JP4270183B2 - White line detector - Google Patents

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本発明は、道路に引かれた白線を検出する白線検出装置に関するものである。   The present invention relates to a white line detection device that detects a white line drawn on a road.

従来、道路に引かれた白線を検出する白線検出装置としては、特開2004−240636号公報に記載されるように、車両から撮影した路面の画像に基づいて走行レーンに引かれた白線を検出する装置であって、車両の前方などを撮像した画像に対しエッジ処理を行ってエッジ部を検出し、そのエッジ部から白線候補点を抽出し、その白線候補点の数又は分布を参照してノイズ除去を行って、道路上の白線を検出するものが知られている。この装置は、撮像した画像のみを用いて処理量の増加を抑えながら、白線を高精度に検出しようとするものである。
特開2004−240636号公報
Conventionally, as a white line detection device for detecting a white line drawn on a road, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-240636, a white line drawn on a driving lane is detected based on a road surface image taken from a vehicle. The image processing apparatus performs edge processing on an image captured in front of the vehicle, detects an edge portion, extracts white line candidate points from the edge portion, and refers to the number or distribution of the white line candidate points. It is known that noise is removed to detect a white line on the road. This apparatus attempts to detect a white line with high accuracy while suppressing an increase in processing amount using only a captured image.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-240636

しかしながら、このような白線検出装置にあっては、道路の路面上に建物などの影がある場合、その影のある部分の白線検出が困難となり、白線の検出精度が低下するという問題点がある。すなわち、路面上に影があると、その影の部分では画像の輝度値が全体的に低くなり、エッジ点を検出することが困難となる。また、影の部分でのエッジ点を検出しようとすると、影の部分以外の部分でのノイズが増加することとなり、白線の検出精度が低下してしまう。   However, in such a white line detection device, when there is a shadow of a building or the like on the road surface of the road, it is difficult to detect the white line of the shadowed part, and the white line detection accuracy is lowered. . That is, if there is a shadow on the road surface, the luminance value of the image is lowered overall in the shadow portion, and it is difficult to detect the edge point. Further, if an edge point in a shadow portion is to be detected, noise in a portion other than the shadow portion increases, and white line detection accuracy decreases.

そこで本発明は、道路に影がある場合において白線の検出精度の低下を抑制できる白線検出装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a white line detection device capable of suppressing a decrease in white line detection accuracy when there is a shadow on a road.

すなわち、本発明に係る白線検出装置は、道路を撮影した画像に基づいて前記道路に引かれた白線を検出する白線検出装置において、前記画像内において影領域を設定する影領域設定手段と、前記画像内における前記白線を検出するものであって、前記影領域においては前記影領域以外の領域と比べて前記白線が検出されやすいようにして前記白線検出を行う白線検出手段とを備え、前記影領域設定手段は、太陽の位置に応じて前記画像内における影が延びる方向を推定し、前記画像から抽出したエッジ線の方向が前記影が延びる方向に一致する場合にそのエッジ線を影候補線とし、その影候補線に基づいて前記影領域を設定する。ここで、白線とは、白色の線のみならず黄色等の白色でない線も含み、例えば車道外側線、車道中央線、車線境界線が該当する。
That is, the white line detection device according to the present invention is a white line detection device that detects a white line drawn on the road based on an image of the road, a shadow region setting unit that sets a shadow region in the image, be one that detects the white line in the image, in the shadow region and a white line detecting means for performing the white line detected as the white line as compared to the area other than the shadow area is likely to be detected, the shadow The region setting means estimates a direction in which the shadow in the image extends in accordance with the position of the sun, and when the direction of the edge line extracted from the image matches the direction in which the shadow extends, the edge line is used as a shadow candidate line. And the shadow region is set based on the shadow candidate line. Here, the white line includes not only a white line but also a non-white line such as yellow, for example, a roadway outer line, a roadway center line, and a lane boundary line.

また本発明に係る白線検出装置において、前記白線検出手段は、前記影領域における画像のコントラストを増大化して前記白線が検出されやすいようにすることが好ましい。また本発明に係る白線検出装置において、前記白線検出手段は、前記影領域において白線検出のためのしきい値を下げることにより前記白線が検出されやすいようにすることが好ましい。また本発明に係る白線検出装置において、前記白線検出手段は、前記影領域においてエッジに係る重みを大きくして前記白線が検出されやすいようにすることが好ましい。   In the white line detection device according to the present invention, it is preferable that the white line detection unit increases the contrast of the image in the shadow region so that the white line is easily detected. Also, in the white line detection device according to the present invention, it is preferable that the white line detection means makes the white line easy to detect by lowering a threshold value for white line detection in the shadow region. In the white line detection device according to the present invention, it is preferable that the white line detection unit increases a weight related to an edge in the shadow region so that the white line is easily detected.

これらの発明によれば、画像内において影領域を検出し、その影領域においてはそれ以外の領域と比べて白線が検出されやすいように白線検出が行われる。このように影領域を他の領域と異なる検出を行うことにより、影領域において白線が検出されやすくなる。従って、道路に影がある場合において白線の検出精度の低下を抑制することができる。そして、太陽の位置に応じて画像内における影が延びる方向を推定して影領域を設定することにより、不適正な影領域の設定を防止し、適切な白線検出が行える。
According to these inventions, a shadow area is detected in an image, and white line detection is performed in the shadow area so that a white line can be detected more easily than other areas. By detecting the shadow area differently from the other areas in this way, white lines are easily detected in the shadow area. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in white line detection accuracy when there is a shadow on the road. Then, by setting the shadow region by estimating the direction in which the shadow extends in the image according to the position of the sun, it is possible to prevent an inappropriate shadow region from being set and to detect an appropriate white line.

また本発明に係る白線検出装置において、前記白線検出手段は、道路左右に引かれた白線のうち一方を検出した場合に、その一方の白線の検出結果に基づいて他方の白線の位置と角度の少なくとも一方を推定して白線検出を行うことが好ましい。   In the white line detection device according to the present invention, when the white line detection unit detects one of the white lines drawn on the left and right sides of the road, the white line detection unit detects the position and angle of the other white line based on the detection result of the one white line. It is preferable to detect at least one of the white lines.

この発明によれば、道路左右の白線のうち一方を検出した場合にその一方の白線の検出結果に基づいて他方の白線の位置と角度の少なくとも一方を推定して白線検出を行うことより、他方の白線の位置範囲、角度範囲を絞り込むことができる。このため、白線を精度よく検出することができる。また、白線の検出ための画像処理量を低減することができ、迅速に白線検出が行える。   According to this invention, when one of the white lines on the left and right sides of the road is detected, the white line is detected by estimating at least one of the position and angle of the other white line based on the detection result of the one white line. The position range and angle range of the white line can be narrowed down. For this reason, a white line can be detected with high accuracy. Further, the amount of image processing for detecting the white line can be reduced, and the white line can be detected quickly.

また本発明に係る白線検出装置において、前記影領域設定手段は、前記画像上に設定される白線の推定線と前記画像から抽出した水平エッジ線と交差する場合に、交差する水平エッジ線を影候補線として選択し、その影候補線に基づいて前記影領域の設定を行うことが好ましい。   In the white line detection device according to the present invention, the shadow region setting unit may shadow the intersecting horizontal edge line when the estimated white line set on the image intersects the horizontal edge line extracted from the image. It is preferable to select a candidate line and set the shadow region based on the shadow candidate line.

この発明によれば、画像上に設定される白線の推定線と画像から抽出した水平エッジ線と交差する場合にその交差する水平エッジ線を影候補線として選択しその影候補線に基づいて影領域の設定を行うことにより、不適切な影領域の設定を防止し、適切な白線検出が行える。   According to the present invention, when an estimated white line set on an image and a horizontal edge line extracted from the image intersect, the intersecting horizontal edge line is selected as a shadow candidate line, and a shadow based on the shadow candidate line is selected. By setting the area, it is possible to prevent an inappropriate shadow area from being set and to detect an appropriate white line.

また本発明に係る白線検出装置において、前記白線検出手段は、前記影候補線のエッジ点を消去した後に、前記白線の検出を行うことが好ましい。   In the white line detection device according to the present invention, it is preferable that the white line detection unit detects the white line after erasing an edge point of the shadow candidate line.

この発明によれば、影候補線のエッジ点を消去した後に白線の検出を行うことにより、白線のエッジ点以外のエッジ点が消去されるため、白線の検出精度の向上が図れる。   According to the present invention, by detecting the white line after erasing the edge point of the shadow candidate line, the edge point other than the edge point of the white line is deleted, so that the detection accuracy of the white line can be improved.

また本発明に係る白線検出装置において、太陽の位置が所定の位置関係にある場合には、前記影領域の設定を行わないことが好ましい。また本発明に係る白線検出装置において、車両が市街地を走行中でない場合には、前記影領域の設定を行わないことが好ましい。また本発明に係る白線検出装置において、日照のない天候である場合には、前記影領域の設定を行わないことが好ましい。   In the white line detection device according to the present invention, it is preferable that the shadow region is not set when the position of the sun is in a predetermined positional relationship. In the white line detection device according to the present invention, it is preferable that the shadow area is not set when the vehicle is not traveling in an urban area. In the white line detection device according to the present invention, it is preferable not to set the shadow region when the weather is not sunshine.

これらの発明によれば、無駄な影領域の設定を行わないことにより、白線検出に要する処理量の低減が図れ、迅速な白線検出が行える。   According to these inventions, by not setting useless shadow areas, the processing amount required for white line detection can be reduced, and rapid white line detection can be performed.

本発明によれば、道路に影がある場合において白線の検出精度の低下を抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when a road has a shadow, the fall of the detection accuracy of a white line can be suppressed.

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は本発明の実施形態に係る白線検出装置の構成概要図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a white line detection device according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施形態に係る白線検出装置1は、道路を撮影した画像に基づいて道路に引かれる白線を検出する装置であり、例えば車両5に搭載されて用いられる。ここで、白線とは、白色又はそれに類する色の道路区画線を意味し、例えば車道外側線、車道中央線、車線境界線が該当する。また、白色に類する色には、白色の線のように線表示可能な色が該当し、例えば黄色が該当する。   As shown in FIG. 1, the white line detection device 1 according to the present embodiment is a device that detects a white line drawn on a road based on an image of the road, and is used by being mounted on a vehicle 5, for example. Here, the white line means a road marking line having a white color or a similar color, and corresponds to, for example, a roadway outer line, a roadway center line, and a lane boundary line. In addition, a color similar to white corresponds to a color that can be displayed as a line, such as a white line, for example, yellow.

白線検出装置1には、撮像部2が設けられている。撮像部2は、車両の周囲を撮像する撮像手段として機能するものであり、例えば車両5の前方を撮影するように設置される。この撮像部2としては、例えばCCDカメラ、C−MOSカメラなどが用いられる。   The white line detection device 1 is provided with an imaging unit 2. The imaging unit 2 functions as an imaging unit that images the surroundings of the vehicle, and is installed, for example, so as to capture the front of the vehicle 5. For example, a CCD camera or a C-MOS camera is used as the imaging unit 2.

撮像部2は、ECU(Electronic Control Unit)3に接続されている。ECU3は、装置全体の制御を行うものであり、例えばCPU、ROM、RAM、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成されている。ECU3は、撮像部2から撮像画像を入力して画像処理し、道路に引かれた白線の検出を行うものである。   The imaging unit 2 is connected to an ECU (Electronic Control Unit) 3. The ECU 3 controls the entire apparatus, and includes, for example, a CPU, a ROM, a RAM, an input signal circuit, an output signal circuit, a power circuit, and the like. The ECU 3 inputs a captured image from the imaging unit 2 and performs image processing to detect a white line drawn on the road.

次に本実施形態に係る白線検出装置1の動作について説明する。   Next, the operation of the white line detection device 1 according to this embodiment will be described.

図2、3は、本実施形態に係る白線検出装置1の動作を示すフローチャートである。この図2、3における一連の制御処理は、例えばECU3により所定の周期で繰り返し実行される。   2 and 3 are flowcharts showing the operation of the white line detection device 1 according to the present embodiment. The series of control processes in FIGS. 2 and 3 are repeatedly executed by the ECU 3 at a predetermined cycle, for example.

まず、図2のS10に示すように、画像読み込み処理が行われる。画像読み込み処理は、撮像部2で撮像した画像をECU3に読み込む処理である。図4に示すように、読み込んだ画像31は、車両5の前方の道路20を撮像したものである。道路20の車線の左右には、白線21a、21bが引かれている。道路20には、建物などの影22が延びている。 なお、ECU3に読み込んだ画像がアナログ画像である場合には、A/D変換によりデジタル画像に変換される。   First, as shown in S10 of FIG. 2, an image reading process is performed. The image reading process is a process of reading an image captured by the imaging unit 2 into the ECU 3. As shown in FIG. 4, the read image 31 is an image of the road 20 in front of the vehicle 5. White lines 21 a and 21 b are drawn on the left and right sides of the lane of the road 20. A shadow 22 such as a building extends on the road 20. In addition, when the image read into ECU3 is an analog image, it converts into a digital image by A / D conversion.

そして、S12に移行し、エッジ検出処理が行われる。エッジ検出処理は、画像のエッジ部を検出する処理である。例えば、撮像した画像がエッジ処理され、画像における明暗の変化が所定のしきい値より大きい場合に、その箇所がエッジ部として検出される。図5に示すように、エッジ画像32において、一方の白線21bはエッジ部として検出されるが、影22に被われる白線21aの部分はほとんどエッジ部として検出されていない。また、影22の外縁部がエッジ部として検出されている。   Then, the process proceeds to S12, and edge detection processing is performed. The edge detection process is a process for detecting an edge portion of an image. For example, when a captured image is subjected to edge processing and a change in brightness in the image is greater than a predetermined threshold value, that portion is detected as an edge portion. As shown in FIG. 5, in the edge image 32, one white line 21b is detected as an edge portion, but the portion of the white line 21a covered by the shadow 22 is hardly detected as an edge portion. Further, the outer edge portion of the shadow 22 is detected as an edge portion.

そして、図2のS14に移行し、ノイズ除去処理が行われる。ノイズ除去処理は、エッジ部のノイズを除去する処理である。例えば、所定以下の弱いエッジ部がノイズとして除去され、強いエッジ部のみが残るように処理される。そして、S16に移行し、白線検出処理が行われる。白線検出処理は、ノイズ除去画像に基づいて白線検出を行う処理である。例えば、ノイズ除去画像のエッジ部について連続する線分を抽出し、その抽出結果に基づいて白線の検出を行う。   And it transfers to S14 of FIG. 2 and a noise removal process is performed. The noise removal process is a process for removing noise at the edge portion. For example, processing is performed such that weak edge portions below a predetermined level are removed as noise and only strong edge portions remain. Then, the process proceeds to S16, and white line detection processing is performed. The white line detection process is a process for detecting a white line based on the noise-removed image. For example, a continuous line segment is extracted for the edge portion of the noise-removed image, and a white line is detected based on the extraction result.

