JP6822427B2 - 地図変化点検出装置 - Google Patents
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Description
車両に備えられ、車両の周辺を撮像するカメラ(110)と、
カメラが撮像した画像を俯瞰画像に変換する俯瞰変換部(S6)と、
路面地図を含んだ道路地図(151)を記憶する地図記憶部(150)と、
俯瞰画像と路面地図とを照合して、路面地図に対して、実際の路面に変化が生じた位置である変化点が存在するか否かを決定する照合処理部(164)と、
俯瞰画像から検出できる道路区画線の本数に基づいて、俯瞰画像から照合に用いる車両幅方向の領域を決定する照合領域特定部(163)とを備える地図変化点検出装置である。
上記目的を達成するための開示の他の一つは、
車両に備えられ、車両の周辺を撮像するカメラ(110)と、
カメラが撮像した画像を俯瞰画像に変換する俯瞰変換部(S6)と、
路面地図を含んだ道路地図(151)を記憶する地図記憶部(150)と、
俯瞰画像と路面地図とを照合して、路面地図に対して、実際の路面に変化が生じた位置である変化点が存在するか否かを決定する照合処理部(164)と、
俯瞰画像に対して、路面地図に含まれている物体の色を指定し、指定した色以外は黒に変換することで、俯瞰画像に含まれている障害物を除去する障害物除去処理部(S7)とを備え、
照合処理部は、障害物が除去された後の俯瞰画像と路面地図とを照合する地図変化点検出装置である。
道路地図情報更新システム100は、カメラ110、パラメータ記憶部120、GPS受信機130、挙動検出センサ140、地図記憶部150、演算部160、蓄積データ記憶部170を備えている。この道路地図情報更新システム100は車両1に搭載される。
車両位置検出部161は、衛星航法と自立航法とを組み合わせたハイブリッド航法により、車両1の現在位置を逐次検出する。衛星航法は、GPS受信機130から供給される信号に基づいて現在位置を推定する方法であり、自立航法は、挙動検出センサ140が検出する車両挙動に基づいて車両位置の相対軌跡を検出する方法である。なお、これに限られず、衛星航法のみで車両1の現在位置を逐次検出してもよい。車両位置検出部161は、検出した現在位置を画像処理部162に出力する。
画像処理部162は、カメラ110が逐次撮像した前方画像180を処理して俯瞰画像を生成する。この画像処理部162が実行する処理を、図2に示すフローチャートを用いて説明する。画像処理部162は、図2に示す処理を、道路地図情報更新システム100の起動状態において周期的に実行する。
照合領域特定部163は、画像処理部162が生成した照合処理用の俯瞰画像から、照合領域を特定する。照合領域特定部163は、照合処理用の俯瞰画像から道路区画線を検出し、その道路区画線の本数に基づいて、照合領域の車両幅方向の範囲を決定する。
照合処理部164は、S13で抽出した照合領域の白線強度画像と、S14で特定したマッチング対象領域の高精度地図151の路面地図とを照合することで、変化点を検出する。照合処理部164の詳しい処理は図18を用いて説明する。照合処理部164は、照合領域とマッチング対象領域が決定された場合に、図18に示す処理を実行する。
以上、説明したように、道路地図情報更新システム100は、カメラ110が撮像した前方画像180を俯瞰画像に変換する。俯瞰画像に変換することで、車両1からの距離によらず、道路幅が、実際の道路と同様に一定幅の画像になる。また、俯瞰画像に変換することで、建物、樹木など、路面ではない場所に存在している種々の物体を除去することができる。
次に、第2実施形態を説明する。この第2実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
第3実施形態では、画像処理部162は図28に示す処理を実行する。図28に示す処理は、図2に示す処理に対して、S4とS5の間にS4Aが追加されている。また、S5に代えてS5Aを実行する。
図33にピッチ補正をしていない俯瞰画像を示し、図34にピッチ補正をした俯瞰画像を示している。ピッチ補正をした俯瞰画像が図28を実行して得られた俯瞰画像である。ピッチ補正をしていない俯瞰画像では下側から上側に向かうに従い、白線の間隔が広がっている。一方、ピッチ補正をした俯瞰画像では、白線の間隔は、ほぼ平行になっている。
次に第4実施形態を説明する。第1実施形態では、照合処理部164は、1フレームごとにマッチング位置を別々に決定していた。これに対して、第4実施形態では、最終的には1フレームごとにマッチング位置を決定するが、その前処理として、複数フレームを結合させた画像に対してマッチング位置を決定する。その後、順次、マッチング位置を決定する画像を小さくする。以下、詳しく説明する。
第2実施形態の地図生成部265が行う処理の一部を、車両1の外部にあるセンタが行ってもよい。この場合には、S31で抽出した画像をセンタへ送信する。そして、センタで、S32以降の処理を行う。
第2実施形態の生成地図画像171は、照合処理用の俯瞰画像を、生成地図画像171を生成する画像としていた。しかし、生成地図画像171を生成する画像として白線強度画像を用いてもよい。
画像処理部162、照合領域特定部163、照合処理部164の機能をセンタが備え、車両1は、前方画像180と、車両位置検出部161が検出した車両1の現在位置を、逐次センタに送信するようにしてもよい。また、画像処理部162の処理までを車両1で行い、照合領域特定部163および照合処理部164の処理をセンタで行ってもよい。また、照合領域特定部163の処理までを車両1で行い、照合処理部164の処理をセンタで行ってもよい。これらの場合には、車両1は、センタと通信するための通信部を備える。
