JP5510900B2 - 駐車支援装置 - Google Patents
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Description
この駐車支援装置においては、画像処理技術により、超広角の撮影手段(バックカメラ等)の画像を、歪みを補正した歪み補正画像及び真上から見下ろしたような俯瞰画像に変換して、運転者に提示するシステムが実用化されている。
上述の歪み補正画像は、周囲の視野を確保しつつ駐車枠(駐車スペース)の白線が直線として見えるため、駐車枠に接近するときに有効な画像である。また、上述の俯瞰画像は、車両に近接するエリアの距離感が掴みやすいこと、白線と自車両との関係が直観的に分かりやすいことから、駐車位置に近づいたときに有効な画像である。
このとき、白線の後端と車両の後端との距離が一定以下になった際に、駐車目標位置に近づいたとして、歪み補正画像から俯瞰画像に切り換えている。
このとき、駐車しようとする区画の白線の後端は存在しないため、従来の手法では白線の後端が検出できず、画面を切り換えることができないという不都合がある。
しかし、縦線及び横線の検出方法については、エッジ抽出としか記載されていない。
これに対して、この発明においては、駐車枠の横線を検出するのにエッジ抽出することなく、輝度画像から横線を検出するものである。
したがって、この発明は、簡単な処理で横線を検出することができるので、上記特許文献1にはない効果を有している。
したがって、輪止めの有無にかかわらず、俯瞰画像に切り換えることができる。
しかし、上記特許文献2に開示されるものでは、前後の駐車枠が横線で区切られている場合には対応できない。
これに対して、この発明は、駐車枠の横線を検出し、俯瞰画像に切り換えることができるという効果を有している。
したがって、輪止めの有無にかかわらず、俯瞰画像に切り換えることができる。
しかし、上記特許文献3に開示されるものも、上述した特許文献2に開示されるものと同様に、前後の駐車枠が横線で区切られている場合には対応できない。
このとき、歪み補正画像は周囲の視野を確保しつつ白線が直線として見えるため、駐車枠に接近するときに有効な画像である。
前記俯瞰画像は車両に近接するエリアの距離感が掴み易いこと、白線と自車両との関係が直感的に分かり易いことから、駐車位置に近づいたときに有効な画像である。
従来、歪み補正画像と俯瞰画像との切換は、運転者が自らスイッチ操作をしていたが、駐車後退時は周囲確認やハンドル操作などの運転タスクが集中するため、画像切換のスイッチ操作が煩わしいという不都合があった。
前記歪み補正画像と俯瞰画像とを自動的に切り換える方法としては、カメラ画像から左右の白線を検出して自車両と白線とが平行になった場合に、白線の後端を検出して車両と白線後端との距離がしきい値以下になったら、画像切換を自動で行う手法がある。
このとき、前記撮像手段302は、車両の後部に取り付けた超広角のバックカメラ等の撮像機器からなる。
また、前記表示手段303は、車両の車室内に配置されたカーナビゲーションシステムのモニタ等の表示機器からなる。
更に、前記制御手段304は、撮像手段302により撮像された後方画像(図13(a)参照。)を映像記録部305に取り込み、映像切換え判定部306に入力している。
そして、この映像切換え判定部306からのデータを後方画像の歪みを補正して歪み補正画像にする歪み補正変換部307と、撮像手段302により撮像された後方画像を俯瞰画像に変換する俯瞰変換部308と、前記歪み補正変換部307と俯瞰変換部308とに接続し、歪み補正映像を俯瞰映像に自動切換えして、前記表示手段303に表示する(図13(b)参照。)映像出力部309とを備えている。
前記駐車支援装置301のシステム動作用プログラムがスタート(401)すると、前記撮像手段302からのカメラ映像を映像記録部305に取り込んで記録する処理(402)に移行する。
そして、このカメラ映像を記録する処理(402)の後に、白線の位置と角度を算出する処理(403)に移行する。
この白線の位置と角度を算出する処理(403)の後に、車両と白線が平行であるか否かの判断(404)に移行する。
そして、車両と白線が平行であるか否かの判断(404)において、判断(404)がYESの場合には、白線端の検出、及び、輪留めの検出、車速パルスのカウントを行う処理(405)に移行する一方、判断(404)がNOの場合には、歪み補正映像に変換する処理(408)に移行する。
前記白線端の検出、及び、輪留めの検出、車速パルスのカウントを行う処理(405)の後には、画像を切り換えるか否かの判断(406)に移行する。
この画像を切り換えるか否かの判断(406)において、判断(406)がYESの場合には、俯瞰映像に変換する処理(407)に移行し、判断(406)がNOの場合には、歪み補正映像に変換する処理(408)に移行する。
そして、俯瞰映像に変換する処理(407)、及び、歪み補正映像に変換する処理(408)の後には、前記表示手段303に映像出力を行う処理(409)に移行し、その後に前記駐車支援装置301のシステム動作用プログラムのエンド(410)に移行する。
この図14(a)の検出例1のカメラ画像のような白線の場合には、エッジの俯瞰変換から明らかなように、白線の後端が検出可能である。
しかし、図14(b)の検出例2のカメラ画像のような白線の場合には、白線が後ろの駐車枠と続いているため、白線の後端が検出できない。
図14(b)の検出例2のエッジの俯瞰変換から明らかなように、横線と交差する箇所にわずかに途切れができる場合があるが、全体の長さに対して微少であるため、汚れや隠れなどによる途切れとの区別がつかず、この箇所を白線の後端と検出することは困難であるという不都合がある。
図1において、1は駐車支援装置である。
この駐車支援装置1は、図1に示す如く、自車両後方を撮像する撮像手段2と、画像を表示する表示手段3と、撮像手段2により撮像された自車両の後方画像を表示手段3に表示させる制御手段4とを備えている。
このとき、前記撮像手段2は、車両の後部に取り付けた超広角のバックカメラ等の撮像機器からなる。
また、前記表示手段3は、車両の車室内に配置されたカーナビゲーションシステムのモニタ等の表示機器からなる。
更に、前記制御手段4は、前記撮像手段2により撮像した後方画像の歪みを補正する歪み補正手段5と、前記撮像手段2により撮像した後方画像を俯瞰画像に変換する画像変換手段6と、表示切換制御手段7と、を備えている。
つまり、前記駐車支援装置1は、図1に示す如く、車両後方を撮像する前記撮像手段2と、この撮像手段2により撮像した後方画像の歪みを補正する前記歪み補正手段5と、前記撮像手段2により撮像した後方画像を俯瞰画像に変換する前記画像変換手段6と、画像を表示する前記表示手段3と、駐車枠の白線後端と車両との距離に基づいて、前記表示手段3に表示する画像を歪み補正画像と俯瞰画像とのいずれかに切り換える前記表示切換制御手段7とを備えている。
従って、駐車枠が後方の駐車枠と白線で区切られているだけの場合でも、駐車枠の後端を検出することができ、適当なタイミングで表示画像を切り換えることができる。
従って、横方向のエッジ画像を作成することなく、輝度画像から縦の白線間の横線を検出することができる。
そして、縦の白線が垂直になった時に輝度画像から横線を検出するため、探索範囲を単純な矩形とすることができ、計算を容易にすることができる。
また、交差線が存在しない場合には白線の後端はないものとして、歪み補正映像に変換する。
記録された映像から縦エッジを抽出して俯瞰画像に変換する(図5の縦エッジの俯瞰画像変換例参照。)。
そして、俯瞰画像上のエッジ点を投票点としてハフ変換処理(図6のハフ変換による白線検出参照。)により、白線の位置と傾きとを検出する。
画像の各候補点p(x、y)の座標値x、yからθminからθmaxまでのρの値を計算して、ρ−θ空間に投票する。
画像の右半分と左半分とのそれぞれの投票点数が最も高かった箇所(ρL、θL)と(ρR、θR)とを左右それぞれの白線L、Rとする。
その後、輝度画像を俯瞰画像に変換する(図7の輝度の俯瞰変換参照。)。
輝度の俯瞰画像上で白線Lと白線Rとの間の交差線を探索する。
図8〜図10に示す如く、上端yUを探索開始行、下端yDを探索終了行とし、各行ycにおける輝度の差分値dif_yを計算する。
輝度の差分値が最大の行ypeakを抽出し、差分値が一定値以上なら交差線とする。
各行ycにおける輝度の差分値dif_yの計算方法として、以下の計算式の「数1」と「数2」とのいずれか一方を用いる。
このとき、どちらを使用するかは、経験的に決定すれば良い。
そして、カメラ映像を記録する処理(102)の後に、白線の位置と角度を算出する処理(103)に移行する。
また、白線の位置と角度を算出する処理(103)の後には、車両と白線が平行か否かの判断(104)に移行する。
この車両と白線が平行か否かの判断(104)において、判断(104)がYESの場合には、白線端の検出、輪留めの検出、車速パルスのカウントを行う処理(105)に移行する。
