JP2611325B2 - Road recognition device for vehicles - Google Patents

Road recognition device for vehicles

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JP2611325B2
JP2611325B2 JP63092192A JP9219288A JP2611325B2 JP 2611325 B2 JP2611325 B2 JP 2611325B2 JP 63092192 A JP63092192 A JP 63092192A JP 9219288 A JP9219288 A JP 9219288A JP 2611325 B2 JP2611325 B2 JP 2611325B2
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  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、車両周囲の車外の画像から道路を認識する
車両用道路認識装置に関する。
Description: Object of the Invention [Industrial application field] The present invention relates to a vehicle road recognition device that recognizes a road from an image outside the vehicle around the vehicle.

[従来の技術] 車載のテレビカメラ等の撮像手段を用いて車両前後方
向の視野を撮像し、その画像に含まれる各種情報を取り
出して利用する装置がいくつか提案されている。例え
ば、特開昭59−127200号公報には、画像から道路標識を
認識する「車載交通標識報知装置」が開示されている。
また、軍用の車両として、平坦な領域を検出して自動走
行する無人戦車等の開発も行なわれている。
2. Description of the Related Art There have been proposed some devices that capture an image of a field of view in the front-rear direction of a vehicle using an image capturing unit such as a TV camera mounted on a vehicle, and extract and use various information included in the image. For example, JP-A-59-127200 discloses an "in-vehicle traffic sign notification device" that recognizes a road sign from an image.
Further, as a military vehicle, an unmanned tank that detects a flat area and automatically travels has been developed.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、道路標識等は走行している車両に対し
て常に一定の位置関係を有するとは限らないため、道路
標識を直接認識しようとすることは極めて困難であると
いう問題があった、従って、こうした技術を実現化する
ためには、走行する車両に対してほぼ一定の位置関係を
有する対象を特定し、それを確実に認識する装置が不可
欠である。かかる対象としては、道路が好適と考えられ
るが、道路を正確に認識する装置は従来提案されていな
い。
[Problems to be Solved by the Invention] However, since a road sign or the like does not always have a fixed positional relationship with a running vehicle, it is extremely difficult to directly recognize a road sign. Therefore, in order to realize such a technology, a device that specifies an object having a substantially constant positional relationship with a running vehicle and that reliably recognizes the object is indispensable. As such an object, a road is considered to be suitable, but a device for accurately recognizing the road has not been proposed.

また、一般車両の自動走行、例えば走行車を追尾する
ような自動走行では、平坦路であるか否かの判断だけで
は不十分であり、走行用の道路、更には走行レーンを正
しく認識する必要がある。こうした視点からも、道路を
正確に認識する装置が必要となるが、道路には、道幅の
相違,交差点の有無、直線路・カーブ,高低等があり、
更に横断歩道のように白色の部位や陸橋等の影が映った
暗い部分等があり、画像処理によりこれを認識すること
は、極めて困難であった。
Further, in the automatic driving of a general vehicle, for example, in the automatic driving of tracking a running vehicle, it is not sufficient to determine whether or not the road is a flat road, and it is necessary to correctly recognize a driving road and a driving lane. There is. From this point of view, a device that accurately recognizes roads is necessary, but roads have differences in road width, the presence or absence of intersections, straight roads / curves, and heights.
Furthermore, there are dark portions such as a white crossing portion and a shadow of an overpass such as a pedestrian crossing, and it has been extremely difficult to recognize this by image processing.

本発明は、上記課題を解決し、車外の画像から領域を
抽出することによって道路を好適に認識することを目的
とする。
An object of the present invention is to solve the above problems and to appropriately recognize a road by extracting a region from an image outside a vehicle.

発明の構成 かかる目的を達成する本発明の構成について以下説明
する。
Configuration of the Invention The configuration of the present invention that achieves the above object will be described below.

[問題点を解決するための手段] 本発明の車両用道路認識装置は、第1図に例示するよ
うに、 車両M1周囲の車外を撮像する撮像手段M2と、 該撮像手段M2によって撮像された画像に存在する一以
上の領域を抽出する領域抽出手段M3と、 該抽出された領域の内から、少なくとも該領域の形態
に基づいて、道路に相当する領域を判定する道路領域判
定手段M4と、 該判定された道路領域の色彩や形状等の属性を記憶す
る属性記憶手段M5と、 前記領域抽出手段により抽出された領域の中で、該領
域の属性が前記属性記憶手段に記憶された属性と同一で
あるか又は連続性を有するとみなせる領域を、前記道路
領域判定手段にて判定された道路領域に連結して、該道
路領域を修正する領域修正手段M6と を備えたことを要旨とする。
[Means for Solving the Problems] As shown in FIG. 1, the vehicle road recognizing device of the present invention has an image pickup means M2 for picking up an image outside the vehicle M1 and an image picked up by the image pickup means M2. A region extracting unit M3 for extracting one or more regions present in the image; and a road region determining unit M4 for determining a region corresponding to a road based on at least the form of the region from among the extracted regions. Attribute storage means M5 for storing attributes such as color and shape of the determined road area; and, among the areas extracted by the area extraction means, the attribute of the area is stored in the attribute storage means. An area that can be regarded as having the same or a continuity is connected to the road area determined by the road area determining means, and an area correcting means M6 for correcting the road area is provided. .

ここで、領域の抽出を行なう手段M3は、例えば撮像さ
れた画像に対して微分処理や骨格抽出処理等を施してエ
ッジを検出し、エッジによって囲まれた範囲を領域とし
て抽出する構成や、多段階に設定された色彩,明度の各
範囲に入るところを各々領域とし抽出する構成など、領
域抽出の種々の手法を実現するものとして構成すること
ができる。
Here, the means M3 for extracting a region performs, for example, a differentiation process or a skeleton extraction process on a captured image to detect an edge, and extracts a range surrounded by the edge as a region. It can be configured to realize various methods of region extraction, such as a configuration in which each part that falls within the respective ranges of color and brightness set in stages is extracted as a region.

道路領域を判定する手段M4は、例えば車外画像から抽
出された領域のうち予め定めた大きさ以上の領域を道路
と判定する構成、画像中央下部に位置し略台形状の領域
を道路と判定する構成、あるいは経時的な形状変化の小
さな領域を道路と判定する構成などにより実現すること
ができる。
Means M4 for determining a road area includes, for example, an area extracted from an image outside the vehicle that is equal to or larger than a predetermined size as a road, and a substantially trapezoidal area located at the lower center of the image as a road. This can be realized by a configuration or a configuration in which an area having a small shape change over time is determined to be a road.

また、道路領域の属性を記憶する手段M5は、例えば道
路と判定された領域の色彩,明度,テクスチャもしくは
それらの分布あるいは形状上の特徴等のひとつまたはそ
の組合せを属性として記憶する構成等とすることができ
る。
Further, the means M5 for storing the attribute of the road area is configured to store, for example, one or a combination of the color, brightness, texture, their distribution, or the characteristic of the shape or the like of the area determined as the road as the attribute. be able to.

