JP2016018494A - 走行路認識装置 - Google Patents
走行路認識装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016018494A JP2016018494A JP2014142485A JP2014142485A JP2016018494A JP 2016018494 A JP2016018494 A JP 2016018494A JP 2014142485 A JP2014142485 A JP 2014142485A JP 2014142485 A JP2014142485 A JP 2014142485A JP 2016018494 A JP2016018494 A JP 2016018494A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- end line
- image
- boundary
- edge point
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
Description
図14に示すように、この走行路認識装置は、左右にある壁や柱等の物体Bと境界を形成する走行路Rを走行する走行体(図示せず)に搭載され、走行体の走行路Rを含む進行方向前方を撮像する撮像手段(図示せず)を備え、図14に示すように、この撮像手段が撮像した原画像を水平軸及び垂直軸を有した二次元座標平面に走行路の幅方向が水平軸に沿うように対応付けるとともに、この原画像において輝度の変化が所定以上(パラメータ値以上)の画素からなるエッジ点を抽出し、図15に示すように、この抽出したエッジ点E(図では黒点で表す)を示すエッジ点画像において、垂直軸方向に沿って走行路Rの後方から前方に向けて画素を走査し、図16に示すように、最初に存在する輝度変化が所定以上のエッジ点Eを境界点Kとして特定し、図17(a)に示すように、特定された境界点を示す境界点画像を垂直軸に沿う分割線Pを境にして左右に2分割するとともに各分割画像毎に上記特定した境界点Kに基づいて左右の通路端線Tを算出し、図17(b)に示すように、実際の走行路Rに即した通路端線Tを得て、走行路Rを認識している。また、分割線Pに対する左右の通路端線Tの交点のずれから走行方向を認識することも行っている。
尚、画像を表す図において、原画像は実写真で表示し、他のエッジ点画像や境界点画像は、見易くするために所謂ネガポジ反転させ、エッジ点を黒で、それ以外を白で表示した(以下同じ)。
また、これと類似の技術としては、例えば、特開昭63−142478号公報,特開平7−78234号公報等に掲載されたものが挙げられる。これらの技術も、画素の輝度の濃淡値からエッジを検出し、走行路を仕切る白線等を通路端線として抽出するようにしている。
(1)パラメータ値の値を小さくし過ぎると、図18A(b)に示すように、走行路R上にエッジ点Eが所謂ノイズとして残り、これにより、図18B(c)に示すように、境界点K群が走行路R上で抽出され、図18B(d)に示すように、誤った通路端線Tが認識される。
(2)一方、パラメータ値を大きくし過ぎると、図19A(a)に示すように、走行路Rの境界(通路端)がエッジ点Eとして検出できない。これにより、図19B(b)に示すように、境界点K群が壁等の物体B内に存在することになって、図19B(c)に示すように、誤った通路端線Tが認識される。
即ち、一般には、パラメータ値によりこれを調整するが、画像全体で同じ明るさではないため1つのパラメータ値で調整するのは困難であり、複数のパラメータ値を設けてもどの領域にどのようなパラメータ値を設定すべきかの最適値は場面,場面で変化するため、やはり調整するのは困難である。
また、上記(1)に関しては、走行路面にマスクを掛けて消え残り(一定領域の)のエッジ点を消去する(ノイズ除去)という方法が考えられる。しかし、走行路に対して走行体がどの方向を向いているかが分からない状態では、どの領域のエッジ点を除去すれば良いのかが分からない。更に、上記の(2)に関しては、一度消したものを後から復活させるのは不可能である。
本発明は上記の点に鑑みて為されたもので、エッジ点が所謂ノイズとして残っても、このノイズを除去できるようにし、通路端線の精度の向上を図った走行路認識装置を提供することを目的とする。
即ち、実際の走行路においては、照明などの影響で影が生じエッジ検出で境目を正確に検出できない場所も存在する。そのため、境界点特定手段が特定した境界点の多くは実際の走行路の境界に対応しているとすることができても、中には対応関係が合わない境界点も存在するが、本第二の発明は、これを解決することができる。
上記の部分端線判別手段による判断において、走行路の中央が画像の中央と一致する際の判断は出来るが、走行中は必ずしも通路の中央が画像の中央にくるとは限らない。そこで、撮像した画像から通路の中央を検出しなければならないが、この構成により、確実に中央を分割線で特定できるようになる。また、分割線を境にした、左右の通路端線の状態を明確にすることができる。
この場合、上記走行方向指示手段は、上記分割線及び上記左側の通路端線の左交点と、上記分割線及び上記右側の通路端線の右交点との垂直軸方向の座標差によって、直進,左折,右折の何れかの指示をすることができる。
図1及び図2には、本発明の実施の形態に係る走行路認識装置Sを示している。走行路認識装置Sは、図4に示すように、左右にある物体Bと境界を形成する走行路Rを走行する走行体Vに搭載される。走行路Rの左右にある物体Bとは、例えば、建物内の壁,柱,棚,置かれた品物などの立体的なもの、走行路Rと区別できる例えば白線のような平面的なものを含む。
また、図1に示すように、走行体Vは、走行・停止・旋回指示等を行うAGV制御部2、AGV制御部からの指示により走行体Vを走行させる駆動ユニット3を備えている。この走行体Vの走行においては、撮像手段1の撮像に基づいて走行路認識装置SからAGV制御部2を介してリアルタイム(実時間)で走行方向指示を送出し、駆動ユニット3により駆動する。
P02|
境界点K群は、各X座標ごとのY座標値(640個の数値)として保持されているので、図9(a)に示すように、仕切線Gによる分割はX軸方向に行う。境界点K群をパラメータで指定された数に仕切線Gで均等に分割する。この数は多い方が良いが、多くし過ぎると、この後の処理時間が多くなり、また、分割された1つの境界点K群内の境界点Kの数が少なくなるため下記の最小二乗法による直線の生成が不正確になる。実施の形態では、仕切線Gで10個(n=10)の部分空間Hに分割する。部分端線算出手段16は、各部分空間Hにおいて、各境界点Kに基づいて最小二乗法を用いて部分端線Taを作成する。最小二乗法とは、各境界点K群からのY軸の値との差の二乗が最小になる直線(Y=aX+b)を求める方法で、下記の式1及び式2からa、bを求める。
具体的には、
(ア)分割線Pの左側の通路端線Tは左下がり(aの値が負)、右側は右下がり(aの値が正)という特徴に合致するものは適合とし、これに反するものは不適合として削除する。
(イ)残った適合の部分端線Taについて、分割した左右の傾き(aの値)の平均値を求め、その平均値より傾きが一定範囲のものは適合とし、一定以上異なるものは不適合として削除する。
(ウ)残った適合の部分端線Taについて、高さ(bの値)の平均値を求め、その平均値より高さが一定範囲のものは適合とし、一定以上異なるものは不適合として削除する。
この場合、(イ)(ウ)については、正しい部分端線Taの方が誤った部分端線Taよりも多いことを想定しており、処理としては、(ア)→(イ)→(ウ)の手順で行う。尚、全ての部分端線Taが不適合となった場合は、境界点Kは一切消去しないで終了する。図9(a)の例では、部分端線Ta(1,2,3,4,5,6,7,8)が適合するものとして選択され、他は不適合として削除される。
撮像手段1が走行体Vの走行路Rを含む進行方向前方を撮像すると、この撮像手段1が撮像した原画像は、図4に示すように、その画素が行列状に配列され、水平軸及び垂直軸を有した二次元座標平面に走行路Rの幅方向が水平軸に沿うように展開される。この状態で、図5に示すように、エッジ点抽出手段10により、輝度変化が所定以上の画素からなるエッジ点Eが抽出され、エッジ点画像生成手段11がエッジ点抽出手段10が抽出したエッジ点Eを示すエッジ点画像を生成する。
次に、図12に示すフローチャートも用い、エッジ点カウント手段12が、図6及び図7に示すように、エッジ点画像を所定の画素数からなる行列状の複数の分割エリアFに分割し(S101)、この各分割エリアF毎のエッジ点Eをカウントする(S102)。それから、エッジ点消去手段13が、各分割エリアFでのエッジ点Eの割合(密度)を算出し、この算出した割合が所定割合以下か否か判別し(S103)、図7に示すように、所定割合以下でないときはそのまま残し(S103No,S104)、所定割合以下の場合には分割エリアFのエッジ点Eを消去する(S103Yes,S105)。この場合、物体Bのあるところは比較的凹凸があることから、この物体Bに対応する分割エリアFはエッジ点Eが多数あってその密度が高く、一方、走行路R上は、平面的で汚れなどに起因するエッジ点Eは僅かであるから、この走行路Rに対応する分割エリアFの密度は低い。そのため、図7に示すように、走行路Rに対応する部位のエッジ点Eがほとんど消去され、ノイズが消去されることになる。
次に、図8に示すように、境界点特定手段14が、エッジ点画像上において、垂直軸方向に沿って走行路Rの後方から前方に向けて画素を走査し最初に存在する輝度変化が所定以上のエッジ点Eを境界点Kとして特定し、境界点画像生成手段15が、境界点特定手段14によって特定された境界点Kを示す境界点画像を生成する。この場合、エッジ点消去手段13により走行路Rに対応する部位のエッジ点Eはほとんど消去されノイズがないことから、最初に存在するエッジ点Eの多くは実際の走行路Rの境界に対応しており、そのため、境界点Kの多くも実際の走行路Rの境界に対応したものが特定される。
それから、図13に示すフローチャートも用い、部分端線算出手段16が、図9(a)に示すように、境界点画像を垂直軸方向に沿う仕切線Gによって複数の部分空間Hに分割し(S201)、各部分空間H毎に特定された境界点Kに基づいて部分端線Taを算出する(S202)。それから、画像分割手段17が画像を垂直軸に沿う分割線Pを境にして左右に2分割する(S203)。この場合、画像分割手段17は、部分空間Hに仕切る各仕切線Gの内、左右の各部分端線Taの中点の値が通路端線Tの傾きに従って変化している度合いの高い仕切線Gを分割線Pとして選択する。これにより、確実に中央を分割線Pで特定できるようになる。また、分割線Pを境にした、左右の通路端線Tの状態を明確にすることができる。
その後、通路端線算出手段19が、図9(a)に示すように、画像分割手段17が分割した各分割画像毎に、境界点特定手段14が特定した境界点Kに基づいて通路端線Tを算出する。特に、通路端線算出手段19は、部分端線判別手段18が適合と判別した部分端線Taの境界点Kに基づいて通路端線Tを算出する。即ち、実際の走行路Rとの対応関係が合う境界点Kにより構成される部分端線Taの境界点Kに基づいて通路端線Tを算出するので、算出される通路端線Tは、実際の走行路Rの境界により一層近似した直線となり、通路端線Tの精度をより一層向上させることができる。
また、走行方向指示手段20は、算出された走行路Rの左右の通路端線Tに基づいて走行体Vが走行すべき方向を指示する。走行方向指示手段20は、分割線P及び左側の通路端線Tの左交点と、分割線P及び右側の通路端線Tの右交点との垂直軸方向の座標差によって、直進,左折,右折の何れかを指示する。図11に示すように、具体的には通路端線Tの傾き,境界点画像の分割線P(中央の線)と左右それぞれの通路端線Tの交点の位置関係からパターンを出した。図の左の列は右の通路端線Tの傾きから走行体Vが走行路Rの左を向いているのがわかる為右折、また、右の列はその反対で左折、中央の列は交点の位置関係から走行体Vの通路に対する方向が読み取れる為、上から直進,左折,右折の走行方向の指示を出す。
V 走行体
B 物体
R 走行路
T 通路端線
Ta 部分端線
E エッジ点
F 分割エリア
K 境界点
G 仕切線
H 部分空間
P 分割線
1 撮像手段
10 エッジ点抽出手段
11 エッジ点画像生成手段
12 エッジ点カウント手段
13 エッジ点消去手段
14 境界点特定手段
15 境界点画像生成手段
16 部分端線算出手段
17 画像分割手段
18 部分端線判別手段
19 通路端線算出手段
20 走行方向指示手段
Claims (7)
- 左右にある物体と境界を形成する走行路を走行する走行体に搭載され、該走行体の走行路を含む進行方向前方を撮像する撮像手段を備え、該撮像手段が撮像し画素が行列状に配列される原画像を水平軸及び垂直軸を有した二次元座標平面に該走行路の幅方向が水平軸に沿うように対応付けるとともに、該原画像に基づいて走行路の左右の境界とする通路端線を算出して走行路を認識する走行路認識装置であって、
上記原画像を構成する画素からなり輝度変化が所定以上になるエッジ点を抽出するエッジ点抽出手段と、該エッジ点抽出手段が抽出したエッジ点を示すエッジ点画像を生成するエッジ点画像生成手段と、該エッジ点画像の垂直軸方向に沿って走行路の後方から前方に向けて画素を走査し最初に存在する輝度変化が所定以上のエッジ点を境界点として特定する境界点特定手段と、該境界点特定手段によって特定された境界点を示す境界点画像を生成する境界点画像生成手段と、該境界点画像を垂直軸に沿う分割線を境にして左右に2分割する画像分割手段と、該画像分割手段が分割した各分割画像毎に上記境界点特定手段が特定した境界点に基づいて通路端線を算出する通路端線算出手段とを備えた走行路認識装置において、
上記エッジ点画像を所定の画素数からなる行列状の複数の分割エリアに分割し該各分割エリア毎のエッジ点をカウントするエッジ点カウント手段と、上記境界点特定手段を機能させる前に上記エッジ点カウント手段がカウントしたカウント値が所定値以下である分割エリアのエッジ点を消去するエッジ点消去手段とを備えたことを特徴とする走行路認識装置。 - 左右にある物体と境界を形成する走行路を走行する走行体に搭載され、該走行体の走行路を含む進行方向前方を撮像する撮像手段を備え、該撮像手段が撮像し画素が行列状に配列される原画像を水平軸及び垂直軸を有した二次元座標平面に該走行路の幅方向が水平軸に沿うように対応付けるとともに、該原画像に基づいて走行路の左右の境界とする通路端線を算出して走行路を認識する走行路認識装置であって、
上記原画像を構成する画素からなり輝度変化が所定以上になるエッジ点を抽出するエッジ点抽出手段と、該エッジ点抽出手段が抽出したエッジ点を示すエッジ点画像を生成するエッジ点画像生成手段と、該エッジ点画像の垂直軸方向に沿って走行路の後方から前方に向けて画素を走査し最初に存在する輝度変化が所定以上のエッジ点を境界点として特定する境界点特定手段と、該境界点特定手段によって特定された境界点を示す境界点画像を生成する境界点画像生成手段と、該境界点画像を垂直軸に沿う分割線を境にして左右に2分割する画像分割手段と、該画像分割手段が分割した各分割画像毎に上記境界点特定手段が特定した境界点に基づいて通路端線を算出する通路端線算出手段とを備えた走行路認識装置において、
上記境界点画像を垂直軸方向に沿う仕切線によって複数の部分空間に分割し該各部分空間毎に上記特定された境界点に基づいて部分端線を算出する部分端線算出手段と、該部分端線算出手段が算出した部分端線が通路端線に係る特性に適合しているか否かを判別する部分端線判別手段とを備え、上記通路端線算出手段は、上記部分端線判別手段が適合と判別した部分端線の境界点に基づいて通路端線を算出することを特徴とする走行路認識装置。 - 上記通路端線に係る特性は、対応する通路端線の傾きの方向であることを特徴とする請求項2記載の走行路認識装置。
- 上記通路端線に係る特性として、各部分端線の傾きの平均値から求められる傾きの所定値範囲値,二次元座標平面上の各部分端線の高さの平均値から求められる高さの所定値範囲値の少なくとも何れかを加味することを特徴とする請求項2または3記載の走行路認識装置。
- 上記画像分割手段は、上記部分空間に仕切る各仕切線の内、左右の各部分端線の中点の値が通路端線の傾きに従って変化している度合いの高い仕切線を分割線として選択することを特徴とする請求項2乃至4何れかに記載の走行路認識装置。
