JP2008225953A - White line recognition device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばカメラ等で撮像した画像に基づいて、車両が走行する走行路の白線を認識する白線認識装置及び方法の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a white line recognition apparatus and method for recognizing a white line on a traveling road on which a vehicle travels based on an image captured by, for example, a camera.
この種の白線認識装置として、車両に搭載したカメラ等で走行路を撮像した後に、撮像された画像を解析することで走行路における白線を認識し、車両の走行等を支援するものがある。このような装置においては、白線を高い精度で正確に認識するために様々な技術が開示されている。 As this type of white line recognition device, there is a device that captures a travel road with a camera or the like mounted on a vehicle, and then analyzes the captured image to recognize a white line on the travel road, thereby supporting the travel of the vehicle. In such an apparatus, various techniques have been disclosed for accurately recognizing a white line with high accuracy.
例えば、撮像画像における白線の位置に基づいて、走行路に関するパラメータを推定するという技術がある(特許文献1参照)。また、白線を認識する閾値を複数用いるという技術がある(特許文献2及び3参照)。更に、画像を二値化した上で白線か否かを判定するという技術がある(特許文献4参照)。
For example, there is a technique of estimating a parameter relating to a traveling road based on the position of a white line in a captured image (see Patent Document 1). There is also a technique of using a plurality of thresholds for recognizing white lines (see
一方、撮像手段以外の手段を用いて車線に関する情報を得るという技術も開示されている。例えば、ナビゲーションシステムから走行路の車線幅の情報を得るという技術がある(特許文献5及び6参照)。
On the other hand, a technique of obtaining information about a lane using a means other than the imaging means is also disclosed. For example, there is a technique of obtaining information on the lane width of a travel path from a navigation system (see
しかしながら、上述したような白線認識装置では、例えば分岐点や合流点等のように、局所的に特殊な白線が用いられているような場所においては、白線の幅が通常と顕著に異なるため、正確に白線を認識できないおそれがあるという技術的問題点がある。 However, in the white line recognition device as described above, for example, in a place where a special white line is locally used such as a branch point or a merge point, the width of the white line is significantly different from the normal, There is a technical problem that white lines may not be recognized accurately.
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、白線の幅が通常とは異なる場所においても、正確に白線を認識できる白線認識装置及び方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, for example, and an object of the present invention is to provide a white line recognition apparatus and method that can accurately recognize a white line even in a place where the width of the white line is different from a normal width.
本発明の白線認識装置は上記課題を解決するために、車両が走行する走行路の画像を撮像する撮像手段と、該撮像された画像に基づいて、前記走行路における白線の幅に対応するものとして設定されている閾値との比較により、前記白線を認識する画像処理手段と、前記走行路に関する所定種類の情報を取得する情報取得手段と、該取得された情報の内容に応じて、前記設定されている閾値を変更する閾値変更手段とを備える。 In order to solve the above problems, the white line recognition device of the present invention corresponds to the width of the white line on the travel road based on the image pickup means for picking up the image of the travel road on which the vehicle travels and the captured image. The image processing means for recognizing the white line by comparison with a threshold value set as: an information acquisition means for acquiring a predetermined type of information about the travel route; and the setting according to the content of the acquired information Threshold value changing means for changing the threshold value.
本発明に係る白線認識装置によれば、その動作時に、先ず撮像手段による走行路の撮像が行われる。撮像手段は、典型的には車両に搭載される白線認識装置の一部として車両に搭載されており、車両の前方風景を撮像している。 According to the white line recognition device of the present invention, during the operation, first, the image of the traveling road is taken by the imaging means. The imaging means is typically mounted on the vehicle as part of a white line recognition device mounted on the vehicle, and images the front scenery of the vehicle.
すると、画像処理手段によって、この撮像された画像に基づいて、走行路における白線の幅に対応するものとして設定されている閾値との比較により白線が認識される。白線の認識は、画像における白線と交わる方向についての色濃度が急激に変化する箇所や、その微分値の急峻な箇所などを、閾値と比較することにより行われる。ここでの白線の認識は、設定された閾値を用いる限りにおいて、既存の各種認識技術を採用することが可能である。 Then, the white line is recognized by the image processing means by comparison with a threshold value set as corresponding to the width of the white line on the travel path based on the captured image. Recognition of the white line is performed by comparing a point where the color density in the direction intersecting the white line in the image changes abruptly or a point where the differential value is steep, with a threshold value. For the white line recognition here, various existing recognition techniques can be employed as long as the set threshold value is used.
