JP2013012044A - 車載白線認識装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 複合線判定部70は、白線特徴統合部60にて出力された尤度が所定の閾値以上である白線候補それぞれに対して複数のテンプレートによるパターンマッチングを行い、また、白線候補抽出部30によるハフ変換の投票数に応じて破線のピッチを判定して、それらの結果に基づいて、様々な線種類に対して、ある白線がその線種類である確からしさを示すパラメータをまとめた確信度分布を出力し、当該白線の線種類を判別する。制御対象白線選択部80は、複合線を構成する短い破線を除いて車両に最も近い白線を制御対象の白線として選択する。
【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する。警報生成部では、自車と白線と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、閾値で設定される距離よりも自車が白線に近付いた場合に、車線を逸脱する可能性が高まったとしてドライバに警報を与える。
本発明の他の目的は、白線の種類を高い精度で判定できる車載白線認識装置を提供することである。
まず、車載カメラで取得した画像から画像処理により白線を抽出する。そして、その抽出された白線が、所定の距離内に存在する複数の白線からなる複合線を構成する白線であるか否かを判定する。また、抽出された白線を、少なくとも、実線,長さが所定の閾値以上の破線である長破線,長さが上記所定の閾値未満の破線である短破線,のいずれかとして判定する。以上の処理は、請求項1に記載の車載白線認識装置と同様である。
まず車載カメラで取得した画像から画像処理により白線を抽出する。そしてこの車載白線認識装置はパターンマッチングのための複数のテンプレートを準備しており、抽出された白線に対してテンプレートそれぞれによるパターンマッチングを行う。
[実施例]
1.車載白線認識装置1の構成
車載白線認識装置1は、図1に示すように、車両周囲の画像を取得する車載カメラ10と車載カメラ10で取得した車両周囲の画像(以降、この画像を単に撮影画像ともいう)を画像処理する画像処理装置20とを備えている。図2は車両における車載カメラの位置を表す説明図である。
(d)撮影画像から、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。
DSP60は、上記(a)〜(e)においてそれぞれ算出されて出力される確信度を乗算して統合することにより白線らしさを示す尤度を出力するDSPであり、以下、このDSP60を白線特徴統合部60と呼ぶ。
この白線特徴統合部60で出力される尤度が所定の閾値以上である白線候補が、以下の処理において路面上に存在する白線として用いられる。白線候補抽出部30、白線特徴算出部40、特徴抽出部50、および白線特徴統合部60が、本発明における白線抽出手段に相当する。
(1)パターンマッチング
パターンマッチングでは、3重線、2重線、崩れ3重線2本、崩れ3重線2.5本、の4つの予め準備されたテンプレートを用いてマッチングを行う。
具体的なパターンマッチングの例を図4(A),(B)を用いて説明する。なお、説明を容易にするために道路を上方からみた図を用いて説明する。
選択された白線を、図4(A)の線A,B,Cのそれぞれに対してマッチングする。例えば、ある白線(イ)に対して線Aにマッチングしたとき、白線(イ)がAとマッチし、さらに、線B,Cの2本にマッチする白線が白線(イ)の他に存在したときに、テンプレートの3重線のうちAが白線(イ)に対してマッチしたと判断される。白線(イ)がAとマッチしても、線B,Cにマッチする白線が存在しなければ、白線(イ)に対してAはマッチしなかったと判断される。
各パターンマッチングの結果は、白線が3重線、2重線、単線のいずれであるか、また複合線であった場合はどの位置であるか、の確からしさを示すパラメータの組み合わせとして、予め用意されたものの中から選択される。例えば図4(A)の3重線のマッチングを行った場合、Aと一致する、Bと一致する、Cと一致する、いずれとも一致しない、の4通りの結果が存在するため、予め定められたパラメータの組み合わせはその4通りに対して用意されており、パターンマッチングの結果に応じて選択され出力される。
破線のピッチとは、線が存在するペイント部と、線と線の間隔であるギャップ部と、のそれぞれの長さを指す。破線のピッチは、ハフ変換の得票数の時間経過に基づいて判定する。その原理を、図5(A)〜(C)を用いて説明する。
このようにして、破線の長さが所定の閾値以上であると推定できるものを長い破線(本発明における長破線)と判定し、所定の閾値未満のものを短い破線(本発明における短破線)と判定する。
パターンマッチングの結果、および破線ピッチの判定結果に応じて、図6(A),(B)に示すような確信度分布が出力される。この確信度分布は、様々な線種類に対して、ある白線がその線種類である確からしさを示すパラメータをまとめたものである。
なおこの確信度分布は、パターンマッチングの結果と破線のピッチの判定結果に応じて予め各パラメータが定められたものである。即ち、パターンマッチング結果と破線ピッチの判定結果の組み合わせに対して予め作成されている1つの確信度分布が出力される。
1つの白線に対して4通りのパターンマッチングと破線ピッチの判定を行い、それぞれの結果に対応する4つの確信度分布が出力される。そして、出力された各確信度分布のパラメータを統合し、図7に示すような統合確信度分布を作成する。
<統合確信度分布の修正>
上述したように作成された統合確信度分布は、次の2点により修正される。
道路の白線にカスレがある場合や、破線であってギャップが大きい場合などには、白線のある位置に白線が抽出されない場合がある。抽出されなかった白線が制御の対象となるべき白線である場合や、その白線の存在の有無に応じて制御対象となるべき白線が変わる場合、制御対象として設定される白線が短い間隔で変更してしまうため安定した制御を行い難くなり好ましくない。
