DE102012200053A1

DE102012200053A1 - Bilderkennungsvorrichtung zum Erkennen eines kreisförmigen Strassenzeichens

Info

Publication number: DE102012200053A1
Application number: DE102012200053A
Authority: DE
Inventors: Masanari Takagi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-01-06
Filing date: 2012-01-03
Publication date: 2012-07-12
Also published as: JP5370375B2; JP2012141922A

Abstract

Die Bilderkennungsvorrichtung enthält einen Kreiserfassungsabschnitt zum Erfassen eines Kreises aus einem Bild vor einem Fahrzeug, das von einer Bildaufnahmevorrichtung, die an dem Fahrzeug montiert ist, aufgenommen wird, und eine Straßenreichenerkennungseinrichtung zum Erkennen eines kreisförmigen Straßenzeichens auf der Grundlage eines Farbschemas eines Anteilsbestimmungsbereichs, der aus mindestens aus einem Innenbereich eines einschreibenden Vierecks des Kreises, der von dem Kreiserfassungsabschnitt erfasst wird, und einem vorbestimmten Bereich, der zwischen dem einschreibenden Viereck und einem umschreibenden Viereck des Kreises vorhanden ist, gebildet wird.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-1105 , die am 06. Januar 2011 eingereicht wurde und deren Inhalte hiermit durch Bezugnahme darauf enthalten sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Bilderkennungsvorrichtung zum Erkennen eines kreisförmigen Straßenzeichens in einem Bild, das von einer Kamera aufgenommen wird.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Es ist eine Technik zum Erfassen von zwei konzentrischen Kreisen in einem Bild, das von einer Kamera aufgenommen wird, und zum Bestimmen, dass die beiden konzentrischen Kreise Teil eines Bilds eines Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichens sind, wenn das Verhältnis zwischen den Radien dieser beiden Kreise gleich einem bestimmten Wert ist, bekannt. Siehe beispielsweise die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. H11-203458 .
Die Technik, die in diesem Patentdokument beschrieben ist, weist jedoch das Problem auf, dass es, wenn nur einer der beiden Kreise erfasst werden kann, unmöglich ist, das Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen zu erkennen.
ZUSAMMENFASSUNG
Die beispielhafte Ausführungsform schafft eine Bilderkennungsvorrichtung, die aufweist:
einen Kreiserfassungsabschnitt zum Erfassen eines Kreises aus einem Bild vor einem Fahrzeug, das von einer Bildaufnahmevorrichtung, die an dem Fahrzeug montiert ist, aufgenommen wird; und
eine Straßenzeichenerkennungseinrichtung zum Erkennen eines kreisförmigen Straßenzeichens auf der Grundlage eines Farbschemas eines Anteilsbestimmungsbereichs, der zumindest aus einem aus einem inneren Bereich eines einschreibenden Vierecks des Kreises, der von dem Kreiserfassungsabschnitt erfasst wird, und einem vorbestimmten Bereich, der zwischen dem einschreibenden Viereck und einem umschreibenden Viereck des Kreises vorhanden ist, gebildet wird.
Gemäß der beispielhaften Ausführungsform wird eine Bilderkennungsvorrichtung geschaffen, die in der Lage ist, ein kreisförmiges Straßenzeichen auf der Grundlage eines Bilds vor einem Fahrzeug, das von einer Bildaufnahmevorrichtung, die an dem Fahrzeug montiert ist, aufgenommen wird, zuverlässig zu erkennen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung einschließlich der Zeichnungen und Ansprüche deutlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm, das schematisch die Struktur eines Straßenzeichenerkennungssystems 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2A ein Diagramm eines eigenen Fahrzeugs, an dem das Straßenzeichenerkennungssystem montiert ist, von der linken Seite aus gesehen;
2B ein Diagramm des eigenen Fahrzeugs von oben aus gesehen;
3 ein Flussdiagramm, das einen Betriebsfluss einer Straßenzeichenerkennungsvorrichtung 2, die in dem Straßenzeichenerkennungssystem 100 enthalten ist, zeigt;
4 ein Flussdiagramm, das einen Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichenbestimmungsprozess, der von der Straßenzeichenerkennungsvorrichtung 2 durchgeführt wird, zeigt;
5 ein Flussdiagramm eines Erstbedingungsbestimmungsprozesses, der von der Straßenzeichenerkennungsvorrichtung 2 durchgeführt wird;
6 ein Diagramm, das schematisch eine Pixelverarbeitungsreihenfolge in dem Erstbedingungsbestimmungsprozess zeigt;
7A ein Diagramm, das ein Beispiel einer Erfassung eines äußeren Kreises eines roten kreisförmigen Straßenzeichens durch einen Kreiserfassungsprozess, der von der Straßenzeichenerkennungsvorrichtung 2 durchgeführt wird, zeigt;
7B ein Diagramm, das ein Beispiel einer Erfassung eines inneren Kreises des roten kreisförmigen Straßenzeichens durch den Kreiserfassungsprozess zeigt;
8 ein Flussdiagramm eines Zweitbedingungsbestimmungsprozesses, der von der Straßenzeichenerkennungsvorrichtung 2 durchgeführt wird;
9 ein Diagramm, das schematisch vorbestimmte Bereiche F bis I, die zwischen dem einschreibenden Viereck und dem umschreibenden Viereck des roten kreisförmigen Straßenzeichens vorhanden sind, und eine Verarbeitungsreihenfolge dieser Bereiche in dem Zweitbedingungsbestimmungsprozess zeigt;
10 ein Diagramm, das schematisch ein Beispiel von Bereichen zeigt, die zwischen dem einschreibenden Viereck E und dem umschreibenden Viereck J des äußeren Kreises des roten kreisförmigen Straßenzeichens, das von dem Kreiserfassungsprozess erfasst wird, vorhanden sind;
11 ein Flussdiagramm eines Drittbedingungsbestimmungsprozesses, der von der Straßenzeichenerkennungsvorrichtung 2 durchgeführt wird;
12 ein Diagramm, das schematisch vorbestimmte Bereiche K bis N, die zwischen dem einschreibenden Viereck und dem umschreibenden Viereck des roten kreisförmigen Straßenzeichens vorhanden sind, und eine Pixelverarbeitungsreihenfolge dieser Bereiche in dem Drittbedingungsbestimmungsprozess zeigt; und
13 ein Diagramm, das schematisch ein Beispiel von Bereichen zeigt, die zwischen dem einschreibenden Viereck E und dem umschreibenden Viereck J des äußeren Kreises des roten kreisförmigen Verkehrszeichens, das von dem Kreiserfassungsprozess erfasst wird, vorhanden sind.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Struktur eines Straßenzeichenerkennungssystems 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Das Straßenzeichenerkennungssystem 100, das an einem Fahrzeug montiert ist, enthält eine Farbkamera 1, eine Straßenzeichenerkennungsvorrichtung 2, eine Anzeige 3, einen Lautsprecher 4, ein Anzeigemittel bzw. eine Indikator 5, eine Motor-ECU 6 und eine Brems-ECU. Das Fahrzeug, an dem das Straßenzeichenerkennungssystem 100 montiert ist, wird im Folgenden als das „eigene Fahrzeug” bezeichnet.
Wie es in den 2A und 2B gezeigt ist, ist die Farbkamera 1 beispielsweise in der Nähe des Innenspiegels des eigenen Fahrzeugs installiert, um ein Bild vor dem eigenen Fahrzeug aufzunehmen.
