JPH11108632A - 道路形状検出装置 - Google Patents

道路形状検出装置

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JPH11108632A
JPH11108632A JP9270152A JP27015297A JPH11108632A JP H11108632 A JPH11108632 A JP H11108632A JP 9270152 A JP9270152 A JP 9270152A JP 27015297 A JP27015297 A JP 27015297A JP H11108632 A JPH11108632 A JP H11108632A
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JP
Japan
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image
road
screen
display
pixel
Prior art date
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Pending
Application number
JP9270152A
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English (en)
Inventor
Yukio Hiramoto
行雄 平本
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Marelli Corp
Original Assignee
Kansei Corp
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Publication date
Application filed by Kansei Corp filed Critical Kansei Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 赤外線暗視カメラによって雪に覆われた道路
の路肩(端)を検出できる装置を提供する。 【解決手段】 赤外線暗視撮像手段により車両前方の走
行車線の状態を撮像し、前記撮像手段により得られた前
記走行車線の前方の画像を複数の画素に分解して表示す
るための表示信号を作成して表示手段に出力する画像処
理手段を備えた道路形状検出装置において、前記画像処
理手段は、前記赤外線暗視撮像手段からの走行車線の前
方の画像の各画素の輝度を所定の基準値で二値化し、そ
の二値化した走行車線の中央部の画像を前記表示手段の
画面最下位中央に一致させて表示し、その画面最下位中
央の輝度データを基準にしてその周囲の各輝度データと
を比較し、画面最下位中央の輝度データに連続して一致
していると判断した部分を走行車線として認識し、かつ
その一致した部分の輪郭線を道路端として認識する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、赤外線暗視カメ
ラ等の撮像手段を用いて走行車線を含む道路の輪郭、す
なわち道路端を検出する道路形状検出装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の道路形状検出装置に用い
る技術と同様の技術を用いた特開平6−162398号
に基づいて以下に説明する。すなわち、図8において、
1は車両に搭載され車両の前方を撮影する道路画像入力
手段、2は前記道路画像入力手段1によって入力された
連続する道路画像データの道路部分を使用してフレーム
間で差分をとって移動部分と非移動部分を検出する移動
部検出手段であり、3は前記移動部検出手段2で検出し
た移動部分と非移動部分から現在走行している車線の白
線のみを抽出する白線検出手段である。
【0003】次に上記構成においてその動作を説明す
る。一定時間△tごとに移動している車両の道路画像入
力手段1から車両前方の輝度画像を取り込む。△tを小
さく取れば移動車両からの道路画像では路面のアスファ
ルトや道路の周囲の構造物、草木は移動して見えるが輝
度値が場所的にほぼ一定の白線は画像上で静止している
ように見える。したがって、前記移動部検出手段2にお
いて図9に示すように連続する2枚の画像の道路部分の
輝度分布I(t0 )、I(t1 )を用いて次のように計
算すれば移動部は一定以上の値を持ち、静止している非
移動部は一定未満の値を持つ。
【0004】 dI(t1 )=|I(t1 )−I(t0 )| 白線検出手段3において移動検出手段の結果からしきい
値Tで二値化を行い、この二値化されて“0”領域と
“0”ではない領域を抽出する。“0”の領域が移動し
ていない白線の領域であり、“1”の領域がアスファル
トや道路周辺の構造物、草木など移動している領域であ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示す如き道路形状検出装置にあっては、道路もその周辺
も雪でおおわれてしまった場合に全体が白くなり道路の
形状を検出できないという問題点があった。
