JP2798349B2 - 車両位置検出装置 - Google Patents
車両位置検出装置Info
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の走行レーン内で
の車両位置を検出するために用いられる車両位置検出装
置に関するものである。
の車両位置を検出するために用いられる車両位置検出装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の車両位置検出装置として
は、特開平３−１３９７０６号公報に記載されているよ
うに、撮像手段から取り込んだ画像から抽出された２本
の車両の案内線について自車両から距離の異なる２点に
おける接線を検出し、検出された接線から案内線の曲率
を計算することによってあらかじめ記憶されている曲率
と車両状態量の関係から車両の横変位を検出するように
していた。
は、特開平３−１３９７０６号公報に記載されているよ
うに、撮像手段から取り込んだ画像から抽出された２本
の車両の案内線について自車両から距離の異なる２点に
おける接線を検出し、検出された接線から案内線の曲率
を計算することによってあらかじめ記憶されている曲率
と車両状態量の関係から車両の横変位を検出するように
していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な車両位置検出装置では、カーブの曲率が小さい場合に
は正確な曲率が求まらないことや白線の間隔が変わった
場合には対応できないことからレーン内での車両の位置
を常に正確に計測することができないという問題を有し
ていた。
な車両位置検出装置では、カーブの曲率が小さい場合に
は正確な曲率が求まらないことや白線の間隔が変わった
場合には対応できないことからレーン内での車両の位置
を常に正確に計測することができないという問題を有し
ていた。
【０００４】本発明は上記問題を解決するもので、レー
ン中央からの横変位を常に正確に計測することのできる
車両位置検出装置を提供することを第１の目的としてい
る。また、画像内の背景ノイズによる影響を少なくして
より正確に横変位を計測することおよび処理量を軽減す
ることを第２の目的としている。
ン中央からの横変位を常に正確に計測することのできる
車両位置検出装置を提供することを第１の目的としてい
る。また、画像内の背景ノイズによる影響を少なくして
より正確に横変位を計測することおよび処理量を軽減す
ることを第２の目的としている。
【０００５】さらに、高速道路などでの走行速度が速い
場合には短い周期での車両位置計測が要求されるため、
少ない処理量で高速に路面に描かれた白線に対する車両
の位置を計測することのできる車両位置検出装置を提供
することを第３の目的としている。
場合には短い周期での車両位置計測が要求されるため、
少ない処理量で高速に路面に描かれた白線に対する車両
の位置を計測することのできる車両位置検出装置を提供
することを第３の目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の第１の課題解決手段は、車両に装着され車両
前方の道路を撮像する撮像手段と、前記撮像手段から取
り込まれた道路画像のエッジを抽出するエッジ抽出手段
と、白線の輪郭を抽出するために用いる閾値を前記エッ
ジ抽出手段によって得られるエッジ強度を用いて設定す
る閾値設定手段と、前記エッジ抽出手段によって得られ
るエッジ画像と前記閾値設定手段によって設定された閾
値を用いて路面に描かれた白線の輪郭を抽出する白線輪
郭抽出手段と、前記白線輪郭抽出手段によって抽出され
た輪郭点を用いて各走査線ごとに左右の輪郭点の中点を
求める中点計算手段と、前記中点計算手段により計算さ
れた中点を２次曲線に近似する２次曲線近似手段と、前
記２次曲線近似手段により近似された曲線を用いて路面
に描かれた白線に対する車両の位置を計測する車両位置
計測手段とを備え、左右の輪郭点の中点を２次曲線に近
似して車両位置を計測するものである。
に本発明の第１の課題解決手段は、車両に装着され車両
前方の道路を撮像する撮像手段と、前記撮像手段から取
り込まれた道路画像のエッジを抽出するエッジ抽出手段
と、白線の輪郭を抽出するために用いる閾値を前記エッ
ジ抽出手段によって得られるエッジ強度を用いて設定す
る閾値設定手段と、前記エッジ抽出手段によって得られ
るエッジ画像と前記閾値設定手段によって設定された閾
値を用いて路面に描かれた白線の輪郭を抽出する白線輪
郭抽出手段と、前記白線輪郭抽出手段によって抽出され
た輪郭点を用いて各走査線ごとに左右の輪郭点の中点を
