JP4222411B2 - 消失点検出システム、消失点検出方法および消失点検出用プログラム - Google Patents
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Description
画像から直線を検出する直線検出手段と、
前記画像内において、複数の直線がその上を通過する点又は複数の直線がその近傍を通過する点に関して、直線の角度のばらつき具合の評価値を算出する手段と、
前記複数の直線がその上を通過するか又はその近傍を通過する点に対応して導出された直線の角度のばらつき具合の評価値を、消失点らしさの指標として用い、直線の角度のばらつき具合の評価値が、他の点に関して導出された直線の角度のばらつき具合の評価値に比べて相対的に大きい値の点を、消失点として検出する手段と、
を備えている。
画像から直線を検出する直線検出手段と、
前記画像の少なくとも一部を含む空間内の各点について、該点又は該点の周囲の所定の範囲内を通過する直線の角度が、相対的に広い範囲に疎に分布している場合に、より大きな値をとる直線角度ばらつき評価値を付与する直線角度ばらつき評価値付与手段と、
前記直線角度ばらつき評価値が、他と比べて相対的に大きな値をとる点を、消失点として、検出する消失点検出手段と、
を備えている。
画像から直線を検出し、検出された各前記直線について、直線としての確信度が付与する直線検出手段と、
前記画像の少なくとも一部を含む空間内の各点について、当該点又は当該点周囲の所定の範囲内を通過する直線の角度が、相対的に広い範囲に疎に分布している場合に、より大きな値をとる直線角度ばらつき評価値を付与する直線角度ばらつき評価値付与手段と、
前記画像の少なくとも一部を含む空間内の各点について、当該点又は当該点周囲の所定の範囲内を通過する直線の確信度に基づき、相対的に直線が多数通過している場合に、より、大きな値をとる消失点評価値を付与する消失点評価値付与手段と、
前記消失点評価値が相対的に大きな値をとる点を消失点として検出する消失点検出手段と、を備え、前記消失点評価値の算出に際して、前記直線角度ばらつき評価値を考慮する。
画像から直線を検出する工程と、
前記画像内において、複数の直線がその上を通過する点又は複数の直線がその近傍を通過する点に関して、直線の角度のばらつき具合の評価値を算出する工程と、
前記複数の直線がその上を通過するか又はその近傍を通過する前記点のうち、前記点に対応して導出された直線の角度のばらつき具合の評価値が、他の点に関して導出された直線の角度のばらつき具合の評価値に比べて相対的に大きい点を、消失点として検出する工程と、を含む。
画像から直線を検出する工程と、
前記画像の少なくとも一部を含む空間内の各点について、当該点又は当該点周囲の所定の範囲内を通過する直線の角度が、相対的に広い範囲に疎に分布している場合に、より大きな値をとる直線角度ばらつき評価値を付与する工程と、
前記直線角度ばらつき評価値が相対的に大きな値をとる点を消失点として検出する工程と、を含む。
画像から直線を、直線としての確信度とともに検出する工程と、
前記画像の少なくとも一部を含む空間内の各点について、当該点又は当該点周囲の所定の範囲内を通過する直線の角度が、相対的に広い範囲に疎に分布している場合に、より大きな値をとる直線角度ばらつき評価値を付与する工程と、
前記画像の少なくとも一部を含む空間内の各点について、当該点又は当該点周囲の所定の範囲内を通過する直線の確信度に基づき、相対的に直線が多数通過している場合に、より大きな値をとる消失点評価値を付与する工程と、
前記消失点評価値が相対的に大きな値をとる点を消失点として検出する工程と、
を含み、前記消失点評価値の算出に際して前記直線角度ばらつき評価値を考慮する。
画像から直線を検出する処理と、
前記画像内において、複数の直線がその上を通過する点又は複数の直線がその近傍を通過する点に関して、直線の角度のばらつき具合の評価値を算出する処理と、
前記複数の直線がその上を通過するか又はその近傍を通過する点に対応して導出された直線の角度のばらつき具合の評価値を、消失点らしさの指標として用い、直線の角度のばらつき具合の評価値が、他の点に関して導出された直線の角度のばらつき具合の評価値に比べて相対的に大きい値の点を、消失点として検出する処理と、をコンピュータに実行させるプログラムよりなる。
画像から直線を検出する直線検出処理と、
前記画像の少なくとも一部を含む空間内の各点について、当該点又は当該点周囲の所定の範囲内を通過する直線の角度が、相対的に広い範囲に疎に分布している場合に、より大きな値をとる直線角度ばらつき評価値を付与する直線角度ばらつき評価値付与処理と、
前記直線角度ばらつき評価値が相対的に大きな値をとる点を消失点として検出する消失点検出処理と、をコンピュータに実行させるプログラムよりなる。
画像から直線を、直線としての確信度とともに検出する直線検出処理と、
前記画像の少なくとも一部を含む空間内の各点について、当該点又は当該点周囲の所定の範囲内を通過する直線の角度が、相対的に広い範囲に疎に分布している場合に、より大きな値をとる直線角度ばらつき評価値を付与する直線角度ばらつき評価値付与処理と、
前記画像の少なくとも一部を含む空間内の各点について、当該点又は当該点周囲の所定の範囲内を通過する直線の確信度に基づき、相対的に直線が多数通過している場合に、より大きな値をとる消失点評価値を付与し、前記消失点評価値の算出に際して前記直線角度ばらつき評価値を考慮する消失点評価値付与処理と、
前記消失点評価値が相対的に大きな値をとる点を消失点として検出する消失点検出処理と、をコンピュータに実行させるプログラムよりなる。
直線投票空間内の各点について、
(a)当該点又は当該点周囲の所定の範囲を通過する直線に関する情報と、
(b)直線角度ばらつき評価値と、
から、当該点の消失点らしさ具合を評価した評価値(以下、「消失点評価値」という)を、直線投票空間内の各点に付与する。
図4、図5は、本発明を実施した一具体例(一実施例)を説明する図である。図4は、車載カメラから前方の道路を撮影した画像である。すなわち、図5(A)の車両510に搭載したカメラ520から道路を撮影した道路画像410から走行レーンを表す白線412や道路端413等のエッジ部分をHough変換により直線として検出し、それらのなす消失点を検出する。なお、図5(A)において、ピッチ角θは自車両510と道路面530との間の角度である(ピッチ角θについては後述する)。図5(B)は、図5(A)の車両510に搭載したカメラ520のカメラ光軸521とカメラ画像面522、焦点、焦点距離の関係(光学系)を模式的に示したものである(図5(B)は後に説明される)。
・・・(1)
又は、αkの重み付き分散
・・・(2)
などの分散値や、これらの平方根をとった標準偏差、又はαkの最大値と最小値の差
・・・(3)
等として算出することが出来る。
本実施例は、図4に示した道路画像410(車載カメラから前方道路を撮像した画像)から走行レーンを表す白線412や道路端413等のエッジ部分をHough変換により直線として検出してそれらのなす消失点を検出する。
110、610、1110、1310 画像入力装置
120、620、1120、1320 直線検出手段
130、630、1130、1330 消失点検出手段
131、631、1132、1332 直線角度ばらつき評価値付与手段
132、632、1133、1333 消失点評価値付与手段
133、633、1134、1334 消失点決定手段
140、640、1140、1340 消失点出力手段
210、220、1500、1900、2000 画像
211、221、1510、1910、2010 消失点
212、222、1540、1640、1920 直線
410 道路画像
411 道路面
412 白線
413 道路端
510 自車両
520 カメラ
521 カメラ光軸
522 カメラ画像面
530 道路面
540 ピッチ角
634、1131、1331 直線投票手段
635 消失点評価値算出手段
710、1410 エッジ点検出手段
711、1411 3x3ソーベルフィルタ手段
712、1412 エッジ強度計算手段
713、1413 エッジ強度閾値処理手段
714、1414 エッジ点出力手段
720、1420 Hough変換手段
730、1430 直線出力手段
721、1421 Hough空間投票手段
722、1422 Hough空間平滑化手段
723、1423 Hough空間ピーク検出手段
801 x方向勾配カーネル
802 y方向勾配カーネル
910、1500 直線投票空間
1520、1620 消失点右下領域
1530、1630 消失点左下領域
1610 当該点
1810 主制御部
1820 画像入力部
1821 エッジ点検出部
1822 線分検出部
1823 線分選別部
1830 消失点推定部
1930 両端点と消失点がなす三角形
2020 不適切な線分
Claims (27)
- 画像から直線を検出する直線検出手段を備えた消失点検出システムであって、
前記画像の少なくとも一部を含む空間内の各点について、該点又は該点の周囲の所定の範囲内を通過する直線が基準となる線となす角度(以下、「直線の角度」という)が、相対的に広い範囲に疎に分布している場合に、より大きな値をとる直線角度ばらつき評価値を付与する直線角度ばらつき評価値付与手段と、
