JP2962797B2 - 移動車の環境認識装置 - Google Patents
移動車の環境認識装置Info
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、画像処理にて得られた移動車の外界認識結
果をもとに、車両の走行路領域、及び走行路方向を求め
る移動車の環境認識装置に関するものである。
果をもとに、車両の走行路領域、及び走行路方向を求め
る移動車の環境認識装置に関するものである。
（従来の技術） 従来、CCDカメラ等にて入力した画像情報から白線領
域を抽出し、ラベリング等により領域分割をした後、道
路構造に関する情報をもとに走行路領域を検出してい
た。
域を抽出し、ラベリング等により領域分割をした後、道
路構造に関する情報をもとに走行路領域を検出してい
た。
（発明が解決しようとしている課題） しかしながら、上記従来例では、求めようとする走行
路領域が他の領域と完全に区別できないときには、走行
路領域の検出が困難であるという問題がある。
路領域が他の領域と完全に区別できないときには、走行
路領域の検出が困難であるという問題がある。
また、画像の全画面にわたる逐次処理が必要となるた
め、並列処理による高速化が図りにくいという問題があ
る。
め、並列処理による高速化が図りにくいという問題があ
る。
（課題を解決するための手段及び作用） 本発明は、上述の課題を解決することを目的として成
されたもので、上述の課題を解決する位置手段として以
下の構成を備える。
されたもので、上述の課題を解決する位置手段として以
下の構成を備える。
即ち、外界認識のための画像入力手段を備えた移動車
の環境認識装置であつて、入力画像から走行路端を抽出
する手段と、該走行路端を抽出した画像について、画像
下方より特定基準点から左右方向の前記走行路端まで走
査する走査手段と、前回の走査の走査領域の中心を、次
の走査の左右方向に関する特定基準点として設定する手
段とを備え、前記走査手段にて走査した領域に基づいて
走行路領域を抽出する。
の環境認識装置であつて、入力画像から走行路端を抽出
する手段と、該走行路端を抽出した画像について、画像
下方より特定基準点から左右方向の前記走行路端まで走
査する走査手段と、前回の走査の走査領域の中心を、次
の走査の左右方向に関する特定基準点として設定する手
段とを備え、前記走査手段にて走査した領域に基づいて
走行路領域を抽出する。
また、外界認識のための画像入力手段を備えた移動車
の環境認識装置であつて、入力画像から走行路端を抽出
する手段と、該走行路端を抽出した画像について、画像
下方より特定基準点から左右方向の前記走行路端まで走
査する走査手段と、前回の走査の走査領域中心を、次の
走査の左右方向に関する特定基準点として設定する手段
とを備え、前記特定基準点を連続することで形成される
列に基づいて走行路方向を抽出する。
の環境認識装置であつて、入力画像から走行路端を抽出
する手段と、該走行路端を抽出した画像について、画像
下方より特定基準点から左右方向の前記走行路端まで走
査する走査手段と、前回の走査の走査領域中心を、次の
走査の左右方向に関する特定基準点として設定する手段
とを備え、前記特定基準点を連続することで形成される
列に基づいて走行路方向を抽出する。
（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明に係る好適な実施例
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
第１図は、本発明に係る一実施例である移動車の環境
認識装置のブロツク図である。
認識装置のブロツク図である。
第１図において、移動車の環境認識装置（以下、装置
という）は、CCDカメラ等のビデオカメラからなる画像
入力部１から車両前方の画像を入力する。入力された画
像は、画像処理部２にてフイルタリングや色抽出処理し
てその中から白線領域を抽出し、さらにそれを２値化す
る。
という）は、CCDカメラ等のビデオカメラからなる画像
入力部１から車両前方の画像を入力する。入力された画
像は、画像処理部２にてフイルタリングや色抽出処理し
てその中から白線領域を抽出し、さらにそれを２値化す
る。
走行路領域抽出処理部３は、画像処理部２にて２値化
された入力画像をフレームメモリ3aに格納し、その画像
をもとに、後述する方法にて車両の走行路領域と走行路
方向を検出する。ここで得られた走行路領域と走行路方
向は、車両の自動操縦制御のために車両制御装置４に送
られる。
された入力画像をフレームメモリ3aに格納し、その画像
をもとに、後述する方法にて車両の走行路領域と走行路
