JP6132807B2 - Lane mark recognition device - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載されたカメラの撮像画像に基づいて、道路に設けられたレーンマークを認識するレーンマーク認識装置に関する。 The present invention relates to a lane mark recognition device for recognizing a lane mark provided on a road based on a captured image of a camera mounted on a vehicle.
従来より、車載カメラにより撮像された車両前方の道路の画像から、道路に設けられたレーンマークを認識するレーンマーク認識装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a lane mark recognition device that recognizes a lane mark provided on a road from an image of a road ahead of the vehicle captured by an in-vehicle camera is known.
この種のレーンマーク認識装置では、画像から輝度の高い画像部分を抽出してレーンマークを検知することが一般的である。しかし、路面が水たまりによって濡れていると、濡れている箇所の画像部分が高輝度となるため、その箇所をレーンマークとして誤検知してしまうおそれがあった。 In this type of lane mark recognition apparatus, it is common to detect a lane mark by extracting a high-luminance image portion from an image. However, if the road surface is wet due to puddles, the image portion at the wet location has high luminance, and there is a possibility that the location is erroneously detected as a lane mark.
このような問題点を解決するため、異なる位置で撮影した複数の周囲画像を比較し各画像間の変化に基づいて周囲画像に含まれる散乱反射光と鏡面反射光とを識別して前記鏡面反射光のみを周囲画像から除去する除去手段と、鏡面反射光を除去した周囲画像から散乱反射する前記撮影対象を認識する認識手段と、を含む撮影対象認識装置が提案されている(特許文献1参照)。 In order to solve such a problem, a plurality of surrounding images taken at different positions are compared, and the scattered reflection light and the specular reflection light included in the surrounding image are identified based on a change between the images, and the specular reflection is performed. There has been proposed a photographing object recognition device including a removing unit that removes only light from the surrounding image and a recognizing unit that recognizes the photographing target that is scattered and reflected from the surrounding image from which specular reflection light is removed (see Patent Document 1). ).
レーンマークの反射光は散乱反射光である一方、雨水等による反射光は鏡面反射光であるところ、特許文献1の技術によれば、雨水等によって反射した鏡面反射光を除去できるので、撮影対象で高輝度で反射する散乱反射光のみを確実に認識し撮影対象の抽出を正確に行うことができる。 While the reflected light of the lane mark is scattered reflected light, the reflected light from rainwater or the like is specularly reflected light. According to the technique of Patent Document 1, the specularly reflected light reflected by rainwater or the like can be removed, so that the object to be photographed Thus, it is possible to reliably recognize only the scattered reflected light reflected with high brightness and accurately extract the object to be photographed.
しかしながら、特許文献1の技術には、計算コスト削減の観点から改良の余地がある。たとえば、降雨によって道路が広範囲に濡れていた場合、鏡面反射光の画像部分の除外処理に多くの計算コストがかかるおそれがある。 However, the technique of Patent Document 1 has room for improvement from the viewpoint of reducing calculation costs. For example, if the road is wet extensively due to rain, a large amount of calculation cost may be required for the process of removing the image portion of the specular reflection light.
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、レーンマーク認識にあたって、道路状況に鑑みて適切に計算コストを削減することができるレーンマーク認識装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a lane mark recognition apparatus capable of appropriately reducing the calculation cost in view of road conditions in lane mark recognition.
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、車両に搭載されたカメラにより撮像された該車両周囲の画像に基づいて、道路に設けられたレーンマークを認識するレーンマーク認識装置、車両、及びレーンマーク認識方法に関する。 The present invention has been made to achieve the above object, and a lane mark recognition device for recognizing a lane mark provided on a road based on an image around the vehicle imaged by a camera mounted on the vehicle, The present invention relates to a vehicle and a lane mark recognition method.
そして、本発明のレーンマーク認識装置は、
対応する実空間上の位置が前記カメラから所定の距離以上離れている画像部分であって、輝度が所定の輝度以上又は境界における輝度の変化量が所定の変化量以上である領域の割合が所定の割合以上である第1画像部分、及び特定色の領域の割合が所定の割合以上である第2画像部分のうちの少なくとも一方を前記画像から除外する特定候補除外部と、
前記特定候補除外部により除外された画像部分よりも対応する実空間上の位置が前記カメラ側となる前記画像の領域に基づいて、レーンマークを認識するレーンマーク認識部とを備えることを特徴とする。
And the lane mark recognition device of the present invention,
The ratio of the region where the corresponding real space position is an image portion that is more than a predetermined distance away from the camera and the luminance is equal to or higher than the predetermined luminance or the luminance change amount at the boundary is equal to or higher than the predetermined change amount is predetermined. A specific candidate exclusion unit that excludes from the image at least one of a first image portion that is greater than or equal to the ratio and a second image portion that is greater than or equal to a predetermined proportion of the specific color area;
A lane mark recognizing unit for recognizing a lane mark based on a region of the image in which the position in the real space corresponding to the image portion excluded by the specific candidate excluding unit is on the camera side. To do.
降雨等があった場合、広範囲にわたって路面がぬれている蓋然性が高い。広範囲にわたって路面がぬれている場合には、すべて路面の画像部分に対してレーンマークの認識処理又は濡れている路面の除外処理を行うと、レーンマークの認識精度が向上しないにもかかわらず、計算コストが多大となるおそれがある。また、横断歩道等がある場合には、その遠方にレーンマークが存在しない交差点等がある蓋然性が高い。このような交差点等の画像部分においてレーンマークの認識処理又は濡れている路面の除外処理を行うと、レーンマークの認識精度が向上しないにもかかわらず、計算コストが多大となるおそれがある。 When there is rain or the like, there is a high probability that the road surface is wet over a wide area. If the road surface is wet over a wide area, performing a lane mark recognition process or a wet road surface exclusion process on the entire image of the road surface will result in a calculation even though the lane mark recognition accuracy will not improve. Costs can be significant. In addition, when there is a pedestrian crossing or the like, there is a high probability that there is an intersection or the like where no lane mark exists in the distance. When the lane mark recognition process or the wet road surface exclusion process is performed on such an image portion such as an intersection, the calculation cost may increase even though the lane mark recognition accuracy is not improved.
特に、ぬれた路面及び横断歩道等がカメラから遠方に存在していると、それらより遠方の領域においては、得られる情報量が少なくなる。このため、当該領域においてレーンマーク認識処理を行うと、レーンマークの認識精度の低いぬれた路面又は交差点等においてより少ない情報量に基づいてレーンマークの認識処理が行われることになる。この結果、レーンマークの認識精度が向上しないにもかかわらず、計算コストが多大となるおそれがある。 In particular, when a wet road surface, a pedestrian crossing, or the like exists far from the camera, the amount of information obtained is reduced in a region farther from them. For this reason, when the lane mark recognition process is performed in the area, the lane mark recognition process is performed based on a smaller amount of information on a wet road surface or an intersection with low lane mark recognition accuracy. As a result, although the lane mark recognition accuracy is not improved, the calculation cost may increase.
これらの点に着目して構成された当該構成のレーンマーク認識装置によれば、対応する実空間上の位置がカメラから所定の距離以上離れている画像部分であって、輝度が所定の輝度以上又は境界における輝度の変化量が所定の変化量以上である領域の割合が所定の割合以上である第1画像部分、及び特定色の領域の割合が所定の割合以上である第2画像部分のうちの少なくとも一方が除外される。これにより、雨水等によって濡れた路面又は横断歩道等の、通常の路面と異なる路面の画像部分が除外される。そして、除外された画像部分よりも手前の画像部分に基づいてレーンマークが認識される。この結果、本発明のレーンマーク認識装置によれば、道路状況に鑑みて適切に計算コストが削減されうる。 According to the lane mark recognizing apparatus having the configuration configured by paying attention to these points, the corresponding real space position is an image portion separated by a predetermined distance or more from the camera, and the luminance is equal to or higher than the predetermined luminance. Or, the first image part in which the ratio of the area where the luminance change amount at the boundary is greater than or equal to the predetermined change quantity is greater than or equal to the predetermined ratio, and the second image part in which the ratio of the specific color area is greater than or equal to the predetermined ratio At least one of them is excluded. Thereby, an image portion of a road surface different from a normal road surface such as a road surface or a pedestrian crossing wetted by rainwater or the like is excluded. The lane mark is recognized based on the image portion before the excluded image portion. As a result, according to the lane mark recognition apparatus of the present invention, the calculation cost can be appropriately reduced in view of road conditions.
本発明のレーンマーク認識装置において、
前記カメラにより撮像された道路の画像から、周囲部に対する輝度の変化量が第1所定値以上であるエッジ点を抽出したエッジ画像を生成するエッジ画像生成部と、
近接した前記エッジ点を組み合わせてエッジ部分を作成するエッジ部分作成部とを備え、
前記所定の変化量が、前記第1所定値よりも大きい第2所定値に設定され、
前記特定候補除外部は、前記エッジ部分の数が所定の数以上であること、及び境界における輝度の変化量が前記第2所定値以上である領域の割合が前記所定の割合以上であることの少なくとも1つを満たす前記第1画像部分、並びに前記エッジ部分の数が所定の数以上であること、及び周辺部に対する輝度の変化量が前記第2所定値以上である複数のエッジ点により作成された前記エッジ部分を含むことの少なくとも1つを満たす前記第2画像部分のうちの少なくとも一方を除外するように構成されていることが好ましい。
In the lane mark recognition apparatus of the present invention,
An edge image generation unit that generates an edge image obtained by extracting an edge point whose luminance change amount with respect to the surrounding portion is a first predetermined value or more from a road image captured by the camera;
An edge part creation unit that creates an edge part by combining the adjacent edge points;
The predetermined amount of change is set to a second predetermined value larger than the first predetermined value;
The specific candidate excluding unit is configured such that the number of the edge portions is equal to or greater than a predetermined number, and the ratio of the area where the luminance change amount at the boundary is equal to or greater than the second predetermined value is equal to or greater than the predetermined ratio. The first image portion satisfying at least one, and the number of the edge portions is a predetermined number or more, and the amount of change in luminance with respect to the peripheral portion is created by a plurality of edge points that are the second predetermined value or more. It is preferable that at least one of the second image portions satisfying at least one of including the edge portion is excluded.
当該構成のレーンマーク認識装置によれば、除外対象となる画像部分がレーンマークでない蓋然性が高まる。この結果、レーンマークの認識精度の向上と計算コストとの両立が図られうる。 According to the lane mark recognition apparatus having the above configuration, the probability that the image portion to be excluded is not a lane mark increases. As a result, it is possible to improve both the recognition accuracy of the lane mark and the calculation cost.