2A ist ein Diagramm, das schematisch das eigene Fahrzeug von der linken Seite aus gesehen zeigt, und 2B ist ein Diagramm, das schematisch das eigene Fahrzeug von oben aus gesehen zeigt. Die Farbkamera 1 kann an dem Vorderteil des Fahrzeugs installiert sein.
Die Farbkamera 1 besteht aus einem optischen System, das eine Linse 11 und eine Bildaufnahmevorrichtung 12 enthält. Die Farbkamera 1 wandelt optische Bildinformationen, die durch das optische System in die Bildaufnahmevorrichtung 12 eingegeben werden, in Bilddaten um, die durch RGB-Signale als ein Farbbild repräsentiert werden, und gibt das Farbbild an die Straßenzeichenerkennungsvorrichtung 2 aus. Das Farbbild wird im Folgenden als das aufgenommene Bild bezeichnet. Die Bildaufnahmevorrichtung 12, die eine CCD oder Ähnliches enthält, ist eine Vorrichtung zum Umwandeln eines optischen Bilds in die Bilddaten. In dieser Ausführungsform werden sämtliche Pixel, die das aufgenommene Bild bilden, durch einen R-Wert, der Rot repräsentiert, einen G-Wert, der Grün repräsentiert, und einen B Wert, der Blau repräsentiert, repräsentiert. Jeder der R-, G- und B-Werte ist eine ganze Zahl innerhalb des Bereichs von 0 bis 255.
Die Straßenzeichenerkennungsvorrichtung 2, die eine mikrocomputerbasierte Vorrichtung mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und einem EEPROM ist, führt einen Prozess zum Erkennen eines Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichens aus dem aufgenommenen Bild, das von der Farbkamera 1 empfangen wird, durch Ausführen verschiedener Steuerprogramme, die in dem ROM gespeichert sind, durch. Wie es in 1 gezeigt ist, enthält die Straßenzeichenerkennungsvorrichtung 2 als Funktionsblöcke einen Erfassungsbilderzeugungsabschnitt 21, einen Straßenzeichenerfassungsabschnitt 22 und einen Straßenzeichenidentifzierungsabschnitt 23.
Die Anzeige 3, die eine Anzeige kleiner Größe zur Verwendung für ein Fahrzeug ist, erlangt Bilddaten von der Straßenzeichenerkennungsvorrichtung 2 und zeigt ein Bild entsprechend den Bilddaten an. Die Anzeige 3 kann eine Anzeige eines fahrzeugmontierten Navigationssystems oder eine Head-up-Anzeige bzw. Kopf-hoch-Anzeige zur Verwendung für ein Fahrzeug sein.
Der Lautsprecher 4, der ein Lautsprecher geringer Große zur Verwendung für ein Fahrzeug ist, erlangt ein Sprachsignal von der Straßenzeichenerkennungsvorrichtung 2 und erzeugt eine Sprachnachricht entsprechend dem Sprachsignal. Der Lautsprecher 4 kann ein Lautsprecher des fahrzeugmontierten Navigationssystems oder ein Lautsprecher eines fahrzeugmontierten Audiosystems sein. Das Anzeigemittel bzw. der Indikator 5 kann eine LED sein, die entsprechend einem Signal, das von der Straßenzeichenerkennungsvorrichtung 2 ausgegeben wird, leuchtet oder flackert.
Die Motor-ECU 6, die eine mikrocomputerbasierte Vorrichtung mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und einem EEPROM ist, führt verschiedene Prozesse hinsichtlich Daten, die in diese eingegeben werden, zum Steuern eines Motorausgangs durch Ausführen verschiedener Steuerprogramme, die in dem ROM gespeichert sind, durch. Die Brems-ECU, die eine mikrocomputerbasierte Vorrichtung mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und einem EEPROM ist, führt verschiedene Prozesse hinsichtlich Daten, die in diese eingegeben werden, zum Steuern eines Bremsens des eigenen Fahrzeugs durch Ausführen verschiedener Steuerprogramme, die in dem ROM gespeichert sind, durch.
Im Folgenden wird der Betriebsfluss der Straßenzeichenerkennungsvorrichtung 2 mit Bezug auf das Flussdiagramm der 3 erläutert. Dieser Fluss startet jedes Mal, wenn ein aufgenommenes Bild von der Farbkamera in die Straßenzeichenerkennungsvorrichtung 2 eingegeben wird.
Der Fluss beginnt in Schritt S1, um ein aufgenommenes Bild von der Farbkamera 1 zu erlangen bzw. zu holen, und dieses in einer zeitweiligen Speichereinrichtung wie beispielsweise dem RAM zu speichern.
In dem anschließenden Schritt S2 führt der Erfassungsbilderzeugungsabschnitt 21 einen Erfassungsbilderzeugungsprozess durch. In diesem Erfassungsbilderzeugungsprozess wird eine Kantenerfassung hinsichtlich des aufgenommenen Bilds für die Hough-Transformation, die in einem späteren Schritt durchgeführt wird, durchgeführt. In diesem Erfassungsbilderzeugungsprozess kann außerdem eine Bildverarbeitung wie beispielsweise eine Verzerrungskorrektur zum Korrigieren einer Verzerrung in der Umgebung des aufgenommenen Bilds aufgrund einer Spiegelbildumwandlung oder von Linsencharakteristika durchgeführt werden.
In dem anschließenden Schritt S3 führt der Straßenzeichenerfassungsabschnitt 22 einen Kreiserfassungsprozess durch, um einen Kreis aus dem erfassten Bild, das in Schritt S2 erzeugt wurde, zu erfassen. Ein Erfassen eines Kreises aus dem erfassten Bild kann beispielsweise unter Verwendung einer Kreis-Hough-Transformation durchgeführt werden. In dieser Ausführungsform werden, wenn ein Kreis durch den Kreiserfassungsprozess erfasst wird, die Koordinaten der Mitte und der Radius des Kreises erhalten.
In dem anschließenden Schritt S4 führt der Straßenzeichenerfassungsabschnitt 22 einen Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichenbestimmungsprozess durch. Der Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichenbestimmungsprozess wird im Folgenden mit Bezug auf das Flussdiagramm der 4 erläutert.
Dieser Prozess beginnt in Schritt S101, um einen Kandidatenbereichextrahierungsprozess durchzuführen. In dem Kandidatenbereichextrahierungsprozess wird ein Bereich, der einem Viereck entspricht, das den Kreis umschreibt, der von dem Kreiserfassungsprozess erfasst wird, als ein umschreibendes Viereck extrahiert. Genauer gesagt wird, wenn der y-Koordinatenwert des Pixels an dem oberen Ende des Kreises A ist, der y-Koordinatenwert des Pixels an dem unteren Ende des Kreises B ist, der x-Koordinatenwert des Pixels an dem linken Ende des Kreises C ist und der x-Koordinatenwert des Pixels an dem rechten Ende des Kreises D ist, der Bereich, der durch die vier Punkte (C, A), (D, A), (C, B), (D, B) umgeben ist, als ein Bereich des umschreibenden Vierecks extrahiert. In der folgenden Beschreibung werden die Pixelkoordinaten durch die horizontale Richtung (x-Achsenrichtung) und die vertikale Richtung (y-Achsenrichtung) repräsentiert, und das Pixel in der oberen linken Ecke ist (0, 0).