【0006】そこで、この発明は、上記問題点に着目し
てなされたもので、赤外線暗視カメラによって雪に覆わ
れた道路の路肩(端)を検出できる装置を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る道路形状
検出装置は、赤外線暗視撮像手段により車両前方の走行
車線の状態を撮像し、前記撮像手段により得られた前記
走行車線の前方の画像を複数の画素に分解して表示する
ための表示信号を作成して表示手段に出力する画像処理
手段を備えた道路形状検出装置において、前記画像処理
手段は、前記赤外線暗視撮像手段からの走行車線の前方
の画像の各画素の輝度を所定の基準値で二値化し、その
二値化した走行車線の中央部の画像を前記表示手段の画
面最下位中央に一致させて表示し、その画面最下位中央
の輝度データを基準にしてその周囲の各輝度データとを
比較し、画面最下位中央の輝度データに連続して一致し
ていると判断した部分を走行車線として認識し、かつそ
の一致した部分の輪郭線を道路端として認識することを
特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.この発明による実施の形態1を図1から
図7に基づいて以下に説明する。すなわち、10は赤外
線暗視カメラ(赤外線暗視撮像手段)で、車両前方の自
車走行車線及びその近傍を撮像して画像データを、図2
に示されるような状態で、かつ横方向の複数の破線がな
い状態のデータを出力する。11は画像処理手段(信号
処理手段)で、前記赤外線暗視カメラ10より得られた
図2に示される画像データを出力し、次段の表示器12
に画像データを供給し、表示する一方で、前記自車走行
車線の画像データの各画素の輝度を画像ライン(画像底
辺に平行で、かつ縦方向に幅が1画素分の成分を持つ検
索用ラインで、例えば図2においてはA〜Uまでの符号
で示される横方向のデータ列をいう)毎に所定値を基準
にして、「明」、「暗」の二種類に二値化して画像デー
タを作成し、かつその後、各画素の明暗の輝度データ
と、後述の表示器12に表示される画面最下位中央の明
暗の輝度データとを比較する。この比較は、画面最下位
の画素ライン(図2に符号A〜Uで示されている横方向
一画素分のうち符号Aで示されている画素ラインを言
う)のうち画面中央に位置する1画素の「明」を基準に
して、まず、画面左方向に隣接する画素の「明」がどこ
まで連続(途中、突発的に「暗」があってもそれはノイ
ズで「明」と扱う)して行くのかを検出して「明」から
「暗」に替わったと判断した場合には、その替わった位
置を走行車線の端(または道路の端)と判断し、その位
置の画面上の座標として記憶する。
【0009】またその後、前記画面中央に位置する1画
素の「明」を基準にして、画面右方向に隣接する画素の
「明」がどこまで連続(前述と同様に途中、突発的に
「暗」があってもそれはノイズで「明」と扱う)して行
くのかを検出して「明」から「暗」に替わったと判断し
た場合には、その替わった位置を走行車線の端(または
道路端)と判断し、その位置の画面上の座標として記憶
する。これを図2に符号A、B、C、・・・、Uで示す
順に他の画素ラインについても行う。その後、画像処理
手段11は、記憶した走行車線の端を示す座標、または
その近傍の座標を通るように最小自乗法等によって近似
曲線を道路の端として表示する。12は表示器(表示手
段)で、前記画像処理手段11からの画像データを自車
走行車線の中央部画像を画面最下位中央に一致させて表
示する一方で、前記画像処理手段11で求めた道路端を
示す近似曲線を表示する。この例では走行車線の中央部
画像を画面最下位中央に一致させているが、これは道路
全体で表示し、形状を把握しやすくする効果がある。他
に撮像したままの位置で表示する方法があり、これは道
路と自車との位置関係を把握しやすいという効果があ
る。
【0010】次に、前記画像処理手段11の作動の概要
を説明する。すなわち、画像処理手段11は、赤外線暗
視カメラ10から出力される画像データを表示器12に
デ−タ加工せずにそのままにせずに直接表示すると共
に、次の信号処理を実行することによって道路端を表示
器12に重ねて表示する。次に、道路端を求める方法に
ついて図3に示すフローチャートに基づいて説明する。
すなわち、ステップ100で画像処理手段11は赤外線
暗視カメラ10から画像データを示す信号を入力し、ス
テップ110に進む。ステップ110では全ての画素ラ
イン(または検索ラインともいい、図2に横方向破線に
よって示された符号A〜Uまでの画素列を示している)
毎の画素の輝度を、所定値を基準にして、「明」、
「暗」の二種類に二値化し、例えば図4に示すように
「明」と判断すれば、ローレベル信号を発生し、又
「暗」と判断すれば、ハイレベル信号を発生する。
【0011】例えば図5に示すように道路13が雪によ
って薄く、かつ所々轍13aを発生させながら覆われて
いると、道路13は黒いアスファルトで形成されている
ために、その道路13からはその周囲の、例えば路肩1
4に比べて赤外線の発生量が多い。そのために、赤外線
暗視カメラ10からの出力を所定値のしきい値として二
値化すると、例えば図4に示されるように道路13の部
分にローレベル信号が発生し、又その周囲の路肩14部
分にハイレベル信号が発生する。理想的には図6に示す
ように道路13の部分が全てローレベル状態に、またそ
の周囲の路肩14部分がハイレベル状態になるが、実際
には図4に示されように道路13や路肩14部分にノイ
ズが発生し、図4においては道路13に相当する部分で
発生しているハイレベル信号(斜線が付されたパルスP
1 )がノイズとなり、また路肩14に相当する部分では
ローレベル信号(符号P2 で示されている)がノイズと
なっている。
【0012】ステップ110で画像データが二値化され
ると、次のステップ120で符号Aで示される画面最下
位の画素ラインの中央位置L0 の画素を自動的にローレ
ベル、すなわち道路13の一部分と判定し、そのローレ
ベル状態の中央位置L0 をスタート点としてそのローレ
ベル状態が左X方向にどれだけ連続するか、また右Y方
向にどれだけ連続するかを判断し、連続したローレベル
状態から連続したハイレベル状態に切り換わる画素が位
置する画面上の座標X0 、Y0 を算出し、記憶する。
【0013】例えば図7に画素ラインAを例にとって説
明すると、画素ラインAの中央位置L0 の画素を自動的
にローレベルと判定し(ハイレベル状態であっても強制
的にローレベル状態と認識する)、そのローレベル状態
をスタート点として左X方向にどれだけ連続するかを判
断し、例えば3パルス連続すると、その最初のパルスの
発生点を道路13の左端X0 と判断する。その後、画素
ラインAの中央位置L0 から右Y方向にローレベル状態
が連続するかを判断し、同様に3パルス連続すると、そ
の最初のパルスの発生点を道路13の右端Y0 と判断す
る。
【0014】次にステップ130で、ステップ120で
算出した道路13の座標X0 、Y0の中央位置に基づい
て、次段の画素ラインBの新たな中央位置L0 を(X
0 +Y0 )/2によって算出する。ステップ140で
は、上記道路13の検索が画面の上端(または所定位
置)まで行われたか否かが判断され、上端まで行われた
と判断されると次のステップ150に進み、まだ上端ま
で道路端の検索が行われていないと判断するとステップ
120に戻る。
【0015】ステップ150は、ステップ130で求め
られた各画素ラインA〜Uまでの道路端X0 、Y0 の座
標に基づき、かつ最小自乗法を用いることによって、道
路13の端の近似曲線を求め、ステップ160で表示器
12の表示内容を更新して表示し、ステップ100に戻
る。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、道路端の形状が分かるので、雪道等の道路の端が分
からない場合には、道路の端が表示されるので、それを
目安にすることによって安心して雪道を走行できるとい
う効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による道路形状検出装置の回路ブロック
説明図である。
【図2】図1の赤外線暗視カメラ10から出力される画
像データを説明するための説明図である。
【図3】図1の画像処理手段11の作動を説明するフロ
ーチャートである。
【図4】図1の赤外線暗視カメラ10から実際に出力さ
れる画像データを画像処理手段11で二値化したときの
説明図である。
【図5】本発明による道路形状検出装置の作動を説明す
るための説明図である。
【図6】図1の赤外線暗視カメラ10から出力される理
想画像データを画像処理手段11で二値化したときの説
明図である。
【図7】図1の赤外線暗視カメラ10から実際に出力さ
れる画像データからノイズを除去する方法を説明するた
めに、画素ラインAについて拡大表示した説明図であ
る。
【図8】従来の車線検出装置のブロック図である。
【図9】車線領域設定の説明図である。
【符号の説明】
10 赤外線暗視カメラ(赤外線暗視撮像手段) 11 画像処理手段 12 表示器(表示手段)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 赤外線暗視撮像手段により車両前方の走
    行車線の状態を撮像し、前記撮像手段により得られた前
    記走行車線の前方の画像を複数の画素に分解して表示す
    るための表示信号を作成して表示手段に出力する画像処
    理手段を備えた道路形状検出装置において、前記画像処
    理手段は、前記赤外線暗視撮像手段からの走行車線の前
    方の画像の各画素の輝度を所定の基準値で二値化し、そ
    の二値化した走行車線の中央部の画像を前記表示手段の
    画面最下位中央に一致させて表示し、その画面最下位中
    央の輝度データを基準にしてその周囲の各輝度データと
    を比較し、画面最下位中央の輝度データに連続して一致
    していると判断した部分を走行車線として認識し、かつ
    その一致した部分の輪郭線を道路端として認識すること
    を特徴とする道路形状検出装置。
JP9270152A 1997-10-02 1997-10-02 道路形状検出装置 Pending JPH11108632A (ja)

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