JP3864945B2

JP3864945B2 - 路面走行レーン検出装置

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Publication number: JP3864945B2
Application number: JP2003331357A
Authority: JP
Inventors: 俊明柿並; 崇平槇; 時彦秋田
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2003-09-24
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2023-09-24
Also published as: JP2005100001A; EP1667086A4; KR20060057005A; EP1667086A1; WO2005029441A1; CN1836267A; DE602004032450D1; CN100424724C; US20070107965A1; US7583816B2; KR100741739B1; EP1667086B1

Description

本発明は、路面上の走行レーン検出装置に関し、特に車両前方の路面を連続して撮像した画像から走行レーンを検出する路面走行レーン検出装置に係る。

自動車の自動制御や運転者の運転支援等においては、カメラで撮像した画像から路面上の走行レーンを適切且つ安定的に検出することが重要となる。通常、路面上には、走行レーン（車線）の境界を識別するレーン境界線をはじめ種々の目的に応じて標示線が塗装されており、実線又は破線もしくはブロック状というように異なる形態の標示線や、白色あるいは黄色というように異なる色彩の標示線が混在し、更には、これらの標示線が複合されたものも存在する。

例えば、図３はトンネルの入口近傍の２車線の路面における標示線を含む画像ＤＳの一例であるが、走行レーンＤＬの左側の境界を示すレーン境界線ＬＢとして、白色又は黄色で実線の標示線が用いられ、その内側に塗装された白色でブロック状の標示線が走行誘導線ＬＧとして用いられている。また、走行レーンＤＬの右側の境界を示すレーン境界線ＲＢとしては、白色又は黄色で破線の標示線が用いられ、その内側に塗装された白色でブロック状の標示線が走行誘導線ＲＧとして用いられている。通常、これらの標示線の幅は２０ｃｍに設定され、破線の標示線は塗装部の長さが８ｍ、塗装部間の空白部分の長さが１２ｍに設定されている。また、ブロック状の標示線の幅は３０ｃｍに設定され、塗装部の長さが２〜３ｍで、塗装部間の空白部分の長さが２〜３ｍに設定されている。尚、本願においては、レーン境界線あるいは走行誘導線は機能からみた標示線を意味し、路面上の白線又は黄線そのものを指すときはレーンマークという。

上記のように種々の標示線によって識別された路面上の走行レーンを検出する装置については、従来から種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。同公報においては、車両用走路判定装置および車両制御装置に関し、検出された互いに隣接する複数の標示線から車両における所定の基準線を適切に設定することを目的として、次のように構成されている。即ち、カメラによる撮像画像から道路の路面上に描かれた標示線を検出し、その中から走行レーンを区切る一対の白線となるべき標示線を抽出する。そして、白線として抽出された一対の標示線の間隔を検出する。白線として抽出された一対の標示線の間隔が検出されている状況下において、カメラによる撮像画像から道路の少なくとも一方側において互いに隣接する複数の標示線が検出された場合、その時点で検出されている白線としての一対の標示線の間隔に基づいて、その間隔に最も合致する一対の標示線を白線として抽出する旨記載されている。

また、特許文献２には、車線境界を安定に検出することを目的とし、以下のように構成された車線境界検出装置が提案されている。即ち、画像データの空間的な濃度変化に対する感度が比較的高く設定され、画像データから第一の輪郭線情報を抽出する第一の輪郭情報検出手段と、画像データの空間的な濃度変化に対する感度が比較的低く設定され、画像データから第二の輪郭線情報を抽出する第二の輪郭情報検出手段と、第一及び第二の輪郭線情報から白線群の最外輪郭情報を抽出する輪郭抽出手段が備えられ、該最外輪郭情報に基づいて車線境界位置が設定される。従って、濃度変化に対する感度が高く設定されることで一方には白線間の隙間に対応するエッジの情報が含まれ、他方にはそれが含まれないので、その隙間に対応するエッジの情報の削除が容易になる旨記載されている。

更に、特許文献３にも、上記と同様の目的で、以下のように構成された車線境界検出装置が提案されている。即ち、最外輪郭抽出部（特許文献３における符号１５。以下同様）は、フレームバッファ部（１３）に記憶された原画像データとエッジ検出部（１４）にて検出されたエッジの位置情報を含む輪郭データに基づいて白線群の最外輪郭情報を抽出する。最外輪郭抽出部（１５）は、原画像データから抽出されたエッジの位置情報を含む輪郭データに基づいて、該エッジが白線群を構成する白線の間に生じた隙間に対応するか否かを判定し、該隙間に対応するエッジを輪郭データから削除する旨記載されている。

