道5102と分岐路5103とに分かれてい
る。画面の下側から上側に向かって各区分線(i,i+
1,i+2,…)は画像走査され、また、各区分線にお
いて画面左側から右側ヘ画像走査される。この走査によ
り、左端の境界線と各区分線との交点に位置する境界点
にはaという符号が付けられ、左端の境界線からーつ右
に位置する境界線と区分線との交点に位置する境界点に
はbという符号が付けられ、左端の境界線から二つ右に
位置する境界線と区分線との交点に位置する境界点には
cという符号が付けられる。この結果、同図(b)に示
される領域境界点ストラクチャが得られる。
For example, it is assumed that the image shown in FIG. 51 (a) has been obtained by the processing of each step up to this point.
The road region 5101 in this image is branched in a Y-shape, and is divided into a main road 5102 and a branch road 5103. Each division line (i, i +
, I + 2,...) Are image-scanned, and the image is scanned from the left side to the right side of the screen at each division line. As a result of this scanning, the boundary point located at the intersection of the leftmost boundary line and each division line is denoted by a, and the boundary point located at the intersection of the boundary line and the division line located one to the right of the leftmost boundary line is located. The boundary point is denoted by b, and the boundary point located at the intersection of the boundary line and the division line located two right to the left end boundary line is denoted by c. As a result, the region boundary point structure shown in FIG.

【0207】この領域境界点ストラクチャによる各境界
点の関連付けは図から理解されるように現実の道路の境
界に合致しておらず、各境界点には正しい属性が付与さ
れていない。このため、内部点から領域の境界を追跡
し、次の点が左または右の領域端に存在する境界点であ
れば、この内部点と次の点とは連結しているものと判断
し、これら各点のリンクの付け替えを行う。同図の場合
にあっては、内部点ci+4 から領域の境界を追跡する。
追跡すると次の点はai+5 であり、この点は左の領域端
であるため、リンクの付け替えを行う。つまり、ai+5
以降の各境界点に付けられた属性を内部点ci+4 と同じ
cの属性とする。このリンクの付け替え処理により、同
図(c)に示される領域境界点ストラクチャが得られ
る。このストラクチャは現実の道路の境界に合致したも
のとなっている。
As can be understood from the figure, the association of each boundary point by this area boundary point structure does not match the actual road boundary, and each boundary point is not given a correct attribute. Therefore, the boundary of the area is tracked from the interior point, and if the next point is a boundary point existing at the left or right edge of the area, it is determined that the interior point and the next point are connected, The link of each point is replaced. In the case of the figure, the boundary of the area is traced from the internal point ci + 4.
When tracking, the next point is ai + 5, and since this point is the end of the left area, the link is replaced. That is, ai + 5
The attribute given to each subsequent boundary point is the same c attribute as the internal point ci + 4. By this link replacement processing, an area boundary point structure shown in FIG. This structure conforms to the actual road boundaries.

【0208】同図(d)および(e)は、このリンクの
付け替え処理の前および後の領域境界の状態をベクトル
表現によって示した図である。つまり、同図(d)はリ
ンクの付け替え前のベクトル状態であり、同図(b)の
領域境界点ストラクチャに基づいて各境界線の連結関係
をベクトルにより表現したものである。属性aが付けら
れたベクトルおよび属性cが付けられたベクトルは現実
の道路の境界に対応したものとなっていない。同図
(e)はリンクの付け替え処理を実行した後のベクトル
状態であり、同図(c)の修正された領域境界点ストラ
クチャに基づいて各境界線の連結関係をベクトルにより
表現したものである。属性aが付けられたベクトルの終
端部分は上述のように修正され、属性cに付け替えられ
ている。このため、各べク卜ルa,b,cによって表現
される道路領域の境界は現実のものに即した形状になっ
ている。
FIGS. (D) and (e) are diagrams showing the state of the area boundary before and after the link replacement processing by vector expression. That is, FIG. 11D shows a vector state before the link replacement, and the vector represents the connection relationship between the boundaries based on the area boundary point structure shown in FIG. The vector with the attribute a and the vector with the attribute c do not correspond to the actual road boundary. FIG. 11E shows a vector state after the link replacement processing is performed, and the vector represents the connection relationship of each boundary line based on the modified area boundary point structure shown in FIG. . The terminal part of the vector to which the attribute a is attached is modified as described above, and is replaced with the attribute c. For this reason, the boundary of the road area represented by each of the vectors a, b, and c has a shape conforming to a real thing.

【0209】同図(f)および(g)は、道路が合流す
る場合の領域境界の状態を上記と同様にしてベクトルに
より表現した図である。同図(f)はリンクの付け替え
前の領域境界をベクトルによって表現したものである。
属性dが付けられたベクトルは、属性eおよびfが付け
られたベクトルが形成する合流路の入り口を塞いでい
る。同図(g)は、前述と同様なリンクの付け替え処理
後の領域境界をベクトルによって表現したものである。
属性dが付けられたベクトルの始端部分はリンクの付け
替え処理により、属性fに修正され、領域境界は現実の
合流路に合致したものとなっている。
FIGS. (F) and (g) are diagrams showing the state of the region boundary when the roads merge by using vectors in the same manner as described above. FIG. 11F illustrates the area boundary before the link replacement by a vector.
The vector with the attribute d blocks the entrance of the merging path formed by the vectors with the attributes e and f. FIG. 9G illustrates the area boundaries after the link replacement processing similar to the above by using vectors.
The start portion of the vector to which the attribute d is attached is corrected to the attribute f by the link replacement process, and the area boundary matches the actual merging path.

【0210】次に、ステップ4506の処理について、
第52図を参照して説明する。例えば、同図(a)に示
される道路画像を想定する。この道路画像には道路領域
5201があり、道路領域5201の左側には白線52
02で区切られた路肩5203がある。この道路画像の
各領域の境界線と区分線との交点には境界点が付けら
れ、同図(b)に示される道路端および路肩端の点列が
得られる。なお、画像の縁に掛かる点は点列から除いて
ある。以上の各ステップの操作により得られたy方向の
各領域境界点ストラクチャのリンクを画像下部に相当す
るところから上部へ辿る。そして、領域境界点ストラク
チャのリンクが所定個数以上ある場合には、この領域境
界点ストラクチャのリンクの画像下部に相当するところ
に点列の開始点という属性を付ける。図示の点列の開始
点は△印で示されている。
Next, regarding the processing of step 4506,
This will be described with reference to FIG. For example, assume a road image shown in FIG. This road image includes a road area 5201, and a white line 52
There are road shoulders 5203 separated by 02. A boundary point is provided at the intersection of the boundary line and the division line of each area of the road image, and a point sequence at the road end and the road shoulder end shown in FIG. Note that points that fall on the edge of the image are excluded from the point sequence. The links of the respective region boundary point structures in the y direction obtained by the operations of the above steps are traced from a position corresponding to the lower part of the image to the upper part. When the number of links of the area boundary point structure is equal to or more than a predetermined number, an attribute called a start point of a point sequence is attached to a portion corresponding to the lower part of the image of the link of the area boundary point structure. The starting point of the illustrated point sequence is indicated by a triangle.

【0211】開始点という属性が付いているストラクチ
ャのうち、領域境界の左エッジから右エッジまでの実空
間における距離が走行車の車幅以上のストラクチャの組
を道路端とする。同図(b)の場合には、点列5204
および点列5205に相当するストラクチャの組が道路
端となる。また、道路端の隣にストラクチャの組があ
り、このストラクチャ群と道路端との間の距離が道路端
を表すストラクチャ群の幅より狭く、かつ、ストラクチ
ャ群と他方の道路端との間の距離が車幅より広く、しか
も、ストラクチャ群の相互の実距離が20cm前後で連
続する場合には、このストラクチャ群は白線を形成する
ものとする。そして、ストラクチャ群と一方の道路端と
に挾まれたところは白線で区分された路肩とみなす。
[0211] Among the structures having the attribute of the starting point, a set of structures whose distance in the real space from the left edge to the right edge of the area boundary is equal to or larger than the width of the traveling vehicle is defined as a road edge. In the case of FIG.
And a set of structures corresponding to the point sequence 5205 is the road edge. Also, there is a set of structures next to the road edge, the distance between this structure group and the road edge is smaller than the width of the structure group representing the road edge, and the distance between the structure group and the other road edge. Is larger than the vehicle width, and the actual distance between the structures is continuous at about 20 cm, the structures form a white line. Then, a portion sandwiched between the structure group and one road end is regarded as a road shoulder divided by a white line.