領域修正手段M6は、例えば、属性記憶手段M5が道路領
域の属性として領域の色彩を記憶する場合には、領域抽
出手段M3により抽出された領域の中で、該領域の色彩が
属性記憶手段M5に記憶された属性(色彩)と同一である
とみなせる領域を道路領域に連続し、また、属性記憶手
段M4が道路領域の属性として領域の形状を記憶する場合
には、領域抽出手段M3により抽出された領域の中で、該
領域の縁が、道路領域の縁を延長した線によく適合する
領域を道路領域に連結するように構成できる。
For example, when the attribute storage unit M5 stores the color of the region as the attribute of the road region, the region correction unit M6 stores the color of the region in the region extracted by the region extraction unit M3 in the attribute storage unit M5. In the case where the area that can be regarded as being the same as the attribute (color) stored in the area is continuous to the road area, and when the attribute storage means M4 stores the shape of the area as the attribute of the road area, the area is extracted by the area extraction means M3 It can be configured such that, in the set area, an edge of the area is connected to the road area in such a manner that an edge of the area matches a line extending from the edge of the road area.

[作用] 上記構成を有する本発明の車両用道路認識装置は、撮
像手段M2により撮像された車両M1周囲の車外の画像か
ら、この画像に存在する一以上の領域を、領域抽出手段
M3により抽出する。こうして抽出された領域の内から、
少なくとも領域の形態に基づいて、道路領域判定手段M4
により、道路に相当する領域を判定し、その道路領域の
色彩や形状等の属性を、属性記憶手段M5に記憶する。更
に、本発明の車両用道路認識装置では、領域修正手段M6
が、領域抽出手段M3が抽出した領域の中から、その領域
の属性が属性記憶手段M5に記憶された属性と同一である
か又は連続性を有するとみなされる領域を、道路領域判
定手段M4により道路に相当する判定された領域に連結す
ることで、該道路領域の修正を行う。
[Operation] The vehicle road recognizing device of the present invention having the above configuration is configured to extract one or more regions existing in the image from the image outside the vehicle M1 around the vehicle M1 captured by the imaging unit M2.
Extract with M3. From the area thus extracted,
At least based on the form of the area, the road area determination means M4
Accordingly, the area corresponding to the road is determined, and the attributes such as the color and shape of the road area are stored in the attribute storage unit M5. Further, in the vehicle road recognizing device of the present invention, the area correcting means M6
Among the regions extracted by the region extracting unit M3, a region whose attributes are considered to be the same as or have continuity with the attributes stored in the attribute storing unit M5 is determined by the road region determining unit M4. The road area is corrected by connecting to the determined area corresponding to the road.

[実施例] 以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにする
ために、以下本発明の車両用道路認識装置の好適な実施
例について説明する。第2図は本発明第1実施例として
の車両用道路認識装置の概略構成図、第3図は同じく画
像処理装置を中心に概略構成を示すブロック図である。
Embodiment In order to further clarify the configuration and operation of the present invention described above, a preferred embodiment of the vehicle road recognition device of the present invention will be described below. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a vehicle road recognizing device as a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration mainly of an image processing device.

図示するように、この車両用道路認識装置は、車両1
の前方を撮像するCCDを用いたフルカラーのテレビカメ
ラ3と、テレビカメラ3により撮像された画像を処理す
る画像処理装置5と、処理された後の画像を乗員に視認
し得るよう映し出すカラーモニタ7とから構成されてい
る。画像処理装置5は、周知のCPU11,ROM12,RAM13,画像
メモリ(以下、VRAMと呼ぶ)15等から算術論理演算回路
として構成されている。この画像処理装置5には、これ
らCPU11等のほか、バス17を介してこれらに相互に接続
された画像信号入力ポート18,入力回路19,CRTC20、更に
はテレビカメラ3からのRGB信号を各色毎にディジタル
信号に変換するA/D変換器22等を備えている。
As shown in FIG.
A full-color television camera 3 using a CCD for imaging the front of the vehicle, an image processing device 5 for processing an image captured by the television camera 3, and a color monitor 7 for displaying the processed image so that an occupant can view it. It is composed of The image processing device 5 is configured as an arithmetic and logic operation circuit including a well-known CPU 11, a ROM 12, a RAM 13, an image memory (hereinafter, referred to as a VRAM) 15, and the like. The image processing apparatus 5 includes, in addition to the CPU 11 and the like, an image signal input port 18, an input circuit 19, and a CRTC 20 connected to each other via a bus 17, and further, an RGB signal from the television camera 3 for each color. And an A / D converter 22 for converting into a digital signal.

入力回路19には、確認用スイッチ25が接続されてい
る。このスイッチ25は、後術する道路認識処理におい
て、乗員による最終的な判断を求める際に使用される。
CPU11は、入力回路19を介してこのスイッチ25が操作さ
れたか否かを随時読み取ることができる。画像信号入力
ポート18は、A/D変換器22に接続されており、テレビカ
メラ3からの画像信号を遂次読み込んで、VRAM15の所定
の領域に展開する。従って、CPU11は、このVRAM15の所
定アドレスをアクセスすることにより、車外の画像を自
由に処理することができる。CRTC20は、カラーモニタ7
に接続されており、CPU11からの指示を受けて、VRAM15
内の所定の領域に展開された画像処理後の画像データを
読み出し、これをカラーモニタ7に表示する。
A confirmation switch 25 is connected to the input circuit 19. The switch 25 is used when a final determination by the occupant is required in the road recognition processing to be described later.
The CPU 11 can read through the input circuit 19 at any time whether or not the switch 25 has been operated. The image signal input port 18 is connected to the A / D converter 22 and sequentially reads the image signal from the television camera 3 and develops the image signal in a predetermined area of the VRAM 15. Therefore, the CPU 11 can freely process the image outside the vehicle by accessing the predetermined address of the VRAM 15. CRTC20 is a color monitor 7
Connected to the VRAM 15 upon receiving an instruction from the CPU 11.
The image data after the image processing developed in the predetermined area is read out and displayed on the color monitor 7.

以上の構成を有する本実施例の車両用道路認識装置に
おける道路認識処理について説明する。本実施例の装置
は、第4図に示す道路認識処理ルーチンを実行する。電
源投入後、まず、画像信号入力ポート18によりテレビカ
メラ3が撮像する車外の画像を入力する処理を行なう
(ステップ100)。入力された画像データは、上述した
通り、VRAM15の所定の領域に展開される。取り込んだ画
像の一例を第5図(A)に示す。続いて、取り込んだ画
像データに対して、例えばラプラシアンオペレータ等の
周知の空間フィルタを施すことにより二値化し、撮像し
た画像からエッジを抽出する処理を行なう(ステップ11
0)。エッジ抽出により、画像は、エッジとそれ以外の
部分とに二値化される。エッジの抽出を行なった後、エ
ッジの拡大・縮小の処理を行なうことにより、本来生じ
るはずのエッジが画像取り込みの過程で欠落しているよ
うな部位をつなぎ合わせる処理を行なう(ステップ12
0)。こうしたエッジ抽出・処理の結果の一例を第5図
(B)に示す。
Road recognition processing in the vehicle road recognition device of the present embodiment having the above configuration will be described. The apparatus of this embodiment executes a road recognition processing routine shown in FIG. After the power is turned on, first, a process of inputting an image outside the vehicle captured by the television camera 3 through the image signal input port 18 is performed (step 100). The input image data is developed in a predetermined area of the VRAM 15 as described above. An example of the captured image is shown in FIG. Subsequently, the captured image data is binarized by applying a well-known spatial filter such as a Laplacian operator, and a process of extracting an edge from the captured image is performed (step 11).
0). By edge extraction, the image is binarized into edges and other parts. After edge extraction, edge enlargement / reduction processing is performed to connect portions where edges that should have occurred are missing in the process of capturing images (step 12).
0). FIG. 5B shows an example of the result of such edge extraction and processing.

エッジの修復を行なった後、エッジで囲まれた部分を
ひとつの領域として取り出す処理を行なう(ステップ13
0)。エッジで囲まれた領域の取り出しは、道路が存在
する確率の高さを考慮して、画面の下部に存在する領域
から順に行ない、エッジを時計方向回りにトレースする
ことにより、その領域の面積の算出を併せて行なう。続
いて、こうして抽出された領域が道路に相当するか否か
について判断する。本実施例では、抽出された領域につ
いて、ステップ130で算出されたその面積が画面全体の1
/10以上であり(ステップ140)、かつその領域の存在す
る位置が道路に対応した位置であると判断されたとき
(ステップ150)、その領域を道路に相当する領域と判
断する。画面全体に対して道路が占めるべき面積は、車
両1のどの部位にテレビカメラ3が設けられているか、
またその抑角や倍率、あるいは道路の勾配変化等により
異なり、判断の基準となる割合は、実験的に定められ
る。また、領域の位置についての判断は、本実施例で
は、その領域が画面の最下部から中央部にかけて存在す
るか否かにより行なう。テレビカメラ3を車両1の前部
に設けた場合、道路は通常この位置に撮像されるからで
ある。
After the edge is repaired, a process of extracting a portion surrounded by the edge as one region is performed (step 13).
0). The extraction of the area surrounded by the edge is performed in order from the area existing at the bottom of the screen in consideration of the probability of the existence of the road, and by tracing the edge clockwise, the area of the area is extracted. The calculation is also performed. Subsequently, it is determined whether or not the extracted region corresponds to a road. In the present embodiment, with respect to the extracted region, the area calculated in step 130 is one area of the entire screen.
When it is determined that the value is equal to or more than / 10 (step 140) and the position where the region exists is a position corresponding to the road (step 150), the region is determined to be a region corresponding to the road. The area occupied by the road with respect to the entire screen depends on which part of the vehicle 1 is provided with the television camera 3,
Further, the ratio varies depending on the angle of depression, the magnification, the change in the gradient of the road, and the like, and the ratio serving as a criterion for determination is experimentally determined. In this embodiment, the determination of the position of the region is made based on whether or not the region exists from the bottom to the center of the screen. This is because when the television camera 3 is provided in the front part of the vehicle 1, the road is usually imaged at this position.

抽出した領域が道路に相当しなければ、画面に存在す
る領域を総て抽出・判断したか否かを判断し(ステップ
160)、全領域の判断が済んでいなければステップ130の
処理に戻って次の領域についての判断を続行する。一
方、全領域についての判断が終了した場合には(ステッ
プ160)、ステップ100に戻って新たな画像の入力から再
度実行する。
If the extracted area does not correspond to a road, it is determined whether all the areas existing on the screen have been extracted and determined (step
160) If the determination of all the areas has not been completed, the process returns to step 130 to continue the determination of the next area. On the other hand, when the determination for all the regions is completed (step 160), the process returns to step 100 to execute again from input of a new image.

ステップ130ないし150の処理により、抽出した領域が
道路であると判断された場合には、カラーモニタ7にこ
れを表示する処理を行なう(ステップ170)。この場合
には、道路として抽出した領域に視認性の高い処理(例
えば、黄色の彩色やその領域の点滅)を施して、撮像し
た原画像に重ねて表示すれば、一目でこれを認識するこ
とができ好適である。この例を、第5図(C)に示す。
図において、ハッチングされた領域は、カラーモニタ7
上では、黄色に彩色されている。
When it is determined that the extracted area is a road by the processing of steps 130 to 150, processing for displaying this on the color monitor 7 is performed (step 170). In this case, if the area extracted as a road is subjected to a process of high visibility (for example, yellow color or blinking of the area) and displayed over the captured original image, it can be recognized at a glance. Is preferred. This example is shown in FIG. 5 (C).
In the figure, the hatched area is the color monitor 7
Above, it is colored yellow.

こうしてカラーモニタ7に示した領域を道路領域とし
て最終的に判断してよいか否かを、確認用スイッチ25の
操作により判定する(ステップ180)。一定期間内に確
認用スイッチ25が操作された場合には、カラーモニタ7
上に表示した領域を道路と判断してよいとして、この領
域の属性、本実施例では道路幅Lとその色彩とを、RAM1
3の所定のエリアに格納する(ステップ190)。
In this manner, it is determined whether the area shown on the color monitor 7 can be finally determined as the road area by operating the confirmation switch 25 (step 180). If the confirmation switch 25 is operated within a certain period, the color monitor 7
Assuming that the area displayed above may be determined to be a road, the attributes of this area, in this embodiment, the road width L and its color, are stored in RAM1.
It is stored in a predetermined area of step 3 (step 190).

以上の処理により、道路の初期認識が終了したとし
て、ステップ200以下、道路領域の属性を用いた道路の
認識を継続する。まず、初期認識処理におけるステップ
100,110,120と同様、テレビカメラ3の撮像した画像の
入力(ステップ200),エッジの抽出(ステップ210),
エッジの修復(ステップ220)を行ない、続いてRAM13に
記憶した属性のひとつである道路幅Lを用いて検出点の
設定を行なう(ステップ230)。検出点SPは、第6図
(A),(B)に示すように、道路幅Lの1/2の点とし
て設定される。道路は、カーブに差し掛かったりすれば
その形状は変化するが、画面最下部を占める幅には大き
な変化はないことに着目して、このように検出点SPを設
定し、この検出点SPの存在する領域から、領域の抽出を
開始するのである。検出点SPは、抽出した領域が道路と
認識できなければ、次々と上方の領域に移動されて新た
な領域の抽出が行なわれるが、検出点SPが画面の最上部
に至った場合には(ステップ240)、再び画像の入力
(ステップ200)から上述した処理を繰り返す。
With the above processing, it is determined that the initial recognition of the road has been completed, and the recognition of the road using the attributes of the road area is continued from step 200 onward. First, the steps in the initial recognition process
As in the case of 100, 110, and 120, input of an image captured by the television camera 3 (step 200), extraction of edges (step 210),
The edge is repaired (step 220), and subsequently, a detection point is set using the road width L which is one of the attributes stored in the RAM 13 (step 230). The detection point SP is set as a half point of the road width L as shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B). The road changes its shape when approaching a curve, but focuses on the fact that there is no significant change in the width occupying the bottom of the screen. The extraction of the area is started from the area to be processed. If the extracted area cannot be recognized as a road, the detected point SP is successively moved to an upper area and a new area is extracted. If the detected point SP reaches the top of the screen, ( Step 240), and repeat the above-described processing from the input of the image (Step 200).

検出点SPが画面の上部まで至っていなければ、その検
出点SPが存在する領域を抽出し(ステップ250)、その
領域の面積が画面全体の1/10以上であるか否かの判断を
行なう(ステップ260)。面積が道路に相当する大きさ
以下であれば、検出点SPの設定(ステップ230)から上
述した処理を繰り返す。
If the detection point SP does not reach the upper part of the screen, an area where the detection point SP exists is extracted (step 250), and it is determined whether or not the area of the area is 1/10 or more of the entire screen. (Step 260). If the area is equal to or smaller than the size corresponding to the road, the above-described processing is repeated from the setting of the detection point SP (step 230).

抽出した領域の面積が画面の1/10以下の割合を占めて
いれば、次にその領域の属性のひとつである色彩につい
て判断する(ステップ270)。その領域の色彩がステッ
プ190においてRAM13に記憶した道路の色彩と同一とみな
すことができれば、その領域は道路であると判断し、こ
の領域が画面中央部まで連続しているか否かの判断(連
続性の判断)を行なう(ステップ280)。画面中央部ま
で連続していれば、道路とみなして、その領域をカラー
モニタ7上に道路として表示する(ステップ290)。こ
の一例を第5図(D)に示す。
If the area of the extracted area occupies less than 1/10 of the screen, the color which is one of the attributes of the area is determined (step 270). If the color of the area can be regarded as the same as the color of the road stored in the RAM 13 in step 190, it is determined that the area is a road, and it is determined whether or not this area is continuous to the center of the screen (continuous). Sex determination) (step 280). If it continues to the center of the screen, it is regarded as a road, and the area is displayed as a road on the color monitor 7 (step 290). An example of this is shown in FIG.

現実の路上で撮像する場合には、道路に映じた陸橋や
建物、電柱等の影によりエッジを生じて道路領域が分断
されたていたり、あるいは横断歩道やセンタライン等の
白いラインによりエッジが生じて領域が分断されていた
りすることがある。こうした例を第5図(E)に示す。
When imaging on a real road, the road area is divided by the shadow of an overpass, building, telephone pole, etc. reflected on the road, or the edge is generated by a white line such as a pedestrian crossing or center line. Sometimes the area is divided. Such an example is shown in FIG.

道路領域が分断されている場合には、道路に相当する
面積と色彩とを有すると判断された領域でも画面中央部
まで連続していないことがある。そこで、連続性がない
と判断された場合(ステップ280)には、分断された領
域の上部もしくは下部に検出点SPを移動して領域の抽出
を行ない(ステップ300)、その領域と先に道路と判定
された領域との色彩を比較する処理を行なう(ステップ
310)。両領域の色彩が同一とみなせる場合には両領域
を結合し(ステップ320)、再び連続性の判断を行なう
(ステップ280)。結合してもその領域が画面中央部ま
で連続していない場合には、更にその領域の上下の領域
が同一色とみなすことができないか判断を続け、同一の
色彩の領域がもはやないか、連続性の判断が満たされる
まで繰り返す(ステップ280,300,310,320)。連続性が
満足された場合、もしくはもはや同一色の領域が存在し
なくなった場合には、それまでの判断の結果、道路と認
識できた領域をカラーモニタ7に出力し(ステップ29
0)、再び画像入力処理(ステップ200)から、上述した
処理(ステップ200ないし320)を繰り返す。
When the road area is divided, even the area determined to have the area and the color corresponding to the road may not be continuous to the center of the screen. Therefore, when it is determined that there is no continuity (step 280), the detection point SP is moved to the upper or lower part of the divided area to extract the area (step 300), and the area and the road ahead are extracted. To compare the color with the area determined to be
310). If the colors of the two areas can be regarded as the same, the two areas are combined (step 320), and the continuity is determined again (step 280). If the area is not continuous to the center of the screen even after combining, it is further determined whether the area above and below the area cannot be regarded as the same color. Repeat until the sex determination is satisfied (steps 280, 300, 310, 320). If the continuity is satisfied, or if there is no longer a region of the same color, the region that has been recognized as a road is output to the color monitor 7 as a result of the previous determination (step 29).
0), the above-described processing (steps 200 to 320) is repeated from the image input processing (step 200) again.

以上のように構成された本実施例の車両用道路認識装
置によれば、車両1前部に設けられたテレビカメラ3に
よって撮像された画像に基づいて、道路に相当する領域
を抽出した後、この領域の幅、色彩といった属性を記憶
し、以後この記憶された属性と同一の属性を有する領域
を、先に道路に相当するとして抽出された領域に結合す
ることで、該道路領域の修正を行う。従って、本実施例
の道路認識装置は、極めて正確かつ継続して道路を認識
することができ、認識した道路を、カラーモニタ7に表
示することができる。従って、車両乗員は、ガードレー
ルや電柱、広告塔その他の挟雑物も同時に認識される目
視に加えてカラーモニタ7に表示された道路パターンを
視認することができ、運転の安全性の向上に寄与するこ
とができる。
According to the vehicle road recognition device of the present embodiment configured as described above, after extracting an area corresponding to a road based on an image captured by the television camera 3 provided in the front of the vehicle 1, By storing attributes such as the width and color of this region and then combining a region having the same attribute as the stored attribute with a region previously extracted as corresponding to a road, the road region is corrected. Do. Therefore, the road recognition device of this embodiment can recognize roads very accurately and continuously, and can display the recognized roads on the color monitor 7. Therefore, the vehicle occupant can visually recognize the road pattern displayed on the color monitor 7 in addition to visually recognizing guardrails, telephone poles, billboards, and other contaminants, thereby contributing to improved driving safety. can do.

更に、本実施例の道路認識装置を用いれば、道路の認
識に基づく信号機等の道路標識の認識装置や、先行車を
追尾する自動追尾走行装置、あるいはレーンをキープし
て走行するキープレーン走行装置等に適用することがで
きる。
Furthermore, if the road recognition device of the present embodiment is used, a road sign recognition device such as a traffic signal based on road recognition, an automatic tracking travel device that tracks a preceding vehicle, or a key plane travel device that keeps running in a lane Etc. can be applied.

次に、本発明の第2実施例としての車両用道路認識装
置とこれを適用した道路俯瞰図表示装置について説明す
る。この道路俯瞰図表示装置は、第1実施例の車両用道
路認識装置と同様のハードウェア構成(第3図参照)を
備え、その処理のみ異なるものである。即ち、本実施例
の道路俯瞰図表示装置は、第7図の俯瞰図表示処理ルー
チンのフローチャートに示すように、まず、第1実施例
のステップ100ないしステップ180に相当する初期認識処
理を実行する(第4図参照)。その上で、道路と最終的
に判定された領域の属性として、色彩のほか、その領域
の荒さを記憶する(ステップ390)。領域の荒さとは、
画像処理におけるいわゆるテクスチァであって、本実施
例では、領域の濃淡を二値化された画素の分析(ディザ
法)により表現する際の黒画素の割合として定義してい
る。
Next, a description will be given of a vehicle road recognition device according to a second embodiment of the present invention and a road overhead view display device to which the device is applied. This road overhead view display device has the same hardware configuration (see FIG. 3) as the vehicle road recognition device of the first embodiment, and differs only in the processing. That is, as shown in the flowchart of the overhead view display processing routine of FIG. 7, the road overhead view display device of the present embodiment first executes an initial recognition process corresponding to steps 100 to 180 of the first embodiment. (See FIG. 4). Then, in addition to the color, the roughness of the area is stored as attributes of the area finally determined to be a road (step 390). What is the roughness of the area?
This is a so-called texture in image processing. In the present embodiment, the density of a region is defined as a ratio of black pixels when expressing the density of a region by binarized pixel analysis (dither method).

こうして道路に相当する領域の初期認識とその属性の
記憶とを行なった後、更に画像を入力し(ステップ40
0)、第1実施例と同様に、入力された画像からエッジ
の抽出とその修復とを行なう(ステップ415)。こうし
て得られた領域について、第1実施例と同様(第4図ス
テップ230ないし320)、道路領域の属性に基づいて修正
を行ない領域を結合する(ステップ425)。但し、本実
施例では第1実施例と異なり、画像の色彩に代えて領域
の荒さにより修正・結合を行なう。この結果、本実施例
では、カラーのテレビカメラ等を用いる必要がなく、画
像処理の簡略化を図ることができる。
After the initial recognition of the area corresponding to the road and the storage of its attributes are performed, an image is further input (step 40).
0), as in the first embodiment, extraction of edges from the input image and restoration thereof are performed (step 415). As in the first embodiment (steps 230 to 320 in FIG. 4), the areas obtained in this way are corrected based on the attributes of the road area and the areas are combined (step 425). However, in the present embodiment, unlike the first embodiment, correction and combination are performed based on the roughness of the area instead of the color of the image. As a result, in this embodiment, it is not necessary to use a color television camera or the like, and image processing can be simplified.

こうした修正・結合を行なった後、第1実施例と同
様、道路領域の抽出を行ない(ステップ435)、得られ
た道路領域の形状に基づいて、認識した道路が直線道路
か否かの判断を行なう(ステップ445)。直線道路か否
かの判断は、認識した道路領域の左右端が直線とみなせ
るか否かにより容易に判断することができる。直線道路
でなければ次式(1),(2),(3)により、一方直
線道路の場合には次式(1),(4),(5)により、
各々認識した道路領域の座標について座標変換を行なう
(ステップ455,465)。
After such correction and combination, as in the first embodiment, a road area is extracted (step 435), and based on the obtained shape of the road area, it is determined whether or not the recognized road is a straight road. Perform (step 445). The determination as to whether or not the road is a straight road can be easily made based on whether or not the left and right ends of the recognized road area can be regarded as straight lines. If the road is not a straight road, the following equations (1), (2) and (3) are used. On the other hand, if the road is a straight road, the following equations (1), (4) and (5) are used.
The coordinates of each of the recognized road area coordinates are converted (steps 455 and 465).

道路領域の認識のなされた画像は、テレビカメラ3の
視野に存在した3次元空間を2次元平面に展開したもの
である。この平面を以下イメージ平面と呼ぶが、その座
標を(x,y)と表すものとし、実空間の座標を(X,Y,Z)
と表すものとする。このとき、両座標間には、第8図に
示すように、テレビカメラ3の路面からの高さをHと
し、テレビカメラ3からイメージ平面までの距離をfと
すると、次式(1)の関係が存在する。
The image in which the road area is recognized is obtained by developing a three-dimensional space existing in the visual field of the television camera 3 into a two-dimensional plane. This plane is hereinafter referred to as an image plane, and its coordinates are represented by (x, y), and the coordinates of the real space are represented by (X, Y, Z)
It is assumed that At this time, as shown in FIG. 8, assuming that the height of the television camera 3 from the road surface is H and the distance from the television camera 3 to the image plane is f, as shown in FIG. A relationship exists.

そこで、この式(1)に従って、イメージ平面から実
空間への座標変換を行ない、道路の座標、即ち道路左端
や右端等の座標(X,Y,Z)を求めることができる。但
し、かかる変換は、テレビカメラ3によりとらえられた
道路が勾配変化等を含まない2次元平面であると仮定し
た場合に、正しく成立するものである。
Therefore, the coordinates of the road, that is, the coordinates (X, Y, Z) of the left end and the right end of the road can be obtained by performing coordinate conversion from the image plane to the real space according to the equation (1). However, such a conversion is correctly established when it is assumed that the road captured by the television camera 3 is a two-dimensional plane that does not include a gradient change or the like.

こうして求めた道路の座標(X,Y,Z)に基づいて、道
路に対する車両の相対位置や道路の左右端の方程式が算
出される。道路が曲率R1,R2であるような場合(第9図
参照)、あるいは車両1に対して角θをなす直線道路で
ある場合(第10図参照)、その左端,右端を実空間上で
表す方程式は、次式(2),(3)及び式(4),
(5)となる。尚、各式W1,W2は各々道路左右端に対す
る車両1の距離を示す。
Based on the road coordinates (X, Y, Z) thus obtained, the relative position of the vehicle with respect to the road and the equations at the left and right ends of the road are calculated. When the road has the curvatures R1 and R2 (see FIG. 9), or when the road is a straight road making an angle θ with respect to the vehicle 1 (see FIG. 10), the left end and the right end are represented in real space. The equations are given by the following equations (2), (3) and (4),
(5). The expressions W1 and W2 indicate the distance of the vehicle 1 to the left and right ends of the road, respectively.

曲線道路の場合 ・道路の左端 Z2+(X+R1+W1)=R12 H2x2+2xyH(R1+W1)−(2R1W1−W12)y2=−f2H2
(2) ・道路の右端 Z2+(X+R2+W2)=R22 H2x2−2xyH(R2+W2)−(2R2W2+W22)y2=−f2H2
(3) 直線道路の場合 ・道路の左端 ・道路の左端 こうして求めた道路左右端の方程式と撮像された画像
から抽出された道路領域の左右端の座標とを比較し(ス
テップ475)、両者が一致しない場合には、位置補正を
行なう(ステップ485)。両者が一致しないのは、 (A)道路が勾配変化を伴う登り板または下り板を含ん
でおり、平面近似ができない場合、 (B)画像信号に含まれるノイズにより誤差が生じてい
る場合、 (C)交差点や分岐点を含んでいる場合、 等である。こうした場合には、正確な道路の位置を認識
できないことが考えられる。そこで、この場合には、道
路幅が一定という条件やそれまでに処理した画面の道路
位置の情報を用いて、道路位置の補正を行なうのであ
る。例えば上記(A)のケースでは、イメージ平面上で
のyの値が変化するため、実空間における座標にずれが
生じる。この場合には、道路幅Wが一定であるという条
件を用い、次式(6)が成立するように座標yを補正す
る。
Leftmost case-road curve road Z 2 + (X + R1 + W1) 2 = R1 2 H 2 x 2 + 2xyH (R1 + W1) - (2R1W1-W1 2) y 2 = -f 2 H 2 ...
(2) the right end of the road Z 2 + (X + R2 + W2) 2 = R2 2 H 2 x 2 -2xyH (R2 + W2) - (2R2W2 + W2 2) y 2 = -f 2 H 2 ...
(3) For straight roads ・ Left end of road ・ The left end of the road The equation of the left and right ends of the road thus obtained is compared with the coordinates of the left and right ends of the road area extracted from the captured image (step 475), and if they do not match, the position is corrected (step 485). The two do not match: (A) when the road includes an uphill or downhill with a gradient change and plane approximation cannot be performed; (B) when an error occurs due to noise included in the image signal; C) When an intersection or a branch point is included, etc. In such a case, it is conceivable that an accurate road position cannot be recognized. Therefore, in this case, the road position is corrected using the condition that the road width is constant and the road position information on the screen processed up to that time. For example, in the case of the above (A), since the value of y on the image plane changes, the coordinates in the real space shift. In this case, using the condition that the road width W is constant, the coordinate y is corrected so that the following equation (6) is satisfied.

W=X2−X1=x1・H/y1−x2・H/y2 …(6) 尚、道路幅は通常画面に対して平行であるから、この
場合には、y1=y2である。また、上記(B)のケースで
は、道路の左右端は滑らかな直線もしくは曲線であると
の近似を利用して平滑化を行なう。更に、上記(C)の
場合には、道路領域の認識により得られた道路領域の形
状から交差点や分岐点を含んでいるか否かを判断し、含
んでいると判断された場合には、予め記憶した交差点等
の形状の情報を重ね合わせることにより補正することが
できる。
W = X2−X1 = x1 · H / y1−x2 · H / y2 (6) Since the road width is parallel to the normal screen, in this case, y1 = y2. In the case (B), the left and right ends of the road are smoothed using an approximation of being a smooth straight line or curve. Further, in the case of (C) above, it is determined whether or not an intersection or a branch point is included from the shape of the road area obtained by the recognition of the road area. The correction can be performed by superimposing the stored information on the shape of the intersection and the like.

こうして位置の補正を施した後、あるいはステップ47
5の判断において式と画像データとが一致している場
合、以上の処理により得られた実空間の道路の座標に基
づいて道路の俯瞰図と車両の位置とを求め(ステップ49
0)、これをカラーモニタ7に表示する(ステップ49
5)。俯瞰図の一例を第11図に示す。
After the position is corrected in this way, or in step 47
If the expression and the image data match in the judgment of step 5, an overhead view of the road and the position of the vehicle are obtained based on the coordinates of the road in the real space obtained by the above processing (step 49).
0), which is displayed on the color monitor 7 (step 49).
Five). An example of a bird's-eye view is shown in FIG.

以上説明したように、本実施例の車両用道路認識装置
によれば、白黒のテレビカメラ3によって撮像された画
像から道路を認識することができる。更に、認識された
道路に基づき、この車両用道路認識装置を適用した俯瞰
図表示装置によって、道路の実空間における形状を勾配
変化等を補正して正確に求めることができる。更に、本
実施例では、これをモニタ7上に俯瞰図として、車両1
の位置と共に表示することができる。従って、車両乗員
は、この情報を利用することができ、車両運転上の安全
性を一層向上させることができる。また、こうして得ら
れた道路3次元形状および車両の道路に対する位置関係
は、図示しないキープレーン走行装置等、種々の装置で
利用することができる。かかる装置に用いれば、運転の
自動化、半自動化、あるいは追突等の事故防止等を実現
することもできる。
As described above, according to the vehicle road recognition device of the present embodiment, the road can be recognized from the image captured by the monochrome television camera 3. Further, based on the recognized road, the overhead view display device to which the vehicle road recognition device is applied can accurately obtain the shape of the road in the real space by correcting a gradient change or the like. Further, in the present embodiment, the vehicle 1
Can be displayed together with the position of. Therefore, the vehicle occupant can use this information, and can further improve the safety in driving the vehicle. Further, the three-dimensional shape of the road and the positional relationship of the vehicle with respect to the road thus obtained can be used in various devices such as a key plane traveling device (not shown). When used in such an apparatus, it is also possible to realize automatic or semi-automated driving, accident prevention such as rear-end collision, and the like.

次に、本発明の第3実施例としての車両用道路認識装
置を用いた信号機認識装置について説明する。第12図
は、この信号認識装置の概略構成を示すブロック図であ
る。図示するように、本実施例の装置は、第1実施例の
車両用道路認識装置とほぼ同一の構成であるテレビカメ
ラ503,画像処理装置505,カラーモニタ507の構成に加え
て、車速を検出する車速センサ508,ブレーキ操作量を検
出するブレーキセンサ509および警報装置510を備える。
更に、画像処理装置505の内部も、第1実施例とほぼ同
一の構成を有し、CPU511,ROM512,RAM513,VRAM515,入力
回路519,CRTC520,A/D変換器522の他に、出力回路525を
備える。車速センサ508,ブレーキセンサ509は、画像処
理装置505の入力回路519に接続されており、警報装置51
0は出力回路525に接続されている。
Next, a traffic light recognition device using a vehicle road recognition device as a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of the signal recognition device. As shown in the figure, the device of the present embodiment detects the vehicle speed in addition to the configuration of the TV camera 503, the image processing device 505, and the color monitor 507, which have substantially the same configuration as the vehicle road recognition device of the first embodiment. A vehicle speed sensor 508, a brake sensor 509 for detecting a brake operation amount, and an alarm device 510.
Further, the inside of the image processing apparatus 505 has substantially the same configuration as that of the first embodiment, and in addition to the CPU 511, the ROM 512, the RAM 513, the VRAM 515, the input circuit 519, the CRTC 520, the A / D converter 522, the output circuit 525 Is provided. The vehicle speed sensor 508 and the brake sensor 509 are connected to the input circuit 519 of the image processing device 505, and
0 is connected to the output circuit 525.

