JPH0239275A - 障害物検出装置 - Google Patents
障害物検出装置Info
- Publication number
- JPH0239275A JPH0239275A JP63186951A JP18695188A JPH0239275A JP H0239275 A JPH0239275 A JP H0239275A JP 63186951 A JP63186951 A JP 63186951A JP 18695188 A JP18695188 A JP 18695188A JP H0239275 A JPH0239275 A JP H0239275A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- edge
- color
- hue
- coincidence
- collation
- Prior art date
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- Granted
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- Image Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
する。
第１図は本発明の一実施例に係る障害物検出装置の全体
構成を示すブロックである。同図において、カラーステ
レオ画像入力部１は移動体（例えば自律ロボット）に取
付けられ、移動方向前方のカラーステレオ画像を得る。
構成を示すブロックである。同図において、カラーステ
レオ画像入力部１は移動体（例えば自律ロボット）に取
付けられ、移動方向前方のカラーステレオ画像を得る。
このカラーステレオ画像はエツジ抽出部２に入力され、
エツジが抽出される。抽出されたエツジは照合部４に入
力され、障害物検出距離に対応する視差を有するエツジ
のみが照合エツジとして抽出される。
エツジが抽出される。抽出されたエツジは照合部４に入
力され、障害物検出距離に対応する視差を有するエツジ
のみが照合エツジとして抽出される。
一方、カラーステレオ画像入力部１からのカラ物のエツ
ジではなく、偽照合エツジの可能性が高い。本発明では
境界線と照合エツジとの一致度を求め、それが閾値に満
たないときは偽照合エツジとして排除し、閾値以上のと
き障害物のエツジと判定する。これにより偽照合エツジ
による誤判定がなく、信頼性の高い障害物検出が可能と
なる。
ジではなく、偽照合エツジの可能性が高い。本発明では
境界線と照合エツジとの一致度を求め、それが閾値に満
たないときは偽照合エツジとして排除し、閾値以上のと
き障害物のエツジと判定する。これにより偽照合エツジ
による誤判定がなく、信頼性の高い障害物検出が可能と
なる。
領域の境界線を抽出する。
色領域分割部３で得られた各色相領域の境界線と、照合
部４で得られた照合エツジの情報は、陣害物検出部５に
入力される。この障害物検出部５は照合エツジと境界線
との一致度を求め、その一致度と閾値との比較により障
害物の有無を判定する。
部４で得られた照合エツジの情報は、陣害物検出部５に
入力される。この障害物検出部５は照合エツジと境界線
との一致度を求め、その一致度と閾値との比較により障
害物の有無を判定する。
次に、第１図の各部の詳細を説明する。
第２図はカラーステレオ画像入力部１の構成例であり、
２台のＩＴＶカラーカメラ１１．１２により得られたカ
ラーステレオ画像をＮＴＳＣデコーダ１３．１４により
各々Ｒ，Ｇ、Ｂの三原色信号にマトリックス分解し、Ａ
／Ｄ変換部１５゜１６、ＩＴＶインタフェース１７を経
て、各々３枚ずつのディジタル画像メモリ１８．１９に
格納する。
２台のＩＴＶカラーカメラ１１．１２により得られたカ
ラーステレオ画像をＮＴＳＣデコーダ１３．１４により
各々Ｒ，Ｇ、Ｂの三原色信号にマトリックス分解し、Ａ
／Ｄ変換部１５゜１６、ＩＴＶインタフェース１７を経
て、各々３枚ずつのディジタル画像メモリ１８．１９に
格納する。
第３図はエツジ抽出部２の構成例であり、第２図におけ
る画像メモリ１８．１９の各々から特定の原色（例えば
Ｒ）の信号を空間フィルタ回路像を論理フィルタ回路２
３によって線幅「１」の２値エツジ像に整形した後、ラ
ベリング回路２４でその面積（−長さ）を測定し、ノイ
ズ除去回路２５で面積の小さいものをノイズとして除去
し、回路３１において以下に示す計算式を用いて色相値
Ｈを求め、６種類の色相値毎に色相画像を作成する。
る画像メモリ１８．１９の各々から特定の原色（例えば
Ｒ）の信号を空間フィルタ回路像を論理フィルタ回路２
３によって線幅「１」の２値エツジ像に整形した後、ラ
ベリング回路２４でその面積（−長さ）を測定し、ノイ
ズ除去回路２５で面積の小さいものをノイズとして除去