そして、S18に移行し、左右の白線のうち片側のみで白線が検出されたか否かが判断される。左右の白線のうち片側のみで白線が検出されていないと判断された場合、すなわち左右の白線の両側が検出された場合には、制御処理を終了する。一方、S18にて、左右の白線のうち片側のみで白線が検出されたと判断された場合には、白線推定処理が行われる(S20)。白線推定処理は、白線検出処理により検出された一方の白線情報に基づいて未検出の他方の白線位置を推定する処理である。例えば、車線の中央を中心線とし、検出された白線の位置と線対称の位置が未検出の白線の位置と推定される。なお、この白線推定処理において、白線検出処理により検出された一方の白線情報に基づいて未検出の他方の白線の角度を推定する場合もある。例えば、車線の中央を中心線とし、検出された白線と線対称となる白線の角度が未検出の白線の角度と推定される。   Then, the process proceeds to S18, and it is determined whether or not a white line is detected on only one side of the left and right white lines. If it is determined that the white line is not detected on only one side of the left and right white lines, that is, if both sides of the left and right white lines are detected, the control process ends. On the other hand, if it is determined in S18 that a white line is detected on only one side of the left and right white lines, white line estimation processing is performed (S20). The white line estimation process is a process of estimating the other undetected white line position based on the one white line information detected by the white line detection process. For example, the center of the lane is the center line, and the position of the detected white line and the position of line symmetry are estimated as the position of the undetected white line. In this white line estimation process, the angle of the other undetected white line may be estimated based on one white line information detected by the white line detection process. For example, the center of the lane is the center line, and the angle of the white line that is symmetrical with the detected white line is estimated as the angle of the undetected white line.

そして、S22に移行し、気象条件が成立しているか否かが判断される。気象条件としては、道路に影ができる気象条件が設定される。例えば、天候が晴れであることが気象条件とされる。天候が晴れの場合に気象条件が成立していると判断され、天候が曇り、雨、雪の場合に気象条件が成立していないと判断される。天候が晴れか否かは、図示しない照度計又はレインセンサの検知信号に基づいて判断してもよいし、外部通信による天候情報に基づいて判断してもよい。   And it transfers to S22 and it is judged whether the weather conditions are satisfied. As the weather condition, a weather condition that shadows the road is set. For example, the weather condition is that the weather is sunny. It is determined that the weather condition is satisfied when the weather is clear, and it is determined that the weather condition is not satisfied when the weather is cloudy, rainy, or snowy. Whether the weather is sunny or not may be determined based on a detection signal from an illuminometer or a rain sensor (not shown), or may be determined based on weather information by external communication.

また、道路に所定以上の影ができる天候であることを気象条件としてもよい。例えば、図6に示すように、太陽の位置が車両5の前後方向に対し所定の角度範囲内(例えば±15度以内。図6の斜線部参照。)にある場合には、道路を横切るように影ができにくいため、道路に所定以上の影ができる天候でないと判断され、気象条件が成立しないと判断される。一方、太陽の位置が車両5の前後方向に対し所定の角度範囲内にない場合には、道路を横切るように影ができやすいため、道路に所定以上の影ができる天候であると判断され、気象条件が成立していると判断される。太陽の位置が車両5の前後方向に対し所定の角度範囲内にあるか否かは、例えば、日付を含む時刻情報により演算される太陽の位置情報及びナビゲーションシステムやジャイロなどからの車両進行方向情報に基づいて判断すればよい。   Moreover, it is good also as a weather condition that it is the weather which can make a shadow more than predetermined on a road. For example, as shown in FIG. 6, when the position of the sun is within a predetermined angle range with respect to the front-rear direction of the vehicle 5 (for example, within ± 15 degrees, see the hatched portion in FIG. 6), Therefore, it is determined that the weather does not cause a shadow of a predetermined level or more, and it is determined that the weather condition is not satisfied. On the other hand, when the position of the sun is not within a predetermined angle range with respect to the front-rear direction of the vehicle 5, it is determined that the weather is more than a predetermined shadow on the road because it is easy to make a shadow across the road, It is determined that the weather conditions are met. Whether the position of the sun is within a predetermined angle range with respect to the front-rear direction of the vehicle 5 is, for example, information on the position of the sun calculated from time information including the date and vehicle traveling direction information from a navigation system or a gyro Judgment may be made based on the above.

