JP2002163641A - 車両用画像処理装置 - Google Patents
車両用画像処理装置Info
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Abstract
処理が精度良く、高速にできる車両用画像処理装置を提
供する。 【解決手段】 この発明の車両用画像処理装置では、撮
像部1によって撮像した車両前方の画像に対して、認識
部2によって走行車線両端の車線境界線L1,L2を抽
出し、演算部3によって、この画像上の車線境界線の画
像上の上下方向2点における車線間の幅Xa,Xbを算
出し、この画像上の車線間の幅の比Xb/Xaから撮像
部1の光軸の変化量を算出する。これにより、演算部3
が撮像部1の撮像した画像から、座標変換せずに撮像部
の光軸ずれを算出し、演算負荷を小さくして処理速度を
向上させる。
Description
置に関する。
段によって撮像し、撮像された画像から車線境界線(白
線や黄色線)を2値化等の画像処理によって認識して、
認識された車線境界線を基準として車両を走行させるこ
とにより、運転者の操舵をアシストしたり、自動操舵を
行うシステムが知られている。しかしながら、この従来
の画像処理装置は、撮像された画像から車線境界線を認
識しているため、路面の凹凸や車両の乗員数の増減など
で車両のピッチ角が変化して撮像手段の光軸の方向が基
準位置から動いてしまうと、正確に車線境界線を認識す
ることができない問題点があった。
203445号公報に記載された車両用画像処理装置が
知られている。この車両用画像処理装置によると、車両
前方を撮像手段によって撮像し、撮像された画像上の車
線境界線を座標変換し、画像から車線境界線を認識し
て、認識された車線境界線に当てはまる直線を作成した
結果から撮像手段の光軸の変化を算出するようにしてい
る。
れている車両用画像処理装置の場合、撮像手段によって
撮像された画像上の車線境界線を座標変換し、画像から
車線境界線を認識して、認識された車線境界線に当ては
まる直線を作成した結果から撮像手段の光軸の変化を算
出するようにしているため、撮像された画像上の車線境
界線を座標変換するための演算処理に時間がかかり、さ
らに、算出速度を向上させようとすると、処理速度が速
い演算処理装置を使わなければならず、コスト増大を招
くという問題点があった。また、直線設定および座標変
換の精度が算出結果に影響するために、精度が悪いと誤
った算出結果を出してしまう恐れもあった。
決するためになされたものであって、低コストにして、
撮像手段の光軸ずれの検出処理が精度良く、しかも高速
にできる車両用画像処理装置を提供することを目的とす
る。
画像処理装置は、車両に設けられると共に、所定の光軸
で車両前方を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によっ
て撮像された画像から、自車の走行している車線におけ
る一方の境界線と他方の境界線とを認識する認識手段
と、前記撮像手段によって撮像された画像上の第1の高
さにおける、前記一方の境界線と他方の境界線との距離
である第1の幅と、前記撮像手段によって撮像された画
像上の前記第1の高さよりも低い第2の高さにおける、
前記一方の境界線と他方の境界線との距離である第2の
幅と、これら第1の幅と第2の幅との比に基づいて前記
撮像手段の光軸の変化量とを演算する演算手段とを備え
たものである。
処理装置において、前記撮像手段の路面からの高さを検
出する高さ検出手段を備え、前記演算手段が、前記第1
の幅と第2の幅との比と、前記高さ検出手段によって検
出された前記撮像手段の路面からの高さとに基づいて、
前記撮像手段の光軸の変化量を演算するようにしたもの
である。
用画像処理装置において、前記撮像手段の光軸の変化量
の演算結果に基づき、前記撮像手段の光軸の補正を行う
光軸補正手段を備えたものである。
は、撮像手段によって撮像した車両前方の画像に対し
て、認識手段によって走行車線両端の車線境界線を抽出
し、演算手段によって、この画像上の車線境界線の画像
上の上下方向2点それぞれにおける車線間の幅Xa,X
bを算出し、この画像上の車線間の幅の比Xb/Xaか
ら撮像手段の光軸の変化量を算出する。
た画像から、座標変換せずに撮像手段の光軸ずれを算出
することができ、演算負荷を小さくして処理速度を向上
させることができる。また直線設定を用いないために、
撮像手段の光軸のずれを精度良く検出することができ
る。
は、車両のピッチ角の変化だけでなく、車両の高さが変
化した場合であっても、低コストで精度良く、撮像手段
の光軸ずれを検出することができる。
は、撮像手段の光軸の変化量の演算結果に基づき、光軸
補正手段が撮像手段の光軸を補正する。このため、低コ
ストで精度良く撮像手段の光軸ずれを補正できる。
基づいて詳説する。図1は本発明の1つの実施の形態の
機能的な構成を示している。この実施の形態の車両用画
像処理装置は、撮像部1、画像認識部2、演算部3、高
さ検出装置4、光軸調整機構5、道路情報検出装置6、
外部装置7から構成されている。
走る2本のラインに対して十分な画角と解像度を有して
いる。画像認識部2は、撮像部1から得られた画像か
ら、図3に示すような同一面上に平行に走る2本のライ
ンを認識するものである。また、同一面上に平行して走
る2本のラインに限らず、画像の特徴パターンを認識す
るものである。この画像認識部2には、例えば、画像の
濃淡エッジから、画像の中の特徴パターンの位置を認識
するもの、あるいは画像と任意の記憶している特徴パタ
ーンとを照合して認識するものが採用される。この画像
認識部2によれば、撮像される平行した2本のラインが
道路上の車線境界線であるレーンマークの場合、図3に
示すようにその平行した2本のラインL1,L2の画像
内の座標値を取得する。
識された情報に基づく制御情報を、例えば自動操舵装置
や操舵アシスト装置等の外部装置7に出力すると共に、
図4に示すように、前記画像認識部2が認識した車線境
界線に対応する2本のラインL1,L2と、画像上の上
下方向2点Y=a,bにおいてそれぞれ画像上左右方向
に伸びる直線La,Lbとの、それぞれの交点a1とa
2及びb1とb2の間の距離である、車線間の幅Xa,
Xbを算出し、この画像上の車線間の幅の比r=Xb/
Xaから撮像部1の光軸の変化量を算出し、その算出結
果を光軸調整機構5に出力する。この演算部3に対し
て、高さ検出装置4から撮像部1の地面からの高さの検
出信号が入力され、道路情報検出装置6からは自車の走
行位置に関連する情報が入力される。なお、前記光軸調
整機構5は、例えばモータ等によって撮像部1全体を動
かして光軸を調整するものや、撮像部1に設けられたレ
ンズ等を動かして結像位置を調整するものが使用され
る。
線のような信号波を路面に向けて出射し、路面の反射に
より戻ってくるまでの時間遅れに基づいて検出するもの
が使用される。
動作について説明する。図2は本実施の形態の車両用画
像処理装置における撮像手段の光軸補正処理のフローチ
ャートを示している。なお、該処理は、随時変化する走
行車両の車両姿勢及び道路状況に追従するために、例え
ば10msec毎に起動する。
像する。また、高さ検出装置4によって撮像部1の光軸
の高さを検出し、高さデータを演算部3に入力する(ス
テップS05)。
から図3に示すような同一面上で平行に走る2本のライ
ンL1,L2を認識し、さらにそれらのラインL1,L
2の画像内の座標値を取得して演算部3に入力する(ス
テップS10)。
撮像部1の光軸変化量を算出する。図4に示すように、
画面上の上下方向の2点Y=a,bそれぞれにおけるラ
インL1,L2の座標値差Xa,Xbを計算し、その比
rを求める。
じて任意に設定されるものである(ステップS15)。
L1,L2間の座標値差Xa,Xbに対応する奥行き値
をDa,Db、光軸変化角をαとし、平行した2本のレ
ーンマーク間の距離をd、画像全体のX方向の幅をPx
と置くと、これらXa,Xbを次のように表すことがで
きる。
のある同一面から撮像部1までの高さである。θhは、
撮像部1の水平画角である。
の数3式となる。
り、平行した2本のレーンマークL1,L2の間隔dに
依存せずに光軸変化量tanαを得ることができる(ステ
ップS20)。
像上のY座標値で一義的に決まる値である。このDa,
Dbの距離差は、カーブ、勾配変化の影響を少なくする
ため、またDa,Dbの位置のレーンマーク状態を同等
とするため、さらには算出精度を得るため、例えば、1
0〜20m程度がよい。また正確な算出ができない場
面、例えば、交差点、分岐路、大きな勾配変化区間、曲
率半径Rが小さい区間などでは、画像認識部3での認識
結果や、ナビゲーションシステムのような道路情報検出
装置6の道路情報により算出を中断するか、または算出
結果を使用しないようにする(ステップS25,S3
0)。
め登録した固定値を用い、変動する場合には高さ検出装
置4により得られる検出値を使用する。
軸変化量tanαを用いて光軸の補正を行う(ステップS
35)。
軸の高さHを検出して光軸補正に用いるようにしたが、
コストをさらに低減するために単純化が必要であれば、
ピッチ角の調整機能だけを持たせた構成にすることがで
きる。
算出した光軸変化量は、光軸調整機構5のみに送られる
が、これが画像認識部2に送られて認識データを補正す
るものであっても、光軸調整機構5と画像認識部2との
両方に送られるものであってもよい。
すブロック図。
チャート。
像の説明図。
法を示す説明図(正面図)。
法を示す説明図(側面図)。
との位置関係を示した説明図。
Claims (3)
- 【請求項1】 車両に設けられると共に、所定の光軸で
車両前方を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって
撮像された画像から、自車の走行している車線における
一方の境界線と他方の境界線とを認識する認識手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像上の第1の高さに
おける、前記一方の境界線と他方の境界線との距離であ
る第1の幅と、前記撮像手段によって撮像された画像上
の前記第1の高さよりも低い第2の高さにおける、前記
一方の境界線と他方の境界線との距離である第2の幅
と、これら第1の幅と第2の幅との比に基づいて前記撮
像手段の光軸の変化量とを演算する演算手段とを備えた
ことを特徴とする車両用画像処理装置。 - 【請求項2】 前記撮像手段の路面からの高さを検出す
る高さ検出手段を備え、前記演算手段は、前記第1の幅
と第2の幅との比と、前記高さ検出手段によって検出さ
れた前記撮像手段の路面からの高さとに基づいて、前記
撮像手段の光軸の変化量を演算することを特徴とする請
求項1に記載の車両用画像処理装置。 - 【請求項3】 前記撮像手段の光軸の変化量の演算結果
に基づき、前記撮像手段の光軸の補正を行う光軸補正手
段を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の車
両用画像処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000356380A JP3820874B2 (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 車両用画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004271404A (ja) * | 2003-03-10 | 2004-09-30 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用障害物検出装置 |
JP2008011174A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Hitachi Ltd | 車載カメラのキャリブレーション装置、プログラムおよびカーナビゲーションシステム |
JP2010070012A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Toyota Motor Corp | 車線認識装置 |
JP2011185753A (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Mitsubishi Electric Corp | 車載カメラのカメラキャリブレーション装置 |
JP2015045764A (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-12 | オリンパス株式会社 | 撮像装置、撮像方法およびプログラム |
US9280824B2 (en) | 2009-09-30 | 2016-03-08 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Vehicle-surroundings monitoring device |
-
2000
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