JPH09190537A - 白線検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】明るい光源により発生するブルーミングやスミ
アの影響を排除し、白線レーンマークを安定に抽出す
る。 【解決手段】ＣＣＤカメラにより得られたアナログ画像
信号はエッジ検出回路１０に取り込まれ、同エッジ検出
回路１０では画像信号の明るさの変化に基づき白線エッ
ジが検出される。即ち、データＤi ，Ｄi-1 の差の絶対
値ΔＤi が所定のしきい値Ａよりも大きければ、比較器
１５の出力を「１」として白線エッジの可能性があると
する。また、比較器１５の比較動作に平行して、比較器
１６，１７では、データＤi-1 ，Ｄi とＣＣＤの明るさ
の飽和レベル付近に設定されたしきい値Ｂとを比較す
る。この場合、Ｄi-1 ≧Ｂ又はＤi ≧Ｂであれば、比較
器１６，１７の出力が「０」となり、その時のエッジデ
ータが無効化される（ＥＤi ＝０となる）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤ（Charge C
oupled Device ）等の固体撮像素子により得られた画像
データを用い、走行路面上の白線レーンマークを検出す
る白線検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】道路上の白線レーンマークを画像処理技
術を用いて抽出する場合、一般に白線レーンマークが走
行路面より明るいことを利用している。例えば図９の画
像に対してエッジ強調することで図１０に示すように白
線レーンマークと道路面の境界を抽出し、そのエッジ点
を抽出することで白線レーンマークを抽出する方法があ
る。図１１に従来のエッジ検出手順の一例を示す。

【０００３】図１１のステップ３０１では、画像の明る
さを示す水平走査方向の画像データについて、ｉ番目の
データＤi と（ｉ−１）番目のデータＤi-1 とから、差
の絶対値ΔＤi を算出する。続くステップ３０２では、
差の絶対値ΔＤi としきい値Ａの比較を行う。ここで、
しきい値Ａは画像データがエッジとして有効かどうかを
判断するための値である。ΔＤi ≦Ａの場合、データＤ
i はエッジではないとみなし、ステップ３０３に進む。
ステップ３０３では、エッジデータＥＤi を「０」にク
リアする。また、ΔＤi ＞Ａの場合、データＤi はエッ
ジであるとみなし、ステップ３０４に進む。ステップ３
０４では、エッジデータＥＤi に「１」をセットする。
ここで、ＥＤi ＝０は、その時のデータＤi が白線エッ
ジでないことを意味し、ＥＤi ＝１は、その時のデータ
Ｄi が白線エッジであることを意味する。

【０００４】また、図１２は、上記エッジ検出処理を実
現するための回路例を示す。図１２において、ＣＣＤカ
メラからのアナログ画像信号はＡ／Ｄ変換器７１にてＡ
／Ｄ変換される。デジタル画像データはラッチ回路７
２，７３に直列に入力され、ラッチ回路７２ではデータ
Ｄi が、ラッチ回路７３ではデータＤi-1 が出力され
る。また、データＤi ，Ｄi-1 は演算回路７４に入力さ
れ、同演算回路７４では各データの差の絶対値ΔＤi が
算出される（ΔＤi ＝｜Ｄi −Ｄi-1 ｜）。

【０００５】差の絶対値ΔＤi は比較器７５に入力さ
れ、同比較器７５では差の絶対値ΔＤi と所定のしきい
値Ａとが比較される。この場合、差の絶対値ΔＤi がし
きい値Ａより大きければ、真のエッジであるとみなされ
比較器７５の出力は「１」となる。差の絶対値ΔＤi が
しきい値Ａ以下であれば、真のエッジでないとみなされ
比較器７５の出力は「０」となる。比較器７５から出力
されるエッジデータはエッジデータメモリ７６に保存さ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
白線検出装置では、以下に示す問題を生ずる。つまり、
夜間及びトンネル内においては対向車のヘッドライトや
街路灯の明かりがＣＣＤカメラの視野に入るとブルーミ
ングとスミアという現象を起こし、図１３，１４に示す
ようにＣＣＤの電荷転送方向である画面の縦方向に明る
い筋を発生する。これを、従来の方法でエッジ強調を行
うと、図１５に示すようにブルーミングやスミアによる
明るい筋も白線レーンマークと同様にエッジを呈する。
そのため、ブルーミングやスミアによるエッジは白線レ
ーンマーク抽出に対してノイズとなり、白線レーンマー
ク抽出の精度が悪くなる。

【０００７】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的は、明るい光源により発生するブ
ルーミングやスミアの影響を排除し、白線レーンマーク
を安定に抽出することができる白線検出装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】夜間やトンネル内におけ
る対向車のヘッドライトや街路灯などの明るい光源によ
り発生するブルーミングや強いスミアは、固体撮像素子
（ＣＣＤ）による明るさ飽和レベルに達している。これ
に対して、白線レーンマークの明るさはＣＣＤの飽和レ
ベルに達することは稀である。図１６は、白線レーンマ
ークとブルーミング及びスミアによる明るい筋の両者を
含む領域の走査線α，β方向の明るさを示す。

【０００９】そこで、本発明では、エッジ強調を行う場
合に画像の明るさを考慮し、もし明るさが飽和レベルに
近ければそのエッジデータはブルーミングと強いスミア
による偽のエッジデータであるとみなし、白線レーンマ
ークのエッジとはしないようにする。このとき、図中の
判定値（しきい値Ｂ）は明るさの飽和レベルの９０〜９
５％程度が望ましい。これにより、ブルーミングや強い
スミアの影響を排除することができ、安定した白線検出
が実現できる。

【００１０】その具体的な解決手段として、請求項１に
記載した発明では、判定手段は、画像データの明るさが
所定の判定値よりも明るいか否かを判定する。また、エ
ッジデータ無効化手段は、画像データの明るさが判定値
よりも明るい場合、その時のエッジデータを無効とす
る。

【００１１】一方、夜間における対向車のヘッドライト
や街路灯などによりブルーミングが発生するとＣＣＤの
電荷の転送方向にスミアが発生する。光源の光が強く、
且つ、その光の方向がＣＣＤカメラの光軸方向にあれば
強いスミアが発生するが、そうでないときは弱いスミア
が発生する。このような弱いスミアが発生する場合、請
求項２に記載した手法にて偽のエッジデータが無効化
（排除）される。

【００１２】つまり、スミアはブルーミングの発生して
いる場所でＣＣＤの電荷転送方向に発生する。そのた
め、弱いスミアによる偽のエッジデータはブルーミング
の発生している位置にてＣＣＤの電荷転送方向に現れ
る。よって、ブルーミングの発生している位置のＣＣＤ
の電荷転送方向にあるエッジを排除すれば弱いスミアの
影響を排除できる。そこで、請求項２に記載の発明で
は、判定手段は、画像データの明るさが所定の判定値よ
りも明るいか否かを判定する。記憶手段は、画像データ
の明るさが判定値よりも明るい場合、その位置を記憶す
る。エッジデータ無効化手段は、ＣＣＤの電荷転送方向
について前記記憶手段により記憶された位置と同じ位置
のエッジデータを無効とする。その結果、ブルーミング
やスミアにより発生する偽の白線エッジデータが確実に
排除でき、白線レーンマークを安定して抽出することが
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下、この発明を具体化した第１
の実施形態を図面に従って説明する。先ず最初に略述す
れば、本実施の形態における白線レーンマーク検出装置
では、ＣＣＤカメラにより得られたアナログ画像信号を
エッジ検出回路に取り込み、同エッジ検出回路において
アナログ画像信号の明るさの変化に基づき白線エッジを
検出する。この際、エッジ検出回路では、ＣＣＤの飽和
レベル付近に達する画像データを無効化し、画像内にお
けるブルーミングやスミアに起因する白線の誤検出を防
止する。そして、白線エッジデータを用いて走行路面上
の白線レーンマークを抽出する。図１は本実施の形態に
おけるエッジ検出回路の構成を示す。

【００１４】図１のエッジ検出回路１０において、ＣＣ
Ｄカメラからのアナログ画像信号はＡ／Ｄ変換器１１に
入力される。同Ａ／Ｄ変換器１１ではアナログ画像信号
がＡ／Ｄ変換され、デジタル画像データが出力される。
ここで、デジタル画像データＤi は画像内における水平
走査方向のｉ番目の画素の明るさを示すデータである。
デジタル画像データはラッチ回路１２，１３に直列に入
力され、ラッチ回路１２ではデータＤi が、ラッチ回路
１３ではデータＤi-1 が出力される。また、データＤi
，Ｄi-1 は演算回路１４に入力され、同演算回路１４
では各データの差の絶対値ΔＤi が算出される（ΔＤi
＝｜Ｄi −Ｄi-1 ｜）。

【００１５】差の絶対値ΔＤi は比較器１５に入力さ
れ、同比較器１５では差の絶対値ΔＤi と所定のしきい
値Ａとが比較される。ここで、しきい値Ａは画像データ
がエッジとして有効かどうかを判断するための値であ
る。この場合、差の絶対値ΔＤiがしきい値Ａより大き
ければ、比較器１５の出力は「１」となる。このこと
は、画像データＤi が白線エッジを含む可能性があるこ
とを意味する。差の絶対値ΔＤi がしきい値Ａ以下であ
れば、比較器１５の出力は「０」となる。このことは、
画像データＤi が白線エッジを含まないことを意味す
る。

【００１６】一方、比較器１６には、画像データＤi 及
びしきい値Ｂが入力され、比較器１７には、画像データ
Ｄi-1 及びしきい値Ｂが入力される。ここで、しきい値
Ｂは、ブルーミングとスミアレベルを判定するための判
定値であり、ＣＣＤの明るさの飽和レベルの９５％程度
に設定されている。このとき、Ｄi-1 ＜Ｂであれば比較
器１６の出力は「１」になり、Ｄi-1 ≧Ｂであれば比較
器１６の出力は「０」になる。また、Ｄi ＜Ｂであれば
比較器１７の出力は「１」になり、Ｄi ≧Ｂであれば比
較器１７の出力は「０」になる。

【００１７】つまり、画像データＤi ，Ｄi-1 の明るさ
がしきい値Ｂ以上となることは、当該画像データＤi ，
Ｄi-1 がブルーミング又はスミアであることを意味す
る。従って、かかる場合には、その時のエッジデータを
無効化すべく、比較器１６，１７の出力が「０」に固定
される。

【００１８】比較器１５〜１７の出力はＡＮＤゲート１
８に入力され、ＡＮＤゲート１８では比較器１５〜１７
の出力が共に「１」であればエッジデータＥＤi として
「１」が出力される。エッジデータＥＤi が「１」であ
ることは、画像データＤi が真の白線エッジであること
を意味する。また、比較器１５〜１７の出力のいずれか
が「０」であれば、エッジデータＥＤi として「０」が
出力される。エッジデータＥＤi が「０」であること
は、画像データＤi が偽の白線エッジであることを意味
する。ＡＮＤゲート１８から出力されたエッジデータＥ
Ｄi は、エッジデータメモリ１９に保存される。

【００１９】次に、上記エッジ検出回路１０により実現
されるエッジ検出手順について、図２のフローチャート
を用いて説明する。図２において、先ず画像データＤi
，Ｄi-1 の差の絶対値ΔＤi を算出し（ステップ１０
１）、差の絶対値ΔＤi がしきい値Ａ（エッジとして有
効かどうかを判定する値）よりも大きいか否かを判別す
る（ステップ１０２）。ΔＤi ≦Ａであれば、今回の画
像データＤi はエッジではないとしてエッジデータＥＤ
i を「０」にクリアする（ステップ１０４）。

【００２０】ΔＤi ＞Ａであれば（ステップ１０２がＹ
ＥＳの場合）、画像データＤi が白線エッジである可能
性があるとしてステップ１０３に進む。ステップ１０３
では、ｉ番目の画像データＤi がしきい値Ｂよりも小さ
く、且つ（ｉ−１）番目の画像データＤi-1 がしきい値
Ｂよりも小さいか否かを判別する。このとき、ステップ
１０２，１０３が共に肯定判別されれば、エッジデータ
ＥＤi に「１」をセットする（ステップ１０５）。ま
た、ステップ１０２，１０３のいずれかが否定判別され
れば、エッジデータＥＤi を「０」にクリアする（ステ
ップ１０４）。

【００２１】そして、上記のように求められエッジデー
タＥＤi を用い、図示しないＣＰＵにより白線決定処理
が行われる。この白線決定処理を略述すれば、先ず前記
エッジデータメモリ１９に保存されている白線エッジデ
ータについて、白線が直線状とみなし得る自車両に近い
所定範囲（例えば、画面の下１／３）の画素に対してハ
フ変換を行う。これにより、画像上の比較的多数の画素
を連ねる複数の直線が得られる。また、かかる処理にて
得られた直線を基に、自車両に近い画像位置から遠い位
置へ前記直線近傍の一定範囲内に画素が存在することを
確認し、これら画素を白線レーンマークとして決定す
る。この場合、湾曲或いは断続する白線についても、確
実且つ容易に白線レーンマークを検索できる。

【００２２】次に、本実施の形態における効果を説明す
る。 （ａ）夜間及びトンネル内においては対向車のヘッドラ
イトや街路灯の明かりがＣＣＤカメラの視野に入るとブ
ルーミングとスミアという現象を起こし、白線エッジを
誤検出してしまうという問題を生じる。しかし、上記の
ようなエッジ検出手順によれば、画像データＤi の明る
さに基づいてブルーミングやスミアによるエッジデータ
が無効化され、ブルーミングや強いスミア等の影響が排
除できる。その結果、白線エッジの誤検出を防止するこ
とができ、白線レーンマークを安定して抽出することが
できる。

【００２３】（ｂ）本実施の形態では、従来のエッジ検
出回路（図１２参照）に対し、主に比較器１６，１７及
びＡＮＤゲート１８を追加したことを特徴とするが、こ
のような簡単な回路でブルーミングとスミアによる偽の
エッジデータを排除することができる。

【００２４】（ｃ）本実施の形態では、図１に示すエッ
ジ検出回路１０を構成したため、高速に白線エッジを検
出することができる。即ち、１画面分の画像をメモリに
取り込み、その後メモリデータを用いてエッジ検出を行
う場合には、画像を取り込む時間と、その後のエッジ検
出処理にかかる時間とが不可欠になるが、本構成では画
像を取り込みながらエッジを検出することができ、エッ
ジ検出処理にかかる時間を必要とせず処理時間が短縮化
できる。但し、画像をメモリに取り込み、その後ＣＰＵ
によりエッジ検出処理を実施することも勿論可能であ
る。この場合、前記図２のアルゴリズムに従って演算が
行われる。

