JP7027006B2 - 走行車線認識装置、走行車線認識方法及びプログラム - Google Patents
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Description
車両が走行する道路の車線数に関する情報を、前記車両の位置情報に基づいて取得する取得部と、
前記車両に搭載された撮像装置が撮影した撮影画像から、前記車両の進行方向に対して第1の側に位置する第1の車線境界線情報と、前記車両の進行方向に対して前記第1の側とは反対の第2の側に位置する第2の車線境界線情報とを検出する検出部と、
検出された前記第1及び第2の車線境界線情報それぞれから、前記車両が走行している走行車線の認識に用いる車線境界線情報を選択する選択部と、
前記車両が進行方向に対して前記第1の側から数えて何番目の走行車線を走行しているのかを示す走行車線情報であって、前記選択部に通知した走行車線情報と、前記選択部に走行車線情報を通知したことに応じて、前記選択部から通知された前記選択された第1及び第2の車線境界線情報それぞれに含まれる車線境界線の数及び種類とを比較することで、前記車両の走行車線情報を認識する判断部と、を有し、
前記選択部は、
検出された前記第1及び第2の車線境界線情報それぞれが示す前記第1の側に位置する車線境界線の数及び前記第2の側に位置する車線境界線の数と、
取得された前記車線数に関する情報と、前記判断部より通知された走行車線情報とに応じて特定した前記第1の側に位置する車線境界線の数及び前記第2の側に位置する車線境界線の数と、
の比較結果に基づいて、前記走行車線の認識に用いる車線境界線情報を選択することを特徴とする。
<画像処理システムのシステム構成>
はじめに、走行車線認識装置として機能する画像処理装置を有する、画像処理システムについて説明する。図1は、画像処理システムのシステム構成の一例を示す図である。図1に示すように、画像処理システム100は、撮像装置110と、画像処理装置120とを有する。撮像装置110と画像処理装置120とは、車両に搭載された状態で、有線または無線により通信可能に接続される。
次に、画像処理装置120のハードウェア構成について説明する。図2は、画像処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図2に示すように、画像処理装置120は、CPU(Central Processing Unit)201、ROM(Read Only Memory)202、RAM(Random Access Memory)203を有する。CPU201、ROM202、RAM203はいわゆるコンピュータを形成する。また、画像処理装置120は、補助記憶部204、接続部205、GPS機能部206を有する。なお、画像処理装置120の各部は、バス207を介して相互に接続されている。
次に、撮像装置110の配置例及び撮像装置110の撮影範囲について説明する。図3は、撮像装置の配置例及び撮像装置の撮影範囲の一例を示す図である。図3に示すように、撮像装置110は、車両300の後部中央位置に配置され、車両300の後方を撮影する。
次に、走行車線情報出力部130が走行車線情報出力処理を実行する際に用いる、各情報の定義について説明する。図4は、走行車線情報出力処理において用いられる各情報の定義を説明するための図である。図4の例は、片側4車線の道路400を走行中の車両300を上から見た様子を示している。同図を用いて各情報の定義について説明する。
次に、走行車線情報出力部130の機能構成について説明する。図5は、走行車線情報出力部の機能構成の一例を示す第1の図である。図5に示すように、走行車線情報出力部130は、撮影画像取得部510、車線境界線検出部520、使用車線境界線選択部530、走行車線判断部540、車線数情報取得部550を有する。
次に、走行車線情報出力部130による走行車線情報出力処理の流れ及び具体例について説明する。図6は、走行車線情報出力処理の流れを示す第1のフローチャートである。撮像装置110が撮影を開始することで、走行車線情報出力部130は、図6に示す走行車線情報出力処理を実行する。
図7は、車線境界線情報検出処理の具体例を示す図である。図7に示すように、撮影画像700には、車線境界線401、車線境界線402、車線境界線403、ガードレール404の各要素に対応する各情報要素が含まれる。更に、撮影画像700には、車線境界線411、車線境界線412、反対車線の車線境界線413の各要素に対応する各情報要素が含まれる。
図8は、車線数情報取得処理の具体例を示す図である。図8において、地図情報800は、車線数情報取得部550が、地図情報格納部140より読み出した地図情報の一例である。また、図8において、地図情報810は、地図情報800に、車両300の現在の位置情報を反映させた様子を示している。地図情報810に示すように、GPS機能部206より、取得した車両300の現在の位置情報を反映させることで、車線数情報取得部550では、車両300が走行する道路400を特定することができる。
図9は、使用車線境界線選択処理の詳細を示すフローチャートである。ステップS901において、使用車線境界線選択部530は、車両300が走行する道路400の車線数に関する情報("numLanes"="4")を取得する。
図10は、使用車線境界線選択処理の具体例を示す図である。図10(a)に示すように、使用車線境界線選択部530では、車線境界線検出部520より、検出した車線境界線情報("leftMs")として、車線境界線情報720を受信する。そして、使用車線境界線選択部530では、使用車線境界線選択処理を実行することで、選択範囲("leftNumUse")として、"3"を算出する。そこで、使用車線境界線選択部530は、検出した車線境界線情報720から3つの情報要素("leftMs.LaneMark[0]"~"leftMs.LaneMark[2]")を選択する。
次に、走行車線情報出力処理の処理結果について説明する。図11は、走行車線情報出力処理の処理結果を示す図である。このうち、図11(a)は、比較対象として、所定条件が成立する前の、走行車線情報出力処理の処理結果を示しており、図11(b)は、所定条件が成立した後の、走行車線情報出力処理の処理結果を示している。
次に、使用車線境界線選択処理の効果について説明する。図12は、使用車線境界線選択処理の効果を示す図である。図12において、横軸は、走行車線情報出力処理を開始してからの経過時間を表しており、縦軸は、各経過時間での、走行車線情報出力処理の処理結果である走行車線情報(走行車線の車線番号("LanePosition"))についての正答率を表している。
以上の説明から明らかなように、本実施形態における画像処理装置120は、撮影画像から検出した車線境界線情報に基づいて、走行車線を認識するにあたり、
・車両が走行する道路の車線数に関する情報を取得する。
・検出された車線境界線情報の情報要素の数と、取得した車線数に関する情報に応じて特定される車線境界線の数とを比較し、比較結果に基づいて、走行車線の認識に用いる情報要素を選択する。
上記第1の実施形態では、所定の条件の成否を、経過時間やフレーム数等に基づいて判定するものとして説明した。これに対して、第2の実施形態では、走行車線判断部540より出力される走行車線情報(走行車線の車線番号)の信頼度に基づいて判定する。以下、第2の実施形態について、上記第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図13は、走行車線情報出力部の機能構成の一例を示す第2の図である。図5で示した機能構成との相違点は、図13の場合、信頼度算出部1310を有する点である。
次に、走行車線情報出力部130による走行車線情報出力処理の流れについて説明する。図14は、走行車線情報出力処理の流れを示す第2のフローチャートである。図6を用いて説明した第1のフローチャートとの相違点は、ステップS1401、S1402である。
次に、信頼度算出処理(図14のステップS1401)の詳細について説明する。図15は、信頼度算出処理の詳細を示すフローチャートである。ステップS604において、車線数情報取得部550は、「車線数情報取得処理」を実行し、車線数に関する情報を取得する。ステップS1501において、信頼度算出部1310は、車線数に関する情報("numLanes")を、使用車線境界線選択部530を介して車線数情報取得部550より取得する。
reliability=(leftNumUse+rightNumUse)/(numLanes+1)×100
つまり、信頼度("reliability")は、車線数に関する情報から算出される車線境界線の数("numLanes"+1)と、選択範囲("leftNumUse"、"rightNumUse")の和算値との一致度を表している。
以上の説明から明らかなように、本実施形態における画像処理装置120は、走行車線判断部540より出力される走行車線情報についての信頼度を算出し、算出した信頼度に基づいて、使用車線境界線選択処理の開始タイミングを決定する。
上記第1及び第2の実施形態では、車両300の進行方向に対して左側から、車線番号が規定されているものとして説明した。このため、使用車線境界線選択処理において、使用車線境界線選択部530は、車両300の走行車線の車線番号("LanePosition")に1を加算して、選択範囲(leftNumUse)を算出した。
110 :撮像装置
120 :画像処理装置
130 :走行車線情報出力部
510 :撮影画像取得部
520 :車線境界線検出部
530 :使用車線境界線選択部
540 :走行車線判断部
550 :車線数情報取得部
1310 :信頼度算出部
Claims (9)
- 車両が走行する道路の車線数に関する情報を、前記車両の位置情報に基づいて取得する取得部と、
前記車両に搭載された撮像装置が撮影した撮影画像から、前記車両の進行方向に対して第1の側に位置する第1の車線境界線情報と、前記車両の進行方向に対して前記第1の側とは反対の第2の側に位置する第2の車線境界線情報とを検出する検出部と、
検出された前記第1及び第2の車線境界線情報それぞれから、前記車両が走行している走行車線の認識に用いる車線境界線情報を選択する選択部と、
前記車両が進行方向に対して前記第1の側から数えて何番目の走行車線を走行しているのかを示す走行車線情報であって、前記選択部に通知した走行車線情報と、前記選択部に走行車線情報を通知したことに応じて、前記選択部から通知された前記選択された第1及び第2の車線境界線情報それぞれに含まれる車線境界線の数及び種類とを比較することで、前記車両の走行車線情報を認識する判断部と、を有し、
前記選択部は、
検出された前記第1及び第2の車線境界線情報それぞれが示す前記第1の側に位置する車線境界線の数及び前記第2の側に位置する車線境界線の数と、
取得された前記車線数に関する情報と、前記判断部より通知された走行車線情報とに応じて特定した前記第1の側に位置する車線境界線の数及び前記第2の側に位置する車線境界線の数と、
の比較結果に基づいて、前記走行車線の認識に用いる車線境界線情報を選択することを特徴とする走行車線認識装置。 - 前記選択部は、
検出された前記第1の車線境界線情報に含まれる第1の車線境界線の数より、特定した前記第1の車線境界線の数の方が大きい場合、検出された前記第1の車線境界線情報に含まれる第1の車線境界線の数に基づいて、前記走行車線の認識に用いる第1の車線境界線情報を選択することを特徴とする請求項1に記載の走行車線認識装置。 - 前記選択部は、
特定した前記第1の車線境界線の数が、検出された前記第1の車線境界線情報に含まれる第1の車線境界線の数以下の場合、特定した前記第1の車線境界線の数に基づいて、前記走行車線の認識に用いる第1の車線境界線情報を選択することを特徴とする請求項2に記載の走行車線認識装置。 - 前記選択部は、
検出された前記第2の車線境界線情報に含まれる第2の車線境界線の数より、特定した前記第2の車線境界線の数の方が大きい場合、検出された前記第2の車線境界線情報に含まれる第2の車線境界線の数に基づいて、前記走行車線の認識に用いる第2の車線境界線情報を選択することを特徴とする請求項1に記載の走行車線認識装置。 - 前記選択部は、
特定した前記第2の車線境界線の数が、検出された前記第2の車線境界線情報に含まれる第2の車線境界線の数以下の場合、特定した前記第2の車線境界線の数に基づいて、前記走行車線の認識に用いる第2の車線境界線情報を選択することを特徴とする請求項4に記載の走行車線認識装置。 - 前記判断部は、