求める中点計算手段と、前記中点計算手段により計算さ
れた中点を２次曲線に近似する２次曲線近似手段と、前
記２次曲線近似手段により近似された曲線を用いて路面
に描かれた白線に対する車両の位置を計測する車両位置
計測手段とを備え、左右の輪郭点の中点を２次曲線に近
似して車両位置を計測するものである。
【０００７】また、第２の目的を達成するために本発明
の第２の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段にお
いて、２次曲線近似手段により近似した２次曲線を用い
て次の画像でのエッジ抽出処理を行う領域を限定する領
域限定手段を備え、近似した２次曲線を用いて次の画像
での処理を行う領域を限定するものである。
の第２の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段にお
いて、２次曲線近似手段により近似した２次曲線を用い
て次の画像でのエッジ抽出処理を行う領域を限定する領
域限定手段を備え、近似した２次曲線を用いて次の画像
での処理を行う領域を限定するものである。
【０００８】さらに、第３の目的を達成するために本発
明の第３の課題解決手段は、車両に装着され車両前方の
道路を撮像する撮像手段と、前記撮像手段から取り込ま
れた道路画像のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、白
線の輪郭を抽出するために用いる閾値を前記エッジ抽出
手段によって得られるエッジ強度を用いて設定する閾値
設定手段と、前記エッジ抽出手段によって得られるエッ
ジ画像と前記閾値設定手段によって設定された閾値を用
いて路面に描かれた白線の輪郭を抽出する白線輪郭抽出
手段と、前記白線輪郭抽出手段によって抽出された輪郭
点を用いて各走査線ごとに左右それぞれの輪郭点から画
像内にあらかじめ設定した走査線に垂直な基準線までの
距離の比を計算する比率計算手段と、前記比率計算手段
により計算された走査線毎の比率を用いて路面に描かれ
た白線に対する車両の位置を算出する比率車両位置計算
手段とを備え、左右それぞれの輪郭点から走査線に垂直
な基準線までの距離の比を用いて車両位置を計算するも
のである。
明の第３の課題解決手段は、車両に装着され車両前方の
道路を撮像する撮像手段と、前記撮像手段から取り込ま
れた道路画像のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、白
線の輪郭を抽出するために用いる閾値を前記エッジ抽出
手段によって得られるエッジ強度を用いて設定する閾値
設定手段と、前記エッジ抽出手段によって得られるエッ
ジ画像と前記閾値設定手段によって設定された閾値を用
いて路面に描かれた白線の輪郭を抽出する白線輪郭抽出
手段と、前記白線輪郭抽出手段によって抽出された輪郭
点を用いて各走査線ごとに左右それぞれの輪郭点から画
像内にあらかじめ設定した走査線に垂直な基準線までの
距離の比を計算する比率計算手段と、前記比率計算手段
により計算された走査線毎の比率を用いて路面に描かれ
た白線に対する車両の位置を算出する比率車両位置計算
手段とを備え、左右それぞれの輪郭点から走査線に垂直
な基準線までの距離の比を用いて車両位置を計算するも
のである。
【０００９】
【作用】上記第１の課題解決手段により、左右の輪郭点
の中点を２次曲線に近似して車両位置を計測するため、
車両走行中におけるレーン内での車両位置を正確に計測
することができる。
の中点を２次曲線に近似して車両位置を計測するため、
車両走行中におけるレーン内での車両位置を正確に計測
することができる。
【００１０】また、第２の課題解決手段により、近似し
た２次曲線を用いて次の画像での処理を行う領域を限定
するため、画像内の背景ノイズによる影響を少なくして
より正確に車両の位置を計測することおよび処理量を軽
減することができる。
た２次曲線を用いて次の画像での処理を行う領域を限定
するため、画像内の背景ノイズによる影響を少なくして
より正確に車両の位置を計測することおよび処理量を軽
減することができる。
【００１１】さらに、第３の課題解決手段により、左右
それぞれの輪郭点から走査線に垂直な基準線までの距離
の比を用いて車両位置を計算するため、車両走行中にお
けるレーン内での車両位置を短い処理時間で正確に計測
することができる。
それぞれの輪郭点から走査線に垂直な基準線までの距離
の比を用いて車両位置を計算するため、車両走行中にお
けるレーン内での車両位置を短い処理時間で正確に計測
することができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本発明の第１の実施例にかかる車両位置検出
装置の基本構成を示すブロック図である。図１に示すよ
うに、車両位置検出装置は、撮像手段としてのビデオカ
メラ１とエッジ抽出手段２と閾値設定手段３と白線輪郭
抽出手段４と中点計算手段５と２次曲線近似手段６と車
両位置計測手段７とから構成されている。
る。図１は本発明の第１の実施例にかかる車両位置検出
装置の基本構成を示すブロック図である。図１に示すよ
うに、車両位置検出装置は、撮像手段としてのビデオカ
メラ１とエッジ抽出手段２と閾値設定手段３と白線輪郭
抽出手段４と中点計算手段５と２次曲線近似手段６と車
両位置計測手段７とから構成されている。
【００１３】ビデオカメラ１は車両前方の道路を撮像し
て道路画像を得るものであり、エッジ抽出手段２はビデ
オカメラ１から取り込まれた道路画像のエッジを抽出す
る。閾値設定手段３は白線抽出に用いる閾値を設定する
ものであり、白線輪郭抽出手段４はエッジ抽出手段２に
よって処理されたエッジ画像に対して閾値設定手段３に
よって設定された閾値を用いて路面上の白線の輪郭点を
抽出する。中点計算手段５は左右の白線の輪郭点の中点
を走査線毎に計算するものであり、２次曲線近似手段６
は中点計算手段５によって計算された左右の輪郭点の中
点を２次曲線で近似する。車両位置計測手段７は２次曲
線近似手段６によって近似された２次曲線を用いてレー
ン内での車両位置を計測する。
て道路画像を得るものであり、エッジ抽出手段２はビデ
オカメラ１から取り込まれた道路画像のエッジを抽出す
る。閾値設定手段３は白線抽出に用いる閾値を設定する
ものであり、白線輪郭抽出手段４はエッジ抽出手段２に
よって処理されたエッジ画像に対して閾値設定手段３に
よって設定された閾値を用いて路面上の白線の輪郭点を
抽出する。中点計算手段５は左右の白線の輪郭点の中点
を走査線毎に計算するものであり、２次曲線近似手段６
は中点計算手段５によって計算された左右の輪郭点の中
点を２次曲線で近似する。車両位置計測手段７は２次曲
線近似手段６によって近似された２次曲線を用いてレー
ン内での車両位置を計測する。
【００１４】図２を参照しながらこの車両位置検出装置
の動作を説明する。まず、車両位置検出装置が始動され
るとステップ２１においてビデオカメラ１から車両前方
の道路画像が取り込まれる。図３にビデオカメラ１から
取り込まれた道路画像を示している。
の動作を説明する。まず、車両位置検出装置が始動され
るとステップ２１においてビデオカメラ１から車両前方
の道路画像が取り込まれる。図３にビデオカメラ１から
取り込まれた道路画像を示している。
【００１５】次にステップ２２に進み、エッジ抽出手段
２によるエッジ抽出処理が行われ、取り込まれた道路画
像からエッジ成分が抽出される。エッジの抽出はｓｏｂ
ｅｌフィルタなどのエッジ抽出フィルタを用いて行うこ
とができる。
２によるエッジ抽出処理が行われ、取り込まれた道路画
像からエッジ成分が抽出される。エッジの抽出はｓｏｂ
ｅｌフィルタなどのエッジ抽出フィルタを用いて行うこ
とができる。
【００１６】次にステップ２３に進み、閾値設定手段３
による閾値設定処理が行われる。閾値は白線輪郭を示す
エッジ成分を抽出できるように、エッジ強度を用いて設
定する。たとえば、ｃを０＜ｃ＜１を満たす定数とし
て、あらかじめ設定した走査線におけるエッジ強度最大
値のｃ倍とエッジ強度平均値の（１−ｃ）倍の和として
閾値を設定することができる。
による閾値設定処理が行われる。閾値は白線輪郭を示す
エッジ成分を抽出できるように、エッジ強度を用いて設
定する。たとえば、ｃを０＜ｃ＜１を満たす定数とし
て、あらかじめ設定した走査線におけるエッジ強度最大
値のｃ倍とエッジ強度平均値の（１−ｃ）倍の和として
閾値を設定することができる。
【００１７】次にステップ２４に進み、白線輪郭抽出手
段４による白線輪郭抽出処理が行われる。図４に示すよ
うに、白線の抽出はエッジ画像中央から左右各々の外側
に向かってステップ２３で設定した閾値を越える画像を
検索し、最初に閾値を越えた画素を白線輪郭として抽出
することによって行うことができる。
段４による白線輪郭抽出処理が行われる。図４に示すよ
うに、白線の抽出はエッジ画像中央から左右各々の外側
に向かってステップ２３で設定した閾値を越える画像を
検索し、最初に閾値を越えた画素を白線輪郭として抽出
することによって行うことができる。
【００１８】次にステップ２５に進み、中点計算手段５
による中点計算処理が行われる。図５に示すように、中
点の計算は各走査線においてステップ２３で記憶された