(2)ナビゲーションシステムによる地図情報に基づく修正
車両が備える図示しないナビゲーションシステムが記憶する地図情報に、当該車両が走行中の車線(白線)の情報が存在する場合、その情報を利用して、統合確信度分布のパラメータを調整する。
以上説明した(1),(2)によって、統合確信度分布のパラメータを修正することができる。
DSP80は、撮影画像に基づいて抽出された白線から、制御対象の白線を選択するDSPであり、以下、このDSP80を制御対象白線選択部80と呼ぶ。この制御対象白線選択部80が、本発明における制御線選択手段に相当する。
本実施例では、複合線を構成する短い破線を除いて車両に最も近い白線を制御対象の白線として選択する。具体的な処理手順を図8に示すフローチャートを用いて説明する。また、道路を示す模式図を図9に示す。なお、本処理は車両を中心として左右方向に別々に順番に処理を行う。
その後、撮影画像における車両の左右反対側についても同様の処理を実行する。図9の場合には、単線である白線Dが制御対象線として設定されることとなる。
2.効果
本実施例の車載白線認識装置1では、実線と短破線の補助線が引かれている複合線では、短破線が制御対象として選択されることを抑制して、かつ実線と長破線の複合線では、長破線を無視することなく制御対象として選択することができる。その結果、例えば車線逸脱の判定を誤ったタイミングで行ってしまうといった問題が生じ難くなる。
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
具体的には、白線の幅やピッチを定めたテンプレートを用いたパターンマッチングによって破線のピッチを求めることが考えられる。
Claims (6)
- 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を抽出する白線抽出手段と、
前記白線抽出手段により抽出された白線が、所定の距離内に存在する複数の白線からなる複合線を構成する白線であるか否かを判定する複合線判定手段と、
前記白線抽出手段により抽出された前記白線を、少なくとも、実線,長さが所定の閾値以上の破線である長破線,長さが前記所定の閾値未満の破線である短破線,のいずれかとして判定する線種類判定手段と、
前記白線抽出手段により抽出された白線の中から、所定の制御の対象となる白線を選択する制御線選択手段と、を備え、
前記制御線選択手段は、前記複合線判定手段により複合線を構成すると判定された白線に対しては、前記線種類判定手段により前記実線または前記長破線と判定された白線を、前記短破線として判定された白線よりも優先的に前記制御の対象となる白線として選択する
ことを特徴とする車載白線認識装置。 - 前記白線抽出手段は、前記車載カメラで取得した画像からエッジ点を検出し、当該エッジ点をハフ変換することにより得られた直線に基づいて白線を抽出するものであり、
前記線種類判定手段は、前記白線抽出手段により抽出された白線に対応するハフ変換の投票数の時間変化が所定の閾値よりも大きい場合に、当該白線を前記長破線と判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の車載白線認識装置。 - 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を抽出する白線抽出手段と、
前記白線抽出手段により抽出された白線が、所定の距離内に存在する複数の白線からなる複合線を構成する白線であるか否かを判定する複合線判定手段と、
前記白線抽出手段により抽出された前記白線を、少なくとも、実線,長さが所定の閾値以上の破線である長破線,長さが前記所定の閾値未満の破線である短破線,のいずれかとして判定する線種類判定手段と、
前記白線抽出手段により抽出された白線の中から、所定の制御の対象となる白線を選択する制御線選択手段と、を備え、
前記制御線選択手段は、前記車両の左右において最も車両中心側にて抽出された白線それぞれが、前記複合線判定手段により複合線を構成する白線であると判定され、かつ前記線種類判定手段によって短破線であると判定された場合には、当該短破線として判定された白線が構成する複合線の中から当該白線を除く白線を、前記短破線として判定された白線よりも優先的に前記制御の対象となる白線として選択する
ことを特徴とする車載白線認識装置。 - 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を抽出する白線抽出手段と、
パターンマッチングのための複数のテンプレートを準備しており、前記白線抽出手段によって抽出された白線に対して前記テンプレートそれぞれによるパターンマッチングを行い、前記テンプレートにマッチングするか否かに応じて、少なくとも何重の複合線を構成する白線であるかを示す複合線の種類それぞれに対する当該白線の確からしさを示すパラメータを出力し、前記複数のテンプレートそれぞれについて出力された前記パラメータを統合し、その統合した結果に基づいて複合線の種類を判定する複合線判定手段と、を備える
ことを特徴とする車載白線認識装置。 - 前記複数のテンプレートは、前記複合線の種類それぞれに、前記複数のテンプレートにおける少なくとも1つが対応するように準備されている
ことを特徴とする請求項4に記載の車載白線認識装置。 - 前記白線抽出手段により抽出された白線の太さの時間変化を測定し、当該白線の太さが所定の周期で相対的に太い状態と細い状態とを変動する場合には、前記抽出された白線を、破線と実線とからなる2つの白線として分割する分割手段を備え、
前記線種類判定手段は、前記白線の太さが前記太い状態として測定される期間が所定の閾値より大きい場合に、前記分割された破線が前記長破線であると判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の車載白線認識装置。
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