本発明のレーンマーク認識装置において、
前記特定候補除外部は、前記第1画像部分に鏡面反射光の成分が所定の割合以上含まれている場合、対応する実空間における位置が当該画像部分に対応する位置よりも前記カメラからみて遠方となる画像部分を除外するように構成されていることが好ましい。
In the lane mark recognition apparatus of the present invention,
If the specular reflection component is included in the first image part by a predetermined ratio or more, the specific candidate exclusion unit is farther from the camera than the position corresponding to the image part in the corresponding real space position. It is preferable to be configured so as to exclude the image portion that becomes.
鏡面反射光の成分を多く含む画像部分は、水たまり又は雪等の画像部分である蓋然性が高い。 An image portion containing a lot of components of specular reflection light has a high probability of being an image portion such as a puddle or snow.
この点に着目して構成された当該構成のレーンマーク認識装置によれば、水たまり又は雪等の画像部分である蓋然性が高い画像部分より遠方の画像部分が除外される。この結果、道路の状況に鑑みて、適切に計算コストが削減されうる。 According to the lane mark recognizing device having the configuration configured by paying attention to this point, an image portion far from an image portion having a high probability of being an image portion such as a puddle or snow is excluded. As a result, the calculation cost can be appropriately reduced in view of the road conditions.
本発明のレーンマーク認識装置において、前記特定候補除外部は、前記第1画像部分に拡散反射光の成分が所定の割合以上含まれている場合、当該画像部分を横断歩道の画像部分と認識するように構成されていることが好ましい。 In the lane mark recognition apparatus of the present invention, the specific candidate excluding unit recognizes the image portion as an image portion of a pedestrian crossing when the first image portion includes a diffuse reflection light component in a predetermined ratio or more. It is preferable that it is comprised.
拡散反射光の成分を多く含む画像部分は、横断歩道等の画像部分である蓋然性が高い。 An image portion containing a large amount of diffuse reflection light is highly likely to be an image portion such as a pedestrian crossing.
この点に着目して構成された当該構成のレーンマーク認識装置によれば、横断歩道が適切に認識される。この結果、道路の状況に鑑みて、適切に計算コストが削減されうる。 According to the lane mark recognizing apparatus having the configuration configured by paying attention to this point, a pedestrian crossing is appropriately recognized. As a result, the calculation cost can be appropriately reduced in view of the road conditions.
当該構成のレーンマーク認識装置において、前記レーンマーク認識部は、前記カメラから前記横断歩道の画像部分として認識された画像部分に対応する実空間上の位置までの距離が前記所定の距離以下である場合、前記横断歩道の画像部分よりも、対応する実空間上の位置が前記カメラから見て遠方となる画像部分を含めて、レーンマークを認識するように構成されている。 In the lane mark recognition apparatus having the above configuration, the lane mark recognition unit has a distance from the camera to a position in the real space corresponding to the image portion recognized as the image portion of the pedestrian crossing is equal to or less than the predetermined distance. In this case, the lane mark is recognized including the image portion whose position in the corresponding real space is farther from the camera than the image portion of the pedestrian crossing.
前記したように、遠方に交差点がある場合、得られる情報が少ないため、当該交差点及びその周辺の画像部分に基づいては、信頼性の高いレーンマーク認識処理を行うことは難しい。一方、車両から近いところにある交差点であれば、得られる情報が多いため、当該交差点及びその周辺の画像部分に基づいて、信頼性の高いレーンマーク認識処理を行うことができる。 As described above, when there is an intersection in the distance, there is little information to be obtained. Therefore, it is difficult to perform a highly reliable lane mark recognition process based on the intersection and its surrounding image portions. On the other hand, since there is a lot of information to be obtained at an intersection near the vehicle, a highly reliable lane mark recognition process can be performed based on the intersection and its surrounding image portions.
当該構成のレーンマーク認識装置によれば、車両と横断歩道との距離が所定の距離以下である場合に、横断歩道の前方の路面の画像部分を含めてレーンマーク認識処理が行われる。これにより、車両と横断歩道との距離が所定の距離以上である場合、すなわち信頼性の高いレーンマーク認識処理が行えない蓋然性が高い場合には、横断歩道よりも遠方にある交差点等の画像部分が除外されるのに対し、車両と横断歩道との距離が所定の距離以内である場合、すなわち信頼性の高いレーンマーク認識処理が行える蓋然性が高い場合には、横断歩道よりも遠方にある交差点等の画像部分が除外されない。この結果、本発明のレーンマーク認識装置によれば、道路状況に鑑みて適切に計算コストが削減されうる。 According to the lane mark recognition apparatus having the above configuration, when the distance between the vehicle and the pedestrian crossing is equal to or less than a predetermined distance, the lane mark recognition process is performed including the image portion of the road surface ahead of the pedestrian crossing. As a result, when the distance between the vehicle and the pedestrian crossing is a predetermined distance or more, that is, when there is a high probability that highly reliable lane mark recognition processing cannot be performed, an image part such as an intersection far away from the pedestrian crossing However, if the distance between the vehicle and the pedestrian crossing is within a predetermined distance, that is, if there is a high probability that a reliable lane mark recognition process can be performed, an intersection far from the pedestrian crossing Etc. are not excluded. As a result, according to the lane mark recognition apparatus of the present invention, the calculation cost can be appropriately reduced in view of road conditions.
これらのレーンマーク認識装置において、前記特定候補除外部は、前記第1画像部分について、過去に撮像された複数の画像における当該第1画像部分に相当する画像部分の輝度の変化に基づき、鏡面反射光又は拡散反射光の別を判定するように構成されていることが好ましい。 In these lane mark recognition apparatuses, the specific candidate exclusion unit is configured to perform specular reflection on the first image portion based on a change in luminance of an image portion corresponding to the first image portion in a plurality of images captured in the past. It is preferable to be configured to determine whether the light or the diffuse reflected light is different.
鏡面反射光は対象物の観察角度に応じた輝度の変化大きい一方、拡散反射光は対象物の観察角度に応じた輝度の変化は小さい。この点に鑑みて構成された当該構成のレーンマーク認識装置によれば、車両の移動に伴い、対象物の観察角度が変化するところ、当該観察角度の変化に伴う対象物の画像部分の輝度の変化に基づいて判断することにより、鏡面反射光と拡散反射光との別が精度よく判断されうる。 While the specular reflection light has a large change in luminance according to the observation angle of the object, the diffuse reflection light has a small change in luminance according to the observation angle of the object. According to the lane mark recognizing device having the configuration configured in view of this point, the observation angle of the object changes as the vehicle moves, and the luminance of the image portion of the object according to the change in the observation angle is increased. By determining based on the change, it is possible to accurately determine the difference between the specular reflection light and the diffuse reflection light.
本発明のレーンマーク認識装置において、前記特定候補除外部は、前記画像を前記カメラから対応する実空間上の位置までの距離ごとに複数の領域の画像部分に分割し、当該分割された複数の領域ごとに、画像部分の除外処理を行うように構成されていることが好ましい。 In the lane mark recognition apparatus of the present invention, the specific candidate excluding unit divides the image into image portions of a plurality of regions for each distance from the camera to a corresponding position in real space, and It is preferable that an image portion exclusion process is performed for each region.
水たまり、横断歩道等は、車両の進行方向と直交する方向にある程度広がって存在している蓋然性が高いところ、当該構成のレーンマーク認識装置によれば、車両の進行方向の画像部分が車両から当該画像部分に相当する実空間上の位置までの距離ごとに複数の領域に分割されて画像部分の除外処理が行われる。この結果、車両の進行方向と直交する方向にある程度広がって存在している水たまり、横断歩道等が前記複数の領域のうちの一部の領域にまとめて含まれうる。分割された領域ごとに画像部分の除外処理が行われることにより、所定範囲の水たまり、横断歩道等の各画像部分が個別に除外対象か否か判定されるよりも、水たまり全体または横断歩道全体がまとめて除外対象となるか否かが判定されやすくなる。したがって、当該構成のレーンマーク認識装置によれば、道路状況に鑑みて適切に計算コストが削減されうる。 Puddles, pedestrian crossings, etc. have a high probability of spreading to some extent in a direction orthogonal to the traveling direction of the vehicle. According to the lane mark recognition device of the configuration, the image portion of the traveling direction of the vehicle is The image portion is excluded by being divided into a plurality of regions for each distance to the position in the real space corresponding to the image portion. As a result, puddles, pedestrian crossings, and the like that are spread to some extent in a direction orthogonal to the traveling direction of the vehicle can be collectively included in some of the plurality of regions. By performing the image part exclusion process for each divided area, the entire puddle or the entire pedestrian crossing is determined rather than determining whether each image part such as a puddle or pedestrian crossing within a predetermined range is individually excluded. It becomes easy to determine whether or not to be excluded collectively. Therefore, according to the lane mark recognition apparatus having the configuration, the calculation cost can be appropriately reduced in view of the road condition.
本発明のレーンマーク認識装置において、前記特定候補除外部により一部の画像部分が除外された場合、前記所定の距離を長く変更する処理と、前記車両の操舵の制御開始の閾値を通常よりも低く設定する処理と、前記車両の運転者への通知をする処理とのうちの少なくとも1つ以上の処理を行う操舵制御部を備えることが好ましい。 In the lane mark recognition apparatus of the present invention, when a part of the image portion is excluded by the specific candidate exclusion unit, a process of changing the predetermined distance longer and a threshold value for starting control of the steering of the vehicle than usual. It is preferable to include a steering control unit that performs at least one of a process of setting a low value and a process of notifying the driver of the vehicle.
当該構成のレーンマーク認識装置によれば、前記特定候補除外部により一部の画像部分が除外されることによりレーンマーク認識処理の処理対象の領域が狭くなった場合でも、前記所定の距離を長く変更するか、回避制御の閾値を通常よりも低く設定するか、前記車両の運転者への通知をするかの少なくとも1つの処理がなされるため、運転者に与える違和感が軽減または解消されうる。 According to the lane mark recognizing device having the configuration, even if the area targeted for the lane mark recognition process is narrowed by removing a part of the image portion by the specific candidate excluding unit, the predetermined distance is increased. Since at least one process of changing, setting a threshold value for avoidance control lower than usual, or notifying the driver of the vehicle is performed, the uncomfortable feeling given to the driver can be reduced or eliminated.
本発明の車両は、
対応する実空間上の位置が前記カメラから所定の距離以上離れている画像部分であって、輝度が所定の輝度以上又は境界における輝度の変化量が所定の変化量以上である領域の割合が所定の割合以上である第1画像部分、及び特定色の領域の割合が所定の割合以上である第2画像部分のうちの少なくとも一方を前記画像から除外する特定候補除外部と、
前記特定候補除外部により除外された画像部分よりも対応する実空間上の位置が前記カメラ側となる前記画像の領域に基づいて、レーンマークを認識するレーンマーク認識部とを備える。
The vehicle of the present invention
The ratio of the region where the corresponding real space position is an image portion that is more than a predetermined distance away from the camera and the luminance is equal to or higher than the predetermined luminance or the luminance change amount at the boundary is equal to or higher than the predetermined change amount is predetermined. A specific candidate exclusion unit that excludes from the image at least one of a first image portion that is greater than or equal to the ratio and a second image portion that is greater than or equal to a predetermined proportion of the specific color area;
A lane mark recognizing unit for recognizing a lane mark based on a region of the image in which the position in the real space corresponding to the image portion excluded by the specific candidate excluding unit is on the camera side.
