JP2002123819A - Lane mark emphasizing device - Google Patents
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Landscapes
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- Traffic Control Systems (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載され、
撮像装置により取得された車両周辺の走行路面の画像の
カラー信号を変換することにより、自車両周辺のレーン
マークを強調して出力することを可能にした装置に関す
るものである。The present invention relates to a vehicle mounted on a vehicle,
The present invention relates to a device capable of enhancing and outputting a lane mark around a host vehicle by converting a color signal of an image of a traveling road surface around the vehicle acquired by an imaging device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のカラー信号を用いたレーンマーク
検出装置においては、路面色を抽出色条件として抽出色
条件を満たす画素から、抽出色条件を満たさない画素へ
の変化を検出し白色車線及び、黄色車線も検出してい
た。さらに、明るさ成分が、カメラ近傍と、遠方で、異
なることに着目し、レーンマーク検出時にカメラ近傍
と、遠方とで、検出の閾値を切り替えることによって、
画面全体で、安定して、車線の検出を行おうとしてい
た。2. Description of the Related Art In a conventional lane mark detection apparatus using a color signal, a change in a pixel from a pixel satisfying the extraction color condition to a pixel not satisfying the extraction color condition is detected by using a road surface color as an extraction color condition to detect a white lane and a lane mark. , The yellow lane was also detected. Furthermore, by paying attention to the fact that the brightness component is different between the vicinity of the camera and the distance, and by switching the detection threshold between the vicinity of the camera and the distance when detecting the lane mark,
I was trying to detect the lane stably over the entire screen.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、路面色を抽出
色条件として抽出色条件を満たす画素から、抽出色条件
を満たさない画素への変化を検出しているため、白色車
線も、黄色車線も検出可能である。例えば、黄色レーン
マークはカラー成分のうち赤色成分が強く現れるがレー
ンマーク以外の分布において、赤色成分は輝度成分に比
較し強い方へ推移する。そのため、白色レーンマークを
抽出する閾値では、黄色レーンマークが欠落する可能性
があり、黄色レーンマークを欠落させないようにする閾
値とすると雑音が大きくなる可能性がある。雑音を抑制
しようとすると、抽出色条件の変化分に、閾値などを設
ける必要があり、雑音を抑えて、白色車線を検出しよう
とすると、結果的に黄色車線が欠落する可能性がある。However, since a change from a pixel satisfying the extraction color condition to a pixel not satisfying the extraction color condition is detected using the road surface color as the extraction color condition, the white lane and the yellow lane are both detected. Can be detected. For example, in a yellow lane mark, a red component out of color components appears strongly, but in a distribution other than a lane mark, a red component changes to a stronger direction than a luminance component. Therefore, in the threshold value for extracting the white lane mark, there is a possibility that the yellow lane mark is missing, and when the threshold value is set so as not to lose the yellow lane mark, the noise may increase. In order to suppress noise, it is necessary to provide a threshold value or the like for a change in the extraction color condition. If it is desired to suppress noise and detect a white lane, a yellow lane may be lost as a result.
【０００４】さらに、路面の状態は、刻一刻と異なり、
予め決めた路面区画以外では、対応できないときも多
く、安定して抽出できないときも多かった。[0004] Furthermore, the condition of the road surface is different from time to time,
Except for a predetermined road section, there were many cases where it could not be handled, and there were many cases where stable extraction was not possible.
【０００５】さらに、輝度信号と、色差信号を車線判別
信号としているため判別に必要な信号成分が複数あり、
処理が煩雑になる。また、抽出条件を随時更新する手法
を用いているため、計算負荷が大きかった。Further, since the luminance signal and the color difference signal are used as lane discrimination signals, there are a plurality of signal components necessary for discrimination.
Processing becomes complicated. In addition, since the method of updating the extraction conditions as needed is used, the calculation load is large.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明によるレーンマー
ク強調装置は、車両周辺の路面の画像を取得し、路面画
像を構成するカラー信号を出力する撮像装置と、取得し
たカラー画像をレーンマーク部分を強調した濃淡画像と
なるように、カラー信号を濃淡信号へ変換するレーンマ
ーク強調変換手段を備えた事を特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION A lane mark emphasizing device according to the present invention acquires an image of a road surface around a vehicle and outputs a color signal constituting the road surface image. And a lane mark emphasizing conversion means for converting a color signal into a grayscale signal so as to obtain a grayscale image in which is emphasized.
【０００７】さらに、第２の発明によるレーンマーク強
調装置のレーンマーク強調変換手段は、所定の変換係数
により、カラー信号を濃淡信号へ変換する色信号変換手
段を有することを特徴とする。Further, the lane mark emphasizing conversion means of the lane mark emphasizing device according to the second invention is characterized in that the lane mark emphasizing conversion means has a color signal converting means for converting a color signal into a grayscale signal using a predetermined conversion coefficient.
【０００８】さらに第３の発明によるレーンマーク強調
装置の変換係数は、路面画像を構成するカラー信号の、
色空間における白色又は黄色のレーンマークと、レーン
マーク以外の分布状況を調査し、レーンマークと、それ
以外の分布色空間において最も分離される軸を統計的に
求めることにより決定された変換係数であることを特徴
とする。Further, the conversion coefficient of the lane mark emphasizing apparatus according to the third aspect of the present invention is obtained by calculating the conversion coefficient of the color signal constituting the road surface image.
A white or yellow lane mark in the color space and a distribution state other than the lane mark are investigated, and the conversion coefficient determined by statistically obtaining the lane mark and the axis most separated in the other distribution color space is calculated. There is a feature.
【０００９】さらに、第４の発明によるレーンマーク強
調装置のレーンマーク強調変換手段は、カラー信号の明
るさ成分強度を判定する明るさ成分強度判定手段と、判
定された明るさ成分強度が、設定された設定閾値以上で
あれば、変換係数として第１の変換係数を設定し、設定
された閾値未満であれば、変換係数として第２の変換係
数を設定する変換係数設定手段とをさらに有することを
特徴とする。Further, the lane mark emphasizing conversion means of the lane mark emphasizing device according to the fourth invention comprises: a brightness component intensity judging means for judging the brightness component intensity of the color signal; and the determined brightness component intensity is set. A conversion coefficient setting unit that sets a first conversion coefficient as a conversion coefficient when the threshold is equal to or more than the set threshold, and sets a second conversion coefficient as the conversion coefficient when the threshold is less than the set threshold. It is characterized by.
【００１０】さらに第５の発明によるレーンマーク強調
装置の明るさ成分強度判定手段は、複数の設定閾値によ
り、複数の明るさ成分強度に判定し、変換係数設定手段
は、変換係数として、判定された明るさ成分強度に対応
した変換係数を設定することを特徴とする。Further, the brightness component intensity judging means of the lane mark emphasizing device according to the fifth invention judges a plurality of brightness component intensities based on a plurality of set thresholds, and the conversion coefficient setting means judges as a conversion coefficient. A conversion coefficient corresponding to the brightness component intensity is set.
【００１１】[0011]
【発明の作用、効果】上記の構成により、第１の発明に
よれば、撮像装置により、車両周辺の路面の画像を取得
し、路面画像を構成するカラー信号を得ることができる
ようになり、得られたカラー信号をレーンマーク強調変
換手段により、レーンマーク部分を強調した濃淡画像へ
変換し、レーンマーク部分が強調された濃淡画像を得る
ことができるようになる。したがって、白色、黄色双方
のレーンマークが強調された画像を得ることができるよ
うになる。これにより、得られた濃淡画像から、レーン
マークを抽出する際、単一色成分を用いてレーンマーク
を抽出する場合と比べて、レーンマーク抽出時の欠落を
低減し雑音も同時に低減することができるようになる。
さらに、濃淡画像であるため、レーンマークを抽出する
際、閾値の設定が平易になり、レーンマークを安定して
抽出することができるようになる。According to the first aspect of the present invention, an image of a road surface around a vehicle can be acquired by the imaging device, and a color signal constituting the road surface image can be obtained. The obtained color signal is converted by the lane mark emphasis conversion means into a grayscale image in which the lane mark portion is emphasized, and a grayscale image in which the lane mark portion is emphasized can be obtained. Therefore, an image in which both white and yellow lane marks are emphasized can be obtained. As a result, when extracting a lane mark from the obtained grayscale image, it is possible to reduce the omission at the time of extracting the lane mark and reduce the noise at the same time as when extracting the lane mark using a single color component. Become like
Further, since the image is a grayscale image, when a lane mark is extracted, setting of a threshold value becomes simple, and the lane mark can be extracted stably.
【００１２】さらに、第２の発明によれば、レーンマー
ク強調変換手段は、所定の変換係数により、カラー信号
を濃淡信号へ変換する色信号変換手段を有するので、濃
淡信号は、線形変換によって求められ、変換処理のハー
ド化が容易である。Further, according to the second aspect, the lane mark emphasizing conversion means has the color signal conversion means for converting the color signal into a gray-scale signal using a predetermined conversion coefficient, so that the gray-scale signal is obtained by linear conversion. Therefore, the hardware of the conversion process can be easily realized.
【００１３】さらに、第３の発明によれば、変換係数
は、路面画像を構成するカラー信号の、色空間における
白色又は黄色のレーンマークと、レーンマーク以外の分
布状況を調査し、レーンマークと、それ以外の分布色空
間において最も分離される軸を統計的に求めることによ
り決定された変換係数であるので、この変換係数を用い
て変換を行うことによりレーンマーク部分の信号強度が
強調され、レーンマーク以外の信号強度が抑えられるよ
うになる。According to the third aspect of the present invention, the conversion coefficient is obtained by examining a white or yellow lane mark in a color space of a color signal forming a road surface image and a distribution state other than the lane mark. Since the conversion coefficient determined by statistically obtaining the axis most separated in the other distribution color space, the signal strength of the lane mark portion is emphasized by performing conversion using this conversion coefficient, The signal strength other than the lane mark can be suppressed.
【００１４】さらに、第４の発明によれば、レーンマー
ク強調変換手段は、カラー信号の明るさ成分強度を判定
し、判定された明るさ成分強度が、設定された閾値以上
であれば、変換係数として第１の変換係数を設定し、閾
値未満であれば、変換係数として第２の変換係数を設定
する。これにより、レーンマークと、レーンマーク以外
の分布特性を詳細に調査した結果得られた、明るさ強度
に応じた色分布特性による個別の軸による変換係数を設
定することができるようになり、設定した変換係数によ
り、カラー信号を変換するため、よりよくレーンマーク
を強調し、レーンマーク以外の信号強度を抑えることが
できるようになる。また、ここで、用いる閾値、変換係
数は、白色レーンマークと、黄色レーンマークが混在す
るような路面を撮像し、画像を構成する個々の画素の輝
度成分と、カラー信号におけるレーンマーク部分と、そ
れ以外の分布特性を詳細に調査することのより明らかに
なった閾値、及び変換係数を用いているので、よりよく
レーンマークを強調し、レーンマーク以外の信号強度を
抑えることができるようになる。Further, according to the fourth aspect, the lane mark emphasizing conversion means determines the brightness component intensity of the color signal, and if the determined brightness component intensity is equal to or greater than the set threshold value, the conversion is performed. A first conversion coefficient is set as a coefficient, and if it is less than the threshold, a second conversion coefficient is set as a conversion coefficient. As a result, it becomes possible to set conversion coefficients for individual axes based on color distribution characteristics according to brightness intensity, obtained as a result of detailed examination of lane marks and distribution characteristics other than lane marks. Since the color signal is converted by the conversion coefficient thus set, the lane mark can be more emphasized and the signal intensity other than the lane mark can be suppressed. Also, here, the threshold value used, the conversion coefficient is a white lane mark, the image of the road surface where the yellow lane mark is mixed, the luminance component of each pixel constituting the image, the lane mark portion in the color signal, By using the thresholds and conversion coefficients that became clearer when investigating other distribution characteristics in detail, it becomes possible to enhance the lane mark better and suppress the signal strength other than the lane mark. .
【００１５】例えば、レーンマークと、レーンマーク以
外の分布特性を詳細に調査すると、明るさ強度が低いと
きは、各カラー成分の偏りが減少し、一定の明るさ強度
を有するときは、レーンマーク部分は、赤色成分が強
く、青色成分が弱い。明るさによるカラー成分の分布の
推移を利用し、明るさに応じた、個別の軸を設定するこ
とにより、レーンマークと、それ以外の部分についての
分離度が向上する。つまり、入力信号の明るさ成分の強
度が、設定した閾値より低い場合は、色成分の寄与が低
くなるような変換定数を設定し、明るさ成分の強度が強
い場合は、赤色成分の重みを大きくし、青色成分を現ず
るような変換定数を設定することにより、任意の明るさ
において、安定して、レーンマークを強調することがで
きるようになる。For example, when the lane mark and the distribution characteristics other than the lane mark are examined in detail, when the brightness intensity is low, the bias of each color component is reduced, and when the brightness intensity is constant, the lane mark is reduced. The portion has a strong red component and a weak blue component. By using the transition of the distribution of the color components depending on the brightness and setting individual axes according to the brightness, the degree of separation between the lane mark and other portions is improved. That is, when the intensity of the brightness component of the input signal is lower than the set threshold, a conversion constant is set such that the contribution of the color component is low. When the intensity of the brightness component is high, the weight of the red component is weighted. By increasing the value and setting a conversion constant that expresses the blue component, it becomes possible to stably emphasize the lane mark at an arbitrary brightness.
【００１６】さらに、第５の発明によれば、明るさ成分
強度判定手段は、複数の設定閾値により、複数の明るさ
成分強度に判定し、変換係数として判定された明るさ成
分強度に対応した変換係数を設定するので、各明るさ成
分の強度に応じたレーンマーク信号の強調を行い、レー
ンマーク信号以外の信号強度を抑えることができるよう
になる。Further, according to the fifth aspect, the brightness component intensity determining means determines a plurality of brightness component intensities based on a plurality of set thresholds, and corresponds to the brightness component intensity determined as a conversion coefficient. Since the conversion coefficient is set, the lane mark signal is emphasized according to the intensity of each brightness component, and the signal intensity other than the lane mark signal can be suppressed.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】本発明のレーンマーク強調装置の
具体例について図面を用いて説明する。図１は、本発明
の実施例であるレーンマーク強調装置のハードウエア構
成の説明図である。撮像装置１０により車両周辺の路面
を含めた状況をカラー画像として取得し、出力されるカ
ラー信号（Comp1,Comp2,Comp 3）は、制御装置５０の入
出力インターフェイス５３を介して、一旦記憶手段５２
に記憶され、ＣＰＵ５１により、画像を構成する１画素
毎にＣＰＵ５１の色信号変換手段２１により、濃淡信号
へ変換される。変換された濃淡信号は、一旦記憶手段５
２に記憶され、取得画像の全ての画素について変換を行
い、濃淡画像とする。カラー画像は、レーンマークを強
調した濃淡画像に変換され、濃淡信号として、入出力イ
ンターフェイス５３を介して、出力装置５６へ出力され
る。又、必要に応じて、表示装置５７へ、画像として表
示することができる。この表示画像は、操作入力装置５
５により、カラー画像、濃淡画像の切り替えが可能であ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A specific example of the lane mark emphasizing device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of a hardware configuration of a lane mark emphasizing device according to an embodiment of the present invention. The situation including the road surface around the vehicle is acquired as a color image by the imaging device 10, and the output color signals (Comp1, Comp2, Comp3) are temporarily stored in the storage unit 52 via the input / output interface 53 of the control device 50.
Is converted by the CPU 51 into a grayscale signal by the color signal converting means 21 of the CPU 51 for each pixel constituting the image. The converted gray signal is temporarily stored in the storage unit 5.
2, and performs conversion for all pixels of the acquired image to obtain a grayscale image. The color image is converted into a grayscale image in which the lane mark is emphasized, and is output to the output device 56 via the input / output interface 53 as a grayscale signal. Further, the image can be displayed on the display device 57 as needed. This display image is displayed on the operation input device 5.
5 enables switching between a color image and a grayscale image.
【００１８】さらに、操作入力装置５５からの操作入力
指令により、外部記憶装置５４から必要に応じて、本レ
ーンマーク強調装置のプログラム、変換係数、閾値等
が、制御装置５０へロードされる。撮像装置１０は、Ｃ
ＣＤカメラ等が一般的には用いられるが、カラー画像を
取得でき、カラー信号の出力できる装置であればこれに
限らない。制御装置５０、外部記憶装置５４、操作入力
装置５５、出力装置５６、表示装置５７により構成され
るモーフィングできるのであれば、パーソナルコンピュ
ータなどのコンピュータ装置であっても良い。出力装置
５６としては、レーンマーク検出装置等を接続してもよ
い。Further, in response to an operation input command from the operation input device 55, a program, a conversion coefficient, a threshold value, and the like of the lane mark emphasizing device are loaded from the external storage device 54 to the control device 50 as needed. The imaging device 10
Although a CD camera or the like is generally used, the present invention is not limited to this as long as it can obtain a color image and output a color signal. A computer device such as a personal computer may be used as long as it can be morphed by the control device 50, the external storage device 54, the operation input device 55, the output device 56, and the display device 57. As the output device 56, a lane mark detection device or the like may be connected.
【００１９】図２は、本発明の構成要素の概略を示す説
明図である。図２のレーンマーク強調装置は、車両周辺
の路面を含めた状況を取得する撮像装置１０と、撮像装
置１０から出力されるカラー信号（Comp1,Comp2,Comp
3）からレーンマーク部分を強調した一つの濃淡信号Trs
を出力するレーンマーク強調変換手段２０からなる。
レーンマーク強調変換手段２０は、色信号変換手段２１
により構成される。撮像装置１０から出力されるカラー
信号はＲＧＢ形式でも、ＹＩＱ形式でもよくカラー信号
を表すものであれば、他の形式でも良い。FIG. 2 is an explanatory view schematically showing the components of the present invention. The lane mark emphasizing device in FIG. 2 includes an imaging device 10 for acquiring a situation including a road surface around a vehicle, and a color signal (Comp1, Comp2, Comp) output from the imaging device 10.
3) One grayscale signal Trs that emphasizes the lane mark from
Output from the lane mark emphasis conversion means 20.
The lane mark emphasizing conversion unit 20 includes a color signal conversion unit 21.
It consists of. The color signal output from the imaging device 10 may be in RGB format or YIQ format, and may be another format as long as it represents a color signal.
【００２０】レーンマーク強調変換手段２０は、カラー
信号を濃淡信号Trs へ変換することによって、白色レー
ンマークと、黄色レーンマーク部分の信号強度を強くす
る。色信号変換手段２１の入力信号は、撮像装置１０に
より出力されるカラー信号（Comp1 ，Comp2 ，Comp3 ）
であり、出力信号は単一の濃淡信号Trs である。後で、
詳細に説明するが、本実施例における変換は、線形変換
である。予め入力信号における白色と、黄色のレーンマ
ークの分布状況を調査し、統計的に処理することにより
レーンマーク部分を強調するような、変換行列を得る。The lane mark emphasis conversion means 20 increases the signal strength of the white lane mark and the yellow lane mark by converting the color signal into a grayscale signal Trs. The input signal of the color signal conversion means 21 is a color signal (Comp1, Comp2, Comp3) output by the imaging device 10.
And the output signal is a single grayscale signal Trs. later,
As will be described in detail, the conversion in this embodiment is a linear conversion. The distribution state of the white and yellow lane marks in the input signal is checked in advance, and a transformation matrix that emphasizes the lane mark portions is obtained by performing statistical processing.
【００２１】変換行列を、Ｗ＝（ＷC1，ＷC2，ＷC3）と
し、カラー信号を（Comp1 ，Comp2，Comp3 ）としたと
き、濃淡信号Trs は、When the conversion matrix is W = (W C1 , W C2 , W C3 ) and the color signal is (Comp1, Comp2, Comp3), the grayscale signal Trs is
【数１】 Trs ＝（ＷC1，ＷC2，ＷC3）＊（Comp1 ，Comp2 ，Comp3 ）t ＝ＷC1・Comp1 ＋ＷC2・Comp2 ＋ＷC3・Comp3 …（１） により、定義し１画素毎の変換を行う。## EQU1 ## Trs = (W C1 , W C2 , W C3 ) * (Comp1, Comp2, Comp3) t = W C1 · Comp1 + W C2 · Comp2 + W C3 · Comp3 (1) Perform the conversion.
【００２２】実際に分布状況を調査した際のグラフを図
４、図５に示す。図４は、白色レーンマークと、黄色レ
ーンマークが混在するような路面を撮像したときの輝度
成分（Ｙ成分）と、赤色成分（Ｒ成分）の濃淡値、分布
特性の例を示す。黄色レーンマークの輝度は、白色レー
ンマークよりも低くなる傾向がある。また、黄色レーン
マークは、Ｒ成分が強く現れるがレーンマーク以外の分
布においても、Ｒ成分は輝度成分に比較し強い方へ推移
する。そのため、輝度成分を、レーンマークの検出に用
いると、白色レーンマークを抽出する場合に用いる閾値
では、黄色レーンマークが欠落する可能性があり、黄色
レーンマークを欠落させないような閾値とすると、雑音
が大きくなる可能性がある。同様に、Ｒ成分のみに着目
した閾値では、白色レーンマークも、黄色レーンマーク
も、同程度の強度で出現するが、レーンマーク以外の信
号も出現し、レーンマーク以外の雑音が大きくなる可能
性が出てくる。FIGS. 4 and 5 show graphs when the distribution state is actually investigated. FIG. 4 shows an example of a brightness component (Y component) and a gray value and a distribution characteristic of a red component (R component) when an image of a road surface in which a white lane mark and a yellow lane mark are mixed is taken. The brightness of yellow lane marks tends to be lower than that of white lane marks. In the yellow lane mark, the R component appears strongly, but in the distribution other than the lane mark, the R component changes to a stronger direction than the luminance component. Therefore, when the luminance component is used for detecting the lane mark, the threshold value used for extracting the white lane mark may cause the yellow lane mark to be lost. May be larger. Similarly, with a threshold value that focuses only on the R component, both the white lane mark and the yellow lane mark appear with the same intensity, but signals other than the lane mark also appear, and the noise other than the lane mark may increase. Comes out.
【００２３】次に図５にComp1- Comp2平面におけるレー
ンマークとレーンマーク以外の分布例を示す。Comp1 軸
と、Comp2 軸では、共にレーンマークとレーンマーク以
外の分布が重なっている。しかし、Trs 軸では、レーン
マークとレーンマーク以外の分布が重ならず分離度合い
が高くなる。色空間において、レーンマークとレーンマ
ーク以外の分布の距離ができるだけ離れるような、Trs
軸を発見し、Trs 軸での座標値を求めることにより、レ
ーンマーク部分の信号強度を強調する効果が得られる。
ここでは、Trs はカラー信号の線形変換FIG. 5 shows examples of lane marks and distributions other than lane marks on the Comp1-Comp2 plane. Both the lane mark and the distribution other than the lane mark overlap on the Comp1 axis and the Comp2 axis. However, on the Trs axis, the distribution other than the lane mark and the lane mark does not overlap, and the degree of separation increases. Trs such that the distance between the lane mark and the distribution other than the lane mark is as far as possible in the color space
By finding the axis and finding the coordinate value on the Trs axis, the effect of enhancing the signal strength at the lane mark can be obtained.
Where Trs is a linear transformation of the color signal
【数２】 Trs ＝Ｗ＊（Comp1 ，Comp2 ，Comp3 ）t …（２） で得られるとし、変換行列を、Ｗ＝（ＷC1，ＷC2，
ＷC3）とする。Trs 軸は、「主成分分析」、「フィッシ
ャーの線形判別」、「K-L 展開」などを用いて、統計的
な処理によって求めることができ、変換行列Ｗを得るこ
とができる。[Number 2] Trs = W * (Comp1, Comp2 , Comp3) and obtained by the t ... (2), the transformation matrix, W = (W C1, W C2,
W C3 ). The Trs axis can be obtained by statistical processing using “principal component analysis”, “Fisher's linear discrimination”, “KL expansion”, and the like, and a transformation matrix W can be obtained.
【００２４】実際に、昼夜、晴雨などを含めた、さまざ
まなシーンから抽出した複数のサンプル分布を元に算出
した結果変換式は、Actually, the result conversion formula calculated based on a plurality of sample distributions extracted from various scenes including day and night, fine rain, etc. is as follows:
【数３】 Trs ＝（0.23，0.85，-0.47 ）＊（Ｒ，Ｇ，Ｂ）t …（３） の形で表された。この式を検証すると、明るさ成分に影
響を与えるＧ成分（緑成分）の寄与が大きく、さらに、
黄色レーンマークを構成するＲ成分が加えられている。
また、舗装された路面の成分を構成するＢ成分（青成
分）は、減ぜられ、レーンマークとレーンマーク以外の
分離の度合いを強めることができるようになっている。## EQU3 ## Trs = (0.23, 0.85, -0.47) * (R, G, B) t ... (3) When this equation is verified, the contribution of the G component (green component) that affects the brightness component is large,
An R component forming a yellow lane mark is added.
Also, the B component (blue component) constituting the component of the paved road surface is reduced, so that the degree of separation between the lane mark and the part other than the lane mark can be increased.
【００２５】次に、他の発明によるレーンマーク強調変
換手段の構成要素の概略を図２に示す。レーンマーク強
調変換手段は、明るさ成分強度判定手段２３、変換係数
設定手段２２、明るさ判定部と，色信号変換部から構成
される。図２と同様に、カラー信号を入力とし、レーン
マーク部分の信号を強調した単一の濃淡値を出力する。
レーンマーク強調変換手段２０は、取得された画像を構
成する画素の明るさ成分の強度にに応じて変換係数を選
択し、より、レーンマーク部分を強調するように変換で
きるようにした。ここで、画素の明るさ成分は、輝度信
号（Ｙ＝0.3 ＊Ｒ＋0.59＊Ｇ＋0.11＊Ｂ）でもよいし、
明度信号（Ｖ＝（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３）でもよい。また、
他の明るさに相当する成分を用いても良い。カラー信号
より算出しても良いし、予め、撮像装置１０より明るさ
成分が得られる場合は、それをそのまま用いても良い。Next, FIG. 2 schematically shows the components of the lane mark emphasis conversion means according to another invention. The lane mark emphasis conversion means includes a brightness component intensity determination means 23, a conversion coefficient setting means 22, a brightness determination section, and a color signal conversion section. As in the case of FIG. 2, a color signal is input, and a single gray value in which the signal of the lane mark portion is emphasized is output.
The lane mark emphasis conversion means 20 selects a conversion coefficient according to the intensity of the brightness component of the pixels constituting the acquired image, and can perform conversion so as to emphasize the lane mark portion. Here, the brightness component of the pixel may be a luminance signal (Y = 0.3 * R + 0.59 * G + 0.11 * B),
The brightness signal (V = (R + G + B) / 3) may be used. Also,
A component corresponding to another brightness may be used. It may be calculated from a color signal, or if a brightness component is obtained in advance from the imaging device 10, it may be used as it is.
【００２６】この他の発明においては、レーンマークと
レーンマーク以外の分布特性を詳細に調査した結果を用
いている。例えば、明度信号（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３が、２
５６階調で１５０以下では、色信号のバランスがほとん
ど変化しない。しかし、１５０以上になると、Ｒ成分
に、色信号のバランスが変化する。この色成分の分布の
偏りに着目し分布特性を詳細に調査し、変換係数を求め
ることにより、安定してレーンマークを強調できるよう
にした。本実施例では、明るさ成分を明度とし、閾値を
ＴＨｙ＝１５０とした場合閾値ＴＨｙ未満の場合の求め
られた変換式は、In the present invention, the results of detailed examination of lane marks and distribution characteristics other than lane marks are used. For example, the brightness signal (R + G + B) / 3 is 2
If the tone is 56 or less than 150, the color signal balance hardly changes. However, when it is 150 or more, the balance of the color signal changes to the R component. By paying attention to the bias of the distribution of the color components, the distribution characteristics are examined in detail, and the conversion coefficient is obtained, whereby the lane mark can be stably emphasized. In the present embodiment, when the brightness component is brightness and the threshold value is THy = 150, the conversion formula obtained when the threshold value is less than the threshold value THy is:
【数４】 Trs ＝（0.05，0.99，-0.02 ）＊（Ｒ，Ｇ，Ｂ）t …（４） の形で表される。この式を検証すると、明るさ成分に影
響を与えるＧ成分の寄与が極端に大きい。## EQU4 ## Trs = (0.05, 0.99, -0.02) * (R, G, B) t (4) When this equation is verified, the contribution of the G component affecting the brightness component is extremely large.
【００２７】さらに、明るさ成分の強度が閾値ＴＨｙ以
上の場合変換式は、Further, when the intensity of the brightness component is equal to or greater than the threshold value THy, the conversion formula is as follows:
【数５】 Trs ＝（0.39，0.79，-0.48 ）＊（Ｒ，Ｇ，Ｂ）t …（５） の形で表される。この式を検証すると、Ｒ成分を強く
し，Ｂ成分を減ずる変換式となる。## EQU5 ## Trs = (0.39, 0.79, -0.48) * (R, G, B) t ... (5) If this equation is verified, it becomes a conversion equation that strengthens the R component and reduces the B component.
【００２８】このように、変換式を定めることにより、
カラー信号を用いて、レーンマークを強調した単一の濃
淡信号に変換することができるようになる。さらに、黄
色レーンマークも白色レーンマークも同程度の信号強度
に変換されると共に、道路面からの雑音を抑えることが
できるようになるので、レーンマーク抽出時における欠
落を減ずることができ、レーンマーク抽出等における閾
値設定も単一色濃淡信号であるため容易になる。Thus, by defining the conversion formula,
By using the color signal, it is possible to convert the signal into a single gray-scale signal in which the lane mark is emphasized. Furthermore, since the yellow lane mark and the white lane mark are converted to the same signal strength and the noise from the road surface can be suppressed, the omission at the time of lane mark extraction can be reduced, and the lane mark can be reduced. Threshold setting in extraction and the like is also facilitated by a single color shading signal.
【００２９】次に、レーンマーク強調変換装置における
処理の手順を、図６のフローチャートに従い説明する。
撮像装置１０において、取得されたカラー信号（Comp1
，Comp2 ，Comp3 ）は、信号線３０を介して、色信号
変換手段２１に送られる。色信号変換手段２１において
は、ステップ１００において、一旦、記憶手段５２に、
画像が取り込まれる。次に、ステップ１０２において、
画像を構成する第１番目の画素を注目画素とする。ステ
ップ１０４において注目画素について式（３）により、
カラー信号を、濃淡信号Trs に変換する。ステップ１０
６において、取得画像の全ての画素についての変換が終
了したか判断する。すべての画素について変換が終了し
ていない場合は、ステップ１０８において、次の画素を
注目画素とする。ステップ１０４から、ステップ１０８
を繰り返すことにより、取得した画像に付いて、すべて
の画素を濃淡信号Trs に変換する。ステップ１１０にお
いて、濃淡画像として、信号線４０を介して出力装置５
６へ出力する。上述した処理は、取得した１枚の画像に
ついての処理であり、実際には連続して、画像を得てい
るので上述した処理を繰り返し行うことになる。Next, the processing procedure in the lane mark emphasis conversion apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG.
In the imaging device 10, the acquired color signal (Comp1
, Comp2, Comp3) are sent to the color signal conversion means 21 via the signal line 30. In the color signal conversion means 21, once in step 100,
The image is captured. Next, in step 102,
The first pixel forming the image is defined as a target pixel. In step 104, for the pixel of interest,
Converts a color signal into a grayscale signal Trs. Step 10
At 6, it is determined whether the conversion has been completed for all the pixels of the acquired image. If the conversion has not been completed for all the pixels, in step 108, the next pixel is set as the target pixel. From step 104 to step 108
Is repeated to convert all the pixels of the acquired image into gray-scale signals Trs. In step 110, the output device 5 is output as a grayscale image through the signal line 40.
Output to 6. The above-described processing is processing for one acquired image. In practice, since the images are obtained continuously, the above-described processing is repeatedly performed.
【００３０】次に、他の発明についての処理の手順につ
いて、第１の発明と異なる部分について図７のフローチ
ャートにより詳細に説明する。先ず、取得された画像の
注目画素について、ステップ２０４において、明るさ成
分強度判定手段２３において、注目画素の明るさ成分の
強度を明度信号を演算し、ステップ２０６において、明
るさ成分の強度が、一定の閾値THy １５０以上であるか
どうか判定する。次に、ステップ２０８において、変換
係数設定手段２２において、閾値THy 以上である場合
は、変換行列Ｗへ第１の変換係数Ｗ1 を設定し、閾値TH
y 未満である場合は、変換行列Ｗへ第２の変換係数Ｗ2
を設定する。次に、ステップ２１０において、式
（４）、式（５）によりカラー信号の変換を行う。ステ
ップ２１２にいて、取得画像の全ての画素について変換
が終了したか判定し、終了していない場合は、ステップ
２１４において、次の画素を注目画素として、取得した
画像の全ての画素について変換を行う。第１の発明と同
様に、ステップ２１６により、濃淡画像を出力する。ま
た、この処理は、取得した１枚の画像についての処理で
あり、実際には連続して、画像を得ているので上述した
処理を繰り返し行うことになる。Next, the procedure of the process according to the other invention will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. First, for the target pixel of the acquired image, in step 204, the brightness component intensity determination means 23 calculates the intensity of the brightness component of the target pixel as a brightness signal, and in step 206, the brightness component intensity is It is determined whether or not the threshold value is equal to or greater than a predetermined threshold value THy150. Next, in step 208, if the value is equal to or larger than the threshold value THy, the conversion coefficient setting means 22 sets the first conversion coefficient W1 in the conversion matrix W, and sets the threshold value THy.
If it is less than y, the second transformation coefficient W2 is added to the transformation matrix W.
Set. Next, in step 210, the color signal is converted by the equations (4) and (5). In step 212, it is determined whether or not the conversion has been completed for all the pixels of the obtained image. If not, in step 214, the conversion is performed for all the pixels of the obtained image with the next pixel as the target pixel. . As in the first aspect, in step 216, a grayscale image is output. This process is a process for one acquired image. In practice, since the images are obtained continuously, the above-described process is repeatedly performed.
【００３１】さらに、他の発明では、カラー信号を詳細
に調査することにより、明度信号の閾値を複数にし、変
換係数も対応したものにすることにより、より良くレー
ンマークの強調を、行うことができるようになる。Further, in another aspect of the present invention, by examining the color signal in detail, the threshold value of the lightness signal is set to a plurality, and the conversion coefficient is made corresponding to the threshold value. become able to.
【図１】本発明の装置の構成例のブッロク図。FIG. 1 is a block diagram of a configuration example of an apparatus according to the present invention.
【図２】本発明の、構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the present invention.
【図３】他の発明の構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of another invention.
【図４】信号強度の分布特性をあらわすグラフ。FIG. 4 is a graph showing distribution characteristics of signal intensity.
【図５】入力信号のComp1- Comp2平面におけるレーンマ
ークとレーンマーク以外の分布例の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a lane mark and an example of distribution other than the lane mark on the Comp1-Comp2 plane of the input signal.
【図６】本発明の処理手順を示したフローチャート。FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of the present invention.
【図７】他の発明の処理手順を示したフローチャート。FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of another invention.
１０…撮像装置 ２０…レーンマーク強調変換手段 ２１…色信号変換手段 ２２…変換係数設定手段 ２３…明るさ成分強度判定手段 ３０、４０…信号線 ５０…制御装置 ５１…ＣＰＵ ５２…記憶手段 ５３…入出力インターフェイス ５４…外部記憶装置 ５５…操作入力装置 ５６…出力装置 ５７…表示装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Image pick-up device 20 ... Lane mark enhancement conversion means 21 ... Color signal conversion means 22 ... Conversion coefficient setting means 23 ... Brightness component intensity determination means 30, 40 ... Signal line 50 ... Control device 51 ... CPU 52 ... Storage means 53 ... Input / output interface 54 ... External storage device 55 ... Operation input device 56 ... Output device 57 ... Display device
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 7/60 ２００ Ｇ０６Ｔ 7/60 ２００Ｊ // Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｃ (72)発明者 小島 祥子 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 二宮 芳樹 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 里中 久志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 西田 誠 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 柿並 俊明 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 Ｆターム(参考） 5B057 AA16 BA02 BA30 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB02 CB08 CB12 CB16 CC03 CE03 CE11 CE17 DA08 DA16 DA17 DB02 DB06 DB09 DC23 DC25 DC36 5H180 AA01 CC04 CC05 LL01 LL02 LL06 LL09 5L096 AA02 AA06 EA39 EA45 FA37 GA40 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) G06T 7/60 200 G06T 7/60 200J // G08G 1/16 G08G 1/16 C (72) Inventor Shoko Kojima Aichi 41 Toyota Chuo R & D Co., Ltd. (72) Inventor Yoshiki Ninomiya 41 Toyoda Central R & D Co., Ltd. (72) Inventor Hisashi Satonaka 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Makoto Nishida 1 Toyota Town Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Toshiaki Kakinami Aichi Prefecture 2-1-1 Asahi-cho, Kariya-shi F-term (reference) in Ishin Seiki Co., Ltd. 5B057 AA16 BA02 BA30 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB02 CB08 CB12 CB16 CC03 CE03 CE11 CE17 DA08 DA16 DA17 DB02 DB06 DB09 DC23 DC25 DC36 5H180 AA01 CC04 CC05 LL02 LL06 LL09 5L096 AA02 AA06 EA39 EA45 FA37 GA40
Claims (5)
画像を構成するカラー信号を出力する撮像装置と、 前記カラー画像をレーンマーク部分を強調した濃淡画像
となるように、前記カラー信号を濃淡信号へ変換するレ
ーンマーク強調変換手段を備えた事を特徴とするレーン
マーク強調装置。An image pickup apparatus for acquiring an image of a road surface around a vehicle and outputting a color signal forming the road surface image, and the color signal so that the color image becomes a shaded image in which a lane mark portion is emphasized. Mark emphasis conversion means for converting a mark into a shade signal.
変換係数により、前記カラー信号を濃淡信号へ変換する
色信号変換手段を有することを特徴とする請求項１に記
載のレーンマーク強調装置。2. The lane mark emphasizing device according to claim 1, wherein said lane mark emphasizing conversion means includes a color signal converting means for converting said color signal into a gray-scale signal using a predetermined conversion coefficient.
白色又は黄色のレーンマークと、前記レーンマーク以外
の分布状況を調査し、前記レーンマークと、それ以外の
分布色空間において最も分離される軸を統計的に求める
ことにより決定された変換係数であることを特徴とする
請求項２に記載のレーンマーク強調装置。3. The conversion coefficient is obtained by examining a white or yellow lane mark in a color space and a distribution state other than the lane mark of a color signal forming the road surface image, and 3. The lane mark emphasizing device according to claim 2, wherein the conversion coefficient is determined by statistically obtaining an axis most separated in the distribution color space.
ラー信号の明るさ成分強度を判定する明るさ成分強度判
定手段と、判定された明るさ成分強度が、設定された設
定閾値以上であれば、前記変換係数として第１の変換係
数を設定し、前記設定された閾値未満であれば、前記変
換係数として第２の変換係数を設定する変換係数設定手
段と、をさらに有することを特徴とする請求項３に記載
のレーンマーク強調装置。4. The lane mark emphasizing conversion means includes: a brightness component intensity determination means for determining a brightness component intensity of the color signal; and if the determined brightness component intensity is not less than a set threshold value. A conversion coefficient setting unit configured to set a first conversion coefficient as the conversion coefficient and set a second conversion coefficient as the conversion coefficient if the conversion coefficient is less than the set threshold. The lane mark enhancement device according to claim 3.
定閾値により、複数の明るさ成分強度に判定し、 前記変換係数設定手段は、前記変換係数として、判定さ
れた前記明るさ成分強度に対応した変換係数を設定する
ことを特徴とする請求項４に記載のレーンマーク強調装
置。5. The brightness component intensity determination means determines a plurality of brightness component intensities based on a plurality of set thresholds, and the conversion coefficient setting means determines the brightness component intensity determined as the conversion coefficient. 5. The lane mark emphasizing device according to claim 4, wherein a conversion coefficient corresponding to is set.
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