所定の条件が成立するまでの間、検出された前記第1及び第2の車線境界線情報それぞれに含まれる車線境界線の数及び種類を用いて前記走行車線情報を認識し、
前記所定の条件が成立した後は、前記選択部に通知した走行車線情報と、前記選択部に走行車線情報を通知したことに応じて、前記選択部から通知された前記選択された第1及び第2の車線境界線情報それぞれに含まれる車線境界線の数及び種類とを比較することで、前記走行車線情報を認識することを特徴とする請求項1に記載の走行車線認識装置。 - 取得された前記車線数に関する情報に基づいて算出される車線境界線の数と、前記選択された第1の車線境界線情報に含まれる第1の車線境界線の数と前記選択された第2の車線境界線情報に含まれる第2の車線境界線の数との和算値と、の一致度を算出する算出部を更に有し、
算出された一致度に基づいて、前記所定の条件の成否が判定されることを特徴とする請求項6に記載の走行車線認識装置。 - 車両が走行する道路の車線数に関する情報を、前記車両の位置情報に基づいて取得する取得工程と、
前記車両に搭載された撮像装置が撮影した撮影画像から、前記車両の進行方向に対して第1の側に位置する第1の車線境界線情報と、前記車両の進行方向に対して前記第1の側とは反対の第2の側に位置する第2の車線境界線情報とを検出する検出工程と、
検出された前記第1及び第2の車線境界線情報それぞれから、前記車両が走行している走行車線の認識に用いる車線境界線情報を選択する選択工程と、
前記車両が進行方向に対して前記第1の側から数えて何番目の走行車線を走行しているのかを示す走行車線情報であって、前記選択工程を実行する選択部に通知した走行車線情報と、前記選択部に走行車線情報を通知したことに応じて、前記選択部から通知された前記選択された第1及び第2の車線境界線情報それぞれに含まれる車線境界線の数及び種類とを比較することで、前記車両の走行車線情報を認識する判断工程と、を有し、
前記選択工程は、
検出された前記第1及び第2の車線境界線情報それぞれが示す前記第1の側に位置する車線境界線の数及び前記第2の側に位置する車線境界線の数と、
取得された前記車線数に関する情報と、前記判断工程において通知された走行車線情報とに応じて特定した前記第1の側に位置する車線境界線の数及び前記第2の側に位置する車線境界線の数と、
の比較結果に基づいて、前記走行車線の認識に用いる車線境界線情報を選択することを特徴とする走行車線認識方法。 - 車両が走行する道路の車線数に関する情報を、前記車両の位置情報に基づいて取得する取得工程と、
前記車両に搭載された撮像装置が撮影した撮影画像から、前記車両の進行方向に対して第1の側に位置する第1の車線境界線情報と、前記車両の進行方向に対して前記第1の側とは反対の第2の側に位置する第2の車線境界線情報とを検出する検出工程と、
検出された前記第1及び第2の車線境界線情報それぞれから、前記車両が走行している走行車線の認識に用いる車線境界線情報を選択する選択工程と、
前記車両が進行方向に対して前記第1の側から数えて何番目の走行車線を走行しているのかを示す走行車線情報であって、前記選択工程を実行する選択部に通知した走行車線情報と、前記選択部に走行車線情報を通知したことに応じて、前記選択部から通知された前記選択された第1及び第2の車線境界線情報それぞれに含まれる車線境界線の数及び種類とを比較することで、前記車両の走行車線情報を認識する判断工程と、を有し、
前記選択工程は、
検出された前記第1及び第2の車線境界線情報それぞれが示す前記第1の側に位置する車線境界線の数及び前記第2の側に位置する車線境界線の数と、
取得された前記車線数に関する情報と、前記判断工程において通知された走行車線情報とに応じて特定した前記第1の側に位置する車線境界線の数及び前記第2の側に位置する車線境界線の数と、
の比較結果に基づいて、前記走行車線の認識に用いる車線境界線情報を選択することを特徴とするプログラム。
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