JPS63103382A - Erase point detector - Google Patents

Erase point detector

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Publication number
JPS63103382A
JPS63103382A JP61248333A JP24833386A JPS63103382A JP S63103382 A JPS63103382 A JP S63103382A JP 61248333 A JP61248333 A JP 61248333A JP 24833386 A JP24833386 A JP 24833386A JP S63103382 A JPS63103382 A JP S63103382A
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JP
Japan
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vanishing point
mask
point
image
edge
Prior art date
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Pending
Application number
JP61248333A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Saito
浩 斎藤
Kazunori Noso
千典 農宗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP61248333A priority Critical patent/JPS63103382A/en
Publication of JPS63103382A publication Critical patent/JPS63103382A/en
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Abstract

PURPOSE:To quickly and surely detect an erase point by setting a mask for each erase point candidate point obtained from a line cumulative image and using this mask to detect the erase point. CONSTITUTION:Edge information is extracted from the image, which is picked up by an image pickup part 201, by an edge calculating means 100 to calculate the direction of the edge. Lines are generated on the basis of this calculated edge direction by a line generating and accumulating means 101 and are accumulated as a line cumulative image. Erase point candidates are calculated in accordance with the accumulated line cumulative image by an erase point calculating part 213. A mask is set for each calculated erase point candidate point by an erase point detecting means 102, and the erase point candidate point of which the variance of the number of lines passing each side of the mask is smaller than a prescribed threshold and the total sum of lines passing respective sides of the mask is a maximum value is detected as the erase point.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分!?) 本発明は無人搬送車などに取付けられ、三次元物体など
を識別するのに利用される消点検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial use!?) The present invention relates to a vanishing point detection device that is attached to an automatic guided vehicle and used to identify three-dimensional objects and the like.

(従来技術) 無人搬送iliなどの走行を制御するために、無人搬送
車などに取付けられたテレビカメラなどの撮像部によっ
て撮像された二次元画像からたとえば三次元物体を識別
する必要があるが、三次元物体などの向きや位置などを
二次元画像から検出し識別するのに従来消点検出技術が
知られている。
(Prior Art) In order to control the travel of an unmanned guided vehicle, etc., it is necessary to identify, for example, a three-dimensional object from a two-dimensional image captured by an imaging unit such as a television camera attached to an unmanned guided vehicle. Vanishing point detection technology is conventionally known for detecting and identifying the orientation and position of a three-dimensional object from a two-dimensional image.

一般に、物体を透視法で二次元画像に撮像したときには
、第7図(イ)に示すように直方体の物体401,40
2の平行な稜線(以下平行線という)403,404ま
たは405,406の見掛けの距離は平行線がカメラか
ら遠ざかるにつれて減少し、ついには“0”となる。こ
の0″となる点DAを「消点」という。すなわち、消点
検出技術とは、奥行のある三次元物体などを二次元画像
として撮像した結果生ずる見掛けのひずみから消点を検
出し、これによって三次元物体などの情報、たとえば、
物体の面の傾きや方向などを検出する技術である。
Generally, when an object is captured as a two-dimensional image using a perspective method, rectangular parallelepiped objects 401, 40 as shown in FIG.
The apparent distance of two parallel ridge lines (hereinafter referred to as parallel lines) 403, 404 or 405, 406 decreases as the parallel lines move away from the camera, and finally reaches "0". This point DA at 0'' is called a "vanishing point." In other words, vanishing point detection technology detects the vanishing point from the apparent distortion that occurs as a result of imaging a three-dimensional object with depth as a two-dimensional image, and thereby detects information about the three-dimensional object, such as
This is a technology that detects the inclination and direction of the surface of an object.

KENDERはこの消点を検出するのに、二次元画像中
の直線方程式のパラメータをHOUGH変換(ハフ変換
)によって先ず擬似ハフ変換平面に表現した。実画像空
間における1本の直線は擬似ハフ平面上では一つの点と
して表わされるのて、実画像空間における消点は擬似ハ
フ乎面上の直線を捜して定めることがてきる。KEND
ERはこのようにして擬似ハフ平面をさらにハフ変換し
て擬似ハフ平面上の直線を定め消点DAを検出した。ま
た0HTAらは:57図(ロ)に示すように、画面内の
2個のテクスチャ構成要素407゜408にアフィン変
換を施したときの面積比から距離比を導き、これによっ
て消点DBの位置を定めたくたとえば昭和58年12月
発行「情報処理」第24312号、第142頁〜第14
27頁、池内克史)。
To detect this vanishing point, KENDER first expressed the parameters of the linear equation in the two-dimensional image on a pseudo-Hough transform plane using HOUGH transform. Since one straight line in the real image space is represented as one point on the pseudo-Hough plane, the vanishing point in the real image space can be determined by searching for a straight line on the pseudo-Hough plane. KEND
In this way, ER further Hough-transformed the pseudo-Hough plane, defined a straight line on the pseudo-Hough plane, and detected the vanishing point DA. 0HTA et al.: As shown in Figure 57 (b), the distance ratio is derived from the area ratio when affine transformation is applied to the two texture components 407 and 408 in the screen, and this is used to determine the position of the vanishing point DB. For example, if you want to define the
27 pages, Katsushi Ikeuchi).

このように消点か定められると、消点から三次元物体の
平面の傾きが定められ、これによって二次元画像から三
次元物体に関する情報を得ることかできる。
Once the vanishing point is determined in this way, the inclination of the plane of the three-dimensional object is determined from the vanishing point, and thereby information regarding the three-dimensional object can be obtained from the two-dimensional image.