【００２５】（第２の実施の形態）上記第１の実施の形
態では、水平走査方向のｉ，（ｉ−１）番目の画像デー
タＤi ，Ｄi-1 の値がブルーミングやスミアの判定レベ
ル（しきい値Ｂ）より大きいか否かを判定し、その判定
結果からブルーミングやスミアを白線エッジから無効化
したが、これを下記のように変更する。つまり、図３に
示すように、画像信号の暗から明、明から暗への変化は
１画素の間にはできないことがある。従って、図３のよ
うな場合、隣合う画像データＤi ，Ｄi-1 だけではブル
ーミングとスミアによるエッジにも関わらず排除されな
いことになる。

【００２６】そこで、本第２の実施の形態では、画像信
号の立ち上がりを考慮し、ブルーミングやスミアの判定
を行う画像の領域を拡げて構成する。図４は、本実施の
形態におけるエッジ検出回路を示す。図４について、前
記第１の実施の形態におけるエッジ検出回路（図１）と
の相違点を中心に説明する。なお、図４では、前記図１
と共通の構成に対して同一の符号を付し、その説明を簡
略化する。

【００２７】図４のエッジ検出回路２０において、Ａ／
Ｄ変換器１１にてＡ／Ｄ変換されたデジタル画像データ
は、ラッチ回路２１，２２，２３，２４，２５を通り、
この際、ラッチ回路２１ではデータＤi+1 が、ラッチ回
路２２ではデータＤi が、ラッチ回路２３ではデータＤ
i-1 が、ラッチ回路２４ではデータＤi-2 が、ラッチ回
路２５ではデータＤi-3 が出力される。

【００２８】演算回路１４では、データＤi ，Ｄi-1 か
ら差の絶対値ΔＤi が求められ、比較器１５では、前記
差の絶対値ΔＤi としきい値Ａ (エッジとして有効かど
うかを判定するための値）とが大小比較される。このと
き、ΔＤi ＞Ａであれば、比較器１５の出力は「１」と
なる（図１と同様）。

【００２９】併せて、本エッジ検出回路２０では、比較
器２６，２７，２８，２９が設けられている。そして、
比較器２６では、データＤi+1 がしきい値Ｂ（ブルーミ
ングやスミアの判定レベル）よりも小さいか否かが判定
され、比較器２７では、データＤi がしきい値Ｂよりも
小さいか否かが判定される。また、比較器２８では、デ
ータＤi-1 がしきい値Ｂよりも小さいか否かが判定さ
れ、比較器２９では、データＤi-2 がしきい値Ｂよりも
小さいか否かが判定される。各比較器２６〜２９の比較
動作は、前記比較器１５の比較動作と平行して行われ
る。

【００３０】比較器１５及び比較器２６〜２９の出力は
ＡＮＤゲート１８に入力される。そして、比較器１５，
２６〜２９の出力が全て「１」の時、画像データＤi は
有効なエッジと判定され、ＡＮＤゲートから出力される
エッジデータＥＤi は「１」となる。

【００３１】かかる場合、明るい光源によるブルーミン
グや強いスミアによってデータＤi+1 ，Ｄi ，Ｄi-1 ，
Ｄi-2 のいずれかがしきい値Ｂよりも大きくなれば、そ
れに対応する比較器２６〜２９の出力が「０」となり、
ＡＮＤゲート１８から出力されるエッジデータＥＤi が
無効化される。つまり、ブルーミングや強いスミアによ
る白線の誤検出が回避される。

【００３２】本実施の形態によれば、上記第１の実施の
形態にて記載した効果に加えて、以下に示す効果を奏す
る。画像信号の暗から明、明から暗への変化が１画素の
間にはできない場合であっても、その変化状態によるエ
ッジの誤検出が防止される。つまり、ブルーミングとス
ミアの判定値（レベルＢ）との比較を行う画像の領域を
拡げることにより、画像信号の立ち上がりを考慮して確
実にブルーミングやスミアによる偽のエッジデータを排
除することができる。

【００３３】（第３の実施の形態）次に、本発明を具体
化した第３の実施の形態を説明する。本実施の形態で
は、白線検出回路でエッジを抽出する際、アップエッジ
とダウンエッジとに分けて抽出する。ここで、アップエ
ッジとは、画像を左から右へ横方向に走査していった場
合、明るさが暗から明へと変化する時に相当し、ダウン
エッジとは、画像を左から右へ横方向に走査していった
場合、明るさが明から暗へと変化する時に相当する。そ
して、アップエッジとダウンエッジとについてペアリン
グを行い、白線レーンマークを抽出する。即ち、アップ
エッジとダウンエッジとが所定の間隔でアップエッジ、
ダウンエッジの順に存在した場合、ペアリングできたと
しアップエッジとダウンエッジの中点、又は、ダウンエ
ッジの位置、又はアップエッジの位置を白線レーンマー
クのエッジ位置とする。

【００３４】なお、本実施の形態では、水平走査方向の
ｉ番目の画像データＤi と、これに対して前後にｎ画素
だけ離れた（ｉ−ｎ），（ｉ＋ｎ）番目の画像データＤ
i-n，Ｄi+n とに着目して、これらの相対的な明るさの
差により上記各エッジを検出する。

【００３５】図５は、本実施の形態におけるエッジ検出
回路を示す。図５のエッジ検出回路３０は、直列に接続
された２つのｎ段シフトレジスタ３１，３２を有し、こ
れらレジスタ３１，３２にＣＣＤカメラからのＤi+n 信
号が入力されると、シフトレジスタ３１からはＤi 信号
が、シフトレジスタ３２からはＤi-n 信号が得られる。
なお、この場合の各信号Ｄi-n ，Ｄi ，Ｄi+n はＣＣＤ
カメラのアナログ出力を図略のＡ／Ｄ変換器でデジタル
化したものである。上記各信号Ｄi ，Ｄi-n ，Ｄi+n は
それぞれ加算器３３，３４，３５に入力され、この加算
器３３〜３５ではＤi ，Ｄi-n ，Ｄi+n にしきい値ＴＨ
Ｌ（エッジとして有効かどうかを判定するための値）が
加算される。

【００３６】加算後の各信号（Ｄi-n ＋ＴＨＬ），（Ｄ
i ＋ＴＨＬ），（Ｄi+n ＋ＴＨＬ）と上記信号Ｄi-n ，
Ｄi ，Ｄi+n とは、比較器３６，３７，３８，３９に入
力されて相互に比較される。このとき、比較器３７の出
力は、Ｄi+n ＞Ｄi ＋ＴＨＬの時に「１」レベルとな
り、比較器３８の出力は、Ｄi+n ＞Ｄi-n ＋ＴＨＬの時
に「１」レベルとなる。これら比較器３７，３８の出力
はＡＮＤゲート４３に入力される。一方、比較器３６の
出力は、Ｄi-n ＞Ｄi ＋ＴＨＬの時に「１」レベルとな
り、比較器３９の出力は、Ｄi-n ＞Ｄi+n ＋ＴＨＬの時
に「１」レベルとなる。これら比較器３６，３９の出力
はＡＮＤゲート４４に入力される。

【００３７】上記比較器３６〜３９による比較動作と平
行して、比較器４０，４１，４２では、データＤi+n ，
Ｄi ，Ｄi-1 としきい値Ｂ（ブルーミングとスミアの判
定レベル）とがそれぞれに大小比較される。このとき、
Ｄi+n ＜Ｂ，Ｄi ＜Ｂ，Ｄi-1 ＜Ｂであれば、それに対
応する比較器４０〜４２の出力が「１」となる。また、
Ｄi+n ≧Ｂ，Ｄi ≧Ｂ，Ｄi-1 ≧Ｂであれば、それに対
応する比較器４０〜４２の出力が「０」となる。データ
Ｄi+n ，Ｄi ，Ｄi-1 がしきい値Ｂ以上となることは、
データＤi がブルーミングやスミアであることを意味す
る。

【００３８】前記比較器４０〜４２の出力は、ＡＮＤゲ
ート４３及び４４に入力される。しかして、ＡＮＤゲー
ト４３の出力が「１」の時、アップエッジが生じている
と判定され、４４の出力が「１」の時、ダウンエッジが
生じていると判定される。このアップエッジ及びダウン
エッジの判定結果は図示しないメモリに保存される。

【００３９】本実施の形態によれば、既述した各実施の
形態にて記載した効果に加えて、以下に示す効果を奏す
る。つまり、本実施の形態では、白線エッジの検出に際
して、アップエッジとダウンエッジとを特定するように
した。そのため、白線レーンマークのエッジ検出の能力
が向上する。この際、画像データＤi+n ，Ｄi ，Ｄi-1
の明るさがしきい値Ｂよりも大きければ、ブルーミング
又は強いスミアによる偽のエッジデータとして排除する
ようにしたため、常に正確なエッジデータが抽出でき
る。

【００４０】（第４の実施の形態）次に、請求項２に記
載の発明を具体化した第４の実施の形態について説明す
る。つまり、本実施の形態では、画像内の明るい光源に
対応する画像の横位置を特定し、その位置を記憶してお
く。そして、ＣＣＤの電荷転送方向について明るい光源
に対応する横位置のエッジデータを無効とする。以下、
図６，７のエッジ検出処理に従って、本実施の形態の構
成を詳述する。なお、図６，７のエッジ検出処理は、メ
モリに取り込まれた画像についてＣＰＵにより所定周期
で実施される処理に相当する。ここで、画像の大きさは
横方向の画素数がｙｏｋｏ、縦方向の画素数がｔａｔｅ
であり、ＣＣＤの電荷転送方向は縦方向であるとする。

【００４１】まず、図６のステップ２０１では横方向の
画素番号を示すｉを「１」に、縦方向の画素番号を示す
ｊを「０」に、ブルーミングの数を示すｋを「０」に、
ブルーミングの位置を保存する配列ｐｏｓｉ［］の最初
の配列ｐｏｓｉ［０］を「−１」に、それぞれ初期化す
る。ステップ２０２では、画像データＤj,i がしきい値
Ｂ（ブルーミングとスミアの判定レベル）よりも小さい
か否かを判別する。Ｄj,i ＜Ｂであればステップ２０３
に進み、Ｄj,i ≧Ｂであればステップ２０６に進む。

【００４２】Ｄj,i ＜Ｂの場合、画像データＤj,i はブ
ルーミング又はスミアによるものではない。そのため、
ステップ２０３では、画像データＤj,i 及びＤj,i-1 の
差の絶対値ΔＤj,i を求める。続くステップ２０４で
は、差の絶対値ΔＤj,i がしきい値Ａ（エッジとして有
効かどうかを判定する値）よりも大きいか否かを判別す
る。ΔＤj,i ＞Ａであれば、画像データＤj,i は真のエ
ッジであるとしてステップ２０５に進み、エッジデータ
ＥＤj,i に「１」をセットする。ΔＤj,i ≦Ａであれ
ば、画像データＤj,i は真のエッジではないとしてステ
ップ２１０に進み、エッジデータＥＤj,i を「０」にク
リアする。

【００４３】一方、前記ステップ２０２でＤj,i ≧Ｂの
場合、画像データＤj,i がブルーミングによるものとみ
なしてステップ２０６に進み、以下のステップ２０６〜
２０９でブルーミング又はスミアの発生している位置ｉ
を配列ｐｏｓｉ［］に保存する。この時、同じ位置を重
複して保存しないよう確認しながら、ブルーミングの位
置を保存する。

【００４４】つまり、ステップ２０６ではｎ＝０とす
る。ステップ２０７では、既に保存されている配列ｐｏ
ｓｉ［ｎ］と、現時点でブルーミングが確認された横位
置ｉ（ステップ２０２が否定判別された時の横位置）と
を比較する。そして、ｉがブルーミング位置として既に
保存されたものであれば、即ち、ステップ２０７が肯定
判別されれば、新たに保存する必要はないのでステップ
２１０に進む。ｐｏｓｉ［ｎ］とブルーミングのあった
横位置ｉが異なり、ステップ２０７が否定判別されれば
ステップ２０８に進む。この場合、ステップ２０８，２
０８’の処理により、既に保存されているブルーミング
の数ｋまでｐｏｓｉ［ｎ］とｉとが比較される。そし
て、全て異なっていればステップ２０９に進み、ｋ個目
のブルーミングの横位置として現時点の横位置ｉをｐｏ
ｓｉ［ｋ］に保存すると共に、ブルーミングの数ｋを
「１」加算する。

【００４５】ステップ２１０では、画像データＤj,i は
エッジではないとしてＥＤj,i ＝０とする。こうしてス
テップ２０２〜２１０では、画像データＤj,i がエッジ
かエッジではないかの判定とブルーミングによる明るい
点かどうかの判定が行われ、その判定結果が記憶され
る。

【００４６】その後、ステップ２１１では、画像の横方
向全体の判定が終了していないか否か、即ち、ｉが横方
向の最終画素番号ｙｏｋｏよりも小さいか否かを判別す
る。横方向全体の判定が終了していなければ、ｉが横方
向の最終画素番号ｙｏｋｏより小さくなり、ステップ２
１１を肯定判別してステップ２１２に進む。ステップ２
１２ではｉを「１」加算し、その後ステップ２０２に戻
る。横方向全体の判定が終了していれば、ｉが横方向の
最終画素番号ｙｏｋｏより大きくなり、ステップ２１１
を否定判別してステップ２１３に進む。

【００４７】ステップ２１３では、画像の縦方向全体の
判定が終了していないか否か、即ち、ｊが縦方向の最終
画素番号ｔａｔｅよりも小さいか否かを判別する。縦方
向全体の判定が終了していなければ、ｊが縦方向の最終
画素番号ｔａｔｅより小さくなり、ステップ２１３を肯
定判別してステップ２１４に進む。ステップ２１４では
ｊを「１」加算し、その後ステップ２０２に戻る。縦方
向全体の判定が終了していれば、ｊが縦方向の最終画素
番号ｔａｔｅより大きくなり、ステップ２１３を否定判
別して図７のステップ２１５に進む。

【００４８】図７のステップ２１５以降の処理では、ブ
ルーミングが確認された位置（ｐｏｓｉ［］）の縦方向
のエッジを偽エッジとして無効化（排除）する処理を行
う。即ち、明るい光源によりブルーミングが発生する
と、このブルーミングの上下方向にスミアが生じる。こ
のとき、光源の明るさが強いか、又はその光の向きがＣ
ＣＤカメラの光軸に一致すれば、強いスミアが発生する
が、そうでなけば弱いスミアが発生する。例えば夜間に
おける街路灯などでは弱いスミアが発生する。従って、
上記スミア２０６〜２０９で確認されたブルーミングの
位置を手掛かりとして、偽のエッジデータを無効化す
る。

【００４９】詳述すれば、ステップ２１５では、ブルー
ミング位置を検索するためのｎを「０」に初期化し、続
くステップ２１６では、縦方向の画素番号ｊを「０」に
初期化する。ステップ２１７では、ｎ個目（当初はｎ＝
０）のブルーミングの位置ｐｏｓｉ［ｎ］をｉに代入す
る。ステップ２１８では、ブルーミング位置に相当する
データＤj,i がスミアによる偽エッジであるとして、該
当位置のエッジデータＥＤj,i を「０」に変更する。

【００５０】ステップ２１９では、縦方向全体の変更が
終了していないか否かを判別する。縦方向全体の判定が
終了していなければ、ｊが縦方向の最終画素番号ｔａｔ
ｅより小さくなり、ステップ２１９を肯定判別してステ
ップ２２０に進む。ステップ２２０ではｊを「１」加算
し、その後ステップ２１８に戻る。縦方向全体の変更が
終了していれば、ｊが縦方向の最終画素番号ｔａｔｅよ
り大きくなり、ステップ２１９を否定判別してステップ
２２１に進む。

【００５１】ステップ２２１ではｎを「１」加算し、続
くステップ２２２では、ブルーミング数ｋ個すべての変
更が終了したか否かを判別する。ｎがｋより小さければ
（ｎ＜ｋの場合）、ブルーミング数ｋ個すべての変更が
終了していないとしてステップ２１６に戻る。ｎがｋよ
り大きければ（ｎ≧ｋの場合）、ブルーミング数ｋ個す
べての変更が終了しているとして処理を終了する。

【００５２】以上詳述した第４の実施の形態によれば、
以下に示す効果を奏する。 （ａ）本実施の形態では、画像データの明るさが所定の
判定値（しきい値Ｂ）よりも明るい場合、その位置をブ
ルーミングの位置として記憶し、当該記憶された位置の
ＣＣＤの電荷転送方向（画像の縦方向）についてエッジ
データを無効化するようにした。その結果、ブルーミン
グやスミアにより発生する偽の白線エッジデータが確実
に排除でき、白線レーンマークを安定に抽出することが
できる。かかる場合、例えスミアが弱いものであって
も、そのスミアによる白線エッジの誤検出が回避でき
る。

【００５３】（ｂ）特に、図６，７のエッジ検出処理に
よれば、同一のブルーミング位置を重複して保存しない
よう、過去データを確認しながらブルーミング位置を判
定するようにした（ステップ２０６〜２０９）。その結
果、ブルーミング位置が適正に保存できると共に、保存
メモリ量を削減することができる。

【００５４】（第５の実施の形態）次に、画像を取り込
みながらエッジを抽出するようにした第５の実施の形態
について説明する。本実施の形態では、ＣＣＤカメラか
らのアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換したデジタル画像に
対して随時、偽のエッジデータを無効化（排除）し、エ
ッジ検出処理の高速化を図る。

【００５５】この場合、スミアを発生させる明るい光源
は、通常図１３又は図１４に示すように、自車走行路を
示すレーンマークより上方にある。故に、光源を検知し
てからそれより下方のデータに対してスミアによる偽エ
ッジの排除処理を行えばレーンマーク抽出には十分であ
る。要するに、白線検出の開始当初は画面の下１／３を
使い、画面内で垂直方向に延びるものを排除すると共
に、画面中央の消失点に延びるものを白線レーンマーク
として抽出する。その後、画面１／３の白線データに基
づいて画面全体の白線レーンマークを抽出する。そし
て、下記に示すエッジ検出に際しては、既に確認されて
いる白線レーンマークの概要に従って、その近辺につい
てエッジ検出を実施する。

【００５６】図８は本実施の形態におけるエッジ検出回
路の一例を示す。以下、図８の回路の動作を説明する。
なお、図８のエッジ検出回路５０において、画像データ
Ｄi，Ｄi-1 からエッジレベルを判定する構成は、既述
した回路例（例えば図１）と同等であり、ここでは説明
を省略する。つまり、比較器１５は、画像データＤi，
Ｄi-1 の差の絶対値ΔＤi と所定のしきい値Ａとの比較
結果に応じた２値信号を出力するものであり、ΔＤi ＞
Ａであれば「１」を、ΔＤi ≦Ａであれば「０」を出力
する。

【００５７】また、上記差の絶対値ΔＤi としきい値Ａ
の比較動作と平行して、ブルーミングの発生した画像の
横位置ではエッジデータが無効化される。詳しくは、比
較器５１では、データＤi としきい値Ｂ（ブルーミング
とスミアの判定レベル）とが比較される。データＤi が
しきいＢよりも大きい場合、データＤi はブルーミング
とみなされ、比較器５１の出力は「１」となる。カウン
タ５２は、水平走査の開始時に出力される水平同期信号
ＨＤでリセットされ、Ａ／Ｄ変換器で画像をサンプリン
グするためのクロックをカウントする。この場合、比較
器５１の出力が「１」になった時、カウンタ５２のカウ
ント値ＹＰが「ＢＰ」としてレジスタ５３に保存され
る。ここで、カウント値ＹＰがブルーミングの横位置に
相当する。

【００５８】比較器５４は、前記レジスタ５３に保存さ
れたＢＰ値と横位置のカウンタ５２のＹＰ値とを随時比
較し、ＢＰ＝ＹＰのとき「０」を、それ以外は「１」を
出力する。比較器１５，５４の出力はＡＮＤゲート１８
に入力される。そして、比較器１５，５４の出力が共に
「１」の場合、画像データＤi は有効なエッジ（真のエ
ッジ）と判定され、ＡＮＤゲート１８から出力されるエ
ッジデータＥＤi は「１」となる。比較器１５，５４の
出力のいずれかが「０」の場合、画像データＤi は有効
でないエッジ（偽のエッジ）と判定され、ＡＮＤゲート
１８から出力されるエッジデータＥＤi は「０」とな
る。

【００５９】要するに、明るい光源によりブルーミング
が発生すると、その旨が比較器５１にて判別され、その
時の横位置のカウント値ＹＰがレジスタ５３に保存され
る。そして、ＣＣＤの電荷転送方向（画像の縦方向）に
対する水平走査時において、レジスタ５３に保存された
ＹＰ値になる毎に、エッジデータが無効化されることと
なる。

【００６０】本実施の形態によれば、前記第４の実施の
形態で記載した効果に加えて、次の効果を奏する。つま
り、第４の実施の形態で既述したソフト処理では、所定
時間毎に画像をメモリに取り込み、その取り込まれた１
枚の画像に対してエッジ検出を行う。そのため、１回当
たりの処理時間が嵩むことになる。しかし、本実施の形
態の構成によれば、画像を取り込みながらエッジを抽出
することにより、１画面分の画像を取り込むだけの時間
で処理を終えることができ、第４の実施の形態で既述し
たソフト処理にかかる時間の無駄を省くことができる。

【００６１】なお、本発明は、上記実施の形態の他に次
の様態にて具体化できる。 （１）上述したブルーミングやスミアによる白線の誤検
出は、暗闇となる夜間やトンネル内にて生じ易い。そこ
で、例えば自車両のヘッドライトの点灯に伴って、本発
明の要旨であるエッジデータの無効化処理を実施するよ
うにしてもよい。また、暗闇かそうでないかに応じてブ
ルーミングやスミアを判定するための判定値（しきい値
Ｂ）を可変に設定するようにしてもよい。

【００６２】（２）図８に示すエッジ検出回路１０の一
部のみをソフト処理に変更してもよい。例えば図８のレ
ジスタ５３をＲＡＭにて構成し、比較器５１，５４及び
ＡＮＤゲート１８をＣＰＵにより構成する。この場合、
エッジデータを無効化するための構成だけがＣＰＵによ
り演算されることとなり、演算負荷の軽減並びに回路構
成の簡略化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態におけるエッジ検出回路を示
す構成図。

【図２】エッジ検出手順を示すフローチャート。

【図３】スミアの明るさの変化を示す図。

【図４】第２の実施の形態におけるエッジ検出回路を示
す構成図。

【図５】第３の実施の形態におけるエッジ検出回路を示
す構成図。

【図６】第４の実施の形態におけるエッジ検出処理を示
すフローチャート。

【図７】図６に続き、エッジ検出処理を示すフローチャ
ート。

【図８】第５の実施の形態におけるエッジ検出回路を示
す構成図。

【図９】道路の画像例を示す図。

【図１０】図９の道路画像からエッジを抽出した例を示
す図。

【図１１】従来技術におけるエッジ検出手順を示すフロ
ーチャート。

【図１２】従来技術におけるエッジ検出回路を示す構成
図。

【図１３】夜間における道路画像を示す図。

【図１４】夜間における道路画像を示す図。

【図１５】図１３，１４の画像からエッジを抽出した例
を示す図。

【図１６】夜間の道路走査線方向の明るさ示す図。

【符号の説明】

１０，２０，３０…判定手段，エッジデータ無効化手段
を構成するエッジ検出回路、５０…判定手段，記憶手
段，エッジデータ無効化手段を構成するエッジ検出回
路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固体撮像素子により得られた走行路面の画
   像中において画像データの明るさの変化に応じて白線エ
   ッジを判定し、当該白線エッジに基づいて走行路面上の
   白線を検出する白線検出装置であって、 前記画像データの明るさが所定の判定値よりも明るいか
   否かを判定する判定手段と、 前記画像データの明るさが前記の判定値よりも明るい場
   合、その時のエッジデータを無効とするエッジデータ無
   効化手段とを備えることを特徴とする白線検出装置。
2. 【請求項２】固体撮像素子により得られた走行路面の画
   像中において画像データの明るさの変化に応じて白線エ
   ッジを判定し、当該白線エッジに基づいて走行路面上の
   白線を検出する白線検出装置であって、 前記画像データの明るさが所定の判定値よりも明るいか
   否かを判定する判定手段と、 前記画像データの明るさが前記の判定値よりも明るい場
   合、その位置を記憶する記憶手段と、 前記固体撮像素子の電荷転送方向について前記記憶手段
   により記憶された位置と同じ位置のエッジデータを無効
   とするエッジデータ無効化手段とを備えることを特徴と
   する白線検出装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の白線検出装置にお
   いて、 前記判定手段による判定値は、前記固体撮像素子の飽和
   レベル付近であることを特徴とする白線検出装置。