JPH07128059A - Vehicle position detector - Google Patents
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- JPH07128059A JPH07128059A JP5277218A JP27721893A JPH07128059A JP H07128059 A JPH07128059 A JP H07128059A JP 5277218 A JP5277218 A JP 5277218A JP 27721893 A JP27721893 A JP 27721893A JP H07128059 A JPH07128059 A JP H07128059A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、車両の走行レーン内で
の車両位置を検出するために用いられる車両位置検出装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle position detecting device used for detecting the position of a vehicle in a vehicle driving lane.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の車両位置検出装置として
は、特開平３−１３９７０６号公報に記載されているよ
うに、撮像手段から取り込んだ画像から抽出された２本
の車両の案内線について自車両から距離の異なる２点に
おける接線を検出し、検出された接線から案内線の曲率
を計算することによってあらかじめ記憶されている曲率
と車両状態量の関係から車両の横変位を検出するように
していた。2. Description of the Related Art Conventionally, as a vehicle position detecting device of this type, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-139706, two vehicle guide lines extracted from an image captured by an image pickup means are used. By detecting tangent lines at two different distances from the host vehicle and calculating the curvature of the guide line from the detected tangent lines, the lateral displacement of the vehicle is detected from the relationship between the curvature and the vehicle state amount stored in advance. Was there.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な車両位置検出装置では、カーブの曲率が小さい場合に
は正確な曲率が求まらないことや白線の間隔が変わった
場合には対応できないことからレーン内での車両の位置
を常に正確に計測することができないという問題を有し
ていた。However, in such a vehicle position detecting device, an accurate curvature cannot be obtained when the curvature of the curve is small, and it is not possible to cope with a change in the interval between the white lines. There is a problem that the position of the vehicle in the lane cannot always be measured accurately.
【０００４】本発明は上記問題を解決するもので、レー
ン中央からの横変位を常に正確に計測することのできる
車両位置検出装置を提供することを第１の目的としてい
る。また、画像内の背景ノイズによる影響を少なくして
より正確に横変位を計測することおよび処理量を軽減す
ることを第２の目的としている。The present invention solves the above problems, and it is a first object of the present invention to provide a vehicle position detecting device capable of always accurately measuring lateral displacement from the center of a lane. A second object is to reduce the influence of background noise in the image to measure the lateral displacement more accurately and to reduce the processing amount.
【０００５】さらに、高速道路などでの走行速度が速い
場合には短い周期での車両位置計測が要求されるため、
少ない処理量で高速に路面に描かれた白線に対する車両
の位置を計測することのできる車両位置検出装置を提供
することを第３の目的としている。Further, when the traveling speed on a highway is high, it is required to measure the vehicle position in a short cycle.
A third object is to provide a vehicle position detecting device capable of measuring the position of the vehicle with respect to the white line drawn on the road surface at high speed with a small processing amount.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の第１の課題解決手段は、車両に装着され車両
前方の道路を撮像する撮像手段と、前記撮像手段から取
り込まれた道路画像のエッジを抽出するエッジ抽出手段
と、白線の輪郭を抽出するために用いる閾値を前記エッ
ジ抽出手段によって得られるエッジ強度を用いて設定す
る閾値設定手段と、前記エッジ抽出手段によって得られ
るエッジ画像と前記閾値設定手段によって設定された閾
値を用いて路面に描かれた白線の輪郭を抽出する白線輪
郭抽出手段と、前記白線輪郭抽出手段によって抽出され
た輪郭点を用いて各走査線ごとに左右の輪郭点の中点を
求める中点計算手段と、前記中点計算手段により計算さ
れた中点を２次曲線に近似する２次曲線近似手段と、前
記２次曲線近似手段により近似された曲線を用いて路面
に描かれた白線に対する車両の位置を計測する車両位置
計測手段とを備え、左右の輪郭点の中点を２次曲線に近
似して車両位置を計測するものである。In order to achieve the above object, a first problem solving means of the present invention is an image pickup means mounted on a vehicle for picking up an image of a road ahead of the vehicle, and a road taken in from the image pickup means. Edge extraction means for extracting the edge of the image, threshold setting means for setting the threshold used for extracting the outline of the white line by using the edge strength obtained by the edge extraction means, and edge image obtained by the edge extraction means And white line contour extraction means for extracting the contour of the white line drawn on the road surface by using the threshold value set by the threshold value setting means, and left and right for each scanning line using the contour points extracted by the white line contour extraction means Midpoint calculating means for obtaining the midpoint of the contour points of the contour points, quadratic curve approximating means for approximating the midpoint calculated by the midpoint calculating means to a quadratic curve, and the quadratic curve approximating hand. And vehicle position measuring means for measuring the position of the vehicle with respect to the white line drawn on the road surface using the curve approximated by the above, and measuring the vehicle position by approximating the midpoint of the left and right contour points to a quadratic curve. Is.
【０００７】また、第２の目的を達成するために本発明
の第２の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段にお
いて、２次曲線近似手段により近似した２次曲線を用い
て次の画像でのエッジ抽出処理を行う領域を限定する領
域限定手段を備え、近似した２次曲線を用いて次の画像
での処理を行う領域を限定するものである。In order to achieve the second object, the second problem solving means of the present invention uses the quadratic curve approximated by the quadratic curve approximating means in the first problem solving means described below. An area limiting unit that limits an area for performing edge extraction processing on an image is provided, and an area for performing processing on the next image is limited by using an approximate quadratic curve.
【０００８】さらに、第３の目的を達成するために本発
明の第３の課題解決手段は、車両に装着され車両前方の
道路を撮像する撮像手段と、前記撮像手段から取り込ま
れた道路画像のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、白
線の輪郭を抽出するために用いる閾値を前記エッジ抽出
手段によって得られるエッジ強度を用いて設定する閾値
設定手段と、前記エッジ抽出手段によって得られるエッ
ジ画像と前記閾値設定手段によって設定された閾値を用
いて路面に描かれた白線の輪郭を抽出する白線輪郭抽出
手段と、前記白線輪郭抽出手段によって抽出された輪郭
点を用いて各走査線ごとに左右それぞれの輪郭点から画
像内にあらかじめ設定した走査線に垂直な基準線までの
距離の比を計算する比率計算手段と、前記比率計算手段
により計算された走査線毎の比率を用いて路面に描かれ
た白線に対する車両の位置を算出する比率車両位置計算
手段とを備え、左右それぞれの輪郭点から走査線に垂直
な基準線までの距離の比を用いて車両位置を計算するも
のである。Further, in order to achieve the third object, a third means for solving the problem of the present invention is an image pickup means mounted on a vehicle for picking up an image of a road ahead of the vehicle, and a road image taken from the image pickup means. Edge extracting means for extracting an edge; threshold setting means for setting a threshold used for extracting the outline of a white line by using the edge strength obtained by the edge extracting means; edge image obtained by the edge extracting means; White line contour extraction means for extracting the contour of the white line drawn on the road surface using the threshold value set by the threshold value setting means, and the left and right for each scanning line using the contour points extracted by the white line contour extraction means A ratio calculation means for calculating the ratio of the distances from the contour points to the reference line perpendicular to the scanning line preset in the image, and the ratio calculation means A ratio vehicle position calculation means for calculating the position of the vehicle with respect to the white line drawn on the road surface by using the ratio of each contour line, and using the ratio of the distances from the respective left and right contour points to the reference line perpendicular to the scanning line To calculate the vehicle position.
【０００９】[0009]
【作用】上記第１の課題解決手段により、左右の輪郭点
の中点を２次曲線に近似して車両位置を計測するため、
車両走行中におけるレーン内での車両位置を正確に計測
することができる。In order to measure the vehicle position by approximating the midpoint of the left and right contour points to a quadratic curve by the first problem solving means,
It is possible to accurately measure the vehicle position in the lane while the vehicle is traveling.
【００１０】また、第２の課題解決手段により、近似し
た２次曲線を用いて次の画像での処理を行う領域を限定
するため、画像内の背景ノイズによる影響を少なくして
より正確に車両の位置を計測することおよび処理量を軽
減することができる。In addition, the second problem solving means limits the region in which the processing in the next image is performed by using the approximated quadratic curve, so that the influence of background noise in the image is reduced and the vehicle is more accurate. It is possible to measure the position of and reduce the processing amount.
【００１１】さらに、第３の課題解決手段により、左右
それぞれの輪郭点から走査線に垂直な基準線までの距離
の比を用いて車両位置を計算するため、車両走行中にお
けるレーン内での車両位置を短い処理時間で正確に計測
することができる。Further, according to the third means for solving the problem, since the vehicle position is calculated by using the ratio of the distances from the respective left and right contour points to the reference line perpendicular to the scanning line, the vehicle in the lane while the vehicle is traveling. The position can be accurately measured in a short processing time.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本発明の第１の実施例にかかる車両位置検出
装置の基本構成を示すブロック図である。図１に示すよ
うに、車両位置検出装置は、撮像手段としてのビデオカ
メラ１とエッジ抽出手段２と閾値設定手段３と白線輪郭
抽出手段４と中点計算手段５と２次曲線近似手段６と車
両位置計測手段７とから構成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a vehicle position detecting device according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the vehicle position detection device includes a video camera 1 as an image pickup means, an edge extraction means 2, a threshold value setting means 3, a white line contour extraction means 4, a midpoint calculation means 5, and a quadratic curve approximation means 6. It is composed of the vehicle position measuring means 7.