【0212】同図(b)の点列においては、点列520
6および点列5207に相当するストラクチャの組によ
り白線が形成され、この白線と道路端5204との間が
路肩とみなされる。
[0212] In the point sequence shown in FIG.
A white line is formed by a set of structures corresponding to 6 and the point sequence 5207, and a portion between the white line and the road edge 5204 is regarded as a road shoulder.

【0213】ところで、前述した「走行可能範囲を求め
る手段」は領域を主体として走行コースを認識するもの
であり、画像処理の結果得られる道路領域が1つの領域
となることが前提である。同手段によれば、単調路や分
岐路の道路端を識別することは可能である。しかし、白
線によって分断された領域、特に、道路と路肩とに分断
された場合には、それらを区別して取り扱うことは困難
である。これは、同手段が領域の内部からウインドウを
走査して領域境界を探査するため、同時に道路端と路肩
端とを識別できないからである。
Incidentally, the above-mentioned "means for obtaining a travelable range" is for recognizing a traveling course mainly on an area, and it is premised that a road area obtained as a result of image processing is one area. According to this means, it is possible to identify a road end of a monotone road or a branch road. However, it is difficult to distinguish and handle a region divided by a white line, particularly, a road and a road shoulder. This is because the means scans the window from the inside of the area to search for the area boundary, so that the road edge and the shoulder edge cannot be distinguished at the same time.

【0214】しかし、以上のように、ラベル画像を画像
の下部から上部まで水平に走査し、局所的な領域の境界
追跡を行って各領域のラベル値の変位箇所を求めること
により、領域の境界を知ることが出来る。これと共に、
領域間の関係をストラクチャにおいて更新し、領域の境
界点を構造化することにより、道路領域は計算機内部に
構造化して表現される。従って、この「多様な形状の走
行コースの内部表現手法」によれば、路肩や走行車線等
の複数の領域の境界端座標が得られ、領域境界を容易に
検出することが出来、「走行可能範囲を求める手段」の
ように対象とする領域が単一領域に限定されない。さら
に、上記の白線によって分断された路肩等をも識別する
ことが出来る。
However, as described above, the label image is horizontally scanned from the lower part to the upper part of the image, the boundary of the local area is traced, and the displacement of the label value of each area is obtained, thereby obtaining the boundary of the area. You can know. With this,
By updating the relationship between the areas in the structure and structuring the boundary points of the areas, the road area is structured and represented inside the computer. Therefore, according to the “internal representation method of traveling courses of various shapes”, it is possible to obtain the boundary end coordinates of a plurality of regions such as a road shoulder and a traveling lane, to easily detect the region boundaries, and The target region is not limited to a single region as in “means for obtaining range”. Further, the road shoulder and the like separated by the white line can be identified.

【0215】また、従来の領域境界手法に較べてメモり
容量は少なくて済み、自律走行車が自動走行するのに十
分な走行コースの走行可能範囲を、遂次的な境界探査や
多角形近似を行って評価するといった処理をすることな
く得ることが出来る。さらに、走行コースが単調路で無
く、道路が分岐していたり、合流していたりする場合に
おいても、これら分岐路や合流路の形状を統一的に表現
することができ、走行コースの境界を正確に識別するこ
とが可能である。
Further, the memory capacity is smaller than that of the conventional area boundary method, and the travelable range of the traveling course sufficient for the autonomous vehicle to automatically travel is determined by successive boundary search or polygon approximation. Can be obtained without performing processing such as performing evaluation. Furthermore, even when the traveling course is not a monotonous road and the road branches or merges, the shapes of these branching roads and merging passages can be uniformly expressed, and the boundary of the traveling course can be accurately determined. Can be identified.

【0216】以上説明したように「多様な形状の走行コ
ースの内部表現手法」によれば、リストに記述された属
性により、各領域の境界点の連結関係が構造化されたス
トラクチャにおいて表現され、このストラクチャから対
象領域の境界が識別される。このため、従来のように求
まる点列群の数が多いため、対象領域の境界を多角形で
近似し、余分な点を間引く処理が無くなる。また、従来
のように各領域の全ての境界画素を遂次的に一つ一つ追
跡する必要は無くなり、所定の境界画素のみについて処
理することにより、対象領域が識別される。従って、処
理時間は短縮され、自律走行車の自動走行に適した領域
識別方法が提供される。
As described above, according to the “internal representation method of traveling courses of various shapes”, the connection relation between boundary points of each area is represented in a structured structure by the attributes described in the list. From this structure, the boundaries of the region of interest are identified. For this reason, since the number of point sequence groups determined as in the related art is large, the process of approximating the boundary of the target area with a polygon and eliminating unnecessary points is eliminated. Further, it is not necessary to sequentially track all the boundary pixels of each region one by one as in the related art, and the target region is identified by processing only predetermined boundary pixels. Therefore, the processing time is reduced, and an area identification method suitable for the automatic traveling of the autonomous traveling vehicle is provided.

【0217】[0219]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像分割されラベル付けされた各領域の画素に基づい
て、該各領域間の繋がりを判断する処理がなされるの
で、領域併合のための処理時間がかかるラベル値の付け
替え操作は不要となり、短時間で複数の領域の併合処理
を行えるようになる。また、このため、自動車の自律走
行に必要とされる高速処理が可能になり、しかも、処理
コストが低減される。
As described above, according to the present invention,
Since the process of determining the connection between the respective regions is performed based on the pixels of each region that has been divided and labeled with the image, the operation of changing the label value, which takes a long processing time for merging the regions, is unnecessary, and the time is short. Allows the merging process of a plurality of areas to be performed. Therefore, high-speed processing required for autonomous traveling of the automobile can be performed, and processing costs can be reduced.

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

【図1】 本発明の一実施例によるカラー画像処理装置
全体の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an entire color image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本実施例の概略処理の流れを示すフローチャ
ートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a flow of a schematic process according to the embodiment.

【図3】 「ROMテーブルを用いたカラー画像のIS
H変換処理」におけるISH変換処理のアルゴリズムを
示すブロック図である。
[FIG. 3] "IS of color image using ROM table"
It is a block diagram which shows the algorithm of the ISH conversion process in "H conversion process."

【図4】 ISH変換処理の処理例を従来の処理例と比
較して説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a processing example of the ISH conversion processing in comparison with a conventional processing example;

【図5】 ISH変換処理の処理例を従来の処理例と比
較して説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a processing example of the ISH conversion processing in comparison with a conventional processing example;

【図6】 ISH変換処理の処理例を従来の処理例と比
較して説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a processing example of the ISH conversion processing in comparison with a conventional processing example.

【図7】 ISH変換処理の処理例を従来の処理例と比
較して説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a processing example of the ISH conversion processing in comparison with a conventional processing example;

【図8】 「繰返しきい値処理における特徴量ヒストグ
ラムの形状に基づくしきい値設定手段」におけるカラー
画像の前処理の概略を示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing an outline of preprocessing of a color image in “threshold setting means based on the shape of a feature amount histogram in repeated threshold processing”.

【図9】 この前処理におけるピーク・谷の状態を説明
するための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the states of peaks and valleys in this preprocessing.

【図10】 この前処理におけるテーブル値の推移を説
明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a transition of a table value in the preprocessing.

【図11】 走行路の認識処理の概要を示すフローチャ
ートである。
FIG. 11 is a flowchart showing an outline of a travel path recognition process.