In dem anschließenden Schritt S102 wird ein Erstbedingungsbestimmungsprozess durchgeführt. Der Erstbedingungsbestimmungsprozess wird mit Bezug auf das Flussdiagramm der 5 erläutert.
In dem Erstbedingungsbestimmungsprozess werden die Pixel innerhalb des Innenbereichs des Vierecks (siehe E in 6), das in den Kreis, der von dem Kreiserfassungsprozess erfasst wird, eingeschrieben ist, aufeinanderfolgend in der Reihenfolge von dem Pixel der oberen linken Ecke zu dem Pixel der unteren rechten Ecke verarbeitet. Genauer gesagt werden die Pixel auf jeder horizontalen Linie von dem ganz linken Pixel zu dem ganz rechten Pixel in der Reihenfolge von der obersten Linie zu der untersten Linie verarbeitet (siehe den Pfeil in 6).
Der Erstbedingungsbestimmungsprozess beginnt in Schritt S1001, um die Position des Quadrats, das den Kreis, der von dem Kreiserfassungsprozess erfasst wird, einschreibt, zu berechnen. Bei dieser Berechnung werden die Koordinaten der Schnittpunkte zwischen dem Kreis und der diagonalen Linie, die sich zwischen der oberen linken Ecke und der unteren rechten Ecke des Bereichs, der dem umschreibenden Viereck entspricht, das von dem Kandidatenbereichsextrahierungsprozess extrahiert wird, berechnet. Genauer gesagt werden die Koordinaten der Punkte auf der diagonalen Linie von der Mitte des Kreises um den Radius der Mitte entfernt berechnet. Das Viereck, dessen obere linke Ecke und dessen untere rechte Ecke jeweils durch den so berechneten oberen linken Punkt (X1_S, Y1_S) und unteren rechten Punkt (X1_E, Y1_E) gezeigt sind, wird als das einschreibende Viereck erfasst.
Das einschreibende Viereck ist ein Viereck, dessen Seiten parallel zu den Seiten des umschreibenden Vierecks sind, wobei das Verhältnis zwischen der Länge der Seiten parallel zu der x-Achse und der Länge der Seiten parallel zu der y-Achse gleich demjenigen des umschreibenden Vierecks ist. Das einschreibende Viereck ist beispielsweise ein Quadrat.
In dem anschließenden Schritt S1002 wird der folgende Prozess von dem oberen linken Punkt (X1_S, Y1_S) aus durchgeführt. Das heißt, nach dem Einstellen von x = X1_S und y = Y1_S wird der folgende Prozess gestartet. Es wird angenommen, dass in dem Anfangszustand die Gesamtanzahl der Pixel innerhalb des Innenbereichs des einschreibenden Vierecks gleich null ist ((all_pix) = 0) und die Anzahl der roten Pixel innerhalb des Innenbereichs des einschreibenden Vierecke gleich null ist ((red_pix) = 0) und die Anzahl der achromatischen Pixel innerhalb des Innenbereichs des einschreibenden Vierecks gleich null ist ((acroma_pix) = 0). Der Wert von all_pix ist gleich dem Gesamtflächenmaß des Innenbereichs des einschreibenden Vierecks, der Wert von red_pix ist gleich dem Flächenmaß des roten Bereichs, der in dem Innenbereich des einschreibenden Vierecks enthalten ist, und der Wert von achroma_pix ist gleich dem Flächenmaß des achromatischen Bereichs, der in dem Innenbereich des einschreibenden Vierecks enthalten ist.
In dem anschließenden Schritt S1003 wird bestimmt, ob die Bedingung y ≤ P Y1_E erfüllt ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S1003 positiv ist, schreitet der Prozess zum Schritt S1004, und ansonsten schreitet er zum Schritt S1012.
In Schritt S1004 wird bestimmt, ob die Bedingung x ≤ X1_E erfüllt ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S1004 positiv ist, schreitet der Prozess zum Schritt S1005, und ansonsten schreitet er zum Schritt S1011.
In Schritt S1005 wird 1 zu dem Wert von all_pix addiert, und dann schreitet der Prozess zum Schritt S1006. In Schritt S1006 wird bestimmt, ob in dem Prozess das Pixel bei den Koordinaten (x, y) rot ist. Genauer gesagt, wenn sowohl der R-Wert (RXY) minus dem G-Wert (G_XY) als auch der R-Wert (R_XY) minus dem B-Wert (B_XY) größer als null sind (das heißt, wenn R_XY – G_XY > 0 und R_XY – B_XY > 0 gilt), wird bestimmt, dass im Prozess das Pixel bei den Koordinaten (x, y) rot ist.
Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S1006 positiv ist, schreitet der Prozess zum Schritt S1007, und ansonsten schreitet er zum Schritt S1009.
In Schritt S1007 wird 1 zu dem Wert von red_pix addiert, und dann schreitet der Prozess zum Schritt S1008. In Schritt S1008 wird das Pixel bei den Koordinaten, die gleich den Koordinaten des Pixels sind, das verarbeitet wurde und zu dessen x-Koordinate 1 addiert wurde, als ein neues zu verarbeitendes Objekt eingestellt. Danach kehrt der Prozess zum Schritt S1004 zurück.
In Schritt S1009 wird bestimmt, ob im Prozess das Pixel bei den Koordinaten (x, y) achromatisch ist. Genauer gesagt wird bestimmt, ob die Summe aus dem Absoluten des R-Werts (R_XY) minus dem G-Wert (G_XY), dem Absoluten des R-Werts (R_XY) minus dem B-Wert (B_XY) und dem Absoluten des B-Werts (B_XY) minus dem G-Wert (G_XY) kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert (ACHROMA_TH) ist. Wenn in Schritt S1009 erfasst wird, dass die Summe kleiner als der Schwellenwert (ACHROMA_TH) ist, das heißt, wenn abs(R_XY – G_XY) + abs(R_XY – B_XY) + abs(B_XY – G_XY) < (ACHROMA_TH) gilt, wird bestimmt, dass im Prozess das Pixel bei den Koordinaten (x, y) achromatisch ist. Der vorbestimmte Schwellenwert wird auf einen Wert eingestellt, der geeignet zum Bestimmen, ob die Farbe des Pixels dünn ist, ist, und kann als achromatisch erkannt werden.
Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S1009 positiv ist, schreitet der Prozess zum Schritt 1010, und ansonsten schreitet er zum Schritt S1008.
In Schritt S1010 wird 1 zu dem Wert von achroma_pix addiert, und dann schreitet der Prozess zum Schritt S1008.
In Schritt S1011 wird das Pixel bei den Koordinaten, die gleich den Koordinaten des Pixels sind, das verarbeitet wurde und zu dessen y-Koordinate 1 addiert wurde und dessen x-Koordinate auf X1_S eingestellt wurde, als ein neues zu verarbeitendes Objekt eingestellt. Danach kehrt der Prozess zum Schritt S1003 zurück, um den obigen Betrieb zu wiederholen.
