JPH11272849A

JPH11272849A - 周辺監視装置

Info

Publication number: JPH11272849A
Application number: JP10076272A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Satonaka; 久志里中
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 1999-10-08

Abstract

(57)【要約】【課題】夜間においても車両周囲の物（レーンマーカ
など）を確実に検出する。【解決手段】赤外光カットフィルタを有しないＣＣＤ
カメラ１０で画像を撮影し、画像処理ＥＣＵ１４に供給
する。画像処理ＥＣＵ１４は、画像のエッジを強調する
処理を行い、画像内からレーンマークを検出する。検出
したレーンマークに基づいて車両がレーンを逸脱してい
るか否かを判定し、逸脱時にはブザー１８を鳴らす。ま
た、エッジ強調処理された画像をモニタ１６上に表示す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は周辺監視装置、特に
夜間における監視に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両にカメラを搭載して周囲
を撮影し、得られた画像を処理して道路上の白線などを
認識するシステムが提案されている。

【０００３】例えば、特開平９−８３８７９号公報に
は、赤外光カットフィルタを備えたＣＣＤカメラを車両
に搭載して白線や先行車などを撮影する技術が記載され
ている。そして、赤外光をカットするのは、ＣＣＤが人
間の目に感じない赤外域にも感光性があり、一方レンズ
は可視光域で収差がなくなるように設計されているの
で、赤外光に対しては焦点ずれを生じ、映像の鮮明度を
悪化させるためであると記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、夜間など周辺の明度が低下する状況下では
道路上の白線などの周囲物体を確実に認識することがで
きず、また周囲の状況を明瞭に表示装置などに表示して
運転者に提示することができない問題があった。もちろ
ん、夜間における認識率向上のために赤外線カメラを搭
載することも考えられるが、単に赤外画像を得るだけで
は上記従来技術で指摘するように画像の鮮明度を低下さ
せる問題が生じる。

【０００５】本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑
みなされたものであり、その目的は、夜間においても白
線などの周囲物を確実に認識できるとともに、適宜表示
装置に表示して周囲の状況を運転者に提示できる装置を
提供することにある。

【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、第１の発明は、得られた画像を処理することで周辺
を監視する周辺監視装置であって、近赤外光の感度を有
する撮像手段と、前記撮像手段で得られた画像に対して
エッジ強調処理を行う処理手段と、前記エッジ強調処理
された画像に基づき周囲の物を認識する認識手段とを有
することを特徴とする。近赤外光域を含む画像をエッジ
強調処理することで、レンズの収差に起因するぼけをな
くし、鮮明な画像を得ることができる。

【０００７】また、第２の発明は、第１の発明におい
て、前記エッジ強調処理された画像を表示する表示手段
をさらに有することを特徴とする。

【０００８】また、第３の発明は、第１、第２の発明に
おいて、前記周囲の物は、道路のレーンマークであるこ
とを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。

【００１０】図１には、本実施形態の構成ブロック図が
示されている。本装置は車両に搭載され、ＣＣＤカメラ
１０、車速やウインカーの作動等を検知する各種センサ
１２、画像処理ＥＣＵ（電子制御装置）１４、モニタ１
６及びブザー１８を含んで構成されている。

【００１１】ＣＣＤカメラ１０は、従来のような赤外光
カットフィルタを有しておらず、従って可視光のみなら
ず近赤外光の感度も有している。ここで、近赤外光と
は、具体的には約７００ｎｍ〜約１０００ｎｍを意味す
る。ＣＣＤカメラ１０で得られた車両の周囲画像は、画
像処理装置１４に供給される。

【００１２】センサ１２は、車速やウインカの作動の有
無を検知し、その検知信号を画像処理ＥＣＵ１４に供給
する。

【００１３】画像処理ＥＣＵ１４は、マイクロコンピュ
ータで構成され、機能ブロックとしては二値化処理部、
エッジ強調部、及び演算部を含んでいる。そして、ＣＣ
Ｄカメラ１０からの近赤外域を含む画像を処理して道路
上のレーンマーク（白線部分）を抽出し、モニタ１６に
表示する。また、抽出されたレーンマークと自車との相
対位置を検出し、車両がレーンを逸脱すると判定した場
合にはブザー１８を駆動して運転者に報知する。具体的
には、二値化処理部で入力した画像を二値化し、エッジ
強調部で二値化した画像に対して所定のフィルタを用い
てエッジ強調処理を行う。また、演算部でレーンマーク
を抽出し、さらにレーンと自車との相対位置を、ＣＣＤ
カメラ１０の焦点距離や設置位置、撮影角度等と得られ
た画像内におけるレーンマーク位置に基づいて演算す
る。すなわち、本実施形態では、この画像処理ＥＣＵ１
４が処理手段及び認識手段として機能する。なお、画像
処理についてはさらに後述する。

【００１４】図２には、ＣＣＤカメラ１０の感度と波長
との関係が示されている。図において、横軸は波長（ｎ
ｍ）、縦軸は相対感度でスケールは０〜１．０である。
また、図中破線は従来のＣＣＤカメラの感度曲線で、実
線は本実施形態のＣＣＤカメラの感度曲線である。従来
のＣＣＤカメラは４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光領域
に感度があり、７００ｎｍ〜１０００ｎｍの近赤外光領
域には感度がない。一方、本実施形態のＣＣＤカメラ１
０は４００ｎｍ〜７００ｎｍのみならず、７００ｎｍ〜
１０００ｎｍの近赤外光領域においても相対的感度を有
する。従って、本実施形態のＣＣＤカメラ１０で周囲を
撮影した場合、近赤外光領域を含む画像が得られる。夜
間においてはレーンマーク（白線部分）の近赤外光反射
率は他の部分に比べて相対的に高いので、このように近
赤外光画像を取得することで、夜間においてもレーンマ
ークを撮影することが可能となる。

【００１５】但し、上記従来技術も指摘しているよう
に、単に近赤外光領域を含む画像を得ても、レンズの収
差の影響でその画像はぼやけて見えるので好ましくな
く、また画像からレーンマークを抽出する場合の精度も
低下することになる。

【００１６】そこで、本実施形態では、上述したように
画像処理ＥＣＵ１４がエッジ強調処理を行うことで、こ
れらの欠点を解消している。

【００１７】図３には、画像処理ＥＣＵ１４の処理フロ
ーチャートが示されている。センサ１２からの車両信号
（車速やウインカー信号）を取り込み（Ｓ１０１）、次
にＣＣＤカメラ１０から画像を取り込む（Ｓ１０２）。

【００１８】そして、取り込んだ画像に対して二値化
し、エッジ強調処理を行う（Ｓ１０３）。エッジ強調処
理は、画像空間における高域強調フィルタを用いて行う
ことができ、このようなフィルタとしては、例えば

【数１】ｇ（ｉ，ｊ）＝ｆ（ｉ，ｊ）−Δｆ（ｉ，ｊ）＝５ｆ（ｉ，ｊ）−[ｆ（ｉ＋１，ｊ）＋ｆ（ｉ−１，ｊ）＋ｆ（ｉ、ｊ＋１）＋ｆ（ｉ、ｊ−１）] ・・・（１）を用いることができる。ここで、Δは入力画像ｆ（ｉ，
ｊ）の２次微分であるデジタルラプラシアンであり、

【数２】 Δｆ（ｉ．ｊ）＝ｆ（ｉ＋１、ｊ）＋ｆ（ｉ−１、ｊ）＋ｆ（ｉ、ｊ＋１）＋ｆ（ｉ、ｊ−１）−４ｆ（ｉ，ｊ）・・・（２）である。

【００１９】図４には、（１）式で示される強調フィル
タを加重マトリクスで表現した場合の例が示されてい
る。このようなマトリクスで処理すると、画像のぼけた
エッジの下端でアンダーシュート、上端でオーバシュー
トが生じるため濃度の傾斜が原画像以上に急峻となり、
結果としてエッジが強調されることになる。

【００２０】再び図３に戻り、エッジ強調処理を行った
後、このエッジ強調処理された画像を用いてレーンマー
クを検出する（Ｓ１０４）。レーンマーク検出は、例え
ばエッジ点をハフ（ｈｏｕｇｈ）変換して直線を検出す
ればよい。そして、検出されたレーンマークに基づいて
レーン内における車両の相対位置を算出し、Ｓ１０１で
取り込んだ車両信号と合わせて自車がレーンを逸脱して
いるか否かを判定する（Ｓ１０５）。なお、車速信号
は、このままの走行を続行すれば数秒後に自車がレーン
を逸脱するか否かを判定するために用いられ、ウインカ
ー信号は自車が自発的に車線変更を行っているか否かを
確認するために用いられる。

【００２１】そして、レーン逸脱判定処理を行った後、
さらにエッジ強調処理を施した画像データをモニタ１６
に供給し、画像表示する（Ｓ１０６）。エッジ強調処理
されているため、夜間においてもぼけのない鮮明な画像
を表示することができ、運転者はこの画像を適宜視認す
ることで円滑な走行を維持できる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
夜間においてもレーンマーク（白線など）を確実に認識
することができ、また、鮮明な画像を運転者に提示する
ことができる。すなわち、昼夜を問わない物体認識性
と、運転者の認識性を良好に維持するための表示性能と
を両立させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の構成ブロック図である。

【図２】実施形態のＣＣＤカメラの波長と感度の関係
を示すグラフ図である。

【図３】実施形態の処理フローチャートである。

【図４】実施形態のエッジ強調処理マトリクスの説明
図である。

【符号の説明】

１０ＣＣＤカメラ、１２センサ、１４画像処理Ｅ
ＣＵ、１６モニタ、１８ブザー。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】得られた画像を処理することで周辺を監
視する周辺監視装置であって、近赤外光の感度を有する撮像手段と、前記撮像手段で得られた画像に対してエッジ強調処理を
行う処理手段と、前記エッジ強調処理された画像に基づき周囲の物を認識
する認識手段と、を有することを特徴とする周辺監視装置。
【請求項２】前記エッジ強調処理された画像を表示す
る表示手段をさらに有することを特徴とする請求項１記
載の周辺監視装置。
【請求項３】前記周囲の物は、道路のレーンマークで
あることを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の
周辺監視装置。