方向を検出する。ここで得られた走行路領域と走行路方
向は、車両の自動操縦制御のために車両制御装置４に送
られる。
第２図（ａ）は、画像処理部２にて得られた２値化画
像であり、抽出された車両前方の走行車線を分ける白線
が示されている。上述のフレームメモリ3aはＭ×Ｎ画素
の大きさを有しており、そこに２値化された入力画像を
格納している。
像であり、抽出された車両前方の走行車線を分ける白線
が示されている。上述のフレームメモリ3aはＭ×Ｎ画素
の大きさを有しており、そこに２値化された入力画像を
格納している。
また、第２図（ｂ）は、走行路領域を抽出する際の基
準点と走査方向を示す図であり、第２図（ｃ）は、後述
する方法にて得られた走行路領域を示す。
準点と走査方向を示す図であり、第２図（ｃ）は、後述
する方法にて得られた走行路領域を示す。
次に、本実施例における走行路領域と走行路方向を検
出する方法について、第３図に示したフローチヤート、
及び第２図（ｂ）を参照して詳細に説明する。
出する方法について、第３図に示したフローチヤート、
及び第２図（ｂ）を参照して詳細に説明する。
第２図（ｂ）において、得られた２値化画像が示す走
行車線を分ける白線内で、ｙ座標方向の走行路領域を求
める範囲を指定する。即ち、ｙ座標方向には、図中のN
S,NEにて囲まれる範囲で走行路領域を求める。この内、
NSは走行路領域を抽出するために走査を開始するライン
であり、NEはその走査を終了するラインである。尚、N
S,NEの位置は、画像入力部１を構成するビデオカメラの
据え付け角度にて決まるが、画像処理の結果得られた、
走行車線を分ける白線の状況を見て、その位置を任意に
変えることができる。
行車線を分ける白線内で、ｙ座標方向の走行路領域を求
める範囲を指定する。即ち、ｙ座標方向には、図中のN
S,NEにて囲まれる範囲で走行路領域を求める。この内、
NSは走行路領域を抽出するために走査を開始するライン
であり、NEはその走査を終了するラインである。尚、N
S,NEの位置は、画像入力部１を構成するビデオカメラの
据え付け角度にて決まるが、画像処理の結果得られた、
走行車線を分ける白線の状況を見て、その位置を任意に
変えることができる。
そこで、走行路領域と走行路方向を検出するための処
理について、第３図に示したフローチヤートに従つて説
明する。尚、以下の説明において、Ln,Rnは、ｙ座標方
向にＮラインある行の内、ｎ行目のラインの左右それぞ
れの走行路端のｘ座標値を示す。また、本実施例では、
１ラインの走査を走査ラインの中央から左右に分けて個
別に行なう。そこで、左右それぞれの走査点のｘ座標値
をml,mrで示し、座標（ｘ、ｙ）の画素の値をｄ（ｘ、
ｙ）にて示す。例えば、第２図（ｂ）において、ｎ行目
の白丸は、走査基準点（図中の黒丸）より左にあるので
座標（ml,n）で表わされ、ｎ−２行目の白丸は走査基準
点より右に位置するので座標（mr,n−２）で表わすこと
ができる。
理について、第３図に示したフローチヤートに従つて説
明する。尚、以下の説明において、Ln,Rnは、ｙ座標方
向にＮラインある行の内、ｎ行目のラインの左右それぞ
れの走行路端のｘ座標値を示す。また、本実施例では、
１ラインの走査を走査ラインの中央から左右に分けて個
別に行なう。そこで、左右それぞれの走査点のｘ座標値
をml,mrで示し、座標（ｘ、ｙ）の画素の値をｄ（ｘ、
ｙ）にて示す。例えば、第２図（ｂ）において、ｎ行目
の白丸は、走査基準点（図中の黒丸）より左にあるので
座標（ml,n）で表わされ、ｎ−２行目の白丸は走査基準
点より右に位置するので座標（mr,n−２）で表わすこと
ができる。
１ラインの走査を走査ライン左、あるいは右側からせ
ず、中央から左右に分けて個別に行なうのは、走行車線
を分ける白線の外側、つまり走行路領域以外の領域には
ノイズ成分が多く、画像の中央部から走査を開始した方
が、より確実な領域抽出ができるからである。
ず、中央から左右に分けて個別に行なうのは、走行車線
を分ける白線の外側、つまり走行路領域以外の領域には
ノイズ成分が多く、画像の中央部から走査を開始した方
が、より確実な領域抽出ができるからである。
第３図のステツプS1で、走査を開始する行としてｎの
値をNSにする。ステツプS2では、ラインNSでの走査路左
端の初期値としてLNSに０を入力し、次に、最初の走査
ラインNSの走査基準点を求めるため、ステツプS3では左
側走査点の初期値としてmlにM/2−１を入力する。ステ
ツプS8では、ラインNSでの走行路右端の初期値としてR
NSにＭ−１を入力する。続くステツプS9では、右側走査
点の初期値としてmrにM/2を入力する。
値をNSにする。ステツプS2では、ラインNSでの走査路左
端の初期値としてLNSに０を入力し、次に、最初の走査
ラインNSの走査基準点を求めるため、ステツプS3では左
側走査点の初期値としてmlにM/2−１を入力する。ステ
ツプS8では、ラインNSでの走行路右端の初期値としてR
NSにＭ−１を入力する。続くステツプS9では、右側走査
点の初期値としてmrにM/2を入力する。
ステツプS4では、そのラインにおいて座標（ml,n）に
位置する左側走査点の画素値が１であるか否かを判定す
る。その判定の結果がNOであれば、ステツプS5にて、現
在走査しているラインの１ライン前の左側走行路端のｘ
座標値であるLn+1とそのときの左側走査点のｘ座標値を
mlとが等しいかどうかを判定する。この判定の結果がNO
である場合、そのラインでの左側の走査は、まだ終了し
ていないことを意味するので、ステツプS7で走査点座標
m1を１だけデクリメントする。そして、ステツプS4に戻
り、デクリメントした座標にて示される画素値の判定を
する。
位置する左側走査点の画素値が１であるか否かを判定す
る。その判定の結果がNOであれば、ステツプS5にて、現
在走査しているラインの１ライン前の左側走行路端のｘ
座標値であるLn+1とそのときの左側走査点のｘ座標値を
mlとが等しいかどうかを判定する。この判定の結果がNO
である場合、そのラインでの左側の走査は、まだ終了し
ていないことを意味するので、ステツプS7で走査点座標
m1を１だけデクリメントする。そして、ステツプS4に戻
り、デクリメントした座標にて示される画素値の判定を
する。
しかし、ステツプS4やステツプS5での判定結果がYES
であれば、走査点の画素値が１であるか、あるいはその
走査点で値が１の画素を発見できず、左側走査点のｘ座
標値が現在走査しているラインの１ライン前の左側走行
路端のｘ座標値と等しいということになるので、ステツ
プS6に進み、そのときの座標を左側走行路端の座標とし
てLnに入力する。
であれば、走査点の画素値が１であるか、あるいはその
走査点で値が１の画素を発見できず、左側走査点のｘ座
標値が現在走査しているラインの１ライン前の左側走行
路端のｘ座標値と等しいということになるので、ステツ
プS6に進み、そのときの座標を左側走行路端の座標とし
てLnに入力する。
ライン右側の走査についても同様な処理を行なう。即
ち、ステツプS6の処理の後、ステツプS10に進み、その
ラインにおいて座標（mr,n）に位置する右側走査点の画
素値が１であるか否かを判定する。その判定の結果がNO
であれば、ステツプS11にて、現在走査しているライン
の１ライン前の右側走行路端のｘ座標値であるRn+1とそ
のときの右側走査点のｘ座標値をmrとが等しいかどうか
を判定する。この判定の結果がNOである場合、そのライ
ンでの右側の走査は、まだ終了していないことを意味す
るので、ステツプS12で走査点座標mrを１だけインクリ
メントする。そして、ステツプS10に戻り。インクリメ
ントした座標にて示される画素値の判定をする。
ち、ステツプS6の処理の後、ステツプS10に進み、その
ラインにおいて座標（mr,n）に位置する右側走査点の画
素値が１であるか否かを判定する。その判定の結果がNO
であれば、ステツプS11にて、現在走査しているライン
の１ライン前の右側走行路端のｘ座標値であるRn+1とそ
のときの右側走査点のｘ座標値をmrとが等しいかどうか
を判定する。この判定の結果がNOである場合、そのライ
ンでの右側の走査は、まだ終了していないことを意味す
るので、ステツプS12で走査点座標mrを１だけインクリ
メントする。そして、ステツプS10に戻り。インクリメ
ントした座標にて示される画素値の判定をする。
しかし、ステツプS10やステツプS11での判定結果がYE
Sであれば、走査点の画素値が１であるか、あるいはそ
の走査点で値が１の画素を発見できず、右側走査点のｘ
座標値が現在走査しているラインの１ライン前の右側走
行路端のｘ座標値と等しいということになるので、ステ
ツプS13に進み、そのときの座標を右側走行路端の座標
としてRnに入力する。
Sであれば、走査点の画素値が１であるか、あるいはそ
の走査点で値が１の画素を発見できず、右側走査点のｘ
座標値が現在走査しているラインの１ライン前の右側走
行路端のｘ座標値と等しいということになるので、ステ
ツプS13に進み、そのときの座標を右側走行路端の座標
としてRnに入力する。
上記のステツプS6やステツプ13で座標を決定する処理
は、現在の走査が１ライン前で行なつた左右それぞれの
走査の範囲を越えないようにするためのものであり、第
２図（ａ）、あるいは第２図（ｂ）にて示した画像の手
前側から走査を開始し、走査をｙ座標方向に進めるに従
い、走行車線を分ける白線がｘ座標方向に対して狭まる
という性質に対応させたものである。
は、現在の走査が１ライン前で行なつた左右それぞれの
走査の範囲を越えないようにするためのものであり、第
２図（ａ）、あるいは第２図（ｂ）にて示した画像の手
前側から走査を開始し、走査をｙ座標方向に進めるに従
い、走行車線を分ける白線がｘ座標方向に対して狭まる
という性質に対応させたものである。
ステツプS15では、次の走査ラインの行を指定するた
め、行数ｎを１だけデクリメントする。そして、続くス
テツプS16で、走行行数ｎが走査終了ラインに達した
か、即ち、ｎ＝NE−１であるか否かを判定する。この判
定結果がYESであれば、NSからNEまでの全走査を終了し
たことになるので、本処理を終える。
め、行数ｎを１だけデクリメントする。そして、続くス
テツプS16で、走行行数ｎが走査終了ラインに達した
か、即ち、ｎ＝NE−１であるか否かを判定する。この判
定結果がYESであれば、NSからNEまでの全走査を終了し
たことになるので、本処理を終える。
しかし、ステツプS16での判定がのNOであれば、ステ
ツプS17で、次の走査ラインの左側走査開始点を算出
し、続くステツプS18で、右側走査開始点を算出する。
これらの走査開始点は、１ライン前の走査ラインの中央
とするので、左側走査開始点のｘ座標mlは、 （Ln+1＋Rn+1）/2−１ となり、右側のｘ座標mrは、 （Ln+1＋Rn+1/2 となる。
ツプS17で、次の走査ラインの左側走査開始点を算出
し、続くステツプS18で、右側走査開始点を算出する。
これらの走査開始点は、１ライン前の走査ラインの中央
とするので、左側走査開始点のｘ座標mlは、 （Ln+1＋Rn+1）/2−１ となり、右側のｘ座標mrは、 （Ln+1＋Rn+1/2 となる。
これら、次の走査ラインでの左右の走査開始点座標を
算出した後は、ステツプS4に戻り、その走査ライン上で
の走査を行なう。
算出した後は、ステツプS4に戻り、その走査ライン上で
の走査を行なう。
以上の処理を一定時間間隔にて行ない、得られた結果
を車両制御装置４に送ることで、車両制御装置は走行路
の大きさや形状、そして走行路方向を示す情報を得る。
即ち、処理にて得られた走査基準点（Ln+1＋Rn+1）/2の
列が走行路方向を示し、同処理にて走査した領域が走行
路領域である（第２図（ｃ）の斜線部）。
を車両制御装置４に送ることで、車両制御装置は走行路
の大きさや形状、そして走行路方向を示す情報を得る。
即ち、処理にて得られた走査基準点（Ln+1＋Rn+1）/2の
列が走行路方向を示し、同処理にて走査した領域が走行
路領域である（第２図（ｃ）の斜線部）。
以上説明したように、本実施例によれば、車両前方の
画像を処理して走行車線を分ける白線を抽出し、それに
て形成される領域を走査した直前の１ラインの範囲の中
心を基準点として、次の１ラインを左右に分けて走査す
ることで、簡単に走行路領域を検出できるという効果が
ある。
画像を処理して走行車線を分ける白線を抽出し、それに
て形成される領域を走査した直前の１ラインの範囲の中
心を基準点として、次の１ラインを左右に分けて走査す
ることで、簡単に走行路領域を検出できるという効果が
ある。
また、走査の基準点の列を連続させることで、走行路
の方向が容易に検出できるという効果がある。
の方向が容易に検出できるという効果がある。
尚、上記実施例では、画像のある一部分（NSからNEま
で）全体を走査範囲として１ラインずつ走査したが、こ
のNSからNEまでの範囲を水平方向に複数の領域に分割し
て、それぞれの領域について第３図のフローチヤートに
て示された処理を並列に行なつてもよい。こうすること
で、処理の高速化を図ることができる。
で）全体を走査範囲として１ラインずつ走査したが、こ
のNSからNEまでの範囲を水平方向に複数の領域に分割し
て、それぞれの領域について第３図のフローチヤートに
て示された処理を並列に行なつてもよい。こうすること
で、処理の高速化を図ることができる。
また、車速や走行車線を分ける白線の内、センターラ
インの区切れ間隔に応じて処理タイミングを調整し、処
理した画像の数画面分の論理積をとることで、より信頼
性の高い走行路領域データを得るようにしてもよい。
インの区切れ間隔に応じて処理タイミングを調整し、処
理した画像の数画面分の論理積をとることで、より信頼
性の高い走行路領域データを得るようにしてもよい。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、入力画像を処
理して走行路端を抽出し、その画像を走査することで走
行路領域や走行路方向という走行路構造を簡単、かつ高