【００１３】ビデオカメラ１は車両前方の道路を撮像し
て道路画像を得るものであり、エッジ抽出手段２はビデ
オカメラ１から取り込まれた道路画像のエッジを抽出す
る。閾値設定手段３は白線抽出に用いる閾値を設定する
ものであり、白線輪郭抽出手段４はエッジ抽出手段２に
よって処理されたエッジ画像に対して閾値設定手段３に
よって設定された閾値を用いて路面上の白線の輪郭点を
抽出する。中点計算手段５は左右の白線の輪郭点の中点
を走査線毎に計算するものであり、２次曲線近似手段６
は中点計算手段５によって計算された左右の輪郭点の中
点を２次曲線で近似する。車両位置計測手段７は２次曲
線近似手段６によって近似された２次曲線を用いてレー
ン内での車両位置を計測する。The video camera 1 obtains a road image by picking up an image of the road ahead of the vehicle, and the edge extracting means 2 extracts the edge of the road image taken from the video camera 1. The threshold value setting unit 3 sets a threshold value used for white line extraction, and the white line contour extraction unit 4 uses the threshold value set by the threshold value setting unit 3 on the edge image processed by the edge extraction unit 2 on the road surface. Extract the outline points of the white line. The midpoint calculation means 5 calculates the midpoint of the contour points of the left and right white lines for each scanning line, and the quadratic curve approximation means 6
Approximates the midpoints of the left and right contour points calculated by the midpoint calculating means 5 with a quadratic curve. The vehicle position measuring means 7 measures the vehicle position in the lane using the quadratic curve approximated by the quadratic curve approximating means 6.
【００１４】図２を参照しながらこの車両位置検出装置
の動作を説明する。まず、車両位置検出装置が始動され
るとステップ２１においてビデオカメラ１から車両前方
の道路画像が取り込まれる。図３にビデオカメラ１から
取り込まれた道路画像を示している。The operation of the vehicle position detecting device will be described with reference to FIG. First, when the vehicle position detecting device is started, a road image ahead of the vehicle is captured from the video camera 1 in step 21. FIG. 3 shows a road image captured from the video camera 1.
【００１５】次にステップ２２に進み、エッジ抽出手段
２によるエッジ抽出処理が行われ、取り込まれた道路画
像からエッジ成分が抽出される。エッジの抽出はｓｏｂ
ｅｌフィルタなどのエッジ抽出フィルタを用いて行うこ
とができる。Next, in step 22, edge extraction processing is performed by the edge extraction means 2 and edge components are extracted from the captured road image. Edge extraction is sob
This can be done using an edge extraction filter such as an el filter.
【００１６】次にステップ２３に進み、閾値設定手段３
による閾値設定処理が行われる。閾値は白線輪郭を示す
エッジ成分を抽出できるように、エッジ強度を用いて設
定する。たとえば、ｃを０＜ｃ＜１を満たす定数とし
て、あらかじめ設定した走査線におけるエッジ強度最大
値のｃ倍とエッジ強度平均値の（１−ｃ）倍の和として
閾値を設定することができる。Next, in step 23, the threshold setting means 3
Threshold setting processing is performed. The threshold value is set using the edge strength so that the edge component indicating the white line outline can be extracted. For example, the threshold value can be set as a sum of c times the maximum edge strength value and (1-c) times the average edge strength value in a preset scanning line, where c is a constant satisfying 0 <c <1.
【００１７】次にステップ２４に進み、白線輪郭抽出手
段４による白線輪郭抽出処理が行われる。図４に示すよ
うに、白線の抽出はエッジ画像中央から左右各々の外側
に向かってステップ２３で設定した閾値を越える画像を
検索し、最初に閾値を越えた画素を白線輪郭として抽出
することによって行うことができる。Next, in step 24, white line contour extraction processing is performed by the white line contour extraction means 4. As shown in FIG. 4, the extraction of the white line is performed by searching for an image that exceeds the threshold value set in step 23 from the center of the edge image toward the outside of each of the left and right sides, and first extracting the pixel that exceeds the threshold value as a white line outline. It can be carried out.
【００１８】次にステップ２５に進み、中点計算手段５
による中点計算処理が行われる。図５に示すように、中
点の計算は各走査線においてステップ２３で記憶された
左右の輪郭点がともに存在すれば、中点を計算すること
によって行うことができる。Next, in step 25, the midpoint calculation means 5
The midpoint calculation processing is performed. As shown in FIG. 5, the calculation of the midpoint can be performed by calculating the midpoint if both the left and right contour points stored in step 23 exist in each scanning line.
【００１９】次にステップ２６に進み、２次曲線近似手
段６による２次曲線近似処理が行われる。２次曲線近似
処理は例えば２次曲線近似アルゴリズムの１つである最
小２乗法などの手法をステップ２５で得られた中点に用
いて行うことができる。図６に近似されたレーンの中心
線を示す。Next, in step 26, the quadratic curve approximation means 6 performs the quadratic curve approximation process. The quadratic curve approximation process can be performed by using a method such as the least square method, which is one of the quadratic curve approximation algorithms, for the midpoint obtained in step 25. The approximated lane centerline is shown in FIG.
【００２０】次にステップ２７へ進み、車両位置計測手
段７による車両位置計測処理が行われる。ここでの車両
位置の計測方法を以下に示す。まず、図７の（ａ），
（ｂ）に示すような世界座標系および画像座標系を用い
る。世界座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は車両に対して固定され
た座標系で、原点Ｏ（０，０，０）はビデオカメラ１か
ら真下の地面上に設定し、進行方向をＺとする左手座標
系とする。また画像座標系（ｘ，ｙ）のｘ軸は世界座標
系のＸ軸に平行で、ｙ軸はＹ軸と角度θだけ傾いている
とする。なお、画像座標系の原点ｏ（０，０）は画像底
辺の中央に設定する。ビデオカメラ１の地面からの距離
をＨとすると、画素（ｘ，ｙ）と世界座標系（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）の関係は次のようになる。Next, in step 27, the vehicle position measuring means 7 performs the vehicle position measuring process. The method of measuring the vehicle position here is shown below. First, in FIG.
The world coordinate system and the image coordinate system as shown in (b) are used. The world coordinate system (X, Y, Z) is a coordinate system fixed with respect to the vehicle, the origin O (0, 0, 0) is set on the ground surface directly below the video camera 1, and the traveling direction is Z. Use the left-hand coordinate system. Further, it is assumed that the x-axis of the image coordinate system (x, y) is parallel to the X-axis of the world coordinate system, and the y-axis is inclined from the Y-axis by an angle θ. The origin o (0,0) of the image coordinate system is set at the center of the bottom of the image. If the distance from the ground of the video camera 1 is H, the pixel (x, y) and the world coordinate system (X, Y,
The relationship of Z) is as follows.
【００２１】[0021]
【数１】 [Equation 1]
【００２２】この式を基にＺ＝０におけるＸを求める。
画像座標系においてＺ＝０に対応する直線は ｙ＝Ｆ／ｔａｎθ であり、この直線とステップ２６で近似した曲線との交
点の座標を求め、これを上記の式に代入することにより
自車両に対するレーン中央の座標Ｘが求まる。よって、
車両位置はレーン中央からの横変位として検出できる。Based on this equation, X at Z = 0 is obtained.
The straight line corresponding to Z = 0 in the image coordinate system is y = F / tan θ, and the coordinates of the intersection of this straight line and the curve approximated in step 26 are obtained, and this is substituted into the above equation to obtain the own vehicle. The coordinate X at the center of the lane is obtained. Therefore,
The vehicle position can be detected as a lateral displacement from the center of the lane.
【００２３】以上説明したように本実施例によれば、車
両走行中におけるレーン内での車両位置を正確に検出す
ることができる。次に、本発明の第２の実施例、すなわ
ち、白線輪郭抽出を行う領域を限定することにより、よ
り正確に車両位置を計測する車両位置検出装置の実施例
について図７を参照しながら説明する。As described above, according to this embodiment, it is possible to accurately detect the vehicle position in the lane while the vehicle is traveling. Next, a second embodiment of the present invention, that is, an embodiment of a vehicle position detecting device that measures a vehicle position more accurately by limiting a region for extracting a white line contour will be described with reference to FIG. .
【００２４】図７に示すように、この車両位置検出装置
においては上記第１の実施例の構成に加えて領域限定手
段８が設けられている。そして、上記第１の実施例と同
様にビデオカメラ１により道路画像が取り込まれた後、
領域限定手段８により設定された領域内でエッジ抽出手
段によるエッジ抽出処理が行われる。以下は、第１の実
施例と同様な処理が行われる。As shown in FIG. 7, this vehicle position detecting device is provided with a region limiting means 8 in addition to the structure of the first embodiment. Then, after the road image is captured by the video camera 1 as in the first embodiment,
The edge extraction processing by the edge extraction means is performed within the area set by the area limiting means 8. After that, the same processing as that of the first embodiment is performed.
【００２５】この車両位置検出装置の動作を図８を参照
しながら説明する。まず、車両位置検出装置が始動され
ると第１の実施例と同様に、ステップ２１で道路画像が
取り込まれる。The operation of this vehicle position detecting device will be described with reference to FIG. First, when the vehicle position detection device is started, the road image is captured in step 21 as in the first embodiment.
【００２６】次にステップ２８へ進み、領域限定手段８
による領域限定処理が行われる。この処理は図１０に示
すように各走査線と前画像で近似した２次曲線との交点
を中心として、各走査線毎にあらかじめ設定した距離ｌ
（ｉ）からｍ（ｉ）までの間の領域として設定すること
により行うことができる（ｉは走査線番号）。Next, in step 28, the area limiting means 8
Area limiting processing is performed. As shown in FIG. 10, this process is performed by setting a distance l preset for each scanning line around the intersection of each scanning line and the quadratic curve approximated by the previous image.
This can be performed by setting the area between (i) and m (i) (i is the scanning line number).
【００２７】次にステップ２２に進み、ステップ２８で
設定した領域内で上記実施例と同様にエッジ抽出処理を
行う。次にステップ２３に進み、上記実施例と同様に閾
値設定処理を行う。Next, in step 22, in the area set in step 28, edge extraction processing is performed as in the above embodiment. Next, in step 23, threshold setting processing is performed as in the above embodiment.
【００２８】次にステップ２４に進み、ステップ２８で
設定した限定領域の画像中央側から外向きにエッジ画像
を走査して上記実施例と同様に白線輪郭抽出処理を行
う。次にステップ２５に進み、ステップ２７まで上記実
施例と同様の処理を行い車両位置を計測する。Next, in step 24, the edge image is scanned outward from the center side of the image of the limited area set in step 28, and white line contour extraction processing is performed as in the above embodiment. Next, the routine proceeds to step 25, where the same processing as in the above embodiment is performed until step 27 and the vehicle position is measured.
【００２９】以上説明したように本実施例によれば、左
右の白線府付近のみに処理領域を限定するため、車両走
行中におけるレーン内での車両位置を背景ノイズの影響
を受けず、より正確にかつ少ない処理量で検出すること
ができる。As described above, according to the present embodiment, the processing area is limited only to the vicinity of the left and right white lines, so that the vehicle position in the lane while the vehicle is traveling is not affected by background noise and is more accurate. It can be detected with a small amount of processing.
【００３０】次に、本発明の第３の実施例、すなわち、
直線や曲線での近似を行わず簡単な計算で路面に描かれ
た白線に対する車両の位置を正確に計測する車両位置検
出装置の実施例について図１１を参照しながら説明す
る。Next, a third embodiment of the present invention, that is,
An embodiment of a vehicle position detecting device that accurately measures the position of the vehicle with respect to a white line drawn on the road surface by a simple calculation without performing approximation with a straight line or a curved line will be described with reference to FIG.
【００３１】図１１に示すように、この車両位置検出装
置においては上記第１の実施例の構成における中点計算
手段５，２次曲線近似手段６，車両位置計測手段７の代
わりに、比率計算手段９，比率車両位置計算手段１０が
備えられている。つまり、本発明の第１の課題解決手段
の実施例と同様に白線輪郭抽出手段４により輪郭点を抽
出した後、比率計算手段９が白線輪郭抽出手段４によっ
て抽出された輪郭点を用いて各走査線ごとに左右それぞ
れの輪郭点から走査線に垂直な基準線までの距離の比を
計算する。そして、比率車両位置計算手段１０は比率計
算手段９で計算した比率を用いてレーン内での車両位置
を計測する。As shown in FIG. 11, in this vehicle position detecting device, instead of the midpoint calculating means 5, the quadratic curve approximating means 6 and the vehicle position measuring means 7 in the configuration of the first embodiment, ratio calculation is performed. Means 9 and ratio vehicle position calculation means 10 are provided. That is, similarly to the embodiment of the first problem solving means of the present invention, after the contour points are extracted by the white line contour extracting means 4, the ratio calculating means 9 uses the contour points extracted by the white line contour extracting means 4 to extract each contour point. For each scanning line, the ratio of the distances from the left and right contour points to the reference line perpendicular to the scanning line is calculated. Then, the ratio vehicle position calculation means 10 measures the vehicle position in the lane using the ratio calculated by the ratio calculation means 9.
【００３２】この車両位置検出装置の動作を図１２を参
照しながら説明する。まず、車両位置検出装置が始動さ
れると上記実施例と同様に、ステップ２１で道路画像が
取り込まれ、ステップ２４まで同様の処理が行われる。The operation of this vehicle position detecting device will be described with reference to FIG. First, when the vehicle position detecting device is started, the road image is captured in step 21 and the same processing is performed up to step 24, as in the above embodiment.
【００３３】次にステップ３０に進み、比率計算手段９
による比率計算処理が行われる。この処理は車両が白線
と並行に走行している場合はバニシングポイントが画像
の左右方向の中央となることから基準線を画像左右方向
中央にとり、次のように行うことができる。図１３に示
すように、白線輪郭抽出処理によって抽出されたある走
査線における左の輪郭点から基準線までの距離をａと
し、右の輪郭点から基準線までの距離をｂとした場合に
おける、距離ａと距離ｂの比を求める。これを左右の輪
郭点が存在する各走査線について行うことによって実現
できる。また、各走査線において比率を計算する前に、
各走査線毎にあらかじめ設定した白線の間隔と左右の輪
郭点間隔を比較して、たとえば間隔の差があらかじめ設
定した間隔のある割合以上である場合はステップ２４で
抽出した輪郭点が正しくなかったと判断してもよい。こ
こで、上記第１の実施例に示した画像座標系と世界座標
系との関係式（１）、（３）において、各走査線では画
像座標ｙが一定であり、走行速度が速い場合には短い周
期での車両位置計測であるため地面からのビデオカメラ
１の距離Ｈと、ｙ軸とＹ軸との角度θは一定である。し
たがって、（３）式から世界座標Ｚが一定となり、
（１）式より、Ｘ＝Ｃｘ（Ｃは比例定数）と表すことが
でき、世界座標Ｘと画像座標ｘは比例関係にあることが
わかる。よって、各走査線における比率は世界座標系で
も成り立つ。また、高速道路を走行している場合、車両
前方２０ｍ程度はほぼ直線と見なすことができ、ステッ
プ３０で求めた車両前方約２０ｍまでに相当する各走査
線毎の比率はすべて等しいことになる。このことから、
各走査線における比率は世界座標系における左の白線か
らビデオカメラ１までの距離とビデオカメラ１から右の
白線までの距離の比に等しくなるため、各走査線での比
率の平均値を車両位置を意味する比率として求める。ま
た、各走査線における比率の中で求めた比率の平均値か
らある割合以上異なるものがあった場合はその値を除
き、平均を計算し直しても良い。Next, in step 30, the ratio calculation means 9
The ratio calculation processing is performed by. When the vehicle is running in parallel with the white line, this processing can be performed as follows by setting the reference line to the horizontal center of the image because the burnishing point is the horizontal center of the image. As shown in FIG. 13, in the case where the distance from the left contour point to the reference line in a certain scanning line extracted by the white line contour extraction processing is a, and the distance from the right contour point to the reference line is b, The ratio of the distance a and the distance b is calculated. This can be realized by performing this for each scanning line in which the left and right contour points are present. Also, before calculating the ratio for each scan line,
The preset white line interval for each scanning line is compared with the left and right contour point intervals. For example, if the difference between the intervals is greater than a certain percentage of the preset intervals, the contour points extracted in step 24 are not correct. You may judge. Here, in the relational expressions (1) and (3) between the image coordinate system and the world coordinate system shown in the first embodiment, when the image coordinate y is constant in each scanning line and the traveling speed is fast, Is a vehicle position measurement in a short cycle, the distance H of the video camera 1 from the ground and the angle θ between the y-axis and the Y-axis are constant. Therefore, from the formula (3), the world coordinate Z becomes constant,
From the equation (1), it can be expressed that X = Cx (C is a proportional constant), and it is understood that the world coordinate X and the image coordinate x have a proportional relationship. Therefore, the ratio in each scanning line is valid in the world coordinate system. Further, when traveling on an expressway, about 20 m in front of the vehicle can be regarded as a substantially straight line, and the ratios for each scanning line corresponding to about 20 m in front of the vehicle obtained in step 30 are all equal. From this,
Since the ratio in each scanning line is equal to the ratio of the distance from the left white line to the video camera 1 to the distance from the video camera 1 to the right white line in the world coordinate system, the average value of the ratios in each scanning line is used as the vehicle position. Is calculated as a ratio. Further, when there is a difference of a certain ratio or more from the average value of the ratios obtained in each scanning line, that value may be removed and the average may be recalculated.
【００３４】次にステップ３１に進み、ステップ３０で
計算した比率を用いて車両位置を計算する。ステップ３
０で求めた比率と、既知である左右の白線の間隔を利用
して車両位置を計算することができる。Next, in step 31, the vehicle position is calculated using the ratio calculated in step 30. Step 3
The vehicle position can be calculated using the ratio obtained by 0 and the known distance between the left and right white lines.
【００３５】以上説明したように本実施例によれば、車
両走行中におけるレーン内での車両位置を簡単な計算で
容易に検出することができる。As described above, according to this embodiment, the vehicle position in the lane while the vehicle is traveling can be easily detected by a simple calculation.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、左
右の輪郭点の中点を２次曲線に近似して車両位置を計測
する構成とすることにより、路面に描かれた白線に対す
る車両の位置を正確に計測することが可能である。As described above, according to the present invention, the vehicle position is measured by approximating the midpoint of the left and right contour points to a quadratic curve to measure the vehicle position. It is possible to accurately measure the position of.
【００３７】また、近似した２次曲線を用いて次の画像
での処理を行う領域を限定する構成とすることにより、
路面に描かれた白線に対する車両の位置を背景ノイズの
影響を受けず、より正確にかつ少ない処理量で検出する
ことができる。Further, by using the approximated quadratic curve to limit the area to be processed in the next image,
The position of the vehicle with respect to the white line drawn on the road surface can be detected more accurately and with a small processing amount without being affected by background noise.
【００３８】さらに、左右それぞれの輪郭点から走査線
に垂直な基準線までの距離の比を用いて車両位置を計算
する構成とすることにより、路面に描かれた白線に対す
る車両の位置を直線や曲線での近似処理を行わず少ない
計算量で計測することが可能である。Further, the vehicle position is calculated by using the ratio of the distances from the respective left and right contour points to the reference line perpendicular to the scanning line, so that the vehicle position with respect to the white line drawn on the road surface can be a straight line or a straight line. It is possible to measure with a small amount of calculation without performing approximation processing with a curve.
【図１】本発明の第１の実施例の車両位置計測装置の基
本構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a vehicle position measuring device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同車両位置計測装置の動作フローチャートFIG. 2 is an operation flowchart of the vehicle position measuring device.
【図３】同車両位置計測装置のビデオカメラから取り込
まれた道路画像を示す図FIG. 3 is a diagram showing a road image captured from a video camera of the vehicle position measuring device.
【図４】同車両位置計測装置の白線輪郭抽出処理を説明
する図FIG. 4 is a diagram illustrating a white line contour extraction process of the vehicle position measuring device.
【図５】同車両位置計測装置の中点計算処理を説明する
図FIG. 5 is a diagram illustrating a midpoint calculation process of the vehicle position measuring device.
【図６】同車両位置計測装置の２次曲線近似処理を説明
する図FIG. 6 is a diagram illustrating a quadratic curve approximation process of the vehicle position measuring device.
【図７】（ａ），（ｂ）はそれぞれ同車両位置計測装置
の車両位置計測処理を説明する図7A and 7B are views for explaining a vehicle position measuring process of the vehicle position measuring device, respectively.
【図８】本発明の第２の実施例の車両位置計測装置の基
本構成を示すブロック図FIG. 8 is a block diagram showing a basic configuration of a vehicle position measuring device according to a second embodiment of the present invention.
【図９】同車両位置計測装置の動作フローチャートFIG. 9 is an operation flowchart of the vehicle position measuring device.
【図１０】同車両位置計測装置の領域限定を説明する図FIG. 10 is a diagram for explaining area limitation of the vehicle position measuring device.
【図１１】本発明の第３の実施例の車両位置計測装置の
基本構成を示すブロック図FIG. 11 is a block diagram showing a basic configuration of a vehicle position measuring device according to a third embodiment of the present invention.
【図１２】同車両位置計測装置の動作フローチャートFIG. 12 is an operation flowchart of the vehicle position measuring device.
【図１３】同車両位置計測装置の車両位置計測処理を説
明する図FIG. 13 is a diagram illustrating a vehicle position measuring process of the vehicle position measuring device.
１ ビデオカメラ（撮像手段） ２ エッジ抽出手段 ３ 閾値設定手段 ４ 白線輪郭抽出手段 ５ 中点計算手段 ６ ２次曲線近似手段 ７ 車両位置計測手段 ８ 領域限定手段 ９ 比率計算手段 １０ 比率車両位置計算手段 1 Video Camera (Imaging Means) 2 Edge Extracting Means 3 Threshold Setting Means 4 White Line Contour Extracting Means 5 Midpoint Calculating Means 6 Quadratic Curve Approximating Means 7 Vehicle Position Measuring Means 8 Area Limiting Means 9 Ratio Calculating Means 10 Ratio Vehicle Position Calculating Means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 7/00 Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｖ 7531−3Ｈ Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｃ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G06T 7/00 G08G 1/09 V 7531-3H H04N 7/18 C
Claims (3)
る撮像手段と、前記撮像手段から取り込まれた道路画像
のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、白線の輪郭を抽
出するために用いる閾値を前記エッジ抽出手段によって
得られるエッジ強度を用いて設定する閾値設定手段と、
前記エッジ抽出手段によって得られるエッジ画像と前記
閾値設定手段によって設定された閾値を用いて路面に描
かれた白線の輪郭を抽出する白線輪郭抽出手段と、前記
白線輪郭抽出手段によって抽出された輪郭点を用いて各
走査線ごとに左右の輪郭点の中点を求める中点計算手段
と、前記中点計算手段により計算された中点を２次曲線
に近似する２次曲線近似手段と、前記２次曲線近似手段
により近似された曲線を用いて路面に描かれた白線に対
する車両の位置を計測する車両位置計測手段とを備え、
左右の輪郭点の中点を用いて車両位置を計測する構成と
した車両位置検出装置。1. An image pickup unit mounted on a vehicle for picking up an image of a road ahead of the vehicle, an edge extracting unit for extracting an edge of a road image captured from the image pickup unit, and a threshold used for extracting a contour of a white line. Threshold setting means for setting using the edge strength obtained by the edge extracting means,
White line contour extraction means for extracting the contour of the white line drawn on the road surface by using the edge image obtained by the edge extraction means and the threshold set by the threshold setting means, and the contour points extracted by the white line contour extraction means And a quadratic curve approximating means for approximating the midpoint calculated by the midpoint calculating means to a quadratic curve, And a vehicle position measuring means for measuring the position of the vehicle with respect to the white line drawn on the road surface using the curve approximated by the following curve approximating means,
A vehicle position detection device configured to measure the vehicle position using the midpoint of the left and right contour points.
