JP5321281B2 - 通路検出プログラム、通路検出装置及び方法 - Google Patents
通路検出プログラム、通路検出装置及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5321281B2 JP5321281B2 JP2009150246A JP2009150246A JP5321281B2 JP 5321281 B2 JP5321281 B2 JP 5321281B2 JP 2009150246 A JP2009150246 A JP 2009150246A JP 2009150246 A JP2009150246 A JP 2009150246A JP 5321281 B2 JP5321281 B2 JP 5321281B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- area
- path
- small
- voting
- input image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
f(F、H、C、A)=K1・F+K2・H+K3・C+K4・A …(2)
図1は、本実施形態に係る通路検出装置1の機能ブロック図である。本実施形態に係る通路検出装置1は、例えばPC(Personal Computer)であり、A/Dコンバータ10、記憶装置20、画像処理装置30及びRAM(Random Access Memory)40から構成されている。このような通路検出装置1は、例えば災害救助車両や工事車両等の特殊車両に搭載されており、車両の進行方向を撮影する車載カメラ(図示省略)から入力される画像信号(入力画像)を基に轍などの不整地上に存在する通路を検出し、その通路検出結果を車両の運転状態を統合制御する運転制御装置(図示省略)に出力するものである。
なお、nの値は入力画像の解像度や画像処理装置30の処理能力に応じて適宜変更すれば良いが、例えばデジタル処理を考慮して8の倍数である32〜96の範囲で設定することが望ましい。
なお、これらフィルタリング処理、テクスチャ方向特定処理、強エッジ領域抽出処理、投票処理、消失点特定処理及び小領域分割処理の詳細については後述する。
具体的には、この小領域選別部30bは、複数の小領域の各々に与えられた通路候補パラメータに基づいて、通路領域の一部である可能性の高い小領域を通路候補領域とし、通路領域の一部である可能性の低い小領域を非通路候補領域とする一方、通路候補領域によって一部または全部を囲まれた非通路候補領域の通路候補パラメータの値を高くすることで当該非通路候補領域を通路候補領域に変更し、また、他の通路候補領域から孤立した位置に存在する通路候補領域の通路候補パラメータの値を低くすることで当該通路候補領域を非通路候補領域に変更する。なお、このような小領域選別部30bによる小領域の選別処理(ノイズフィルタリング処理)の詳細については後述する。
具体的には、この通路領域推定部30cは、通路候補領域のグループ化により得られる領域群の各々について、領域群に入力画像における奥行き方向の手前側の領域が含まれるか否かを示す第1変数F及び当該第1変数Fに乗算すべき第1重み係数K1と、領域群の奥行き方向の長さを示す第2変数H及び当該第2変数に乗算すべき第2重み係数K2と、領域群に含まれる通路候補パラメータの値が最も大きな通路候補領域の数を示す第3変数C及び当該第3変数に乗算すべき第3重み係数K3と、領域群の総面積を示す第4変数A及び当該第4変数に乗算すべき第4重み係数K4とから構成される下記(2)式によって表される評価関数f(F、H、C、A)の値を求め、その値が最も大きい領域群を入力画像に含まれる通路領域として選択する。
f(F、H、C、A)=K1・F+K2・H+K3・C+K4・A …(2)
なお、このような通路領域推定部30cによる通路領域の推定処理の詳細については後述する。
具体的には、この中心線推定部30dは、入力画像を奥行き方向に沿って複数に分割して得られる分割領域の各々について重心を求め、最も手前側の分割領域の重心を起点として各分割領域毎に消失点に向かう直線を引くことで仮の中心線を作成すると共に仮の中心線と各重心との間の距離の2乗和を算出し、さらに、入力画像の水平方向に沿って起点をずらしながら複数の仮の中心線を作成すると共に複数の仮の中心線の各々について各重心との間の距離の2乗和を算出し、これら2乗和の値が最も小さい仮の中心線を通路領域の中心線として選択する。なお、このような中心線推定部30dによる中心線の推定処理の詳細については後述する。
RAM40は、画像処理装置30が各種画像処理を実行する上で必要なデータや、上記の入力画像データを一時的に記憶するために使用される書換え可能な揮発性メモリである。
(1)その小領域のY方向(縦方向)インデックスIdy
(2)その小領域のX方向(横方向)インデックスIdx
(3)その小領域の消失点座標
(4)その小領域の通路検出強度(通路候補パラメータ:0、1、2のいずれかの数値)
(5)その小領域の上下端座標
なお、上述したステップS1〜S6の処理は、本実施形態における小領域形成工程に相当する。
通路候補追加条件:
(a or b)+ c + d + (e or f) ≧ 3