カメラ110として、車両の後方を撮像するカメラを用いてもよい。
Claims (8)
- 車両に備えられ、前記車両の周辺を撮像するカメラ(110)と、
前記カメラが撮像した画像を俯瞰画像に変換する俯瞰変換部(S6)と、
路面地図を含んだ道路地図(151)を記憶する地図記憶部(150)と、
前記俯瞰画像と前記路面地図とを照合して、前記路面地図に対して、実際の路面に変化が生じた位置である変化点が存在するか否かを決定する照合処理部(164)と、
前記俯瞰画像から検出できる道路区画線の本数に基づいて、前記俯瞰画像から照合に用いる車両幅方向の領域を決定する照合領域特定部(163)とを備える地図変化点検出装置。 - 前記俯瞰画像に対して、前記路面地図に含まれている物体の色を指定し、指定した色以外は黒に変換することで、前記俯瞰画像に含まれている障害物を除去する障害物除去処理部(S7)を備え、
前記照合処理部は、前記障害物が除去された後の前記俯瞰画像と前記路面地図とを照合する請求項1に記載の地図変化点検出装置。 - 車両に備えられ、前記車両の周辺を撮像するカメラ(110)と、
前記カメラが撮像した画像を俯瞰画像に変換する俯瞰変換部(S6)と、
路面地図を含んだ道路地図(151)を記憶する地図記憶部(150)と、
前記俯瞰画像と前記路面地図とを照合して、前記路面地図に対して、実際の路面に変化が生じた位置である変化点が存在するか否かを決定する照合処理部(164)と、
前記俯瞰画像に対して、前記路面地図に含まれている物体の色を指定し、指定した色以外は黒に変換することで、前記俯瞰画像に含まれている障害物を除去する障害物除去処理部(S7)とを備え、
前記照合処理部は、前記障害物が除去された後の前記俯瞰画像と前記路面地図とを照合する地図変化点検出装置。 - 前記照合処理部は、前記路面地図を距離変換し、距離変換した後の前記路面地図を前記俯瞰画像と照合する請求項1または2に記載の地図変化点検出装置。
- 請求項1において、
前記照合領域特定部は、前記俯瞰画像から検出できる道路区画線の本数に基づいて、照合に用いる前記俯瞰画像から、照合に用いる領域である照合領域を抽出するとともに、前記路面地図から、現在位置を基準として定まる一定領域をマッチング対象領域に特定し、
前記照合処理部は、
前記路面地図の前記マッチング対象領域に対する、照合に用いる前記俯瞰画像の前記照合領域の相関値を、前記照合領域の位置を変化させつつ算出することで、前記マッチング対象領域に対する前記照合領域の相対位置と前記相関値との関係である相関値マップを作成する相関値マップ作成部(S22、S54)と、
現在位置が最も確からしさが高く前記現在位置から離れるほど係数が低くなるスコアリングマップと前記相関値マップとを掛け合わせて得られるスコアを、前記マッチング対象領域に対する前記照合領域の位置別に算出し、前記スコアが最も高い前記照合領域の位置をマッチング位置に決定するマッチング位置決定部(S23、S55)を備え、
前記照合領域の位置を前記マッチング位置として、照合用の前記俯瞰画像と前記路面地図の前記路面地図とを照合する地図変化点検出装置。 - 請求項5において、
前記照合処理部は、
前記カメラにより撮像された複数のフレームを合成して最初の照合領域(401)を生成し、
前記相関値マップ作成部(S54)による前記相関値マップの作成および前記マッチング位置決定部(S55)によるマッチング位置の決定を、前記最初の照合領域から開始し、
前記マッチング位置決定部による前記マッチング位置の決定後、1つの前記照合領域に含まれるフレーム数が最終フレーム数よりも大きい場合には、前記照合領域から部分領域(402)を決定し、
決定した前記部分領域を前記照合領域として、前記相関値マップ作成部による前記相関値マップの作成および前記マッチング位置決定部による前記マッチング位置の決定を、前記照合領域に含まれるフレーム数が前記最終フレーム数になるまで繰り返す地図変化点検出装置。 - 前記カメラが撮像した画像に対して、ディストーション補正およびボリューム歪補正を行う歪補正処理部(S2)と、
前記歪補正処理部により補正された後の画像から消失点を検出する消失点検出部(S4)と、
前記消失点検出部が検出した前記消失点と画像中心との位置の差に基づいて前記カメラの光軸の向きを検出するカメラ向き検出部(S5、S5A)とを備え、
前記俯瞰変換部は、前記カメラ向き検出部が検出した前記カメラの光軸の向きを、上方から下方に向かう変換をすることで、前記カメラが撮像した画像を前記俯瞰画像に変換する請求項1〜5のいずれか1項に記載の地図変化点検出装置。 - 請求項7において、
前記歪補正処理部により補正された後の画像の一部であって、前記消失点検出部により検出された前記消失点に基づいて定まる領域の画像である消失点領域画像を逐次決定し、時間的に連続する2つの前記消失点領域画像をマッチングさせる際、2つの前記消失点領域画像のうち前の時間の前記消失点領域画像を基準として、後の時間の前記消失点領域画像を画像上下方向へ移動させる移動量を算出する移動量算出部(S41、S42、S43)と、
前記移動量算出部が算出した画像上下方向への移動量の積分値である位置ずれ積分値を算出する積分値算出部(S44)と、
前記積分値算出部が算出した前記位置ずれ積分値の移動平均値を逐次算出し、前記移動平均値と、前記移動量算出部が算出した前記移動量との差であるピッチ変動量(δy)を算出するピッチ変動量算出部(S45、S46)とを備え、
前記カメラ向き検出部(S5A)は、前記消失点検出部が検出した前記消失点と画像中心との位置の差と、前記ピッチ変動量とに基づいて、前記カメラの光軸の向きを検出する地図変化点検出装置。
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