- 上記算出された走行路の左右の通路端線に基づいて上記走行体が走行すべき方向を指示する走行方向指示手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至5何れかに記載の走行路認識装置。
- 上記走行方向指示手段は、上記分割線及び上記左側の通路端線の左交点と、上記分割線及び上記右側の通路端線の右交点との垂直軸方向の座標差によって、直進,左折,右折の何れかの指示をすることを特徴とする請求項1乃至6何れかに記載の走行路認識装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014142485A JP6399485B2 (ja) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | 走行路認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014142485A JP6399485B2 (ja) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | 走行路認識装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016018494A true JP2016018494A (ja) | 2016-02-01 |
JP6399485B2 JP6399485B2 (ja) | 2018-10-03 |
Family
ID=55233644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014142485A Expired - Fee Related JP6399485B2 (ja) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | 走行路認識装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6399485B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110030932A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-07-19 | 广东嘉腾机器人自动化有限公司 | Agv偏移测量方法及agv偏移测量装置 |
CN110214590A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-10 | 重庆市农业科学院 | 蔬菜立体栽培智能物流工作方法 |
CN111708022A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-09-25 | 四川长虹电器股份有限公司 | 毫米波雷达的扫描区域边界的计算方法及装置 |
CN112066880A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-11 | 中铁十四局集团有限公司 | 盾构管片外形尺寸的测量装置、方法和*** |
CN116524450A (zh) * | 2023-06-29 | 2023-08-01 | 广汽埃安新能源汽车股份有限公司 | 一种可行驶空间确定方法及装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006350699A (ja) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Nissan Motor Co Ltd | 画像処理装置及び方法 |
-
2014
- 2014-07-10 JP JP2014142485A patent/JP6399485B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006350699A (ja) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Nissan Motor Co Ltd | 画像処理装置及び方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ZORIG ANAR,外1名: ""タブレットPCを用いた画像処理によるAGVの自動走行制御"", 第75回(平成25年)全国大会講演論文集(2), JPN6018016552, 6 March 2013 (2013-03-06), pages 2 - 595, ISSN: 0003791639 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110030932A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-07-19 | 广东嘉腾机器人自动化有限公司 | Agv偏移测量方法及agv偏移测量装置 |
CN110030932B (zh) * | 2019-05-24 | 2020-12-15 | 广东嘉腾机器人自动化有限公司 | Agv偏移测量方法及agv偏移测量装置 |
CN110214590A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-10 | 重庆市农业科学院 | 蔬菜立体栽培智能物流工作方法 |
CN110214590B (zh) * | 2019-06-21 | 2021-06-25 | 重庆市农业科学院 | 蔬菜立体栽培智能物流工作方法 |
CN111708022A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-09-25 | 四川长虹电器股份有限公司 | 毫米波雷达的扫描区域边界的计算方法及装置 |
CN112066880A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-11 | 中铁十四局集团有限公司 | 盾构管片外形尺寸的测量装置、方法和*** |
CN116524450A (zh) * | 2023-06-29 | 2023-08-01 | 广汽埃安新能源汽车股份有限公司 | 一种可行驶空间确定方法及装置 |
CN116524450B (zh) * | 2023-06-29 | 2023-09-22 | 广汽埃安新能源汽车股份有限公司 | 一种可行驶空间确定方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6399485B2 (ja) | 2018-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210191524A1 (en) | Information processing device and method, program and recording medium for identifying a gesture of a person from captured image data | |
CN110807350B (zh) | 用于面向扫描匹配的视觉slam的***和方法 | |
JP6399485B2 (ja) | 走行路認識装置 | |
US8184859B2 (en) | Road marking recognition apparatus and method | |
US8976999B2 (en) | Vehicle detection apparatus | |
US10331962B2 (en) | Detecting device, detecting method, and program | |
JP6971177B2 (ja) | 区画線認識装置 | |
KR102052833B1 (ko) | 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출 장치 및 방법 | |
CN112947419B (zh) | 避障方法、装置及设备 | |
CN103366155B (zh) | 通畅路径检测中的时间相干性 | |
US9747507B2 (en) | Ground plane detection | |
JP3729025B2 (ja) | 歩行者検知装置 | |
CN102063725A (zh) | 一种基于深度信息的多目标跟踪方法 | |
KR102295183B1 (ko) | Cctv 프로젝션 모델을 이용한 cctv 영상의 객체 추적 방법 | |
CN114779787A (zh) | 栅格地图构建方法、机器人及机器可读存储介质 | |
JP2008035301A (ja) | 移動体追跡装置 | |
JP2005196359A (ja) | 移動物体検出装置、移動物体検出方法及び移動物体検出プログラム | |
JP2017016356A (ja) | 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム | |
CN114219871A (zh) | 一种基于深度图像的障碍物检测方法、装置和移动机器人 | |
CN116261742A (zh) | 信息处理装置及信息处理方法 | |
WO2020175085A1 (ja) | 画像処理装置、及び画像処理方法 | |
JP6539720B1 (ja) | 画像処理装置 | |
CN112924707A (zh) | 利用影像追踪的车辆速度检测装置及方法 | |
US12033285B2 (en) | Object identification device and object identification method | |
US12045997B2 (en) | Distance estimation device and distance estimation method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170522 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170522 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180425 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180515 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180627 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180731 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180827 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6399485 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |