JPH1019581A - 走行制御データ認識装置 - Google Patents
走行制御データ認識装置Info
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- JPH1019581A JPH1019581A JP8185301A JP18530196A JPH1019581A JP H1019581 A JPH1019581 A JP H1019581A JP 8185301 A JP8185301 A JP 8185301A JP 18530196 A JP18530196 A JP 18530196A JP H1019581 A JPH1019581 A JP H1019581A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Navigation (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 撮像した画像から無限遠点を高精度に検出
し、走行方向や通路上の位置を高精度に認識・制御でき
る走行制御データ認識装置を提供する。 【解決手段】 移動体に載置されたカメラの映像を画像
処理して、移動体の走行制御データを求める走行制御デ
ータ認識装置において、カメラ１の映像信号をデジタル
の画像データに変換するＡ／Ｄ変換手段３と、デジタル
信号に変換された画像データを格納する画像メモリ４
と、画像メモリに格納された画像データの処理及び計算
を行なって走行制御データを得る画像処理手段５とを設
け、画像処理手段が、画像データの無限遠線上の各画素
を始点とする放射線上の画素の明度値を加算し、その加
算値を基に無限遠点を検出して、カメラの向きを認識す
るように構成している。無限遠点を誤差を含まずに検出
することができる。
し、走行方向や通路上の位置を高精度に認識・制御でき
る走行制御データ認識装置を提供する。 【解決手段】 移動体に載置されたカメラの映像を画像
処理して、移動体の走行制御データを求める走行制御デ
ータ認識装置において、カメラ１の映像信号をデジタル
の画像データに変換するＡ／Ｄ変換手段３と、デジタル
信号に変換された画像データを格納する画像メモリ４
と、画像メモリに格納された画像データの処理及び計算
を行なって走行制御データを得る画像処理手段５とを設
け、画像処理手段が、画像データの無限遠線上の各画素
を始点とする放射線上の画素の明度値を加算し、その加
算値を基に無限遠点を検出して、カメラの向きを認識す
るように構成している。無限遠点を誤差を含まずに検出
することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットや自動車
等に設置したカメラより得られる画像データを処理し
て、走行制御に必要なデータを認識する走行制御データ
認識装置に関し、特に、走行データを高精度に認識でき
るようにしたものである。
等に設置したカメラより得られる画像データを処理し
て、走行制御に必要なデータを認識する走行制御データ
認識装置に関し、特に、走行データを高精度に認識でき
るようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ロボットの視覚に基づく走行制御
として、農業機会学会誌第５４巻２号（１９９２）にお
いて述べられているように、沿目標移動、向目標移動、
走行者追尾等がある。沿目標移動は、床面の白線等のガ
イドラインをサインパターン（目印）とし、サインパタ
ーンが画面の一定位置に来るように走行を制御する。向
目標移動は、画面に存在する建物の入り口などをサイン
パターンとし、それに向かうように走行を制御する。走
行者追尾は、ロボットの進行方向に進む歩行者をサイン
パターンにして移動する定型行動である。
として、農業機会学会誌第５４巻２号（１９９２）にお
いて述べられているように、沿目標移動、向目標移動、
走行者追尾等がある。沿目標移動は、床面の白線等のガ
イドラインをサインパターン（目印）とし、サインパタ
ーンが画面の一定位置に来るように走行を制御する。向
目標移動は、画面に存在する建物の入り口などをサイン
パターンとし、それに向かうように走行を制御する。走
行者追尾は、ロボットの進行方向に進む歩行者をサイン
パターンにして移動する定型行動である。
【０００３】また、画像処理による自動車等の移動ロボ
ットの走行制御において、ロボットの走行方向と平行な
直線の交点より求められる画像の無限遠点（＝消失点）
を検出し、この無限遠点に基づいて走行方向を認識・制
御する手法が数多く提案されている（特開平３−２７６
２１１、特開平５−１７３６３７、特開平５−１５１３
４１など）。
ットの走行制御において、ロボットの走行方向と平行な
直線の交点より求められる画像の無限遠点（＝消失点）
を検出し、この無限遠点に基づいて走行方向を認識・制
御する手法が数多く提案されている（特開平３−２７６
２１１、特開平５−１７３６３７、特開平５−１５１３
４１など）。
【０００４】そうした方法の一つでは、画像を走査する
ことにより、白線など、ロボットの走行方向に平行する
直線を検出し、その直線の交点により無限遠点を検出し
ている。また、他の方法では、Ｈｏｕｇｈ変換によりロ
ボットの走行方向と平行する直線を検出し、その直線の
交点により無限遠点を検出している。
ことにより、白線など、ロボットの走行方向に平行する
直線を検出し、その直線の交点により無限遠点を検出し
ている。また、他の方法では、Ｈｏｕｇｈ変換によりロ
ボットの走行方向と平行する直線を検出し、その直線の
交点により無限遠点を検出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような直
線の交点より無限遠点を求める方法は、画像データに存
在するノイズにより直線の検出が困難であったり、検出
した直線に誤差が含まれたりするため、無限遠点を算出
することが難しく、また、無限遠点が得られた場合でも
正確さに欠けることが多かった。そのため、こうした方
法を用いる従来の走行制御データ認識装置では、カメラ
の向き、即ちロボットの走行方向や、ロボットの走路上
の位置などを正確に認識・制御することが困難であっ
た。
線の交点より無限遠点を求める方法は、画像データに存
在するノイズにより直線の検出が困難であったり、検出
した直線に誤差が含まれたりするため、無限遠点を算出
することが難しく、また、無限遠点が得られた場合でも
正確さに欠けることが多かった。そのため、こうした方
法を用いる従来の走行制御データ認識装置では、カメラ
の向き、即ちロボットの走行方向や、ロボットの走路上
の位置などを正確に認識・制御することが困難であっ
た。
【０００６】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、撮像した画像から無限遠点を正確に検出
し、それを基に走行方向や走路上の位置を正確に認識・
制御することができる走行制御データ認識装置を提供す
ることを目的としている。
るものであり、撮像した画像から無限遠点を正確に検出
し、それを基に走行方向や走路上の位置を正確に認識・
制御することができる走行制御データ認識装置を提供す
ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の走行制
御データ認識装置では、画像データの無限遠線上の各画
素を始点とする放射線上の画素の明度値を加算し、その
加算値のピークをもたらす放射線の始点を無限遠点とし
て認識している。
御データ認識装置では、画像データの無限遠線上の各画
素を始点とする放射線上の画素の明度値を加算し、その
加算値のピークをもたらす放射線の始点を無限遠点とし
て認識している。
【０００８】そのため、検出した直線の交点から無限遠
点を検出する場合と違って、誤差を減らすことができる
ので、ロボットの走行方向及びロボットの走路上の位置
など、走行制御に必要なデータを高精度に認識すること
ができる。
点を検出する場合と違って、誤差を減らすことができる
ので、ロボットの走行方向及びロボットの走路上の位置
など、走行制御に必要なデータを高精度に認識すること
ができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、移動体に載置されたカメラの映像を画像処理して、
移動体の走行制御データを求める走行制御データ認識装
置において、カメラの映像信号をデジタルの画像データ
に変換するＡ／Ｄ変換手段と、デジタル信号に変換され
た画像データを格納する画像メモリと、画像メモリに格
納された画像データの処理及び計算を行なって走行制御
データを得る画像処理手段とを設け、画像処理手段が、
画像データの無限遠線上の各画素を始点とする放射線上
の画素の明度値を加算し、その加算値を基に無限遠点を
検出して、移動体の向きを認識するように構成したもの
であり、無限遠点を誤差を含まずに検出することがで
き、移動体の向きを正確に認識することができる。
は、移動体に載置されたカメラの映像を画像処理して、
移動体の走行制御データを求める走行制御データ認識装
置において、カメラの映像信号をデジタルの画像データ
に変換するＡ／Ｄ変換手段と、デジタル信号に変換され
た画像データを格納する画像メモリと、画像メモリに格
納された画像データの処理及び計算を行なって走行制御
データを得る画像処理手段とを設け、画像処理手段が、
画像データの無限遠線上の各画素を始点とする放射線上
の画素の明度値を加算し、その加算値を基に無限遠点を
検出して、移動体の向きを認識するように構成したもの
であり、無限遠点を誤差を含まずに検出することがで
き、移動体の向きを正確に認識することができる。
【００１０】請求項２に記載の発明は、画像処理手段
が、この加算値のピークをもたらす放射線の無限遠線上
の始点を無限遠点として認識し、無限遠点からその放射
線の傾きを持って延びる線を走路上の白線として認識す
るように構成したものであり、無限遠点を誤差を含まず
に検出し、それを基に走路上の白線を誤差を含まずに認
識することができる。
が、この加算値のピークをもたらす放射線の無限遠線上
の始点を無限遠点として認識し、無限遠点からその放射
線の傾きを持って延びる線を走路上の白線として認識す
るように構成したものであり、無限遠点を誤差を含まず
に検出し、それを基に走路上の白線を誤差を含まずに認
識することができる。
【００１１】請求項３に記載の発明は、画像処理手段
が、画像データ上で認識した白線の位置を、イメージ座
標系から相対座標系に変換することによって、カメラの
走路上の位置を求めるように構成したものであり、走路
上の白線とカメラとの位置関係を正確に把握することが
できる。
が、画像データ上で認識した白線の位置を、イメージ座
標系から相対座標系に変換することによって、カメラの
走路上の位置を求めるように構成したものであり、走路
上の白線とカメラとの位置関係を正確に把握することが
できる。
【００１２】請求項４に記載の発明は、画像処理手段
が、極座標変換を行なって、無限遠線上の各画素を始点
とする放射線上の画素の明度値を加算するように構成し
たものであり、放射線上の画素の明度値の加算を簡単に
行なうことができる。
が、極座標変換を行なって、無限遠線上の各画素を始点
とする放射線上の画素の明度値を加算するように構成し
たものであり、放射線上の画素の明度値の加算を簡単に
行なうことができる。
【００１３】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００１４】（実施の形態）実施形態の走行制御データ
認識装置は、図１に示すように、ロボット前面に進行方
向に向くように取り付けられるカメラ部１と、カメラ部
１からの映像信号をデジタルの画像データに変換するＡ
／Ｄ変換部３と、画像データを格納する画像メモリ部４
と、画像メモリ部４に格納された画像データからロボッ
トの走行方向及びロボットの走路上の位置を認識する画
像処理部５と、画像処理部５の認識結果である走行デー
タを伝送する結果伝送部６と、伝送された走行データを
基にロボットの走行を制御する走行制御部７と、装置全
体の動作を制御する全体制御部２とを備えている。
認識装置は、図１に示すように、ロボット前面に進行方
向に向くように取り付けられるカメラ部１と、カメラ部
１からの映像信号をデジタルの画像データに変換するＡ
／Ｄ変換部３と、画像データを格納する画像メモリ部４
と、画像メモリ部４に格納された画像データからロボッ
トの走行方向及びロボットの走路上の位置を認識する画
像処理部５と、画像処理部５の認識結果である走行デー
タを伝送する結果伝送部６と、伝送された走行データを
基にロボットの走行を制御する走行制御部７と、装置全
体の動作を制御する全体制御部２とを備えている。
【００１５】図２（ａ）は、ロボットに、この走行制御
データ認識装置を取り付けた状態を示しており、また、
図２（ｂ）は、自動車にこの装置を取り付けた状態を示
している。この図において、８はカメラ部１であり、９
は、Ａ／Ｄ変換部３、画像メモリ部４、画像処理部５、
結果伝送部６、走行制御部７及び全体制御部２を収めた
走行制御装置である。
データ認識装置を取り付けた状態を示しており、また、
図２（ｂ）は、自動車にこの装置を取り付けた状態を示
している。この図において、８はカメラ部１であり、９
は、Ａ／Ｄ変換部３、画像メモリ部４、画像処理部５、
結果伝送部６、走行制御部７及び全体制御部２を収めた
走行制御装置である。
【００１６】次に、この実施形態の走行制御データ認識
装置の動作について説明する。カメラ部１は、走行方向
前方の映像を撮影し、この映像信号は、Ａ／Ｄ変換部３