且つ
処理対象の小領域Wの通路検出強度が「0」
ここで、a〜fは、6つの小領域a〜fの通路検出強度が「1」以上の時に「1」、通路検出強度が「0」の時に「0」となる変数である。また、(a or b)は、aかbの少なくとも一方が「1」以上の時に「1」、両方が「0」の時に「0」となる論理式である。
通路候補削除条件:
a=0 且つ b=0 且つ e=0 且つ f=0
または
c=0 且つ d=0
なお、上述したステップS7の処理は、本実施形態における小領域選別工程に相当する。
(1)周囲にクラスタIDを持った小領域が無い場合、新しいクラスタIDを与える(図16(a)参照)。
(2)周囲にクラスタIDを持った小領域が1つ存在する場合、それと同じクラスタIDを与える(図16参照)。
(3)周囲にクラスタIDを持った領域が2つ以上存在する場合、最も若い番号のクラスタIDを与え、これらのクラスタIDが同一のものであると記録しておく(図16(b)参照)。
f(F、H、C、A)=10000F+1000H+50C+A …(3)
なお、上述したステップS8〜S9の処理は、本実施形態における通路領域推定工程に相当する。
(1)上記実施形態では、小領域選別部30bによって小領域を通路候補領域(通路検出強度が「1」以上の小領域)とそれ以外の非通路候補領域(通路検出強度が「0」の小領域)とに選別する、つまりノイズフィルタリング処理を行う場合を例示して説明したが、この小領域選別部30b(小領域選別機能)を必ずしも設ける必要はない。つまり、小領域形成部30aによって通路候補パラメータ(通路検出強度)を与えられた小領域を形成した後、通路領域推定部30cによって通路領域の一部である可能性が高い小領域(通路検出強度が「1」以上の小領域)を通路候補領域とし、隣接する通路候補領域をグループ化(クラスタリング処理)することで得られる領域群(クラスタ)の内、最も通路らしいクラスタを入力画像に含まれる通路領域として選択するようにしても良い。
Claims (14)
- 入力画像のデータに基づいて、前記入力画像に含まれる通路領域を推定するために必要な通路推定情報として前記通路領域の一部である可能性の高さを示す通路候補パラメータが与えられた複数の小領域を前記入力画像中に形成する小領域形成機能と、
前記複数の小領域の各々に与えられた前記通路候補パラメータに基づいて、前記通路領域の一部である可能性が高い小領域を通路候補領域とし、隣接する前記通路候補領域をグループ化することで得られる領域群の内、最も通路らしい領域群を前記入力画像に含まれる通路領域として選択する通路領域推定機能と、
をコンピュータに実現させ、
前記小領域形成機能は、前記小領域に含まれる画素から、消失点を向いているテクスチャ方向を有する画素を有効投票画素として抽出し、前記小領域における前記有効投票画素の比率に基づいて前記通路候補パラメータを決定する
ことを特徴とする通路検出プログラム。 - 入力画像のデータに基づいて、前記入力画像に含まれる通路領域を推定するために必要な通路推定情報として前記通路領域の一部である可能性の高さを示す通路候補パラメータが与えられた複数の小領域を前記入力画像中に形成する小領域形成機能と、
前記複数の小領域の各々に与えられた前記通路候補パラメータに基づいて、前記複数の小領域を通路候補領域とそれ以外の非通路候補領域とに選別する小領域選別機能と、
前記小領域選別機能による選別結果に基づいて、隣接する前記通路候補領域をグループ化することで得られる領域群の内、最も通路らしい領域群を前記入力画像に含まれる通路領域として選択する通路領域推定機能と、
をコンピュータに実現させ、
前記小領域形成機能は、前記小領域に含まれる画素から、消失点を向いているテクスチャ方向を有する画素を有効投票画素として抽出し、前記小領域における前記有効投票画素の比率に基づいて前記通路候補パラメータを決定する
ことを特徴とする通路検出プログラム。 - 前記小領域形成機能は、
記憶装置から読み出した方向パラメータの異なる複数の空間周波数フィルタを用いて前記入力画像における通路検出対象領域をフィルタリングすることにより、前記通路検出対象領域についての各方向の強度分布データを生成するフィルタリング処理と、
前記フィルタリング処理によって生成された前記強度分布データを基に前記通路検出対象領域における各画素の模様方向を特定する模様方向特定処理と、
前記通路検出対象領域を奥行き方向に沿って複数に分割して得られる分割領域毎に、前記分割領域における各画素のそれぞれを投票元画素として選択し、前記投票元画素を起点としてその模様方向に平行な直線上に存在する画素、または前記投票元画素を起点としてその模様方向に沿うように設定された投票対象領域に含まれる画素に対して投票を行う投票処理と、
前記分割領域毎に、前記投票処理による投票結果を基に投票回数が最も大きい画素を消失点として特定する消失点特定処理と、
前記分割領域毎に、前記消失点を頂点とする領域を複数の前記小領域に分割し、各小領域の各々に対して、前記小領域に含まれる前記消失点の投票元画素である前記有効投票画素の比率を基に決定した前記通路候補パラメータを与える小領域分割処理と、
