JP2011186722A - 車載白線認識装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両周囲の画像を取得する車載カメラ10と、前記車載カメラ10で取得した画像から画像処理により白線候補を抽出する白線候補抽出手段30と、前記白線候補の白線らしさの確信度を算出する確信度算出手段40と、前記確信度算出手段40が算出した確信度に基づき、認識する白線を選択する白線選択手段50、60とを備え、所定範囲内に第1の白線候補及び第2の白線候補が存在し、且つ前記第2の白線候補のコントラストに対する前記第1の白線候補のコントラストの比率が所定値以下であるという条件が成立する場合、前記確信度算出手段40は、前記条件が成立しない場合よりも、前記第1の白線候補の前記確信度を低くすることを特徴とする車載白線認識装置1。
【選択図】図3
Description
上記の車線逸脱警報装置は、車両周囲の画像を取得する車載カメラ、その画像を処理する画像処理部、及び警報生成部によって構成されている。画像処理部では、車載カメラから得られる画像から、白線を検出・推定する。警報生成部では、白線の自車からの左右における距離を計算し、いずれかが閾値以下の場合、つまり、自車が白線に、閾値で設定される距離よりも近付いた場合に、ドライバに警報を与える。
[第1実施形態]
1.車載白線認識装置1の構成及び作用
車載白線認識装置1の構成及び作用を図1〜図5に基づいて説明する。図1は、本発明が適用された車載白線認識装置1の概略の構成を示すブロック図であり、図2は、車両における車載カメラ10の位置を表す説明図であり、図3は、画像処理部20の概略の機能構成を示す機能ブロック図であり、図4、5は後述する確信度の設定条件を表すグラフである。
(1)画像における所定範囲内に、白線候補抽出部30で抽出した2つの白線候補(以下、第1の白線候補及び第2の白線候補とする)が存在し、且つ第2の白線候補のコントラストに対する第1の白線候補のコントラストの比率(以下、白線候補間コントラスト比とする)が50%以下であるという条件が成立する場合、第1の白線候補の白線らしさの確信度を下げる。このとき、具体的には、図4に示すように、確信度を設定する。図4において、横軸は白線候補間コントラスト比であり、縦軸は設定される確信度である。白線候補間コントラスト比が50%を超える場合、確信度は0.50で一定である。白線候補間コントラスト比が40%から50%までの間の場合、確信度は、白線候補間コントラスト比が低下するのに伴い(比例して)、下がる。白線候補間コントラスト比が40%以下の場合、確信度は0.10で一定である。
(2)白線候補の周囲の路面(白線候補の部分を除く)に対する、白線候補のコントラストの比率(以下、白線候補自体のコントラスト比とする)に基づき、確信度を算出する。
(3)白線らしさを示す特徴として、白線候補抽出部30で抽出した白線候補の内部輝度分散又は内部エッジ量のいずれかを用いる。
また、内部エッジ量の大小は、その領域の平坦度を示している。つまり、平坦度が大きければ、その領域にはエッジとなる部分が少ないということであるので、内部エッジ量が小さければ平坦度が大きく、逆に内部エッジ量が多ければ平坦度が小さくなる。白線は、道路面に比べ平坦度が大きいため内部エッジ量が少ない。
(4)白線らしさを示す特徴として、白線候補のエッジ方向の分散あるいはエッジ方向のヒストグラムのピークの比率又は大きさのいずれかを用いる。
従って、白線候補のエッジ方向の分散、エッジ方向のヒストグラムの比率又は大きさを算出し、算出した白線候補のエッジ方向の分散、エッジ方向のヒストグラムの比率又は大きさに応じて確信度を設定し(白線候補のエッジ方向の分散、エッジ方向のヒストグラムの比率又は大きさが大きければ確信度を大きくし、小さければ確信度を小さくする。)、出力するようにするのである。
(5)道路面特徴抽出部70で抽出した白線候補自体の模様又は平均輝度の差が所定の値以下の場合には、その白線候補の確信度を下げる。
(6)エッジ特徴抽出部80で抽出したエッジ総量の差が所定の値以下の場合には、白線候補の確信度を下げる。
(7)筋模様検出部90で筋状の模様が検出された場合には、確信度を下げる。
(8)交通標識検出部100で交通標識が検出された場合には、確信度を下げる。
(9)ペア白線候補検出部110によって、車両進行方向に対して車両の両側方で一対となる白線候補を検出した場合には、検出した一対の白線候補の内側の領域に存在する白線候補の確信度を下げる。
また、白線特徴算出部40における処理が増えた場合も統合処理の内容は単に尤度統合処理の入力確信度の数が増えるだけで本質的には変わらず、拡張性に富む。これにより、高精度、高ロバスト性を実現しつつ、新たな情報の追加や削除が容易な構造が実現できる。
DSP90は、車載カメラ10で取得した画像から、白線候補抽出部30で抽出した白線候補の車両進行方向に略直角方向の近傍の領域の、道路上の車両進行方向のエッジ量が所定の値以上の筋状の模様を検出するDSPであり、以下、このDSP90を筋模様検出部90と呼ぶ。
交通標識検出部100では、道路上に描かれている交通標識をパターンマッチングにより検出する。検出する交通標識としては、矢印、制限速度、止まれ文字など道路面上に描かれている交通標識以外にも横断歩道などがある。
(i) 車載白線認識装置1は、上述したように、画像における所定範囲内に、第1の白線候補及び第2の白線候補が存在し、且つ白線候補間コントラスト比が50%以下であるという条件が成立する場合、第1の白線候補の白線らしさの確信度を下げる。
(iii)車載白線認識装置1は、道路(白線候補の部分を除く)に対する白線候補のコントラストの比率に基づき、確信度を算出することができる。こうすることにより、消し跡等の白線候補(ただし、その白線候補自体のコントラストが十分低いものに限る)が、他の白線候補から遠く離れている場合でも、その白線候補の確信度を下げることができる。
(iv)白線特徴算出部40は、白線らしさを示す特徴として、白線候補抽出部30で抽出した白線候補の輝度分散又は白線の内部エッジ量のうち少なくとも1つを用いているので、輝度分散により輝度の差異を求めることができ、内部エッジ量により模様平坦度の差異を求めることができる。
また、白線特徴算出部40は、白線らしさを示す特徴として、白線候補抽出部30で抽出した白線候補のエッジ方向の分散あるいはエッジ方向のヒストグラムのピークの比率又は大きさのいずれかを用いている。
また、車載カメラ10で取得した画像から、白線候補抽出部30で抽出した白線候補の車両進行方向に略直角方向の近傍の領域の、道路上の車両進行方向の輝度が所定の値以下の筋状の模様を検出する筋模様検出部90を備えている。
尚、本発明は前記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
また、前記実施形態では、白線特徴算出部40を1つのDSPで構成していたが、図3に示すような白線特徴算出部40の内部処理を複数のDSPに割り当てて構成してもよい。このようにすれば、より高速処理が可能となる。
(A) 総延長距離
白線候補の長手方向における長さが長いほど、その白線候補の確信度を大きくする。
(B)複合線パターン
複数の白線候補が、複合線パターンを形成しているか否かをパターンマッチングにより判断する。複合線パターンを形成している場合は、複合線パターンにおける中央の白線候補の確信度を上げ、他の白線候補の確信度を下げる。
30・・・白線候補抽出部、40・・・白線特徴算出部、50・・・白線特徴統合部、
60・・・白線選択部、70・・・道路面特徴抽出部、80・・・エッジ特徴抽出部、
90・・・筋模様検出部、100・・・交通標識検出部、
110・・・ペア白線候補検出部、201、203、205・・・白線、
202・・・消し跡
Claims (3)
- 車両周囲の画像を取得する車載カメラと、
前記車載カメラで取得した画像から画像処理により白線候補を抽出する白線候補抽出手段と、
前記白線候補の白線らしさの確信度を算出する確信度算出手段と、
前記確信度算出手段が算出した確信度に基づき、認識する白線を選択する白線選択手段と、
を備え、
所定範囲内に第1の白線候補及び第2の白線候補が存在し、且つ前記第2の白線候補のコントラストに対する前記第1の白線候補のコントラストの比率が所定値以下であるという条件が成立する場合、前記確信度算出手段は、前記条件が成立しない場合よりも、前記第1の白線候補の前記確信度を低くすることを特徴とする車載白線認識装置。 - 前記確信度算出手段を複数備え、
前記白線選択手段は、複数の前記確信度算出手段がそれぞれ算出した前記確信度を乗算することで統合して尤度を算出し、前記尤度が最大である前記白線候補を選択することを特徴とする請求項1記載の車載白線認識装置。 - 前記複数の確信度算出手段のうちの1つとして、道路(前記白線候補の部分を除く)に対する前記白線候補のコントラストの比率に基づき、前記確信度を算出する確信度算出手段を備えることを特徴とする請求項2に記載の車載白線認識装置。
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