JP5090313B2 - Road marking recognition device - Google Patents

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Description

本発明は、自車走行道路の路面を撮像した画像から特定の路面標示を認識する路面標示認識装置に関する。   The present invention relates to a road marking recognition device for recognizing a specific road marking from an image obtained by imaging a road surface of a host vehicle traveling road.

例えば、特許文献1には、撮像手段により撮像した画像から第1及び第2の路面標示を検出し、第1及び第2の路面標示の位置を算出して、相互の位置関係により第1及び第2の路面標示の認識性能を向上する手法が開示されている。   For example, in Patent Document 1, first and second road markings are detected from an image captured by an imaging unit, the positions of the first and second road markings are calculated, and the first and second road markings are calculated based on the mutual positional relationship. A method for improving the recognition performance of the second road marking is disclosed.

特開2007−52645号公報JP 2007-52645 A

しかしながら、前述した従来の技術では、路面標示が近傍に複数個存在しない場合には認識性能が向上しにくいといった問題がある。また、路面標示が掠れている場合や、天候、周辺の物体の影などによる悪条件が存在する場合には、期待される認識性能が得られない可能性がある。   However, the above-described conventional technique has a problem that the recognition performance is difficult to improve when a plurality of road markings are not present in the vicinity. In addition, when the road marking is drowned, or when there is an adverse condition due to weather, shadows of surrounding objects, etc., there is a possibility that the expected recognition performance cannot be obtained.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、天候や影などの時々刻々と変化する外乱の影響を低減し、路面標示を高精度に認識することができる路面標示認識装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to reduce the influence of disturbances that change from moment to moment such as weather and shadow, and to recognize road markings with high accuracy. It is to provide a road marking recognition device that can be used.

本発明の路面標示認識装置は、自車走行道路の路面を撮像した画像から特定の路面標示を認識するものであって、画像から路面標示が有する複数の特徴部位を検出して、固有度の高い特徴部位の検出自信度が予め設定された閾値よりも高いときは、路面標示を認識したと判定する。   The road marking recognition apparatus of the present invention recognizes a specific road marking from an image obtained by imaging the road surface of the own vehicle traveling road, detects a plurality of characteristic parts of the road marking from the image, When the detection confidence level of a high feature part is higher than a preset threshold value, it is determined that the road marking has been recognized.

本発明によれば、固有度の高い特徴部位が高い検出自信度で検出されていれば、検出対象の路面標示を認識したと判定するので、掠れや照明変動等、路面標示の一部が画像認識にとって困難な状況で撮像された場合でも路面標示を高精度に認識でき、誤認識を低減することができる。   According to the present invention, if a highly specific feature part is detected with high detection confidence, it is determined that the road marking to be detected is recognized. Even when the image is captured in a situation that is difficult for recognition, the road marking can be recognized with high accuracy, and erroneous recognition can be reduced.

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施例について説明する。
図1は、本実施例の機能ブロック図である。路面標示認識装置10は、画像処理装置11と、演算装置12と、主記憶装置13と、メモリ14を具備し、画像撮像装置1、車両情報取得装置2、カーナビゲーションシステム20、警報装置21が接続されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a functional block diagram of the present embodiment. The road marking recognition device 10 includes an image processing device 11, a calculation device 12, a main storage device 13, and a memory 14, and an image imaging device 1, a vehicle information acquisition device 2, a car navigation system 20, and an alarm device 21. It is connected.

画像処理装置11は、図示のように、画像撮像装置1により取得された画像データに対して画像処理を行い、特定の路面標示が有する複数の特徴部位を検出することができるように加工するための手段である。画像処理として、例えばテンプレートマッチング処理、ノイズ除去処理、エッジ検出処理、輝度調整処理が行われる。   As shown in the figure, the image processing apparatus 11 performs image processing on the image data acquired by the image capturing apparatus 1 and processes the image data so that a plurality of characteristic parts of a specific road marking can be detected. It is means of. As image processing, for example, template matching processing, noise removal processing, edge detection processing, and luminance adjustment processing are performed.

特徴部位とは、特定の路面標示が有する形状の一部を構成する特徴的な部分であって、例えば、その形状、幅、長さ、模様、色、輝度、又は、路面標示全体における当該部分の位置、大きさ、範囲等が特徴的であり、他の路面標示から識別可能な部分をいう。特徴部位には、物理的に離れているが組み合わせることによって他の路面標示から識別可能なものも含まれる。   A characteristic part is a characteristic part that constitutes a part of the shape of a specific road marking, for example, the shape, width, length, pattern, color, brightness, or the part in the entire road marking The position, size, range, etc. are characteristic and can be identified from other road markings. The characteristic portions include those that are physically separated but can be distinguished from other road markings by combining them.

演算装置12は、車両情報取得装置2から車両の速度やヨーレート、舵角といった車両情報を取得する。また、道幅や近傍に存在する道路標示の種類といった地図データ及び自車の位置をカーナビゲーションシステム20から取得する。   The calculation device 12 acquires vehicle information such as the vehicle speed, yaw rate, and steering angle from the vehicle information acquisition device 2. Further, the map data such as the road width and the type of road marking present in the vicinity and the position of the own vehicle are acquired from the car navigation system 20.