を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の通路検出プログラム。 - 入力画像のデータに基づいて、前記入力画像に含まれる通路領域を推定するために必要な通路推定情報として前記通路領域の一部である可能性の高さを示す通路候補パラメータが与えられた複数の小領域を前記入力画像中に形成する小領域形成部と、
前記複数の小領域の各々に与えられた前記通路候補パラメータに基づいて、前記通路領域の一部である可能性が高い小領域を通路候補領域とし、隣接する前記通路候補領域をグループ化することで得られる領域群の内、最も通路らしい領域群を前記入力画像に含まれる通路領域として選択する通路領域推定部と、
を備え、
前記小領域形成部は、前記小領域に含まれる画素から、消失点を向いているテクスチャ方向を有する画素を有効投票画素として抽出し、前記小領域における前記有効投票画素の比率に基づいて前記通路候補パラメータを決定する
ことを特徴とする通路検出装置。 - 入力画像のデータに基づいて、前記入力画像に含まれる通路領域を推定するために必要な通路推定情報として前記通路領域の一部である可能性の高さを示す通路候補パラメータが与えられた複数の小領域を前記入力画像中に形成する小領域形成部と、
前記複数の小領域の各々に与えられた前記通路候補パラメータに基づいて、前記複数の小領域を通路候補領域とそれ以外の非通路候補領域とに選別する小領域選別部と、
前記小領域選別部による選別結果に基づいて、隣接する前記通路候補領域をグループ化することで得られる領域群の内、最も通路らしい領域群を前記入力画像に含まれる通路領域として選択する通路領域推定部と、
を備え、
前記小領域形成部は、前記小領域に含まれる画素から、消失点を向いているテクスチャ方向を有する画素を有効投票画素として抽出し、前記小領域における前記有効投票画素の比率に基づいて前記通路候補パラメータを決定する
ことを特徴とする通路検出装置。 - 方向パラメータの異なる複数の空間周波数フィルタを予め記憶する記憶部を備え、
前記小領域形成部は、
前記記憶部から読み出した方向パラメータの異なる複数の空間周波数フィルタを用いて前記入力画像における通路検出対象領域をフィルタリングすることにより、前記通路検出対象領域についての各方向の強度分布データを生成するフィルタリング処理と、
前記フィルタリング処理によって生成された前記強度分布データを基に前記通路検出対象領域における各画素の模様方向を特定する模様方向特定処理と、
前記通路検出対象領域を奥行き方向に沿って複数に分割して得られる分割領域毎に、前記分割領域における各画素のそれぞれを投票元画素として選択し、前記投票元画素を起点としてその模様方向に平行な直線上に存在する画素、または前記投票元画素を起点としてその模様方向に沿うように設定された投票対象領域に含まれる画素に対して投票を行う投票処理と、
前記分割領域毎に、前記投票処理による投票結果を基に投票回数が最も大きい画素を消失点として特定する消失点特定処理と、
前記分割領域毎に、前記消失点を頂点とする領域を複数の前記小領域に分割し、各小領域の各々に対して、前記小領域に含まれる前記消失点の投票元画素である前記有効投票画素の比率を基に決定した前記通路候補パラメータを与える小領域分割処理と、
を行うことを特徴とする請求項4または5に記載の通路検出装置。 - 入力画像のデータに基づいて、前記入力画像に含まれる通路領域を推定するために必要な通路推定情報として前記通路領域の一部である可能性の高さを示す通路候補パラメータが与えられた複数の小領域を前記入力画像中に形成する小領域形成工程と、
前記複数の小領域の各々に与えられた前記通路候補パラメータに基づいて、前記通路領域の一部である可能性が高い小領域を通路候補領域とし、隣接する前記通路候補領域をグループ化することで得られる領域群の内、最も通路らしい領域群を前記入力画像に含まれる通路領域として選択する通路領域推定工程と、
を有し、
前記小領域形成工程は、前記小領域に含まれる画素から、消失点を向いているテクスチャ方向を有する画素を有効投票画素として抽出し、前記小領域における前記有効投票画素の比率に基づいて前記通路候補パラメータを決定する
ことを特徴とする通路検出方法。 - 入力画像のデータに基づいて、前記入力画像に含まれる通路領域を推定するために必要な通路推定情報として前記通路領域の一部である可能性の高さを示す通路候補パラメータが与えられた複数の小領域を前記入力画像中に形成する小領域形成工程と、
前記複数の小領域の各々に与えられた前記通路候補パラメータに基づいて、前記複数の小領域を通路候補領域とそれ以外の非通路候補領域とに選別する小領域選別工程と、
前記小領域選別工程による選別結果に基づいて、隣接する前記通路候補領域をグループ化することで得られる領域群の内、最も通路らしい領域群を前記入力画像に含まれる通路領域として選択する通路領域推定工程と、
を有し、
前記小領域形成工程は、前記小領域に含まれる画素から、消失点を向いているテクスチャ方向を有する画素を有効投票画素として抽出し、前記小領域における前記有効投票画素の比率に基づいて前記通路候補パラメータを決定する