左右の輪郭点がともに存在すれば、中点を計算すること
によって行うことができる。
による中点計算処理が行われる。図５に示すように、中
点の計算は各走査線においてステップ２３で記憶された
左右の輪郭点がともに存在すれば、中点を計算すること
によって行うことができる。
【００１９】次にステップ２６に進み、２次曲線近似手
段６による２次曲線近似処理が行われる。２次曲線近似
処理は例えば２次曲線近似アルゴリズムの１つである最
小２乗法などの手法をステップ２５で得られた中点に用
いて行うことができる。図６に近似されたレーンの中心
線を示す。
段６による２次曲線近似処理が行われる。２次曲線近似
処理は例えば２次曲線近似アルゴリズムの１つである最
小２乗法などの手法をステップ２５で得られた中点に用
いて行うことができる。図６に近似されたレーンの中心
線を示す。
【００２０】次にステップ２７へ進み、車両位置計測手
段７による車両位置計測処理が行われる。ここでの車両
位置の計測方法を以下に示す。まず、図７の（ａ），
（ｂ）に示すような世界座標系および画像座標系を用い
る。世界座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は車両に対して固定され
た座標系で、原点Ｏ（０，０，０）はビデオカメラ１か
ら真下の地面上に設定し、進行方向をＺとする左手座標
系とする。また画像座標系（ｘ，ｙ）のｘ軸は世界座標
系のＸ軸に平行で、ｙ軸はＹ軸と角度θだけ傾いている
とする。なお、画像座標系の原点ｏ（０，０）は画像底
辺の中央に設定する。ビデオカメラ１の地面からの距離
をＨとすると、画素（ｘ，ｙ）と世界座標系（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）の関係は次のようになる。
段７による車両位置計測処理が行われる。ここでの車両
位置の計測方法を以下に示す。まず、図７の（ａ），
（ｂ）に示すような世界座標系および画像座標系を用い
る。世界座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は車両に対して固定され
た座標系で、原点Ｏ（０，０，０）はビデオカメラ１か
ら真下の地面上に設定し、進行方向をＺとする左手座標
系とする。また画像座標系（ｘ，ｙ）のｘ軸は世界座標
系のＸ軸に平行で、ｙ軸はＹ軸と角度θだけ傾いている
とする。なお、画像座標系の原点ｏ（０，０）は画像底
辺の中央に設定する。ビデオカメラ１の地面からの距離
をＨとすると、画素（ｘ，ｙ）と世界座標系（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）の関係は次のようになる。
【００２１】
【数１】
【００２２】この式を基にＺ＝０におけるＸを求める。
画像座標系においてＺ＝０に対応する直線は ｙ＝Ｆ／ｔａｎθ であり、この直線とステップ２６で近似した曲線との交
点の座標を求め、これを上記の式に代入することにより
自車両に対するレーン中央の座標Ｘが求まる。よって、
車両位置はレーン中央からの横変位として検出できる。
画像座標系においてＺ＝０に対応する直線は ｙ＝Ｆ／ｔａｎθ であり、この直線とステップ２６で近似した曲線との交
点の座標を求め、これを上記の式に代入することにより
自車両に対するレーン中央の座標Ｘが求まる。よって、
車両位置はレーン中央からの横変位として検出できる。
【００２３】以上説明したように本実施例によれば、車
両走行中におけるレーン内での車両位置を正確に検出す
ることができる。次に、本発明の第２の実施例、すなわ
ち、白線輪郭抽出を行う領域を限定することにより、よ
り正確に車両位置を計測する車両位置検出装置の実施例
について図７を参照しながら説明する。
両走行中におけるレーン内での車両位置を正確に検出す
ることができる。次に、本発明の第２の実施例、すなわ
ち、白線輪郭抽出を行う領域を限定することにより、よ
り正確に車両位置を計測する車両位置検出装置の実施例
について図７を参照しながら説明する。
【００２４】図７に示すように、この車両位置検出装置
においては上記第１の実施例の構成に加えて領域限定手
段８が設けられている。そして、上記第１の実施例と同
様にビデオカメラ１により道路画像が取り込まれた後、
領域限定手段８により設定された領域内でエッジ抽出手
段によるエッジ抽出処理が行われる。以下は、第１の実
施例と同様な処理が行われる。
においては上記第１の実施例の構成に加えて領域限定手
段８が設けられている。そして、上記第１の実施例と同
様にビデオカメラ１により道路画像が取り込まれた後、
領域限定手段８により設定された領域内でエッジ抽出手
段によるエッジ抽出処理が行われる。以下は、第１の実
施例と同様な処理が行われる。
【００２５】この車両位置検出装置の動作を図８を参照
しながら説明する。まず、車両位置検出装置が始動され
ると第１の実施例と同様に、ステップ２１で道路画像が
取り込まれる。
しながら説明する。まず、車両位置検出装置が始動され
ると第１の実施例と同様に、ステップ２１で道路画像が
取り込まれる。
【００２６】次にステップ２８へ進み、領域限定手段８
による領域限定処理が行われる。この処理は図１０に示
すように各走査線と前画像で近似した２次曲線との交点
を中心として、各走査線毎にあらかじめ設定した距離ｌ
（ｉ）からｍ（ｉ）までの間の領域として設定すること
により行うことができる（ｉは走査線番号）。
による領域限定処理が行われる。この処理は図１０に示
すように各走査線と前画像で近似した２次曲線との交点
を中心として、各走査線毎にあらかじめ設定した距離ｌ
（ｉ）からｍ（ｉ）までの間の領域として設定すること
により行うことができる（ｉは走査線番号）。
【００２７】次にステップ２２に進み、ステップ２８で
設定した領域内で上記実施例と同様にエッジ抽出処理を
行う。次にステップ２３に進み、上記実施例と同様に閾
値設定処理を行う。
設定した領域内で上記実施例と同様にエッジ抽出処理を
行う。次にステップ２３に進み、上記実施例と同様に閾
値設定処理を行う。
【００２８】次にステップ２４に進み、ステップ２８で
設定した限定領域の画像中央側から外向きにエッジ画像
を走査して上記実施例と同様に白線輪郭抽出処理を行
う。次にステップ２５に進み、ステップ２７まで上記実
施例と同様の処理を行い車両位置を計測する。
設定した限定領域の画像中央側から外向きにエッジ画像
を走査して上記実施例と同様に白線輪郭抽出処理を行
う。次にステップ２５に進み、ステップ２７まで上記実
施例と同様の処理を行い車両位置を計測する。
【００２９】以上説明したように本実施例によれば、左
右の白線府付近のみに処理領域を限定するため、車両走
行中におけるレーン内での車両位置を背景ノイズの影響
を受けず、より正確にかつ少ない処理量で検出すること
ができる。
右の白線府付近のみに処理領域を限定するため、車両走
行中におけるレーン内での車両位置を背景ノイズの影響
を受けず、より正確にかつ少ない処理量で検出すること
ができる。
【００３０】次に、本発明の第３の実施例、すなわち、
直線や曲線での近似を行わず簡単な計算で路面に描かれ
た白線に対する車両の位置を正確に計測する車両位置検
出装置の実施例について図１１を参照しながら説明す
る。
直線や曲線での近似を行わず簡単な計算で路面に描かれ
た白線に対する車両の位置を正確に計測する車両位置検
出装置の実施例について図１１を参照しながら説明す
る。
【００３１】図１１に示すように、この車両位置検出装
置においては上記第１の実施例の構成における中点計算
手段５，２次曲線近似手段６，車両位置計測手段７の代
わりに、比率計算手段９，比率車両位置計算手段１０が
備えられている。つまり、本発明の第１の課題解決手段
の実施例と同様に白線輪郭抽出手段４により輪郭点を抽
出した後、比率計算手段９が白線輪郭抽出手段４によっ
て抽出された輪郭点を用いて各走査線ごとに左右それぞ
れの輪郭点から走査線に垂直な基準線までの距離の比を
計算する。そして、比率車両位置計算手段１０は比率計
算手段９で計算した比率を用いてレーン内での車両位置
を計測する。
置においては上記第１の実施例の構成における中点計算
手段５，２次曲線近似手段６，車両位置計測手段７の代
わりに、比率計算手段９，比率車両位置計算手段１０が
備えられている。つまり、本発明の第１の課題解決手段
の実施例と同様に白線輪郭抽出手段４により輪郭点を抽
出した後、比率計算手段９が白線輪郭抽出手段４によっ
て抽出された輪郭点を用いて各走査線ごとに左右それぞ
れの輪郭点から走査線に垂直な基準線までの距離の比を
計算する。そして、比率車両位置計算手段１０は比率計
算手段９で計算した比率を用いてレーン内での車両位置
を計測する。
【００３２】この車両位置検出装置の動作を図１２を参
照しながら説明する。まず、車両位置検出装置が始動さ
れると上記実施例と同様に、ステップ２１で道路画像が
取り込まれ、ステップ２４まで同様の処理が行われる。
照しながら説明する。まず、車両位置検出装置が始動さ
れると上記実施例と同様に、ステップ２１で道路画像が
取り込まれ、ステップ２４まで同様の処理が行われる。
【００３３】次にステップ３０に進み、比率計算手段９
による比率計算処理が行われる。この処理は車両が白線