また、図7に示すように、太陽の位置が車両5の上下方向に対し所定の角度範囲内(例えば±30度以内。図7の斜線部参照。)にある場合には、道路に長い影ができにくいため、道路に所定以上の影ができる天候でないと判断され、気象条件が成立しないと判断される。一方、太陽の位置が車両5の上下方向に対し所定の角度範囲内にない場合には、道路に長い影ができやすいため、道路に所定以上の影ができる天候であると判断され、気象条件が成立していると判断される。太陽の位置が車両5の上下方向に対し所定の角度範囲内にあるか否かは、例えば、日付を含む時刻情報により演算される太陽の位置情報に基づいて判断すればよい。   In addition, as shown in FIG. 7, when the position of the sun is within a predetermined angle range with respect to the vertical direction of the vehicle 5 (for example, within ± 30 degrees; see the hatched portion in FIG. 7), a long shadow on the road Therefore, it is determined that the weather is not capable of shadowing more than a predetermined amount on the road, and it is determined that the weather condition is not satisfied. On the other hand, when the position of the sun is not within a predetermined angle range with respect to the vertical direction of the vehicle 5, a long shadow is likely to be formed on the road. Is determined to be true. Whether or not the position of the sun is within a predetermined angle range with respect to the vertical direction of the vehicle 5 may be determined based on, for example, position information of the sun calculated from time information including the date.

そして、図2のS22にて気象条件が成立していないと判断された場合には、制御処理を終了する。一方、S22にて気象条件が成立していると判断された場合には、水平エッジ検出処理が行われる(S24)。水平エッジ処理は、画像の水平方向のエッジ部を検出する処理である。例えば、撮像した画像に対し水平エッジ処理が行われ、画像の水平方向において明暗の変化が所定の輝度値より大きい場合に、その箇所が水平エッジ部として検出される。そして、S26に移行し、エッジ値の絞り込み処理が行われる。このエッジ値の絞り込み処理は、予め設定される絞り込みしきい値より小さいエッジ値を有する水平エッジ部を除去する処理である。   If it is determined in S22 of FIG. 2 that the weather condition is not satisfied, the control process is terminated. On the other hand, if it is determined in S22 that the weather condition is satisfied, horizontal edge detection processing is performed (S24). The horizontal edge process is a process for detecting a horizontal edge portion of an image. For example, horizontal edge processing is performed on the captured image, and when the change in brightness in the horizontal direction of the image is greater than a predetermined luminance value, that location is detected as a horizontal edge portion. Then, the process proceeds to S26, and edge value narrowing processing is performed. This edge value narrowing-down process is a process of removing a horizontal edge portion having an edge value smaller than a preset narrowing-down threshold value.

そして、図3のS28に移行し、ハフ変換処理が行われる。ハフ変換処理は、ハフ変換を用いて水平エッジの線分検出を行う処理である。この処理により、線分関係にある水平エッジ点が線分として検出される。そして、S30に移行し、ハフ変換処理により検出された水平エッジ線分が予め画像内に設定される区分線と交差するか否かが判断される。例えば、図8に示すように、ハフ変換処理された水平エッジ画像33において、白線が検出されるべき領域に垂直に延びる区分線34a、34bが設定されている。区分線34a、34bは、道路の左右の位置に一つずつ設定されている。S30においては、S18で白線未検出とされた側の区分線34aに水平エッジ線分35が交差するか否かが判断される。図8では、白線未検出とされた側の区分線34aに水平エッジ線分35が交差している。   Then, the process proceeds to S28 in FIG. 3 and a Hough conversion process is performed. The Hough transform process is a process for detecting a horizontal edge line segment using the Hough transform. By this processing, horizontal edge points having a line segment relationship are detected as line segments. Then, the process proceeds to S30, and it is determined whether or not the horizontal edge line segment detected by the Hough transform process intersects with a division line set in advance in the image. For example, as shown in FIG. 8, in the horizontal edge image 33 that has been subjected to the Hough transform process, the division lines 34a and 34b that extend perpendicularly to the area where the white line is to be detected are set. The dividing lines 34a and 34b are set one by one at the left and right positions of the road. In S30, it is determined whether or not the horizontal edge line segment 35 intersects the dividing line 34a on the side where the white line is not detected in S18. In FIG. 8, the horizontal edge line segment 35 intersects the dividing line 34a on the side where the white line is not detected.

S30にて水平エッジ線分が画像内に設定される区分線と交差しないと判断された場合には、制御処理を終了する。一方、S30にて水平エッジ線分が画像内に設定される区分線と交差していると判断された場合には、影方向の推定処理が行われる(S32)。この影方向の推定処理は、太陽の位置に応じて影が延びる方向を推定する処理である。例えば、太陽の位置情報、車両の進行方向情報に基づいて、道路にできる影の延びる方向が推定される。   If it is determined in S30 that the horizontal edge line segment does not intersect the dividing line set in the image, the control process is terminated. On the other hand, when it is determined in S30 that the horizontal edge line segment intersects the dividing line set in the image, shadow direction estimation processing is performed (S32). This shadow direction estimation process is a process of estimating the direction in which the shadow extends according to the position of the sun. For example, the direction in which the shadow formed on the road extends is estimated based on the position information of the sun and the traveling direction information of the vehicle.

そして、S34に移行し、影候補線の抽出処理が行われる。この影候補線の抽出処理は、水平エッジ画像において、推定された影方向に一致する線分を影候補線として抽出する処理である。例えば、図8の水平エッジ画像33において、影の方向Aに一致するエッジ線分35が影候補線として抽出される。その際、影の方向Aと一致する場合とは、完全に一致する場合のみならず、ほぼ一致する場合(例えば、影の方向Aから角度が数度もしくは10度程度ずれる場合)も含むものである。   Then, the process proceeds to S34, and shadow candidate line extraction processing is performed. This shadow candidate line extraction process is a process of extracting a line segment that matches the estimated shadow direction as a shadow candidate line in the horizontal edge image. For example, in the horizontal edge image 33 of FIG. 8, an edge line segment 35 that matches the shadow direction A is extracted as a shadow candidate line. At this time, the case of matching with the shadow direction A includes not only the case of complete matching but also the case of substantially matching (for example, the case where the angle deviates from the shadow direction A by several degrees or 10 degrees).

そして、S36に移行し、影領域の設定処理が行われる。影領域の設定処理は、影候補線に基づいて画像の道路上に影領域を設定する処理である。例えば、影候補線の位置を中心に所定範囲内を影領域として設定される。そして、S38に移行し、影領域におけるエッジ検出処理が行われる。このエッジ検出処理は、影領域においてエッジの検出を行う処理である。   Then, the process proceeds to S36, and shadow area setting processing is performed. The shadow area setting process is a process of setting a shadow area on the road of the image based on the shadow candidate line. For example, a predetermined range is set as a shadow area centering on the position of the shadow candidate line. Then, the process proceeds to S38, and edge detection processing in the shadow area is performed. This edge detection process is a process for detecting an edge in a shadow area.

このエッジ検出処理では、影領域以外の領域と比べて白線が検出されやすいようにして白線検出が行われる。例えば、白線検出のためのしきい値を下げることにより白線が検出されやすいようにされる。具体的には、S12のエッジ検出処理で用いたしきい値よりも小さいしきい値を用いてエッジ検出を行えばよい。これにより、影領域で輝度値の変化の小さい白線を検出することが可能となる。   In this edge detection process, white lines are detected so that white lines are more easily detected than in areas other than shadow areas. For example, the white line can be easily detected by lowering the threshold for white line detection. Specifically, the edge detection may be performed using a threshold value smaller than the threshold value used in the edge detection process of S12. This makes it possible to detect a white line with a small change in luminance value in the shadow area.

なお、この影領域のエッジ検出処理において、影領域における画像のコントラストを増大化させて白線が検出されやすいようにしてもよい。例えば、影領域の各画素の輝度値を二倍又はそれ以上とし、エッジ検出を行うことにより、輝度値変化の小さいエッジも検出することができ、白線を検出しやすくすることができる。   In this shadow area edge detection process, the contrast of the image in the shadow area may be increased so that white lines can be easily detected. For example, by performing edge detection with the luminance value of each pixel in the shadow region being doubled or more, it is possible to detect an edge with a small change in luminance value, and to easily detect a white line.

また、影領域のエッジ検出処理において、影領域においてエッジに係る重みを大きくして白線が検出されやすいようにしてもよい。例えば、影領域で検出されたエッジについてハフ変換などで線分検出する際に他のものに対して重みを大きくすることにより、影領域で白線が検出されやすくなる。   Further, in the edge detection process of the shadow area, the weight related to the edge in the shadow area may be increased so that the white line can be easily detected. For example, when a line segment is detected by Hough transform or the like for an edge detected in a shadow area, a white line is easily detected in the shadow area by increasing the weight with respect to another.

そして、S40に移行し、エッジ点除去処理が行われる。エッジ点除去処理は、影候補線上のエッジ点を除去する処理である。この処理により、道路上の影によってできるエッジ点を除去することができる。そして、S42に移行し、ハフ変換処理が行われる。このハフ変換処理は、ハフ変換を用いて影領域のエッジ部の線分検出を行う処理である。その際、S20にて推定された白線位置を用いて線分検出することが好ましい。   Then, the process proceeds to S40, and edge point removal processing is performed. The edge point removal process is a process for removing edge points on the shadow candidate line. By this process, an edge point formed by a shadow on the road can be removed. Then, the process proceeds to S42 and a Hough conversion process is performed. This Hough transform process is a process for detecting a line segment of an edge portion of a shadow region using the Hough transform. In that case, it is preferable to detect a line segment using the white line position estimated in S20.

そして、S42に移行し、白線再検出処理が行われる。この白線再検出処理は、影領域にて検出されたエッジ線分を用いて画像全体について白線検出を行う処理である。この白線再検出処理を終えたら一連の制御処理を終了する。   Then, the process proceeds to S42, and white line redetection processing is performed. This white line redetection process is a process of performing white line detection on the entire image using edge line segments detected in the shadow area. When this white line redetection process is completed, a series of control processes are terminated.

以上のように、本実施形態に係る白線検出装置1によれば、撮像した画像内において影領域を検出し、その影領域においてはそれ以外の領域と比べて白線が検出されやすいように白線検出を行う。このように影領域を他の領域と異なる白線検出を行うことにより、影領域において白線が検出されやすくなる。従って、道路に影がある場合において白線の検出精度の低下を抑制することができる。   As described above, according to the white line detection device 1 according to the present embodiment, a shadow area is detected in a captured image, and a white line is detected in the shadow area so that a white line can be detected more easily than other areas. I do. Thus, by detecting the white line different from the other areas in the shadow area, the white line is easily detected in the shadow area. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in white line detection accuracy when there is a shadow on the road.

また、本実施形態に係る白線検出装置1によれば、道路左右の白線のうち一方を検出した場合にその一方の白線の検出結果に基づいて他方の白線の位置と角度の少なくとも一方を推定して白線検出を行うことより、他方の白線の位置範囲、角度範囲を絞り込むことができる。このため、白線を精度よく検出することができる。また、白線の検出ための画像処理量を低減することができ、迅速に白線検出が行える。   Moreover, according to the white line detection device 1 according to the present embodiment, when one of the white lines on the left and right sides of the road is detected, at least one of the position and the angle of the other white line is estimated based on the detection result of the one white line. By detecting the white line, the position range and angle range of the other white line can be narrowed down. For this reason, a white line can be detected with high accuracy. Further, the amount of image processing for detecting the white line can be reduced, and the white line can be detected quickly.

また、本実施形態に係る白線検出装置1によれば、太陽の位置に応じて画像内における影が延びる方向を推定して影領域を設定することにより、不適正な影領域の設定を防止し、適切な白線検出が行える。   Further, according to the white line detection device 1 according to the present embodiment, setting the shadow area by estimating the direction in which the shadow extends in the image according to the position of the sun prevents the setting of an inappropriate shadow area. Appropriate white line detection can be performed.

また、画像上に設定される白線の推定線と画像から抽出した水平エッジ線と交差する場合にその交差する水平エッジ線を影候補線として選択しその影候補線に基づいて影領域の設定を行うことにより、不適切な影領域の設定を防止し、適切な白線検出が行える。   Also, when the estimated white line set on the image and the horizontal edge line extracted from the image intersect, select the intersecting horizontal edge line as the shadow candidate line and set the shadow area based on the shadow candidate line By doing so, it is possible to prevent an inappropriate shadow area from being set and to detect an appropriate white line.

また、本実施形態に係る白線検出装置1によれば、影候補線のエッジ点を消去した後に白線の検出を行うことにより、白線のエッジ点以外のエッジ点が消去されるため、白線の検出精度の向上が図れる。   In addition, according to the white line detection device 1 according to the present embodiment, the white line detection is performed after the edge point of the shadow candidate line is erased, so that the edge points other than the white line edge point are erased. The accuracy can be improved.

また、太陽の位置が所定の位置関係にある場合には影領域の設定を行わないことにより、無駄な影領域の設定を行わないで済み、白線検出に要する処理量の低減が図れ、迅速な白線検出が行える。また、日照のない天候である場合には影領域の設定を行わないことにより、無駄な影領域の設定を行わないで済み、白線検出に要する処理量の低減が図れ、迅速な白線検出が行える。   In addition, when the sun position is in a predetermined positional relationship, the shadow area is not set, so that it is not necessary to set a useless shadow area, and the processing amount required for white line detection can be reduced, and promptly. White line detection can be performed. Also, when the weather is not sunshine, the shadow area is not set, so it is not necessary to set a useless shadow area, the amount of processing required for detecting the white line can be reduced, and the white line can be detected quickly. .

また、車両が市街地を走行中でない場合に影領域の設定を行わないようにしてもよい。例えば、図2のS22の後に、車両が市街地を走行中であるか否かの判断処理を行い、車両が市街地を走行中である場合にはS24に移行し、車両が市街地を走行中でない場合には制御処理を終了する。市街地を走行中であるか否かの判断は、ナビゲーションシステムの地図情報に基づいて判断すればよい。その際、市街地から所定の距離以内である場合には市街地を走行中として判断してもよい。また、走行する道路に応じて影領域の設定を行わないようにしてもよい。これらの場合、無駄な影領域の設定を行うことを回避でき、白線検出に要する処理量の低減が図れ、迅速な白線検出が行える。   The shadow area may not be set when the vehicle is not traveling in an urban area. For example, after S22 in FIG. 2, a determination process is performed to determine whether or not the vehicle is traveling in an urban area. If the vehicle is traveling in an urban area, the process proceeds to S24, and the vehicle is not traveling in an urban area. The control process ends. Whether or not the vehicle is traveling in an urban area may be determined based on the map information of the navigation system. At that time, if it is within a predetermined distance from the city area, it may be determined that the city area is traveling. The shadow area may not be set according to the road on which the vehicle is traveling. In these cases, setting of useless shadow areas can be avoided, the amount of processing required for white line detection can be reduced, and rapid white line detection can be performed.

なお、上述した実施形態は本発明に係る白線検出装置の一例を示すものである。本発明に係る白線検出装置は、このようなものに限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る白線検出装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。   The embodiment described above shows an example of the white line detection device according to the present invention. The white line detection device according to the present invention is not limited to the above, and the white line detection device according to the embodiment is modified or applied to others so as not to change the gist described in each claim. It may be a thing.

本発明の実施形態に係る白線検出装置の構成概要図である。1 is a schematic configuration diagram of a white line detection device according to an embodiment of the present invention. 図1の白線検出装置における白線検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the white line detection process in the white line detection apparatus of FIG. 図1の白線検出装置における白線検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the white line detection process in the white line detection apparatus of FIG. 図1の白線検出装置における撮像画像の説明図である。It is explanatory drawing of the captured image in the white line detection apparatus of FIG. 図1の白線検出装置においてエッジ処理した画像の説明図である。It is explanatory drawing of the image which edge-processed in the white line detection apparatus of FIG. 図1の白線検出装置における気象条件判断処理の説明図である。It is explanatory drawing of the weather condition judgment process in the white line detection apparatus of FIG. 図1の白線検出装置における気象条件判断処理の説明図である。It is explanatory drawing of the weather condition judgment process in the white line detection apparatus of FIG. 図1の白線検出装置において水平エッジ処理した画像の説明図である。It is explanatory drawing of the image which carried out the horizontal edge process in the white line detection apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…白線検出装置、2…撮像部、3…ECU、5…車両、20…道路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... White line detection apparatus, 2 ... Imaging part, 3 ... ECU, 5 ... Vehicle, 20 ... Road.

Claims (10)

道路を撮影した画像に基づいて前記道路に引かれた白線を検出する白線検出装置において、
前記画像内において影領域を設定する影領域設定手段と、
前記画像内における前記白線を検出するものであって、前記影領域においては前記影領域以外の領域と比べて前記白線が検出されやすいようにして前記白線検出を行う白線検出手段と、
を備え、
前記影領域設定手段は、太陽の位置に応じて前記画像内における影が延びる方向を推定し、前記画像から抽出したエッジ線の方向が前記影が延びる方向に一致する場合にそのエッジ線を影候補線とし、その影候補線に基づいて前記影領域を設定すること、
を特徴とする白線検出装置。
In the white line detection device for detecting a white line drawn on the road based on an image of the road,
A shadow area setting means for setting a shadow area in the image;
White line detection means for detecting the white line in the image, the white line detection means for detecting the white line so that the white line is more easily detected in the shadow area compared to an area other than the shadow area;
With
The shadow region setting means estimates a direction in which the shadow extends in the image according to the position of the sun, and if the direction of the edge line extracted from the image matches the direction in which the shadow extends, A candidate line and setting the shadow region based on the shadow candidate line;
A white line detection device characterized by the above.
前記影領域設定手段は、前記画像上に設定される白線の推定線と前記画像から抽出した水平エッジ線と交差する場合に、交差する水平エッジ線を影候補線として選択し、その影候補線に基づいて前記影領域の設定を行うこと、The shadow area setting means, when an estimated white line set on the image and a horizontal edge line extracted from the image intersect, selects the intersecting horizontal edge line as a shadow candidate line, and the shadow candidate line Setting the shadow area based on
を特徴とする請求項1に記載の白線検出装置。The white line detection device according to claim 1.
前記白線検出手段は、前記影候補線のエッジ点を消去した後に、前記白線の検出を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の白線検出装置。3. The white line detection device according to claim 1, wherein the white line detection unit detects the white line after erasing an edge point of the shadow candidate line. 4. 太陽の位置が所定の位置関係にある場合には、前記影領域の設定を行わないことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の白線検出装置。The white line detection device according to claim 1, wherein the shadow region is not set when the position of the sun is in a predetermined positional relationship. 車両が市街地を走行中でない場合には、前記影領域の設定を行わないことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の白線検出装置。The white line detection device according to claim 1, wherein the shadow region is not set when the vehicle is not traveling in an urban area. 日照のない天候である場合には、前記影領域の設定を行わないことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の白線検出装置。The white line detection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the shadow region is not set when the weather is not sunshine. 前記白線検出手段は、前記影領域における画像のコントラストを増大化して前記白線が検出されやすいようにすることを特徴とする請求項1に記載の白線検出装置。The white line detection device according to claim 1, wherein the white line detection unit increases the contrast of an image in the shadow region so that the white line is easily detected. 前記白線検出手段は、前記影領域において白線検出のためのしきい値を下げることにより前記白線が検出されやすいようにすることを特徴とする請求項1に記載の白線検出装置。The white line detection device according to claim 1, wherein the white line detection unit makes the white line easy to be detected by lowering a threshold value for white line detection in the shadow region. 前記白線検出手段は、前記影領域においてエッジに係る重みを大きくして前記白線が検出されやすいようにすることを特徴とする請求項1に記載の白線検出装置。The white line detection device according to claim 1, wherein the white line detection unit increases a weight related to an edge in the shadow region so that the white line is easily detected. 前記白線検出手段は、道路左右に引かれた白線のうち一方を検出した場合に、その一方の白線の検出結果に基づいて他方の白線の位置と角度の少なくとも一方を推定して白線検出を行うこと、The white line detecting means detects a white line by estimating at least one of the position and the angle of the other white line based on a detection result of the white line when one of white lines drawn on the left and right sides of the road is detected. thing,
を特徴とする請求項1、7〜10のいずれか一項に記載の白線検出装置。The white line detection device according to any one of claims 1 and 7 to 10.
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