JP2014175007A - 道路エッジ検出方法及び道路エッジ検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】道路区域を含む視差図及び対応するV−視差図を取得し、V視差図から道路線Lvを抽出し、V視差図から抽出した道路線Lvに基づいて、道路を含むサブU視差図を取得し、該サブU視差図から道路エッジを自己適応的に抽出することを含む道路エッジ検出方法と装置を公開している。本発明の実施例の道路エッジ検出方法と装置によると、精確な路面情報のない状況であっても、正確に道路エッジを検出できる。
【選択図】図3
Description
1、基本概念の紹介
2、応用環境例示と車載環境下における操作概念図
3、道路エッジ検出方法の実施例
4、サブU視差図から道路エッジを適応的に抽出する方法例示
5、サブU視差図から抽出した道路エッジに基づいて視差図から道路エッジを抽出する
6、道路エッジ検出装置
7、システムのハードウェア配置
8、まとめ
<1、基本概念の紹介>
以下に理解しやすいように、本発明に関する基本概念を紹介する。
図1は本発明を理解するのに役立つ、本発明の適用環境例としての車載システム概念図である。本発明のソフトウェアまたはハードウェアを実現してその道路エッジ検出部材を作成することができる。
図3は本発明実施例の道路エッジ検出方法1000の全体フローチャートである。
各視差dでは、下記の公式(2)に基づいて、実際の3次元世界で道路路面までの高度をhとする状況が、V視差図で道路線Lvに達する垂直距離をk個の画素とする状況に対応していることを決定することができる。
この方式で、図6(a)に示す曲線Lhを取得し、LhとLv間では垂直方向の距離がリアルな3次元世界のhに対応している。
次に図7を参考にして本発明実施例のサブU視差図から道路エッジを適応的に抽出する例示方法を説明する。
v’≦a*d’+b (3)
即ち該点がV視差図内の道路線Lv(v=a*d+b)以下にあり、かつ下記の公式(4)に示すように、該点が第二条件、即ちカメラまでのリアルな距離Distpが所定距離しきい値Distthresよりも小さいことを満たす場合、
Distp≦Distthres (4)
このような点を信頼できる点と認識する。
例では、該距離内で使用している双眼カメラの測量誤差が比較的小さいため、所定距離しきい値を10mとしている。しかし、カメラの性能と実際の応用に応じて適切な距離しきい値を選択してよい。
具体的には、道路左側エッジの抽出を例に取ると、このとき、道路の最も左側エッジと対応する線分がサブU視差図内で画像の左上の角にあり、このため、全ての線分の中から水平切片(線分と対応する直線と水平軸の交点(u’’、0)から決定する)と垂直切片(線分に対応する直線と垂直軸の交点(0、d’’)から決定する)の絶対値の和が最小(min(|u’’|+|d’’|))となる線分を探す。
ここでの線分の実際の長さとは、該線分のリアルな3次元世界座標系内で対応するリアル長さを指す。サブU視差図内の線分に対応するリアルな3次元世界の長さは、カメラのパラメータ等から転換して得られる。例えば公式(6)を通じて得ることができる。
このうち、Lengthは該線分の長さを表し、DistCameraは例えば双眼カメラ状況下の二つのカメラ間の距離を表し、d1、d2は線分の二つの端点の対応する視差値で、そのうちd2<d1である。
線分の点密度は、線分上の信頼できる点の数を線分の長さで割ることで決定する。通常、点密度が大きくなればなるほど、フィットする線分もより信頼できる。
例では、サブU視差図から抽出した道路エッジに基づいて、視差図から道路エッジを抽出する。
図15は本発明実施例の道路エッジ検出装置4000のブロック図である。