尚、本発明に係る「白線」とは、走行路上に描かれている、車線を区切る線又は模様のことであり、白色の線とは限定されないものとする。即ち、例えば黄色い線等の色彩が異なる線であってもよい。また、例えば分岐点や合流点等に見られる、単純な線の形をなしていない模様のようなものであってもよい。白線は、幅を認識できる限りにおいて、任意の色や模様或いは形状であってよい。 The “white line” according to the present invention refers to a line or pattern that divides a lane and is drawn on the road, and is not limited to a white line. That is, a line with a different color, such as a yellow line, may be used. For example, it may be a pattern that does not form a simple line, such as that seen at a branch point or a junction. The white line may have any color, pattern, or shape as long as the width can be recognized.
このような白線の認識と相前後して又は並行して、情報取得手段により、典型的には撮像手段以外からの、走行路に関する所定種類の情報が取得される。ここに「走行路に関する所定種類の情報」とは、道路位置に対応付けられた白線の幅そのものであってもよいし、道路の分岐箇所や合流箇所など、白線の幅が局所的に特殊な幅に変化することを間接的に示す情報であってもよい。情報取得手段は、典型的には白線認識装置の一部として車両に搭載されているが、少なくとも部分的に通信手段を介して車両の外部に配置されていてもよく、或いは、通信手段を介して車両の外部から情報を取得してもよい。 In parallel with or in parallel with the recognition of such a white line, the information acquisition means typically acquires a predetermined type of information related to the travel path from other than the imaging means. Here, the “predetermined type of information relating to the travel path” may be the width of the white line associated with the road position itself, or the white line width may be locally special, such as a road branching point or a junction point. The information may indirectly indicate that the width is changed. The information acquisition means is typically mounted on the vehicle as part of the white line recognition device, but may be at least partially disposed outside the vehicle via the communication means, or via the communication means. Information may be acquired from outside the vehicle.
更に、このように取得した情報の内容に応じて、画像処理手段で用いられている白線を認識するための閾値が変更される。例えば、白10cmなど、線の幅を直接示す、又は太い、標準、細い若しくは特殊など白線の幅を段階別に示す情報の内容に応じて、白線の認識がより迅速且つ正確に実行可能な側に、閾値の変更が行われる。結果として、白線の幅が変化する場所であっても、白線の認識を、迅速且つ正確に実行できることになる。 Further, the threshold for recognizing the white line used in the image processing means is changed according to the content of the information acquired in this way. For example, the white line can be recognized more quickly and accurately according to the content of the information that indicates the width of the line directly, such as 10 cm white, or shows the width of the white line in stages, such as thick, standard, thin or special. The threshold value is changed. As a result, the white line can be recognized quickly and accurately even in a place where the width of the white line changes.
但し、本発明に係る「閾値の変更」は、情報取得手段により取得された情報と無関係の変更であってもよい。この場合にも、少なくとも通常の閾値を用いたままでは白線の認識は困難或いは不可能であるとして、閾値を大きくしたり小さくしたりで、認識漏れを引き起こしてしまう確率を低めることに相応に役立つ。 However, the “threshold change” according to the present invention may be a change unrelated to the information acquired by the information acquisition means. Even in this case, it is considered that it is difficult or impossible to recognize the white line at least using the normal threshold value, and it is correspondingly useful to reduce the probability of causing recognition failure by increasing or decreasing the threshold value. .
仮に、上述したような情報取得手段が備えられていないとすると、白線を認識する閾値を走行路の状況に応じて変更することができない。そのため、白線の幅が通常と異なる場合等に、存在しない白線を誤検出してしまう、或いは逆に存在する白線を検出できないというおそれがある。 If the information acquisition means as described above is not provided, the threshold value for recognizing the white line cannot be changed according to the condition of the road. For this reason, when the width of the white line is different from normal, there is a possibility that a white line that does not exist is erroneously detected, or conversely, an existing white line cannot be detected.
しかるに本発明では特に、情報取得手段により、撮像手段以外からの走行路の情報を取得するため、例えば走行路周辺において特殊な幅の白線が存在するか否かの情報を取得することができる。即ち、撮像手段の撮像範囲からでは得られない情報や、画像からでは得られない情報等を取得することができる。尚、情報取得手段は、撮像手段以外の方法であれば、複数の方法を用いて情報を取得するように構成されていてもよい。 However, in the present invention, in particular, since the information acquisition unit acquires information on the travel path from other than the imaging unit, it is possible to acquire, for example, information on whether or not a white line having a special width exists around the travel path. That is, information that cannot be obtained from the imaging range of the imaging unit, information that cannot be obtained from the image, and the like can be acquired. The information acquisition unit may be configured to acquire information using a plurality of methods as long as it is a method other than the imaging unit.
以上説明したように、本発明に係る白線認識装置では、情報取得手段により撮像手段以外からでは得られない情報が取得されるため、白線を認識する閾値を、走行路の状況に応じた値に変更することが可能である。従って、白線の幅が通常とは異なる場所であっても、白線をより高い精度で白線を認識することができる。 As described above, in the white line recognition apparatus according to the present invention, the information acquisition means acquires information that cannot be obtained from other than the imaging means, and therefore the threshold value for recognizing the white line is set to a value corresponding to the condition of the traveling road. It is possible to change. Therefore, the white line can be recognized with higher accuracy even in a place where the width of the white line is different from the usual.
本発明の白線認識装置の一態様では、前記取得された情報に基づいて、前記白線が所定の幅であるか否かを判定する判定手段を更に備え、前記閾値変更手段は、前記判定手段において、前記白線の幅が前記所定の幅と異なると判定された場合に、前記設定されている閾値を変更する。 In one aspect of the white line recognition apparatus of the present invention, the white line recognition device further includes a determination unit that determines whether the white line has a predetermined width based on the acquired information, and the threshold value changing unit includes: When the white line width is determined to be different from the predetermined width, the set threshold value is changed.
この態様によれば、判定手段により、走行路における白線の幅が所定の幅であるか否かの判定が行われる。尚、「所定の幅」とは、一つの値を指すものではなく、ある程度の幅を持った範囲を表わす値である。よって、判定においては、典型的には白線の幅が所定の幅の範囲内であるか否かが判定される。そして、白線の幅が所定の幅と異なると判定されると、画像処理手段で用いられている白線を認識するための閾値が変更される。 According to this aspect, the determination unit determines whether or not the width of the white line on the travel path is a predetermined width. The “predetermined width” does not indicate a single value, but a value representing a range having a certain width. Therefore, in the determination, it is typically determined whether or not the width of the white line is within a predetermined width range. When it is determined that the width of the white line is different from the predetermined width, the threshold for recognizing the white line used in the image processing unit is changed.
このように、取得された情報に基づく白線の幅の判定を行うことにより、閾値を変更するか否かの判断がより簡単に行える。従って、装置構成が複雑化してしまうのを防止し、その結果、装置の小型化等を実現することが可能となる。 Thus, by determining the width of the white line based on the acquired information, it is possible to more easily determine whether or not to change the threshold value. Accordingly, it is possible to prevent the apparatus configuration from becoming complicated, and as a result, it is possible to realize downsizing of the apparatus.
本発明の白線認識装置の他の態様では、前記判定手段は、前記取得された情報により、前記走行路に分岐点又は合流点が存在するか否かを判定し、前記閾値変更手段は、前記判定手段により、前記走行路に分岐点又は合流点が存在すると判定された場合に、前記白線が認識されやすいように前記走行路における白線を認識する閾値を変更する。 In another aspect of the white line recognition apparatus of the present invention, the determination unit determines whether a branch point or a merge point exists on the travel path based on the acquired information, and the threshold value changing unit includes: The threshold value for recognizing the white line on the travel path is changed so that the white line is easily recognized when it is determined by the determination means that a branch point or a merge point exists on the travel path.
この態様によれば、判定手段により、走行路に分岐点又は合流点が存在するか否かが判定される。この際、走行路に分岐点又は合流点が存在すると判定された場合は、閾値変更手段により閾値が大きくされる。 According to this aspect, it is determined by the determination means whether or not a branch point or a merging point exists on the travel path. At this time, if it is determined that there is a branch point or a merging point on the travel path, the threshold value is increased by the threshold value changing means.
車道における分岐点や合流点では、通常と異なる白線が使用されていることが多い。例えば、高速道路等においては特に、分岐点や合流点に差し掛かると、白線の幅が太くなることがある。仮に、このような地点において、通常の閾値を用いて白線を認識しようとすると、白線の幅が通常と異なるため、正確に白線を認識できないというおそれがある。 Unusual white lines are often used at junctions and junctions on the roadway. For example, especially on an expressway, the width of the white line may become thicker when approaching a junction or junction. If an attempt is made to recognize a white line using a normal threshold at such a point, the white line may have a different width from the normal width, and the white line may not be recognized accurately.