本発明の車両によれば、上述した本発明のレーンマーク認識装置と同様の作用効果を得ることができる。 According to the vehicle of the present invention, the same operational effects as those of the lane mark recognition apparatus of the present invention described above can be obtained.
本発明のレーンマーク認識方法は、
対応する実空間上の位置が前記カメラから所定の距離以上離れている画像部分であって、輝度が所定の輝度以上又は境界における輝度の変化量が所定の変化量以上である領域の割合が所定の割合以上である第1画像部分、及び特定色の領域の割合が所定の割合以上である第2画像部分のうちの少なくとも一方を前記画像から除外する特定候補除外工程と、
前記特定候補除外工程により除外された画像部分よりも対応する実空間上の位置が前記カメラ側となる前記画像の領域に基づいて、レーンマークを認識するレーンマーク認識工程とを備えることを特徴とする。
The lane mark recognition method of the present invention is
The ratio of the region where the corresponding real space position is an image portion that is more than a predetermined distance away from the camera and the luminance is equal to or higher than the predetermined luminance or the luminance change amount at the boundary is equal to or higher than the predetermined change amount is predetermined. A specific candidate excluding step of excluding at least one of the first image portion that is equal to or higher than the ratio and the second image portion where the ratio of the specific color area is equal to or greater than a predetermined ratio;
A lane mark recognition step for recognizing a lane mark based on a region of the image in which the position in the real space corresponding to the image portion excluded by the specific candidate exclusion step is the camera side. To do.
本発明のレーンマーク認識方法を車両に適用して実施することによって、上述した本発明のレーンマーク認識装置と同様の作用効果を得ることができる。 By applying the lane mark recognition method of the present invention to a vehicle and implementing it, the same operational effects as those of the lane mark recognition device of the present invention described above can be obtained.
本発明のレーンマーク認識装置の実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。 An embodiment of a lane mark recognition apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
(レーンマーク認識装置の構成)
図1を参照して、レーンマーク認識装置10は、カメラ2(カラーカメラ)、スピーカ5、表示器6、及び操舵機構7を備えた車両1(本発明の車両に相当する)に搭載されている。
(Configuration of lane mark recognition device)
Referring to FIG. 1, a lane mark recognition device 10 is mounted on a vehicle 1 (corresponding to a vehicle of the present invention) including a camera 2 (color camera), a speaker 5, a display 6, and a steering mechanism 7. Yes.
レーンマーク認識装置10は、図示しないCPU、メモリ、各種インターフェース回路等により構成された電子ユニットであり、メモリに保持されたレーンマーク認識及び操舵制御用のプログラムをCPUで実行することにより、撮像画像取得部11、エッジ画像生成部12、候補画像部分抽出部13(本発明のエッジ部分作成部、及び特定候補除外部の機能を含む。)、レーンマーク認識部14及び操舵制御部15として機能する。また、レーンマーク認識装置10により、本発明のレーンマーク認識方法が実施される。 The lane mark recognition device 10 is an electronic unit that includes a CPU, a memory, various interface circuits, and the like (not shown), and a lane mark recognition and steering control program held in the memory is executed by the CPU, thereby taking a captured image. It functions as an acquisition unit 11, an edge image generation unit 12, a candidate image part extraction unit 13 (including the functions of an edge part creation unit and a specific candidate exclusion unit of the present invention), a lane mark recognition unit 14, and a steering control unit 15. . Further, the lane mark recognition apparatus 10 implements the lane mark recognition method of the present invention.
(レーンマーク認識処理)
以下、図2(a)及び図2(b)に示したフローチャートに従って、レーンマーク認識装置10により、道路に設けられたレーンマークを認識する処理について説明する。レーンマーク認識装置10は、所定の制御周期毎に図2(a)及び図2(b)に示したフローチャートによる処理を実行して、車両1が走行している道路のレーンマーク(連続線レーンマーク、及び破線レーンマーク)を認識する。
(Lane mark recognition process)
Hereinafter, processing for recognizing a lane mark provided on a road by the lane mark recognition apparatus 10 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). The lane mark recognizing device 10 executes processing according to the flowcharts shown in FIGS. 2A and 2B for each predetermined control cycle, and the lane mark (continuous line lane) of the road on which the vehicle 1 is traveling. Mark and broken line lane mark).
図2(a)/STEP1は撮像画像取得部11による処理である。撮像画像取得部11は、カメラ2から出力される車両1の前方(本発明の車両周囲に相当する)の映像信号を入力して、この映像信号のカラー成分(R値,G値,B値)をデモザイキングし、各画素のデータとしてR値,G値,B値を有するカラーの撮像画像21を取得する。取得された撮像画像21のデータは画像メモリ20に保持される。 FIG. 2A / STEP 1 is processing by the captured image acquisition unit 11. The captured image acquisition unit 11 inputs a video signal output from the camera 2 in front of the vehicle 1 (corresponding to the periphery of the vehicle of the present invention), and color components (R value, G value, B value) of the video signal. ) To obtain a color captured image 21 having R value, G value, and B value as data of each pixel. The acquired data of the captured image 21 is held in the image memory 20.
続く図2(a)/STEP2はエッジ画像生成部12による処理である。 Next, FIG. 2A / STEP2 is processing by the edge image generation unit 12.
エッジ画像生成部12は、撮像画像21の各画素のカラー成分を輝度に変換する処理を行って、グレースケール画像(多値画像)を生成する。そして、エッジ画像生成部12は、グレースケール画像からエッジ点(周囲部の画素(画像部分)との輝度差(輝度の変化量)が第1所定値以上である画素。輝度が暗から明に変化する正のエッジ点、及び輝度が明から暗に変化する負のエッジ点を含む)を抽出して、エッジ画像22(図1参照)を生成する。 The edge image generation unit 12 performs a process of converting the color component of each pixel of the captured image 21 into luminance, and generates a grayscale image (multi-valued image). Then, the edge image generation unit 12 is a pixel whose luminance difference (luminance change amount) with respect to the edge point (the surrounding pixel (image portion)) is equal to or greater than a first predetermined value from the grayscale image. Edge image 22 (see FIG. 1) is generated by extracting positive edge points that change and negative edge points whose luminance changes from light to dark.
なお、カメラ2がモノクロカメラであるときには、各画素の輝度からグレースケールの撮像画像が得られるので、上述したカラーの撮像画像からグレースケール画像を生成する処理は不要である。 Note that when the camera 2 is a monochrome camera, a grayscale captured image is obtained from the luminance of each pixel, and thus the above-described processing for generating a grayscale image from a color captured image is not necessary.
ここで、図3(a)に示したIm1は撮像画像21から生成されたグレースケール画像の例であり、車両1(自車両)が走行している車線を区画する左側の破線レーンマークの画像部分51a〜52aと、右側の実線レーンマークの画像部分61a、62aが含まれている。また、Im1には、当該車線の遠方に横断歩道のマークの画像部分71a、81a、その遠方に左側の破線レーンマークの画像部分53a〜54a、右側破線レーンマークの画像部分63aが含まれている。 Here, Im1 shown in FIG. 3A is an example of a grayscale image generated from the captured image 21, and an image of the left dashed lane mark that divides the lane in which the vehicle 1 (own vehicle) is traveling. The portions 51a to 52a and the image portions 61a and 62a of the solid line lane mark on the right side are included. Im1 also includes image portions 71a and 81a of crosswalk marks far away from the lane, image portions 53a to 54a of left dashed lane marks, and image portion 63a of right dashed lane marks far away from the lane. .
図3(b)に示したIm2は、グレースケール画像Im1に対してエッジ抽出処理を行うことにより生成されたエッジ画像である。エッジ画像Im2において、左側の破線レーンマークの画像部分51c〜54cと、右側の実線レーンマークの画像部分61c〜63cと、横断歩道のマークの画像部分71c、81cとは、直線的に連続したエッジ点を多く含む画像部分となる。 Im2 illustrated in FIG. 3B is an edge image generated by performing edge extraction processing on the grayscale image Im1. In the edge image Im2, the left broken line lane mark image parts 51c to 54c, the right solid line lane mark image parts 61c to 63c, and the pedestrian crossing mark image parts 71c and 81c are linearly continuous edges. The image portion includes many points.
図4(a)に示したIm4は、撮像画像21から生成されたグレースケール画像の他の例であり、車両1(自車両)が走行している車線を区画する右側の実線レーンマークの画像部分64a、65aが含まれている。また、Im4には、当該車線の前方に水たまりの画像部分91aが含まれている。 Im4 shown in FIG. 4A is another example of a grayscale image generated from the captured image 21, and is an image of a solid line lane mark on the right side that divides the lane in which the vehicle 1 (own vehicle) is traveling. Portions 64a and 65a are included. Also, Im4 includes a puddle image portion 91a in front of the lane.
図4(b)に示したIm5は、グレースケール画像Im4に対してエッジ抽出処理を行うことにより生成されたエッジ画像である。エッジ画像Im5において、右側の実線レーンマークの画像部分64c、65cとは、直線的に連続したエッジ点を多く含む画像部分となる。他方、水たまりの画像部分91cは、曲線的に連続したエッジ点を多く含む画像部分となっている。 Im5 shown in FIG. 4B is an edge image generated by performing edge extraction processing on the grayscale image Im4. In the edge image Im5, the right solid lane mark image portions 64c and 65c are image portions including many linearly continuous edge points. On the other hand, the image portion 91c of the puddle is an image portion including many curved edge points.
続く図2(a)/STEP3〜図2(a)/STEP17は、候補画像部分抽出部13による処理である。なお、候補画像部分抽出部13によるSTEP7〜STEP14の処理工程は、本発明のレーンマーク認識方法における特定候補除外工程に相当する。 Next, FIG. 2A / STEP 3 to FIG. 2A / STEP 17 are processes performed by the candidate image portion extraction unit 13. The processing steps STEP7 to STEP14 performed by the candidate image portion extraction unit 13 correspond to the specific candidate exclusion step in the lane mark recognition method of the present invention.
候補画像部分抽出部13は、エッジ画像22に対して、一つの領域を区画するエッジペアを検出する(図2(a)/STEP3)。たとえば、エッジ画像22を水平方向に分割したときに、隣接する正のエッジ点と負のエッジ点とが一つのエッジペアとなりうる。 The candidate image portion extraction unit 13 detects an edge pair that divides one area from the edge image 22 (FIG. 2A / STEP3). For example, when the edge image 22 is divided in the horizontal direction, adjacent positive edge points and negative edge points can be one edge pair.
そして、候補画像部分抽出部13は、エッジ画像22に対して、エッジペアに基づき、ひとかたまりになっているエッジ点(以下、エッジ部分という)にラベルを付するラべリングと、近接したエッジ部分を同一物体の画像部分であるとして関連付けるクラスタリングを行う(図2(a)/STEP4)。 The candidate image portion extraction unit 13 then labels the edge image 22 based on edge pairs, labeling a group of edge points (hereinafter referred to as edge portions), and adjacent edge portions. Clustering is performed that associates image portions of the same object (FIG. 2 (a) / STEP4).
図2(a)/STEP4で関連付けられた画像部分に対して、カメラ座標から実空間座標への逆射影変換を行って、各候補画像部分に対応する実空間での物体の位置を算出する(図2(a)/STEP5)。なお、大きさが所定サイズ(レーンマークの画像部分ではないと想定されるサイズ)以下である画像部分が候補画像部分から除外されてもよい。 The back projection conversion from the camera coordinates to the real space coordinates is performed on the image portions associated in FIG. 2A / STEP 4 to calculate the position of the object in the real space corresponding to each candidate image portion ( FIG. 2 (a) / STEP5). Note that an image portion whose size is equal to or smaller than a predetermined size (a size that is not assumed to be an image portion of a lane mark) may be excluded from the candidate image portions.
候補画像部分抽出部13は、エッジ画像Im2における車両1の前方の路面を、対応する実空間上で横幅x、縦幅yとなる複数の領域(以下、分割領域という。)Z1〜Z5に分割する(図2(a)/STEP6)。この時、候補画像部分抽出部13は、車両1の左右方向の中心Cを分割領域の横方向の中心とする。ここで、横幅xは、各国の法規によって定められた車線の横幅を基準としてレーンマークを認識するために必要な横幅(車線よりもやや大きい幅)である。縦幅yは、横断歩道又は水たまり等を除外するためにノイズが入り込み過ぎない程度の長さである。 The candidate image portion extraction unit 13 divides the road surface ahead of the vehicle 1 in the edge image Im2 into a plurality of regions (hereinafter referred to as divided regions) Z1 to Z5 having a horizontal width x and a vertical width y in the corresponding real space. (FIG. 2 (a) / STEP6). At this time, the candidate image portion extraction unit 13 sets the center C in the left-right direction of the vehicle 1 as the center in the horizontal direction of the divided area. Here, the lateral width x is a lateral width (a width slightly larger than the lane) necessary for recognizing the lane mark on the basis of the lateral width of the lane determined by the laws and regulations of each country. The vertical width y is a length that does not allow excessive noise to exclude a pedestrian crossing or a puddle.
図3(c)におけるIm3は、エッジ画像Im2において、車両1の前方の路面が分割領域Z1〜Z5に分割された場合の画像を示している。 Im3 in FIG.3 (c) has shown the image when the road surface ahead of the vehicle 1 is divided | segmented into division area Z1-Z5 in edge image Im2.
また、図4(c)におけるIm6は、エッジ画像Im5において、車両1の前方の路面が分割領域Z6〜Z9に分割された場合の画像を示している。 In addition, Im6 in FIG. 4C shows an image when the road surface in front of the vehicle 1 is divided into divided regions Z6 to Z9 in the edge image Im5.
候補画像部分抽出部13は、分割領域のうち、図2(a)/STEP7〜図2(a)/STEP16の処理を行っていない分割領域の中で、車両1に近い側の分割領域を選択する(図2(a)/STEP7)。以下、選択された分割領域を、「今回の分割領域」という。 The candidate image part extraction unit 13 selects a divided area closer to the vehicle 1 from among the divided areas that are not subjected to the processing of FIG. 2A / STEP7 to FIG. 2A / STEP16. (FIG. 2 (a) / STEP7). Hereinafter, the selected divided region is referred to as “current divided region”.
たとえば、分割領域Z1〜Z5のうち(図3(c)参照)、いずれの分割領域Z1〜Z5も処理対象とされていない場合、車両1に最も近い分割領域Z1が選択される。また、分割された領域の分割領域Z1〜Z5のうち(図3(c)参照)、分割領域Z1が処理済であり、他の分割領域Z2〜Z5が未処理である場合、未処理の中で車両1に最も近い分割領域Z2が選択される。 For example, among the divided areas Z1 to Z5 (see FIG. 3C), when none of the divided areas Z1 to Z5 is the processing target, the divided area Z1 closest to the vehicle 1 is selected. Also, among the divided areas Z1 to Z5 of the divided areas (see FIG. 3C), when the divided area Z1 has been processed and the other divided areas Z2 to Z5 have not been processed, Thus, the divided region Z2 closest to the vehicle 1 is selected.
また、分割領域がZ6〜Z9のうち(図4(c)参照)、いずれの分割領域Z6〜Z9も処理対象とされていない場合、車両1に最も近い分割領域Z6が選択される。また、分割領域がZ6〜Z9のうち(図4(c)参照)、分割領域Z6が処理済であり、他の分割領域Z7〜Z9が未処理である場合、未処理の中で車両1に最も近い分割領域Z7が選択される。 In addition, among the divided areas Z6 to Z9 (see FIG. 4C), when none of the divided areas Z6 to Z9 is the processing target, the divided area Z6 closest to the vehicle 1 is selected. Moreover, among the divided areas Z6 to Z9 (see FIG. 4C), when the divided area Z6 has been processed and the other divided areas Z7 to Z9 have not been processed, the vehicle 1 is in the unprocessed state. The closest divided area Z7 is selected.
候補画像部分抽出部13は、今回の分割領域に対して、エッジ部分の数が所定の数か否かを判定する(図2(a)/STEP8)。当該判定結果が肯定的である場合(図2(a)/STEP8‥YES)、図2(a)/STEP10の処理に進む。 The candidate image portion extraction unit 13 determines whether or not the number of edge portions is a predetermined number for the current divided region (FIG. 2A / STEP 8). If the determination result is affirmative (FIG. 2 (a) / STEP8... YES), the process proceeds to FIG. 2 (a) / STEP10.
当該判定結果が否定的である場合(図2(a)/STEP8‥NO)、候補画像部分抽出部13は、今回の分割領域に含まれるエッジ部分の輝度変化量が第2所定値以上か否かを判定する(図2(a)/STEP9)。第2所定値は、図2(a)/STEP2のエッジ点抽出における第1所定値よりも大きい値である。 If the determination result is negative (FIG. 2 (a) / STEP8... NO), the candidate image portion extraction unit 13 determines whether or not the luminance change amount of the edge portion included in the current divided region is equal to or greater than a second predetermined value. (FIG. 2 (a) / STEP9). The second predetermined value is a value larger than the first predetermined value in the edge point extraction of FIG. 2A / STEP2.
当該判定結果が肯定的である場合(図2(a)/STEP9‥YES)、図2(a)/STEP10の処理に進む。当該判定結果が否定的である場合(図2(a)/STEP9‥YES)、図2(a)/STEP16の処理に進む。 If the determination result is affirmative (FIG. 2 (a) / STEP9... YES), the process proceeds to FIG. 2 (a) / STEP10. If the determination result is negative (FIG. 2 (a) / STEP9... YES), the process proceeds to FIG. 2 (a) / STEP16.
候補画像部分抽出部13は、今回の分割領域に対して、図2(a)/STEP3で作成されたエッジペアに基づき、高輝度な画像部分の幅を求める(図2(a)/STEP10)。より詳しくは、候補画像部分抽出部13は、今回の分割領域を水平方向に走査したときに、正のエッジ点(輝度が暗から明に変化するエッジ点)から負のエッジ点(輝度が明から暗に変化するエッジ点)までの距離の合計を求める。このようにすることにより、今回の分割領域における高輝度な画像部分が占める割合(面積又は横幅)が求められる。 The candidate image portion extraction unit 13 obtains the width of the high-intensity image portion based on the edge pair created in FIG. 2A / STEP 3 for the current divided region (FIG. 2A / STEP 10). More specifically, the candidate image portion extraction unit 13 scans the current divided region in the horizontal direction from a positive edge point (an edge point at which the luminance changes from dark to bright) to a negative edge point (the luminance becomes bright). To the edge point that changes darkly). By doing in this way, the ratio (area or breadth) which the high-intensity image part occupies in this division area is calculated | required.
候補画像部分抽出部13は、今回の分割領域において当該求められた高輝度な画像部分の合計幅が所定の幅以上であるか否かを判定する(図2(a)/STEP11)。当該所定の幅は、各国の法規で定められるレーンマークの幅に所定の閾値を足し合わせた値である。高輝度な画像部分の合計幅が当該所定の幅以上である場合、今回の分割領域は、水にぬれた路面、水たまり、又は横断歩道など、レーンマークを検出できない画像部分である蓋然性が高い。これに代えて又は加えて、候補画像部分抽出部13は、今回の分割領域において当該求められた高輝度な画像部分の占める割合が所定の割合以上であるか否かを判定してもよい。 The candidate image part extraction unit 13 determines whether or not the total width of the obtained high-brightness image parts in the current divided region is equal to or greater than a predetermined width (FIG. 2A / STEP 11). The predetermined width is a value obtained by adding a predetermined threshold to the width of the lane mark defined by the laws and regulations of each country. When the total width of the high-brightness image portion is equal to or larger than the predetermined width, the current divided region is highly likely to be an image portion where a lane mark cannot be detected, such as a wet road surface, a puddle, or a pedestrian crossing. Instead of or in addition to this, the candidate image portion extraction unit 13 may determine whether the ratio of the obtained high-luminance image portion in the current divided region is equal to or higher than a predetermined ratio.
当該判定結果が肯定的である場合(図2(a)/STEP11‥YES)、候補画像部分抽出部13は、当該分割領域における輝度を、過去複数フレームにおける当該分割領域に相当する画像部分の輝度と突き合わせることにより、当該高輝度な画像部分が鏡面反射光によるものか否かを判定する(図2(a)/STEP12)。 When the determination result is affirmative (FIG. 2 (a) / STEP11... YES), the candidate image portion extraction unit 13 sets the luminance in the divided region to the luminance of the image portion corresponding to the divided region in the past plural frames. To determine whether or not the high-brightness image portion is due to specular reflection light (FIG. 2 (a) / STEP 12).
より詳しくは、車両1の移動に伴って、当該高輝度な画像部分に対するカメラ2からの観察角度、観察距離は変化する。ここで、一般に、反射光は、観察角度によって輝度が変化する鏡面反射光か、いずれの観察角度でもほぼ同様の輝度となる拡散反射光(散乱反射光)かに分類される。なお、一般に、反射光の輝度は、観察距離によっては変化しない。 More specifically, as the vehicle 1 moves, the observation angle and the observation distance from the camera 2 with respect to the high-luminance image portion change. Here, the reflected light is generally classified into specular reflected light whose luminance varies depending on the observation angle, or diffuse reflected light (scattered reflected light) having substantially the same luminance at any observation angle. In general, the brightness of the reflected light does not change depending on the observation distance.