ことを特徴とする通路検出方法。 - 前記小領域選別工程では、前記複数の小領域の各々に与えられた前記通路候補パラメータに基づいて、前記通路領域の一部である可能性の高い小領域を前記通路候補領域とし、前記通路領域の一部である可能性の低い小領域を前記非通路候補領域とする一方、前記通路候補領域によって一部または全部を囲まれた非通路候補領域の通路候補パラメータの値を高くすることで当該非通路候補領域を通路候補領域に変更し、また、他の通路候補領域から孤立した位置に存在する通路候補領域の通路候補パラメータの値を低くすることで当該通路候補領域を非通路候補領域に変更することを特徴とする請求項8記載の通路検出方法。
- 前記通路領域推定工程では、前記通路候補領域のグループ化により得られる領域群の内、前記入力画像における奥行き方向の手前側の領域が含まれる領域群を前記入力画像に含まれる通路領域として選択することを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載の通路検出方法。
- 前記通路領域推定工程では、前記通路候補領域のグループ化により得られる領域群の各々について、前記領域群に前記入力画像における奥行き方向の手前側の領域が含まれるか否かを示す第1変数F及び当該第1変数Fに乗算すべき第1重み係数K1と、前記領域群の奥行き方向の長さを示す第2変数H及び当該第2変数に乗算すべき第2重み係数K2と、前記領域群に含まれる通路候補パラメータの値が最も大きな通路候補領域の数を示す第3変数C及び当該第3変数に乗算すべき第3重み係数K3と、前記領域群の総面積を示す第4変数A及び当該第4変数に乗算すべき第4重み係数K4とから構成される下記(2)式によって表される評価関数f(F、H、C、A)の値を求め、その値が最も大きい領域群を前記入力画像に含まれる通路領域として選択することを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載の通路検出方法。
f(F、H、C、A)=K1・F+K2・H+K3・C+K4・A …(2) - 前記通路領域推定工程によって選択された前記通路領域の中心線を推定する中心線推定工程を有することを特徴とする請求項7〜11のいずれか一項に記載の通路検出方法。
- 前記中心線推定工程では、前記入力画像を奥行き方向に沿って複数に分割して得られる分割領域の各々について重心を求め、最も手前側の前記分割領域の重心を起点として各分割領域毎に消失点に向かう直線を引くことで仮の中心線を作成すると共に前記仮の中心線と各重心との間の距離の2乗和を算出し、前記入力画像の水平方向に沿って前記起点をずらしながら複数の仮の中心線を作成すると共に前記複数の仮の中心線の各々について各重心との間の距離の2乗和を算出し、前記2乗和の値が最も小さい前記仮の中心線を前記通路領域の中心線として選択することを特徴とする請求項12記載の通路検出方法。
- 前記小領域形成工程は、
方向パラメータの異なる複数の空間周波数フィルタを用いて前記入力画像における通路検出対象領域をフィルタリングすることにより、前記通路検出対象領域についての各方向の強度分布データを生成するフィルタリング処理と、
前記フィルタリング処理によって生成された前記強度分布データを基に前記通路検出対象領域における各画素の模様方向を特定する模様方向特定処理と、
前記通路検出対象領域を奥行き方向に沿って複数に分割して得られる分割領域毎に、前記分割領域における各画素のそれぞれを投票元画素として選択し、前記投票元画素を起点としてその模様方向に平行な直線上に存在する画素、または前記投票元画素を起点としてその模様方向に沿うように設定された投票対象領域に含まれる画素に対して投票を行う投票処理と、
前記分割領域毎に、前記投票処理による投票結果を基に投票回数が最も大きい画素を消失点として特定する消失点特定処理と、
前記分割領域毎に、前記消失点を頂点とする領域を複数の前記小領域に分割し、各小領域の各々に対して、前記小領域に含まれる前記消失点の投票元画素である前記有効投票画素の比率を基に決定した前記通路候補パラメータを与える小領域分割処理と、
を含むことを特徴とする請求項7〜13のいずれか一項に記載の通路検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009150246A JP5321281B2 (ja) | 2009-06-24 | 2009-06-24 | 通路検出プログラム、通路検出装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009150246A JP5321281B2 (ja) | 2009-06-24 | 2009-06-24 | 通路検出プログラム、通路検出装置及び方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011008439A JP2011008439A (ja) | 2011-01-13 |
JP5321281B2 true JP5321281B2 (ja) | 2013-10-23 |
Family
ID=43565040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009150246A Active JP5321281B2 (ja) | 2009-06-24 | 2009-06-24 | 通路検出プログラム、通路検出装置及び方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5321281B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5648546B2 (ja) * | 2011-03-17 | 2015-01-07 | 株式会社Ihi | 通路検出装置、方法、及びプログラム |
JP6886389B2 (ja) * | 2017-10-23 | 2021-06-16 | 日立Astemo株式会社 | 演算装置及び車載制御装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3006602B1 (ja) * | 1998-10-14 | 2000-02-07 | 日本電気株式会社 | 道路白線検出方法及び装置 |
JP2003040132A (ja) * | 2001-07-27 | 2003-02-13 | Mitsubishi Motors Corp | 走行レーン逸脱防止装置 |
-
2009
- 2009-06-24 JP JP2009150246A patent/JP5321281B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011008439A (ja) | 2011-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105667518B (zh) | 车道检测的方法及装置 | |
JP6347815B2 (ja) | 車線境界を検出する方法、装置、およびデバイス | |
CN110148196B (zh) | 一种图像处理方法、装置以及相关设备 | |
CN111487641B (zh) | 一种利用激光雷达检测物体的方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN108845569A (zh) | 生成三维高清道路图水平弯道行车线的半自动点云方法 | |
JP6131704B2 (ja) | 連続型道路分割体の検知方法及び連続型道路分割体の検知装置 | |
JP5430627B2 (ja) | 道路付属物検出装置、道路付属物検出方法、及びプログラム | |
CN109584294A (zh) | 一种基于激光点云的路面点云提取方法和装置 | |
CN108984741B (zh) | 一种地图生成方法及装置、机器人和计算机可读存储介质 | |
JP5212212B2 (ja) | 通路検出プログラム、通路検出装置及び方法 | |
EP4120123A1 (en) | Scan line-based road point cloud extraction method | |
WO2022152263A1 (zh) | 斜坡感知方法、装置、机器人和存储介质 | |
JP2014120167A (ja) | 視差図による視差方向連続型物体検知方法及び装置 | |
JP5531643B2 (ja) | 通路検出方法、装置、及びプログラム | |
CN113933859A (zh) | 一种无人矿卡行驶场景的路面及两侧挡墙检测方法 | |
JP2009230518A (ja) | 道路地図データ作成システム | |
JP5321281B2 (ja) | 通路検出プログラム、通路検出装置及び方法 | |
CN105911553A (zh) | 一种道路可行域确定方法及系统 | |
CN110378173A (zh) | 一种确定道路边界线的方法和装置 | |
JP5888275B2 (ja) | 道路端検出システム、方法およびプログラム | |
WO2020083349A1 (zh) | 用于智能驾驶设备的数据处理方法、装置和存储介质 | |
CN111881752A (zh) | 一种护栏检测分类方法、装置、电子设备及存储介质 | |
JP5648546B2 (ja) | 通路検出装置、方法、及びプログラム | |
JP2012256230A (ja) | Dtm推定方法、dtm推定プログラム及びdtm推定装置、並びに、3次元建物モデルの作成方法 | |
Zhu et al. | A minimum cover approach for extracting the road network from airborne LIDAR data |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120425 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130305 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130423 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130618 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130701 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5321281 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |