JP5430232B2 - 道路方向認識方法及び装置 - Google Patents
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Description
かかる従来技術の道路方向検出方法は、レーンマークを正確に認識する必要があるため、大量の計算処理を必要とし、高速高価な処理装置が必要となり、しかも、高速の道路方向検出ができない問題がある。
・道路方向認識方法
本発明の道路方向認識方法は、車両前方の撮影角度範囲を複数に分割して複数の方向領域を設定するステップ、前記撮像画像例えば消失線以下の画像部分からレーンマークの候補としての候補レーンマークを抽出するステップ、該抽出した各候補レーンマークが所属する前記方向領域を決定するステップ、前記方向領域毎に、該方向領域に所属する候補レーンマークの合計長さを算出するステップ、前記複数の方向領域のうち前記算出された候補レーンマークの合計長さが最も大きい方向領域の方向を、走行道路の方向として確定するステップ、を備えている。
前記方向領域を決定するステップは、前記候補レーンマークの二つの端点の座標をそれぞれ算出するステップ、前記座標に基づいて該候補レーンマークの傾きを算出するステップ、前記傾きに基づいて前記候補レーンマークが所属する前記方向領域を決定するステップ、を備えている。
本発明の道路方向認識装置は、車両前方の撮影角度範囲を複数に分割して複数の方向領域を設定する方向領域設定部、前記撮像画像例えば消失線以下の画像部分からレーンマークの候補としての候補レーンマークを抽出する候補レーンマーク抽出部、各候補レーンマークが所属する前記方向領域を決定して各候補レーンマークの方向を決定する方向決定部、前記方向領域毎に、方向領域に所属する候補レーンマークの合計長さを算出する合計長さ算出部、前記複数の方向領域のうち前記算出された候補レーンマークの合計長さが最も大きい方向領域の方向を、走行道路の方向として決定する道路方向決定部、を備えている。
前記候補レーンマークの方向を決定する方向決定部は、候補レーンマークの二つの端点の座標をそれぞれ算出する座標算出部、前記座標に基づいて前記候補レーンマークの傾きを算出する傾きを算出部、前記傾きに基づいて前記候補レーンマークが所属する前記方向領域を決定する方向領域決定部を備えている。
又、本発明によれば、レーンマークを正確に認識する必要がないため、計算量を低減し、道路方向の認識速度を向上することができる。
本発明は、図3に示すように、車両に搭載された撮像装置(以下、車載撮像装置という)で撮像された画像中の消失線以下の部分から候補レーンマークを抽出し(ステップS61)、抽出された候補レーンマークに基づき道路方向を算出する(ステップS62)。消失線は、従来のアルゴリズム(例えば、平行線交点などの方法)を利用して画像中の路面と背景の交線を計算したとき、該計算された交線あるいは該交線より若干上の水平線である。
なお、処理量は増えるが撮像画像の全体から候補レーンマークを抽出することもできる。
撮像された画像中の消失線より下の画像部分が主に道路を含む画像領域(道路領域)であり、該道路領域における道路の方向を代表するラインとして、例えばレーンマーク、路肩、ガードレールなどがあり、これらは、道路の全体に沿って設置され、それ自身の長さが非常に大きいという特徴を有している。本発明はこの特徴を用いて、道路領域から候補レーンマーク(レーンマーク、路肩、ガードレールなど)を抽出し、ある方向領域内に存在する候補レーンマークの合計長さが最も長ければ、この方向領域の方向が道路方向を代表するものとする。
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳しく説明する。
図4は本発明の一実施例に係る道路方向認識方法のフローチャートである。図4に示すように、まず、車両に搭載された撮像機で撮像された画像中の方向を例えば3つの方向領域に区画する。すなわち、車両前方1800の撮影角度範囲を複数例えば3つに分割して3つの方向領域を設定する(ステップS100)。本実施例では、図5(A)に示すように、3つの方向領域は、それぞれ画像中の左前側方向領域LFA、正面前方向領域CFA、右前側方向領域RFAであり、左前側方向領域LFAは、方向角0〜60°の方向を含み、正面前方向領域CFAは、方向角60〜120°の方向を含み、右前側方向領域RFAは、方向角120〜180°の方向を含んでいる。
図5(B)は、本発明の一実施例に係る候補レーンマークを示す概略図で、図1の撮影画像に対してエッジ抽出処理を施して得られた図形であり、A,Aを結ぶ直線位置が消失線の位置となる。図5(B)に示す丸付き数字1,2,3の矢印で示す線分は、レーンマーク、路肩、ガードレールなどの候補レーンマークであり、丸付き数字4,5,6の矢印が示す線分は、候補レーンマークではなく、背景妨害線に属する。なお、候補レーンマークの方向を算出の具体方法については図6を用いて後述する。
例えば、図示しないが候補レーンマークC10、C14及びC18が左前側方向領域LFAに位置し、候補レーンマークC20、C24及びC28が正面前方向領域CFAに位置し、候補レーンマークC30、C34及びC38が右前側方向領域RFAに位置すると仮定すれば、左前側方向領域LFAの候補レーンマークの合計長さは3つの候補レーンマークC10、C14及びC18の長さの合計と等しく、正面前方向領域CFAの候補レーンマークの合計長さは3つの候補レーンマークC20、C24及びC28の長さの合計と等しく、右前側方向領域RFAの候補レーンマークの合計長さは3つの候補レーンマークC30、C34及びC38の長さと等しい。
上述の実施例では画像中の方向は3つの方向領域LFA、CFA、RFAに区画されているが、本発明はこれに限られないことは、当業者にとって自明である。本発明の他の実施例では、画像中の方向は、2つ又は4つ以上の方向領域に区画することができる。
次に、算出された各候補レーンマークの座標に基づき、各候補レーンマークの傾きを算出する(ステップS320)。
最後に、算出された各候補レーンマークの傾きに基づいて各候補レーンマークが所属する方向領域を決定し、該方向領域の方向を候補レーンマークの方向とする(ステップS330)。
なお、以上の実施例では撮像機を車載撮像装置として車両前方の画像を取得しているが、本発明はこれに限られないことは、当業者にとって自明である。本発明の他の実施例では、車載撮像装置は、カメラなどであってもよい。
また、候補レーンマークに基づき道路方向を認識するので、レーンマークを正確に認識する必要がなく、計算量を低減し、道路方向の認識速度を向上することが可能となる。
上述の各実施例に係る方法は、ソフトウエア、ハードウエア、又はソフトウエアとハードウエアを組合わせた方法で実現することができる。
方向算出モジュール704は、車載撮像装置701で撮像された画像中の消失線以下の部分から抽出された各候補レーンマークの方向(方向領域)を算出する。合計長さ算出モジュール705は、複数の方向領域LFA,CFA,RFAのそれぞれに属する候補レーンマークの合計長さを方向領域毎に算出する。道路確定モジュール709は、上記複数の方向領域のうち算出された候補レーンマークの合計長さが最も大きい方向領域を、走行道路の方向として確定する。
以上、本発明を実施例に従って説明したが、本発明は実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の変形が可能であり、本発明はこれら変形例にも及ぶものである。
701 車載撮像装置
702 候補レーンマーク抽出部
703 方向領域設定部
704 方向算出モジュール
705 合計長さ算出モジュール
709 道路方向確定モジュール
7041 座標算出モジュール
7043 傾き算出モジュール
7045 方向角算出モジュール
Claims (8)
- 車載撮像装置で撮像された画像より走行道路の方向を検出する道路方向認識方法において、
車両前方の撮影角度範囲を複数に分割して複数の方向領域を設定するステップ、
前記撮像画像からレーンマークの候補としての候補レーンマークを抽出するステップ、
該抽出した各候補レーンマークが所属する前記方向領域を決定するステップ、
前記方向領域毎に、該方向領域に所属する候補レーンマークの合計長さを算出するステップ、
前記複数の方向領域のうち前記算出された候補レーンマークの合計長さが最も大きい方向領域の方向を、走行道路の方向として確定するステップ、
を備えたことを特徴とする道路方向認識方法。 - 消失線以下の画像部分から前記レーンマークの候補を抽出する、
ことを特徴とする請求項1記載の道路方向認識方法。 - 前記方向領域を決定するステップは、
前記候補レーンマークの二つの端点の座標をそれぞれ算出するステップ、
前記座標に基づいて前記候補レーンマークの傾きを算出するステップ、
前記傾きに基づいて前記候補レーンマークが所属する前記方向領域を決定するステップ、
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2記載の道路方向認識方法。 - 前記方向領域は、前記画像中の左前側の方向領域、正面前方の方向領域、右前側の方向領域である、
ことを特徴とする請求項3記載の道路方向認識方法。 - 車載撮像装置で撮像された画像より走行道路の方向を検出する道路方向認識装置において、
車両前方の撮影角度範囲を複数に分割して複数の方向領域を設定する方向領域設定部、
前記撮像画像からレーンマークの候補としての候補レーンマークを抽出する候補レーンマーク抽出部、
各候補レーンマークが所属する前記方向領域を決定して各候補レーンマークの方向を決定する方向決定部、
前記方向領域毎に、方向領域に所属する候補レーンマークの合計長さを算出する合計長さ算出部、
前記複数の方向領域のうち前記算出された候補レーンマークの合計長さが最も大きい方向領域の方向を、走行道路の方向として決定する道路方向決定部、
を備えたことを特徴とする道路方向認識装置。 - 前記候補レーンマーク抽出部は、消失線以下の画像部分から前記レーンマークの候補を抽出する、
ことを特徴とする請求項5記載の道路方向認識装置。 - 前記候補レーンマークの方向を決定する方向決定部は、
前記候補レーンマークの二つの端点の座標をそれぞれ算出する座標算出部、
前記座標に基づいて前記候補レーンマークの傾きを算出する傾きを算出部、
前記傾きに基づいて前記候補レーンマークが所属する前記方向領域を決定する方向領域決定部、
を備えることを特徴とする請求項5または請求項6記載の道路方向認識装置。 - 前記方向領域設定部は、前記方向領域として、前記画像中の左前側の方向領域、正面前方の方向領域、右前側の方向領域の3つの領域を設定する、
ことを特徴とする請求項7記載の道路方向認識装置。
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