このため、当該高輝度な画像部分に相当する部分の輝度が過去の複数フレームで変化していた場合、当該高輝度な画像部分は、鏡面反射光成分によるものと推定される。一方、当該高輝度な画像部分に相当する部分の輝度が過去の複数フレームでほぼ変化していない場合、当該高輝度な画像部分は、拡散反射光成分によるものと推定される。 For this reason, when the luminance of the portion corresponding to the high-luminance image portion has changed in the past plural frames, the high-luminance image portion is estimated to be due to the specular reflection light component. On the other hand, when the luminance of the portion corresponding to the high-luminance image portion has not changed substantially in the past plural frames, the high-luminance image portion is estimated to be due to the diffuse reflected light component.
図2(a)/STEP12の判定が肯定的である場合(図2(a)/STEP12‥YES)、候補画像部分抽出部13は、今回の分割領域に横断歩道ではない水たまり、雪等が存在すると判断する(図2(a)/STEP13)。 If the determination in FIG. 2 (a) / STEP 12 is positive (FIG. 2 (a) / STEP 12... YES), the candidate image portion extraction unit 13 has a puddle, snow, or the like that is not a pedestrian crossing in the current divided region. Then, it is determined (FIG. 2A / STEP 13).
図2(a)/STEP12の判定が否定的である場合(図2(a)/STEP12‥NO)、候補画像部分抽出部13は、今回の分割領域に横断歩道が存在すると判断する(図2(a)/STEP14)。これは、道路標識に使用される塗料には、拡散反射光を出射する成分(ソリッド色の着色顔料)が多く含まれているためである。 When the determination of FIG. 2 (a) / STEP 12 is negative (FIG. 2 (a) / STEP 12... NO), the candidate image portion extraction unit 13 determines that a crosswalk exists in the current divided region (FIG. 2). (A) / STEP 14). This is because the paint used for road signs contains many components (solid color pigments) that emit diffusely reflected light.
図2(a)/STEP13又は図2(a)/STEP14の処理の後、今回の分割領域に相当する実空間上の位置が車両1(カメラ2)から所定の距離以上離れているか否かを判定する(図2(a)/STEP15)。 After the processing of FIG. 2 (a) / STEP 13 or FIG. 2 (a) / STEP 14, it is determined whether or not the position in the real space corresponding to the current divided area is more than a predetermined distance from the vehicle 1 (camera 2). Determination is made (FIG. 2A / STEP 15).
今回の分割領域に水たまり、雪等が存在する場合には、当該今回の分割領域よりも車両1(カメラ2)から遠方の画像部分にも水たまり、雪等が存在する可能性が高く、十分な情報がなければレーンマークを検出しにくいおそれがある。また、今回の分割領域に横断歩道が存在する場合には、当該今回の分割領域よりも車両1(カメラ2)から遠方が交差点となっている可能性があり、この場合、レーンマークが存在しない可能性がある。 If there are puddles, snow, etc. in the current divided area, there is a high possibility that puddles, snow, etc. are present in the image part farther from the vehicle 1 (camera 2) than the current divided area. If there is no information, it may be difficult to detect the lane mark. In addition, when there is a pedestrian crossing in the current divided area, there is a possibility that an intersection is farther from the vehicle 1 (camera 2) than the current divided area. In this case, there is no lane mark. there is a possibility.
このため、当該今回の分割領域が遠距離である場合(図2(a)/STEP15の判定結果が肯定的である場合、図2(a)/STEP15‥YES)、当該今回の分割領域より遠方の画像部分については十分な情報を得ることが難しい。このため、候補画像部分抽出部13は、今回の分割領域よりも遠方の分割領域について、図2(a)/STEP7〜図2(a)/STEP17の処理を行わず、図2(b)/STEP18以降の処理に進む。 For this reason, when the current divided area is a long distance (FIG. 2 (a) / STEP15, if the determination result is affirmative, FIG. 2 (a) / STEP15... YES), it is far from the current divided area. It is difficult to obtain sufficient information for the image portion. For this reason, the candidate image portion extraction unit 13 does not perform the processing of FIG. 2A / STEP7 to FIG. 2A / STEP17 for the segmented region farther than the current segmented region, instead of FIG. The process proceeds to STEP18 and subsequent steps.
なお、分割領域に二つの横断歩道がある場合、カメラ2からみて近い横断歩道(一つ目の横断歩道)71cは交差点の一端を示すが、カメラ2からみて遠い横断歩道(二つ目の横断歩道)81cは交差点の他端を示すことが多い。この場合において、カメラ2から見て遠い横断歩道(二つ目の横断歩道)81cの遠方に交差点がある可能性は低い。このため、候補画像部分抽出部13は、図2(a)/STEP14で分割領域を横断歩道の画像部分と判定した場合でも、それが二つ目の横断歩道である場合には、図2(a)/STEP15の判定を省略してさらに遠方の分割領域について図2(a)/STEP7〜図2(a)/STEP17の処理を行ってもよい。 When there are two pedestrian crossings in the divided area, the pedestrian crossing (first pedestrian crossing) 71c as viewed from the camera 2 indicates one end of the intersection, but the pedestrian crossing far away from the camera 2 (second crossing) The sidewalk 81c often indicates the other end of the intersection. In this case, it is unlikely that there is an intersection far from the pedestrian crossing (second pedestrian crossing) 81c as viewed from the camera 2. Therefore, even if the candidate image portion extraction unit 13 determines that the divided area is the image portion of the pedestrian crossing in FIG. 2A / STEP 14, if it is the second pedestrian crossing, FIG. a) The determination of STEP 15 may be omitted, and the processing of FIG. 2A / STEP 7 to FIG. 2A / STEP 17 may be performed on further distant regions.
一方、今回の分割領域が近距離の分割領域である場合(図2(a)/STEP15の判定結果が否定的である場合、図2(a)/STEP15‥NO)には、当該分割領域よりもカメラ2からみて遠方の分割領域についても十分な情報が得られうる。このため、候補画像部分抽出部13は、図2(a)/STEP7〜図2(a)/STEP17の処理を行う。 On the other hand, when the current divided area is a short-distance divided area (when the determination result in FIG. 2 (a) / STEP 15 is negative, FIG. 2 (a) / STEP 15... NO), However, sufficient information can be obtained for the far-division areas as viewed from the camera 2. For this reason, the candidate image portion extraction unit 13 performs the processing of FIG. 2A / STEP 7 to FIG. 2A / STEP 17.
また、図2(a)/STEP11の判定結果が否定的な場合(図2(a)/STEP11‥NO)、候補画像部分抽出部13は、今回の分割領域に含まれ、かつ、図2(a)/STEP4でクラスタリングにより抽出された画像部分のうち、線特徴性を有する画像部分(例えば、直線的に連続したエッジ点の割合が所定レベル以上である画像部分)を、レーンマークの画像部分の候補である候補画像部分として抽出する(図2(a)/STEP16)。 In addition, when the determination result of FIG. 2A / STEP 11 is negative (FIG. 2A / STEP 11... NO), the candidate image partial extraction unit 13 is included in the current divided region and is also shown in FIG. a) An image portion having line characteristics (for example, an image portion in which the ratio of linearly continuous edge points is equal to or higher than a predetermined level) among image portions extracted by clustering in / STEP 4 is an image portion of a lane mark. Is extracted as a candidate image portion that is a candidate for (FIG. 2A / STEP 16).
そして、候補画像部分抽出部13は、分割領域のうち、図2(a)/STEP7〜図2(a)/STEP16の処理を行っていない分割領域があるか否かを判定する(図2(a)/STEP17)。 Then, the candidate image portion extraction unit 13 determines whether or not there is a divided region that has not been subjected to the processing of FIG. 2A / STEP 7 to FIG. 2A / STEP 16 among the divided regions (FIG. 2 ( a) / STEP 17).
当該判定結果が肯定的である場合(図2(a)/STEP17‥YES)、候補画像部分抽出部13は、図2(a)/STEP7以下の処理を実行する。一方、当該判定結果が肯定的である場合(図2(a)/STEP17‥NO)、図2(b)/STEP18の処理に進む。 If the determination result is affirmative (FIG. 2 (a) / STEP17... YES), the candidate image portion extraction unit 13 executes the processing of FIG. 2 (a) / STEP7 and subsequent steps. On the other hand, if the determination result is affirmative (FIG. 2 (a) / STEP17... NO), the process proceeds to FIG. 2 (b) / STEP18.
続く図2(b)/STEP18は、レーンマーク認識部14による処理である。なお、レーンマーク認識部14による処理工程は、本発明のレーンマーク認識方法におけるレーンマーク認識工程に相当する。 Next, FIG. 2B / STEP 18 is processing by the lane mark recognition unit 14. The processing step by the lane mark recognition unit 14 corresponds to the lane mark recognition step in the lane mark recognition method of the present invention.
レーンマーク認識部14は、図2(a)/STEP5で求められた対応する実空間での長さが所定範囲(法規で定められた破線レーンマークの長さ(規定長)を基準として設定される)内であって、一定方向に連続した候補画像部分に基づいて、破線レーンマークの候補を検出する。 The lane mark recognition unit 14 is set with the length in the corresponding real space obtained in FIG. 2 (a) / STEP 5 as a reference (the length of the broken lane mark (specified length) defined by the law). In this case, a candidate for a broken line lane mark is detected based on candidate image portions that are continuous in a certain direction.
また、レーンマーク認識部14は、車線が連続線レーンマーク(白線、黄線等)で区画されているときには、例えば特開平11−219435号公報に記載された公知の手法により、連続線レーンマークの候補を検出する。 Further, the lane mark recognition unit 14 uses a known method described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-219435 when the lane is divided by continuous line lane marks (white line, yellow line, etc.). Detect candidates for.
レーンマーク認識部14は、これらのレーンマークの候補に基づき、レーンマークを認識する。 The lane mark recognition unit 14 recognizes a lane mark based on these lane mark candidates.
例えば、図5(a)に示されているように、車両1が走行している車線の左側に左レーンマーク51b〜52b、右側に右レーンマーク61b、62bが認識される。 For example, as shown in FIG. 5A, left lane marks 51b to 52b are recognized on the left side of the lane in which the vehicle 1 is traveling, and right lane marks 61b and 62b are recognized on the right side.
ここで、横断歩道71bまでの距離d1が所定の距離以上である場合、図2(a)/STEP15の処理でYESとなるため、横断歩道71bより遠方についてはレーンマークの認識処理が行われない。 Here, when the distance d1 to the pedestrian crossing 71b is equal to or greater than the predetermined distance, the processing of FIG. 2A / STEP15 is YES, so that the lane mark recognition process is not performed for the distance from the pedestrian crossing 71b. .
一方、図5(b)に示されるように、横断歩道までの距離d2が所定の距離未満である場合、図2(a)/STEP15の処理でNOとなるため、横断歩道より遠方についてはレーンマークの認識処理が行われる。この結果、車両1が走行している車線の左側に左レーンマーク51b〜52b、右側に右レーンマーク61b、62bに加え、横断歩道71bより遠方のレーンマーク53b、54及び63bが認識されうる。 On the other hand, as shown in FIG. 5 (b), when the distance d2 to the pedestrian crossing is less than the predetermined distance, the processing of FIG. Mark recognition processing is performed. As a result, in addition to the left lane marks 51b to 52b on the left side of the lane in which the vehicle 1 is traveling and the right lane marks 61b and 62b on the right side, lane marks 53b, 54 and 63b far from the pedestrian crossing 71b can be recognized.
続く図2(b)/STEP19で、レーンマーク認識部14は、左右のレーンマークの位置に基づいて、車線の中心位置を認識する。図5(a)の例では、左側の左レーンマーク51b〜52bの内側位置XL1と、右側の右レーンマーク61bの内側位置XR1との中心位置Xc1を認識する。図5(b)の例では、レーンマーク認識部14は、左側の左レーンマーク51b〜52bの内側位置XL1と、右側の右レーンマーク61bの内側位置XR1との中心位置Xc1に加え、遠方の左レーンマーク53b、54b及び右レーンマーク63bに基づいて左側の左レーンマーク53b〜54bの内側位置XL2と、右側の右レーンマーク63bの内側位置XR2との中心位置Xc2を認識する。 In FIG. 2B / STEP 19, the lane mark recognition unit 14 recognizes the center position of the lane based on the positions of the left and right lane marks. In the example of FIG. 5A, the center position Xc1 between the inner position XL1 of the left lane marks 51b to 52b on the left side and the inner position XR1 of the right lane mark 61b on the right side is recognized. In the example of FIG. 5B, the lane mark recognizing unit 14 adds a far position in addition to the center position Xc1 between the inner position XL1 of the left lane marks 51b to 52b on the left side and the inner position XR1 of the right lane mark 61b on the right side. Based on the left lane marks 53b and 54b and the right lane mark 63b, a center position Xc2 between the inner position XL2 of the left lane marks 53b to 54b on the left side and the inner position XR2 of the right lane mark 63b on the right side is recognized.
次の図2(b)/STEP20〜図2(b)/STEP27は操舵制御部15による処理である。 Next, FIG. 2B / STEP 20 to FIG. 2B / STEP 27 are processes by the steering control unit 15.
操舵制御部15は、図2(a)/STEP7〜STEP16について未処理の画像部分があるか否かを判定する(図2(b)/STEP20)。当該判定結果が否定的である場合(図2(b)/STEP20‥NO)、操舵制御部15は、図2(b)/STEP27の処理に進む。 The steering control unit 15 determines whether or not there is an unprocessed image portion in FIG. 2A / STEP 7 to STEP 16 (FIG. 2B / STEP 20). If the determination result is negative (FIG. 2 (b) / STEP20... NO), the steering control unit 15 proceeds to the process of FIG. 2 (b) / STEP27.
一方、当該判定結果が肯定的である場合(図2(b)/STEP20‥YES)、操舵制御部15は、図2(a)/STEP7〜図2(a)/STEP17により認識された前方の路面に基づき、探索範囲の拡大を行うか否かを判断する(図2(b)/STEP21)。当該判定結果が肯定的である場合(図2(b)/STEP21‥YES)、操舵制御部は、探索範囲の拡大処理を行う(図2(b)/STEP22)。たとえば、車両1の進行方向について探索範囲を拡大する設定がある場合において、車両1の前方に横断歩道があり、ウィンカーが動作状態である場合、操舵制御部15は、図2(a)/STEP15の所定の距離をより長い別の距離に変更し、かつ、ウィンカーが動作している方向の画像部分を次回のレーンマーク認識処理の対象に加えるように設定する。 On the other hand, if the determination result is affirmative (FIG. 2 (b) / STEP20... YES), the steering control unit 15 detects the front part recognized by FIG. 2 (a) / STEP7 to FIG. 2 (a) / STEP17. Based on the road surface, it is determined whether or not to expand the search range (FIG. 2B / STEP 21). If the determination result is affirmative (FIG. 2B / STEP 21... YES), the steering control unit performs a search range expansion process (FIG. 2B / STEP 22). For example, when there is a setting for expanding the search range in the traveling direction of the vehicle 1, when there is a pedestrian crossing in front of the vehicle 1 and the winker is in an operating state, the steering control unit 15 determines whether the steering control unit 15 in FIG. The predetermined distance is changed to another longer distance, and the image portion in the direction in which the blinker is operating is set to be added to the target of the next lane mark recognition process.
当該判定結果が否定的である場合(図2(b)/STEP21‥NO)、又は図2(b)/STEP22の処理の後、続く図2(b)/STEP23において、操舵制御部15は、図2(a)/STEP7〜図2(a)/STEP17により認識された前方の路面に基づき、回避制御の閾値を下げるか否かを判定する。当該判定結果が肯定的である場合(図2(b)/STEP23‥YES)、操舵制御部15は、回避制御の閾値を下げる処理を行う(図2(b)/STEP24)。たとえば、車両1の前方に水たまりがある場合において、水たまりがある場合は回避制御の閾値を下げる設定の場合には、操舵制御部15は、回避制御の閾値を下げ、早めの操舵制御を行う。これにより、操舵制御部15は、たとえば水たまりを障害物とみなして、当該水たまりを車線を逸脱しない範囲で回避する等の操舵制御をなしうる。 When the determination result is negative (FIG. 2 (b) / STEP21... NO) or after the processing of FIG. 2 (b) / STEP22, in the following FIG. 2 (b) / STEP23, the steering control unit 15 Based on the road surface ahead recognized by FIG. 2A / STEP 7 to FIG. 2A / STEP 17, it is determined whether or not the threshold value for avoidance control is to be lowered. If the determination result is affirmative (FIG. 2 (b) / STEP 23... YES), the steering control unit 15 performs a process of lowering the avoidance control threshold (FIG. 2 (b) / STEP 24). For example, when there is a puddle in front of the vehicle 1 and the setting is made to lower the avoidance control threshold when there is a puddle, the steering control unit 15 lowers the avoidance control threshold and performs early steering control. Accordingly, the steering control unit 15 can perform steering control such as, for example, regarding a puddle as an obstacle and avoiding the puddle within a range not departing from the lane.
また、車両1の前方に横断歩道がある場合において、操舵制御部15は、回避制御の閾値を下げてもよい。 Further, when there is a pedestrian crossing in front of the vehicle 1, the steering control unit 15 may lower the threshold value for avoidance control.
図2(b)/STEP23の判定結果が否定的である場合(図2(b)/STEP23‥NO)、又は図2(b)/STEP24の処理の後、操舵制御部15は、図2(a)/STEP7〜図2(a)/STEP17により認識された前方の路面に基づき、運転者に通知するか否かを判定する(図2(b)/STEP25)。当該判定結果が肯定的である場合(図2(b)/STEP25‥YES)、操舵制御部15は、前方に水たまり、雪等、又は横断歩道があることをスピーカ5及び表示器6の少なくとも一方を介して運転者に通知する(図2(b)/STEP26)。 When the determination result of FIG. 2 (b) / STEP23 is negative (FIG. 2 (b) / STEP23... NO) or after the processing of FIG. 2 (b) / STEP24, the steering control unit 15 It is determined whether or not to notify the driver based on the road surface in front recognized by a) / STEP 7 to FIG. 2 (a) / STEP 17 (FIG. 2 (b) / STEP 25). If the determination result is affirmative (FIG. 2 (b) / STEP 25... YES), the steering control unit 15 indicates that there is a puddle, snow, or a pedestrian crossing in front of at least one of the speaker 5 and the display 6. The driver is notified via (FIG. 2 (b) / STEP 26).
図2(b)/STEP25の判定結果が否定的である場合(図2(b)/STEP25‥NO)、又は図2(b)/STEP26の処理の後、操舵制御部15は、図2(b)/STEP27の処理に進む。 When the determination result of FIG. 2B / STEP 25 is negative (FIG. 2B / STEP 25... NO), or after the processing of FIG. 2B / STEP 26, the steering control unit 15 b) Proceed to step 27.
操舵制御部15は、車両1が車線内の中心位置Xc付近を走行するように、操舵機構7を作動させて車両1の運転者の運転操作をアシストする(図2(b)/STEP27)。また、操舵制御部15は、車両1の運転者に対し、必要に応じてスピーカ5及び表示器6の少なくとも一方による注意喚起を行う。 The steering control unit 15 activates the steering mechanism 7 to assist the driving operation of the driver of the vehicle 1 so that the vehicle 1 travels in the vicinity of the center position Xc in the lane (FIG. 2 (b) / STEP 27). In addition, the steering control unit 15 alerts the driver of the vehicle 1 with at least one of the speaker 5 and the display 6 as necessary.
ここで、操舵制御部15は、車両1と中心位置Xcとのずれが大きくなって、車両1と右レーンマーク61bとの間隔WR、又は車両1と左レーンマーク51b〜54bとの間隔WLが予め設定された判定値以下になったときに、操舵機構7を作動させて車両1を中心位置Xcに近づける制御を行う。 Here, the steering control unit 15 increases the deviation between the vehicle 1 and the center position Xc, and the interval WR between the vehicle 1 and the right lane mark 61b or the interval WL between the vehicle 1 and the left lane marks 51b to 54b is increased. When the value is equal to or less than a predetermined determination value, the steering mechanism 7 is operated to control the vehicle 1 closer to the center position Xc.
(本実施形態の作用・効果)
降雨等があった場合、広範囲にわたって路面がぬれている蓋然性が高い。広範囲にわたって路面がぬれている場合には、すべて路面の画像部分Z1〜Z5又はZ6〜Z9に対してレーンマークの認識処理又は濡れている路面の除外処理を行うと、レーンマークの認識精度が向上しないにもかかわらず、計算コストが多大となるおそれがある。また、横断歩道等がある場合には、その遠方にレーンマークが存在しない交差点等がある蓋然性が高い。このような交差点等の画像部分Z3においてレーンマークの認識処理又は濡れている路面の除外処理を行うと、レーンマークの認識精度が向上しないにもかかわらず、計算コストが多大となるおそれがある。
(Operation and effect of this embodiment)
When there is rain or the like, there is a high probability that the road surface is wet over a wide area. When the road surface is wet over a wide area, the lane mark recognition accuracy is improved by performing the lane mark recognition process or the wet road surface exclusion process on the image portions Z1 to Z5 or Z6 to Z9 of the road surface. In spite of not doing so, there is a possibility that the calculation cost becomes large. In addition, when there is a pedestrian crossing or the like, there is a high probability that there is an intersection or the like where no lane mark exists in the distance. If the lane mark recognition process or the wet road surface exclusion process is performed on the image portion Z3 such as an intersection, the calculation cost may increase even though the lane mark recognition accuracy is not improved.
特に、ぬれた路面及び横断歩道等がカメラから遠方に存在していると、それらより遠方の領域Z3〜Z5、Z8〜Z9においては、得られる情報量が少なくなる。このため、当該領域においてレーンマーク認識処理を行うと、レーンマークの認識精度の低いぬれた路面又は交差点等の画像部分Z3〜Z5、Z8〜Z9においてより少ない情報量に基づいてレーンマークの認識処理が行われることになる。この結果、レーンマークの認識精度が向上しないにもかかわらず、計算コストが多大となるおそれがある。 In particular, if a wet road surface, a pedestrian crossing, or the like exists far away from the camera, the amount of information obtained is reduced in regions Z3 to Z5 and Z8 to Z9 farther from them. Therefore, when the lane mark recognition process is performed in the area, the lane mark recognition process is performed based on a smaller amount of information in the image portions Z3 to Z5 and Z8 to Z9 such as wet road surfaces or intersections with low lane mark recognition accuracy. Will be done. As a result, although the lane mark recognition accuracy is not improved, the calculation cost may increase.
これらの点に着目して構成された当該構成のレーンマーク認識装置10によれば、対応する実空間上の位置が所定の距離以上離れている画像部分Z2〜Z5,Z7〜Z9であって、所定の輝度以上の輝度を有する画像部分Z2、Z7及び白色の色相を所定幅以上有する画像部分Z2の少なくとも一方が除外されることにより、雨水等によって濡れた路面又は横断歩道等の、通常の路面と異なる路面の画像部分Z2、Z7が除外される。そして、除外された画像部分よりも手前の画像部分Z1,Z6に基づいてレーンマーク51b、52b、61b、62bが認識される。この結果、本発明のレーンマーク認識装置10によれば、道路状況に鑑みて適切に計算コストが削減されうる。 According to the lane mark recognizing device 10 having the configuration configured focusing on these points, the corresponding real space positions are image portions Z2 to Z5 and Z7 to Z9 that are separated by a predetermined distance or more, By removing at least one of the image portions Z2 and Z7 having a luminance equal to or higher than a predetermined luminance and the image portion Z2 having a white hue equal to or larger than a predetermined width, a normal road surface such as a road surface or a pedestrian crossing wetted by rainwater or the like The image portions Z2 and Z7 on the road surface different from the above are excluded. The lane marks 51b, 52b, 61b, and 62b are recognized based on the image portions Z1 and Z6 before the excluded image portion. As a result, according to the lane mark recognition apparatus 10 of the present invention, the calculation cost can be appropriately reduced in view of road conditions.
また、鏡面反射光の成分を多く含む画像部分Z7は、水たまり又は雪等の画像部分である蓋然性が高い。 Further, the image portion Z7 containing a large amount of specular reflection light has a high probability of being an image portion such as a puddle or snow.
この点に着目して構成された当該構成のレーンマーク認識装置10によれば、水たまり又は雪等の画像部分である蓋然性が高い画像部分Z7の遠方の画像部分Z8〜Z9が除外される。この結果、道路の状況に鑑みて、適切に計算コストが削減されうる。 According to the lane mark recognizing device 10 having the configuration configured by paying attention to this point, image portions Z8 to Z9 far from the image portion Z7 having a high probability of being an image portion such as a puddle or snow are excluded. As a result, the calculation cost can be appropriately reduced in view of the road conditions.
拡散反射光の成分を多く含む画像部分Z2は、横断歩道等の画像部分である蓋然性が高い。 The image portion Z2 containing a large amount of diffusely reflected light is highly likely to be an image portion such as a pedestrian crossing.
この点に着目して構成された当該構成のレーンマーク認識装置10によれば、横断歩道71bが適切に認識される。この結果、道路の状況に鑑みて、適切に計算コストが削減されうる。 According to the lane mark recognizing device 10 having the configuration configured focusing on this point, the pedestrian crossing 71b is appropriately recognized. As a result, the calculation cost can be appropriately reduced in view of the road conditions.
前記したように、遠方に交差点がある場合、得られる情報が少ないため、当該交差点及びその周辺の画像部分Z3〜Z5に基づいては、信頼性の高いレーンマーク認識処理を行うことは難しい。一方、車両から近いところにある交差点であれば、得られる情報が多いため、当該交差点及びその周辺の画像部分に基づいて、信頼性の高いレーンマーク認識処理を行うことができる。 As described above, when there is an intersection in the distance, there is little information to be obtained, so it is difficult to perform a highly reliable lane mark recognition process based on the intersection and the surrounding image portions Z3 to Z5. On the other hand, since there is a lot of information to be obtained at an intersection near the vehicle, a highly reliable lane mark recognition process can be performed based on the intersection and its surrounding image portions.
当該構成のレーンマーク認識装置によれば、車両1と横断歩道との距離d2が所定の距離以下である場合に、横断歩道71bの遠方の路面の画像部分を含めてレーンマーク認識処理が行われる。これにより、車両1と横断歩道との距離d1が所定の距離以上である場合、すなわち信頼性の高いレーンマーク認識処理が行えない蓋然性が高い場合には、横断歩道71bよりも遠方にある交差点等の画像部分が除外されるのに対し、車両1と横断歩道との距離d2が所定の距離以内である場合、すなわち信頼性の高いレーンマーク認識処理が行える蓋然性が高い場合には、横断歩道よりも遠方にある交差点等の画像部分が除外されない。この結果、本発明のレーンマーク認識装置10によれば、道路状況に鑑みて適切に計算コストが削減されうる。 According to the lane mark recognition apparatus having the configuration, when the distance d2 between the vehicle 1 and the pedestrian crossing is equal to or less than a predetermined distance, the lane mark recognition process is performed including the image portion of the road surface far from the pedestrian crossing 71b. . Thereby, when the distance d1 between the vehicle 1 and the pedestrian crossing is equal to or greater than a predetermined distance, that is, when there is a high probability that highly reliable lane mark recognition processing cannot be performed, an intersection or the like located farther from the pedestrian crossing 71b When the distance d2 between the vehicle 1 and the pedestrian crossing is within a predetermined distance, that is, when there is a high probability that highly reliable lane mark recognition processing can be performed, Image portions such as intersections that are far away are not excluded. As a result, according to the lane mark recognition apparatus 10 of the present invention, the calculation cost can be appropriately reduced in view of road conditions.
鏡面反射光は対象物の観察角度に応じた輝度の変化大きい一方、拡散反射光は対象物の観察角度に応じた輝度の変化は小さい。この点に鑑みて構成された当該構成のレーンマーク認識装置10によれば、車両1の移動に伴い、対象物の観察角度が変化するところ、当該観察角度の変化に伴う対象物の画像部分Z2、Z7の輝度の変化に基づいて判断することにより、鏡面反射光と拡散反射光との別が精度よく判断されうる。 While the specular reflection light has a large change in luminance according to the observation angle of the object, the diffuse reflection light has a small change in luminance according to the observation angle of the object. According to the lane mark recognition device 10 having the configuration configured in view of this point, the observation angle of the object changes as the vehicle 1 moves, and the image portion Z2 of the object according to the change in the observation angle. By determining based on the change in the brightness of Z7, it is possible to accurately determine whether the light is specularly reflected or diffusely reflected.
水たまり、横断歩道等は、車両1の進行方向と直交する方向にある程度広がって存在している蓋然性が高いところ、当該構成のレーンマーク認識装置10によれば、車両1の進行方向の画像部分が車両1から当該画像部分に相当する実空間上の位置までの距離yごとに複数の領域Z1〜Z5,Z6〜Z9に分割されて画像部分の除外処理が行われる。この結果、車両1の進行方向と直交する方向にある程度広がって存在している水たまり、横断歩道等が前記複数の領域Z1〜Z5,Z6〜Z9のうちの一部の領域Z2、Z7にまとめて含まれうる。分割された領域ごとに画像部分の除外処理が行われることにより、所定範囲の水たまり、横断歩道等の各画像部分が個別に除外対象か否か判定されるよりも、水たまり全体または横断歩道全体がまとめて除外対象となるか否かが判定されやすくなる。したがって、当該構成のレーンマーク認識装置10によれば、道路状況に鑑みて適切に計算コストが削減されうる。 Puddles, pedestrian crossings, and the like are likely to be spread to some extent in a direction orthogonal to the traveling direction of the vehicle 1. According to the lane mark recognition device 10 having the configuration, an image portion in the traveling direction of the vehicle 1 is displayed. For each distance y from the vehicle 1 to the position in the real space corresponding to the image portion, the image portion is divided into a plurality of regions Z1 to Z5 and Z6 to Z9, and the image portion is excluded. As a result, puddles, pedestrian crossings, and the like that are spread to some extent in the direction orthogonal to the traveling direction of the vehicle 1 are grouped into some areas Z2 and Z7 of the plurality of areas Z1 to Z5 and Z6 to Z9. May be included. By performing the image part exclusion process for each divided area, the entire puddle or the entire pedestrian crossing is determined rather than determining whether each image part such as a puddle or pedestrian crossing within a predetermined range is individually excluded. It becomes easy to determine whether or not to be excluded collectively. Therefore, according to the lane mark recognition apparatus 10 having the configuration, the calculation cost can be appropriately reduced in view of the road condition.
当該構成のレーンマーク認識装置によれば、特定候補除外部(候補画像部分抽出部13)により一部の画像部分Z2、Z7以降が除外されることによりレーンマーク認識処理の処理対象の領域が狭くなった場合でも、前記所定の距離を長く変更するか、回避制御の閾値を通常よりも低く設定するか、車両1の運転者への通知をするかの少なくとも1つの処理がなされるため、運転者に与える違和感が軽減または解消されうる。 According to the lane mark recognition apparatus having the configuration, the specific candidate exclusion unit (candidate image portion extraction unit 13) excludes some of the image portions Z2 and Z7 and the subsequent processing target area of the lane mark recognition process is narrow. Even when the vehicle has become, at least one process of changing the predetermined distance longer, setting a threshold value for avoidance control lower than usual, or notifying the driver of the vehicle 1 is performed. The discomfort given to the person can be reduced or eliminated.
(変形態様)
図2(a)/STEP12〜図2(a)/STEP14の処理は省略されてもよい。図2(b)/STEP20〜図2(b)/STEP26の処理は省略されてもよい。
(Modification)
The processing in FIG. 2A / STEP 12 to FIG. 2A / STEP 14 may be omitted. The processes of FIG. 2B / STEP 20 to FIG. 2B / STEP 26 may be omitted.
図2(a)/STEP11〜図2(b)/STEP12の処理に加えてまたは代えて、今回の分割領域が特定色(たとえば白色)を持つ領域の割合が所定の割合以上であるか否かが判定されてもよい。この場合、たとえば、当該判定結果が肯定的である場合には、今回の分割領域には横断歩道が含まれると認識される一方、当該判定結果が否定的である場合には、レーンマークの認識処理が行われるように構成されてもよい。 In addition to or instead of the processing of FIG. 2A / STEP 11 to FIG. 2B / STEP 12, whether or not the ratio of the area where the current divided area has a specific color (for example, white) is equal to or greater than a predetermined ratio May be determined. In this case, for example, when the determination result is affirmative, it is recognized that the current divided region includes a pedestrian crossing, while when the determination result is negative, lane mark recognition is performed. The processing may be performed.
1…車両(自車両)、2…カメラ、7…操舵機構、10…レーンマーク認識装置、11…撮像画像取得部、12…エッジ画像生成部、13…候補画像部分抽出部、14…レーンマーク認識部、15…操舵制御部、20…画像メモリ、21…撮像画像、22…エッジ画像。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle (own vehicle), 2 ... Camera, 7 ... Steering mechanism, 10 ... Lane mark recognition apparatus, 11 ... Captured image acquisition part, 12 ... Edge image generation part, 13 ... Candidate image part extraction part, 14 ... Lane mark Recognizing unit, 15 ... steering control unit, 20 ... image memory, 21 ... captured image, 22 ... edge image.
Claims (10)
対応する実空間上の位置が前記カメラから所定の距離以上離れている画像部分であって、輝度が所定の輝度以上又は境界における輝度の変化量が所定の変化量以上である領域の割合が所定の割合以上である第1画像部分、及び特定色の領域の割合が所定の割合以上である第2画像部分のうちの少なくとも一方を前記画像から除外する特定候補除外部と、
前記特定候補除外部により除外された画像部分よりも対応する実空間上の位置が前記カメラ側となる前記画像の領域に基づいて、レーンマークを認識するレーンマーク認識部とを備えることを特徴とするレーンマーク認識装置。 A lane mark recognition device for recognizing a lane mark provided on a road based on an image around the vehicle imaged by a camera mounted on the vehicle,
The ratio of the region where the corresponding real space position is an image portion that is more than a predetermined distance away from the camera and the luminance is equal to or higher than the predetermined luminance or the luminance change amount at the boundary is equal to or higher than the predetermined change amount is predetermined. A specific candidate exclusion unit that excludes from the image at least one of a first image portion that is greater than or equal to the ratio and a second image portion that is greater than or equal to a predetermined proportion of the specific color area;
A lane mark recognizing unit for recognizing a lane mark based on a region of the image in which the position in the real space corresponding to the image portion excluded by the specific candidate excluding unit is on the camera side. Lane mark recognition device.
前記カメラにより撮像された道路の画像から、周囲部に対する輝度の変化量が第1所定値以上であるエッジ点を抽出したエッジ画像を生成するエッジ画像生成部と、
近接した前記エッジ点を組み合わせてエッジ部分を作成するエッジ部分作成部とを備え、
前記所定の変化量が、前記第1所定値よりも大きい第2所定値に設定され、
前記特定候補除外部は、前記エッジ部分の数が所定の数以上であること、及び境界における輝度の変化量が前記第2所定値以上である領域の割合が前記所定の割合以上であることの少なくとも1つを満たす前記第1画像部分、並びに前記エッジ部分の数が所定の数以上であること、及び周辺部に対する輝度の変化量が前記第2所定値以上である複数のエッジ点により作成された前記エッジ部分を含むことの少なくとも1つを満たす前記第2画像部分のうちの少なくとも一方を除外するように構成されていることを特徴とするレーンマーク認識装置。 The lane mark recognition apparatus according to claim 1,
An edge image generation unit that generates an edge image obtained by extracting an edge point whose luminance change amount with respect to the surrounding portion is a first predetermined value or more from a road image captured by the camera;
An edge part creation unit that creates an edge part by combining the adjacent edge points;
The predetermined amount of change is set to a second predetermined value larger than the first predetermined value;
The specific candidate excluding unit is configured such that the number of the edge portions is equal to or greater than a predetermined number, and the ratio of the area where the luminance change amount at the boundary is equal to or greater than the second predetermined value is equal to or greater than the predetermined ratio. The first image portion satisfying at least one, and the number of the edge portions is a predetermined number or more, and the amount of change in luminance with respect to the peripheral portion is created by a plurality of edge points that are the second predetermined value or more. A lane mark recognition apparatus configured to exclude at least one of the second image portions satisfying at least one of including the edge portion.
前記特定候補除外部は、前記第1画像部分に鏡面反射光の成分が所定の割合以上含まれている場合、対応する実空間における位置が当該画像部分に対応する位置よりも前記カメラからみて遠方となる画像部分を除外するように構成されていることを特徴とするレーンマーク認識装置。 In the lane mark recognition apparatus according to claim 1 or 2,
If the specular reflection component is included in the first image part by a predetermined ratio or more, the specific candidate exclusion unit is farther from the camera than the position corresponding to the image part in the corresponding real space position. A lane mark recognizing device configured to exclude an image portion to be
前記特定候補除外部は、前記第1画像部分に拡散反射光の成分が所定の割合以上含まれている場合、当該画像部分を横断歩道の画像部分と認識するように構成されていることを特徴とするレーンマーク認識装置。 In the lane mark recognition apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The specific candidate excluding unit is configured to recognize the image portion as an image portion of a pedestrian crossing when the first image portion includes a component of diffuse reflection light at a predetermined ratio or more. Lane mark recognition device.
前記レーンマーク認識部は、前記カメラから前記横断歩道の画像部分として認識された画像部分に対応する実空間上の位置までの距離が前記所定の距離以下である場合、前記横断歩道の画像部分よりも、対応する実空間上の位置が前記カメラから見て遠方となる画像部分を含めて、レーンマークを認識するように構成されていることを特徴とするレーンマーク認識装置。 In the lane mark recognition apparatus according to claim 4,
When the distance from the camera to the position in the real space corresponding to the image part recognized as the image part of the pedestrian crossing is equal to or less than the predetermined distance, the lane mark recognition unit starts from the image part of the pedestrian crossing. The lane mark recognition apparatus is configured to recognize a lane mark including an image portion whose corresponding position in real space is far from the camera.
前記特定候補除外部は、前記第1画像部分について、過去に撮像された複数の画像における当該第1画像部分に相当する画像部分の輝度の変化に基づき、鏡面反射光又は拡散反射光の別を判定するように構成されていることを特徴とするレーンマーク認識装置。 In the lane mark recognition apparatus according to any one of claims 3 to 5,
The specific candidate excluding unit distinguishes between specular reflection light and diffuse reflection light based on a change in luminance of an image portion corresponding to the first image portion in a plurality of images captured in the past for the first image portion. A lane mark recognizing device configured to make a determination.
前記特定候補除外部は、前記画像を前記カメラから対応する実空間上の位置までの距離ごとに複数の領域の画像部分に分割し、当該分割された複数の領域ごとに、画像部分の除外処理を行うように構成されていることを特徴とするレーンマーク認識装置。 In the lane mark recognition apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The specific candidate exclusion unit divides the image into image portions of a plurality of regions for each distance from the camera to a corresponding position in real space, and performs image portion exclusion processing for each of the divided regions. A lane mark recognition apparatus configured to perform
前記特定候補除外部により一部の画像部分が除外された場合、前記所定の距離を長く変更する処理と、前記車両の操舵の制御開始の閾値を通常よりも低く設定する処理と、前記車両の運転者への通知をする処理とのうちの少なくとも1つ以上の処理を行う操舵制御部を備えることを特徴とするレーンマーク認識装置。 In the lane mark recognition apparatus according to any one of claims 1 to 7,
When a part of the image portion is excluded by the specific candidate excluding unit, a process of changing the predetermined distance longer, a process of setting a threshold value for starting control of steering of the vehicle lower than usual, A lane mark recognizing device comprising a steering control unit that performs at least one of a process of notifying a driver.
対応する実空間上の位置が前記カメラから所定の距離以上離れている画像部分であって、輝度が所定の輝度以上又は境界における輝度の変化量が所定の変化量以上である領域の割合が所定の割合以上である第1画像部分、及び特定色の領域の割合が所定の割合以上である第2画像部分のうちの少なくとも一方を前記画像から除外する特定候補除外部と、
前記特定候補除外部により除外された画像部分よりも対応する実空間上の位置が前記カメラ側となる前記画像の領域に基づいて、レーンマークを認識するレーンマーク認識部とを備えることを特徴とする車両。 A vehicle for recognizing a lane mark provided on a road based on an image around the vehicle imaged by a camera mounted on the vehicle,
The ratio of the region where the corresponding real space position is an image portion that is more than a predetermined distance away from the camera and the luminance is equal to or higher than the predetermined luminance or the luminance change amount at the boundary is equal to or higher than the predetermined change amount is predetermined. A specific candidate exclusion unit that excludes from the image at least one of a first image portion that is greater than or equal to the ratio and a second image portion that is greater than or equal to a predetermined proportion of the specific color area;
A lane mark recognizing unit for recognizing a lane mark based on a region of the image in which the position in the real space corresponding to the image portion excluded by the specific candidate excluding unit is on the camera side. Vehicle.
対応する実空間上の位置が前記カメラから所定の距離以上離れている画像部分であって、輝度が所定の輝度以上又は境界における輝度の変化量が所定の変化量以上である領域の割合が所定の割合以上である第1画像部分、及び特定色の領域の割合が所定の割合以上である第2画像部分のうちの少なくとも一方を前記画像から除外する特定候補除外工程と、
前記特定候補除外工程により除外された画像部分よりも対応する実空間上の位置が前記カメラ側となる前記画像の領域に基づいて、レーンマークを認識するレーンマーク認識工程とを備えることを特徴とするレーンマーク認識方法。 A lane mark recognition method for recognizing a lane mark provided on a road based on an image around the vehicle imaged by a camera mounted on a vehicle,
The ratio of the region where the corresponding real space position is an image portion that is more than a predetermined distance away from the camera and the luminance is equal to or higher than the predetermined luminance or the luminance change amount at the boundary is equal to or higher than the predetermined change amount is predetermined. A specific candidate excluding step of excluding at least one of the first image portion that is equal to or higher than the ratio and the second image portion where the ratio of the specific color area is equal to or greater than a predetermined ratio;
A lane mark recognition step for recognizing a lane mark based on a region of the image in which the position in the real space corresponding to the image portion excluded by the specific candidate exclusion step is the camera side. Lane mark recognition method.
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