そして、特許文献４にも、上記と同様の目的で、以下のように構成された車線境界検出装置が提案されている。即ち、撮像手段により所定領域の車線を含む移動体の走行レーンを撮像して、画像データを得る。この得られた画像データに基づき、濃度ヒストグラムを作成し、ヒストグラムの集まりを検出してグループ化を行う。そして、グループ化されたヒストグラムの中で、個々のヒストグラムの中央となる第１中央位置を検出し、第１中央位置に基づき、グループ化されたヒストグラムの集まりの中で中央となる第２中央位置を検出する。更に、異なるグループのヒストグラム間どうしの第２中央位置に基づき、レーンマークまたはレーンマークが複数存在するレーンマーク群の中央を検出し、レーンマーク境界位置を決めるようにしたので、画像データに基づくヒストグラムの作成により、安定したレーンマーク境界位置の検出が行える旨記載されている。

一方、画像処理技術に関し、直線検出方法としてHough変換が広く知られており、例えば、下記の非特許文献１に解説されている。このようなHough変換はノイズにロバストな直線検出方法として知られ、（ｘ，ｙ）座標系の点を（ρ，θ）極座標系上の曲線に変換する過程で、（ｘ，ｙ）座標系で同一の直線上にあった特徴点による（ρ，θ）座標系上の曲線は１点で交差することを特徴としている。更に、近年コンピュータビジョンにおいて、ロバスト法の一種であるRANSAC（Random Sample Consensus）が注目されており、下記の非特許文献２に詳細に解説されている。また、下記の非特許文献３にも、RANSACが解説されている

特開２００３−１６８１９８号公報特開２００３−１８７２２７号公報特開２００３−１８７２５２号公報特開２００３−１７８３９９号公報田村秀行監修「コンピュータ画像処理入門」、総研出版、昭和６０年３月１０日第１版第１刷発行、１２７頁及び１２８頁 Martin A. Fischero及びRobert C. Bolles著「Random Sample Consensus：A Paradigm for Model Fitting with Applications to Image Analysis and Automated Cartography」、Graphics and Image Processing, vol.24(6)の page 381−395。1981年発行 Richard Hartley及びAndrew Zisserman著「Multiple View Geometry in Computer Vision」、Cambridge University Press. 2000年8月発行、１０１頁乃至１０７頁

前掲の特許文献１には、道路のレーン境界線として少なくとも一方側において互いに隣接する複数の標示線が検出されたときに、その時点で検出されている一対の標示線の間隔に基づいて、その間隔に最も合致する一対の標示線を白線として抽出すると記載されており、両側のレーン境界線の間隔が一定であることを前提としている。また、複数の標示線の中から基準線を特定することは容易ではなく、更なる改良が望まれる。

また、前掲の特許文献２においては、空間的な濃度変化に対する感度の異なる２種類の輪郭検出方法により、複数標示線の隙間には感度を低くして最外輪郭位置を特定することとされており、照明条件等に起因して標示線と隙間のコントラストが不十分であったり、飽和して画像がつぶれても安定的に最外輪郭の位置を特定することはできるが、本来のレーン境界線の位置にある標示線を検出することは至難である。

更に、特許文献３に記載の装置においては、エッジの間隔が狭くまた両エッジ位置の濃度差が小さい場合には複数の標示線の隙間と捉え、そのデータを採用しないようにして最外輪郭位置を抽出することとしており、上記と同様、安定的に最外輪郭の位置を特定することはできるが、これも、本来のレーン境界線の位置にある標示線を検出することは至難である。

そして、特許文献４に記載の装置においては、画像を微分して得られるエッジのヒストグラムを作成してグループ化し、個々の標示線の中央位置やグループとしての中央位置を検出し、標示線の数等によって、中央位置や最も内側の位置を基準線として採用するようにしているが、レーン境界線の位置を安定的に特定するという要請に充分応えているとは言い難い。特に、図３に示すブロック状の標示線は幅が３０ｃｍと広いので、仮にこのブロック状の標示線が走行レーンの両側でレーン境界線として認識されると、ブロック状の標示線と実際のレーン境界線との間隔も含め、レーン幅（車線幅）が実際のレーン幅に比し１ｍ弱狭くなることになり、場合によっては円滑な走行制御等が困難となる。従って、ブロック状の標示線を、走行レーンの境界線に対し確実に峻別し得ることが必要である。