演算装置12は、これらの情報に基づいて路面標示を検出した場合、その結果に応じて、カーナビゲーションシステム20や警報装置21に路面標示の種類や自車からの距離を出力し、ユーザに警告を発する等の種々の制御を行う。   When the arithmetic device 12 detects the road marking based on the information, the arithmetic device 12 outputs the type of the road marking and the distance from the own vehicle to the car navigation system 20 and the alarm device 21 according to the result, and warns the user. Various controls such as emitting

主記憶装置13には、特定の路面標示が有する複数の特徴部位についての情報が格納されている(特徴部位情報格納手段)。例えば、各特徴部位の形状の情報としてテンプレート画像が格納され、また、各特徴部位の固有度の情報等が格納されている。特徴部位の固有度は、他の特徴部位の形状に類似するに応じて低い値になり、他の特徴部位の形状に類似していないほど高い値になるように設定されている。   The main storage device 13 stores information on a plurality of characteristic parts possessed by a specific road marking (feature part information storage means). For example, a template image is stored as information on the shape of each characteristic part, and information on the uniqueness of each characteristic part is stored. The uniqueness of the feature part is set to a low value as it resembles the shape of another feature part, and is set to a higher value as it is not similar to the shape of another feature part.

画像撮像装置1は、自車走行道路の路面を撮像する装置であり、例えばCCDカメラによって構成されており、自車の車両前部や車両後部に設置されている。車両情報取得装置2は、自車の走行速度、ヨーレート、舵角等の車両情報を取得するものであり、車両に搭載されたコントロールユニット内に構成されている。カーナビゲーションシステム20は、GPS機能により取得される自車位置情報と、ハードディスクやDVDなどの記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて目的地までの経路を表示し、車両を誘導するシステムである。   The image pickup device 1 is a device that picks up an image of the road surface of the own vehicle traveling road, and is configured by, for example, a CCD camera, and is installed at the front part or the rear part of the own vehicle. The vehicle information acquisition device 2 acquires vehicle information such as the traveling speed, yaw rate, and rudder angle of the host vehicle, and is configured in a control unit mounted on the vehicle. The car navigation system 20 is a system for guiding a vehicle by displaying a route to a destination based on own vehicle position information acquired by a GPS function and map information stored in a storage means such as a hard disk or a DVD. is there.

次に、図2のフローチャートを用いて、路面標示認識装置10が画像から特定の路面標示を認識する処理について説明する。図2は、路面標示認識装置10の動作例を示すフローチャートである。   Next, processing for recognizing a specific road marking from an image by the road marking recognition apparatus 10 will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 2 is a flowchart showing an operation example of the road marking recognition apparatus 10.

まず、ステップS1でカーナビゲーションシステム20からの情報を取得する。カーナビゲーションシステム20からは、周辺に存在する路面標示の種別と自車から路面標示までの大まかな距離についての情報を取得する。   First, in step S1, information from the car navigation system 20 is acquired. From the car navigation system 20, information on the types of road markings present in the vicinity and the rough distance from the vehicle to the road marking is acquired.

ステップS2では、カーナビゲーションシステム20から取得した情報から、車両近傍に特定の路面標示が存在するかの判定を行う。画像撮像装置1の撮像範囲内に特定の路面標示が存在する可能性がある場合は、かかる路面標示を検出対象の路面標示に設定して、ステップS3以降の検出処理を行う。なお、自車両周辺に検出対象の路面標示が明らかに存在しない場合は、検出処理を行わず、ステップS1へ戻る。   In step S <b> 2, it is determined from the information acquired from the car navigation system 20 whether a specific road marking exists in the vicinity of the vehicle. If there is a possibility that a specific road marking exists within the imaging range of the image capturing apparatus 1, the road marking is set as a road marking to be detected, and detection processing from step S3 is performed. If there is no obvious road marking to be detected around the host vehicle, the detection process is not performed and the process returns to step S1.

ステップS3では、車両情報取得装置2からの情報を取得する処理が行われる。車両情報取得装置2から取得する情報は、自車両の移動速度やヨーレート、ステアリングの舵角情報が含まれる。これらの車両情報は、検出対象の路面標示の認識率を向上させるために用いられる。   In step S3, a process for acquiring information from the vehicle information acquisition device 2 is performed. The information acquired from the vehicle information acquisition device 2 includes the moving speed and yaw rate of the host vehicle, and steering angle information of the steering. Such vehicle information is used to improve the recognition rate of the road marking to be detected.

ステップS4では、画像撮像装置1から画像データを取得し、デジタル画像としてメモリ14に転送する処理が行われる。このとき同時に、画像を取得した時刻がメモリ14に格納される。   In step S4, a process of acquiring image data from the image capturing apparatus 1 and transferring it to the memory 14 as a digital image is performed. At the same time, the time when the image is acquired is stored in the memory 14.

ステップS5では、検出対象の路面標示が有する複数の特徴部位を検出する特徴部位検出処理が行われる(第1検出手段)。画像処理装置11は、予め設定された検出条件(第1の検出条件)に基づいて画像処理を行う。検出条件は、主記憶装置13に記憶されており、例えば、画像処理フィルタ係数、テンプレートマッチング閾値、エッジ検出閾値、特徴の形状を判別する際の寸法誤差許容範囲などの各種パラメータによって設定されている。本実施例では、予め主記憶装置13に格納してある特徴部位のテンプレート画像を用いたテンプレートマッチングによって特徴部位の検出が行われる。   In step S5, a feature part detection process for detecting a plurality of feature parts included in the road marking to be detected is performed (first detection means). The image processing apparatus 11 performs image processing based on a preset detection condition (first detection condition). The detection condition is stored in the main storage device 13, and is set by various parameters such as an image processing filter coefficient, a template matching threshold value, an edge detection threshold value, and a dimensional error tolerance when determining a feature shape. . In this embodiment, the feature part is detected by template matching using the template image of the feature part stored in the main storage device 13 in advance.

図3は、画像処理装置11によって画像処理がなされる画像の模式図、図4は、本実施例で使用するテンプレート画像を示す図である。例えば、図3に示す路面標示30に対して、図4に示すテンプレート画像41、42、43を用いたテンプレートマッチングが行われ、路面標示の特徴部位31、32、33が検出される。なお、路面標示の特徴部位を検出する方法は、画像から特徴部位を取得できる方法であれば、テンプレートマッチング以外の方法でもよい。   FIG. 3 is a schematic diagram of an image subjected to image processing by the image processing apparatus 11, and FIG. 4 is a diagram illustrating a template image used in the present embodiment. For example, template matching using the template images 41, 42, and 43 shown in FIG. 4 is performed on the road marking 30 shown in FIG. 3, and the characteristic parts 31, 32, and 33 of the road marking are detected. The method for detecting the characteristic part of the road marking may be a method other than template matching as long as the characteristic part can be acquired from the image.

画像撮像装置1の設置位置や設置角度によって、検出対象となる路面標示が1フレームの画像には入らない場合には、複数フレームの画像に対して特徴部位の検出を行う。全ての特徴部位の検出処理が終了したらステップS6へ進む。   When the road marking to be detected does not fit in one frame image depending on the installation position and the installation angle of the image pickup apparatus 1, the characteristic part is detected for a plurality of frame images. When the detection process of all the characteristic parts is completed, the process proceeds to step S6.

特徴部位の検出を行う際、各特徴部位の検出自信度が設定される(第1検出自信度設定手段)。検出自信度とは、予め想定していた特徴部位の形状、色、輝度などの特徴と検出対象の特徴との類似度合いを示すものであり、予め主記憶装置13に格納してある特徴部位のテンプレート画像に類似した形状であるほど高い値を示す。   When detecting a feature part, the detection confidence level of each feature part is set (first detection confidence level setting means). The degree of detection confidence indicates the degree of similarity between a feature such as the shape, color, and brightness of a feature portion assumed in advance and the feature to be detected. A shape similar to the template image shows a higher value.

ステップS6では、各特徴部位に検出自信度を付与する処理が行われる。検出自信度は、各特徴部位に対してそれぞれに付与される。   In step S6, a process of assigning a detection confidence level to each feature part is performed. The degree of detection confidence is assigned to each feature part.

ステップS7では、全ての特徴部位が高い検出自信度で検出されているか否かを判断する処理が行われる。ここでは、ステップS6で付与された全ての特徴部位の検出自信度が予め設定された第1閾値よりも高いか否か、換言すると、ステップS6で付与された各特徴部位の検出自信度のうち、予め設定された第1閾値以下のものがあるか否かが判断される(第1判断手段)。そして、全ての特徴部位で第1閾値よりも高い検出自信度が付与されている場合は(ステップS7でYES)、画像から検出したものが検出対象の路面標示であると確定すべくステップ8に移行する。   In step S7, processing is performed to determine whether or not all feature parts have been detected with a high degree of detection confidence. Here, whether or not the detection confidence level of all the feature parts assigned in step S6 is higher than a preset first threshold, in other words, out of the detection confidence levels of the feature parts given in step S6. Then, it is determined whether or not there is a value equal to or lower than a preset first threshold value (first determination means). If all the feature parts are given detection confidence levels higher than the first threshold value (YES in step S7), the process proceeds to step 8 to determine that the detected object is the road marking to be detected. Transition.

一方、第1閾値よりも検出自信度が低い特徴部位が存在する場合には(ステップS7でNo)、検出対象の路面標示ではないものを誤って検出している可能性があるので、各特徴部位の固有度に応じた判断を行うべく、ステップS11以降に進む。   On the other hand, if there is a feature portion having a detection confidence level lower than the first threshold (No in step S7), there is a possibility that an object that is not the road marking to be detected is erroneously detected. In order to make a determination according to the uniqueness of the part, the process proceeds to step S11 and subsequent steps.

ステップS11では、全ての特徴部位に対して固有度を付与する処理が行われる。固有度は、特徴部位毎に予め定めてあり、他の特徴部位に類似していない特徴部位ほど、検出できた場合の誤認識の可能性が低いことから、固有度は高く設定されている。固有度が高い特徴部位は、一つの路面標示に複数存在してもよく、また、複数の特徴部位を組み合わせることで一つの重要な特徴部位としてもよい。   In step S11, a process of assigning uniqueness to all feature parts is performed. The uniqueness is determined in advance for each feature part, and the feature part that is not similar to the other feature parts has a low possibility of erroneous recognition when it can be detected. A plurality of characteristic parts with high uniqueness may exist in one road marking, or may be one important characteristic part by combining a plurality of characteristic parts.

図5は、検出対象の路面標示30を示す図、図6及び図7は、他の路面標示を示す図である。例えば、図5に示す路面標示30の特徴部位31は、図6(a)〜図6(c)に示すように、検出対象ではない他の路面標示61、62、63に、類似した特徴部位61a、62a、63aが存在し、誤認識の可能性があることから、固有度が低い値に設定されている。   FIG. 5 is a diagram showing a road marking 30 to be detected, and FIGS. 6 and 7 are diagrams showing other road markings. For example, the characteristic portion 31 of the road marking 30 shown in FIG. 5 is similar to the other road markings 61, 62, and 63 that are not detection targets, as shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c). Since 61a, 62a, 63a exist and there is a possibility of erroneous recognition, the uniqueness is set to a low value.

また、図5に示す路面標示30の特徴部位33は、図7に示すように、検出対象ではない他の路面標示64に、類似した特徴部位64aが存在し、誤認識の可能性があることから、固有度が低い値に設定されている。   Further, as shown in FIG. 7, the characteristic part 33 of the road marking 30 shown in FIG. 5 has a similar characteristic part 64a to another road marking 64 that is not a detection target, and there is a possibility of erroneous recognition. Therefore, the uniqueness is set to a low value.

一方、特徴部位32は、他の路面標示に、類似する特徴部位が存在しないので、このような形状を検出した場合には正確である可能性が大きく、特徴部位32の固有度は高い値に設定されている。   On the other hand, since there is no feature portion similar to other road markings, the feature portion 32 is likely to be accurate when such a shape is detected, and the uniqueness of the feature portion 32 has a high value. Is set.

ステップS12では、検出自信度の高い複数の特徴部位を組み合わせて固有度を判定する組み合わせ判定処理が行われる。例えば、図5に示す路面標示30の特徴部位31、33は、単体では、図6に示す他の路面標示61、62、63、図7に示す他の路面標示64を誤認識されるおそれがあり、固有度は低い値に設定されている。   In step S12, combination determination processing is performed to determine the uniqueness by combining a plurality of feature parts having high detection confidence levels. For example, the characteristic portions 31 and 33 of the road marking 30 shown in FIG. 5 may be misrecognized alone as other road markings 61, 62, and 63 shown in FIG. 6 and other road marking 64 shown in FIG. Yes, the uniqueness is set to a low value.

しかしながら、特徴部位31、33を組み合わせた形状は、誤認識する他の路面標示が存在せず、このような組み合わせた形状を検出した場合には正確である可能性が大きいことから、その固有度は高い値に設定されている。   However, the combination of the characteristic portions 31 and 33 does not have other road markings that are erroneously recognized, and is likely to be accurate when such a combined shape is detected. Is set to a high value.

従って、例えば単体で固有度が高い特徴部位32が掠れており、その形状を認識することが困難な場合でも、特徴部位31、33の組み合わせによって検出対象の路面標示であるか否かを正確に判定することができる。特徴部位の組み合わせのパターンとその固有度は、予め主記憶装置に予め格納されている。   Therefore, for example, even when the characteristic part 32 having a high degree of uniqueness is included and it is difficult to recognize its shape, it is accurately determined whether or not it is a road marking to be detected by the combination of the characteristic parts 31 and 33. Can be determined. The combination pattern of feature parts and the uniqueness thereof are stored in advance in the main storage device.

ステップS13では、固有度の高い特徴部位が高い自信度で検出されているか否かを判断する処理が行われる。ここでは、固有度の高い特徴部位の検出自信度が予め設定された第2閾値よりも高いか否かが判断される(第2判断手段)。   In step S13, processing is performed to determine whether or not a characteristic part with a high degree of uniqueness has been detected with a high degree of confidence. Here, it is determined whether or not the detection confidence level of a characteristic part having a high degree of uniqueness is higher than a preset second threshold value (second determination unit).

そして、固有度の高い特徴部位の検出自信度が第2閾値よりも高いと判断された場合は(ステップS13でYES)、検出対象の路面標示である可能性が高いので、固有度が低く且つ検出自信度が低い特徴部位の再検出処理を行うべく、ステップS14以降に移行する。一方、固有度が高い特徴部位の検出自信度が第2閾値以下の場合には(ステップS13でNO)、誤認識の可能性が否定できないため、再検出処理を行わず、ステップS1にもどる。   If it is determined that the detection confidence level of the characteristic part having a high degree of specificity is higher than the second threshold value (YES in step S13), since the possibility that the road marking is a detection target is high, the degree of specificity is low and In order to perform the re-detection process of the characteristic part having a low detection confidence level, the process proceeds to step S14 and subsequent steps. On the other hand, if the detection confidence level of the characteristic part having a high degree of uniqueness is less than or equal to the second threshold value (NO in step S13), the possibility of misrecognition cannot be denied, so the redetection process is not performed and the process returns to step S1.

ステップS14では、ステップS15の再検出処理における検出条件(第2の検出条件)をステップS5の検出処理における検出条件(第1の検出条件)よりも緩やかな条件に再設定する検出条件再設定処理が行われる。検出自信度が低い特徴部位は、掠れや汚れなどで形状が変化していたり、周辺の建物などの影がかかっているなどの悪条件が予想される。このような検出自信度が低い特徴部位を適切に検出するために、検出条件は基本的に外乱の影響を許容する方向に再設定される。テンプレートマッチングでは、類似度の許容閾値を低下させる。   In step S14, a detection condition resetting process for resetting the detection condition (second detection condition) in the redetection process in step S15 to a milder condition than the detection condition (first detection condition) in the detection process in step S5. Is done. A characteristic part with a low degree of detection confidence is expected to have an adverse condition such as a shape change due to drowning or dirt, or a shadow of a surrounding building. In order to appropriately detect such a characteristic part having a low detection confidence level, the detection condition is basically reset in a direction that allows the influence of disturbance. In template matching, the allowable threshold of similarity is lowered.

検出条件であるパラメータは、特徴部位の固有度や検出自信度から動的に変更してもよいし、固定値でもよい。パラメータを動的に変更する場合、例えば、固有度が高い部位の検出自信度が第1閾値よりも大幅に高いときは、検出対象の道路標示である可能性が高いため、低特徴部位を緩やかに判断する方向(外乱の影響を許容する方向)にパラメータを変更する。一方、固有度が高い部位の検出自信度が、第1閾値とほぼ同一の場合には、誤認識のおそれがあるので、低特徴部位を厳密に判断する方向にパラメータを変更する。   The parameter that is the detection condition may be dynamically changed based on the uniqueness of the characteristic part and the detection confidence level, or may be a fixed value. When the parameter is dynamically changed, for example, when the degree of detection confidence of a part with a high degree of specificity is significantly higher than the first threshold value, there is a high possibility that the road marking is a detection target. The parameter is changed in the direction to judge in (direction in which the influence of disturbance is allowed). On the other hand, if the degree of detection confidence of a part with a high degree of uniqueness is substantially the same as the first threshold, there is a risk of erroneous recognition, so the parameter is changed in a direction in which a low feature part is strictly determined.

ステップS15では、ステップS14で再設定された検出条件(第2の検出条件)を用いて画像から特徴部位を再検出する特徴部位再検出処理が行われる(第2検出手段)。これにより、ステップS5で検出された複数の特徴部位の中で検出自信度が高くなかった特徴部位、すなわち、固有度が低く且つステップS7で検出自信度が第1閾値以下であると判断された特徴部位は、第1の検出条件よりも緩やかな第2の検出条件に基づいて検出される。なお、画像処理と特徴部位の検出処理については、ステップS14で再設定された第2の検出条件を用いる以外は、ステップS5と同様であるのでその詳細な説明を省略する。   In step S15, a feature part re-detection process is performed to re-detect the feature part from the image using the detection condition (second detection condition) reset in step S14 (second detection unit). As a result, it is determined that the feature part of which the degree of detection confidence is not high among the plurality of feature parts detected in step S5, that is, the uniqueness is low and the degree of detection confidence is not more than the first threshold value in step S7. The characteristic part is detected based on a second detection condition that is gentler than the first detection condition. The image processing and the feature part detection processing are the same as in step S5 except that the second detection condition reset in step S14 is used, and thus detailed description thereof is omitted.

ステップS16では、ステップS15で再検出された特徴部位の検出自信度を算出して付与する処理が行われる(第2検出自信度設定手段)。外乱などの影響によりステップS5の検出処理(1度目の検出処理)では検出自信度が高くなかった特徴部位に関しては、多くの場合1度目より高い検出自信度が付与され、検出対象でない路面標示や全く異なる道路上の特徴であれば検出自信度はほとんど向上しない。従って、掠れや影などの外乱による誤認識を減少させることができるという効果が得られる。   In step S16, a process of calculating and assigning the detection confidence level of the feature part re-detected in step S15 is performed (second detection confidence level setting unit). For feature parts whose detection confidence level is not high in the detection process (first detection process) in step S5 due to the influence of disturbance or the like, in many cases, a detection confidence level higher than the first detection level is given. If the features are on completely different roads, the degree of detection confidence is hardly improved. Therefore, it is possible to reduce misrecognition due to disturbances such as drowning and shadows.

次に、ステップS17では、ステップS15の特徴部位再検出処理により検出された全ての特徴部位が高い検出自信度で検出されているか否かを判断する処理が行われる。ここでは、ステップS16で付与された全ての特徴部位の検出自信度が予め定めた第3閾値よりも高いか否か、換言すると、ステップS16で付与された各特徴部位の検出自信度のうち、予め設定された第3閾値以下のものがあるか否かが判断される(第3判断手段)。   Next, in step S17, processing is performed to determine whether or not all feature parts detected by the feature part re-detection process in step S15 have been detected with a high degree of detection confidence. Here, whether or not the detection confidence level of all the feature parts assigned in step S16 is higher than a predetermined third threshold, in other words, among the detection confidence levels of the feature parts given in step S16, It is determined whether or not there is a value equal to or smaller than a preset third threshold value (third determining means).

そして、全ての特徴部位で第3閾値より高い検出自信度が付与されている場合は(ステップS17でYES)、画像から検出したものが検出対象の路面標示であると確定すべくステップS8に移行する。一方、第3閾値よりも検出自信度が低い特徴部位がなお存在する場合には(ステップS17でNO)、検出対象の路面標示ではないものを誤って検出していると判定し、検出処理を続行せず、ステップS1に戻る。   Then, if the detection confidence level higher than the third threshold is given to all the characteristic portions (YES in step S17), the process proceeds to step S8 to determine that the detection from the image is the road marking to be detected. To do. On the other hand, if there is still a feature portion having a detection confidence level lower than the third threshold (NO in step S17), it is determined that an object that is not the road marking to be detected is erroneously detected, and the detection process is performed. Return to step S1 without continuing.

ステップS8では、検出対象の路面標示を認識したと判定する認識判定処理を行う(認識判定手段)。そして、ステップS9で自車から路面標示までの相対位置を算出する処理が行われ、ステップS10で路面標示の検出結果をカーナビゲーションシステム20や警報装置21に出力する処理が行われる。   In step S8, recognition determination processing is performed to determine that the road marking to be detected has been recognized (recognition determination means). And the process which calculates the relative position from the own vehicle to a road marking is performed at step S9, and the process which outputs the detection result of a road marking to the car navigation system 20 or the warning device 21 is performed at step S10.

本実施例のように、検出対象の路面標示として「横断歩道あり」を検出した場合であれば、前方に横断歩道があることをユーザに警告することができる。「横断歩道」や「一時停止線」が前方の画像データから検出された場合、減速がなければ警告を行う。また、「最高速度」が検出された場合は、車両情報取得装置2から取得した車速と比較し、必要に応じて警告を行うことができるといった効果が得られる。   As in the present embodiment, if “with a pedestrian crossing” is detected as the road marking to be detected, the user can be warned that there is a pedestrian crossing ahead. If a “pedestrian crossing” or “temporary stop line” is detected from the image data ahead, a warning is given if there is no deceleration. Further, when the “maximum speed” is detected, the vehicle speed acquired from the vehicle information acquisition device 2 is compared with the effect that a warning can be given as necessary.

本実施例によれば、特徴部位検出処理によって全ての特徴部位を高い検出自信度で検出できた場合には、検出対象の路面標示を認識することができたと判定する。一方、掠れや照明変動等の撮像条件により、全特徴部位を高い検出自信度で検出できなかった場合には、各特徴部位の固有度と検出自信度に基づいて認識信頼度を評価する。   According to the present embodiment, when all feature parts can be detected with high detection confidence by the feature part detection process, it is determined that the road marking to be detected can be recognized. On the other hand, when all the feature parts cannot be detected with a high degree of detection confidence due to imaging conditions such as blurring and illumination fluctuations, the recognition reliability is evaluated based on the uniqueness and detection confidence of each feature part.

例えば固有度の高い特徴部位が高い検出度で検出されている場合には、特定の路面標示である可能性が高いので、検出条件を最適なものに変更して再検出処理を行い、各特徴部位の検出結果から路面標示全体の検出結果を判定する。従って、掠れや影などの外乱による誤認識を減少させることができる。一方、固有度の高い特徴部位が高い検出自信度で検出されていない場合には、検出対象の路面標示ではないものを誤って検出している可能性があるので、認識処理を中止する。   For example, if a highly specific feature part is detected with a high degree of detection, there is a high possibility that it is a specific road marking, so the detection conditions are changed to the optimal one, and re-detection processing is performed. The detection result of the entire road marking is determined from the detection result of the part. Accordingly, it is possible to reduce misrecognition due to disturbances such as drowning and shadows. On the other hand, if a characteristic part with a high degree of uniqueness is not detected with a high degree of detection confidence, there is a possibility that an object that is not a road marking to be detected is erroneously detected, so the recognition process is stopped.

また、検出自信度の高い複数の特徴部位を組み合わせて固有度を判定する組み合わせ判定処理を行うので、検出対象の路面標示を特定できるような特徴部位の組み合わせが検出されていた場合には、検出対象の路面標示である可能性が非常に高く、検出対象の路面標示を認識することができたと判定することができる。路面標示は、複数の特徴部位とそれらを連結する白線によって構成される。十分な検出自信度で検出対象の特徴部位を検出することができない場合には、認識判定は行わない。   In addition, since combination determination processing is performed to determine the uniqueness by combining a plurality of feature parts having high detection confidence levels, if a combination of feature parts that can identify a road marking to be detected is detected, detection is performed. It is very likely that the target road marking is present, and it can be determined that the detection target road marking has been recognized. The road marking is composed of a plurality of characteristic portions and white lines connecting them. If it is not possible to detect a feature part to be detected with a sufficient degree of detection confidence, recognition determination is not performed.

なお、本発明は、上述の実施例の内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。   In addition, this invention is not limited to the content of the above-mentioned Example, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

本実施例の機能ブロック図。The functional block diagram of a present Example. 本実施例の動作例を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation example of a present Example. 画像の模式図。The schematic diagram of an image. 本実施例で使用するテンプレート画像を示す図。The figure which shows the template image used in a present Example. 検出対象の路面標示を示す図Diagram showing road markings to be detected 他の路面標示を示す図。The figure which shows other road markings. 他の路面標示を示す図。The figure which shows other road markings.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像撮像装置
2 車両情報取得装置
10 路面標示認識装置
11 画像処理装置
12 演算装置
13 主記憶装置
14 メモリ
30 検出対象の路面標示
31、32、33 特徴部位
41、42、43 テンプレート画像
61、62、63、64 他の路面標示
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pick-up device 2 Vehicle information acquisition device 10 Road surface recognition device 11 Image processing device 12 Arithmetic device 13 Main storage device 14 Memory 30 Road surface indications 31, 32, 33 to be detected 41, 42, 43 Template images 61, 62 , 63, 64 Other road markings

Claims (9)

自車走行道路の路面を撮像した画像から特定の路面標示を認識する路面標示認識装置であって、
予め設定された第1の検出条件に基づいて前記画像から前記路面標示が有する複数の特徴部位を検出する第1検出手段と、
該第1検出手段により前記複数の特徴部位を検出した際の各特徴部位の検出自信度を設定する第1検出自信度設定手段と、
該第1検出自信度設定手段により設定した前記複数の特徴部位の検出自信度のうち、予め設定された第1閾値以下のものがあるか否かを判断する第1判断手段と、
該第1判断手段により前記第1閾値以下のものがあると判断された場合に前記複数の特徴部位の中で固有度の高い特徴部位の検出自信度が予め設定された第2閾値よりも高いか否かを判断する第2判断手段と、
該第2判断手段によって前記固有度の高い特徴部位の検出自信度が前記第2閾値よりも高いと判断された場合に、前記固有度の高い特徴部位の検出自信度に応じて設定された第2の検出条件を用いて前記画像から前記路面標示が有する複数の特徴部位を検出する第2検出手段と、
該第2検出手段により検出された特徴部位の検出自信度に基づいて前記路面標示を認識したと判定する認識判定手段と、
を有することを特徴とする路面標示認識装置。
A road marking recognition device for recognizing a specific road marking from an image obtained by imaging a road surface of a vehicle traveling road,
First detection means for detecting a plurality of characteristic parts of the road marking from the image based on a first detection condition set in advance;
First detection confidence level setting means for setting a detection confidence level of each feature part when the plurality of feature parts are detected by the first detection means;
First determination means for determining whether or not there is a pre-set first threshold value among the detection confidence degrees of the plurality of characteristic parts set by the first detection confidence level setting means;
In the case where the first determination means determines that there is one below the first threshold, the degree of detection confidence of the characteristic part having a high uniqueness among the plurality of characteristic parts is higher than a preset second threshold Second judging means for judging whether or not,
When the second determination means determines that the detection confidence level of the characteristic part having a high degree of specificity is higher than the second threshold value, a second value set according to the detection confidence level of the characteristic part having a high degree of specificity. Second detection means for detecting a plurality of characteristic parts of the road marking from the image using the detection condition of 2;
Recognition determination means for determining that the road marking has been recognized based on the degree of detection confidence of the characteristic part detected by the second detection means ;
A road marking recognition apparatus characterized by comprising:
自車走行道路の路面を撮像した画像から特定の路面標示を認識する路面標示認識装置であって、
予め設定された第1の検出条件に基づいて前記画像から前記路面標示が有する複数の特徴部位を検出する第1検出手段と、
該第1検出手段により前記複数の特徴部位を検出した際の各特徴部位の検出自信度を設定する第1検出自信度設定手段と、
該第1検出自信度設定手段により設定した前記複数の特徴部位の検出自信度のうち、予め設定された第1閾値以下のものがあるか否かを判断する第1判断手段と、
該第1判断手段により前記第1閾値以下のものがあると判断された場合に前記複数の特徴部位の中で固有度の高い特徴部位の検出自信度が予め設定された第2閾値よりも高いか否かを判断する第2判断手段と、
該第2判断手段により前記第2閾値よりも高いと判断された場合に前記第1の検出条件よりも緩やかな第2の検出条件に基づいて前記画像から前記路面標示が有する複数の特徴部位を検出する第2検出手段と、
該第2検出手段により前記複数の特徴部位を検出した際の各特徴部位の検出自信度を設定する第2検出自信度設定手段と、
該第2検出自信度設定手段により設定した前記複数の特徴部位の検出自信度のうち、予め設定された第3閾値以下のものがあるか否かを判断する第3判断手段と、
該第3判断手段によって前記第3閾値以下のものがなく全ての特徴部位の検出自信度が前記第3閾値よりも高いと判断された場合に前記路面標示を認識したと判定する認識判定手段と、
を有することを特徴とする路面標示認識装置。
A road marking recognition device for recognizing a specific road marking from an image obtained by imaging a road surface of a vehicle traveling road,
First detection means for detecting a plurality of characteristic parts of the road marking from the image based on a first detection condition set in advance;
First detection confidence level setting means for setting a detection confidence level of each feature part when the plurality of feature parts are detected by the first detection means;
First determination means for determining whether or not there is a pre-set first threshold value among the detection confidence degrees of the plurality of characteristic parts set by the first detection confidence level setting means;
In the case where the first determination means determines that there is one below the first threshold, the degree of detection confidence of the characteristic part having a high uniqueness among the plurality of characteristic parts is higher than a preset second threshold Second judging means for judging whether or not,
A plurality of characteristic portions of the road marking from the image based on a second detection condition that is gentler than the first detection condition when the second determination means determines that the value is higher than the second threshold. Second detecting means for detecting;
Second detection confidence level setting means for setting a detection confidence level of each feature part when the plurality of feature parts are detected by the second detection means;
Third determination means for determining whether or not there is a pre-set third threshold value or less among the detection confidence degrees of the plurality of characteristic parts set by the second detection confidence level setting means;
A recognition determination means for determining that the road marking has been recognized when it is determined by the third determination means that there is no one below the third threshold and the detection confidence level of all feature parts is higher than the third threshold; ,
A road marking recognition apparatus characterized by comprising:
前記路面標示が有する複数の特徴部位について該各特徴部位の形状の情報を格納する特徴部位情報格納手段を有し、
前記第1検出手段及び前記第2検出手段は、前記特徴部位情報格納手段に格納された前記各特徴部位の形状の情報を用いて前記画像から前記複数の特徴部位を検出することを特徴とする請求項に記載の路面標示認識装置。
A feature part information storage means for storing information on the shape of each feature part for a plurality of feature parts of the road marking;
The first detection unit and the second detection unit detect the plurality of feature parts from the image using information on the shape of each feature part stored in the feature part information storage unit. The road marking recognition apparatus according to claim 2 .
前記特徴部位情報格納手段は、前記特徴部位の形状の情報としてテンプレート画像を格納し、
前記第1検出手段及び第2検出手段は、前記テンプレート画像を用いたテンプレートマッチングによって前記特徴部位を検出することを特徴とする請求項に記載の路面標示認識装置。
The characteristic part information storage means stores a template image as information on the shape of the characteristic part,
The road marking recognition apparatus according to claim 2 , wherein the first detection unit and the second detection unit detect the characteristic part by template matching using the template image.
前記第1検出自信度設定手段は、前記第1検出手段により検出した特徴部位の形状が前記テンプレート画像に類似した形状であるほど高い値の検出自信度を設定し、
前記第2検出自信度設定手段は、前記第2検出手段により検出した特徴部位の形状が前記テンプレート画像に類似した形状であるほど高い値の検出自信度を設定することを特徴とする請求項に記載の路面標示認識装置。
The first detection confidence level setting unit sets a higher detection confidence level as the shape of the characteristic part detected by the first detection unit is similar to the template image,
It said second detection confidence level setting means, according to claim, characterized in that the shape of the characteristic part detected by the second detection means sets the detection confidence of the higher value is in a similar shape to the template image 4 The road marking recognition device described in 1.
前記路面標示が有する複数の特徴部位について該各特徴部位の固有度の情報を格納する特徴部位情報格納手段を有し、
前記第2判断手段は、前記第1検出自信度設定手段により設定された前記各特徴部位の検出自信度が予め設定された第2閾値よりも高いか否かを、前記特徴部位情報格納手段に格納された前記特徴部位の固有度の情報を用いて判断し、
前記第3判断手段は、前記第2検出自信度設定手段により設定された前記各特徴部位の検出自信度が予め設定された第3閾値よりも高いか否かを、前記特徴部位情報格納手段に格納された前記特徴部位の固有度の情報を用いて判断することを特徴とする請求項に記載の路面標示認識装置。
Characteristic part information storage means for storing information on the uniqueness of each characteristic part for a plurality of characteristic parts of the road marking,
The second determination unit determines whether or not the feature part information storage unit determines whether or not the detection confidence degree of each feature part set by the first detection confidence degree setting part is higher than a second threshold value set in advance. Judging by using the stored information on the uniqueness of the characteristic part,
The third determining means determines whether or not the feature part information storing means determines whether or not the detection confidence degree of each feature part set by the second detection confidence degree setting means is higher than a preset third threshold value. The road marking recognition apparatus according to claim 2 , wherein the determination is made by using the stored information on the uniqueness of the characteristic part.
前記特徴部位の固有度は、他の特徴部位の形状に類似するに応じて低い値になり、他の特徴部位の形状に類似していないほど高い値になるように設定されていることを特徴とする請求項に記載の路面標示認識装置。 The uniqueness of the characteristic part is set to be a low value according to similarity to the shape of another characteristic part, and to a higher value as it is not similar to the shape of another characteristic part. The road marking recognition apparatus according to claim 6 . 前記第2の検出条件は、前記第1の検出条件よりも外乱の影響を許容する側に設定されていることを特徴とする請求項2から請求項7のいずれか一つに記載の路面標示認識装置。 The road marking according to any one of claims 2 to 7 , wherein the second detection condition is set on a side that allows an influence of disturbance more than the first detection condition. Recognition device. 前記第2の検出条件は、前記固有度の高い特徴部位の検出自信度に応じて設定されることを特徴とする請求項2から請求項7のいずれか一つに記載の路面標示認識装置。The road marking recognition apparatus according to any one of claims 2 to 7, wherein the second detection condition is set according to a degree of detection confidence of the characteristic part having a high degree of uniqueness.
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