し、回路３１において以下に示す計算式を用いて色相値
Ｈを求め、６種類の色相値毎に色相画像を作成する。
Ｌ−ＭＡＸ （Ｒ，Ｇ、 Ｂ）
Ｍ■ＭＩＤ （Ｒ，Ｇ、 Ｂ）
Ｎ−ＭＩＮ （Ｒ，Ｇ、 Ｂ）
Ｐ−（Ｍ−Ｎ）／ （Ｌ−Ｍ）
Ｈ−Ｐ （Ｇ ≦Ｒ≦Ｂ）Ｈ−２−Ｐ
（Ｇ＜Ｂ＜Ｒ） Ｈ−２＋Ｐ （Ｂ＜Ｇ＜Ｒ） Ｈ−４−Ｐ （Ｂ＜Ｒ＜Ｇ） Ｈ−４＋Ｐ （Ｒ＜Ｂ＜Ｇ） Ｈ−６−Ｐ （Ｒ＜Ｇ＜Ｂ） ・・・（１） この計算式については、例えばν、に、Ｐｒａｔｔ。
（Ｇ＜Ｂ＜Ｒ） Ｈ−２＋Ｐ （Ｂ＜Ｇ＜Ｒ） Ｈ−４−Ｐ （Ｂ＜Ｒ＜Ｇ） Ｈ−４＋Ｐ （Ｒ＜Ｂ＜Ｇ） Ｈ−６−Ｐ （Ｒ＜Ｇ＜Ｂ） ・・・（１） この計算式については、例えばν、に、Ｐｒａｔｔ。
“５ｐａｔｌａｌ Ｔｒａｎｓｆ’ｏｒｍ Ｃｏｄｌｎ
ｇ ｏｒ Ｃｏ１ｏｒ Ｉｍａｇｅｓ−。
ｇ ｏｒ Ｃｏ１ｏｒ Ｉｍａｇｅｓ−。
ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ、ｖｏｌ、Ｃ０Ｍ−１９，Ｎｏ、
８．Ｉ）ｐ、９８０−９９２（１９７１）に詳しく説明
されている。
８．Ｉ）ｐ、９８０−９９２（１９７１）に詳しく説明
されている。
次に、均一領域分割回路３２により色相画像を、色相値
Ｈの大きさが一定範囲内にあって連続した均一の色相と
見なせる領域に分割して、各色相領域毎に同一の濃度値
を割当てることにより、色領域分割を行なう。最後に、
色境界抽出回路３３を用いて濃度値が変化する部分を追
跡することにより、その変化した部分を各色相領域間の
境界線として抽出する。
Ｈの大きさが一定範囲内にあって連続した均一の色相と
見なせる領域に分割して、各色相領域毎に同一の濃度値
を割当てることにより、色領域分割を行なう。最後に、
色境界抽出回路３３を用いて濃度値が変化する部分を追
跡することにより、その変化した部分を各色相領域間の
境界線として抽出する。
第５図はこの境界線を抽出するまでの過程の一例を模式
的に示したもので、（ａ）の原画像に対して、Ａ−Ｇの
各色相領域が分割・抽出され、これらの各色相領域Ａ−
Ｇ間の境界線が同図（ｂ）に示すように抽出される。
的に示したもので、（ａ）の原画像に対して、Ａ−Ｇの
各色相領域が分割・抽出され、これらの各色相領域Ａ−
Ｇ間の境界線が同図（ｂ）に示すように抽出される。
第６図は照合部４の構成例である。予め基準像（左右）
のエツジを追跡し、エツジ位置、エツジ間の連結関係、
単一エツジの折れ点・屈曲点位置対して視差８分だけシ
フトし、減算回路４４により両者の差分画像を作成する
。
のエツジを追跡し、エツジ位置、エツジ間の連結関係、
単一エツジの折れ点・屈曲点位置対して視差８分だけシ
フトし、減算回路４４により両者の差分画像を作成する
。
次に、類似指標計算回路４５によりエツジセグメントテ
ーブル４１に記載されている各エツジセグメント単位の
類似度を計算する。エツジＥｘの類似度Ｑは、例えば以
下の式（２）で与えられる。
ーブル４１に記載されている各エツジセグメント単位の
類似度を計算する。エツジＥｘの類似度Ｑは、例えば以
下の式（２）で与えられる。
Ｑを予め定められた閾値ＴＨと比較し、ＴＨに満たない
ものを照合エツジとして抽出し、照合エッジテーブル４
７に格納する。
ものを照合エツジとして抽出し、照合エッジテーブル４
７に格納する。
以上の処理を視差Ｓを種々変化させて実行し、同様にし
て照合エツジを照合エツジテーブル４７に格納して行く
。
て照合エツジを照合エツジテーブル４７に格納して行く
。
第７図は第５図のシーンについて視差Ｓが障害物（この
例では人間）の位置に一致した場合のエツジ抽出結果（
ａ）と、照合エツジ抽出結果（ｂ）をそれぞれ模式的に
示している。同図（ｂ）に示すように、濃度的変化の少
ない背景部及び視差の変化による左右像の差異が少ない
水平エツジ成分において、偽照合エツジ（図中、破線で
囲まれているエツジ）が発生している。そこで、本発明
では障害物検出部５において、この照合エツジ抽出結果
と先に色領域分割部３で求められた各色相領域間の境界
線とを用いて、均一の色相を有する障害物を正しく検出
する。
例では人間）の位置に一致した場合のエツジ抽出結果（
ａ）と、照合エツジ抽出結果（ｂ）をそれぞれ模式的に
示している。同図（ｂ）に示すように、濃度的変化の少
ない背景部及び視差の変化による左右像の差異が少ない
水平エツジ成分において、偽照合エツジ（図中、破線で
囲まれているエツジ）が発生している。そこで、本発明
では障害物検出部５において、この照合エツジ抽出結果
と先に色領域分割部３で求められた各色相領域間の境界
線とを用いて、均一の色相を有する障害物を正しく検出
する。
第８図に障害物検出部５の構成例を示す。まず、境界マ
スク発生回路５１において色領域分割部３内の色境界抽
出回路３３で得られた境界線を、線と垂直の方向に数画
素ずつ拡大したもの（これを境界マスクという）を作成
する。次に、マスク内エツジ抽出回路５２において、照
合部４内の照合エツジ抽出回路４５で抽出され、かつ照
合部・ノジテーブル４６に格納されている照合部・ソジ
のうち、境界マスク発生回路５１で発生された境界マス
ク内に含まれるものを抽出する。これは各色相領域間の
境界線とエツジの位置とが必ずしも完全には一致しない
ために行なう処理である。そして、障害物有無判定回路
５３において、マスク内部・ソジ抽出回路５２で抽出さ
れたエツジの、各色相領域間の境界線（境界マスク）内
に占める割合（一致度）を計算し、これが閾値以上であ
れば、その境界線の内側の領域に障害物があると判定す
る。また、この境界線の内側の画像を原画像から障害物
像として抽出することもできる。
スク発生回路５１において色領域分割部３内の色境界抽
出回路３３で得られた境界線を、線と垂直の方向に数画
素ずつ拡大したもの（これを境界マスクという）を作成
する。次に、マスク内エツジ抽出回路５２において、照
合部４内の照合エツジ抽出回路４５で抽出され、かつ照
合部・ノジテーブル４６に格納されている照合部・ソジ
のうち、境界マスク発生回路５１で発生された境界マス
ク内に含まれるものを抽出する。これは各色相領域間の
境界線とエツジの位置とが必ずしも完全には一致しない
ために行なう処理である。そして、障害物有無判定回路
５３において、マスク内部・ソジ抽出回路５２で抽出さ
れたエツジの、各色相領域間の境界線（境界マスク）内
に占める割合（一致度）を計算し、これが閾値以上であ
れば、その境界線の内側の領域に障害物があると判定す
る。また、この境界線の内側の画像を原画像から障害物
像として抽出することもできる。
第９図は障害物検出部５の処理過程を模式的に示したも
ので、境界マスク発生回路５１で得られた同図（ａ）に
示す境界マスクと、照合部・ソジ地出回路４５で抽出さ
れ、照合エツジテーブル４６に格納されている同図（ｂ
）の照合エツジとを比較し、境界マスクに含まれる照合
エツジを同図（Ｃ）のように取出す。そして、境界マス
ク内に照合エツジ本発明によれば、カラーステレオ画像
のエツジから、障害物検出距離に対応する視差を有する
照合エツジを抽出するとともに、カラーステレオ画像の
いずれか一方の画像から作成した色相画像を連続した均
一な色相領域に分割して各色相領域間の境界線を抽出し
、これらの境界線と照合エツジとの一致度を求め、その
一致度と閾値を比較することにより、障害物があるかど
うかを判定することにより、境界線と照合エツジとの一
致度が閾値に満たないものを偽照合エツジとして排除で
きるので、偽照合エツジによる誤判定を生じることなく
、極めて信頼性の高い障害物検出を行なうことができる
。
ので、境界マスク発生回路５１で得られた同図（ａ）に
示す境界マスクと、照合部・ソジ地出回路４５で抽出さ
れ、照合エツジテーブル４６に格納されている同図（ｂ
）の照合エツジとを比較し、境界マスクに含まれる照合
エツジを同図（Ｃ）のように取出す。そして、境界マス
ク内に照合エツジ本発明によれば、カラーステレオ画像
のエツジから、障害物検出距離に対応する視差を有する
照合エツジを抽出するとともに、カラーステレオ画像の
いずれか一方の画像から作成した色相画像を連続した均
一な色相領域に分割して各色相領域間の境界線を抽出し
、これらの境界線と照合エツジとの一致度を求め、その
一致度と閾値を比較することにより、障害物があるかど
うかを判定することにより、境界線と照合エツジとの一
致度が閾値に満たないものを偽照合エツジとして排除で
きるので、偽照合エツジによる誤判定を生じることなく
、極めて信頼性の高い障害物検出を行なうことができる
。
第１図は本発明の一実施例に係る障害物検出装置の概略
構成図、第２図は第１図におけるカラーステレオ画像入
力部の構成図、第３図は第１図におけるエツジ抽出部の
構成図、第４図は第１図における色領域分割部の構成図
、第５図は色領域分割部の処理を模式的に示す図、第６
図は第１図における照合部の構成図、第７図は照合エツ
ジ抽出部の処理を模式的に示す図、第８図は第１図にお
ける障害物検出部の構成図、第９図は障害物検出部の処
理を模式的に示す図である。 １・・・カラーステレオ画像入力部、２・・・エツジ抽
出部、３・・・色領域分割部、４・・・照合部、５・・
・障害物検出部。 特許出願人 工業技術院長 飯塚幸三
構成図、第２図は第１図におけるカラーステレオ画像入
力部の構成図、第３図は第１図におけるエツジ抽出部の
構成図、第４図は第１図における色領域分割部の構成図
、第５図は色領域分割部の処理を模式的に示す図、第６
図は第１図における照合部の構成図、第７図は照合エツ
ジ抽出部の処理を模式的に示す図、第８図は第１図にお
ける障害物検出部の構成図、第９図は障害物検出部の処
理を模式的に示す図である。 １・・・カラーステレオ画像入力部、２・・・エツジ抽