しかしながら、このような従来の消点検出法では、消点
を検出するのにKENDERのアルゴリズムによればハ
フ変換を2回施す必要かあり、また0HTAらのアルゴ
リズムでは入力画像からテクスチャすなわち物体の面に
関する情報を検出しなければならなかったので、エツジ
構成点が多い場合は膨大な計算量か必要であり、消点の
検出に相当の時間を要し、無人搬送車などの走行制御を
迅速に行なうことかできないという問題かある。
However, in such conventional vanishing point detection methods, KENDER's algorithm requires two Hough transforms to detect the vanishing point, and the algorithm of 0HTA et al. Therefore, if there are many edge constituent points, a huge amount of calculation is required, and it takes a considerable amount of time to detect the vanishing point. There is a question of what we can or cannot do.

(発明の目的および構成) 本発明は上記の点にがんかみてなされたもので、消点の
検出を迅速に行なうことを目的とし、この目的を達成す
るために第1図に全体構成を示すように、撮像部201
で撮像した画像からエツジ算出手段100によってエツ
ジ情報を抽出してエツジの方向を算出し、算出したエツ
ジの方向に基づいて直線発生累積手段101により直線
な発生してこれを直線累積画像として累積し、累積した
直線累積画像から消点算出部213によって消点候補点
を算出し、消点検出手段102によって算出された各消
点候補点についてマスクを設定してマスク各辺を通過す
る通過直!!it数のばらつきか所定の闇値よりも小さ
くかつマスク各辺の通過直線数の総数が最大値をもつ消
点候補点を消点として検出するように構成したものであ
る。
(Purpose and Structure of the Invention) The present invention has been made in consideration of the above points, and its purpose is to quickly detect a vanishing point. To achieve this purpose, the overall structure is shown in FIG. As shown, the imaging unit 201
The edge calculation means 100 extracts edge information from the image taken by the edge calculation means 100 to calculate the edge direction, and based on the calculated edge direction, the straight line generation and accumulation means 101 generates straight lines and accumulates them as a straight line cumulative image. , a vanishing point candidate point is calculated by the vanishing point calculation unit 213 from the accumulated straight line cumulative image, a mask is set for each vanishing point candidate point calculated by the vanishing point detection unit 102, and a passing straight line that passes through each side of the mask is set! ! The configuration is such that a vanishing point candidate point where the variation in the number of IT is smaller than a predetermined darkness value and where the total number of passing straight lines on each side of the mask has the maximum value is detected as a vanishing point.

(実施例) 以下本発明を図面に基づいて説明する。(Example) The present invention will be explained below based on the drawings.

第2図は本発明による消点検出装置のブロック線図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram of a vanishing point detection device according to the present invention.

まず構成を説明すると、本装置は、たとえば三次元物体
から反射した光を二次元画像信号に変換するテレビカメ
ラなどの撮像部201と、撮像部201により取り込ん
だ二次元画像信号を格納する画像メモリ202と、画像
メモリ202に格納された二次元画像信号からエツジの
縦方向成分(以後縦エツジと呼ぶ)を抽計する縦エツジ
抽出部203と、同じくエツジの横方向成分(以後横エ
ツジと呼ぶ)を抽出する横エツジ抽出部204と、縦エ
ツジ抽出部203および横エツジ抽出部“204によっ
て抽出したエツジを細線化するm線化処理部205と、
細線化処理後の画面から微小ノイズ、短い線分などの孤
立領域を除去する孤立領域除去部206と、抽出した縦
エツジに対して細線化、孤立領域除去を施した結果を格
納する画像メモリ207と、抽出した横エツジに対して
細線化、孤立領域除去を施した結果を格納する画像メモ
リ208と、画像メモリ207,208の結果からエツ
ジを構成するすべての点についてエツジ方向を算出する
エツジ方向算出部209と、エツジ方向算出部209に
よって算出されたエツジの傾きをもつ直線を発生する直
線発生部210と、直線発生部210により発生した直
線を累積する直線累積部211と、直線累積画像を格納
する画像メモリ212とを備え、さらに画像メモリ21
2の内容から消点候補点を算出する消点候補点部213
と、算出した消点候補点の格納される画像メモリ214
の消点候補点を中心にしてnxnの消点検出用マスクを
設定する消点検出用マスク設定部215と、設定した消
点検出用マスクの上辺、左辺、下辺、右辺の各辺を通過
する直線数およびその総数などのパラメータ群を算出す
る通過直線数算出部216と、通過直線数算出部216
により算出された各種のパラメータ群を格納するパラメ
ータ格納部217と、パラメータ格納部217に格納さ
れたパラメータ群を用いて消点を検出する消点算出部2
1Bとを具備している。
First, to explain the configuration, this device includes an imaging unit 201 such as a television camera that converts light reflected from a three-dimensional object into a two-dimensional image signal, and an image memory that stores the two-dimensional image signal captured by the imaging unit 201. 202, a vertical edge extraction unit 203 that extracts the vertical component of an edge (hereinafter referred to as a vertical edge) from the two-dimensional image signal stored in the image memory 202, and a horizontal edge component of the edge (hereinafter referred to as a horizontal edge). ), an m-line processing unit 205 that thins the edges extracted by the vertical edge extraction unit 203 and the horizontal edge extraction unit 204;
An isolated area removal unit 206 removes isolated areas such as minute noise and short line segments from the screen after thinning processing, and an image memory 207 that stores the results of thinning and isolated area removal performed on the extracted vertical edges. , an image memory 208 that stores the results of thinning and isolated area removal for the extracted horizontal edges, and an edge direction that calculates the edge direction for all points constituting the edge from the results of the image memories 207 and 208. A calculation unit 209, a straight line generation unit 210 that generates a straight line with the slope of the edge calculated by the edge direction calculation unit 209, a straight line accumulation unit 211 that accumulates the straight lines generated by the straight line generation unit 210, An image memory 212 for storing images, and an image memory 21 for storing images.
Vanishing point candidate point unit 213 that calculates vanishing point candidate points from the contents of 2.
and an image memory 214 in which the calculated vanishing point candidate points are stored.
The vanishing point detection mask setting unit 215 sets an nxn vanishing point detection mask centered on the vanishing point candidate point of A passing straight line number calculating unit 216 that calculates a parameter group such as the number of straight lines and the total number thereof, and a passing straight line number calculating unit 216
a parameter storage section 217 that stores various parameter groups calculated by the parameter storage section 217, and a vanishing point calculation section 2 that detects a vanishing point using the parameter groups stored in the parameter storage section 217.
1B.

ここで、消点候補点算出部213は第3図(イ)から(
ニ)に画像メモリ212の直線累積画像G (x、y)
から最大の累積値Aを算出しく同日付特許願「消点検出
装置」の第10図に示すフローチャート参照)、この最
大累積値Aに所定の係数δを掛は合せた内偵δ・Aによ
って画像メモリ212内の直線累積画像を2値化してこ
の2値化した直線累積画像G’(x 、 y )を消点
候補点として画像メモリ214に格納するものである。
Here, the vanishing point candidate point calculation unit 213 calculates
D) The linear cumulative image G (x, y) in the image memory 212
(see the flowchart shown in FIG. 10 of the same-dated patent application ``Vanishing Point Detection Apparatus''), and calculates the maximum cumulative value A by multiplying this maximum cumulative value A by a predetermined coefficient δ. The linear cumulative image in the memory 212 is binarized and the binarized linear cumulative image G'(x, y) is stored in the image memory 214 as a vanishing point candidate point.

また、パラメータ格納部217に格納される各種のパラ
メータ群は具体的には第5図に示すように、消点候補点
の総数Nと、各消点候補点のX座標およびy座標と、各
消点候補点を中心にして設定されたマスクの上辺、左辺
、下辺、右辺をそれぞれ通過する通過直線数Up(X 
+ 3’ ) 、L e(X +y)、L、(x 、y
)tR;(x* y)と、マスクの各辺の通過直線数の
総和S (x、y)とからなる。
Further, various parameter groups stored in the parameter storage unit 217 include, as specifically shown in FIG. 5, the total number N of vanishing point candidate points, the The number of passing lines Up (X
+ 3'), L e (X + y), L, (x, y
) tR; (x*y), and the total number S (x, y) of the number of passing straight lines on each side of the mask.

消点算出部218において消点を決定するわけたが、消
点にはあらゆる方向から直線か集まるために、真の消点
を中心に設定したマスクでは、このマスク各辺とも平均
して多数の直線が通過している。従って、消点算出部2
18はマスクの各辺の通過直線aUP(x、y)、Le
(x、y)、Lo(x。
The vanishing point calculation unit 218 determines the vanishing point, but since straight lines converge at the vanishing point from all directions, a mask set around the true vanishing point has a large number of lines on average on each side of the mask. A straight line is passing through it. Therefore, the vanishing point calculation unit 2
18 is a passing straight line aUP (x, y) on each side of the mask, Le
(x, y), Lo(x.

y)、R+(x、y)のばらつきか一定の閾値β以下で
あり、かつマスク各辺の通過直線数の総和S(x、y)
か最大であるような消点候補点を消点として決定するよ
うになっている。
y), R+(x, y) is less than a certain threshold β, and the total number of passing straight lines on each side of the mask S(x, y)
The vanishing point candidate point that is the maximum is determined as the vanishing point.

さて、上記構成の消点検出装置において、撮像部201
から取り込んだ二次元画像は一旦画像メモリ202に格
納され、次いて縦エツジ抽出部203と横エツジ抽出部
204とにそれぞれ送られる。
Now, in the vanishing point detection device having the above configuration, the imaging unit 201
The two-dimensional image taken in from is temporarily stored in the image memory 202, and then sent to a vertical edge extraction section 203 and a horizontal edge extraction section 204, respectively.

縦エツジ抽出部203および横エツジ抽出部204で図
示しないか所定の縦エツジ抽出用微分オペレータ、横エ
ツジ抽出用微分オペレータによって二次元画像の横方向
、縦方向の濃淡値変化をそれぞれ算出する。
A vertical edge extracting unit 203 and a horizontal edge extracting unit 204 calculate changes in the grayscale values in the horizontal and vertical directions of the two-dimensional image using predetermined vertical edge extraction differential operators and horizontal edge extraction differential operators (not shown), respectively.

縦エツジ抽出部203において得られた横方向の濃淡値
変化は二次元画像内の縦方向エツジの強度を示し、横エ
ツジ抽出部204において得られた縦方向の濃淡値変化
は二次元画像内の横方向エツジの強度を示している。
The horizontal density value change obtained in the vertical edge extraction unit 203 indicates the strength of the vertical edge in the two-dimensional image, and the vertical density value change obtained in the horizontal edge extraction unit 204 indicates the strength of the vertical edge in the two-dimensional image. It shows the strength of the lateral edges.

縦エツジ抽出部203および横エツジ抽出部204ては
さらに二次元画像の横方向、縦方向の濃淡値変化データ
に濃度変換などの処理を施し2値化してこの2値化した
エツジ情報を帰線化処理部205に送る。
The vertical edge extraction unit 203 and the horizontal edge extraction unit 204 further perform processing such as density conversion on the horizontal and vertical grayscale value change data of the two-dimensional image, binarize it, and use the binarized edge information as a retrace line. The data is sent to the conversion processing unit 205.