In Schritt S1012 wird bestimmt, ob das Verhältnis des Flächenmaßes des achromatischen Bereichs in dem Innenbereich des einschreibenden Vierecks (im Folgenden als „Achromatikbereichsflächenmaß” bezeichnet) zu dem Gesamtflächenmaß des einschreibenden Vierecks (im Folgenden als „Einschreibungsviereckgesamtflächenmaß” bezeichnet) größer als oder gleich einem vorbestimmten ersten Verhältnis k₁ ist und ob das Verhältnis des Flächenmaßes des roten Bereichs in dem Innenbereich des einschreibenden Vierecks (im Folgenden als „das erste Rotbereichsflächenmaß” bezeichnet) zu dem Einschreibungsviereckgesamtflächenmaß kleiner als oder gleich einem vorbestimmten ersten Verhältnis k₂ ist.
Genauer gesagt wird bestimmt, ob der integrierte Wert von achroma_pix geteilt durch den integrierten Wert von all_pix größer oder gleich k₁ ist und ob der integrierte Wert von red_pix geteilt durch den integrierten Wert von all_pix kleiner oder gleich k₂ ist.
Das erste Verhältnis k₁ wird beliebig im Voraus entsprechend dem Anteil des achromatischen Bereichs des vorhandenen kreisförmigen Straßenzeichens, dessen Umfang rot ist (im Folgenden als „rotes kreisförmiges Straßenzeichen” bezeichnet), eingestellt. Das zweite Verhältnis k₂ wird beliebig im Voraus entsprechend dem Anteil des ersten Rotbereichsflächenmaßes in dem roten kreisförmigen Straßenzeichen eingestellt.
Genauer gesagt wird das erste Verhältnis k₁ auf kleiner als das Verhältnis des Flächenmaßes des achromatischen Bereichs zu dem Einschreibungsviereckgesamtflächenmaß sowohl für das einschreibende Viereck des äußeren Kreises als auch das einschreibende Viereck des inneren Kreises des roten kreisförmigen Straßenzeichens eingestellt. Dieses macht es möglich, die Bestimmung in Schritt S1012 unter Verwendung desselben Werts von k₁ unabhängig davon durchzuführen, ob der Kreiserfassungsprozess den äußeren Kreis oder den inneren Kreis erfasst (siehe 7A und 7B). 7A zeigt ein Beispiel des Innenbereichs des einschreibenden Vierecks E, wenn der Kreiserfassungsprozess den äußeren Kreis des roten kreisförmigen Straßenzeichens erfasst. 7B zeigt ein Beispiel des Innenbereichs des einschreibenden Vierecks E, wenn der Kreiserfassungsprozess den inneren Kreis des roten kreisförmigen Straßenzeichens erfasst.
Da der Anteil des achromatischen Bereichs des roten kreisförmigen Straßenzeichens nahezu konstant ist, ist es möglich, das rote kreisförmige Straßenzeichen auf der Grundlage des Anteils des achromatischen Bereichs innerhalb eines speziellen Abschnitts des roten kreisförmigen Straßenzeichens genau zu erkennen. Allgemein besteht das rote kreisförmige Straßenzeichen aus einem roten Rahmen, einem weißen Hintergrund und einem blauen Zeichen. Der Anteil des weißen Bereichs des Farbschemas des roten kreisförmigen Straßenzeichens ist größer als diejenigen anderer kreisförmiger Straßenzeichen, deren Farbschema aus einem blauen Hintergrund und einem weißen Zeichen besteht. Dementsprechend ist es möglich, auf der Grundlage der Überprüfung, ob das Verhältnis des achromatischen Bereichs größer oder gleich k₁ ist, das rote kreisförmige Straßenzeichen von anderen kreisförmigen Straßenzeichen zu unterscheiden, deren Farbschema aus einem blauen Hintergrund und einem weißen Zeichen aufgebaut ist.
In der obigen Ausführungsform wird das zweite Verhältnis k₂ auf größer als das erste Rotbereichsflächenmaß sowohl für das einschreibende Viereck des äußeren Kreises als auch das einschreibende Viereck des inneren Kreises des roten kreisförmigen Straßenzeichens eingestellt. Dieses macht es möglich, die Bestimmung in Schritt S1012 unter Verwendung desselben Werts von k₂ unabhängig davon durchzuführen, ob der Kreiserfassungsprozess den äußeren Kreis oder den inneren Kreis erfasst (siehe 7A und 7B).
Da der Anteil des roten Bereichs des roten kreisförmigen Straßenzeichens nahezu konstant ist, ist es möglich, das rote kreisförmige Straßenzeichen auf der Grundlage des Anteils des achromatischen Bereichs innerhalb eines speziellen Abschnitts des roten kreisförmigen Straßenzeichens genau zu erkennen. Allgemein ist in dem roten kreisförmigen Straßenzeichen, dessen Farbschema aus einem roten Rahmen, einem weißen Hintergrund und einem blauen Zeichen besteht, der Anteil des roten Rahmens kleiner als derjenige des weißen Hintergrunds. Dementsprechend ist es möglich, das rote kreisförmige Straßenzeichen auf der Grundlage der Überprüfung, ob das Verhältnis des roten Bereichs kleiner oder gleich k₂ ist, genau zu erkennen.
Das rote kreisförmige Straßenzeichen kann ein Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen oder andere reguläre Straßenzeichen sein, deren Farbschema aus einem roten Rahmen und einem weißen Hintergrund besteht, mit der Ausnahme des Einfahrt-verboten-Zeichens.
Wenn gemäß 5 das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S1012 positiv ist, schreitet der Prozess zum Schritt S1013, und ansonsten schreitet er zum Schritt S1013, und ansonsten schreitet er zum Schritt S1014. In Schritt S1013 wird bestimmt, dass eine erste Bedingung erfüllt ist, und dann schreitet der Prozess mit dieser Bestimmung zum Schritt S103. In Schritt S1011 wird bestimmt, dass die erste Bedingung nicht erfüllt ist, und dann schreitet der Prozess mit dieser Bestimmung zum Schritt S103.
Wenn gemäß 4 das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S103 positiv ist, das heißt, wenn bestimmt wird, dass die erste Bedingung erfüllt ist, schreitet der Prozess zum Schritt S104, und ansonsten schreitet er zum Schritt S109.
In Schritt S104 wird ein Zweitbedingungsbestimmungsprozess durchgeführt. Der Zweitbedingungsbestimmungsprozess wird im Folgenden mit Bezug auf das Flussdiagramm der 8 erläutert.
In dem Zweitbedingungsbestimmungsprozess werden die Pixel innerhalb jedes der Bereiche (der Bereiche F, G, H und I in 9), die zwischen dem einschreibenden Viereck und dem umschreibenden Viereck des Kreises, der von dem Kreiserfassungsprozess erfasst wird, vorhanden sind, aufeinanderfolgend in der Reihenfolge von dem Pixel in der oberen linken Ecke zu dem Pixel in der unteren rechten Ecke verarbeitet (siehe den Pfeil in 9). Genauer gesagt werden die Pixel auf jeder horizontalen Linie von dem ganz linken Pixel zu dem ganz rechten Pixel in der Reihenfolge von der obersten Linie zu der untersten Linie verarbeitet. In der folgenden Beschreibung wird der Bereich F angegeben, wenn i = 0 gilt, der Bereich G wird angegeben, wenn i = 1 gilt, der Bereich H wird angegeben, wenn i = 2 gilt, und der Bereich I wird angegeben, wenn i = 3 gilt.
In Schritt S2001 werden die Koordinaten (x_s[0], y_s[0]) des oberen linken Punkts und die Koordinaten (x_e[0], y_e[0]) des unteren rechten Punkts des Bereichs F auf jeweils (0, Y1_S) und (X1_S–1, Y1_E) eingestellt. Die Koordinaten (x_s[1], y_s[1]) des oberen linken Punkts und die Koordinaten (x_e[1], y_e[1]) des unteren rechten Punkts des Bereichs G werden jeweils auf (X1_E+1, Y1_S) und (WIDTH–1, Y1_E) eingestellt. Hier repräsentieren die Buchstaben „WIDTH” die Länge in der x-Achsenrichtung des umschreibenden Vierecks. Die Koordinaten (x_s[2], y_s[2]) des oberen linken Punkts und die Koordinaten (x_e[2], y_e[2]) des unteren rechten Punkts des Bereichs H werden jeweils auf (X1_S, 0) und (X1_E, Y1_S–1) eingestellt. Die Koordinaten (x_s[3], y_s[3]) des oberen linken Punkts und die Koordinaten (x_e[3], y_e[3]) des unteren rechten Punkts des Bereichs I werden jeweils auf (X1_S, Y1_E+1) und (X1_E, HEIGHT–1) eingestellt. Hier repräsentieren die Buchstaben „HEIGHT” die Länge in der y-Achsenrichtung des umschreibenden Vierecks.
In Schritt S2001 wird angenommen, dass in dem Anfangszustand i = 0, x = 0, y = 0 gilt, für die Gesamtanzahl der Pixel in den Bereichen F bis I (all_pix) = 0 gilt und für die Anzahl der roten Pixel in den Bereichen F bis I (red_pix) = 0 gilt. Der Code all_pix ist äquivalent zu dem Gesamtflächenmaß der Bereiche F bis I. Der Code red_pix ist äquivalent zu dem Gesamtflächenmaß der roten Bereiche, die in den Bereichen F bis I enthalten sind.
In dem anschließenden Schritt S2002 wird bestimmt, ob i < 4 gilt. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S2002 positiv ist, schreitet der Prozess zum Schritt S2003, und ansonsten schreitet er zum Schritt S2012.
In Schritt S2003 wird eine Einstellung von x = x_s[i] und y = y_s[i] durchgeführt, und dann schreitet der Prozess zum Schritt S2004. Für den Bereich F wird beispiels weise die Einstellung von x = 0 und y = Y1_S durchgeführt, da (x_s[0], y_s[0]) = (0, Y1_S) gilt.
In Schritt S2004 wird bestimmt, ob y ≤ y_e[i] gilt. Für den Bereich F wird beispielsweise bestimmt, ob y ≤ Y1_E gilt, da y_e[0] = Y1_E gilt. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S2004 positiv ist, schreitet der Prozess zum Schritt S2005, und ansonsten schreitet er zum Schritt S2011.
In Schritt S2005 wird bestimmt, ob x ≤ x_e[i] gilt. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S2005 positiv ist, schreitet der Prozess zum Schritt S2006, und ansonsten schreitet er zum Schritt S2010. Für den Bereich F wird beispielsweise in Schritt 2005 bestimmt, ob x ≤ X1_S–1 gilt, da x_e[0] = X1_S–1 gilt.
In Schritt S2006 wird der Wert von all_pix um 1 inkrementiert, und dann schreitet der Prozess zum Schritt S2007. In Schritt S2007 wird bestimmt, ob im Prozess das Pixel bei den Koordinaten (x, y) rot ist. Genauer gesagt wird, wenn sowohl der R-Wert (R_XY) minus dem G-Wert (G_XY) als auch der R-Wert (R_XY) minus dem B-Wert (B_XY) größer als null sind (das heißt, wenn R_XY – G_XY > 0 und R_XY – B_XY > 0 gilt), bestimmt, dass im Prozess das Pixel bei den Koordinaten (x, y) rot ist.
Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S2007 positiv ist, schreitet der Prozess zum Schritt S2008, und ansonsten schreitet, er zum Schritt S2009.
In Schritt S2008 wird 1 zu dem Wert von red_pix addiert, und dann schreitet der Prozess zum Schritt S2009. In Schritt S2009 wird das Pixel bei den Koordinaten, die gleich den Koordinaten des Pixels sind, das verarbeitet wurde und zu dessen x-Koordinate 1 addiert wurde, anschließend als ein neues zu verarbeitendes Objekt eingestellt.
In Schritt S2010 wird das Pixel bei den Koordinaten, die gleich den Koordinaten des Pixels sind, das verarbeitet wurde und zu dessen y-Koordinate 1 hinzuaddiert wurde und dessen x-Koordinate auf x_s[i] eingestellt wurde, als ein neues zu verarbeitendes Objekt eingestellt. Danach kehrt der Prozess zum Schritt S2004 zurück, um den obigen Betrieb zu wiederholen.
In Schritt S2011 wird 1 zu dem Wert von i addiert, um den zu verarbeitenden Bereich zu ändern, und dann kehrt der Prozess zum Schritt S2002 zurück, um den obigen Betrieb zu wiederholen. Wenn beispielsweise der Bereich, der ein zu verarbeitendes Objekt war, der Bereich F ist, wird der Wert von i von 0 in 1 geändert, um den Bereich G als ein zu verarbeitendes Objekt einzustellen.
In Schritt S2012 wird bestimmt, ob das Verhältnis des Gesamtflächenmaßes der roten Bereiche der Bereiche F bis I (im Folgenden als „das zweite Rotbereichsflächenmaß” bezeichnet) zudem Gesamtflächenmaß der Bereiche F bis I (als „das erste vorbestimmte Bereichsgesamtflächenmaß” bezeichnet) größer oder gleich einem dritten Verhältnis k₃ ist.
Genauer gesagt wird bestimmt, ob der integrierte Wert von red_pix geteilt durch den integrierten Wert von all_pix größer oder gleich k₃ ist. Das dritte Verhältnis k₃ wird beliebig im Voraus entsprechend dem Anteil des roten Bereichs des vorhandenen roten kreisförmigen Straßenzeichens eingestellt.
Genauer gesagt wird das dritte Verhältnis k₃ auf kleiner als das Verhältnis des zweiten Rotbereichsflächenmaßes zu dem ersten vorbestimmten Bereichsgesamtflächenmaß in den Bereichen F bis I, die zwischen dem einschreibenden Viereck und dem umschreibenden Viereck des äußeren Kreises des vorhandenen roten kreisförmigen Straßenzeichens vorhanden sind, eingestellt. Wenn dementsprechend der Kreiserfassungsprozess den äußeren Kreis erfasst, kann die Bestimmung in Schritt S2012 unter Verwendung des Werts des dritten Verhältnisses k₃ durchgeführt werden (siehe 10). 10 ist ein Diagramm, das schematisch ein Beispiel der Bereiche zeigt, die zwischen dem einschreibenden Viereck E und dem umschreibenden Viereck J des äußeren Kreises des roten kreisförmigen Straßenzeichens, das von dem Kreiserfassungsprozess erfasst wird, vorhanden sind. Die Bereiche, die in 10 durch von gestrichelten Linien umgeben sind, sind die Bereiche F bis I.
Wenn gemäß 8 das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S2012 positiv ist, schreitet der Prozess zum Schritt S2013, und ansonsten schreitet er zum Schritt S2014. In Schritt S2013 wird bestimmt, dass eine zweite Bedingung erfüllt ist, und dann schreitet der Prozess mit dieser Bestimmung zum Schritt S105. In Schritt S2014 wird bestimmt, dass die zweite Bedingung erfüllt ist, und dann schreitet der Prozess mit dieser Bestimmung zum Schritt S105.
Diese Ausführungsform ist ausgelegt, zu bestimmen, dass die zweite Bedingung erfüllt ist, wenn das Verhältnis des Gesamtflächenmaßes der roten Bereiche der Bereiche F bis I zu dem Gesamtflächenmaß der Bereiche F bis I größer oder gleich dem dritten Verhältnis k₃ ist. Diese Ausführungsform kann jedoch modifiziert sein, zu bestimmen, dass die zweite Bedingung erfüllt ist, wenn das Verhältnis des Flächenmaßes des roten Bereichs zu dem Flächenmaß des gesamten Bereichs größer oder gleich dem dritten Verhältnis k₃ für mindestens einige der Bereiche F bis I ist. Diese Ausführungsform kann beispielsweise modifiziert sein, zu bestimmen, dass die zweite Bedingung erfüllt ist, wenn das Verhältnis des Flächenmaßes des roten Bereichs zu dem Flächenmaß des gesamten Bereichs größer oder gleich dem dritten Verhältnis k₃ für drei oder mehr der Bereiche F bis I ist.
Wenn gemäß 4 das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S105 positiv ist, das heißt, wenn der Zweitbedingungsbestimmungsprozess bestimmt, dass die zweite Bedingung erfüllt ist, schreitet der Prozess zum Schritt S108, und ansonsten schreitet er zum Schritt S106.
In Schritt S106 wird ein Drittbestimmungsprozess durchgeführt. Der Drittbestimmungsprozess wird im Folgenden mit Bezug auf das Diagramm der 11 erläutert.
In dem Drittbedingungsbestimmungsprozess werden die Pixel innerhalb jedes der Bereiche (der Bereiche K, L, M und N in 12), die zwischen dem einschreibenden Viereck und dem umschreibenden Viereck des Kreises, der von dem Kreiserfassungsprozess erfasst wird, vorhanden sind, aufeinanderfolgend in der Reihenfolge von dem Pixel in der oberen linken Ecke zu dem Pixel in der unteren rechten Ecke verarbeitet. Genauer gesagt werden die Pixel in jeder horizontalen Linie von dem ganz linken Pixel zu dem ganz rechten Pixel in der Reihenfolge von der obersten Linie zu der untersten Linie verarbeitet (siehe den Pfeil in 12). In der folgenden Beschreibung wird der Bereich K angegeben, wenn i = 0 gilt, der Bereich I wird angegeben, wenn i = 1 gilt, der Bereich M wird angegeben, wenn i = 2 gilt, und der Bereich N wird angegeben, wenn i = 3 gilt.
In Schritt S3001 werden die Koordinaten (x_s[0], y_s[0]) des oberen linken Punkts und die Koordinaten (x_e[0], y_e[0]) des unteren rechten Punkts des Bereichs K jeweils auf (0, 0) und (X1_S–1, Y1_S–1) eingestellt. Die Koordinaten (x_s[1], y_s[1]) des oberen linken Punkts und die Koordinaten (x_e[1], y_e[1]) des unteren rechten Punkts des Bereichs L werden jeweils auf (X1_E+1, 0) und (WIDTH–1, Y1_S–1) eingestellt. Die Koordinaten (x_s[2], y_s[2]) des oberen linken Punkts und die Koordinaten (x_e[2], y_e[2]) des unteren rechten Punkts des Bereichs M werden jeweils auf (0, Y1_E+1) und (X1_S–1, HEIGHT–1) eingestellt. Die Koordinaten (x_s[3], y_s[3]) des oberen linken Punkts und die Koordinaten (x_e[3], y_e[3]) des unteren rechten Punkts des Bereichs N werden jeweils auf (X1_E+1, Y1_E+1) und (WIDTH–1, HEIGHT–1) eingestellt. Hier repräsentieren die Buchstaben „WIDTH” die Länge in der x-Achsenrichtung des umschreibenden Vierecks, und die Buchstaben „HEIGHT” repräsentieren die Länge in der y-Achsenrichtung des umschreibenden Vierecks.
In Schritt S3001 wird angenommen, dass in dem Anfangszustand i = 0, x = 0, y = 0 gilt, für die Gesamtanzahl der Pixel in den Bereichen K bis N (all_pix) = 0 gilt und für die Anzahl der roten Pixel in den Bereichen K bis N (red_pix) = 0 gilt. Der Code all_pix repräsentiert das Gesamtflächenmaß der Bereiche K bis N. Der Code red_pix repräsentiert das Gesamtflächenmaß der roten Bereiche, die in den Bereichen K bis N enthalten sind. Die Bereiche K bis N bilden den Bereich, der zwischen dem einschreibenden Viereck und dem umschreibenden Viereck, aus dem die Bereiche, die von den Seiten des einschreibenden Vierecks und des umschreibenden Vierecks umgeben sind, ausgeschnitten sind, und den Senkrechten, die von den Kanten des einschreibenden Vierecks zu den Seiten des umschreibenden Vierecks gezeichnet sind, vorhanden ist.
Die Inhalte der Schritte S3002 bis S3011 sind dieselben wie diejenigen der Schritte S2002 bis S2011 mit der Ausnahme, dass die Objektbereiche die Bereiche K bis N sind.
In Schritt S2012 wird bestimmt, ob das Verhältnis des Gesamtflächenmaßes der roten Bereiche der Bereiche K bis N (im Folgenden als „drittes Rotbereichsflächenmaß” bezeichnet) zu dem Gesamtflächenmaß der Bereiche K bis N (als „zweites vorbestimmtes Bereichsgesamtflächenmaß” bezeichnet) größer oder gleich einem dritten Verhältnis k₄ ist.
Genauer gesagt ist der integrierte Wert von red_pix geteilt durch den integrierten Wert von all_pix größer oder gleich k₄. Das vierte Verhältnis k₄ wird beliebig im Voraus entsprechend dem Anteil des roten Bereichs in dem vorhandenen roten kreisförmigen Straßenzeichen eingestellt.
Genauer gesagt wird das vierte Verhältnis k₄ auf kleiner als das Verhältnis des dritten Rotbereichsflächenmaßes zu dem zweiten vorbestimmten Bereichsgesamtflächenmaß in den Bereichen F bis I, die zwischen dem einschreibenden Viereck und dem umschreibenden Viereck des äußeren Kreises des roten kreisförmigen Straßenzeichens vorhanden sind, eingestellt. Wenn dementsprechend der Kreiserfassungsprozess den inneren Kreis erfasst, kann die Bestimmung in Schritt S2012 unter Verwendung des Werts der vierten Verhältnisses k₄ durchgeführt werden (siehe 13). 13 ist ein Diagramm, das schematisch ein Beispiel der Bereiche zeigt, die zwischen dem einschreibenden Viereck E und dem umschreibenden Viereck J des inneren Kreises des roten kreisförmigen Straßenzeichens, das von dem Kreiserfassungsprozess erfasst wird, vorhanden sind. Die Bereiche, die durch die gestrichelten Linien in 13 umgeben sind, sind die Bereiche K bis N.