出部、３・・・色領域分割部、４・・・照合部、５・・
・障害物検出部。 特許出願人 工業技術院長 飯塚幸三
Claims (1)
- 移動体の位置で移動方向前方のカラーステレオ画像を
得る手段と、この手段により得られたカラーステレオ画
像からエッジを抽出する手段と、この手段により抽出さ
れたエッジから、予め設定された障害物検出距離に対応
する視差を有するものを照合エッジとして取出す手段と
、前記カラーステレオ画像のいずれか一方の画像を用い
て色相画像を作成する手段と、この手段により得られた
色相画像を連続した均一の色相と見なせる領域に分割し
て各色相領域間の境界線を抽出する手段と、この手段に
より抽出された境界線と前記照合エッジとの一致度を求
め、その一致度と閾値とを比較して前記障害物検出距離
より手前における障害物の有無を判定する手段とを備え
たことを特徴とする障害物検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63186951A JPH06101024B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 障害物検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63186951A JPH06101024B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 障害物検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0239275A true JPH0239275A (ja) | 1990-02-08 |
| JPH06101024B2 JPH06101024B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=16197580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63186951A Expired - Lifetime JPH06101024B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 障害物検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101024B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006123615A1 (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-23 | Olympus Corporation | 距離計測装置、距離計測方法および距離計測プログラム |
| JP2006350413A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像処理装置、エッジ検出装置、画像処理方法、エッジ検出方法及びそのプログラム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5834712B2 (ja) * | 2011-09-29 | 2015-12-24 | 大日本印刷株式会社 | 画像生成装置、画像生成方法、画像生成装置用プログラム |
-
1988
- 1988-07-28 JP JP63186951A patent/JPH06101024B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006123615A1 (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-23 | Olympus Corporation | 距離計測装置、距離計測方法および距離計測プログラム |
| US7656508B2 (en) | 2005-05-19 | 2010-02-02 | Olympus Corporation | Distance measuring apparatus, distance measuring method, and computer program product |
| JP2006350413A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像処理装置、エッジ検出装置、画像処理方法、エッジ検出方法及びそのプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06101024B2 (ja) | 1994-12-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |