JPH1038561A - 前方車間距離計測装置 - Google Patents
前方車間距離計測装置Info
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- JPH1038561A JPH1038561A JP8191869A JP19186996A JPH1038561A JP H1038561 A JPH1038561 A JP H1038561A JP 8191869 A JP8191869 A JP 8191869A JP 19186996 A JP19186996 A JP 19186996A JP H1038561 A JPH1038561 A JP H1038561A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】縦方向に配置された複数のカメラにより、前方
走行物を撮影して走行物との車間距離を正確に計測する
装置を提供すること。 【解決手段】カメラＣＡ、カメラＣＢの焦点距離をｆと
し、解像度をＦとし、前方走行物の画像面での位置をａ
（ピクセル）、ｂ（ピクセル）とし、カメラＣＡ、ＣＢ
間の垂直方向の距離をＢとし、水平方向の距離をＸとし
たとき、走行物までの距離Ｌを下記の式で計測。
走行物を撮影して走行物との車間距離を正確に計測する
装置を提供すること。 【解決手段】カメラＣＡ、カメラＣＢの焦点距離をｆと
し、解像度をＦとし、前方走行物の画像面での位置をａ
（ピクセル）、ｂ（ピクセル）とし、カメラＣＡ、ＣＢ
間の垂直方向の距離をＢとし、水平方向の距離をＸとし
たとき、走行物までの距離Ｌを下記の式で計測。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は上下２台のカメラで
前方を走行する自動車等の走行物を撮影してその走行物
との車間距離を計測するものに関する。
前方を走行する自動車等の走行物を撮影してその走行物
との車間距離を計測するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】高速道路で走行中に車両運転者が疲労し
たとき、前方車への追突を未然に防止することが要望さ
れる。また道路が渋滞しているとき、前方車との車間距
離を自動的に計測し、追突を防止することがこれまた要
望されている。
たとき、前方車への追突を未然に防止することが要望さ
れる。また道路が渋滞しているとき、前方車との車間距
離を自動的に計測し、追突を防止することがこれまた要
望されている。
【０００３】近年ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・シ
テスム）やエアーバック等のユーザの安全確保を目的と
した装備が自動車に実装されるようになったが、これら
の装備は事故が起きた時での安全を考慮したものにすぎ
ず、事故の発生を未然に防止するものではない。
テスム）やエアーバック等のユーザの安全確保を目的と
した装備が自動車に実装されるようになったが、これら
の装備は事故が起きた時での安全を考慮したものにすぎ
ず、事故の発生を未然に防止するものではない。
【０００４】一方、事故を未然に防ぐ技術としては、人
間の視覚機能を代替する技術として画像処理技術を使っ
た運転支援手段が脚光を浴びている。その中でも超音波
やレーダ等のセンサーでは渋滞時での前方車間距離計測
について計測誤差が大きいため、このような渋滞時での
前方車間距離計測は、画像処理技術による方法が有効で
ある。
間の視覚機能を代替する技術として画像処理技術を使っ
た運転支援手段が脚光を浴びている。その中でも超音波
やレーダ等のセンサーでは渋滞時での前方車間距離計測
について計測誤差が大きいため、このような渋滞時での
前方車間距離計測は、画像処理技術による方法が有効で
ある。
【０００５】この画像処理による前方車間距離計測で
は、２台のカメラから前方車の視差を求め、三角測量の
原理で前方車間を計測するステレオ法が主流であるが、
特許出願人は先に特願平７−８３８１６号としてカメラ
を縦に設置するステレオ法による計測装置を出願した。
は、２台のカメラから前方車の視差を求め、三角測量の
原理で前方車間を計測するステレオ法が主流であるが、
特許出願人は先に特願平７−８３８１６号としてカメラ
を縦に設置するステレオ法による計測装置を出願した。
【０００６】カメラを横に設置するステレオ法は、カメ
ラを縦に設置するステレオ法に比較して下記の点で劣っ
ている。 １．カメラを横に設置したステレオ方式の場合は、車の
垂直エッジを指標にしている。カメラを横に設置したと
き水平エッジを指標にすると奥行き方向の距離が得られ
ない。しかも、図１３（Ａ）に太線で示す車の水平エッ
ジに比較して、同図（Ｂ）に太線で示す垂直エッジは数
が少ないだけでなく、長さが短い。水平エッジの数に比
較して数が少ないのみならず、エッジの長さが短いの
で、横方向にぶれたときや、車が陰に入ったとき等の環
境変化で抽出できない確率が３倍以上になる。これは垂
直エッジ長がリアウインドウの横のエッジとか、バンパ
ーのエッジ等の水平エッジの長さの１／３以下しかない
ことによる。従って水平エッジを利用するため、カメラ
を縦に位置することが必要となる。
ラを縦に設置するステレオ法に比較して下記の点で劣っ
ている。 １．カメラを横に設置したステレオ方式の場合は、車の
垂直エッジを指標にしている。カメラを横に設置したと
き水平エッジを指標にすると奥行き方向の距離が得られ
ない。しかも、図１３（Ａ）に太線で示す車の水平エッ
ジに比較して、同図（Ｂ）に太線で示す垂直エッジは数
が少ないだけでなく、長さが短い。水平エッジの数に比
較して数が少ないのみならず、エッジの長さが短いの
で、横方向にぶれたときや、車が陰に入ったとき等の環
境変化で抽出できない確率が３倍以上になる。これは垂
直エッジ長がリアウインドウの横のエッジとか、バンパ
ーのエッジ等の水平エッジの長さの１／３以下しかない
ことによる。従って水平エッジを利用するため、カメラ
を縦に位置することが必要となる。
【０００７】２．カメラを横に設置した場合、車間距離
は垂直エッジにより得られるが、その高さが正確に出な
い。カメラを縦に配置したときは、指標に対する高さと
距離が正確に出る。高さが正確に測定できると、路面に
文字等が記入されていても、その高さにより路面に近い
ものを除くことができる。すなわち路面のマークや影を
取り除くことが出来る。
は垂直エッジにより得られるが、その高さが正確に出な
い。カメラを縦に配置したときは、指標に対する高さと
距離が正確に出る。高さが正確に測定できると、路面に
文字等が記入されていても、その高さにより路面に近い
ものを除くことができる。すなわち路面のマークや影を
取り除くことが出来る。
【０００８】３．前方に、例えば２台の車があり、これ
らが重なって見える場合、一番手前の車を検出しようと
したとき、２台の車が重なって途切れがないため、どこ
までが手前の車か判断できないまま距離を算出すること
になる。このため２台の車が重なって見えたとき、どち
らが手前の車かを識別するアルゴリズムと組み合わせる
ことが必要となるため、手前の車の検出の高速化ができ
ない。これに対してカメラを縦に配置したとき、水平エ
ッジにより計測を行うので、車が重なった場合でも、一
番手前の水平エッジからチェックすることにより、もっ
とも近い車のものより計測することになり、分離するた
めのアルゴリズムが不要となるので、その計測を高速で
行うことができる。
らが重なって見える場合、一番手前の車を検出しようと
したとき、２台の車が重なって途切れがないため、どこ
までが手前の車か判断できないまま距離を算出すること
になる。このため２台の車が重なって見えたとき、どち
らが手前の車かを識別するアルゴリズムと組み合わせる
ことが必要となるため、手前の車の検出の高速化ができ
ない。これに対してカメラを縦に配置したとき、水平エ
ッジにより計測を行うので、車が重なった場合でも、一
番手前の水平エッジからチェックすることにより、もっ
とも近い車のものより計測することになり、分離するた
めのアルゴリズムが不要となるので、その計測を高速で
行うことができる。
【０００９】このように前記の縦配置ステレオ方式で
は、従来の横配置ステレオ方式に比較して優れている。
次にこの縦配置のステレオ方式について図１４に基づき
説明する。図１４において、前方の車Ｖを、その後方の
車において縦方向に配置したカメラＣＡ、ＣＢで撮像
し、その距離Ｌ（ｍ）を求めるものである。ここでカメ
ラＣＡ、ＣＢの焦点距離をｆ（ｍ）とし、各カメラの解
像度（縦）をＦ（ｍ／ｐｉｘｅｌ）とし、カメラＣＢの
高さをＨ（ｍ）とし、カメラＣＡ、ＣＢ間の垂直距離つ
まりベースラインをＢ（ｍ）とし、車Ｖの高さｈ（ｍ）
に位置した水平エッジの１点をＰ2 とし、カメラＣＡの
光軸をＬＡとし、カメラＣＢの光軸をＬＢとし、点
Ｐ1 、Ｐ3 、Ｐ4 を図１４に示したものとするとき、三
角形Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ4 により下記（１）式が成立する。
は、従来の横配置ステレオ方式に比較して優れている。
次にこの縦配置のステレオ方式について図１４に基づき
説明する。図１４において、前方の車Ｖを、その後方の
車において縦方向に配置したカメラＣＡ、ＣＢで撮像
し、その距離Ｌ（ｍ）を求めるものである。ここでカメ
ラＣＡ、ＣＢの焦点距離をｆ（ｍ）とし、各カメラの解
像度（縦）をＦ（ｍ／ｐｉｘｅｌ）とし、カメラＣＢの
高さをＨ（ｍ）とし、カメラＣＡ、ＣＢ間の垂直距離つ
まりベースラインをＢ（ｍ）とし、車Ｖの高さｈ（ｍ）
に位置した水平エッジの１点をＰ2 とし、カメラＣＡの
光軸をＬＡとし、カメラＣＢの光軸をＬＢとし、点
Ｐ1 、Ｐ3 、Ｐ4 を図１４に示したものとするとき、三
角形Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ4 により下記（１）式が成立する。
【００１０】 ｆ：Ｆｂ＝Ｌ：（Ｈ＋Ｂ）−ｈ ・・・（１） また三角形Ｐ3 、Ｐ2 、Ｐ4 により下記（２）式が成立
する。 ｆ：Ｆａ＝Ｌ：（Ｈ−ｈ） ・・・・・（２） （１）式より
する。 ｆ：Ｆａ＝Ｌ：（Ｈ−ｈ） ・・・・・（２） （１）式より
【００１１】
【数１】
【００１２】が得られ、（２）式より ｆ（Ｈ−ｈ）＝
ＬＦａが得られるので、下記の（３）式により距離Ｌが
得られる。
ＬＦａが得られるので、下記の（３）式により距離Ｌが
得られる。
【００１３】
【数２】
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】前記の如く、縦ステレ
オ方式は従来の横ステレオ方式よりも優れているが、唯
一問題となるのは、図１４におけるカメラ間の距離、即
ち、縦方向に配置したときのカメラ間の距離であるベー
スラインＢの長さが十分確保できないことである。
オ方式は従来の横ステレオ方式よりも優れているが、唯
一問題となるのは、図１４におけるカメラ間の距離、即
ち、縦方向に配置したときのカメラ間の距離であるベー
スラインＢの長さが十分確保できないことである。
【００１５】前記（３）式からも明らかなように、この
ベースラインの長さは計測誤差に大きく影響し、例えば
２０ｍ先の前方車までの距離を誤差／ｍ以内で計測する
には、少なくともベースラインＢは２０ｃｍは必要であ
る。
ベースラインの長さは計測誤差に大きく影響し、例えば
２０ｍ先の前方車までの距離を誤差／ｍ以内で計測する
には、少なくともベースラインＢは２０ｃｍは必要であ
る。
【００１６】横ステレオ方式では、この長さはフロント
ガラス上部に確保できるが、縦ステレオ方式では、フロ
ントガラス上部のルームミラーを挟む５ｃｍ程度の長さ
しか確保できないという問題点がある。従って、本発明
の目的は、このベースラインＢの長さを十分に確保でき
る縦ステレオ方式の前方車間距離計測装置を提供するこ
とである。
ガラス上部に確保できるが、縦ステレオ方式では、フロ
ントガラス上部のルームミラーを挟む５ｃｍ程度の長さ
しか確保できないという問題点がある。従って、本発明
の目的は、このベースラインＢの長さを十分に確保でき
る縦ステレオ方式の前方車間距離計測装置を提供するこ
とである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、図１に示す如く、カメラＣＡとカメラ
ＣＢを垂直方向にベースラインＢだけ離して配置すると
ともに、水平方向にも段差Ｘ（ｍ）だけ離して位置させ
る。これにより一方のカメラＢを例えばルームミラー上
部に設置し、他方のカメラＣＢをダッシュボード上に設
置することができる。これにより運転者の邪魔にならず
に、小型車でも２５ｃｍ以上の長いベースラインＢを確
保できる。
め、本発明では、図１に示す如く、カメラＣＡとカメラ
ＣＢを垂直方向にベースラインＢだけ離して配置すると
ともに、水平方向にも段差Ｘ（ｍ）だけ離して位置させ
る。これにより一方のカメラＢを例えばルームミラー上
部に設置し、他方のカメラＣＢをダッシュボード上に設
置することができる。これにより運転者の邪魔にならず
に、小型車でも２５ｃｍ以上の長いベースラインＢを確
保できる。
【００１８】この配置により、下記の如く、前方の車Ｖ
との距離Ｌ（ｍ）を求めることが出来る。図１におい
て、三角形Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ4 により前記（１）式が成立
し、（１）式より下記の（４）式が得られる。
との距離Ｌ（ｍ）を求めることが出来る。図１におい
て、三角形Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ4 により前記（１）式が成立
し、（１）式より下記の（４）式が得られる。
【００１９】 ｆ（Ｈ−ｈ）＝Ｌ・Ｆｂ−ｆＢ・・・・（４） また三角形Ｐ5 、Ｐ2 、Ｐ6 により下記の（５）式が得
られる。 ｆ：Ｆａ＝（Ｌ−Ｘ）：（Ｈ−ｈ）・・・・（５） （５）式より ｆ（Ｈ−ｈ）＝Ｆａ（Ｌ−Ｘ）・・・・・・（６） が得られ、この（６）式に（４）式のｆ（Ｈ−ｈ）＝Ｌ
・Ｆｂ−ｆＢを代入して（７）式を得る。
られる。 ｆ：Ｆａ＝（Ｌ−Ｘ）：（Ｈ−ｈ）・・・・（５） （５）式より ｆ（Ｈ−ｈ）＝Ｆａ（Ｌ−Ｘ）・・・・・・（６） が得られ、この（６）式に（４）式のｆ（Ｈ−ｈ）＝Ｌ
・Ｆｂ−ｆＢを代入して（７）式を得る。
【００２０】 Ｌ・Ｆｂ−ｆＢ＝Ｆａ（Ｌ−ｘ）・・・・・（７） これにより下記（８）式により前車との距離Ｌが得られ
る。
る。
【００２１】
【数３】
【００２２】このようにして、カメラＣＡとカメラＣＢ
の位置を垂直方向に離して配置するのみでなく、さらに
水平方向にも離して位置しても、前車との距離を計測す
ることができる。
の位置を垂直方向に離して配置するのみでなく、さらに
水平方向にも離して位置しても、前車との距離を計測す
ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図２
〜図７に基づき説明する。図２は本発明に基づく２台の
カメラの設置状態説明図、図３は本発明の第１の実施の
形態図、図４は自車レーン検出状態説明図、図５はエッ
ジオペレータ及び走査状態説明図、図６は水平エッジヒ
ストグラム生成部動作説明図、図７はヒストグラム対応
部動作説明図である。
〜図７に基づき説明する。図２は本発明に基づく２台の
カメラの設置状態説明図、図３は本発明の第１の実施の
形態図、図４は自車レーン検出状態説明図、図５はエッ