速に認識できるという効果がある。
理して走行路端を抽出し、その画像を走査することで走
行路領域や走行路方向という走行路構造を簡単、かつ高
速に認識できるという効果がある。
第１図は本発明に係る一実施例である移動車の環境認識
装置のブロツク図、 第２図（ａ）は抽出された車両前方の走行車線を分ける
白線の２値化画像を示す図、 第２図（ｂ）は走行路領域を抽出する際の基準点と走査
方向を示す図、 第２図（ｃ）は得られた走行路領域を示す図、 第３図は走行路領域と走行路方向を検出するための処理
を示すフローチヤートである。 図中、１……画像入力部、２……画像処理部、３……走
行路領域抽出処理部、3a……フレームメモリ、４……車
両制御装置である。
装置のブロツク図、 第２図（ａ）は抽出された車両前方の走行車線を分ける
白線の２値化画像を示す図、 第２図（ｂ）は走行路領域を抽出する際の基準点と走査
方向を示す図、 第２図（ｃ）は得られた走行路領域を示す図、 第３図は走行路領域と走行路方向を検出するための処理
を示すフローチヤートである。 図中、１……画像入力部、２……画像処理部、３……走
行路領域抽出処理部、3a……フレームメモリ、４……車
両制御装置である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06T 1/00 G05D 1/02
Claims (2)
- 【請求項１】外界認識のための画像入力手段を備えた移
動車の環境認識装置であつて、 入力画像から走行路端を抽出する手段と、 該走行路端を抽出した画像について、画像下方より特定
基準点から左右方向の前記走行路端まで走査する走査手
段と、 前回の走査の走査領域の中心を、次の走査の左右方向に
関する特定基準点として設定する手段とを備え、 前記走査手段にて走査した領域に基づいて走行路領域を
抽出することを特徴とする移動車の環境認識装置。 - 【請求項２】外界認識のための画像入力手段を備えた移
動車の環境認識装置であつて、 入力画像から走行路端を抽出する手段と、 該走行路端を抽出した画像について、画像下方より特定
基準点から左右方向の前記走行路端まで走査する走査手
段と、 前回の走査の走査領域中心を、次の走査の左右方向に関
する特定基準点として設定する手段とを備え、 前記特定基準点を連続することで形成される列に基づい
て走行路方向を抽出することを特徴とする移動車の環境
認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2255197A JP2962797B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 移動車の環境認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2255197A JP2962797B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 移動車の環境認識装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04134503A JPH04134503A (ja) | 1992-05-08 |
| JP2962797B2 true JP2962797B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=17275378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2255197A Expired - Fee Related JP2962797B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 移動車の環境認識装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2962797B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996034363A1 (fr) * | 1995-04-26 | 1996-10-31 | Hitachi, Ltd. | Processeur d'images pour vehicule |
-
1990
- 1990-09-27 JP JP2255197A patent/JP2962797B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04134503A (ja) | 1992-05-08 |
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