JPH03194669A

JPH03194669A - 車線端認識装置

Info

Publication number: JPH03194669A
Application number: JP1332571A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Saito; 浩斎藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-12-25
Filing date: 1989-12-25
Publication date: 1991-08-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（Ｐｆ’業上の利用分野）本発明は、走行中の車両から走行路前方の車線端を認識
する車線端認識装置に関する。

（従来の技術）この種の車線端認識装置としては、従来、例えば特開昭
６２−２２１８００に開示されたものがある。この車線
端認識装置においては、車両前方をカラーカメラで撮像
したカラー画像から車線端を表す「白色」または「黄色
」の領域を抽出し、そのストロークを追跡して車線端を
認識するものである。

（発明が解決しようとする課題）上述した従来の車線端認識装置においては、（１）カラ
ー画像を利用していること、（２）２値化処理によって
車線端の抽出を行っていること、（３）ストロークの追
跡を行うことで画面全体をアクセスする必要があるため
、Ｃ１１）カラーカメラ、デコーダ等が必要となり、装
置規模が大きくなるとともに、高価であること、（ｂ）
例えば、晴天、話人、雨天、昼間、夜間、トンネル内等
の環境の電化に対応し難く、誤抽出することがあること
、（ｃ）全画面にわたる処理の必要であるため、処理時
間がかかること、（ｄ）途切れた車線端の認識が困難で
あること等という問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは、種々の環境に対応でき、処理効率が向上す
ることができる車線端詔識装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明の車線端認識装置は、
車両走行路の車線端を認識する車線端認識装置であって
、車両に取り付は−られ、車両の進行方向の前方を撮像
する撮像手段ｌと、該撮像手段で撮像した画像情報のう
ち車線端が撮像される所定の領域を決定する領域決定手
段３と、該領域決定手段で決定された所定の領域におけ
る明度分布を強調するフィルタ手段５と、該フィルタ手
段で強調された明度分布に基づいて前記所定の領域にお
りる車線端を検出する車線端検出手段７とを有すること
を要旨とする。

（作用）本発明の車線端認識装置では、撮像手段で撮像した画像
情報のうち車線端が撮像される所定の領域を決定し、該
所定の領域における明度分布をフィルタ手段で強調し、
この強調された明度分布に基づいて車線端を検出してい
る。

（実施例）以ド、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の一実施例に係わる車線端認識装置の構
成を示すブロック図である。同図に示す実施例は、車両
と該車両が走行する車線である道路の端部を示すべく道
路に描かれている車線端との相対位置を判断して、適切
な走行位置を保持しているか否かを判定する装置として
本発明の車線端認識装置を利用したものであり、車両１
０の前部に設置され、車両１０の前方の車線端を含む走
行路を撮像するカメラ１１と、該カメラ１１で撮像した
画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２１と、謙Ａ　
／　Ｄ変換器２１から出力されるディジタル画像データ
を記憶する画像メモリ２３と、前記カメラ１１で撮像し
た全画像領域のうちの処理エリアを限定する処理エリア
設定部２５と、該処理エリア設定部２５で設定された処
理エリア内の各点での車線端らしさを表す評価値を算出
する車線端らしさ算出部２７と、該車線端らしさ算出部
２７で算出した車線端らしさの重心位置を算出する重心
位置算出部２９と、該重心位置算出［２９で算出した結
果から車両と車線端との相対位置関係を判断する相対位
置判断部３１と、車両と車線端との位置関係に異常があ
る場合に警報を出力する警報出力部３３とから構成され
ている。

次に、第３図に示すフローチャートを基に第４図以降を
参照して作用を説明する。なお、この作用においては、
第４図に示すように、片側１車線道路を左側通行してい
る車両が進行方向左側の線で示す車線端１３を認識する
装置を例に挙げて説明する。

まず、車両１０に搭載されたカメラ１１によって進行）
ｊ向前方の画像を撮像し、この撮像した画像をＡ／Ｄ変
換器２１によってディジタル信号に変換して、入力画Ｉ
Ｉ　（ｘ、ｙ）として画像メモリ２３に記憶する（第３
図のステップ１１０）。

この入力画像１　（ｘ、ｙ）は、例えば第５図に示すよ
うになり、車両が左側車線の中央を道路に沿って走って
いると仮定すると、道路のカーブ状態に関わり゛なく、
常に領域Ａ内に車線端１３が捕捉されることになる。な
お、車両の微小な上下動により車線端位置は多少上下す
るが、その動きは小さいものとする。

入力画像１　（ｘ、ｙ）が画像メモリ２３に記憶される
と、次に処理エリア設定部２５において該入力画像１　
　（ｘ、ｙ）上に第５図の領域Ａを設定する（ステップ
１２０）。これは領域の端点の座Ｊｌｌ　ｘ　１　ｒ　
　ｘ　２　＋　　ｙ　１　、）’　２を記憶することに
よって行われる。なお、各数値を予め記憶させておいて
も問題はない。この場合には処理エリア設定部２５は不
要となる。

次に、上述した領域Ａ内の各点の車線端らしさを車線端
らしさ算出部２７によって以下に説明するようにフィル
タリング処理に基づいて算出する（ステップ１３０）。

なお、車線端は通常白色または黄色のペイントで表され
ているため、路面に比べて明度が高くなっている。これ
は天候、昼夜、トンネル内外等の違いに依らず不変であ
る。従って、本装置では、この明度に基づいて車線端ら
しさの算出を行う。

ここで、車線端を積切る方向の明度の分布を観察すると
、車線端を表す部分が明度が大きく、明るいことがわか
る。詳細には、第６図（ａ）に示すような人力画像の領
域ＡにおいてＸ軸方向に平行にｘｌからｘ２に線Ｌ−Ｌ
’を引いた場合、この線Ｌ−Ｌ’上の明度分布は第６図
（ｂ）に示すように車線端１３を表す部分の明度が突出
して大きくなる。

従つて、この明度分布の中から車線端を表す部位を強調
するために第７図に示す車線端抽出用フィルタを作用さ
せる。このフィルタは暗い領域に囲まれた明るい領域を
強調するものである。そして、第、′図に示す各フィル
タ係数と対応する入力画像Ｉ　　（ｘ、ｙ）上の明度値
の積和がフィルタ中央（ｘ、ｙ）に記憶される。第６図
（ｂ）の明度分布（正確にはそのラインを含む３ライン
分の明度分布）に上述したフィルタを作用させると、フ
ィルタ出力Ｆ　（ｘ、ｙ）はほぼ第６図（Ｃ）に示すよ
うになり、このフィルタ出力Ｆ　（ｘ、ｙ）により車線
端らしさが得られる。このフィルタ出力Ｆ　（ｘ、ｙ）
は第６図（ａ）の原入力画像１　（ｘ。

ｙ）の閉域Ａ内の各点に対して求められる。そして、こ
の算出したフィルタ出力Ｆ　（ｘ、ｙ）は第６図（Ｃ）
のようになる。また、第６図（ｄ）はフィルタ出力Ｆ　
（ｘ、ｙ）の生成例を示すものである。なお、作用させ
るフィルタ幅（第７図における２Ｐ＋１）は領域Ａ内で
予想される車線端幅（白線幅）の最大値に設定しておく
ことが望ましい。

上述したように、領域Ａ内に車線端１３が存在する場合
には、フィルタ出力Ｆ　（ｘ、ｙ）はその車線端Ｉ３が
存在する部分で突出値を呈し、車線端１３がない場合に
は、フィルタ出力Ｆ　（ｘ、ｙ）は小さな値を出力する
だけである。従って、フィルタ出力Ｆ　（ｘ、ｙ）を適
切なしきい値Ｔｈでスライスし、領域Ａ内の車線幅１３
の有無を判定する（ステップ１４０）。

この判定の結果、車線端１３がないと判定された場合に
は、車両と車線端１３の相対関係に通報すべき変化をき
たしたと判断して、前記警報出力部３３を駆動して警報
を発生し、運転者に注意を促す（ステップ１７０）。

また、領域Ａ内に車線端１３が捕捉されていると判定さ
れた場合には、前記重心位置算出部２９においてフィル
タ出力Ｆ　（ｘ、ｙ）の重心位置を算出する（ステップ
１５０）。重心位５１Ｇ（ｘ。

ｙ、）は次式から算出できる。

Σｘ−Ｆ　（Ｘ、Ｙ）＾ｘ、−ΣＦ　（ｘ、ｙ）＾ Σ　ｙ　　−Ｆ　　（ｘ、　　ｙ）＾ｙｌ−ΣＦ　（ｘ、ｙ）＾このように算出した重心位ｆｔＧ　（ｘ、、ｙ、）は領
域Ａ内の車線端１３のおおよその位置を表している。従
って、車両と車線端１３との相対関係によって領域Ａ内
の重心Ｇの位置が移動する。

次に、第８図に示すように、領域Ａを３つの小領域Ｒ１
，Ｒ２，Ｒ２に分割する。そして、前述したように算出
された重心Ｇ（ＸＭ、ＹＥ）は、車両が車線端１３と適
切な位置関係にあれば、小領域Ｒ７＞内に観測されるこ
とになる。また、車両が車線端１３に近づきすぎると、
重心Ｇは小領域Ｒ３内に観測され、車両が車線端１３か
ら遠くにあると、重心Ｇは小領域Ｒ１内にそれぞれ観測
されることになるというように重心Ｇの位置の判断を行
う（ステップ１６０）。

この判断は相対位置判断部３１において行い、重心Ｇが
小領域Ｒ１またはＲ３内に観測された場合には、走行位
置に変化をきたしたと判断し、警報出力部３３から警報
を発し、運転者に注意を促す（ステップ１７０）。

第９図は本発明の他の実施例の説明図で、ちる。

同図に示す実施例は、人力１！ＩＩ　（ｘ、ｙ）内に複
数の領域Ａ、Ｂを設定し、各領域で重心ＧＡ。

Ｇ、を算出し、これらの各重心Ｇを連絡した線分の方向
、すなわち線ＧＡ−〇１１と水平線のなす角０を車線端
１３の方向として認識するものである。

そして、これにより車線端１３の位置とともにその方向
も認識し、更に高精度に車両と車線端１３との相対位置
を評価しようとするものである。

なお、上記実施例においては、例えば第４図に示すよう
に連続した車線端１３を検出して車両の走行位置を保持
する場合について説明したが、車線端は必ずしも連続し
ている必要はなく、例えば第１０図に示すように断続的
に途切れた車線端１３０でも同様に認識し得るものであ
る。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、撮像手段で撮像
した画像情報のうち車線端が撮像される所定の領域を決
定し、該所定の領域における明度分布をフィルタ手段で
強調し、この強調された明度分布に基づいて車線端を検
出しているので、撮像手段、！シてカラーカメラである
必要はなく、小型化および経済化を図ることができると
ともに、更に種々の環境に対応でき、また処理効率を向
上することができるし、また途切れた車線端でも認識す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の一
実施例に係わる車線端認識装置の構成を示すブロック図
、第３図は第２図の車線端認識装置の作用を示すフロー
チャート、ｊＩ４図は第２図の車線端認識装置が適用さ
れる車両と車線端との関係を示す説明図、第５図は第２
図の車線端認識装置のカメラで撮像した入力画像を示す
図、第６図は第５図の入力画像のフィルタリング処理を
示す説明図、第７図は車線端抽出用フィルタを示す図、
第８図は小領域の設定を示す図、第９図は本発明の他の
実施例の説明図、第１０図は途切れ線の車線端を示す図
である。１１・・・カメラ２３・・・画像メモリ２５・・・処理エリア設定部２７・・・車線端らしさ算出部２９・・・重心位置算出部３１・・・相対位置判断部嬉１図纂２図第３区 −４−０ぜ１躯砧りにど第４図第５図ロ０５４８−

Claims

【特許請求の範囲】

　車両走行路の車線端を認識する車線端認識装置であっ
て、車両に取り付けられ、車両の進行方向の前方を撮像
する撮像手段と、該撮像手段で撮像した画像情報のうち
車線端が撮像される所定の領域を決定する領域決定手段
と、該領域決定手段で決定された所定の領域における明
度分布を強調するフィルタ手段と、該フィルタ手段で強
調された明度分布に基づいて前記所定の領域における車
線端を検出する車線端検出手段とを有することを特徴と
する車線端認識装置。