【図12】 「テンプレート画像を用いた繰返しきい値
処理による走行コースの抽出手段」における走行路抽出
の処理の詳細を示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing details of a process of extracting a traveling route in “means for extracting a traveling course by a repeated threshold process using a template image”.

【図13】 この道路候補領域の抽出処理における各過
程を説明するための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining each process in the road candidate region extraction processing.

【図14】 「明るさの違いに注目した走行コースから
の影や高輝度部分の抽出手段」における種々の入力画像
に対する処理の概要を説明するための図である。
FIG. 14 is a diagram for describing an outline of processing for various input images in “extraction means for extracting a shadow or a high-luminance portion from a traveling course paying attention to a difference in brightness”.

【図15】 この手段における影や高輝度部分の説明を
するための明度ヒストグラムの一例を示すグラフであ
る。
FIG. 15 is a graph showing an example of a brightness histogram for explaining a shadow and a high-luminance portion in this means.

【図16】 「ラベリング処理装置」のラベリングボー
ド構成図である。
FIG. 16 is a configuration diagram of a labeling board of the “labeling processing device”.

【図17】 ラベリング処理のゼネラルフローチャート
である。
FIG. 17 is a general flowchart of a labeling process.

【図18】 多値入力ラベリング方式を説明するための
図である。
FIG. 18 is a diagram for explaining a multi-level input labeling method.

【図19】 ランを用いたラベリング方式を説明するた
めの図である。
FIG. 19 is a diagram for explaining a labeling method using a run.

【図20】 ラベリング処理の画像走査で使用されるウ
ィンドウを示す図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating windows used in image scanning of the labeling process.

【図21】 ラベリングプロセッサKLPの構成図であ
る。
FIG. 21 is a configuration diagram of a labeling processor KLP.

【図22】 ラベリング処理の画像走査で行われるウィ
ンドウ処理を示すフローチャートである。
FIG. 22 is a flowchart illustrating window processing performed in image scanning of the labeling processing.

【図23】 ラベリング処理の画像走査で行われるウィ
ンドウ処理を示すフローチャートである。
FIG. 23 is a flowchart illustrating window processing performed in image scanning of the labeling processing.

【図24】 ラベリング処理の画像走査で行われるウィ
ンドウ処理を示すフローチャートである。
FIG. 24 is a flowchart illustrating window processing performed in image scanning of the labeling processing.

【図25】 ラベリング処理の画像走査で行われるウィ
ンドウ処理を示すフローチャートである。
FIG. 25 is a flowchart showing window processing performed in image scanning of the labeling processing.

【図26】 ラベリング処理の画像走査で行われるウィ
ンドウ処理を示すフローチャートである。
FIG. 26 is a flowchart illustrating window processing performed in image scanning of the labeling processing.

【図27】 ラベリング処理の画像走査で行われるウィ
ンドウ処理を示すフローチャートである。
FIG. 27 is a flowchart illustrating window processing performed in image scanning of the labeling processing.

【図28】 ラベリングメモリKLMの構成図である。FIG. 28 is a configuration diagram of a labeling memory KLM.

【図29】 最終的に付与されるラベル値を整合する処
理を説明するための図である。
FIG. 29 is a diagram for explaining a process of matching label values finally given.

【図30】 特徴抽出プロセッサKLCの構成図であ
る。
FIG. 30 is a configuration diagram of a feature extraction processor KLC.

【図31】 1スキャンラベリング方式を説明するため
の図である。
FIG. 31 is a diagram illustrating a one-scan labeling method.

【図32】 「複数の領域の併合手段」においてラベル
領域を探査するために使用される逆L字マスクを示す図
である。
FIG. 32 is a diagram showing an inverted L-shaped mask used for exploring a label area in “means for merging a plurality of areas”.

【図33】 第32図に示された逆L字マスクを用いた
領域境界探査を説明する際に使用される分割領域の一例
を示す図である。
FIG. 33 is a diagram showing an example of a divided area used for explaining an area boundary search using the inverted L-shaped mask shown in FIG. 32;

【図34】 逆L字マスク走査式手法により求まったラ
ベル領域間境界長および領域の周囲長が記憶されるラベ
ル間境界長マトリスクを示す図である。
FIG. 34 is a diagram showing an inter-label boundary length matrix in which the boundary length between label regions and the perimeter of the region obtained by the inverse L-shaped mask scanning method are stored.

【図35】 各領域間の接続関係および各ラベル領域の
有する特徴量が記述される特徴量リストを示す図であ
る。
FIG. 35 is a diagram illustrating a feature amount list in which connection relationships between regions and feature amounts of each label region are described.

【図36】 第35図に示された特徴量リストに記述さ
れた各特徴量を有するラベル領域の一例である。
FIG. 36 is an example of a label area having each feature described in the feature list shown in FIG. 35;

【図37】 境界探査式手法において着目される画素画
の近傍に付される参照画素位置No.を示す図である。
FIG. 37 shows a reference pixel position No. assigned near the pixel image of interest in the boundary search method. FIG.

【図38】 境界探査式手法において使用される画素参
照テーブルを示す図である。
FIG. 38 is a diagram showing a pixel reference table used in the boundary search method.

【図39】 第38図に示された画素参照テーブル使用
方法を説明する際に用いられる画素領域の一例を示す図
である。
FIG. 39 is a diagram showing an example of a pixel area used for describing a method of using the pixel reference table shown in FIG. 38.

【図40】 「走行可能範囲を求める手段」における走
行コース認識システムの処理の流れを示すフローチャー
トである。
FIG. 40 is a flowchart showing a flow of processing of a traveling course recognition system in “means for obtaining a travelable range”.

【図41】 この手段の説明において使用される取り込
み画像でのウィンドウの移動を示す図である。
FIG. 41 is a diagram showing movement of a window in a captured image used in the description of this means.

【図42】 対象領域におけるウィンドウおよびヒスト
グラムの値を説明するための図である。
FIG. 42 is a diagram illustrating values of a window and a histogram in a target area.

【図43】 曲率のきついカーブで走行車が道路端に近
付き過ぎた場合に生じる道路端の識別の逆転を説明する
ための図である。
FIG. 43 is a diagram for describing a reversal of road edge identification that occurs when a traveling vehicle approaches a road edge too much due to a sharp curve.

【図44】 第43図に示された道路端の認識の逆転を
防止するために求めた点列群の関係をマハラノビスの汎
距離を用いて補正する手法を説明するための図である。
FIG. 44 is a diagram for explaining a method of correcting the relationship between the point sequence groups obtained to prevent the inversion of the recognition of the road edge shown in FIG. 43 using Mahalanobis' generalized distance.

【図45】 「多様な形状の走行コースの内部表現手
法」における道路領域の構造化処理の概略を示すフロー
チャートである。
FIG. 45 is a flowchart showing an outline of a road area structuring process in the “internal representation method of a traveling course having various shapes”.

【図46】 y方向リストと領域境界点ストラクチャと
を説明するための図である。
FIG. 46 is a diagram for describing a y-direction list and an area boundary point structure.

【図47】 ラベル変位箇所と領域境界点ストラクチャ
とを説明するための図である。
FIG. 47 is a diagram for explaining a label displacement portion and an area boundary point structure.

【図48】 領域境界の属性を説明するための図であ
る。
FIG. 48 is a diagram illustrating attributes of a region boundary.

【図49】 領域境界点の前後方向のリンク処理を説明
するための図である。
FIG. 49 is a diagram for explaining link processing in the front-back direction of an area boundary point.

【図50】 内部点エッジおよび穴という属性を説明す
るための図である。
FIG. 50 is a diagram for describing attributes of an internal point edge and a hole.

【図51】 一旦付与された属性の付け替え処理を説明
するための図である。
FIG. 51 is a diagram illustrating a process of replacing an attribute once assigned.

【図52】 道路端および路肩端の検出を説明するため
の図である。 101・・・ カラーカメラ、102・・・ ISH変換部、1
03・・・ カラー処理部、104・・・ ラベリングハード、
105・・・ CPU処理部。
FIG. 52 is a diagram for describing detection of a road edge and a road shoulder edge. 101: color camera, 102: ISH converter, 1
03: color processing unit, 104: labeling hardware,
105 CPU processing unit.

フロントページの続き (72)発明者 長尾 朗 埼玉県和光市中央一丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 菊池 隼人 埼玉県和光市中央一丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 菅原 卓 埼玉県和光市中央一丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内Continued on the front page (72) Inventor Akira Nagao 1-4-1, Chuo, Wako-shi, Saitama Pref. Inside Honda R & D Co., Ltd. (72) Inventor Hayato Kikuchi 1-4-1, Chuo, Wako-shi, Saitama Co., Ltd. Inside Honda Technical Research Institute (72) Inventor Taku Sugawara 1-4-1, Chuo, Wako-shi, Saitama

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像分割されラベル付けされた各領域の
画素についてマスクを走査し、該マスクに現れる着目画
素のラベル値と該着目画素に隣接する画素のラベル値と
の連結関係に基づいて同一ラベル領域の周囲長および該
同一ラベル領域に隣接する領域との間の共通境界長を求
め、該周囲長と該共通境界長との比率に基づいて隣接領
域間の接続度を求め、この接続度をメモリに記述して各
領域間の繋がりの関係を判断することを特徴とするカラ
ー画像における複数領域の併合方法。
1. A mask is scanned with respect to pixels in each region divided and labeled with an image, and the same is determined based on a connection relationship between a label value of a pixel of interest appearing in the mask and a label value of a pixel adjacent to the pixel of interest. A common boundary length between the peripheral length of the label region and the region adjacent to the same label region is obtained, and a connection degree between the adjacent regions is obtained based on a ratio between the peripheral length and the common boundary length. Is described in a memory to determine a connection relationship between the areas, and a method of merging a plurality of areas in a color image.
【請求項2】 着目画素の近傍に位置する各画素に位置
を示す番号を付与し、該位置番号を列方向および行方向
に所定順番に並べた画素参照テーブルを予め作成し、 画像分割されラベル付けされた領域の境界にある1つの
画素に着目して該画素の近傍の画素のラベル値を調べる
ことにより該画素付近の領域の境界を局所的に探索し、 探索した該画素に繋がりかつ領域の境界に位置する次に
探索すべき画素の位置番号を、探索した前記画素を基準
にして判断し、該位置番号で特定される前記画素参照テ
ーブルの位置番号列に従って次に探索すべき前記画素の
近傍の画素を探索することにより、次に探索すべき前記
画素付近の領域の境界を局所的に探索し、 以下順に領域の境界にある各画素の近傍に位置する画素
を前記画素参照テーブルによって指示される位置番号列
に従って局所的に探索し、 領域の周囲長および該領域に隣接する領域との共通境界
長を求め、該周囲長と該共通境界長との比率に基づいて
隣接領域間の接続度を求め、この接続度をメモリに記述
して各領域間の繋がりの関係を判断することを特徴とす
るカラー画像における複数領域の併合方法。
2. A pixel reference table in which a number indicating a position is assigned to each pixel located in the vicinity of a pixel of interest and the position numbers are arranged in a predetermined order in a column direction and a row direction, and an image is divided and labeled. By paying attention to one pixel at the boundary of the attached area and examining the label value of the pixel in the vicinity of the pixel, the boundary of the area near the pixel is locally searched. The position number of the next pixel to be searched located at the boundary of is determined based on the searched pixel, and the next pixel to be searched next is determined according to the position number column of the pixel reference table specified by the position number. By searching for a pixel in the vicinity of, a boundary of a region near the pixel to be searched next is locally searched, and pixels located in the vicinity of each pixel at the boundary of the region are sequentially searched for by the pixel reference table in the following order. A local search is performed in accordance with the designated position number sequence, a perimeter of the region and a common boundary length with the region adjacent to the region are obtained, and a distance between the adjacent regions is determined based on a ratio of the perimeter and the common boundary length. A method of merging a plurality of areas in a color image, wherein a degree of connection is obtained, and the degree of connection is described in a memory to determine a connection relationship between the areas.
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