しかるに本発明では特に、情報取得手段により取得された情報に基づいて、判定手段が分岐点又は合流点が存在するか否かを判断し、その結果により、白線が認識されやすいように閾値を変更する。例えば、白線が通常より太くなっている場合には、閾値を大きくする。よって、分岐点又は合流点において、白線の幅が通常とは異なる場合であっても、変更された閾値により、高い精度で白線を認識することが可能である。 However, in the present invention, in particular, based on the information acquired by the information acquisition unit, the determination unit determines whether a branch point or a merge point exists, and the threshold value is changed so that a white line is easily recognized based on the result. To do. For example, when the white line is thicker than usual, the threshold value is increased. Therefore, even if the width of the white line is different from the normal width at the branch point or the merge point, the white line can be recognized with high accuracy by the changed threshold value.
また判定手段は、走行路において分岐点又は合流点が存在するか否かを判定すればよいので、走行路における様々な情報を扱う場合と比較して、判定処理が比較的簡単であり、その構成も簡略化することが可能である。更に情報取得手段によって取得される情報も、比較的少なくてよく、例えば地図データがあれば、判定手段において判定が可能である。この際、分岐点又は合流点の存在を直接示す情報が取得できれば、判定手段における判定は簡単に済む。或いは、道路の接続状態を示す情報を取得できれば、判定手段における判定は、接続状態から分岐や合流を決定することで済む。 Moreover, since the determination means only has to determine whether or not there is a branch point or a merging point on the travel path, the determination process is relatively simple compared to the case of handling various information on the travel path. The configuration can also be simplified. Further, the information acquired by the information acquisition means may be relatively small. For example, if there is map data, the determination means can make the determination. At this time, if information directly indicating the presence of a branch point or a merge point can be acquired, the determination by the determination means is simple. Or if the information which shows the connection state of a road is acquirable, the determination in a determination means will only have to determine a branch and merge from a connection state.
以上説明したように、本発明に係る白線認識装置では、分岐点又は合流点において、白線の幅が通常と異なるという特性を利用することにより、判定手段の構成の簡略化、及び情報取得手段により取得される情報の量を削減しつつ、通常と異なる幅の白線が使用されている場合において、より高い精度で白線を認識することが可能である。 As described above, in the white line recognition apparatus according to the present invention, by using the characteristic that the width of the white line is different from the normal at the branch point or the junction, the configuration of the determination unit is simplified and the information acquisition unit is used. It is possible to recognize the white line with higher accuracy when a white line having a width different from normal is used while reducing the amount of information to be acquired.
本発明の白線認識装置の他の態様では、前記情報取得手段は、ナビゲーションシステムを含んで構成されている。 In another aspect of the white line recognition apparatus of the present invention, the information acquisition means includes a navigation system.
この態様によれば、情報取得手段による情報の取得は、車両に搭載されたナビゲーションシステムから行われる。このため、例えば現在の車両の位置と共に、車両周辺の地図データを取得することが可能である。よって、それらの情報から、車両の走行路周辺の白線の幅等を予測し、それに合わせて白線を認識する閾値を変更することができる。従って、走行路における白線の幅が通常と異なる場合であっても、高い精度で白線を認識することが可能となる。 According to this aspect, acquisition of information by the information acquisition unit is performed from the navigation system mounted on the vehicle. For this reason, for example, it is possible to acquire map data around the vehicle together with the current position of the vehicle. Therefore, it is possible to predict the width of the white line around the traveling path of the vehicle, and change the threshold value for recognizing the white line accordingly. Therefore, even when the width of the white line on the travel path is different from the normal width, the white line can be recognized with high accuracy.
尚、典型的なナビゲーションシステムにおいては、例えばDVD等に地図データ及び様々な付加情報が記録されている。ここには、白線の幅に関する情報が詳細に記録されている方が、より高い精度で白線を認識することができるが、直接的に白線の幅に関する情報でなくとも、白線の幅をある程度予測可能にするような情報であれば、白線を認識する精度を向上させることが可能である。 In a typical navigation system, map data and various additional information are recorded on a DVD, for example. If the information about the width of the white line is recorded in detail here, the white line can be recognized with higher accuracy, but the width of the white line is predicted to some extent even if the information is not directly related to the width of the white line. If it is information that can be made possible, the accuracy of recognizing a white line can be improved.
本発明の白線認識装置の他の態様では、前記情報取得手段は、通信システムを含んで構成されている。 In another aspect of the white line recognition apparatus of the present invention, the information acquisition means includes a communication system.
この態様によれば、情報取得手段による情報の取得は、通信システムにより車両外部と通信することで行われる。このため、例えば車両以外の場所にあるデータベースと通信することにより、白線の幅に関する情報或いは白線の幅を予測可能な情報を取得することが可能である。よって、それらの情報に基づいて、白線を認識する閾値を変更することができる。従って、走行路における白線の幅が通常と異なる場合であっても、高い精度で白線を認識することが可能となる。 According to this aspect, acquisition of information by the information acquisition unit is performed by communicating with the outside of the vehicle by the communication system. For this reason, it is possible to acquire the information regarding the width of a white line, or the information which can predict the width of a white line, for example by communicating with the database in places other than a vehicle. Therefore, the threshold value for recognizing the white line can be changed based on the information. Therefore, even when the width of the white line on the travel path is different from the normal width, the white line can be recognized with high accuracy.
通信システムを用いることで、情報取得手段は、車両外部から情報を取得することができる。このため、地図データ等の情報を、車両自体が予め保持していなくともよい。また、外部のデータベース等を利用する場合、車両自体が情報を保持する場合と比較して、より多くの情報を利用することが可能となる。よって、白線の幅をより正確に予測することができ、閾値をより適切な値に変更することができる。従って、より高い精度で白線を認識することが可能となる。 By using the communication system, the information acquisition means can acquire information from outside the vehicle. For this reason, information such as map data may not be held in advance by the vehicle itself. Further, when an external database or the like is used, more information can be used as compared with the case where the vehicle itself holds information. Therefore, the width of the white line can be predicted more accurately, and the threshold value can be changed to a more appropriate value. Therefore, it is possible to recognize the white line with higher accuracy.
尚、このような通信システムは、ナビゲーション用の地図データ等を、通信手段を介して取得する、車載用通信ナビゲーションに含まれる通信システムであってもよい。 Such a communication system may be a communication system included in in-vehicle communication navigation that acquires navigation map data or the like via communication means.
本発明の白線認識方法は上記課題を解決するために、車両が走行する走行路の画像を撮像する撮像工程と、該撮像された画像に基づいて、前記走行路における白線の幅に対応するものとして設定されている閾値との比較により、前記白線を認識する画像処理工程と、前記走行路に関する所定種類の情報を取得する情報取得工程と、該取得された情報の内容に応じて、前記設定されている閾値を変更する閾値変更工程とを備える。 In order to solve the above-described problem, the white line recognition method of the present invention corresponds to the width of the white line on the travel road based on the imaging step of capturing an image of the travel road on which the vehicle travels and the captured image. The image processing step for recognizing the white line by comparison with a threshold value set as: an information acquisition step for acquiring a predetermined type of information related to the travel route; and the setting according to the content of the acquired information And a threshold value changing step for changing the threshold value.
本発明に係る白線認識方法によれば、情報取得工程により、典型的には撮像手段工程では得られない情報が取得されるため、判定工程による判定がより正確に行われる。よって、白線を認識する閾値を、走行路の状況に応じた値に変更することが可能である。従って、白線の幅が通常とは異なる場所であっても、白線をより高い精度で白線を認識することができる。 According to the white line recognition method of the present invention, information that is typically not obtained in the imaging means step is acquired by the information acquisition step, so that the determination by the determination step is performed more accurately. Therefore, the threshold value for recognizing the white line can be changed to a value corresponding to the situation of the traveling road. Therefore, the white line can be recognized with higher accuracy even in a place where the width of the white line is different from the usual.
尚、本発明に係る白線認識方法においても、上述した本発明の白線認識装置における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。 In the white line recognition method according to the present invention, various aspects similar to the various aspects of the above-described white line recognition apparatus of the present invention can be employed.
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。 The operation and other advantages of the present invention will become apparent from the best mode for carrying out the invention described below.
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。ここでは、本発明の白線認識装置の一例として、車線維持支援(Lane keep Assist:LKA)システムに用いられる白線認識装置について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, as an example of the white line recognition device of the present invention, a white line recognition device used in a lane keeping assistance (LKA) system will be described.
<第1実施形態>
先ず、本実施形態に係る白線認識装置の構成について、図1及び図2を参照して説明する。ここに図1は、白線認識装置の構成を示すブロック図であり、図2は、白線認識装置の車両への設置例を示す側面図である。尚、図2においては、図1における画像処理部120、判定部140及び閾値変更部150を、白線認識部400としてまとめて図示してある。
<First Embodiment>
First, the configuration of the white line recognition device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the white line recognition device, and FIG. 2 is a side view showing an installation example of the white line recognition device on the vehicle. In FIG. 2, the
図1に示すように、本実施形態に係る白線認識装置100は、本発明の「撮像手段」の一例としての撮像部110と、本発明の「画像処理手段」の一例としての画像処理部120と、本発明の「情報取得手段」の一例としての情報取得部130と、本発明の「判定手段」の一例としての判定部140と、本発明の「閾値変更手段」の一例としての閾値変更部150とを備えて構成されている。また、本実施形態にかかる白線認識装置100は、画像処理部120を介してLKAシステム400と接続されている。
As shown in FIG. 1, the white
図2に示すように、撮像部110は例えばカメラであり、車両が走行する走行路を撮像できる位置に配置される。
As illustrated in FIG. 2, the
情報取得部130は、例えばナビゲーションシステムであり、走行路に関する情報を取得することができる。また、外部と通信を行うことにより情報を取得する通信システムであってもよい。
The
白線認識部300(即ち、図1における画像処理部120、判定部140及び閾値変更部150)は、例えば演算回路やメモリ等を含んでおり、入力されたデータに対し演算処理等を行い、その結果を出力することができる。
The white line recognition unit 300 (that is, the
次に、本実施形態に係る白線認識装置の動作について、図1及び図2に加えて図3及び図4を参照して説明する。ここに図3は、第1実施形態に係る、白線認識装置の動作の工程を示すフローチャートである。また図4は、白線候補の検出方法を示す概念図である。 Next, the operation of the white line recognition apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4 in addition to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing the operation steps of the white line recognition apparatus according to the first embodiment. FIG. 4 is a conceptual diagram showing a white line candidate detection method.
図3に示すように、本実施形態に係る白線認識装置100の動作時には、先ず、車両の走行する走行路の画像が、撮像部110により撮像される(ステップS1)。この際、撮像される走行路の画像は、典型的には車両500の前方の画像であるが、車両500の後方等の画像であってもよい。
As shown in FIG. 3, when the white
撮像された画像は、画像処理部120において解析され、画像内の白線候補(白線である可能性が高い物体)が検出される(ステップS2)。例えば、白線候補は画像における輝度により検出することができる。以下に検出方法の一例を詳述する。
The captured image is analyzed by the
図4(a)に示すように、撮像された画像に白線201及び202が写っているとする。ここで先ず、画像内の所定の高さにおいて、横方向に延びる直線(図4(a)における鎖線)上での輝度が測定される。道路は典型的に黒色に近い色であるため輝度が低い。これに対し、白線部分は輝度が高いと推測される。よって、輝度が周囲より高い部分を白線候補として検出することができる。
Assume that
図4(a)における鎖線上で測定された輝度は、図4(b)のようなグラフで表わすことが可能である。また、測定された輝度を微分して輝度変化量とし、図4(c)のようなグラフで表わすことも可能である。図4(b)を用いる場合、輝度が高くなっている部分を白線候補として検出できる。一方、図4(c)を用いる場合、グラフの立ち上がり及び立ち下がりのエッジ間を白線候補として検出できる。以上説明したように、撮像された走行路の画像を用いて、白線候補を検出することが可能である。また、検出された白線候補は、夫々の幅W1及びW2が測定される。 The luminance measured on the chain line in FIG. 4A can be represented by a graph as shown in FIG. Further, the measured luminance can be differentiated to obtain a luminance change amount, which can be represented by a graph as shown in FIG. When using FIG.4 (b), the part with high brightness | luminance can be detected as a white line candidate. On the other hand, when using FIG.4 (c), between the rising and falling edges of a graph can be detected as a white line candidate. As described above, it is possible to detect white line candidates using the captured image of the traveling road. The detected white line candidates are measured for their respective widths W1 and W2.
他方で、上述した走行路の画像の撮像及び撮像された画像の処理に平行して、情報取得部130による走行路に関する情報の取得が行われる(ステップS3)。例えば、ナビゲーションシステムを用いて、車両500の現在位置と共に、周囲の走行路における白線に関する情報を取得することができる。ここで、白線に関する情報は、道路位置に対応付けられた白線の幅そのものであってもよいし、白線の幅が局所的に特殊な幅に変化することを間接的に示す情報であってもよい。
On the other hand, in parallel with the above-described imaging of the travel road image and the processing of the captured image, the
次に、判定部140において、取得された走行路に関する情報に基づき、走行路における白線が所定の幅であるか否かが判定される(ステップS4)。尚、所定の幅の値は典型的に、通常の道路で比較的多く使用されている白線の幅を基準として設定されている。走行路における白線が所定の幅でないと判定された場合(ステップS4:NO)、ステップS5の工程に進む。走行路における白線が所定の幅であると判定された場合(ステップS4:YES)、ステップS5の工程は省略され、ステップS6の工程へと進む。
Next, the
走行路における白線が所定の幅でない場合、予め設定されている閾値では適切に白線を認識することができないおそれがあるため、閾値変更部150により閾値を変更する(ステップS5)。例えば、閾値は初期値として上限値WU及びWLが設定されている。この初期値は白線が所定の幅である場合に対応している。即ち、白線が所定の幅である場合は変更しなくともよい。閾値を変更する場合は、例えば上限値WUにΔW1が加算されWU´(即ち、WU´=WU+ΔW1)となる。一方、下限値WLからはΔW2が減算されWL´(即ち、WL´=WL−ΔW2)となる。ここで、ΔW1及びΔW2は、例えば実験的に或いは理論的に導出された値でもよいし、所定の幅と走行路情報から得られる白線の幅との差によって導出されてもよい。
If the white line on the road is not a predetermined width, the threshold value is changed by the threshold
次に、ステップS2において検出された白線候補の幅W1及びW2と、閾値WU´及びWL´(但し、ステップS5において閾値が変更されていない場合は、WU及びWL。以下、変更された場合のみを記載する。)とが夫々比較され、白線として認識するか否かの判断が行われる(ステップS6)。ここで、WL´≦W1≦WU´であれば(ステップS6:YES)、幅W1の白線候補は白線として認識されることとなる(ステップS7)。同様に、WL´≦W2≦WU´であれば、幅W2の白線候補は白線として認識されることとなる。W1<WL´又はWU´<W1である場合(ステップS7:NO)、幅W1の白線候補は白線として認識されない。同様に、W2<WL´又はWU´<W2である場合、幅W2の白線候補は白線として認識されない。 Next, the widths W1 and W2 of the white line candidates detected in step S2 and the threshold values WU 'and WL' (however, if the threshold value has not been changed in step S5, WU and WL. Hereinafter, only when it has been changed) Are respectively compared with each other and a determination is made as to whether or not to recognize them as white lines (step S6). Here, if WL ′ ≦ W1 ≦ WU ′ (step S6: YES), the white line candidate having the width W1 is recognized as a white line (step S7). Similarly, if WL ′ ≦ W2 ≦ WU ′, a white line candidate having a width W2 is recognized as a white line. When W1 <WL ′ or WU ′ <W1 (step S7: NO), the white line candidate having the width W1 is not recognized as a white line. Similarly, when W2 <WL ′ or WU ′ <W2, a white line candidate having a width W2 is not recognized as a white line.
以上説明したように、撮像された画像及び走行路に関する情報に基づいて白線が認識される。尚このような一連の処理は、継続的に繰り返し行われてもよいし、所定間隔で行われるようにしてもよい。 As described above, the white line is recognized based on the captured image and the information on the travel path. Such a series of processes may be continuously repeated or may be performed at predetermined intervals.
尚、このように白線が認識されると、それに基づいて車線(即ち、白線に挟まれた部分)を認識することができる。このため、白線認識装置100で認識された白線の情報を、LKAシステム400(図1及び図2参照)に出力することによって、例えば車両500のパワーステアリング等が制御され、車両500が車線を外れずに走行するようにし、運転者の運転を支援することができる。
When a white line is recognized in this way, a lane (that is, a portion sandwiched between white lines) can be recognized based on the white line. For this reason, by outputting the white line information recognized by the white
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る白線認識装置について、図5及び図6を参照して説明する。ここに図5は、第2実施形態に係る、白線認識装置の動作の工程を示すフローチャートであり、図6は、分岐点における特殊な白線を示す平面図である。尚、第2実施形態は、上述の第1実施形態と比べて、判定部140における判定の工程が異なり、その他の工程及び装置の構成については同様である。このため第2実施形態では、主に、判定部140の動作について説明し、その他の構成については適宜説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a white line recognition apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a flowchart showing the operation steps of the white line recognition apparatus according to the second embodiment, and FIG. 6 is a plan view showing a special white line at the branch point. The second embodiment differs from the first embodiment described above in the determination process in the
図5に示すように、第2実施形態に係る白線認識装置の動作の工程は、ステップS11からS13及びS15からS17が、第1実施形態におけるS1からS3及びS5からS7に夫々対応しており、同様の動作を行う。 As shown in FIG. 5, in the operation process of the white line recognition apparatus according to the second embodiment, steps S11 to S13 and S15 to S17 correspond to S1 to S3 and S5 to S7 in the first embodiment, respectively. The same operation is performed.
但し、情報取得部130から取得された走行路に関する情報に基づく、判定部140による判定においては、走行路の周辺に分岐点又は合流点が存在するか否かの判定を行う(ステップS14)。そして、走行路の周辺に分岐点又は合流点が存在すると判定された場合(ステップS14:YES)、ステップS15の工程に進み閾値が変更される。走行路の周辺に分岐点又は合流点が存在しないと判定された場合(ステップS14:NO)、ステップS15の工程は省略され、ステップS16の工程へと進む。即ち、閾値は変更されない。
However, in the determination by the
図6に示すように、分岐点及び合流点においては、通常の白線とは異なる特殊白線300が設けられている可能性が高い。このような特殊白線300は、通常の白線と比較して幅が広く、通常の白線を認識するための閾値では、正確な認識が行われないおそれがある。このため、走行路の周辺に分岐点又は合流点が存在する場合に閾値を変更することによって、特殊白線300を白線として認識することが可能となる。
As shown in FIG. 6, there is a high possibility that a special
尚、この特殊白線300には様々な形状のものが存在する。例えば、分岐点及び合流点の種類(即ち、分岐点及び合流点そのものの形状)によって、或いは一般道路であるか高速道路であるかによって形状が異なる。このため、ステップS15における閾値の変更方法を、これらの条件に対応させることにより、より正確な白線の認識が可能となる。
The special
第2実施形態では、判定部140において、走行路の周辺に分岐点又は合流点が存在するか否かを判定すればよいので、第1実施形態における白線の幅が所定の幅であるか否かを判定する場合と比較して、走行路に関する情報が少なくて済む。即ち、典型的なナビゲーションシステムのように、使用しているDVDに記録されている情報以外の情報を取得するのが困難である場合においても、分岐点及び合流点が存在するか否かという情報は確実に取得することが可能である。よって、判定部140で用いられる走行路に関する情報が不足し、正確な判定が行えないという状況が発生するのを防止することができる。
In the second embodiment, the
以上説明したように、第2実施形態に係る白線認識装置においては、判定部140における判定を、走行路の周辺に分岐点又は合流点が存在するか否かの判定とすることで、実践上有益な効果が得られる。
As described above, in the white line recognition apparatus according to the second embodiment, the determination in the
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う白線認識装置及び方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. The method is also included in the technical scope of the present invention.
100…白線認識装置、110…撮像部、120…画像処理部、130…情報取得部、140…判定部、150…閾値変更部、201、202…白線、250…特殊白線、300…白線認識部、400…LKAシステム、500…車両
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該撮像された画像に基づいて、前記走行路における白線の幅に対応するものとして設定されている閾値との比較により、前記白線を認識する画像処理手段と、
前記走行路に関する所定種類の情報を取得する情報取得手段と、
該取得された情報の内容に応じて、前記設定されている閾値を変更する閾値変更手段と
を備えることを特徴とする白線認識装置。 Imaging means for capturing an image of a travel path on which the vehicle travels;
Image processing means for recognizing the white line based on a comparison with a threshold value set as corresponding to the width of the white line on the travel path based on the captured image;
Information acquisition means for acquiring a predetermined type of information relating to the travel path;
A white line recognizing device comprising: threshold changing means for changing the set threshold according to the content of the acquired information.
前記閾値変更手段は、前記判定手段において、前記白線の幅が前記所定の幅と異なると判定された場合に、前記設定されている閾値を変更することを特徴とする請求項1に記載の白線認識装置。 A determination means for determining whether the white line has a predetermined width based on the acquired information;
2. The white line according to claim 1, wherein the threshold value changing unit changes the set threshold value when the determination unit determines that the width of the white line is different from the predetermined width. Recognition device.
前記閾値変更手段は、前記判定手段により、前記走行路に分岐点又は合流点が存在すると判定された場合に、前記白線が認識されやすいように前記設定されている閾値を変更する
ことを特徴とする請求項2に記載の白線認識装置。 The determination means determines whether or not a branch point or a merging point exists on the travel path based on the acquired information,
The threshold value changing means changes the set threshold value so that the white line is easily recognized when it is determined by the determining means that a branch point or a merging point exists on the travel path. The white line recognition device according to claim 2.
該撮像された画像に基づいて、前記走行路における白線の幅に対応するものとして設定されている閾値との比較により、前記白線を認識する画像処理工程と、
前記走行路に関する所定種類の情報を取得する情報取得工程と、
該取得された情報の内容に応じて、前記設定されている閾値を変更する閾値変更工程と
を備えることを特徴とする白線認識方法。 An imaging process for capturing an image of a travel path on which the vehicle travels;
An image processing step for recognizing the white line based on a comparison with a threshold value set as corresponding to the width of the white line on the travel path based on the captured image;
An information acquisition step of acquiring a predetermined type of information about the travel path;
A white line recognition method comprising: a threshold value changing step of changing the set threshold value according to the content of the acquired information.
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