JPH04138505A - 移動車の走行路認識装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、画像処理にて走行路構造を認識する移動車の
走行路認識装置に関する。

（従来の技術） 従来、走行路端を認識しようとする場合、得られた画像
を処理してエツジ抽出を行ない、結果的に走行路端の白
線を抽出している。

（発明が解決しようとしている課題） しかしながら、上記従来例は、常時正確な走行路の位置
やその形状を認識しようとしたり、あるいは２次元の走
行路画像から３次元の走行路画像を再構成することが不
可能であるため、様々な条件を用いて走行路の構造を構
成しようとするので、それらの処理量が膨大なものとな
り、走行路構造を高速に認識できないという問題がある
。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、大まかな走行路構造を高速に認識す
る方法を提案することである。

（課題を解決するための手段） 本発明は上述の課題を解決する手段として、以下の構成
を備える。

即ち、外界認識のための画像入力手段を備えた移動車の
走行路認識装置であって、入力画像より走行路領域を示
す画像を抽出する抽出手段と、マスク画像を格納する格
納手段と、前記走行路領域を示す前記画像とマスク画像
との相関をとる手段と、前記相関に基づいて、走行路の
構造を算出する手段とを備える。

（作用） 以上の構成において、入力画像とマスク画像との相関か
ら、おおまかな走行路構造を認識する。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明に係る好適な一実施例
を詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る一実施例である移動車の走行路
認識装置（以下、装置という）の構成を示すブロック図
である。

第１図において、車両前方の走行路環境は、ＣＣＤカメ
ラ等のビデオカメラを有する画像入力部１に画像情報と
して入力される。この画像情報は、画像入力部１から前
処理部２に送られ、そこでフィルタ（不図示）による画
像中のノイズ成分の低減、及びエツジの抽出が行なわれ
る。その結果、走行路端に関する画像情報が得られる。

前処理部２は、エツジ抽出後、さらにその画像を２値化
してそれをラベリング部３に送る。

ラベリング部３は、前処理部２からの情報をもとに走行
路領域を抽出し、抽出した領域のみをコンボルーバー５
に送る。また、マスク格納部４は、主制御部７からの制
御により、後述する所定のマスク画像をコンボルーバー
５に送る。

コンボルーバー５は、ラベリング部３からの走行路領域
に関する画像とマスク格納部４からのマスク画像との相
関をとり、その結果を形状計算部６に送る。形状計算部
６は、入力した情報から走行路の進行方向（右曲がりや
左曲がり）や勾配（上り坂や下り坂）を算出する。

主制御部７は、本装置全体を制御すると共に、形状計算
部６での計算結果に基づく走行路構造に従い、車両の移
動制御を行なう。

次に、本実施例における走行路構造の認識について詳細
に説明する。

第２図（ａ）は画像入力部１に入力された車両前方の画
像情報である。また、第２図（ｂ）は、前処理部２にて
フィルタによる画像中のノイズ成分の低減、及びエツジ
抽出を行なった結果得られた、走行路端を示す画像であ
る。そこでラベリング部３は、第２図（ｂ）に示した画
像の手前側（画像下部）からラベル付けを開始し、順次
それをｙ座標軸方向に延長する。このｙ座標軸方向への
ａ長は、前処理部２で得られた走行路端が画像上に存在
しなくなる箇所、即ち、無限遠点に対応する水平Ｍ（図
中、破線Ｈ）に対して、さらにαだけ、越えるｙ座標（
図中の一点鎖線Ｈ’）まで行なう。

ラベリング部３にて、上記の範囲でラベリングを行なう
と、第２図（ｂ）の斜線で示される領域が走行路領域と
して油出できる。尚、℃の値は、車両の揺れにより画像
入力部１内のビデオカメラ（不図示）が捕らえた画像に
ブレが発生しても、上記ラベリング処理にて確実に走行
路領域を抽出できるよう設定する。

第２図（Ｃ）はマスク格納部４が出力するマスク画像を
示す。図中の斜線部が走行路領域に相当し、マスク画像
として、この斜線部全領域が２値の“１″で、それ以外
の領域は２値の“Ｏ”にて構成されている。マスク画像
は、あらかじめ各種走行路についての走行路形状（例え
ば、高速道路の幅や車線数、あるいは一般道路の道幅や
カーブの状態等）を把握、計測し、それに一致したもの
をマスク格納部４に格納してお（。そして、主制御部７
の制御によりマスク格納部４が所定のマスク画像をコン
ボルーバー５に出力するもので、本装置における走行路
を認識する際の参照画像となるものである。

本実施例では、走行路形状の変動が少ないとして、同図
に示した直線走行路に相当するマスク画像をコンボルー
バー５に出力する。

コンボルーバー５は、ラベリング部３にて抽出された走
行路領域の画像とマスク格納部４からのマスク画像に対
して、画面上、左から右へ横方向に２次元のコンボリュ
ーションをとる。この結果、両画像間の相関が得られ、
第２図（ｄ）に示すように相関度数の分布を示す画像が
生成される。同図において、数字は両画像間の相関の強
さを示しており、数字が大きい程相関が強い。

形状計算部６は、第２図（ｄ）に示される相関度数の分
布画像について、その最大凸部を画像上端方向から抽圧
し、画像上でのその位置を検索する。即ち、最大凸部の
位置が、あらかじめ設定した第２図（Ｃ）に示す中央線
Ｓ１より右にあれば、走行路は右に曲がっているとし、
逆に左にあれば、走行路は左に曲がっていると判断する
。また、それが基準線Ｓ２より上にあれば、走行路は上
り勾配となっており、下にあれば下り勾配であると判断
する。これら形状計算部６での判断結果は主制御部７に
送られ、車両を移動させる際の制御情報となる。

以上の処理を、画像入力部１が走行路前方についての画
像情報を入力する度に行う。

以上説明したように、本実施例によれば、走行路面の２
値化画像とあらかじめ特定したマスク画像とのコンボリ
ューションをとり、その特徴点を認識することで、走行
路の進行方向や勾配に関する大まかな道路構造を高速に
抽出できるという効果がある。

また、画像情報が有する走行路領域を細分化せず、全体
の特徴を用いて道路構造を抽出しているので、道路構造
抽出処理のノイズに対する頑強性が向上する。

さらに、画像情報を入力する度に特徴点の認識処理を行
なって、その処理回数を増やすことで、特徴点認識に対
するフィードバック回数が多くなるので、認識結果の持
つ曖昧さを補うことができ、その精度を向上させること
ができるという効果がある。

また、抽出された最大凸部の基準線Ｓ３に対するｙ座標
が、走行路がどの程度遠方にて曲がっているかを示して
いるため、走行路が近傍で曲がつていて車両が旋回中で
あるか、あるいは遠方で曲がっているかをおおよそ掴む
ことができるという効果がある。

尚、上記実施例では、走行路形状の変動が少ないとして
直線走行路に相当するマスク画像を用いたが、あらかじ
めマスク格納部に、走行路形状の変動を想定して様々な
マスク画像を用意し、それを逐次選択するようにしても
よい。

また、走行路認識のための対象画像の画像サイズをさら
に縮小して、道路構造認識の処理を高速化してもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、簡易な走行路構
造を高速に認識することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例である移動車の走行路認
識装置の構成を示すブロック図、第２図（ａ）は画像入
力部１に入力された車両前方の画像情報を示す図、 第２図（ｂ）は前処理部２にて処理した結果得られた走
行路端を示す図、 第２図（Ｃ）はマスク格納部４が出力するマスク画像を
示す図、 第２図（ｄ）はコンボルーバー５での処理にて得られた
相関分布を示す図である。 図中、１・・・画像入力部、２・・・前処理部、３・・
・ラベリング部、４・・・マスク格納部、５・・・コン
ポルーバー、６・・・形状計算部、７・・・主制御部で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　外界認識のための画像入力手段を備えた移動車の走行
   路認識装置であつて、 入力画像より走行路領域を示す画像を抽出する抽出手段
   と、 マスク画像を格納する格納手段と、 前記走行路領域を示す前記画像とマスク画像との相関を
   とる手段と、 前記相関に基づいて、走行路の構造を算出する手段とを
   備えることを特徴とする移動車の走行路認識装置。