Wenn gemäß 11 das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S3012 positiv ist, schreitet der Prozess zum Schritt S3013, und ansonsten schreitet er zum Schritt S3014. In Schritt S3013 wird bestimmt, dass eine dritte Bedingung erfüllt ist, und dann schreitet der Prozess zum Schritt S107. In Schritt S3014 wird bestimmt, dass die dritte Bedingung nicht erfüllt ist, und dann schreitet der Prozess zum Schritt S107.
Diese Ausführungsform ist ausgelegt, zu bestimmen, dass die dritte Bedingung erfüllt ist, wenn das Verhältnis des Gesamtflächenmaßes der roten Bereiche der Bereiche K bis N zu dem Gesamtflächenmaß der Bereiche F bis I größer oder gleich dem dritten Verhältnis K₄ ist. Diese Ausführungsform kann jedoch modifiziert sein, zu bestimmen, dass die dritte Bedingung erfüllt ist, wenn das Verhältnis des Flächenmaßes des roten Bereichs zu dem Flächenmaß des gesamten Bereichs größer oder gleich dem dritten Verhältnis k₄ für mindestens einige der Bereiche K bis N ist. Diese Ausführungsform kann beispielsweise modifiziert sein, zu bestimmen, dass die dritte Bedingung erfüllt ist, wenn das Verhältnis des Flächenmaßes des roten Bereichs zu dem Flächenmaß des gesamten Bereichs größer oder gleich dem dritten Verhältnis k₄ für drei oder mehr der Bereiche K bis N ist.
Wenn gemäß 4 das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S107 positiv ist, das heißt, wenn der Drittbedingungsbestimmungsprozess bestimmt, dass die dritte Bedingung erfüllt ist, schreitet der Prozess zum Schritt S108, und ansonsten schreitet er zum Schritt S109. In Schritt S108 bestimmt der Zeichenerfassungsabschnitt 22, dass ein Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen erkannt wurde (oder ein Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen vorhanden ist), und dann schreitet der Prozess zum Schritt S5. In Schritt S109 bestimmt der Zeichenerfassungsabschnitt 22, dass kein Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen erkannt wurde (oder kein Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen vorhanden ist), und dann schreitet der Prozess zum Schritt S5.
Diese Ausführungsform ist ausgelegt, den Zweitbedingungsbestimmungsprozess durchzuführen, wenn der Erstbedingungsbestimmungsprozess bestimmt, dass die erste Bedingung erfüllt ist, und den Drittbedingungsbestimmungsprozess durchzuführen, wenn der Zweitbedingungsbestimmungsprozess bestimmt, dass die zweite Bedingung nicht erfüllt ist. Diese Ausführungsform kann jedoch modifiziert sein, den Drittbedingungsbestimmungsprozess durchzuführen, wenn der Erstbedingungsbestimmungsprozess bestimmt, dass die erste Bedingung erfüllt ist, und den Zweitbedingungsbestimmungsprozess durchzuführen, wenn der Drittbedingungsbestimmungsprozess bestimmt, dass die dritte Bedingung nicht erfüllt ist.
Wenn gemäß 3 das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S5 positiv ist, das heißt, wenn der Zeichenerfassungsabschnitt 22 ein Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen erkannt hat, schreitet der Prozess zum Schritt S6, und ansonsten wird dieser Prozess beendet.
In 6 führt der Zeichenidentifizierungsabschnitt 23 einen Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichenidentifizierungsprozess durch. In diesem Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichenidentifizierungsprozess wird ein Bild, das dem Innenbereich des Kreises, der von dem Kreiserfassungsprozess erfasst wird, entspricht, extrahiert, und es wird ein Geschwindigkeitsbegrenzungswert, der in dem Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen angegeben ist, durch Durchführen eines Musterabbildungsverfahrens hinsichtlich dieses extrahierten Bilds erkannt. Zu diesem Zweck speichert die Zeichenerkennungsvorrichtung 2 Beispielbilder von Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen für unterschiedliche Geschwindigkeitsbegrenzungen in einem nichtflüchtigen Speicher wie beispielsweise einem EEPROM. Der Zeichenidentifizierungsabschnitt 23 identifiziert die Beschreibung (beispielsweise den Geschwindigkeitsbegrenzungswert, der in dem Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen angegeben ist) des erkannten Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichens auf der Grundlage einer Ahnlichkeit zwischen den jeweiligen Beispielbildern und dem extrahierten Bild.
Es können verschiedene Algorithmen für die Musterabbildung verwendet werden. Die Musterabbildung kann beispielsweise unter Verwendung von Mustern, die durch Maschinenlernen an Beispielbildern der Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen für unterschiedliche Geschwindigkeitsbegrenzungen formuliert werden, durchgeführt werden. Außerdem können verschiedene Verfahren zum Berechnen eines Musterabbildungsverhältnisses verwendet werden. Die Musterabbildung kann für ein Bild, das dem Bereich entspricht, der in dem umschreibenden Viereck des Kreises, der von dem Kreisertassungsprozess erfasst wird, enthalten ist, anstatt für das Bild, das dem Innenbereich des Kreises entspricht, durchgeführt werden.
Nachdem die Beschreibung des Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichens von dem Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichenidentifizierungsprozess identifiziert wurde, führt die Straßenzeichenerkennungsvorrichtung 2 verschiedene Prozesse entsprechend der identifizierten Beschreibung des Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichens durch. Es kann beispielsweise ein Piktogrammbild oder ein Text, der die Beschreibung des identifizierten Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichens zeigt, auf der Anzeige 3 angezeigt werden, oder es kann eine Sprachführung, die die Beschreibung des identifizierten Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichens angibt, von dem Lautsprecher 4 ausgegeben werden, oder es kann das Anzeigemittel 5 entsprechend der Beschreibung des identifizierten Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichens leuchten oder blinken. Außerdem kann die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs durch Bewirken, dass die Motor-ECU 6 die Antriebskraft des Motors verringert, oder Bewirken, dass die Brems-ECU 7 die Bremskraft erhöht, beim Erfassen auf der Grundlage des Sensorsignals von einem nicht gezeigten Geschwindigkeitssensor, dass die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs die Geschwindigkeitsbegrenzung um einen vorbestimmten Wert überschreitet, verringert werden.
Gemäß der obigen Struktur ist es möglich, auf zuverlässige Weise ein Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen auf der Grundlage des Anteils des roten oder achromatischen Bereichs, der in dem speziellen Abschnitt, beispielsweise in dem einschreibenden Viereck, oder zwischen dem einschreibenden Viereck und dem umschreibenden Viereck des Kreises, der von dem Kreiserfassungsprozess erfasst wird, vorhanden ist, zu erkennen. Dieses ist möglich, da die Anteile des roten Rahmens, des weißen Hintergrunds und des blauen Zeichens in den Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen für unterschiedliche Geschwindigkeitsbegrenzungswerte nahezu konstant sind.
Außerdem ist es gemäß der obigen Struktur möglich, ein Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen noch zuverlässiger zu erkennen, da die Anzahl der Bedingungen, die verwendet werden, um das Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen zu erkennen, durch Kombinieren des Erstbedingungsbestimmungsprozesses mit dem Zweitbedingungs- oder Drittbedingungsbestimmungsprozess erhöht werden kann.
Außerdem kann gemäß der obigen Struktur, die es ermöglicht, ein Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen zu erkennen, wenn mindestens ein Kreis erfasst wird, das Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen sogar dann zuverlässig erkannt werden, wenn nur einer der beiden Kreise erfasst werden kann.
Die obige Ausführungsform ist ausgelegt, ein Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen zu erkennen und die Beschreibung des Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichens zu identifiziere. Die obige Ausführungsform kann jedoch modifiziert sein, ein anderes rotes kreisförmiges Straßenzeichen als das Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen zu erkennen und die Beschreibung dieses roten kreisförmigen Straßenzeichens zu identifizieren. In diesem Fall können die Werte der Verhältnisse k₁ bis k₄ in Abhängigkeit von den Beschreibungen der zu identifizierenden roten kreisförmigen Straßenzeichen geändert werden. Außerdem können die Beispielbilder und Muster, die für die Musterabbildung zu verwenden sind, in Abhängigkeit von den Beschreibungen der zu identifizierenden roten kreisförmigen Straßenzeichen modifiziert werden.
Weiterhin kann die obige Ausführungsform modifiziert sein, ein anderes kreisförmiges Straßenzeichen als das rote kreisförmige Straßenzeichen zu erkennen und die Beschreibung dieses kreisförmigen Straßenzeichens zu identifizieren. In diesem Fall können die Werte der Verhältnisse k₃ bis k₄ in Abhängigkeit von den Beschreibungen der zu identifizierenden kreisförmigen Straßenzeichen geändert werden. Außerdem können die Beispielbilder und Muster, die für die Musterabbildung zu verwenden sind, in Abhängigkeit von den Beschreibungen der zu identifizierenden kreisförmigen Straßenzeichen modifiziert werden.
Die obige Ausführungsform ist ausgelegt, ein kreisförmiges Straßenzeichen auf der Grundlage des Anteils eines Bereichs der speziellen Farbe (beispielsweise Rot) oder eines Bereichs eines speziellen Chromas (beispielsweise achromatisch) innerhalb eines speziellen Abschnitts des Zeichens zu erkennen. Die obige Ausführungsform kann jedoch modifiziert sein, ein kreisförmiges Straßenzeichen auf der Grundlage des Anteils eines Bereichs einer speziellen Luminanz zu erkennen. In diesem Fall kann beispielsweise die obige Ausführungsform ausgelegt sein, die Luminanz eines roten Bereichs und die Luminanz eines weißen Bereichs für jedes von verschiedenen Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen im Voraus zu erlangen und eines der Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichen auf der Grundlage der Anteile eines Bereichs, der eine Luminanz aufweist, die dem roten Bereich entspricht, und eines Bereichs, der eine Luminanz aufweist, die dem weißen Bereich entspricht, innerhalb des speziellen Abschnitts des Geschwindigkeitsbegrenzungsstraßenzeichens zu erkennen. In diesem Fall kann eine monochrome Kamera anstelle der Farbkamera 1 verwendet werden.
Die oben erläuterten bevorzugten Ausführungsformen sind beispielhaft für die Erfindung der vorliegenden Anmeldung, die allein durch die beigefügten Ansprüche beschrieben wird. Man beachte, dass Modifikationen der bevorzugten Ausführungsformen für den Fachmann denkbar sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2011-1105 [0001]
JP 11-203458 [0003]

Claims

Bilderkennungsvorrichtung, die aufweist: einen Kreiserfassungsabschnitt zum Erfassen eines Kreises aus einem Bild vor einem Fahrzeug, das von einer Bildaufnahmevorrichtung, die an dem Fahrzeug montiert ist, aufgenommen wird; und eine Straßenzeichenerkennungseinrichtung zum Erkennen eines kreisförmigen Straßenzeichens auf der Grundlage eines Farbschemas eines Anteilsbestimmungsbereichs, der aus mindestens einem aus einem Innenbereich eines einschreibenden Vierecks des Kreises, der von Kreiserfassungsabschnitt erfasst wird, und einem vorbestimmten Bereich, der zwischen dem einschreibenden Viereck und einem umschreibenden Viereck des Kreises vorhanden ist, ausgebildet wird.
Bilderkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Straßenzeichenerkennungseinrichtung ausgelegt ist, das kreisförmige Straßenzeichen auf der Grundlage mindestens eines aus einem Anteil eines Bereichs einer speziellen Farbe, eines Bereichs eines speziellen Chromas und eines Bereichs einer speziellen Luminanz in dem Anteilsbestimmungsbereichs zu erkennen.
Bilderkennungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Kreiserfassungsabschnitt ausgelegt ist, einen Kreis aus einem Farbbild vor dem Fahrzeug, das von einer Farbkamera, die als die Bildaufnahmevorrichtung montiert ist, aufgenommen wird, zu erfassen und die Straßenzeichenerkennungseinrichtung ausgelegt ist, das kreisförmige Straßenzeichen auf der Grundlage mindestens eines aus dem Anteil des Bereichs der speziellen Farbe und dem Anteil des Bereichs des speziellen Chromas in dem Anteilsbestimmungsbereich zu erkennen.
Bilderkennungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Straßenzeichenerkennungseinrichtung ausgelegt ist, das kreisförmige Straßenzeichen als ein rotes kreisförmiges Straßenzeichen, dessen Umfang rot ist, auf der Grundlage mindestens eines aus dem Anteil des Bereichs der speziellen Farbe und dem Anteil des Bereichs des speziellen Chromas in dem Anteilsbestimmungsbereich zu erkennen.
Bilderkennungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Straßenzeichenerkennungseinrichtung ausgelegt ist, das rote kreisförmige Straßenzeichen auf der Grundlage eines Anteils eines achromatischen Bereichs, der in dem Innenbereich des einschreibenden Vierecks enthalten ist, zu erkennen.
Bilderkennungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Straßenzeichenerkennungseinrichtung ausgelegt ist, das rote kreisförmige Straßenzeichen auf der Grundlage dessen, dass der Anteil des achromatischen Bereichs, der in dem Innenbereich des einschreibenden Vierecks enthalten ist, größer als ein vorbestimmter erster Anteil ist, zu erkennen.
Bilderkennungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Straßenzeichenerkennungseinrichtung ausgelegt ist, das rote kreisförmige Straßenzeichen auf der Grundlage eines Anteils eines roten Bereichs, der in dem Innenbereich des einschreibenden Vierecks enthalten ist, zu erkennen.
Bilderkennungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Straßenzeichenerkennungseinrichtung ausgelegt ist, das rote kreisförmige Straßenzeichen auf der Grundlage dessen zu erkennen, dass der Anteil des roten Bereichs, der in dem Innenbereich des einschreibenden Vierecks enthalten ist, größer als ein vorbestimmter zweiter Anteil ist.
Bilderkennungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Straßenzeichenerkennungseinrichtung ausgelegt ist, das rote kreisförmige Straßenzeichen auf der Grundlage eines Anteils des roten Bereichs, der in dem vorbestimmten Bereich enthalten ist, der zwischen dem einschreibenden Viereck und dem umschreibenden Viereck vorhanden ist, zu erkennen.
Bilderkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, die außerdem einen Beschreibungsidentifizierungsabschnitt aufweist, der ausgelegt ist, eine Musterabbildung hinsichtlich eines Bilds, das einem aus einem vorbestimmten Bereich, der den Kreis enthält, und einem Innenbereich des Kreises entspricht, durchzuführen, um eine Beschreibung des kreisförmigen Straßenzeichens, das von der Straßenzeichenerkennungseinrichtung erkannt wird, zu identifizieren.