そこで、本発明は、車両前方の路面を連続して撮像した画像から走行レーンを検出する路面走行レーン検出装置において、走行レーンの境界線の位置を安定的に特定し得る路面走行レーン検出装置を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するため、本発明は、請求項１に記載のように、撮像手段によって路面を連続して撮像した画像から走行レーンを検出する路面走行レーン検出装置において、画像中の輪郭線から複数のエッジ点を検出するエッジ点検出手段と、該エッジ点検出手段で検出した複数のエッジ点の水平成分に対し垂直方向エッジヒストグラムを作成するエッジヒストグラム作成手段と、該エッジヒストグラム作成手段が作成した垂直方向エッジヒストグラムにおける分布の周期性とプラスエッジ及びマイナスエッジの分布の組み合わせに基づきブロック状の標示線の有無を判定すると共に、該ブロック状の標示線の存在範囲を特定するブロック標示線判定手段と、該ブロック標示線判定手段が特定したブロック状の標示線の存在範囲の、前記走行レーンの中心に対して外側に存在する垂直方向のエッジ点を検出するレーン境界エッジ検出手段と、該レーン境界エッジ検出手段が検出した垂直方向のエッジ点に適合する曲線の位置を、前記走行レーンの境界線の位置として特定するレーン境界線位置特定手段とを備えることとしたものである。尚、上記の曲線には複数の直線によって実質的に曲線となるものを含む。

また、本発明は、請求項２に記載のように、撮像手段によって路面を連続して撮像した画像から走行レーンを検出する路面走行レーン検出装置において、画像中の輪郭線から複数のエッジ点を検出するエッジ点検出手段と、該エッジ点検出手段で検出した複数のエッジ点の垂直成分に対し水平方向エッジヒストグラムを作成するエッジヒストグラム作成手段と、該エッジヒストグラム作成手段が作成した水平方向エッジヒストグラムにおける分布の周期性とプラスエッジ及びマイナスエッジの分布の組み合わせに基づきブロック状の標示線の有無を判定すると共に、該ブロック状の標示線の存在範囲を特定するブロック標示線判定手段と、該ブロック標示線判定手段が特定したブロック状の標示線の存在範囲の、前記走行レーンの中心に対して外側に存在する垂直方向のエッジ点を検出するレーン境界エッジ検出手段と、該レーン境界エッジ検出手段が検出した垂直方向のエッジ点に適合する曲線の位置を、前記走行レーンの境界線の位置として特定するレーン境界線位置特定手段とを備えたものとすることができる。

更に、本発明は、請求項３に記載のように、撮像手段によって路面を連続して撮像した画像から走行レーンを検出する路面走行レーン検出装置において、画像中の輪郭線から複数のエッジ点を検出するエッジ点検出手段と、該エッジ点検出手段で検出した複数のエッジ点の水平成分に対して、垂直方向エッジヒストグラムを作成する垂直方向エッジヒストグラム作成手段と、該垂直方向エッジヒストグラム作成手段が作成した垂直方向エッジヒストグラムにおける分布の周期性とプラスエッジ及びマイナスエッジの分布の組み合わせに基づきブロック状の標示線の有無を判定するブロック標示線判定手段と、前記エッジ点検出手段で検出した複数のエッジ点の垂直成分に対して、水平方向エッジヒストグラムを作成する水平方向エッジヒストグラム作成手段と、前記ブロック標示線判定手段が前記ブロック状の標示線有と判定したときに、前記垂直方向エッジヒストグラム作成手段が作成した垂直方向エッジヒストグラムが車両の走行に応じて周期的に変化し、且つ前記水平方向エッジヒストグラム作成手段が作成した水平方向エッジヒストグラムに基づき前記走行レーンの中心に最も近接すると判定した垂直方向の複数のエッジ点に対し、前記走行レーンの中心に対して外側に存在する複数のエッジ点に適合する曲線の位置を、前記走行レーンの境界線の位置として特定するレーン境界線位置特定手段とを備えたものとしてもよい。

尚、前記エッジ点検出手段は、請求項４に記載のように、前記撮像手段によって撮像した画像上で前記複数のエッジ点を検出した後、前記複数のエッジ点の座標値を３次元路面座標に逆投影して前記複数のエッジ点として出力するように構成するとよい。

本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、請求項１乃至３に記載の装置においては、各エッジヒストグラムによって、ブロック状の標示線は走行レーンの境界線とは峻別され、確実に除外されるので、走行レーンの境界線の位置を安定的に特定することができる。

前記エッジ点検出手段は、請求項４に記載のように構成することにより、複数のエッジ点の検出及び処理を適切に行うことができる。

上記の構成になる本発明の路面走行レーン検出装置の具体的一態様について、以下に図面を参照して説明する。図１は路面走行レーン検出装置の一実施形態を示すもので、撮像手段ＶＤによって路面を連続して撮像し、撮像した画像から走行レーンを検出するように構成されている。本実施形態では、画像中の輪郭線から複数のエッジ点を検出するエッジ点検出手段ＥＤと、このエッジ点検出手段ＥＤで検出した複数のエッジ点の水平成分に対し垂直方向エッジヒストグラムを作成するエッジヒストグラム作成手段ＨＤと、このエッジヒストグラム作成手段ＨＤが作成した垂直方向エッジヒストグラムにおける分布の周期性とプラスエッジ及びマイナスエッジの分布の組み合わせに基づきブロック状の標示線の有無を判定すると共に、ブロック状の標示線の存在範囲を特定するブロック標示線判定手段ＢＤと、このブロック標示線判定手段ＢＤが特定したブロック状の標示線の存在範囲の、走行レーンの中心に対して外側に存在する垂直方向のエッジ点を検出するレーン境界エッジ検出手段ＭＤとを備えている。そして、レーン境界線位置特定手段ＬＤにて、レーン境界エッジ検出手段ＭＤが検出した垂直方向のエッジ点に適合する曲線の位置を、走行レーンの境界線の位置として特定するように構成されている。尚、エッジヒストグラムは微分ヒストグラムとも呼ばれる。

上記図１に記載の路面走行レーン検出装置において、エッジヒストグラム作成手段ＨＤとしては、エッジ点検出手段ＥＤで検出した複数のエッジ点の垂直成分に対し水平方向エッジヒストグラムを作成するように構成し、ブロック標示線判定手段ＢＤにて、エッジヒストグラム作成手段ＨＤが作成した水平方向エッジヒストグラムにおける分布の周期性とプラスエッジ及びマイナスエッジの分布の組み合わせに基づきブロック状の標示線の有無を判定すると共に、ブロック状の標示線の存在範囲を特定するように構成することもできる。

上記図１の路面走行レーン検出装置は、図２に示すハード構成を有する。即ち、図示しない車両の前方に、撮像手段ＶＤとして例えばＣＣＤカメラ（以下、単にカメラという）ＣＭが装着されており、路面を含む車両前方の視界が連続して撮像される。カメラＣＭの映像信号は、ビデオ入力バッファ回路ＶＢ、同期分離回路ＳＹを経てＡ／Ｄ変換されフレームメモリＦＭに格納される。このフレームメモリＦＭに格納された画像データは、画像処理部ＶＣで処理される。画像処理部ＶＣは、画像データ制御部ＶＰ、エッジ点検出部ＥＰ、エッジヒストグラム作成部ＨＰ、ブロック標示線判定部ＢＰ、レーン境界エッジ検出部ＭＰ及びレーン境界線位置特定部ＬＰで構成されている。尚、エッジ点検出部ＥＰ、エッジヒストグラム作成部ＨＰ、ブロック標示線判定部ＢＰ、レーン境界エッジ検出部ＭＰ及びレーン境界線位置特定部ＬＰは、夫々、図１のエッジ点検出手段ＥＤ、エッジヒストグラム作成手段ＨＤ、ブロック標示線判定手段ＢＤ、レーン境界エッジ検出手段ＭＤ及びレーン境界線位置特定手段ＬＤに対応している。

画像処理部ＶＣにおいては、フレームメモリＦＭ内の画像データから、画像データ制御部ＶＰでアドレス指定されたデータが呼び出されてエッジ点検出部ＥＰに送られ、ここで複数のエッジ点が検出される。このように検出されたエッジ点データに対し、本実施形態では、エッジヒストグラム作成部ＨＰにて、その水平成分に対し垂直方向エッジヒストグラムが作成される。この垂直方向エッジヒストグラムにおける分布の周期性とプラスエッジ及びマイナスエッジの分布の組み合わせに基づき、ブロック標示線判定部ＢＰにてブロック状の標示線の有無が判定されると共に、ブロック状の標示線の存在範囲が特定される。更に、レーン境界エッジ検出部ＭＰにて、ブロック状の標示線の存在範囲の外側（即ち、走行レーンの中心に対して外側）に存在する垂直方向のエッジ点が検出され、レーン境界線位置特定手段ＬＤにて、曲線があてはめられる。即ち、レーン境界エッジ検出部ＭＰで検出された垂直方向のエッジ点に適合する曲線の位置が、走行レーンの境界線の位置として特定される。

このように特定された走行レーンの境界線の位置は、更に必要に応じて、走行レーンの幅、道路の曲率、自車との位置、姿勢角等の検出結果と共に、システム制御部ＳＣ（コンピュータ）に供給され、出力インターフェース回路ＯＵを介して外部のシステム機器（図示せず）に出力される。尚、図２におけるＣＬ、ＰＷ、ＩＮは夫々クロック回路、電源回路及び入力インターフェース回路である。

以下、上記エッジ点検出部ＥＰ、エッジヒストグラム作成部ＨＰ、ブロック標示線判定部ＢＰ、レーン境界エッジ検出部ＭＰ及びレーン境界線位置特定部ＬＰの各部における処理を説明する。先ず、エッジ点検出部ＥＰにおいては、図３に示すようにカメラＣＭによって撮像された画像ＤＳから複数のエッジ点が検出され、複数のエッジ点の画像面（図示せず）から３次元路面座標への逆投影が行われる。即ち、画像面上で検出された複数のエッジ点及びカメラＣＭのパラメータに基づいて、これら複数のエッジ点の座標値が、図４及び図５に示すように３次元路面座標の点群として逆投影される。

エッジヒストグラム作成部ＨＰにおいては、路面上に逆投影された複数のエッジ点（図４及び図５におけるレーンマークとしての白線ＲＢ等の輪郭部分）に対して、図４及び図５の左側に示すように、その水平成分に対し垂直方向エッジヒストグラムが作成される。尚、図４及び図５の右側において、白線ＲＢ等の輪郭部分の直線はエッジ点群を表している。この垂直方向エッジヒストグラムにおいて、プラスエッジとマイナスエッジとの間、即ち図４及び図５のプラス（＋）方向のエッジヒストグラムピークとマイナス（−）方向のエッジヒストグラムピークとの間の垂直方向（図４及び図５の上下方向）の領域は、各ブロック線間の隙間に相当するので、各ブロック線間の隙間にてレーン境界線のエッジ（図４及び図５の破線の円枠内）が検出され得る。換言すれば、走行レーンの内側から外側に向かって（図４では右方、図５では左方に向かって）走査されたときに、各ブロック状の標示線のエッジ点を除き、初めて検出されたエッジ点がレーン境界を示す標示線のエッジ点とされる。而して、レーン境界エッジ検出部ＭＰにおいて、ブロック状の標示線の存在範囲の（走行レーンの中心に対して）外側に存在する垂直方向のエッジ点が検出される。

上記のようにレーン境界エッジ検出部ＭＰにて検出された垂直方向のエッジ点群に対し、レーン境界線位置特定部ＬＰにおいて曲線があてはめられ、走行レーンの境界線の位置として特定される。例えば前述のRANSACによって複数の直線を含む曲線があてはめられ、曲線フィッティングが行われる。この曲線のあてはめ（曲線フィッティング）に関しては、前述のHough変換を用いてもよいし、例えば最小自乗法を適用することもできる。また、エッジ点群に対して所定の属性に基づいてグループ化しておいて曲線フィッティングを行なうこととしてもよい。

上記の実施形態においては、垂直方向エッジヒストグラムにおける分布の周期性とプラスエッジ及びマイナスエッジの分布の組み合わせに基づき、ブロック状の標示線の存在範囲を特定することとしているが、前述のように、水平方向エッジヒストグラムにおける分布の周期性とプラスエッジ及びマイナスエッジの分布の組み合わせに基づき、ブロック状の標示線の存在範囲を特定することができ、図６の下方に水平方向エッジヒストグラムの一例を示している。

更に、本発明の他の実施形態として、図６に示すように、検出されたエッジ点群に対して垂直方向エッジヒストグラム及び水平方向エッジヒストグラムを作成し、これらのエッジヒストグラムの出現状況に基づいてブロック状の標示線の有無を判定することができる。先ず、前述のように複数のエッジ点の画像面（図示せず）から３次元路面座標への逆投影が行われる。そして、この路面座標上に複数のレーンマーク（複合線）を包含し得る領域が設定される。例えば、水平方向の距離は、走行レーン中心に近い走行レーンの内側部分に対し、ブロックの幅３０ｃｍに隙間５ｃｍ及びマージン１５ｃｍを加えて５０ｃｍに設定され、外側部分に対し、白線の幅２０ｃｍ及びブロックの幅３０ｃｍに隙間５ｃｍ及びマージン１５ｃｍを加えて７０ｃｍに設定される。そして、両者の垂直方向（図６の上下方向）即ち車両進行方向の距離は、コーナリング時にも白線（レーンマーク）を直線として扱い得る範囲として、５ｍに設定される。

本実施形態においては、図２のレーン境界エッジ検出部ＭＰは備えておらず、代わって、エッジヒストグラム作成部ＨＰにおいて、図６の左右に示すようにエッジ点群の水平成分に対し垂直方向エッジヒストグラムが作成されると共に、図６の下方に示すように垂直成分に対し水平方向エッジヒストグラムが作成される。車両が登坂車線を走行している場合のように、ブロック線や破線の標示線間のレーンを走行しているときには、これらのエッジ点群に対するエッジヒストグラムは、車両進行方向に対して垂直方向及び水平方向に周期的に変化する。このような周期的な変化は、レーンマークとしての白線（図３のＬＢ，ＬＧ，ＲＢ，ＲＧ）が薄くなったり汚れている場合でも、検出可能である。

ここで、本実施形態においては垂直方向エッジヒストグラム及び水平方向エッジヒストグラムの両者が周期的に変化するときには、複数のレーンマークが存在し複合線区間にあると判定することができるので、エッジヒストグラムの出現周期が所定範囲にある場合には複合線と判定される。そして、水平方向エッジヒストグラムにおいて走行レーンの内側のピークが過去の画面を含む各画面で周期的に出現しておれば、走行レーンの内側に存在するブロック状の標示線と判定される。このようにブロック状の標示線であると特定されたときには、レーン境界線位置特定部ＬＰにおいて、その標示線は走行レーンの境界線の候補から外され、レーン中心に対しブロック状の標示線の外側の標示線が走行レーンの境界線とされる。

而して、ブロック標示線判定部ＢＰにてブロック状の標示線有と判定されたときには、レーン境界線位置特定部ＬＰにおいて、垂直方向エッジヒストグラムが車両の走行に応じて周期的に変化し、且つ水平方向エッジヒストグラムに基づき走行レーンの中心に最も近接すると判定された垂直方向の複数のエッジ点に対し、走行レーンの中心に対して外側に存在する複数のエッジ点に適合する曲線の位置が、走行レーンの境界線の位置として特定される。

以上のように、走行路面上に設けられた車線境界を示す標示線には、単純な実線や破線の他に、その単純な標示線とブロック状の標示線との組合せによる複数線が存在するので、従来装置においては、レーン境界として検出したい標示線（レーン境界線）の位置を安定的に特定することが困難であったが、本願の上記何れの実施形態においても、レーン境界線の位置を安定的に特定することができる。而して、警報システムや制御システムから期待される高い信頼性を充足する境界線認識が可能となる。

本発明の一実施形態に係る路面走行レーン装置の主要構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る路面走行レーン装置のハード構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態において撮像された画像の一例を示す正面図である。本発明の一実施形態において路面座標に投影された複数のエッジ点から垂直方向エッジヒストグラムを作成する一例を示す平面図である。本発明の一実施形態において路面座標に投影された複数のエッジ点から垂直方向エッジヒストグラムを作成する他の例を示す平面図である。本発明の他の実施形態において垂直方向エッジヒストグラム及び水平方向エッジヒストグラムを用いて複合線区間を判定する例を示す平面図である。

符号の説明

ＶＤ撮像手段
ＥＤエッジ点検出手段
ＨＤエッジヒストグラム作成手段
ＢＤブロック標示線判定手段
ＭＤレーン境界エッジ検出手段
ＬＤレーン境界線位置特定手段
ＣＭカメラ
ＶＢビデオ入力バッファ回路
ＳＹ同期分離回路
ＦＭフレームメモリ
ＶＣ画像処理部
ＶＰ画像データ制御部
ＥＰエッジ点検出部
ＨＰエッジヒストグラム作成部
ＢＰブロック標示線判定部
ＭＰレーン境界エッジ検出部
ＬＰレーン境界線位置特定部

Claims

撮像手段によって路面を連続して撮像した画像から走行レーンを検出する路面走行レーン検出装置において、画像中の輪郭線から複数のエッジ点を検出するエッジ点検出手段と、該エッジ点検出手段で検出した複数のエッジ点の水平成分に対し垂直方向エッジヒストグラムを作成するエッジヒストグラム作成手段と、該エッジヒストグラム作成手段が作成した垂直方向エッジヒストグラムにおける分布の周期性とプラスエッジ及びマイナスエッジの分布の組み合わせに基づきブロック状の標示線の有無を判定すると共に、該ブロック状の標示線の存在範囲を特定するブロック標示線判定手段と、該ブロック標示線判定手段が特定したブロック状の標示線の存在範囲の、前記走行レーンの中心に対して外側に存在する垂直方向のエッジ点を検出するレーン境界エッジ検出手段と、該レーン境界エッジ検出手段が検出した垂直方向のエッジ点に適合する曲線の位置を、前記走行レーンの境界線の位置として特定するレーン境界線位置特定手段とを備えたことを特徴とする路面走行レーン検出装置。
撮像手段によって路面を連続して撮像した画像から走行レーンを検出する路面走行レーン検出装置において、画像中の輪郭線から複数のエッジ点を検出するエッジ点検出手段と、該エッジ点検出手段で検出した複数のエッジ点の垂直成分に対し水平方向エッジヒストグラムを作成するエッジヒストグラム作成手段と、該エッジヒストグラム作成手段が作成した水平方向エッジヒストグラムにおける分布の周期性とプラスエッジ及びマイナスエッジの分布の組み合わせに基づきブロック状の標示線の有無を判定すると共に、該ブロック状の標示線の存在範囲を特定するブロック標示線判定手段と、該ブロック標示線判定手段が特定したブロック状の標示線の存在範囲の、前記走行レーンの中心に対して外側に存在する垂直方向のエッジ点を検出するレーン境界エッジ検出手段と、該レーン境界エッジ検出手段が検出した垂直方向のエッジ点に適合する曲線の位置を、前記走行レーンの境界線の位置として特定するレーン境界線位置特定手段とを備えたことを特徴とする路面走行レーン検出装置。
撮像手段によって路面を連続して撮像した画像から走行レーンを検出する路面走行レーン検出装置において、画像中の輪郭線から複数のエッジ点を検出するエッジ点検出手段と、該エッジ点検出手段で検出した複数のエッジ点の水平成分に対して、垂直方向エッジヒストグラムを作成する垂直方向エッジヒストグラム作成手段と、該垂直方向エッジヒストグラム作成手段が作成した垂直方向エッジヒストグラムにおける分布の周期性とプラスエッジ及びマイナスエッジの分布の組み合わせに基づきブロック状の標示線の有無を判定するブロック標示線判定手段と、前記エッジ点検出手段で検出した複数のエッジ点の垂直成分に対して、水平方向エッジヒストグラムを作成する水平方向エッジヒストグラム作成手段と、前記ブロック標示線判定手段が前記ブロック状の標示線有と判定したときに、前記垂直方向エッジヒストグラム作成手段が作成した垂直方向エッジヒストグラムが車両の走行に応じて周期的に変化し、且つ前記水平方向エッジヒストグラム作成手段が作成した水平方向エッジヒストグラムに基づき前記走行レーンの中心に最も近接すると判定した垂直方向の複数のエッジ点に対し、前記走行レーンの中心に対して外側に存在する複数のエッジ点に適合する曲線の位置を、前記走行レーンの境界線の位置として特定するレーン境界線位置特定手段とを備えたことを特徴とする路面走行レーン検出装置。
前記エッジ点検出手段が、前記撮像手段によって撮像した画像上で前記複数のエッジ点を検出した後、前記複数のエッジ点の座標値を３次元路面座標に逆投影して前記複数のエッジ点として出力するように構成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の路面走行レーン検出装置。