細線化処理部205では、すてによく知られた処理によ
っである幅を有するエツジを幅“l”のエツジに細線化
し、これを孤立領域除去部206に送る。孤立領域除去
部206ては、極めて短い線分、ノイズなどの孤立領域
を除去し、このように前処理された縦エツジ、横エツジ
の情報をそれぞれ画像メモリ207,208に格納する
The thinning processing section 205 thins an edge having a certain width into an edge having a width "l" by well-known processing, and sends this to the isolated area removal section 206. An isolated area removal unit 206 removes isolated areas such as extremely short line segments and noise, and stores the thus preprocessed vertical edge and horizontal edge information in image memories 207 and 208, respectively.

次いてエツジ方向算出部209では画像メモリ207.
208に格納された縦エツジおよび横エツジの情報から
エツジの方向すなわち傾きを算出し、直線発生部210
でこのエツジの傾きに基づいた直線を発生し、直線累桔
部211において、この発生した直線を画像メモリ21
2に累積して格納する。すなわち、画像メモリ212に
は直線の累積値が格納される。
Next, in the edge direction calculation section 209, the image memory 207.
The direction or slope of the edge is calculated from the vertical edge and horizontal edge information stored in the straight line generating unit 210.
A straight line is generated based on the slope of this edge, and the generated straight line is stored in the image memory 21 in the straight line accumulator 211.
It is accumulated and stored in 2. That is, the image memory 212 stores the cumulative value of the straight line.

撮像部201から画像メモリ212まての以上の処理は
、前述の同日付特許願「消点検出装置」に詳細に説明し
ているので、ここではさらに詳細には説明しない。
The above processing from the imaging unit 201 to the image memory 212 is explained in detail in the above-mentioned patent application "Vanishing Point Detection Device" dated the same day, so it will not be explained in further detail here.

さて、消点候補点算出部213ては、第3図(イ)から
(ニ)に示す手順に従って消点候補点を算出し、これを
画像メモリ214に格納する。
Now, the vanishing point candidate point calculation unit 213 calculates a vanishing point candidate point according to the procedure shown in FIGS.

すなわち、消点候補点算出部213では、第3図(イ)
に示すような画像メモリ212に累積された直線累積画
像G (x、y)から第3図(ロ)に・召すような累積
値のヒストクラムを作成する。このヒストグラムから最
大累積値Aを求め、これが“255”となるように正規
化する。最大累積値Aを算出すると、この最大累積値A
に所定の係数δ(0〈δ<1)を掛は合わせて直線累積
画像G(x、y)を2値化するための閾値δ・Aを設け
る。ここで係数δは装置のオペレータによって“0”〜
”l”の範囲で任意に設定される。第3図(ハ)はこの
ようにして設定された閾値δ・Aをもつ2値化マスクを
示しており、このマスクによって直線累積画像G (x
、y)と閾値δ・Aとを比較し、G (x、y)>δ・
Aのときには2値化累積画像G’(x、y)を“255
”とする一方、G(x、y)<δ・Aのときには2値化
累積画像G’(x、y)を“0”とする。このようにし
て2値化された直線累積画像G’(x、y)は画像メモ
リ214に格納される。この2値化された直線累積画像
G’  (x、y)のうちで値“255”をもつものか
消点候補点となる。
That is, the vanishing point candidate point calculation unit 213 calculates the
A histogram of cumulative values as shown in FIG. 3(B) is created from the linear cumulative image G (x, y) accumulated in the image memory 212 as shown in FIG. The maximum cumulative value A is determined from this histogram and normalized so that it becomes "255". When the maximum cumulative value A is calculated, this maximum cumulative value A
is multiplied by a predetermined coefficient δ (0<δ<1) to provide a threshold value δ·A for binarizing the linear cumulative image G(x, y). Here, the coefficient δ is set between “0” and “0” depending on the operator of the device.
It can be set arbitrarily within the range of "l". FIG. 3(c) shows a binarization mask with the threshold value δ・A set in this way, and this mask is used to create a linear cumulative image G (x
, y) and the threshold value δ・A, G (x, y)>δ・
In the case of A, the binarized cumulative image G'(x, y) is set to "255
”, and when G(x, y)<δ・A, the binarized cumulative image G'(x, y) is set to "0".The linear cumulative image G' binarized in this way (x, y) is stored in the image memory 214. Of this binarized linear cumulative image G' (x, y), the one having the value "255" becomes the vanishing point candidate point.

次に消点検出用マスク1没定部215において画像メモ
リ214に格納された2値化累積画像G゛(x、y)の
“255”の値をもつ点すなわち消点候補点を中心とす
るnXnのマスク301を設定する。、第4図はこのよ
うにして座標(x、y)に位置する消点候補点PQを中
心として設定されたマスク301の一例を示している。
Next, in the vanishing point detection mask 1 fixing unit 215, a point having a value of "255" of the binarized cumulative image G'(x, y) stored in the image memory 214, that is, a vanishing point candidate point is located as the center. A mask 301 of nXn is set. , FIG. 4 shows an example of a mask 301 set centering on the vanishing point candidate point PQ located at the coordinates (x, y) in this manner.

このマスク301は大きさnか5”のものである。この
マスク301は画像メモリ214を左方から右方へかつ
上方から下方へ走査し、このマスク301かそれぞれの
消点候補点(x、y)に設定されると、通過直線数算出
部216は各種のパラメータを算出する。これらのパラ
メータは前述したように、消点候補点の総数Nと、各消
点候補点のX座標、y座標と、各消点候補点を中心とし
て設定されたマスク301の上辺、左辺、下辺、右辺を
それぞれ通過する通過直総数U p(x 、y )、L
 e(x 。
This mask 301 has a size n or 5". This mask 301 scans the image memory 214 from left to right and from top to bottom, and scans each vanishing point candidate point (x, y), the passing straight line number calculation unit 216 calculates various parameters.As described above, these parameters include the total number N of vanishing point candidate points, the X coordinate of each vanishing point candidate point, y coordinates, and the total number of passing lines U p (x, y), L that pass through the upper, left, lower, and right sides of the mask 301 set around each vanishing point candidate point, respectively.
e(x.

y)lo(x、y)+Rt(x、y)と、各辺の通過直
線総和(x、y)とからなる。
y)lo(x, y)+Rt(x, y), and the sum of passing straight lines on each side (x, y).