ジオペレータ及び走査状態説明図、図６は水平エッジヒ
ストグラム生成部動作説明図、図７はヒストグラム対応
部動作説明図である。
【００２４】図２に示す如く、本発明においては、２台
のカメラＣＡ、ＣＢを設置するとき、カメラＣＡはダッ
シューボードＤＢ上に設置し、他のカメラＣＢはルーム
ミラーＲＭの上部に設置する。なお図２においてＨはハ
ンドル、ＦＷはフロントウインドウである。カメラＣ
Ａ、ＣＢはその焦点距離、画角等の特性が同一のものを
使用し、カメラＣＡの光軸ＬＡと、カメラＣＢの光軸Ｌ
Ｂとはいずれも地面に平行になるように設置する。
のカメラＣＡ、ＣＢを設置するとき、カメラＣＡはダッ
シューボードＤＢ上に設置し、他のカメラＣＢはルーム
ミラーＲＭの上部に設置する。なお図２においてＨはハ
ンドル、ＦＷはフロントウインドウである。カメラＣ
Ａ、ＣＢはその焦点距離、画角等の特性が同一のものを
使用し、カメラＣＡの光軸ＬＡと、カメラＣＢの光軸Ｌ
Ｂとはいずれも地面に平行になるように設置する。
【００２５】また図３において、１はカメラ部、２−
０、２−１は水平エッジ抽出部、３−０、３−１は自車
レーン検出保持部、４−０、４−１は水平エッジヒスト
グラム生成部、５はヒストグラム対応部、６は距離計算
部である。
０、２−１は水平エッジ抽出部、３−０、３−１は自車
レーン検出保持部、４−０、４−１は水平エッジヒスト
グラム生成部、５はヒストグラム対応部、６は距離計算
部である。
【００２６】カメラ部１は前方車との距離を計測するた
め、前方の車等の画像を撮影するカメラＣＡ、ＣＢによ
り構成されるものであって、図２に示す如く、カメラＣ
Ａ、ＣＢは縦段差設置されている。
め、前方の車等の画像を撮影するカメラＣＡ、ＣＢによ
り構成されるものであって、図２に示す如く、カメラＣ
Ａ、ＣＢは縦段差設置されている。
【００２７】水平エッジ抽出部２−０は、カメラＣＢの
撮影した画像を自車レーン検出用エッジオペレータある
いは水平エッジ抽出用エッジオペレータで走査するもの
である。同様に水平エッジ抽出部２−１はカメラＣＡの
撮影した画像を自車レーン検出用のエッジオペレータあ
るいは水平エッジ抽出用のエッジオペレータで走査する
ものである。
撮影した画像を自車レーン検出用エッジオペレータある
いは水平エッジ抽出用エッジオペレータで走査するもの
である。同様に水平エッジ抽出部２−１はカメラＣＡの
撮影した画像を自車レーン検出用のエッジオペレータあ
るいは水平エッジ抽出用のエッジオペレータで走査する
ものである。
【００２８】自車レーン検出保持部３−０は、水平エッ
ジ抽出部２−０においてカメラＣＢの撮影した画像を自
車レーン検出用エッジオペレータで走査したデータに基
づき、後述するように、自車レーンの画像領域を検出し
これを保持するものである。同様に自車レーン検出保持
部３−１は、水平エッジ抽出部２−１においてカメラＣ
Ａの撮影した画像を自車レーン検出用エッジオペレータ
で走査したデータに基づき自車レーンの画像領域を検出
し、これを保持するものである。前記水平エッジ抽出部
２−０、２−１において水平エッジ抽出用のエッジオペ
レータで走査する場合、自車レーン検出保持部３−０、
３−１で保持された各自車レーン間を走査する。
ジ抽出部２−０においてカメラＣＢの撮影した画像を自
車レーン検出用エッジオペレータで走査したデータに基
づき、後述するように、自車レーンの画像領域を検出し
これを保持するものである。同様に自車レーン検出保持
部３−１は、水平エッジ抽出部２−１においてカメラＣ
Ａの撮影した画像を自車レーン検出用エッジオペレータ
で走査したデータに基づき自車レーンの画像領域を検出
し、これを保持するものである。前記水平エッジ抽出部
２−０、２−１において水平エッジ抽出用のエッジオペ
レータで走査する場合、自車レーン検出保持部３−０、
３−１で保持された各自車レーン間を走査する。
【００２９】水平エッジヒストグラム生成部４−０は、
水平エッジ抽出部３−０において水平エッジ抽出用のエ
ッジオペレータを走査して得られたエッジオペレータの
出力値つまりエッジ強度を画像に垂直な軸に対して投影
し、累積加算するものである。同様に水平エッジヒスト
グラム生成部４−１は、水平エッジ抽出部３−１におい
て水平エッジ抽出用のエッジオペレータを走査して得ら
れたエッジオペレータの出力値を画像に垂直な軸に対し
て投影し、累積加算してヒストグラムを作成するもので
ある。
水平エッジ抽出部３−０において水平エッジ抽出用のエ
ッジオペレータを走査して得られたエッジオペレータの
出力値つまりエッジ強度を画像に垂直な軸に対して投影
し、累積加算するものである。同様に水平エッジヒスト
グラム生成部４−１は、水平エッジ抽出部３−１におい
て水平エッジ抽出用のエッジオペレータを走査して得ら
れたエッジオペレータの出力値を画像に垂直な軸に対し
て投影し、累積加算してヒストグラムを作成するもので
ある。
【００３０】ヒストグラム対応部５は、水平エッジヒス
トグラム生成部４−０、４−１で作成した各ヒストグラ
ムからエッジ強度の高いものをそれぞれ例えば１０個抽
出し、例えば画像下部より順にその強度差を求め、その
差がある一定値以内のとき対応関係にあるものと判定す
る。
トグラム生成部４−０、４−１で作成した各ヒストグラ
ムからエッジ強度の高いものをそれぞれ例えば１０個抽
出し、例えば画像下部より順にその強度差を求め、その
差がある一定値以内のとき対応関係にあるものと判定す
る。
【００３１】距離計算部６は、対応させたヒストグラム
の位置から、前記（８）式に基づき車間距離Ｌを計算す
る。即ち（８）式において、ｆ、Ｆ、Ｘは既知であり、
対応させたヒストグラムの位置からａ、ｂを求めること
により、前記（８）式の演算を行い車間距離Ｌを計算す
る。
の位置から、前記（８）式に基づき車間距離Ｌを計算す
る。即ち（８）式において、ｆ、Ｆ、Ｘは既知であり、
対応させたヒストグラムの位置からａ、ｂを求めること
により、前記（８）式の演算を行い車間距離Ｌを計算す
る。
【００３２】 画像の地面からの高さｈを計算つまり路面上のものか否
かが判断できるので、路面上のものについては距離計算
は行わず、次の対応したヒストグラムにもとづき車間距
離計算を行う。
かが判断できるので、路面上のものについては距離計算
は行わず、次の対応したヒストグラムにもとづき車間距
離計算を行う。
【００３３】次に、図３における水平エッジ抽出部２−
０、２−１〜距離計算部６の動作について更に詳述す
る。例えばカメラＣＢにより撮影された、図４（Ａ）に
示す画像を例えば２５６階調でディジタル化してこれを
保持し、先ず水平エッジ抽出部２−０により、図４
（Ｂ）に示す３×１ビットの自車レーン検出用のエッジ
オペレータＥＯにより、先ず予め定められた図４（Ａ）
の縦軸Ｙ1 の位置の画像中央より左側に走査する。そし
てエッジオペレータＥＯの演算値とその横軸の位置を順
次自車レーン検出保持部３−０で保持し、画像の左端ま
で走査する。
０、２−１〜距離計算部６の動作について更に詳述す
る。例えばカメラＣＢにより撮影された、図４（Ａ）に
示す画像を例えば２５６階調でディジタル化してこれを
保持し、先ず水平エッジ抽出部２−０により、図４
（Ｂ）に示す３×１ビットの自車レーン検出用のエッジ
オペレータＥＯにより、先ず予め定められた図４（Ａ）
の縦軸Ｙ1 の位置の画像中央より左側に走査する。そし
てエッジオペレータＥＯの演算値とその横軸の位置を順
次自車レーン検出保持部３−０で保持し、画像の左端ま
で走査する。
【００３４】自車レーン検出保持部３−０は、このよう
にして伝達されるエッジオペレータＥＯの値のうちより
最大値を抽出し、その値が予め定められた閾値か否かを
チェックし、閾値以内のときその横軸方向の値Ｘ1 を保
持する。もし最大値が閾値以上のとき、Ｙ1 より少し上
のＹ1 ′の位置より同様の走査を行い、最大値が閾値以
内の点のＸ1 ′を得る。
にして伝達されるエッジオペレータＥＯの値のうちより
最大値を抽出し、その値が予め定められた閾値か否かを
チェックし、閾値以内のときその横軸方向の値Ｘ1 を保
持する。もし最大値が閾値以上のとき、Ｙ1 より少し上
のＹ1 ′の位置より同様の走査を行い、最大値が閾値以
内の点のＸ1 ′を得る。
【００３５】次にＹ1 より予め定められた縦方向の距離
だけ離れた、図４（Ａ）の縦軸Ｙ2の位置の画像中央よ
りエッジオペレータＥＯを同様にして左側に走査し、そ
の最大値を抽出し、それが閾値以内のときその横軸方向
の値Ｘ2 を保持し、もし最大値が閾値以上のとき、Ｙ2
より少し上のＹ2 ′の位置より同様の走査を行い、最大
値が閾値以内の点のＸ2 ′を得る。
だけ離れた、図４（Ａ）の縦軸Ｙ2の位置の画像中央よ
りエッジオペレータＥＯを同様にして左側に走査し、そ
の最大値を抽出し、それが閾値以内のときその横軸方向
の値Ｘ2 を保持し、もし最大値が閾値以上のとき、Ｙ2
より少し上のＹ2 ′の位置より同様の走査を行い、最大
値が閾値以内の点のＸ2 ′を得る。
【００３６】それから自車レーン検出部３−０は、この
ように得られた（Ｙ1 、Ｘ1 ）、（Ｙ2 、Ｘ2 ）あるい
は（Ｙ1 ′、Ｘ1 ′）、（Ｙ2 ′、Ｘ2 ′）等よりＹ1
軸、Ｙ2 軸あるいはその近くの２つの点のＸ座標Ｙ座標
より左側の自車レーンＬＷ0を算出し、これを保持す
る。
ように得られた（Ｙ1 、Ｘ1 ）、（Ｙ2 、Ｘ2 ）あるい
は（Ｙ1 ′、Ｘ1 ′）、（Ｙ2 ′、Ｘ2 ′）等よりＹ1
軸、Ｙ2 軸あるいはその近くの２つの点のＸ座標Ｙ座標
より左側の自車レーンＬＷ0を算出し、これを保持す
る。
【００３７】同様にして図４（Ａ）に示す画像に対し、
エッジオペレータＥＯを予め定められた縦軸Ｙ1 の位置
の画像中央より右側に走査し、エッジオペレータＥＯの
演算値とその横軸の位置を順次自車レーン検出保持部３
−０に送出し、右端まで走査したとき、その最大値が閾
値以内か否かチェックし、閾値以内のときその最大値の
横軸位置Ｘ3 とＹ1 を保持する。次にエッジオペレータ
ＥＯを縦軸Ｙ2 の位置の画像中央より右端まで走査し
て、その最大値が閾値以内か否かチェックし、閾値以内
のときその最大値の横軸位置Ｘ4 とＹ2 を保持する。閾
値を越えたとき、ΔＹだけ縦位置を移動して、これを求
める。
エッジオペレータＥＯを予め定められた縦軸Ｙ1 の位置
の画像中央より右側に走査し、エッジオペレータＥＯの
演算値とその横軸の位置を順次自車レーン検出保持部３
−０に送出し、右端まで走査したとき、その最大値が閾
値以内か否かチェックし、閾値以内のときその最大値の
横軸位置Ｘ3 とＹ1 を保持する。次にエッジオペレータ
ＥＯを縦軸Ｙ2 の位置の画像中央より右端まで走査し
て、その最大値が閾値以内か否かチェックし、閾値以内
のときその最大値の横軸位置Ｘ4 とＹ2 を保持する。閾
値を越えたとき、ΔＹだけ縦位置を移動して、これを求
める。
【００３８】車線によっては、自車レーンＬＷ1-1 とＬ
Ｗ1-2 との間のように空隙が存在するが、このときは最
大値が予め定めた値に達しないので、縦位置を大きく移
動して自車レーンの検出を行う。このようにして得られ
た２点により、右側の自車レーンＷ1 を算出し、これを
保持する。
Ｗ1-2 との間のように空隙が存在するが、このときは最
大値が予め定めた値に達しないので、縦位置を大きく移
動して自車レーンの検出を行う。このようにして得られ
た２点により、右側の自車レーンＷ1 を算出し、これを
保持する。
【００３９】水平エッジ抽出部２−１、自車レーン検出
保持部３−１においても、カメラＣＡにより撮影された
画像データに対し、同様の処理が行われ、左側の自車レ
ーンと右側の自車レーンが得られる。
保持部３−１においても、カメラＣＡにより撮影された
画像データに対し、同様の処理が行われ、左側の自車レ
ーンと右側の自車レーンが得られる。
【００４０】次に水平エッジ抽出部２−０は、図５
（Ａ）に示す如く、水平エッジ抽出用のエッジオペレー
タＥ１によりカメラＣＢで撮影された画像データのう
ち、前記自車レーン検出保持部３−０で保持されている
左側の自車レーンと右側の自車レーンの間の、図５
（Ｂ）に示す車線領域ＡＲ内を走査する。
（Ａ）に示す如く、水平エッジ抽出用のエッジオペレー
タＥ１によりカメラＣＢで撮影された画像データのう
ち、前記自車レーン検出保持部３−０で保持されている
左側の自車レーンと右側の自車レーンの間の、図５
（Ｂ）に示す車線領域ＡＲ内を走査する。
【００４１】水平エッジ抽出用のエッジオペレータＥ１
は、縦が「１」と「−１」の２ビット、横がｎビット構
成であり、例えばｎ＝１１ビットの２×１１画素サイズ
である。水平エッジを検出するためには、横幅つまりｎ
がある程度長い方が好ましい。ｎ＝１１の場合、エッジ
オペレータＥ１の例えば上側の中央の画素のエッジ強度
として、このエッジオペレータＥ１の各係数とその下の
画像値との積の和をそのエッジオペレータＥ１の計算値
つまりエッジ強度として、エッジオペレータＥ１の走査
位置の縦位置とともに、走査毎に順次水平エッジヒスト
グラム生成部４−０に出力する。
は、縦が「１」と「−１」の２ビット、横がｎビット構
成であり、例えばｎ＝１１ビットの２×１１画素サイズ
である。水平エッジを検出するためには、横幅つまりｎ
がある程度長い方が好ましい。ｎ＝１１の場合、エッジ
オペレータＥ１の例えば上側の中央の画素のエッジ強度
として、このエッジオペレータＥ１の各係数とその下の
画像値との積の和をそのエッジオペレータＥ１の計算値
つまりエッジ強度として、エッジオペレータＥ１の走査
位置の縦位置とともに、走査毎に順次水平エッジヒスト
グラム生成部４−０に出力する。
【００４２】これにより、図６に示す如く、画像データ
の左側の自車レーンＬＷ0 と右側の自車レーンＬＷ1 と
の間に水平エッジＨ０、Ｈ１、Ｈ２・・・が存在すると
き、エッジオペレータＥ１により水平エッジＨ０を走査
するとき、エッジオペレータＥ１からそのエッジオペレ
ータの走査位置Ｙ0 とともに、順次エッジ強度ＥＳ0、
ＥＳ1 ・・・が出力される。そして水平エッジヒストグ
ラム生成部４−０は、これらの出力を受けて、エッジ強
度の累積値ＨＳ０を ＨＳ０＝ＥＳ０＋ＥＳ１＋・・・・ として算出し、画像データの縦軸位置Ｙ0 に累積値ＨＳ
０を記入したヒストグラムを作成する。
の左側の自車レーンＬＷ0 と右側の自車レーンＬＷ1 と
の間に水平エッジＨ０、Ｈ１、Ｈ２・・・が存在すると
き、エッジオペレータＥ１により水平エッジＨ０を走査
するとき、エッジオペレータＥ１からそのエッジオペレ
ータの走査位置Ｙ0 とともに、順次エッジ強度ＥＳ0、
ＥＳ1 ・・・が出力される。そして水平エッジヒストグ
ラム生成部４−０は、これらの出力を受けて、エッジ強
度の累積値ＨＳ０を ＨＳ０＝ＥＳ０＋ＥＳ１＋・・・・ として算出し、画像データの縦軸位置Ｙ0 に累積値ＨＳ
０を記入したヒストグラムを作成する。
【００４３】水平エッジ抽出部２−０は同様にして水平
エッジＨ1 を走査したときその縦軸位置Ｙ1 とエッジ強
度を順次出力し、水平ヒストグラム生成部４−０はこれ
らの出力を受けて、画像データの縦軸位置Ｙ1 に累積値
ＨＳ１を記入したヒストグラムを作成する。このように
して、図６に示す如き水平エッジＨ０、Ｈ１、Ｈ２・・
・に対応して、その水平エッジの縦軸位置Ｙ0 、Ｙ1 、
Ｙ2 ・・・にエッジ強度の累積値ＨＳ０、ＨＳ１、ＨＳ
２・・・が記入された水平エッジのヒストグラムが作成
される。即ち、画像データに対して垂直な軸に、エッジ
強度を投影し、累積加算したものを作成することができ
る。
エッジＨ1 を走査したときその縦軸位置Ｙ1 とエッジ強
度を順次出力し、水平ヒストグラム生成部４−０はこれ
らの出力を受けて、画像データの縦軸位置Ｙ1 に累積値
ＨＳ１を記入したヒストグラムを作成する。このように
して、図６に示す如き水平エッジＨ０、Ｈ１、Ｈ２・・
・に対応して、その水平エッジの縦軸位置Ｙ0 、Ｙ1 、
Ｙ2 ・・・にエッジ強度の累積値ＨＳ０、ＨＳ１、ＨＳ
２・・・が記入された水平エッジのヒストグラムが作成
される。即ち、画像データに対して垂直な軸に、エッジ
強度を投影し、累積加算したものを作成することができ
る。
【００４４】カメラＣＡにより投影された画像データに
対しても、水平エッジ抽出部２−１、自車レーン検出保
持部３−１、水平エッジヒストグラム生成部４−１によ
り、同様な制御が行われ、水平エッジのヒストグラムが
作成される。
対しても、水平エッジ抽出部２−１、自車レーン検出保
持部３−１、水平エッジヒストグラム生成部４−１によ
り、同様な制御が行われ、水平エッジのヒストグラムが
作成される。
【００４５】このようにして水平エッジヒストグラム生
成部４−０及び４−１により作成されたヒストグラムの
対応をヒストグラム対応部５が求める。まずヒストグラ
ム対応部５は上の方に配置されたカメラＣＢによる画像
に基づき、水平エッジヒストグラム生成部４−０で得ら
れたエッジ強度のヒストグラムにおいてエッジ強度の高
いものを例えば１０個抽出する。図７の左側の図はその
うち下方位置から選択された５個を示す。同様に下の方
に配置されたカメラＣＡによる画像にもとづき、水平エ
ッジヒストグラム生成部４−１で得られたエッジ強度の
ヒストグラムにおいてエッジ強度の高いものを例えば１
０個抽出する。図７の右側の図はそのうち下方位置から
選択された５個を示す。
成部４−０及び４−１により作成されたヒストグラムの
対応をヒストグラム対応部５が求める。まずヒストグラ
ム対応部５は上の方に配置されたカメラＣＢによる画像
に基づき、水平エッジヒストグラム生成部４−０で得ら
れたエッジ強度のヒストグラムにおいてエッジ強度の高
いものを例えば１０個抽出する。図７の左側の図はその
うち下方位置から選択された５個を示す。同様に下の方
に配置されたカメラＣＡによる画像にもとづき、水平エ
ッジヒストグラム生成部４−１で得られたエッジ強度の
ヒストグラムにおいてエッジ強度の高いものを例えば１
０個抽出する。図７の右側の図はそのうち下方位置から
選択された５個を示す。
【００４６】それからヒストグラム対応部５は各ヒスト
グラムのうち、一番下から上に向かって順に対応させ
る。例えば図７において、エッジ強度ＨＳ０とｈｓ０の
各ヒストグラムを対応させそのエッジ強度差｜ＨＳ０−
ｈｓ０｜を求め、これがある一定値ＨＴ以内か否かチェ
ックする。一定値ＨＴ以内のとき、これらのヒストグラ
ムは対応するもの、即ち同一水平エッジに対するものと
して判別する。
グラムのうち、一番下から上に向かって順に対応させ
る。例えば図７において、エッジ強度ＨＳ０とｈｓ０の
各ヒストグラムを対応させそのエッジ強度差｜ＨＳ０−
ｈｓ０｜を求め、これがある一定値ＨＴ以内か否かチェ
ックする。一定値ＨＴ以内のとき、これらのヒストグラ
ムは対応するもの、即ち同一水平エッジに対するものと
して判別する。
【００４７】対応するものと判断された各ヒストグラム
は、それぞれの縦軸位置Ｙ0 、ｙ0が距離計算部６に伝
達される。縦軸位置Ｙ0 は、図１のｂに相当し、縦軸位
置ｙ 0 は図１のａに相当するので、これにより前記
（８）式の演算を行い前車との距離Ｌが得られる。なお
これに先立ち、前記の如く、距離計算部６において、こ
れらａ、ｂに解像度Ｆを乗じて、これらのヒストグラム
が路面上のものか否かを判断する。
は、それぞれの縦軸位置Ｙ0 、ｙ0が距離計算部６に伝
達される。縦軸位置Ｙ0 は、図１のｂに相当し、縦軸位
置ｙ 0 は図１のａに相当するので、これにより前記
（８）式の演算を行い前車との距離Ｌが得られる。なお
これに先立ち、前記の如く、距離計算部６において、こ
れらａ、ｂに解像度Ｆを乗じて、これらのヒストグラム
が路面上のものか否かを判断する。
【００４８】本発明の第２の実施の形態を図８〜図１２
に基づき説明する。図８は本発明の第２の実施の形態の
説明図、図９はカメラが傾いて設置されているときの距
離算出説明図、図１０は本発明の第２の実施の形態の構
成図、図１１はカメラの光軸が地面と水平のときの無限
遠点（消失点）の画像上位置の説明図、図１２はカメラ
が傾いた場合の消失点の位置と俯角の説明図である。
に基づき説明する。図８は本発明の第２の実施の形態の
説明図、図９はカメラが傾いて設置されているときの距
離算出説明図、図１０は本発明の第２の実施の形態の構
成図、図１１はカメラの光軸が地面と水平のときの無限
遠点（消失点）の画像上位置の説明図、図１２はカメラ
が傾いた場合の消失点の位置と俯角の説明図である。
【００４９】本発明の第２の実施の形態では、図８に示
す如く、カメラＣＡ、ＣＢを設置するとき、それぞれの
光軸ＬＡ、ＬＢを地面と水平ではなく、俯角α、βだけ
傾けて設置した場合において、前方の車Ｖとの距離Ｌを
求めるものである。
す如く、カメラＣＡ、ＣＢを設置するとき、それぞれの
光軸ＬＡ、ＬＢを地面と水平ではなく、俯角α、βだけ
傾けて設置した場合において、前方の車Ｖとの距離Ｌを
求めるものである。
【００５０】図９において、カメラＣを俯角αだけ傾斜
して取付け、地面よりｈの高さにある物体との距離をＬ
としたとき、下記の式が成立する。図９においてαはカ
メラＣの傾き（ｒａｄ）、ＨはカメラＣの高さ（ｍ）、
ｆはカメラＣの焦点距離（ｍ）、ＬはカメラＣと物体と
の距離（ｍ）、ａＦは画像面での物体の位置（ｍ）であ
り、ここでａは画像での位置（ｐｉｘｅｌ）、Ｆは解像
度（縦方向）（ｍ／ｐｉｘｅｌ）である。
して取付け、地面よりｈの高さにある物体との距離をＬ
としたとき、下記の式が成立する。図９においてαはカ
メラＣの傾き（ｒａｄ）、ＨはカメラＣの高さ（ｍ）、
ｆはカメラＣの焦点距離（ｍ）、ＬはカメラＣと物体と
の距離（ｍ）、ａＦは画像面での物体の位置（ｍ）であ
り、ここでａは画像での位置（ｐｉｘｅｌ）、Ｆは解像
度（縦方向）（ｍ／ｐｉｘｅｌ）である。
【００５１】
【数４】
【００５２】図８に示す上方に配置されたカメラＣＢで
は、図８より明らかな如く、前記（９）式のＨをＢ＋Ｈ
とし、αをβとし、ａをｂとする。即ち、
は、図８より明らかな如く、前記（９）式のＨをＢ＋Ｈ
とし、αをβとし、ａをｂとする。即ち、
【００５３】
【数５】
【００５４】同様に図８に示す下方に配置されたカメラ
ＣＡでは、前記（９）式のＬをＬ−Ｘとする。即ち
ＣＡでは、前記（９）式のＬをＬ−Ｘとする。即ち
【００５５】
【数６】
【００５６】前記（１０）式及び（１１）式からＨ−ｈ
を相殺して、Ｌについて整理すると、
を相殺して、Ｌについて整理すると、
【００５７】
【数７】
【００５８】となる。さらに整理を進めると
【００５９】
【数８】
【００６０】となり、（１２）式により前方の車Ｖとの
距離Ｌを得る。このようにして、図８に示す如く、カメ
ラＣＡとＣＢがそれぞれ地面に対して俯角α、βだけ傾
斜して設置されていても前方の車Ｖとの距離Ｌを計測す
ることができる。この場合、カメラＣＡ、ＣＢは、その
焦点距離、画角等の特性が同一のものを使用する。
距離Ｌを得る。このようにして、図８に示す如く、カメ
ラＣＡとＣＢがそれぞれ地面に対して俯角α、βだけ傾
斜して設置されていても前方の車Ｖとの距離Ｌを計測す
ることができる。この場合、カメラＣＡ、ＣＢは、その
焦点距離、画角等の特性が同一のものを使用する。
【００６１】このようにカメラＣＡ、ＣＢを傾斜して配
置しても前方の車Ｖとの距離Ｌを測定可能とするため、
本発明の第２の実施の形態では、図９に示す如く、構成
される。図１０において、１０はカメラ部、１１−０、
１１−１はカメラ傾き抽出部、１２−０、１２−１は水
平エッジ抽出部、１３−０、１３−１は自車レーン保持
部、１４−０、１４−１は水平エッジヒストグラム生成
部、１５はヒストグラム対応部、１６は距離計算部であ
る。
置しても前方の車Ｖとの距離Ｌを測定可能とするため、
本発明の第２の実施の形態では、図９に示す如く、構成
される。図１０において、１０はカメラ部、１１−０、
１１−１はカメラ傾き抽出部、１２−０、１２−１は水
平エッジ抽出部、１３−０、１３−１は自車レーン保持
部、１４−０、１４−１は水平エッジヒストグラム生成
部、１５はヒストグラム対応部、１６は距離計算部であ
る。
【００６２】カメラ部１０は前車との距離を計測するた
め、前方との車等の画像を撮影するカメラＣＡ、ＣＢよ
り構成されるものであって、図８に示す如く、カメラＣ
Ａ、ＣＢは上下位置に垂直に、かつ横方向にはＸだけ離
れた縦段差設置され、しかもカメラＣＡは俯角αで、カ
メラＣＢは俯角βで水平方向に対してそれぞれ傾斜して
設置されている。
め、前方との車等の画像を撮影するカメラＣＡ、ＣＢよ
り構成されるものであって、図８に示す如く、カメラＣ
Ａ、ＣＢは上下位置に垂直に、かつ横方向にはＸだけ離
れた縦段差設置され、しかもカメラＣＡは俯角αで、カ
メラＣＢは俯角βで水平方向に対してそれぞれ傾斜して
設置されている。
【００６３】カメラ傾き抽出部１１−０は、カメラＣＢ
の俯角βを算出したり、自車レーンを算出するものであ
る。先ず俯角の算出方法について説明する。図１１に示
す如く、カメラの光軸が地面と水平のとき、車線のよう
な平行線を車線中央位置より撮影した画像に基づき数学
的に車線の交点Ｄ0 を求めると、画像の中心水平線上に
位置する。車線は平行線のため、無限遠点で交叉するも
のとなる。この左側の自車レーンと右側の自車レーンの
延長線による画像上の交差点を消失点という。
の俯角βを算出したり、自車レーンを算出するものであ
る。先ず俯角の算出方法について説明する。図１１に示
す如く、カメラの光軸が地面と水平のとき、車線のよう
な平行線を車線中央位置より撮影した画像に基づき数学
的に車線の交点Ｄ0 を求めると、画像の中心水平線上に
位置する。車線は平行線のため、無限遠点で交叉するも
のとなる。この左側の自車レーンと右側の自車レーンの
延長線による画像上の交差点を消失点という。
【００６４】従って、カメラ傾き抽出部１１−０は、カ
メラＣＢの撮影した画像をディジタル化したものを、例
えば図４（Ｂ）に示す如き自車レーン検出用エッジオペ
レータ、図５（Ａ）に示す如きエッジオペレータを使用
して、図１２（Ａ）に示す如く、走査線Ｓ0 、Ｓ1 、Ｓ
2 、Ｓ3 ・・・により白線探索のために水平走査する。
この白線の探索は、画像の下半分の領域で行い、走査線
Ｓ0 、Ｓ1 、Ｓ3 の如く複数の点で水平方向に輝度が＋
になる点のうち、最大値とその次の点のものが左側ある
いは右側の白線の位置になる。従って、右→左の水平方
向に走査しても、あるいは中央から左方向又は右方向に
走査する等の手法により、走査線Ｓ0 に関しては白線Ｌ
Ｗ0 の左端位置Ｐ0 及び白線ＬＷ1 の右端位置Ｐ0 ′を
求める。
メラＣＢの撮影した画像をディジタル化したものを、例
えば図４（Ｂ）に示す如き自車レーン検出用エッジオペ
レータ、図５（Ａ）に示す如きエッジオペレータを使用
して、図１２（Ａ）に示す如く、走査線Ｓ0 、Ｓ1 、Ｓ
2 、Ｓ3 ・・・により白線探索のために水平走査する。
この白線の探索は、画像の下半分の領域で行い、走査線
Ｓ0 、Ｓ1 、Ｓ3 の如く複数の点で水平方向に輝度が＋
になる点のうち、最大値とその次の点のものが左側ある
いは右側の白線の位置になる。従って、右→左の水平方
向に走査しても、あるいは中央から左方向又は右方向に
走査する等の手法により、走査線Ｓ0 に関しては白線Ｌ
Ｗ0 の左端位置Ｐ0 及び白線ＬＷ1 の右端位置Ｐ0 ′を
求める。
【００６５】このようにして走査線Ｓ1 については白線
ＬＷ0 の左端位置Ｐ1 及び白線Ｗ1の右端位置Ｐ1 ′が
求められ、走査線Ｓ3 についても、白線ＬＷ0 の左端位
置Ｐ 3 及び白線Ｗ1 の右端位置Ｐ3 ′が求められる。し
かし走査線Ｓ2 については、白線ＬＷ0 の左端位置Ｐ2
は検出したものの、走査線Ｓ2 は右端の車線については
空白部分に存在するため白線ＬＷ1 の右端位置は検出で
きない。
ＬＷ0 の左端位置Ｐ1 及び白線Ｗ1の右端位置Ｐ1 ′が
求められ、走査線Ｓ3 についても、白線ＬＷ0 の左端位
置Ｐ 3 及び白線Ｗ1 の右端位置Ｐ3 ′が求められる。し
かし走査線Ｓ2 については、白線ＬＷ0 の左端位置Ｐ2
は検出したものの、走査線Ｓ2 は右端の車線については
空白部分に存在するため白線ＬＷ1 の右端位置は検出で
きない。
【００６６】このようにして得られたＰ0 、Ｐ1 ・・・
あるいはＰ0 ′、Ｐ1 ′・・・を使用して、つまり中央
から左の白線の点と、右の白線の点が２点以上抽出され
たとき、それぞれ最小二乗法で直線近似し、図１２
（Ａ）に示す如く、それぞれの直線の交点Ｄ1 を求め、
求めた交点Ｄ1 と画像の中心水平線との垂直方向の長さ
ｄからカメラの傾きβを求める。
あるいはＰ0 ′、Ｐ1 ′・・・を使用して、つまり中央
から左の白線の点と、右の白線の点が２点以上抽出され
たとき、それぞれ最小二乗法で直線近似し、図１２
（Ａ）に示す如く、それぞれの直線の交点Ｄ1 を求め、
求めた交点Ｄ1 と画像の中心水平線との垂直方向の長さ
ｄからカメラの傾きβを求める。
【００６７】即ち、図１２（Ｂ）において、カメラＣＢ
の焦点距離をｆ（ｍ）、解像度をＦ（ｍ／ｐｉｘｅ
ｌ）、傾斜したときの俯角をβ（ｒａｄ）、光軸ＬＢが
地面水平のときの光軸Ｌｂとβだけ傾斜したとき焦点面
における画像のズレをｄ（ｐｉｘｅｌ）としたとき、次
式が成立する。
の焦点距離をｆ（ｍ）、解像度をＦ（ｍ／ｐｉｘｅ
ｌ）、傾斜したときの俯角をβ（ｒａｄ）、光軸ＬＢが
地面水平のときの光軸Ｌｂとβだけ傾斜したとき焦点面
における画像のズレをｄ（ｐｉｘｅｌ）としたとき、次
式が成立する。
【００６８】
【数９】
【００６９】このようにしてカメラ傾き抽出部１１−０
では、（１３）式により俯角βを算出し、これを距離計
算部１６に送出する。このとき、前記の如く算出した白
線ＬＷ0 及びＬＷ1 を自車レーンとして、自車レーン保
持部１３−０に保持し、この白線ＬＷ0 及びＬＷ1 の間
の領域を水平エッジ抽出部１２−０において、水平エッ
ジを抽出するために、図５（Ａ）に示すエッジオペレー
タＥ１により走査する領域とする。
では、（１３）式により俯角βを算出し、これを距離計
算部１６に送出する。このとき、前記の如く算出した白
線ＬＷ0 及びＬＷ1 を自車レーンとして、自車レーン保
持部１３−０に保持し、この白線ＬＷ0 及びＬＷ1 の間
の領域を水平エッジ抽出部１２−０において、水平エッ
ジを抽出するために、図５（Ａ）に示すエッジオペレー
タＥ１により走査する領域とする。
【００７０】カメラ傾き抽出部１１−１は、カメラ傾き
抽出部１１−０と同様にしてカメラＣＡの俯角αを検出
するものであり、これを距離計算部１６に送出する。そ
してこの俯角αを算出するときに得られた自車レーンを
自車レーン保持部１３−１で保持し、水平エッジ抽出部
１２−１において水平エッジを抽出するために、図５
（Ａ）に示すエッジオペレータＥ１により走査する領域
とする。
抽出部１１−０と同様にしてカメラＣＡの俯角αを検出
するものであり、これを距離計算部１６に送出する。そ
してこの俯角αを算出するときに得られた自車レーンを
自車レーン保持部１３−１で保持し、水平エッジ抽出部
１２−１において水平エッジを抽出するために、図５
（Ａ）に示すエッジオペレータＥ１により走査する領域
とする。
【００７１】水平エッジ抽出部１２−０は、カメラＣＢ
の撮影した画像を、図５（Ａ）に示す如き水平エッジ抽
出用のエッジオペレータＥ１により、自車レーン保持部
１３−０により保持された領域を走査するものである。
この場合、例えばｎ＝１１とする。
の撮影した画像を、図５（Ａ）に示す如き水平エッジ抽
出用のエッジオペレータＥ１により、自車レーン保持部
１３−０により保持された領域を走査するものである。
この場合、例えばｎ＝１１とする。
【００７２】水平エッジ抽出部１２−１は、カメラＣＡ
の撮影した画像を、同じく水平エッジ抽出用のエッジオ
ペレータＥ１により、自車レーン保持部１３−１により
保持された領域を走査するものである。
の撮影した画像を、同じく水平エッジ抽出用のエッジオ
ペレータＥ１により、自車レーン保持部１３−１により
保持された領域を走査するものである。
【００７３】水平エッジヒストグラム生成部１４−０
は、前記図３に示す水平エッジヒストグラム生成部４−
０と同様に動作するものである。また水平エッジヒスト
グラム生成部１４−１は、前記水平エッジヒストグラム
生成部４−１と同様に動作するものである。
は、前記図３に示す水平エッジヒストグラム生成部４−
０と同様に動作するものである。また水平エッジヒスト
グラム生成部１４−１は、前記水平エッジヒストグラム
生成部４−１と同様に動作するものである。
【００７４】ヒストグラム対応部１５は、前記ヒストグ
ラム対応部５と同様に動作するものである。距離計算部
１６は、前記カメラ傾き抽出部１１−０より伝達された
俯角βと、カメラ傾き抽出部１１−１より伝達された俯
角αと、カメラＣＡ、ＣＢの焦点距離ｆ、解像度Ｆ、ベ
ースラインＢ、カメラＣＡ、ＣＢの水平方向の段差Ｘ、
画像位置ａ、ｂ等に基づき、前記（１２）式の演算を行
い、前方の車との距離Ｌを算出する。
ラム対応部５と同様に動作するものである。距離計算部
１６は、前記カメラ傾き抽出部１１−０より伝達された
俯角βと、カメラ傾き抽出部１１−１より伝達された俯
角αと、カメラＣＡ、ＣＢの焦点距離ｆ、解像度Ｆ、ベ
ースラインＢ、カメラＣＡ、ＣＢの水平方向の段差Ｘ、
画像位置ａ、ｂ等に基づき、前記（１２）式の演算を行
い、前方の車との距離Ｌを算出する。
【００７５】即ち、車の運転者は、まず、車を運転し
て、自車レーンの撮影可能な状態になったとき、まず、
自車レーンを抽出して、各カメラＣＡ、ＣＢの俯角α、
βを演算し、それから水平エッジ抽出部１２−０〜距離
計算部１６を動作させ、前記の如く前方の車との距離Ｌ
を得ることが出来る。
て、自車レーンの撮影可能な状態になったとき、まず、
自車レーンを抽出して、各カメラＣＡ、ＣＢの俯角α、
βを演算し、それから水平エッジ抽出部１２−０〜距離
計算部１６を動作させ、前記の如く前方の車との距離Ｌ
を得ることが出来る。
【００７６】本発明の前方車間距離計測装置によれば縦
ステレオ方式の特徴を活かしつつ、カメラの実装の問題
を解決することができる。またヒストグラムを縦軸に従
って、つまり１次方向にアクセスすることにより、簡単
に所望のデータを得て、演算できる。また運用時に車の
振動などでカメラの傾きが変わっても、傾き角の測定を
行い、次に車間距離を計測させることにより、このカメ
ラの傾きの変化を補正して車間距離を正確に計測するこ
とが出来る。
ステレオ方式の特徴を活かしつつ、カメラの実装の問題
を解決することができる。またヒストグラムを縦軸に従
って、つまり１次方向にアクセスすることにより、簡単
に所望のデータを得て、演算できる。また運用時に車の
振動などでカメラの傾きが変わっても、傾き角の測定を
行い、次に車間距離を計測させることにより、このカメ
ラの傾きの変化を補正して車間距離を正確に計測するこ
とが出来る。
【００７７】
【発明の効果】請求項１に記載された本発明によれば、
カメラを縦方向に位置をずらして配置するのみでなく、
横方向にも位置を変えて配置することが出来るので、カ
メラを車に実装する場合に一台は例えばルームミラーの
近くに設置し、他の一台をダッシュボード上に配置する
など、ベースラインの長さを大きくすることが可能とな
り、その結果車間距離を非常に正確に計測することが可
能となった。
カメラを縦方向に位置をずらして配置するのみでなく、
横方向にも位置を変えて配置することが出来るので、カ
メラを車に実装する場合に一台は例えばルームミラーの
近くに設置し、他の一台をダッシュボード上に配置する
など、ベースラインの長さを大きくすることが可能とな
り、その結果車間距離を非常に正確に計測することが可
能となった。
【００７８】請求項２に記載された本発明によれば、各
カメラの光軸を地面に水平になるように配置したので、
車間距離を求めるための演算式が簡単になり、その結果
ハード構成を簡単なものとすることが出来る。
カメラの光軸を地面に水平になるように配置したので、
車間距離を求めるための演算式が簡単になり、その結果
ハード構成を簡単なものとすることが出来る。
【００７９】請求項３に記載された本発明によれば、各
カメラの光軸が斜めになっても車間距離を算出すること
が出来るので、実際の運用において、例えば振動のため
カメラの取付角度が変わっても、この変化した角度に応
じて車間距離を演算することが出来るので、カメラの傾
きの変化に影響を受けることなく、車間距離を正しく計
測することが出来る。
カメラの光軸が斜めになっても車間距離を算出すること
が出来るので、実際の運用において、例えば振動のため
カメラの取付角度が変わっても、この変化した角度に応
じて車間距離を演算することが出来るので、カメラの傾
きの変化に影響を受けることなく、車間距離を正しく計
測することが出来る。
【００８０】請求項４に記載された本発明によれば、各
カメラの撮影したそれぞれの画像から消失点の位置を求
めることにより、各カメラの傾きを計算できるので、非
常に簡単な手法で、各カメラの傾きを求めることが出
来、そのためカメラの傾きに変化があってもその補正を
短時間で行うことが出来る。
カメラの撮影したそれぞれの画像から消失点の位置を求
めることにより、各カメラの傾きを計算できるので、非
常に簡単な手法で、各カメラの傾きを求めることが出
来、そのためカメラの傾きに変化があってもその補正を
短時間で行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理図を示す。
【図２】本発明に基づく２台のカメラの設置状態説明図
である。
である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の構成図である。
【図４】自車レーン検出状態説明図である。
【図５】エッジオペレータ及びその走査状態説明図であ
る。
る。
【図６】水平エッジヒストグラム生成部動作説明図であ
る。
る。
【図７】ヒストグラム対応部動作説明図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態の説明図である。
【図９】カメラが傾いているときの距離算出説明図であ
る。
る。
【図１０】本発明の第２の実施の形態の構成図である。
【図１１】カメラの光軸が地面と水平のときのデフォル
トでの無限遠点の画像位置の説明図である。
トでの無限遠点の画像位置の説明図である。
【図１２】カメラが傾いた場合の無限遠点の位置と俯角
説明図である。
説明図である。
【図１３】車のエッジ説明図である。
【図１４】従来例説明図である。
１ カメラ部 ２−０、２−１ 水平エッジ抽出部 ３−０、３−１ 自車レーン検出保持部 ４−０、４−１ 水平エッジヒストグラム生成部 ５ ヒストグラム対応部 ６ 距離計算部 １０ カメラ部 １１−０、１１−１ カメラ傾き抽出部 １２−０、１２−１ 水平エッジ抽出部 １３−０、１３−１ 自車レーン保持部 １４−０、１４−１ 水平エッジヒストグラム生成部 １５−ヒストグラム対応部 １６ 距離計算部
Claims (4)
- 【請求項１】高さの異なる位置に設けられ、前方車の画
像撮影を行う複数のカメラを具備した前方車間距離計測
装置において、 カメラの撮影画像から水平エッジを抽出する水平エッジ
抽出手段と、 抽出された水平エッジの強度の累積値を撮影画像の垂直
軸に投影されたヒストグラムとして作成する水平エッジ
ヒストグラム生成手段と、 作成されたヒストグラムより両カメラの垂直軸の視点を
対応するヒストグラム対応手段と、 このヒストグラム対応手段から伝達された対応する視点
の垂直軸上の位置と、カメラの垂直方向の位置の差であ
るベースラインと、カメラの水平方向の位置の差である
段差等に基づき前方車との距離を算出する計算手段を具
備したことを特徴とする前方車間距離計測装置。 - 【請求項２】前記カメラの光軸を地面に対してそれぞれ
平行になるように配置したことを特徴とする請求項１記
載の前方車間距離計測装置。 - 【請求項３】高さの異なる位置に設けられ、前方車の画
像撮影を行う複数のカメラを具備した前方車間距離計測
装置において、 カメラの撮影画像からそのカメラの傾き角を抽出するカ
メラ傾き抽出手段と、 カメラの撮影画像から水平エッジを抽出する水平エッジ
抽出手段と、 抽出された水平エッジの強度の累積値を撮影画像の垂直
軸に投影されたヒストグラムとして作成する水平エッジ
ヒストグラム生成手段と、 作成されたヒストグラムより両カメラの垂直軸の視点を
対応するヒストグラム対応手段と、 前記カメラ傾き抽出手段から伝達されたカメラの傾き
と、前記ヒストグラム対応手段から伝達された対応する
ヒストグラムのそれぞれの垂直軸上の位置と、カメラの
垂直方向の位置の差であるベースラインと、カメラの水
平方向の位置の差である段差等に基づき前方車との距離
を算出する計算手段を具備したことを特徴とする前方車
間距離計測装置。 - 【請求項４】前記カメラ傾き抽出手段は、カメラの撮影
画像から左右の車線の消失点の位置を求め、画像の中心
水平線とこの消失点との位置の差よりカメラの傾きを演
算することを特徴とする請求項３記載の前方車間距離計
測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19186996A JP3456843B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 前方車間距離計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19186996A JP3456843B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 前方車間距離計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1038561A true JPH1038561A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3456843B2 JP3456843B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=16281840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19186996A Expired - Fee Related JP3456843B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 前方車間距離計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3456843B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000090243A (ja) * | 1998-09-14 | 2000-03-31 | Yazaki Corp | 周辺監視装置及び方法 |
| JP2001160137A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-06-12 | Fuji Heavy Ind Ltd | 監視システムの距離補正装置、および監視システムの消失点補正装置 |
| JP3300340B2 (ja) * | 1999-09-20 | 2002-07-08 | 松下電器産業株式会社 | 運転支援装置 |
| JP2007240422A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Fujitsu Ten Ltd | 俯角算出装置、俯角算出方法、俯角算出プログラムおよび画像処理装置 |
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| JP2013070177A (ja) * | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Toshiba Alpine Automotive Technology Corp | 車載用カメラ |
| US9798939B2 (en) | 2014-09-30 | 2017-10-24 | International Business Machines Corporation | Detecting device, detecting method, and program |
-
1996
- 1996-07-22 JP JP19186996A patent/JP3456843B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US9798939B2 (en) | 2014-09-30 | 2017-10-24 | International Business Machines Corporation | Detecting device, detecting method, and program |
| US9798938B2 (en) | 2014-09-30 | 2017-10-24 | International Business Machines Corporation | Detecting device, detecting method, and program |
| US10331962B2 (en) | 2014-09-30 | 2019-06-25 | International Business Machines Corporation | Detecting device, detecting method, and program |
| US10331961B2 (en) | 2014-09-30 | 2019-06-25 | International Business Machines Corporation | Detecting device, detecting method, and program |
| US10339397B2 (en) | 2014-09-30 | 2019-07-02 | International Business Machines Corporation | Detecting device, detecting method, and program |
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|---|---|
| JP3456843B2 (ja) | 2003-10-14 |
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