判断(104)がNOの場合には、歪み補正映像に変換する処理(106)に移行する。
そして、白線端の検出、輪留めの検出、車速パルスのカウントを行う処理(105)の後には、画像を切り換えるか否かの判断(107)に移行する。
この画像を切り換えるか否かの判断(107)において、判断(107)がNOの場合には、交差線の検出を行う処理(108)に移行し、その後に、交差線があるか否かの判断(109)に移行する。
この交差線があるか否かの判断(109)において、判断(109)がNOの場合には、上述した歪み補正映像に変換する処理(106)に移行する。
また、交差線があるか否かの判断(109)がYESの場合、そして、上述した画像を切り換えるか否かの判断(107)がYESの場合には、俯瞰画像に変換する処理(110)に移行する。
そして、この俯瞰画像に変換する処理(110)、及び、上述の歪み補正映像に変換する処理(106)の後には、前記表示手段3に映像出力する処理(111)に移行し、その後に、前記駐車支援装置1のシステム動作用プログラムの終了(112)に移行する。
そして、記録された映像から縦エッジの抽出及び俯瞰画像に変換(図5参照。)する処理(203)に移行する。
この処理(203)には、俯瞰画像上のエッジ点を投票点としてハフ変換(図6参照。)による左右の白線の検出を行う処理(204)に移行する。この処理(204)においては、白線の傾きを検出する。
つまり、図6に示す如く、画像の各候補点p(x,y)からθminからθmaxまでのρの値を計算して、ρ−θ空間に投票する。画面の右半分と左半分とのそれぞれで投票点数が最も高かった箇所(ρL、θL)と(ρR、θR)を左右それぞれの白線とする。
その後、俯瞰画像の俯瞰変換する処理(205)に移行する。
そして、左右の白線位置L、Rをセットする処理(206)に移行する。
この左右の白線位置L、Rをセットする処理(206)の後には、開始行yUをセットする処理(207)に移行し、各行の輝度の差分値dif_yを計算する処理(208)に移行する。
また、各行の輝度の差分値dif_yを計算する処理(208)の後には、最終行yDに達したか否かの判断(209)に移行する。
この最終行yDに達したか否かの判断(209)において、判断(209)がNOの場合には、各行の輝度の差分値dif_yを計算する処理(208)に戻る。
判断(209)がYESの場合には、差分値が最大の行ypeakを抽出する処理(210)に移行する。
そして、差分値が最大の行ypeakを抽出する処理(210)の後には、差分値が一定値以上であるか否かの判断(211)に移行する。
この差分値が一定値以上であるか否かの判断(211)において、判断(211)がYESの場合には、ypeakを後端として出力する判断(212)に移行し、その後に、前記駐車支援装置1の交差線検出用のプログラムの終了(213)に移行する。
また、差分値が一定値以上であるか否かの判断(211)がNOの場合には、そのまま前記駐車支援装置1の交差線検出用のプログラムの終了(213)に移行する。
2 撮像手段
3 表示手段
4 制御手段
5 歪み補正手段
6 画像変換手段
7 表示切換制御手段
8 画素行設定手段
9 差分算出手段
10 最大値抽出手段
11 しきい値判定手段
Claims (1)
- 車両後方を撮像する撮像手段と、この撮像手段により撮像した後方画像の歪みを補正する歪み補正手段と、前記撮像手段により撮像した後方画像を俯瞰画像に変換する画像変換手段と、画像を表示する表示手段と、車両進行方向と直行方向に延びる駐車枠の白線と車両との距離に基づいて、前記表示手段に表示する画像を歪み補正画像と俯瞰画像とのいずれかに切り換える表示切換制御手段とを備えた駐車支援装置において、前記画像変換手段により変換された俯瞰画像の駐車枠の2本の略垂直の縦線間の領域を上端から下端まで等間隔に複数の画素行を設定する画素行設定手段と、各画素行の輝度と上下の画素行の輝度との差分を算出する差分算出手段と、この差分算出手段により算出された差分の最大値を抽出する最大値抽出手段と、この最大値抽出手段により抽出された差分の最大値が予め設定されたしきい値以上か否かを判定するしきい値判定手段とを備え、このしきい値判定手段により差分がしきい値以上と判定された時には、差分が最大の画素行の位置を前記車両進行方向と直行方向に延びる駐車枠の白線と認識し、前記表示切換制御手段により俯瞰画像に切り換えることを特徴とする駐車支援装置。
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