かかる構成を有する信号機認識装置の処理について説
明する。第13図は、本実施例の画像処理装置505が実行
する信号機認識・警報処理ルーチンを示すフローチャー
トである。本ルーチンが起動されると、まず、第1実施
例のステップ100ないしステップ180に相当する初期認識
処理が実行される(第4図参照)。その上で、道路と最
終的に判定された領域の属性として、色彩と共にその領
域の形状を記憶する(ステップ590)。領域の形状デー
タとは、本実施例では、領域の左右の縁の方程式として
定義されたデータである。
The processing of the traffic light recognition device having such a configuration will be described. FIG. 13 is a flowchart showing a signal recognition / alarm processing routine executed by the image processing apparatus 505 of this embodiment. When this routine is started, first, an initial recognition process corresponding to steps 100 to 180 of the first embodiment is executed (see FIG. 4). Then, the shape of the area is stored together with the color as the attribute of the area finally determined as the road (step 590). In this embodiment, the shape data of the region is data defined as an equation of the left and right edges of the region.

こうして道路に相当する領域の初期認識とその属性の
記憶とを行なった後、更に画像を入力し(ステップ60
0)、第1実施例と同様に、入力された画像からエッジ
の抽出とその修復とを行なう(ステップ615)。こうし
て得られた領域について、第1実施例と同様(第4図ス
テップ230ないし320)、道路領域の属性に基づいて修正
を行ない領域を結合する(ステップ425)。但し、本実
施例では第1実施例と異なり、画像の色彩による結合と
共に領域の形状による修正・結合をも行なう。即ち、領
域の色彩が予め記憶された属性としての色彩とある程度
相違する場合でも、基本となる領域の左右の縁をその方
程式にしたがって延長した線に対し、隣接する領域の左
右の縁がよい適合を示す場合には、両領域を結合するの
である。この結果、本実施例では、補修工事等により道
路の色彩が異なる路面に遭遇しても、道路領域を正しく
補正することができる。
After the initial recognition of the area corresponding to the road and the storage of its attributes are performed, an image is further input (step 60).
0), as in the first embodiment, extraction of edges from the input image and restoration thereof are performed (step 615). As in the first embodiment (steps 230 to 320 in FIG. 4), the areas obtained in this way are corrected based on the attributes of the road area and the areas are combined (step 425). However, in the present embodiment, unlike the first embodiment, correction and combination based on the shape of the area are performed together with the combination based on the color of the image. That is, even when the color of the region is different from the color as the attribute stored in advance to some extent, the right and left edges of the adjacent region are well matched to the line obtained by extending the left and right edges of the basic region according to the equation. In the case of, both regions are combined. As a result, in this embodiment, the road area can be correctly corrected even when a road surface having a different color is encountered due to repair work or the like.

こうした修正・結合を行なった後、第1実施例と同
様、道路領域の抽出を行ない(ステップ635)、得られ
た道路領域の形状に基づいて、認識した道路に交差点が
含まれるか否かの判断を行なう(ステップ645)。第14
図(A)に示すように、交差点が含まれる場合には、道
路領域GRは、第5図(D),(E)に例示したような単
調な形状とはならず、中心部の領域から張り出した領域
を有する独特の形状を示す。そこで、この形状に着目し
て交差点の判別を行ない、交差点が含まれる場合には、
交差点の位置を基準として信号機を認識する処理を行な
う(ステップ655)。信号機は、交差点に対して特定の
位置に存在する確率が極めて高いから、第14図(B)に
示すように、交差点に対してその斜め上方に設定される
探索領域GSを探索し、信号機の形状、色彩を有する対象
を特定するのである。交差点に対して探索領域GSを設定
して認識を行なうことから、先行車のテールランプやネ
オンサイン等と誤認を生じることがなく、信号機認識の
精度の向上・認識時間の短縮を図ることができる。
After such correction and combination, as in the first embodiment, a road area is extracted (step 635). Based on the shape of the obtained road area, it is determined whether or not the recognized road includes an intersection. A decision is made (step 645). 14th
As shown in FIG. (A), when an intersection is included, the road area GR does not have a monotonous shape as illustrated in FIGS. Shows a unique shape with overhanging areas. Therefore, the intersection is determined by focusing on this shape, and when the intersection is included,
A process of recognizing a traffic signal is performed based on the position of the intersection (step 655). Since the traffic signal has a very high probability of being located at a specific position with respect to the intersection, as shown in FIG. 14 (B), it searches for a search area GS set diagonally above the intersection and The object having the shape and color is specified. Since the search area GS is set for the intersection and recognition is performed, false recognition with the tail lamp or neon sign of the preceding vehicle does not occur, and the accuracy of traffic signal recognition can be improved and the recognition time can be shortened.

こうして信号機を認識した後、信号機が赤信号か否か
の判断を行なう(ステップ665)。信号機の3つのラン
プのうち、点灯しているランプの色が赤と判断された場
合には、入力回路519を介して車速センサ508とブレーキ
センサ509とからの信号を読み込み、車速ブレーキ操作
量とを入力する(ステップ675)。こうして入力された
車速とブレーキの操作量とに基づいて、警報が必要か否
かを判断し(ステップ685)、信号機が赤信号であるに
もかかわらず、車速が所定値以上でありかつブレーキ操
作がなれていない場合には、運転者が信号機に気付いて
いない可能性があるとして、出力回路525を介して警報
装置510を作動させる(ステップ695)。警報装置510
は、単なる警報ブザー等でもよいが、音声合成装置を組
み込み、「赤信号です。速度を落として下さい。」等の
音声により警告するものとしてもよい。更に、それでも
車速が低下しない場合には、内燃機関の出力を低減した
りブレーキを自動的にかけるといった車速低下制御を行
うことも考えることができる。警報装置510を作動させ
た後、あるいは交差点でないか(ステップ645)信号が
赤信号でないか(ステップ665)もしくは警報が必要な
い場合(ステップ685)には、ステップ590に戻って上述
した処理を繰り返す。
After thus recognizing the traffic light, it is determined whether or not the traffic light is a red light (step 665). When it is determined that the color of the lit lamp among the three lamps of the traffic light is red, the signals from the vehicle speed sensor 508 and the brake sensor 509 are read via the input circuit 519, and the vehicle speed brake operation amount and Is input (step 675). Based on the vehicle speed and the brake operation amount thus input, it is determined whether or not an alarm is necessary (step 685). Even if the traffic signal is a red light, the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value and the brake operation is performed. If not, the alarm device 510 is activated via the output circuit 525, assuming that the driver may not be aware of the traffic signal (step 695). Alarm device 510
May be a simple alarm buzzer or the like, but a voice synthesizing device may be incorporated and a warning such as "Red light. Please reduce the speed." If the vehicle speed still does not decrease, it can be considered to perform vehicle speed reduction control such as reducing the output of the internal combustion engine or automatically applying a brake. After activating the alarm device 510, or when the vehicle is not at an intersection (step 645) or the signal is not a red light (step 665) or when no alarm is required (step 685), the process returns to step 590 to repeat the above processing. .

以上のように構成された本実施例の車両用道路認識装
置によれば、道路領域を初期処理により道路と判断され
た領域の色彩と形状とから正確に認識することができ
る。従って、この車両用道路認識装置を用いた本実施例
の信号認識装置によれば、認識した道路領域に含まれる
交差点を検出し、この交差点に対して設定される領域を
探索することにより、極めて迅速、容易かつ正確に信号
機を認識することができる。この結果、認識した信号機
を用いて警報装置525から警報を出力することができ、
車両運転上の安全性を一層高いものにすることができ
る。
According to the vehicle road recognition device of the present embodiment configured as described above, the road region can be accurately recognized from the color and shape of the region determined as the road by the initial processing. Therefore, according to the signal recognition device of the present embodiment using the vehicle road recognition device, an intersection included in the recognized road region is detected, and an area set for the intersection is searched for, thereby extremely The traffic light can be quickly, easily and accurately recognized. As a result, an alarm can be output from the alarm device 525 using the recognized traffic light,
The safety in driving the vehicle can be further enhanced.

以上本発明のいくつかの実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、例えば先行車の追尾やキープレーン走行装置に応用
した構成、車両の後尾の画像を処理して道路を認識しこ
れを基に後退走行時の安全性を高める装置や追突や予見
・警告する装置、あるいは道路の属性として画像処理に
よって得られる他の特徴を用いたもの等、本発明の要旨
を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る
ことは勿論である。
Although several embodiments of the present invention have been described above,
The present invention is not limited to such embodiments at all. For example, a configuration applied to tracking of a preceding vehicle or a key plane traveling device, processing of an image of the rear of the vehicle to recognize a road, and when traveling backward, based on the road, is recognized. The present invention can be implemented in various modes, such as a device for improving the safety of the vehicle, a device for rear-end collision, foreseeing / warning, or a device using other characteristics obtained by image processing as a road attribute, without departing from the gist of the present invention. Obviously you can get it.

発明の効果 以上詳述したように、本発明の車両用道路認識装置に
よれば、極めて正確に道路領域を認識することができる
いう優れた効果を奏する。この結果、認識した道路を表
示等することができ、乗員に道路情報等を提供して安全
運転に資することができる。また、道路側に識別装置等
を敷設する必要がないことから、現実に道路認識装置を
車載することが容易となる。従って、車載の他の制御装
置、例えば認識した道路と車両とを俯瞰図表示する装置
や、信号機を認識して安全運転に用いる装置や、自動追
尾走行装置あるいはキープレーン走行装置等における処
理の基準として、本発明の車両用道路認識装置により認
識した道路を用いることができる。このため、これらの
装置の処理の容易化・高精度化を図ることができる。こ
うした装置を現実化することは、車両運転上の安全性の
向上に資することができ、極めて有益である。
Effects of the Invention As described in detail above, according to the vehicle road recognition device of the present invention, there is an excellent effect that a road area can be recognized very accurately. As a result, the recognized road can be displayed and the like, and road information and the like can be provided to the occupant to contribute to safe driving. Further, since it is not necessary to lay an identification device or the like on the road side, it becomes easy to actually mount the road recognition device on a vehicle. Therefore, other control devices mounted on the vehicle, such as a device for displaying a bird's-eye view of the recognized road and the vehicle, a device for recognizing a traffic signal and used for safe driving, and a reference for processing in an automatic tracking travel device or a key plane travel device. The road recognized by the vehicle road recognition device of the present invention can be used. For this reason, the processing of these devices can be facilitated and highly accurate. The realization of such a device can contribute to the improvement of driving safety of a vehicle and is extremely useful.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の基本的構成を例示するブロック図、第
2図は本発明第1実施例としての車両用道路認識装置の
概略構成図、第3図は同じくそのブロック図、第4図は
第1実施例の画像処理装置が実行する道路認識処理ルー
チンを示すフローチャート、第5図(A),(B),
(C),(D),(E)は各々道路認識処理により処理
された画像を例示する説明図、第6図(A),(B)は
検出点SP設定の様子を示す説明図、第7図は本発明第2
実施例としての車両用道路認識装置を用いた俯瞰図表示
装置の処理を示すフローチャート、第8図はイメージ平
面と実空間との関係を示す概念図、第9図は曲線道路で
の座標変換の手法を示す説明図、第10図は直線道路での
座標変換の手法を示す説明図、第11図は本実施例におい
て得られた俯瞰図の一例を示す説明図、第12図は第3実
施例としての車両用道路認識装置を用いた信号機認識装
置の概略構成図、第13図は第3実施例において画像処理
装置が実行する信号機認識・警報処理ルーチンを示すフ
ローチャート、第14図(A),(B)は交差点の認識と
探索領域GSの設定との様子を示す説明図、である。 1……車両 3……テレビカメラ 5……画像処理装置 7……カラーモニタ 15……VRAM 505……画像処理装置 508……車速センサ 509……ブレーキセンサ 510……警報装置 SP……検出点 GS……探索領域
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram illustrating a basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a vehicle road recognizing device as a first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a flowchart showing a road recognition processing routine executed by the image processing apparatus of the first embodiment, and FIGS. 5 (A), (B),
(C), (D), and (E) are explanatory diagrams each illustrating an image processed by the road recognition process. FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams illustrating a state of setting a detection point SP. FIG. 7 shows the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing the processing of the overhead view display device using the vehicle road recognition device as an embodiment, FIG. 8 is a conceptual diagram showing the relationship between an image plane and real space, and FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram showing a method of coordinate transformation on a straight road, FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of a bird's-eye view obtained in this embodiment, and FIG. 12 is a third embodiment. FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a traffic light recognition device using a vehicle road recognition device as an example, FIG. 13 is a flowchart showing a traffic light recognition / warning processing routine executed by the image processing device in the third embodiment, and FIG. 14 (A). (B) is an explanatory diagram showing a state of recognition of an intersection and setting of a search area GS. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle 3 ... TV camera 5 ... Image processing device 7 ... Color monitor 15 ... VRAM 505 ... Image processing device 508 ... Vehicle speed sensor 509 ... Brake sensor 510 ... Alarm device SP ... Detection point GS: Search area

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】車両周囲の車外を撮像する撮像手段と、 該撮像手段によって撮像された画像に存在する一以上の
領域を抽出する領域抽出手段と、 該抽出された領域の内から、少なくとも該領域の形態に
基づいて、道路に相当する領域を判定する道路領域判定
手段と、 該判定された道路領域の色彩や形状等の属性を記憶する
属性記憶手段と、 前記領域抽出手段により抽出された領域の中で、該領域
の属性が前記属性記憶手段に記憶された属性と同一であ
るか又は連続性を有するとみなせる領域を、前記道路領
域判定手段にて判定された道路領域に連結して、該道路
領域を修正する領域修正手段と を備えた車両用道路認識装置。
1. An image pickup means for picking up an image of the outside of a vehicle around a vehicle, an area extracting means for extracting one or more areas present in an image picked up by the image pickup means, and at least one of the extracted areas Road area determination means for determining an area corresponding to a road based on the form of the area; attribute storage means for storing attributes such as color and shape of the determined road area; extracted by the area extraction means In the area, an area in which the attribute of the area is the same as or has continuity with the attribute stored in the attribute storage means is connected to the road area determined by the road area determination means. A vehicle road recognizing device, comprising: a region correcting unit that corrects the road region.
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