と並行に走行している場合はバニシングポイントが画像
の左右方向の中央となることから基準線を画像左右方向
中央にとり、次のように行うことができる。図１３に示
すように、白線輪郭抽出処理によって抽出されたある走
査線における左の輪郭点から基準線までの距離をａと
し、右の輪郭点から基準線までの距離をｂとした場合に
おける、距離ａと距離ｂの比を求める。これを左右の輪
郭点が存在する各走査線について行うことによって実現
できる。また、各走査線において比率を計算する前に、
各走査線毎にあらかじめ設定した白線の間隔と左右の輪
郭点間隔を比較して、たとえば間隔の差があらかじめ設
定した間隔のある割合以上である場合はステップ２４で
抽出した輪郭点が正しくなかったと判断してもよい。こ
こで、上記第１の実施例に示した画像座標系と世界座標
系との関係式（１）、（３）において、各走査線では画
像座標ｙが一定であり、走行速度が速い場合には短い周
期での車両位置計測であるため地面からのビデオカメラ
１の距離Ｈと、ｙ軸とＹ軸との角度θは一定である。し
たがって、（３）式から世界座標Ｚが一定となり、
（１）式より、Ｘ＝Ｃｘ（Ｃは比例定数）と表すことが
でき、世界座標Ｘと画像座標ｘは比例関係にあることが
わかる。よって、各走査線における比率は世界座標系で
も成り立つ。また、高速道路を走行している場合、車両
前方２０ｍ程度はほぼ直線と見なすことができ、ステッ
プ３０で求めた車両前方約２０ｍまでに相当する各走査
線毎の比率はすべて等しいことになる。このことから、
各走査線における比率は世界座標系における左の白線か
らビデオカメラ１までの距離とビデオカメラ１から右の
白線までの距離の比に等しくなるため、各走査線での比
率の平均値を車両位置を意味する比率として求める。ま
た、各走査線における比率の中で求めた比率の平均値か
らある割合以上異なるものがあった場合はその値を除
き、平均を計算し直しても良い。
による比率計算処理が行われる。この処理は車両が白線
と並行に走行している場合はバニシングポイントが画像
の左右方向の中央となることから基準線を画像左右方向
中央にとり、次のように行うことができる。図１３に示
すように、白線輪郭抽出処理によって抽出されたある走
査線における左の輪郭点から基準線までの距離をａと
し、右の輪郭点から基準線までの距離をｂとした場合に
おける、距離ａと距離ｂの比を求める。これを左右の輪
郭点が存在する各走査線について行うことによって実現
できる。また、各走査線において比率を計算する前に、
各走査線毎にあらかじめ設定した白線の間隔と左右の輪
郭点間隔を比較して、たとえば間隔の差があらかじめ設
定した間隔のある割合以上である場合はステップ２４で
抽出した輪郭点が正しくなかったと判断してもよい。こ
こで、上記第１の実施例に示した画像座標系と世界座標
系との関係式（１）、（３）において、各走査線では画
像座標ｙが一定であり、走行速度が速い場合には短い周
期での車両位置計測であるため地面からのビデオカメラ
１の距離Ｈと、ｙ軸とＹ軸との角度θは一定である。し
たがって、（３）式から世界座標Ｚが一定となり、
（１）式より、Ｘ＝Ｃｘ（Ｃは比例定数）と表すことが
でき、世界座標Ｘと画像座標ｘは比例関係にあることが
わかる。よって、各走査線における比率は世界座標系で
も成り立つ。また、高速道路を走行している場合、車両
前方２０ｍ程度はほぼ直線と見なすことができ、ステッ
プ３０で求めた車両前方約２０ｍまでに相当する各走査
線毎の比率はすべて等しいことになる。このことから、
各走査線における比率は世界座標系における左の白線か
らビデオカメラ１までの距離とビデオカメラ１から右の
白線までの距離の比に等しくなるため、各走査線での比
率の平均値を車両位置を意味する比率として求める。ま
た、各走査線における比率の中で求めた比率の平均値か
らある割合以上異なるものがあった場合はその値を除
き、平均を計算し直しても良い。
【００３４】次にステップ３１に進み、ステップ３０で
計算した比率を用いて車両位置を計算する。ステップ３
０で求めた比率と、既知である左右の白線の間隔を利用
して車両位置を計算することができる。
計算した比率を用いて車両位置を計算する。ステップ３
０で求めた比率と、既知である左右の白線の間隔を利用
して車両位置を計算することができる。
【００３５】以上説明したように本実施例によれば、車
両走行中におけるレーン内での車両位置を簡単な計算で
容易に検出することができる。
両走行中におけるレーン内での車両位置を簡単な計算で
容易に検出することができる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、左
右の輪郭点の中点を２次曲線に近似して車両位置を計測
する構成とすることにより、路面に描かれた白線に対す
る車両の位置を正確に計測することが可能である。
右の輪郭点の中点を２次曲線に近似して車両位置を計測
する構成とすることにより、路面に描かれた白線に対す
る車両の位置を正確に計測することが可能である。
【００３７】また、近似した２次曲線を用いて次の画像
での処理を行う領域を限定する構成とすることにより、
路面に描かれた白線に対する車両の位置を背景ノイズの
影響を受けず、より正確にかつ少ない処理量で検出する
ことができる。
での処理を行う領域を限定する構成とすることにより、
路面に描かれた白線に対する車両の位置を背景ノイズの
影響を受けず、より正確にかつ少ない処理量で検出する
ことができる。
【００３８】さらに、左右それぞれの輪郭点から走査線
に垂直な基準線までの距離の比を用いて車両位置を計算
する構成とすることにより、路面に描かれた白線に対す
る車両の位置を直線や曲線での近似処理を行わず少ない
計算量で計測することが可能である。
に垂直な基準線までの距離の比を用いて車両位置を計算
する構成とすることにより、路面に描かれた白線に対す
る車両の位置を直線や曲線での近似処理を行わず少ない
計算量で計測することが可能である。
【図１】本発明の第１の実施例の車両位置計測装置の基
本構成を示すブロック図
本構成を示すブロック図
【図２】同車両位置計測装置の動作フローチャート
【図３】同車両位置計測装置のビデオカメラから取り込
まれた道路画像を示す図
まれた道路画像を示す図
【図４】同車両位置計測装置の白線輪郭抽出処理を説明
する図
する図
【図５】同車両位置計測装置の中点計算処理を説明する
図
図
【図６】同車両位置計測装置の２次曲線近似処理を説明
する図
する図
【図７】（ａ），（ｂ）はそれぞれ同車両位置計測装置
の車両位置計測処理を説明する図
の車両位置計測処理を説明する図
【図８】本発明の第２の実施例の車両位置計測装置の基
本構成を示すブロック図
本構成を示すブロック図
【図９】同車両位置計測装置の動作フローチャート
【図１０】同車両位置計測装置の領域限定を説明する図
【図１１】本発明の第３の実施例の車両位置計測装置の
基本構成を示すブロック図
基本構成を示すブロック図
【図１２】同車両位置計測装置の動作フローチャート
【図１３】同車両位置計測装置の車両位置計測処理を説
明する図
明する図
１ ビデオカメラ（撮像手段） ２ エッジ抽出手段 ３ 閾値設定手段 ４ 白線輪郭抽出手段 ５ 中点計算手段 ６ ２次曲線近似手段 ７ 車両位置計測手段 ８ 領域限定手段 ９ 比率計算手段 １０ 比率車両位置計算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３８０ Ｈ０４Ｎ 7/18 ４１５ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01C 15/00 G01C 3/00 - 3/32 G05D 1/02 G06T 1/00 G06T 7/00 G08G 1/09 H04N 7/18
Claims (3)
- 【請求項１】 車両に装着され車両前方の道路を撮像す
る撮像手段と、前記撮像手段から取り込まれた道路画像
のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、白線の輪郭を抽
出するために用いる閾値を前記エッジ抽出手段によって
得られるエッジ強度を用いて設定する閾値設定手段と、
前記エッジ抽出手段によって得られるエッジ画像と前記
閾値設定手段によって設定された閾値を用いて路面に描
かれた白線の輪郭を抽出する白線輪郭抽出手段と、前記
白線輪郭抽出手段によって抽出された輪郭点を用いて各
走査線ごとに左右の輪郭点の中点を求める中点計算手段
と、前記中点計算手段により計算された中点を２次曲線
に近似する２次曲線近似手段と、前記２次曲線近似手段
により近似された曲線を用いて路面に描かれた白線に対
する車両の位置を計測する車両位置計測手段とを備え、
左右の輪郭点の中点を用いて車両位置を計測する構成と
した車両位置検出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の車両位置検出装置におい
て、２次曲線近似手段により近似した２次曲線を用いて
次の画像でのエッジ抽出処理を行う領域を限定する領域
限定手段を備え、近似した２次曲線を用いて次の画像で
の処理を行う領域を限定する構成とした車両位置検出装
置。 - 【請求項３】 車両に装着され車両前方の道路を撮像す
る撮像手段と、前記撮像手段から取り込まれた道路画像
のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、白線の輪郭を抽
出するために用いる閾値を前記エッジ抽出手段によって
得られるエッジ強度を用いて設定する閾値設定手段と、
前記エッジ抽出手段によって得られるエッジ画像と前記
閾値設定手段によって設定された閾値を用いて路面に描
かれた白線の輪郭を抽出する白線輪郭抽出手段と、前記
白線輪郭抽出手段によって抽出された輪郭点を用いて各
走査線ごとに左右それぞれの輪郭点から画像内にあらか
じめ設定した走査線に垂直な基準線までの距離の比を計
算する比率計算手段と、前記比率計算手段により計算さ
れた走査線毎の比率を用いて路面に描かれた白線に対す
る車両の位置を算出する比率車両位置計算手段とを備
え、左右それぞれの輪郭点から走査線に垂直な基準線ま
での距離の比を用いて車両位置を計算する構成とした車
両位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5277218A JP2798349B2 (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 車両位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5277218A JP2798349B2 (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 車両位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128059A JPH07128059A (ja) | 1995-05-19 |
| JP2798349B2 true JP2798349B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=17580463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5277218A Expired - Fee Related JP2798349B2 (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 車両位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2798349B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
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| JP4327389B2 (ja) | 2001-10-17 | 2009-09-09 | 株式会社日立製作所 | 走行レーン認識装置 |
| JP4656456B2 (ja) * | 2008-10-22 | 2011-03-23 | 日本電気株式会社 | 車線区画線検出装置、車線区画線検出方法、及び車線区画線検出プログラム |
| JP6160252B2 (ja) * | 2013-05-29 | 2017-07-12 | 日産自動車株式会社 | 画像処理装置および画像処理方法 |
| JP2016224585A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 路面標示検出装置、障害要素検出装置、車線検出装置、車線検出方法及びプログラム |
| JP6637399B2 (ja) * | 2016-09-30 | 2020-01-29 | 株式会社デンソー | 領域認識装置及び領域認識方法 |
| CN110018174B (zh) * | 2019-05-22 | 2021-10-22 | 合肥联宝信息技术有限公司 | 一种检测物体外观的方法和装置 |
| JP7318614B2 (ja) | 2020-09-07 | 2023-08-01 | トヨタ自動車株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、及び路面標示システム |
-
1993
- 1993-11-08 JP JP5277218A patent/JP2798349B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07128059A (ja) | 1995-05-19 |
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