マスク301のたとえば上辺を通過する通過直線数U 
p (x 、 y )は、マスクの一辺の大きさをnと
して一般式で +H(x −[−] + 1 、 y −[−]+・・
・・・・+H(X+[]  1.y−[])として表わ
される。ここてH(x、y)は(X +y)点の通過直
線数、[nlはnを越えない最大数を表わしている。
For example, the number U of straight lines passing through the upper side of the mask 301
p (x, y) is expressed by the general formula +H(x - [-] + 1, y - [-] +...
...+H(X+[] 1.y-[]). Here, H (x, y) is the number of straight lines passing through the point (X + y), [nl represents the maximum number that does not exceed n.

第4図に示すようなnが“5”のマスクの場合には、マ
スク301の上辺、左辺、下辺、右辺を通過する通過直
線数Up(X * ’! )+ L e(x* :i’
 ) +L o(x 、y )、Rr (x + y 
)はそれぞれ以下の式によって表わされる。すなわちマ
スク301の上辺を通過する通過直線数Up(x、y)
は(x−1,y−2)+H(x、  y−2)+Hマス
ク301の左辺を通過する通過直線数り、。
In the case of a mask where n is "5" as shown in FIG. '
) + Lo (x, y), Rr (x + y
) are respectively expressed by the following formulas. In other words, the number of passing straight lines passing through the upper side of the mask 301 Up (x, y)
is (x-1, y-2) + H (x, y-2) + H the number of straight lines passing through the left side of the mask 301.

(x、 y)は (x−2,y−1) +H(x−2,3/) +)(マ
スク301の下辺を通過する通過直線数L0(x、 y
)は (x−1,y+2)+H(x、y+2)+Hマスク30
1の右辺を通過する通過直線数R1<x、 y)は (x+2.y−1)+H(x+2.y)+H(xとして
表わされる。
(x, y) is (x-2, y-1) +H (x-2, 3/) +) (number of straight lines passing through the lower side of the mask 301 L0 (x, y
) is (x-1,y+2)+H(x,y+2)+H mask 30
The number of passing straight lines R1<x, y) passing through the right side of 1 is expressed as (x+2.y-1)+H(x+2.y)+H(x).

また、各辺の通過直線数の総和S (x、y)はS(x
 + y ) =Up(x + y ) ” Le(x
 + y )十t、o(x、Y> +Ri(X、’J)
として求められる。
Also, the total number of passing straight lines on each side S (x, y) is S(x
+ y ) = Up(x + y ) ”Le(x
+ y) 10t, o(x, Y> +Ri(X, 'J)
It is required as.

このようにして算出されたパラメータを第5図に示すよ
うにパラメータ格納部217に順次に格納する。第5図
においてパラメータ格納部217のアドレスは16進表
示されており、HEX#(n)は10進表示nを16進
表示に変換する記号である。アドレスHEX井(n)に
おけるパラメータ格納部217の内容はMR(n)とし
て表わされる。16進表示でアドレス“l”のところの
内容MR(1)には消点候補点の総数か格納され、アド
レス“2”、′3”の内容MR(2)。
The parameters calculated in this way are sequentially stored in the parameter storage section 217 as shown in FIG. In FIG. 5, the address of the parameter storage unit 217 is expressed in hexadecimal notation, and HEX#(n) is a symbol for converting n in decimal notation to hexadecimal notation. The contents of the parameter storage section 217 at address HEX well(n) are expressed as MR(n). In hexadecimal notation, the content MR(1) at address "l" stores the total number of vanishing point candidate points, and the content MR(2) at addresses "2" and '3'.

MR(3)にはそれぞれ消点候補点Q1のX座標、y座
標が格納され、アドレス“4”、“5”。
The X and Y coordinates of the vanishing point candidate point Q1 are stored in MR(3), respectively, at addresses "4" and "5".

6”、“7″の内容MR(4)、MR(5)。6”, “7” contents MR(4), MR(5).

MR(6)、MR(7)にはそれぞれ消点候補点Q1を
中心として設定されたマスクの上辺、左辺、下辺、右辺
の通過直線数Up(x、y)、Le(x、y)、Lo(
x、y)、l(x、y)が格納され、アドレス“8”の
内容MR(8)には各辺の通過直線の総和S (x、y
)が格納される。アドレス“9”以降の内容MR(9)
、MR(A)。
MR(6) and MR(7) respectively have numbers of passing straight lines Up(x, y), Le(x, y) on the upper, left, lower, and right sides of the mask set around the vanishing point candidate point Q1, Lo(
x, y), l(x, y) are stored, and the content MR(8) at address “8” contains the sum S (x, y
) is stored. Contents after address “9” MR (9)
, MR(A).

MR(B)、−・・には、消点候補点Q2.・・・のX
座標、y座標、上辺、左辺、下辺、右辺の通過直線数U
p(x、y)、Le(x、y)、Lo(x、y)、R+
(x、y)、各辺の通過直線数の総和S (x、y)が
順次格納される。
MR(B), -... have vanishing point candidate points Q2. ...X
Coordinates, y-coordinates, number of passing straight lines U on the top, left, bottom, and right sides
p(x, y), Le(x, y), Lo(x, y), R+
(x, y) and the total number of passing straight lines S (x, y) on each side are stored sequentially.

このようにパラメータ格納部217に各消点候補点Ql
、Q2.・・・に関するパラメータを格納した後、消点
算出部21Bではこれらのパラメータを用いて、各消点
候補点におけるマスク各辺の通過直線数のばらつきが所
定の閾値β以下であるか否かを判断すると同時に、この
条件を満たす消点候補点のうち各辺の通過直線の総和S
 (x、y)が最大となる消点候補点を検出し、これを
消点として算出する。なお、各消点候補点におけるマス
ク各辺の通過直線数のばらつきの度合は、m a x 
(U p(x + y )、L e(x + y )、
Lo(x + y ) +R+(x、y)) −mi 
n (Up(x、y)、Le(x。
In this way, each vanishing point candidate point Ql is stored in the parameter storage unit 217.
, Q2. After storing the parameters related to ..., the vanishing point calculation unit 21B uses these parameters to determine whether the variation in the number of passing straight lines on each side of the mask at each vanishing point candidate point is less than or equal to a predetermined threshold value β. At the same time as the judgment, the sum S of passing straight lines on each side among the vanishing point candidate points that satisfy this condition is calculated.
A vanishing point candidate point where (x, y) is the maximum is detected, and this is calculated as the vanishing point. Note that the degree of variation in the number of passing straight lines on each side of the mask at each vanishing point candidate point is m a x
(U p (x + y), L e (x + y),
Lo(x + y) +R+(x, y)) -mi
n (Up(x, y), Le(x.

y)、Lo(X、y)、R+(x、y))として与えら
れる。ここてma x (Up(x、y)。
y), Lo(X, y), R+(x, y)). Here max (Up(x, y).

Le(x、y)、Lo(x+ y)、R;(x、y))
はUP(x、y)、Le(x+ y)、Lo(x、y)
、R,(x、y)のうちで最も大きな通過直線数を与え
、m1n(UP(X、y)、Le(x、y)、Lo(X
、y)。
Le (x, y), Lo (x+ y), R; (x, y))
are UP (x, y), Le (x+ y), Lo (x, y)
, R, (x, y), and give m1n(UP(X, y), Le(x, y), Lo(X
,y).

R,(x、y))はUP(x、y)、Le(x、y)。R, (x, y)) is UP (x, y), Le (x, y).

Lo(x、y)、J(x、y)のうちで最も小さい通過
直線数を与える。
Give the smallest number of passing straight lines among Lo(x, y) and J(x, y).

第6図はこのような消点算出部218の処理の流れを詳
細に示したものである。
FIG. 6 shows in detail the flow of processing by the vanishing point calculation unit 218.

第6図において、ステップ(F−1)てはパラメータ格
納部217から消点候補点総数Nを取り出す。すなわち
MR(1)の内容を取出す。次いでステップ(F−2)
では各消点候補点がマスク各辺の通過直線数のばらつき
か所定の閾値β以下のときにマスク各辺の通過直線数の
総数S(x、y)を記憶するための領域P (1)ない
しP (N)をクリアしておく。なお、領域P(1)か
らP (N)は消点候補点の個数N分用意されており、
以下に説明するようにp (i)ないしP(N)のうち
ばらつきか閾値β以上の消点候補点に対応する領域には
“0”が記憶され、ばらつきが閾値β以下の消点候補点
に対応する領域にはその消点候補点についてマスク各辺
の通過直線数の総数S (x、y)が記憶されるように
なっている。
In FIG. 6, in step (F-1), the total number N of vanishing point candidate points is taken out from the parameter storage section 217. That is, the contents of MR(1) are extracted. Then step (F-2)
Then, when each vanishing point candidate point has a variation in the number of passing straight lines on each side of the mask or is less than a predetermined threshold β, an area P (1) for storing the total number S(x, y) of passing straight lines on each side of the mask. Or clear P (N). Note that regions P(1) to P(N) are prepared for the number N of vanishing point candidate points,
As explained below, "0" is stored in the area corresponding to the vanishing point candidate points whose dispersion is equal to or greater than the threshold β among p (i) to P(N), and the vanishing point candidate points whose dispersion is equal to or less than the threshold β In the area corresponding to the vanishing point candidate point, the total number S (x, y) of passing straight lines on each side of the mask is stored.

さて、次にステップ(F−3)ではパラメータ格納部2
17において現在、何番目の消点候補点か対象となって
いるかを示す数値n゛をクリアする。なお、数値n゛は
lO進数表示されている。
Now, in step (F-3), the parameter storage section 2
In step 17, a numerical value n' indicating which vanishing point candidate point is currently targeted is cleared. Note that the numerical value n' is expressed in lO base.

次いでステップ(F−4)では数値n”を“l”だけ増
加する。そしてステップ(F−5)では数値n′か消点
候補点の総数Nよりも大きくなったか否かを判断する。
Next, in step (F-4), the numerical value n'' is increased by "1".In step (F-5), it is determined whether the numerical value n' has become larger than the total number N of vanishing point candidate points.

数値n′が総数Nよりも小さいときには、その数値n′
に対応した消点候補点について前述したようなマスク各
辺の通過直線数のばらつきを調べるために、ステップ(
F−6)に進む。一方、ステップ(F−5)において、
数値n′か総数Nよりも大きくなったときには、すべて
の消点候補点についてばらつきの調査は完了したので、
消点を検出するためにステップ(F−9)から(F−1
0)に進む。
When the number n' is smaller than the total number N, the number n'
In order to investigate the variation in the number of passing straight lines on each side of the mask as described above for the vanishing point candidate points corresponding to
Proceed to F-6). On the other hand, in step (F-5),
When the number n' becomes larger than the total number N, the investigation of dispersion for all vanishing point candidates has been completed, so
Steps (F-9) to (F-1
Proceed to 0).

ステップ(F−6)から(F−8)ではマスク各辺の通
過直線数のばらつきか調べられる。先ずステップ(F−
6)では、n′番目の消点候補点についてマスクL辺の
通過直線数Up(x、y)を格納しているパラメータ格
納部217のアドレス(Add、)を16進表示で算出
する。このアドレスは10進表示では(7n’−3)で
あり、16進表示ではHEX#(7n’−3)として表
わされる。次いて、ステップ(F−7)では前述したよ
うにn゛番[1の消点候補点におけるマスク各辺の通過
直線数のばらつきを max (MR(Add、)、MR(Add、+1)、
MR(八aa、+z)、MR(八dd。
In steps (F-6) to (F-8), variations in the number of passing straight lines on each side of the mask are examined. First step (F-
In 6), the address (Add,) of the parameter storage unit 217 storing the number Up (x, y) of passing straight lines on the L side of the mask is calculated in hexadecimal notation for the n'-th vanishing point candidate point. This address is represented in decimal notation as (7n'-3) and in hexadecimal notation as HEX#(7n'-3). Next, in step (F-7), as described above, the variation in the number of straight lines passing through each side of the mask at the nth [1 vanishing point candidate point is max (MR(Add, ), MR(Add, +1),
MR (8aa, +z), MR (8dd.

+3))  −win  (MR(Add、)、MR(
Add、+1)、MR(八dd、+2)。
+3)) -win (MR(Add, ), MR(
Add, +1), MR (8dd, +2).

MR(Add、 +3) > として求め、このばらつきが所定の閾値βよりも大きい
か否かを判別する。ばらつきか閾値βよりも大きいとき
にはn“番目の消点候補点は消点とはなりえないので、
領域P(n’)に何も格納せずにすなわちP(n’)は
ステップ(F−2)において初期クリアされているので
“0”か格納される。ステップ(F−4)にもどり、次
の消点候補点についての処理に進む。ステップ(F−7
)においてばらつきか閾値βよりも小さいときには、n
′番目の消点候補点は消点となりうるので、ステップ(
F−8)に進みステップ(F−8)においてこの消点候
補点についてのマスク各辺の通過直線数の総数S (x
、y)を領域P(n’)に記憶する。次いでステップ(
F−4)にもどり1次の消点候補点についての処理に進
む。
MR(Add, +3) > is determined, and it is determined whether this variation is larger than a predetermined threshold value β. When the dispersion is larger than the threshold β, the n“th vanishing point candidate point cannot be a vanishing point, so
Since nothing is stored in the area P(n'), that is, P(n') is initially cleared in step (F-2), "0" is stored. Returning to step (F-4), the process proceeds to the next vanishing point candidate point. Step (F-7
) is smaller than the threshold β, then n
Since the ′th vanishing point candidate point can be a vanishing point, step (
Proceeding to step (F-8), the total number of straight lines passing through each side of the mask for this vanishing point candidate point S (x
, y) are stored in area P(n'). Then step (
Returning to F-4), the process proceeds to the first-order vanishing point candidate point.

このようにして、ステップ(F−4)から(F−8)を
各消点候補点について繰り返し、領域P(n′)の内容
を確定して、ステップ(F−5)において数値n′が消
点候補点の総数Nよりも大きくなりだときにステップ(
F−9)に進む。
In this way, steps (F-4) to (F-8) are repeated for each vanishing point candidate point, the contents of the region P(n') are determined, and the numerical value n' is determined in step (F-5). Step (
Proceed to F-9).

領域P (1)ないしP (N)にはばらつきが閾値β
よりも小さいときに、その消点候補点についての通過直
線数の総数S (x、y)が記憶されているのて、ステ
ップ(F−9)では領域P (1)ないしP (N)に
記憶されている総数S (x。
In the regions P (1) to P (N), the variation is the threshold β
, the total number of passing straight lines S (x, y) for that vanishing point candidate point is stored, and in step (F-9), the area P (1) to P (N) is The total number S (x.

y)のうちで最大値をとる総数Rを求め、この総fiR
をもつ消点候補点の番号Zを求める。この総数Rをもつ
Z番目の消点候補点を消点として決定するためステップ
(F−10)では、パラメータ格納部217から2番目
の消点候補点のX座標、y座標をとり出す。すなわちX
座標XはMR(Z−6)から求まり、y座標YはMR(
Z−5)から求まる。これによって消点の座標(x、y
)を算出する。
Find the total number R that takes the maximum value among y), and calculate this total fiR
Find the number Z of the vanishing point candidate point with . In order to determine the Z-th vanishing point candidate point having the total number R as the vanishing point, in step (F-10), the X and Y coordinates of the second vanishing point candidate point are taken out from the parameter storage section 217. That is, X
The coordinate X is found from MR (Z-6), and the y coordinate Y is found from MR (
Z-5). This allows the vanishing point coordinates (x, y
) is calculated.

このように本実施例では、直線累積211によりて画像
メモリ214に格納された直線累積画像を2値化してこ
れを消点候補点として算出し、これら各消点候:4n点
について所定の大きさのマスク301を設定してこのマ
スクの各辺を通過する通過向Vj数などのパラメータを
算出し、次いでこれらのパラメータからマスク各辺を通
過する通過直線数のばらつきが所定の閾値βよりも小さ
くかつマスク各辺を通過する通過直線数の総数S (x
As described above, in this embodiment, the straight line cumulative image stored in the image memory 214 is binarized by the straight line cumulative image 211, and this is calculated as a vanishing point candidate point, and a predetermined size is set for each of these vanishing point candidates: 4n points. A mask 301 is set, parameters such as the number of passing directions Vj passing through each side of this mask are calculated, and then from these parameters it is determined that the variation in the number of passing straight lines passing through each side of the mask is less than a predetermined threshold value β. The total number of passing straight lines that are small and pass through each side of the mask S (x
.

y)が最大となるものを消点として検出しているのて、
短時間て消点を検出できると同時に消点候補点が多数存
在してもその中から最も蓋然性の高い確かな消点を検出
することがてきる。
Since the point where y) is maximum is detected as the vanishing point,
It is possible to detect a vanishing point in a short time, and at the same time, even if there are a large number of vanishing point candidate points, it is possible to detect a certain vanishing point with the highest probability among them.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明おいては、直線累積画像か
ら求めた各消点候補点についてマスクを設定し、このマ
スク各辺を通過する通過直線数のばらつきか所定の閾値
よりも小さくかつマスク各辺の通過直線数の総数が最大
値をもつ消点候補点を消点として検出しているのて迅速
かつ確実に消点を検出することができて、無人搬送車な
どの走行制御を迅速に行なうことか可能となる。
(Effects of the Invention) As explained above, in the present invention, a mask is set for each vanishing point candidate point obtained from the straight line cumulative image, and the variation in the number of passing straight lines passing through each side of this mask is determined by a predetermined threshold value. Since the vanishing point candidate point that is smaller than , and has the maximum total number of passing straight lines on each side of the mask is detected as the vanishing point, the vanishing point can be detected quickly and reliably, making it possible to detect vanishing points quickly and reliably. This makes it possible to quickly control the vehicle's travel.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による消点検出装置の全体構成図、第2
図は本発明の消点検出装置の実施例のブロック線図、第
3図は第2図の消点候補点算出部において消点候補点を
算出する手順を示す図、第4図は消点候補点についての
マスクの設定を示す図、第5図は第2図のパラメータ格
納部の内容を示す図、第6図は第2図の消点算出部の処
理の流れを示すフローチャート、第7図(イ)は消点の
概念を説明する図、第7図(ロ)は従来の消点検出の仕
方を説明する図である。 201・・・撮影部、202,207,208゜209
.212,214−・・画像メモリ、203−・・縦エ
ツジ抽出部、204・・・横エツジ抽出部、205・・
・細線化処理部、206・・・孤立領域除去部、209
・・・エツジ方向算出部、210・・・直線発生部、2
11・・・直線累桔部、213−・・消点候補点算出部
、215−・・消点検出用マスク設定部。 216・・・通過直線数算出部、217・・・パラメー
タ格納部、21B−・・消点算出部 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人  弁理士  鈴 木 弘 男 第2図 第4図 、、、301 第5図 第7図 (′r) (ロ)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a vanishing point detection device according to the present invention, and FIG.
The figure is a block diagram of an embodiment of the vanishing point detection device of the present invention, FIG. 3 is a diagram showing the procedure for calculating a vanishing point candidate point in the vanishing point candidate point calculating section of FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram showing a vanishing point candidate point calculation section. 5 is a diagram showing the contents of the parameter storage section in FIG. 2, FIG. 6 is a flowchart showing the process flow of the vanishing point calculation section in FIG. 2, and FIG. FIG. 7(a) is a diagram for explaining the concept of a vanishing point, and FIG. 7(b) is a diagram for explaining a conventional method of detecting a vanishing point. 201... Photography department, 202, 207, 208° 209
.. 212, 214--Image memory, 203--Vertical edge extraction unit, 204--Horizontal edge extraction unit, 205...
- Thinning processing unit, 206... Isolated area removal unit, 209
... Edge direction calculation section, 210 ... Straight line generation section, 2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Straight line accumulation part, 213-... Vanishing point candidate point calculation part, 215-... Mask setting part for vanishing point detection. 216... Passing straight line number calculation unit, 217... Parameter storage unit, 21B-... Vanishing point calculation unit Patent applicant: Nissan Motor Co., Ltd. Agent Patent attorney: Hiroshi Suzuki Figure 2 Figure 4... 301 Figure 5 Figure 7 ('r) (b)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 対象物を撮像する撮像部と、該撮像部で撮像した画像か
ら抽出したエッジ情報に基づきエッジの方向を算出する
エッジ算出手段と、該エッジ算出手段によって算出され
たエッジの方向に基づいて直線を発生し、この発生した
直線を累積させる直線発生累積手段と、該直線発生累積
手段によって累積された直線累積画像から消点候補点を
算出する消点候補点算出手段と、該消点候補点算出手段
で算出された各消点候補点についてマスクを設定し、マ
スク各辺を通過する通過直線数のばらつきが所定の閾値
よりも小さくかつマスク各辺の通過直線数の総数が最大
値を有する消点候補点を消点として検出する消点検出手
段とを有することを特徴とする消点検出装置。
an imaging unit that captures an image of an object; an edge calculation unit that calculates an edge direction based on edge information extracted from an image captured by the imaging unit; and a straight line based on the edge direction calculated by the edge calculation unit. a straight line generating accumulating means for accumulating the generated straight lines; a vanishing point candidate point calculating means for calculating a vanishing point candidate point from the straight line cumulative image accumulated by the straight line generating accumulating means; and a vanishing point candidate point calculating means for calculating the vanishing point candidate point. A mask is set for each vanishing point candidate point calculated by the method, and a mask is set for each vanishing point candidate point that has a variation in the number of straight lines passing through each side of the mask that is smaller than a predetermined threshold value and a total number of straight lines passing through each side of the mask has a maximum value. A vanishing point detection device comprising: a vanishing point detection means for detecting a point candidate point as a vanishing point.
JP61248333A 1986-10-21 1986-10-21 Erase point detector Pending JPS63103382A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5555555A (en) * 1993-01-19 1996-09-10 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Apparatus which detects lines approximating an image by repeatedly narrowing an area of the image to be analyzed and increasing the resolution in the analyzed area

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5555555A (en) * 1993-01-19 1996-09-10 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Apparatus which detects lines approximating an image by repeatedly narrowing an area of the image to be analyzed and increasing the resolution in the analyzed area

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