前記直線角度ばらつき評価値を消失点評価値とし、前記消失点評価値が他と比べて相対的に大きな値をとる点を、消失点として、検出する消失点検出手段と、
を備えた、ことを特徴とする消失点検出システム。 - 前記画像の少なくとも一部を含む空間内の各点について、該点又は該点周囲の所定の範囲内において直線が相対的に多数通過している場合に、該点での前記消失点評価値をより大きい値に変更する消失点評価値付与手段を、
さらに備えた、ことを特徴とする請求項1に記載の消失点検出システム。 - 前記直線検出手段は、Hough変換により直線を検出し、
前記消失点評価値付与手段は、該点又は該点周囲の所定の範囲内における前記Hough変換での投票値の加算値がより大きい場合に、該点又は該点周囲の所定の範囲内で相対的により多くの直線が通過しているとする、ことを特徴とする請求項2に記載の消失点検出システム。 - 前記消失点検出手段において、前記Hough変換において検出された各直線の軌跡上の点に対応する直線投票空間の点に、前記各直線のHough変換での投票値を投票し、直線投票空間の各点について、当該点又はその近傍の点に関しての前記投票値と前記直線角度ばらつき評価値との演算により、消失点評価値を算出する、ことを特徴とする請求項3記載の消失点検出システム。
- 前記直線角度ばらつき評価値として前記直線の角度の統計値が用いられ、
前記直線の角度の統計値は、前記直線の角度の分散と標準偏差、最大値と最小値の差と比のうちの少なくとも1つを含む、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載の消失点検出システム。 - 前記直線角度ばらつき評価値として、該点の右下領域と左下領域との間で、前記領域内を通過する直線の数、又は、前記領域内での直線数を表す前記領域内での前記Hough変換での投票値の加算値の、偏りが少ない場合に、大となる値を用いる、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載の消失点検出システム。
- 前記画像は、車両に搭載されたカメラより得られる画像データであり、
前記消失点として、走行レーンを表す白線及び/又は道路端のエッジに関する消失点を検出する、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一に記載の消失点検出システム。 - 前記消失点の位置に基づき、前記車両と周辺環境との位置関係として、前記車両の向いている方向と道路面とのピッチ角を算出する、ことを特徴とする請求項7記載の消失点検出システム。
- 焦点距離fが既知のカメラ画像面およびカメラ座標系(x, y)をとり、消失点の座標を(xv, yv)、前記車両と前記道路面とのピッチ角をθとした場合の等式yv=−fcos(θ)より、前記ピッチ角θを算出する、ことを特徴とする請求項8記載の消失点検出システム。
- 画像から直線を検出する工程を含む消失点検出方法であって、
前記画像の少なくとも一部を含む空間内の各点について、該点又は該点周囲の所定の範囲内を通過する直線が基準となる線となす角度(以下、「直線の角度」という)が、相対的に広い範囲に疎に分布している場合に、より大きな値をとる、直線角度ばらつき評価値を付与する工程と、
前記直線角度ばらつき評価値を消失点評価値とし、前記消失点評価値が他と比べて相対的に大きな値をとる点を消失点として検出する消失点検出工程と、
を含む、ことを特徴とする消失点検出方法。 - 前記画像の少なくとも一部を含む空間内の各点について、該点又は該点周囲の所定の範囲内において直線が相対的に多数通過している場合に、該点での前記消失点評価値をより大きい値に変更する消失点評価値付与工程をさらに含む、ことを特徴とする請求項10記載の消失点検出方法。
- 前記画像から直線を検出する工程において、
Hough変換により直線を検出し、
前記消失点評価値付与工程において、該点又は該点周囲の所定の範囲内における前記Hough変換での投票値の加算値がより大きい場合に、該点又は該点周囲の所定の範囲内で相対的により多くの直線が通過しているとする、ことを特徴とする請求項11に記載の消失点検出方法。 - 前記消失点検出工程において、前記Hough変換において検出された各直線の軌跡上の点に対応する直線投票空間の点に、前記各直線のHough変換での投票値を投票し、直線投票空間の各点について、当該点又はその近傍の点に関しての前記消失点投票値と前記直線角度ばらつき評価値との演算により、消失点評価値を算出する、ことを特徴とする請求項12記載の消失点検出方法。
- 前記直線角度ばらつき評価値として、前記直線の角度についての統計値を用い、
前記直線の角度についての統計値は、前記直線の角度の分散と標準偏差、最大値と最小値の差と比、のうちの少なくとも1つを含む、ことを特徴とする請求項10乃至13のいずれか一に記載の消失点検出方法。 - 前記直線角度ばらつき評価値として、該点の右下領域と左下領域との間で、前記領域内を通過する直線の数、又は、前記領域内での直線数を表す前記領域内での前記Hough変換での投票値の加算値の、偏りが少ない場合に、大となる値を用いる、ことを特徴とする請求項10乃至13のいずれか一に記載の消失点検出方法。
- 前記画像として、車両に搭載されたカメラより得られる画像データを用い、
前記消失点として走行レーンを表す白線及び/又は道路端のエッジに関する消失点を検出する、ことを特徴とする請求項10乃至15のいずれか一に記載の消失点検出方法。 - 請求項16に記載の消失点検出方法で求めた前記消失点の位置に基づき、前記車両と周辺環境との位置関係として、前記車両の向いている方向と道路面とのピッチ角を算出する、ことを特徴とする消失点検出方法。
- 焦点距離fが既知のカメラ画像面およびカメラ座標系(x, y)をとり、消失点の座標を(xv, yv)、前記車両と前記道路面とのピッチ角をθとした場合の等式yv=−fcos(θ)より、前記ピッチ角θを算出する、ことを特徴とする請求項17に記載の消失点検出方法。
- 画像から直線を検出する直線検出処理を実行し消失点の検出を行うコンピュータに、
前記画像の少なくとも一部を含む空間内の各点について、該点又は該点周囲の所定の範囲内を通過する直線の角度が基準となる線となす角度(以下、「直線の角度」という)が、相対的に広い範囲に疎に分布している場合に、より大きな値をとる直線角度ばらつき評価値を付与する直線角度ばらつき評価値付与処理と、
前記直線角度ばらつき評価値を消失点評価値とし、前記消失点評価値が他と比べて相対的に大きな値をとる点を消失点として検出する消失点検出処理と、
を実行させるプログラム。 - 前記画像の少なくとも一部を含む空間内の各点について、該点又は該点周囲の所定の範囲内において直線が相対的に多数通過している場合に、該点での前記消失点評価値をより大きい値に変更する消失点評価値付与処理を前記コンピュータに実行させる請求項19記載のプログラム。
- 前記直線検出処理は、Hough変換により直線を検出し、
前記消失点評価値付与処理において、該点又は該点周囲の所定の範囲内における前記Hough変換での投票値の演算値がより大きい場合に、該点又は該点周囲の所定の範囲内で相対的により多くの直線が通過しているとする、ことを特徴とする請求項20に記載のプログラム。 - 前記消失点検出処理において、前記Hough変換において検出された各直線の軌跡上の点に対応する直線投票空間の点に、前記各直線のHough変換での投票値を投票し、直線投票空間の各点について、当該点又はその近傍の点に関しての前記消失点投票値と前記直線角度ばらつき評価値との演算により消失点評価値を算出する、ことを特徴とする請求項21記載のプログラム。
- 前記直線角度ばらつき評価値として前記直線の角度についての統計値を用い、
前記直線の角度についての統計値は、前記直線の角度の、分散と標準偏差、最大値と最小値の差と比、の少なくとも1つを含む、ことを特徴とする請求項19乃至22のいずれか一に記載のプログラム。 - 前記直線角度ばらつき評価値として、該点の右下領域と左下領域との間で、前記領域内を通過する直線の数、又は、前記領域内での直線数を表す前記領域内での前記Hough変換での投票値の加算値の、偏りが少ない場合に、大となる値を用いる、ことを特徴とする請求項19乃至22のいずれか一に記載のプログラム。
- 前記画像として、車両に搭載されたカメラより得られるデータを用い、
前記消失点として走行レーンを表す白線や道路端のエッジに関する消失点を検出する処理を、前記コンピュータに実行させる、ことを特徴とする請求項19乃至22のいずれか一に記載のプログラム。 - 導出された前記消失点の位置に基づき、前記車両と周辺環境との位置関係として、前記車両の向いている方向と道路面とのピッチ角を算出する処理を、前記コンピュータに実行させる、ことを特徴とする請求項25に記載のプログラム。
- 焦点距離fが既知のカメラ画像面およびカメラ座標系(x, y)をとり、消失点の座標を(xv, yv)、前記車両と前記道路面とのピッチ角をθとした場合の等式yv=−fcos(θ)より、前記ピッチ角θを算出する、ことを特徴とする請求項26に記載のプログラム。
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