でデジタル信号に変換されて、画像メモリ部４に格納さ
れる。画像処理部５は、画像メモリ部４に格納された画
像データを用いて、後述する方法でロボットの走行して
いる向きや走路上の位置を認識する。この認識結果（走
行データ）は、結果伝送部６を通じて走行制御部７に送
られ、走行制御部７は、走行データを基に、ロボットの
走行を制御する。
装置の動作について説明する。カメラ部１は、走行方向
前方の映像を撮影し、この映像信号は、Ａ／Ｄ変換部３
でデジタル信号に変換されて、画像メモリ部４に格納さ
れる。画像処理部５は、画像メモリ部４に格納された画
像データを用いて、後述する方法でロボットの走行して
いる向きや走路上の位置を認識する。この認識結果（走
行データ）は、結果伝送部６を通じて走行制御部７に送
られ、走行制御部７は、走行データを基に、ロボットの
走行を制御する。
【００１７】次に、画像処理部５の動作について説明す
る。いま、ロボットに装着されたカメラ１が、図３に示
すように、左右両側に平行する白線13、14が描かれた走
路上に位置しているものとする。
る。いま、ロボットに装着されたカメラ１が、図３に示
すように、左右両側に平行する白線13、14が描かれた走
路上に位置しているものとする。
【００１８】カメラ１のレンズ中心を原点とし、原点を
通り、道路面に平行で白線13、14と垂直な軸をＸ軸、原
点を通り、道路面に垂直な軸をＹ軸、原点を通り、道路
面に平行で白線13、14と平行な軸をＺ軸とする相対座標
系を想定する。
通り、道路面に平行で白線13、14と垂直な軸をＸ軸、原
点を通り、道路面に垂直な軸をＹ軸、原点を通り、道路
面に平行で白線13、14と平行な軸をＺ軸とする相対座標
系を想定する。
【００１９】カメラ１の向き11、即ち、ロボットの進行
方向は、Ｚ軸に対してθの角度を有している。Ｚ軸に対
して右回りを＋、左回りを−として、θは−９０°≦θ
≦９０°の範囲にある。相対座標系における左側白線13
のＸ座標をＸL 、右側白線14のＸ座標をＸR とする。画
像処理部４は、画像データを処理することによって、こ
のθ、ＸL 及びＸR を認識することになる。
方向は、Ｚ軸に対してθの角度を有している。Ｚ軸に対
して右回りを＋、左回りを−として、θは−９０°≦θ
≦９０°の範囲にある。相対座標系における左側白線13
のＸ座標をＸL 、右側白線14のＸ座標をＸR とする。画
像処理部４は、画像データを処理することによって、こ
のθ、ＸL 及びＸR を認識することになる。
【００２０】図４に示すように、カメラ１の俯角12がφ
であり、カメラ１の道路面からの高さがＨであるとす
る。また、カメラ１の焦点距離をｆとする。
であり、カメラ１の道路面からの高さがＨであるとす
る。また、カメラ１の焦点距離をｆとする。
【００２１】画像処理に用いる座標系として、図５
（ａ）に示すように、画像の中心を原点とし、横軸をｘ
軸、縦軸をｙ軸とするイメージ座標系を設定する。ｘの
値はｘmax からｘmin まで取ることができ、ｙの値はｙ
max からｙmin まで取ることができる。
（ａ）に示すように、画像の中心を原点とし、横軸をｘ
軸、縦軸をｙ軸とするイメージ座標系を設定する。ｘの
値はｘmax からｘmin まで取ることができ、ｙの値はｙ
max からｙmin まで取ることができる。
【００２２】画像の無限遠線は、イメージ座標系におい
て、カメラの俯角をφとすると、 ｙf ＝ｆv・ｔａｎφ となる。ここで、ｆv は垂直画素に換算した焦点距離で
ある。図５（ｂ）には、この無限遠線16を図示してい
る。また、図６には、無限遠線16とカメラの画像とを合
わせて表示している。
て、カメラの俯角をφとすると、 ｙf ＝ｆv・ｔａｎφ となる。ここで、ｆv は垂直画素に換算した焦点距離で
ある。図５（ｂ）には、この無限遠線16を図示してい
る。また、図６には、無限遠線16とカメラの画像とを合
わせて表示している。
【００２３】図６に示すように、無限遠点15は、この無
限遠線16上にある。無限遠線16上の一点を始点とする放
射線（但し、無限遠線16より下側の放射線に限る）上の
画素の明るさ（明度値）を各放射線ごとに加算し、この
操作を、無限遠線16上の点を順次ずらしながら行なう
と、この放射線の明度値の加算値は、放射線が無限遠点
15を始点とし、道路上の白線13、14に重なるときに最大
となる。この明度値の加算を求めるため、無限遠線上の
各画素を始点とする極座標変換を行なう。この変換式
は、Ｃ言語の表現を用いて、次式によって表すことがで
きる。
限遠線16上にある。無限遠線16上の一点を始点とする放
射線（但し、無限遠線16より下側の放射線に限る）上の
画素の明るさ（明度値）を各放射線ごとに加算し、この
操作を、無限遠線16上の点を順次ずらしながら行なう
と、この放射線の明度値の加算値は、放射線が無限遠点
15を始点とし、道路上の白線13、14に重なるときに最大
となる。この明度値の加算を求めるため、無限遠線上の
各画素を始点とする極座標変換を行なう。この変換式
は、Ｃ言語の表現を用いて、次式によって表すことがで
きる。
【００２４】 ここで、for文は繰り返し処理を表しており、for(ｘi=
ｘmin;ｘi<ｘmax;ｘi++）は、ｘi をｘmin からｘmax−
１まで、ｘi を１ずつインクリメント（ｘi++）しなが
ら繰り返し処理することを表している。また、for(ｙk=
ｙf-1;ｙk>ｙmin;ｙk--）は、ｙkをｙf−１からｙmin＋
１まで、ｙkを１ずつデクリメント（yk--）しながら繰
り返し処理することを表しており、ここでは、ｙについ
ての処理をｙ＜ｆv・ｔａｎφの範囲に限定している。
（１）式は、無限遠線上の座標(ｘi,ｙf）及び画素
(ｘj,ｙk)を結ぶ直線とｘ軸とのなす角ａを求める式で
ある。（２）式は、無限遠線上の画素(ｘi,ｙf)を始点
とし、ｘ軸とのなす角がａである放射線上の画素の明度
値img[ｘj][ｙk]を加算する式である。
ｘmin;ｘi<ｘmax;ｘi++）は、ｘi をｘmin からｘmax−
１まで、ｘi を１ずつインクリメント（ｘi++）しなが
ら繰り返し処理することを表している。また、for(ｙk=
ｙf-1;ｙk>ｙmin;ｙk--）は、ｙkをｙf−１からｙmin＋
１まで、ｙkを１ずつデクリメント（yk--）しながら繰
り返し処理することを表しており、ここでは、ｙについ
ての処理をｙ＜ｆv・ｔａｎφの範囲に限定している。
（１）式は、無限遠線上の座標(ｘi,ｙf）及び画素
(ｘj,ｙk)を結ぶ直線とｘ軸とのなす角ａを求める式で
ある。（２）式は、無限遠線上の画素(ｘi,ｙf)を始点
とし、ｘ軸とのなす角がａである放射線上の画素の明度
値img[ｘj][ｙk]を加算する式である。
【００２５】図６より、無限遠点15を始点として、白線
13、14と重なる放射線上に存在する画素の明度値を合計
した値が、明度値の加算値におけるピークを与えること
が分かる。従って、Ｂ[ｘ][ａ]のピークを与えるｘf が
無限遠点のｘ座標であり、また、そのときのｘf，ａに
より、白線13、14を検出することができる。
13、14と重なる放射線上に存在する画素の明度値を合計
した値が、明度値の加算値におけるピークを与えること
が分かる。従って、Ｂ[ｘ][ａ]のピークを与えるｘf が
無限遠点のｘ座標であり、また、そのときのｘf，ａに
より、白線13、14を検出することができる。
【００２６】ｘf が検出できると、カメラ１の向き、即
ち、ロボットの進行方向θは次式で算出できる。
ち、ロボットの進行方向θは次式で算出できる。
【００２７】 θ＝ｔａｎ-1(ｘf／fh) （３） ｘf：無限遠点のx座標 ｆh：水平画素に換算した焦点距離 また、白線13、14間を走行しているロボットに設置した
カメラからの画像における白線は、左側白線13が上り勾
配、右側白線14が下り勾配という特徴がある（図６参
照）。また、時系列画像の場合、前フレームにおける処
理結果により現フレームのｘ及びａの範囲が限定でき
る。このような特徴を利用することによってより確実に
白線及び無限遠点を検出することができる。
カメラからの画像における白線は、左側白線13が上り勾
配、右側白線14が下り勾配という特徴がある（図６参
照）。また、時系列画像の場合、前フレームにおける処
理結果により現フレームのｘ及びａの範囲が限定でき
る。このような特徴を利用することによってより確実に
白線及び無限遠点を検出することができる。
【００２８】次に、以上の方法で検出した白線及び無限
遠点の座標より、ロボットの通路上の位置を認識する方
法について説明する。ロボットの通路上の位置は、相対
座標系における白線のＸ座標から求める。
遠点の座標より、ロボットの通路上の位置を認識する方
法について説明する。ロボットの通路上の位置は、相対
座標系における白線のＸ座標から求める。
【００２９】まず、上述した手法で求めたｘf 、ａL 、
ａR から、左右両白線13、14のｙ座標最小値ｙmin にお
けるイメージ座標ｘL’、ｘR’を次式によって求める。
ここで、ａL 、ａR は、上述した手法で求めた左側白線
13及び右側白線14とｘ軸とのなす角度である。
ａR から、左右両白線13、14のｙ座標最小値ｙmin にお
けるイメージ座標ｘL’、ｘR’を次式によって求める。
ここで、ａL 、ａR は、上述した手法で求めた左側白線
13及び右側白線14とｘ軸とのなす角度である。
【００３０】 ｙmin＝ｔａｎ(ａ)×（ｘ−ｘi）＋ｙf ｘL' ＝ｘf＋（ｙmin −ｙf）／ｔａｎ(ａL) ｘR' ＝ｘf＋（ｙmin −ｙf）／ｔａｎ(ａR) （４）
【００３１】ここで、相対座標系とイメージ座標系との
関係を説明する。相対座標系の座標とイメージ座標系の
座標との間では、次の関係が成り立つ。
関係を説明する。相対座標系の座標とイメージ座標系の
座標との間では、次の関係が成り立つ。
【００３２】 Ｘ／ｘ＝Ｙ／ｙ＝Ｚ／ｆ （５） この関係から、 −Ｈ／ｙmin＝Ｚ／ｆv Ｘ’／ｘ’＝Ｚ／ｆh （６） が得られる。ここで、ｆh 、ｆv は水平及び垂直画素に
換算した焦点距離[pixel］であり、Ｈはカメラ高さであ
り、ｘ’は白線13、14のｙ座標最小値ｙmin におけるイ
メージ座標であり、Ｘ’は、ｘ’に対応する相対座標系
の座標（図３のＸL'、ＸR'）である。式（６）を変形し
て、ｘL'、ｘR'に対応する相対座標系の座標ＸL'、ＸR'
を次式（７）のように表すことができる。
換算した焦点距離[pixel］であり、Ｈはカメラ高さであ
り、ｘ’は白線13、14のｙ座標最小値ｙmin におけるイ
メージ座標であり、Ｘ’は、ｘ’に対応する相対座標系
の座標（図３のＸL'、ＸR'）である。式（６）を変形し
て、ｘL'、ｘR'に対応する相対座標系の座標ＸL'、ＸR'
を次式（７）のように表すことができる。
【００３３】 ＸL’＝−ｆv・ｘL’・Ｈ／ｆh・ｙmin ＸR’＝−ｆv・ｘR’・Ｈ／ｆh・ｙmin （７） 式（４）から求めたｘL'、ｘR'を式（７）に代入するこ
とにより、左右白線の相対座標ＸR'、ＸL'が得られる。
とにより、左右白線の相対座標ＸR'、ＸL'が得られる。
【００３４】相対座標系において白線13、14のＸ座標を
表すＸR 、ＸL の値は、このＸR'、ＸL'を次の射影変換
の式（８）に代入することによって求めることができ
る。
表すＸR 、ＸL の値は、このＸR'、ＸL'を次の射影変換
の式（８）に代入することによって求めることができ
る。
【００３５】 ＸL＝ＸL'ｃｏｓθ＋Ｚｓｉｎθ ＸR＝ＸR'ｃｏｓθ＋Ｚｓｉｎθ （８） 但し、Ｚ＝−ｆv・Ｈ／ｙmin 従って、ロボットの位置Ｘp は、基準点を設けることに
より、ＸL またはＸRから求めることができる。
より、ＸL またはＸRから求めることができる。
【００３６】このように、実施形態の走行制御データ認
識装置の画像処理部５では、簡単なプロセスで無限遠点
や白線を検出することができる。この方法は、画面走査
やＨｏｕｇｈ変換で求めた直線の交点から無限遠点を検
出する方法に比べて、検出誤差を低減させることができ
る。
識装置の画像処理部５では、簡単なプロセスで無限遠点
や白線を検出することができる。この方法は、画面走査
やＨｏｕｇｈ変換で求めた直線の交点から無限遠点を検
出する方法に比べて、検出誤差を低減させることができ
る。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の走行制御データ認識装置は、無限遠点の検出誤差を減
らすことができ、その結果、ロボットの向き、走路上の
位置など走行に必要なデータをより高精度に出力するこ
とができる。従って、細かい動作を必要とするロボット
の走行制御に大いに役立てることができる。
の走行制御データ認識装置は、無限遠点の検出誤差を減
らすことができ、その結果、ロボットの向き、走路上の
位置など走行に必要なデータをより高精度に出力するこ
とができる。従って、細かい動作を必要とするロボット
の走行制御に大いに役立てることができる。
【図１】本発明の実施形態の走行制御データ認識装置の
構成を示すブロック図、
構成を示すブロック図、
【図２】実施形態の走行制御データ認識装置の取付例、
【図３】実施形態の走行制御データ認識装置の画像処理
説明用の相対座標系、
説明用の相対座標系、
【図４】実施形態の走行制御データ認識装置のカメラの
俯角を示す図、
俯角を示す図、
【図５】実施形態の走行制御データ認識装置の画像処理
説明用のイメージ座標系、
説明用のイメージ座標系、
【図６】実施形態の走行制御データ認識装置で得られる
画像の一例である。
画像の一例である。
１ カメラ部 ２ 全体制御部 ３ Ａ／Ｄ変換部 ４ 画像メモリ部 ５ 画像処理部 ６ 結果伝送部 ７ 走行制御部 11 カメラの向き 12 カメラの俯角 13、14 白線 15 無限遠点 16 無限遠線
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 1/00 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３８０
Claims (4)
- 【請求項１】 移動体に載置されたカメラの映像を画像
処理して、前記移動体の走行制御データを求める走行制
御データ認識装置において、 カメラの映像信号をデジタルの画像データに変換するＡ
／Ｄ変換手段と、 デジタル信号に変換された前記画像データを格納する画
像メモリと、 前記画像メモリに格納された画像データの処理及び計算
を行なって走行制御データを得る画像処理手段とを備
え、前記画像処理手段が、画像データの無限遠線上の各
画素を始点とする放射線上の画素の明度値を加算し、そ
の加算値を基に無限遠点を検出して、前記移動体の向き
を認識することを特徴とする走行制御データ認識装置。 - 【請求項２】 前記画像処理手段が、前記加算値のピー
クをもたらす放射線の無限遠線上の始点を無限遠点とし
て認識し、前記無限遠点から前記放射線の傾きを持って
延びる線を走路上の白線として認識することを特徴とす
る請求項１に記載の走行制御データ認識装置。 - 【請求項３】 前記画像処理手段が、画像データ上で認
識した白線の位置を、イメージ座標系から相対座標系に
変換することによって、前記カメラの走路上の位置を求
めることを特徴とする請求項１または２に記載の走行制
御データ認識装置。 - 【請求項４】 前記画像処理手段が、極座標変換を行な
って、前記無限遠線上の各画素を始点とする放射線上の
画素の明度値を加算することを特徴とする請求項１に記
載の走行制御データ認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18530196A JP3575921B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 走行制御データ認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18530196A JP3575921B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 走行制御データ認識装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1019581A true JPH1019581A (ja) | 1998-01-23 |
| JP3575921B2 JP3575921B2 (ja) | 2004-10-13 |
Family
ID=16168469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18530196A Expired - Fee Related JP3575921B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 走行制御データ認識装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3575921B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006217447A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Yazaki Corp | 車両用表示装置 |
-
1996
- 1996-06-27 JP JP18530196A patent/JP3575921B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006217447A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Yazaki Corp | 車両用表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3575921B2 (ja) | 2004-10-13 |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040706 |
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