て、２次曲線近似手段により近似した２次曲線を用いて
次の画像でのエッジ抽出処理を行う領域を限定する領域
限定手段を備え、近似した２次曲線を用いて次の画像で
の処理を行う領域を限定する構成とした車両位置検出装
置。2. The vehicle position detecting device according to claim 1, further comprising area limiting means for limiting an area in which edge extraction processing is performed in a next image using a quadratic curve approximated by the quadratic curve approximating means, A vehicle position detection device configured to limit a region in which a next image is processed using an approximated quadratic curve.
る撮像手段と、前記撮像手段から取り込まれた道路画像
のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、白線の輪郭を抽
出するために用いる閾値を前記エッジ抽出手段によって
得られるエッジ強度を用いて設定する閾値設定手段と、
前記エッジ抽出手段によって得られるエッジ画像と前記
閾値設定手段によって設定された閾値を用いて路面に描
かれた白線の輪郭を抽出する白線輪郭抽出手段と、前記
白線輪郭抽出手段によって抽出された輪郭点を用いて各
走査線ごとに左右それぞれの輪郭点から画像内にあらか
じめ設定した走査線に垂直な基準線までの距離の比を計
算する比率計算手段と、前記比率計算手段により計算さ
れた走査線毎の比率を用いて路面に描かれた白線に対す
る車両の位置を算出する比率車両位置計算手段とを備
え、左右それぞれの輪郭点から走査線に垂直な基準線ま
での距離の比を用いて車両位置を計算する構成とした車
両位置検出装置。3. An image pickup means mounted on a vehicle for picking up an image of a road ahead of the vehicle, an edge extracting means for extracting an edge of a road image taken in from the image pickup means, and a threshold used for extracting a contour of a white line. Threshold setting means for setting using the edge strength obtained by the edge extracting means,
White line contour extraction means for extracting the contour of the white line drawn on the road surface by using the edge image obtained by the edge extraction means and the threshold set by the threshold setting means, and the contour points extracted by the white line contour extraction means Ratio calculating means for calculating the ratio of the distances from the respective left and right contour points to the reference line perpendicular to the scanning line preset in the image for each scanning line, and the scanning line calculated by the ratio calculating means Ratio vehicle position calculation means for calculating the position of the vehicle with respect to the white line drawn on the road surface by using the ratio for each, and using the ratio of the distance from each of the left and right contour points to the reference line perpendicular to the scanning line A vehicle position detection device configured to calculate a position.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP5277218A JP2798349B2 (en) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | Vehicle position detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5277218A JP2798349B2 (en) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | Vehicle position detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128059A true JPH07128059A (en) | 1995-05-19 |
| JP2798349B2 JP2798349B2 (en) | 1998-09-17 |
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| JP5277218A Expired - Fee Related JP2798349B2 (en) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | Vehicle position detection device |
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|---|---|
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020053346A (en) * | 2000-12-27 | 2002-07-05 | 이계안 | Method for detecting curve for road modeling system |
| US7295682B2 (en) | 2001-10-17 | 2007-11-13 | Hitachi, Ltd. | Lane recognition system |
| JP2010102427A (en) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Nec Corp | Lane division line detection device, lane division line detection method and line division line detection program |
| JP2014232439A (en) * | 2013-05-29 | 2014-12-11 | 日産自動車株式会社 | Image processing apparatus and image processing method |
| WO2016189777A1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-01 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | Road surface marking detection device, obstruction element detection device, traffic lane detection device, traffic lane detection method, and program |
| JP2018052461A (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 株式会社デンソー | Region recognition device and region recognition method |
| US11600175B2 (en) | 2020-09-07 | 2023-03-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Information processing apparatus, information processing method, and road surface marking system |
-
1993
- 1993-11-08 JP JP5277218A patent/JP2798349B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020053346A (en) * | 2000-12-27 | 2002-07-05 | 이계안 | Method for detecting curve for road modeling system |
| US6925194B2 (en) | 2000-12-27 | 2005-08-02 | Hyundai Motor Company | Curved lane recognizing method in road modeling system |
| US7295682B2 (en) | 2001-10-17 | 2007-11-13 | Hitachi, Ltd. | Lane recognition system |
| JP2010102427A (en) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Nec Corp | Lane division line detection device, lane division line detection method and line division line detection program |
| JP2014232439A (en) * | 2013-05-29 | 2014-12-11 | 日産自動車株式会社 | Image processing apparatus and image processing method |
| WO2016189777A1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-01 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | Road surface marking detection device, obstruction element detection device, traffic lane detection device, traffic lane detection method, and program |
| JP2018052461A (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 株式会社デンソー | Region recognition device and region recognition method |
| US11600175B2 (en) | 2020-09-07 | 2023-03-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Information processing apparatus, information processing method, and road surface marking system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2798349B2 (en) | 1998-09-17 |
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