本発明は、道路エッジ検出システムを通じて実施することができる。図16は本発明実施例の道路エッジ検出システム6000のハードウェア配置の概念図である。図16に示すように、道路エッジ検出システム6000は、処理しなければならない画像、例えば双眼カメラが撮影した左右画像、ステレオカメラが撮影したステレオ動画等を外部から入力するのに用い、例えばキーボード、マウス、そして通信ネットワークとそれに接続した遠隔入力設備等々を含むことができる入力装置6100、前記本発明実施例の道路エッジ検出方法を実施し、または前記本発明実施例の道路エッジ検出装置を実施するのに用いる、例えばコンピューターの中央演算処理器または他の処理能力を有するICチップ等々を含みことができ、例えばインターネット等のネットワーク(未表示)と結んで、処理プロセスの必要によりネットワークから例えば左右画像等のデータを得ることができる処理装置6200、前記道路エッジ検出過程で得られた結果を外部に出力するのに用い、例えば、モニター、プリンター、および通信ネットワークとそれに接続した遠隔出力設備等々を含むことができる出力装置6300、そして、前記道路エッジ検出過程に関係するV視差図、サブU視差図、道路線、道路エッジ線分等々を揮発性または非揮発性の方法で保存するのに用い、例えばランダムアクセスメモリー(RAM)、読取り専用メモリー(ROM)、ハードディスク、または半導体メモリー等々の各種の揮発性または非揮発性メモリーを含むことができる記憶装置6400を含む。
前文は、本発明実施例に基づく道路エッジ検出方法と道路エッジ検出装置を説明している。
Claims (18)
- 道路区域を含む視差図及び対応するV−視差図を取得し、
V視差図から道路線Lvを抽出し、
V視差図から抽出した道路線Lvに基づいて、道路を含むサブU視差図を取得し、
該サブU視差図から道路エッジを自己適応的に抽出することを含む
道路エッジ検出方法。 - 前記該サブU視差図から道路エッジを自己適応的に抽出することは、
V視差図から抽出した道路線Lvに基づいて、サブU視差図から所定条件を満たす点を信頼できる道路点として抽出し、
サブU視差図から、信頼できる道路点に基づいて、所定の道路エッジ条件を満たす道路エッジ線分を抽出することを含む
請求項1に記載の道路エッジ検出方法。 - 前記所定の道路エッジ条件は、道路エッジ線分が道路の最も外側のエッジにあること、該道路エッジ線分のリアルな3次元世界における長さが所定の長さの閾値より大きいこと、及び該道路エッジ線分の点密度が対応する所定の密度の閾値よりも大きいことを含む請求項2に記載の道路エッジ検出方法。
- 道路エッジ線分を抽出した場合、抽出した道路エッジ線分の端点を算出し、道路の連続性、漸変性の特徴に基づいて、次の道路エッジ線分を抽出するための関心区域を決定し、該関心区域から、計算された端点を起点とする次の道路エッジ線を抽出し、
道路エッジ線分を抽出できなくなるまで道路エッジ線分の抽出処理を繰り返すこと、をさらに含む
請求項2に記載の道路エッジ検出方法。 - 前記V視差図から抽出した道路線Lvに基づいて、サブU視差図から所定条件を満たす点を信頼できる道路点として抽出することは、
抽出した道路線Lv上の視差に関する距離が所定値よりも小さい道路線分を取得し、
視差図から、V視差図上の道路線Lv上または下に投影した点を抽出し、
前記視差図から抽出した点をU視差図内に投影して信頼できる道路点とすることを含む
請求項2に記載の道路エッジ検出方法。 - 前記V視差図から抽出した道路線Lvに基づいて、視差図から道路を含むサブU視差図を取得することは、
V視差図からy<c1*d+c2+Hを満たす点を抽出し、ここで、Hは、実際の3次元世界における道路までの所定垂直高度に対応する正数値であり、
視差図から、前記V視差図から抽出した点と対応する点を取得し、
前記視差図から得られた点をU視差図に投影して、サブU視差図を得ることを含む
請求項1に記載の道路エッジ検出方法。 - サブU視差図から抽出した道路エッジに基づいて、視差図から道路エッジを抽出すること、をさらに含む、
請求項1に記載の道路エッジ検出方法。 - 視差図から抽出した道路エッジに基づいて、V視差図において道路エッジの外側の点を道路候補点から排除し、排除後の道路候補点に基づいて道路の路面検出を行うこと、をさらに含む
請求項7に記載の道路エッジ検出方法。 - 前記サブU視差図から抽出した道路エッジに基づいて、視差図から道路エッジを抽出することは、
視差図から、U視差図内の投影点からU視差図内の道路エッジまでの水平距離が第1の所定距離よりも小さく、且つV視差図内の投影点からV視差図内の道路エッジまでの垂直距離が第2の所定距離よりも小さい点を道路エッジ上の点として抽出することを含む、
請求項7に記載の道路エッジ検出方法。 - 道路区域を含む視差図と対応するV−視差図を取得する、視差図取得手段と、
V視差図から道路線Lvを抽出する、道路線抽出手段と、
V視差図から抽出した道路線Lvに基づいて、道路を含むサブU視差図を取得する、サブU視差図取得手段と、
該サブU視差図から道路エッジを自己適応的に抽出する道路エッジ自己適応抽出手段と、を含む
道路エッジ検出装置。 - 前記道路エッジ自己適応抽出手段は、
V視差図から抽出した道路線Lvに基づいて、サブU視差図から所定条件を満たす点を信頼できる道路点として抽出し、
サブU視差図から、信頼できる道路点に基づいて、所定の道路エッジ条件を満たす道路エッジ線分を抽出する
請求項10に記載の道路エッジ検出装置。 - 前記所定の道路エッジ条件は、道路エッジ線分が道路の最も外側のエッジにあること、該道路エッジ線分のリアルな3次元世界における長さが所定の長さの閾値より大きいこと、及び該道路エッジ線分の点密度が対応する所定の密度の閾値よりも大きいことを含む請求項11に記載の道路エッジ検出装置。
- 道路エッジ線分を抽出した場合、抽出した道路エッジ線分の端点を算出し、道路の連続性、漸変性の特徴に基づいて、次の道路エッジ線分を抽出するための関心区域を決定し、該関心区域から、計算された端点を起点とする次の道路エッジ線を抽出し、
道路エッジ線分を抽出できなくなるまで道路エッジ線分の抽出処理を繰り返す
請求項11に記載の道路エッジ検出装置。 - 前記道路エッジ自己適応抽出手段は、
抽出した道路線Lv上の視差に関する距離が所定値よりも小さい道路線分を取得し、
視差図から、V視差図上の道路線Lv上または下に投影した点を抽出し、
前記視差図から抽出した点をU視差図内に投影して信頼できる道路点とする
請求項11に記載の道路エッジ検出装置。 - 前記サブU視差図取得手段は、
V視差図からy<c1*d+c2+Hを満たす点を抽出し、ここで、Hは、実際の3次元世界における道路までの所定垂直高度に対応する正数値であり、
視差図から、前記V視差図から抽出した点と対応する点を取得し、
前記視差図から得られた点をU視差図に投影して、サブU視差図を得る
請求項10に記載の道路エッジ検出装置。 - サブU視差図から抽出した道路エッジに基づいて、視差図から道路エッジを抽出する
請求項10に記載の道路エッジ検出装置。 - 視差図から抽出した道路エッジに基づいて、V視差図において道路エッジの外側の点を道路候補点から排除し、排除後の道路候補点に基づいて道路の路面検出を行う
請求項16に記載の道路エッジ検出装置。 - 視差図から、U視差図内の投影点からU視差図内の道路エッジまでの水平距離が第1の所定距離よりも小さく、且つV視差図内の投影点からV視差図内の道路エッジまでの垂直距離が第2の所定距離よりも小さい点を道路エッジ上の点として抽出する、
請求項16に記載の道路エッジ検出装置。
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