(57)【要約】【課題】本発明は車両から撮影した路面の画像が白線と白線以外の轍等を含む場合でも、撮影した画像のみを用いて処理量の増加を抑えながら、白線を高精度に検出する車線検出装置を提供する。【解決手段】車両から撮影した画像の所定領域において輝度の微分値を算出し、高輝度部を検出する。検出した高輝度部を縦方向に区分したラベルを作成し、そのラベルの横方向の長さを特定の式に当てはめ標準偏差を算出する。算出した標準偏差が小さいラベルの領域は、車線から除外することで、車線を高精度に検出することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が走行するレーンの境界に引かれた白線等を検出する車線検出装置であって、前記車両の前方の画像を取得する撮影手段と、前記画像から高輝度部を検出し、検出した領域を縦方向に予め設定された長さで区分し、区分した領域の横方向の長さのばらつきから車線を検出する画像認識装置とを備えたことを特徴とする車線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ等の撮像装置を介して取得された道路の画像を処理し、車線を認識する車線認識装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の進行方向前方又は後方に向けてカメラを設置し、走行している道路の路面を撮像し、得られた画像を処理して道路上の白線等を検出し、検出した結果から車両が走行する車線を認識する技術として下記特許文献1に開示される方法が知られている。
【０００３】
道路の画像上の複数の水平線に対して、各水平線上の輝度をそれぞれ左から横方向に微分して、微分値のピークに基づいて輝度が暗から明に変化する点(正エッジ点)と、輝度が明から暗に変化する点(負エッジ点)とが抽出される。そして、各水平線上でエッジ点が正、負の順に現れ、且つそれぞれのエッジ点の間隔が白線として妥当と思われる程度に納まっている組み合わせが白線候補として抽出され、抽出された白線候補の内から画像上の位置等に基づいて白線が検出される。このとき、車両の前方の道路に例えば前走車や歩行者等の白線以外のものが存在する場合には、道路の画像にこれらの白線以外のものも撮像される。よって、撮像された画像を処理して白線を検出する際に、白線の情報と共に、前走車等の白線以外の情報も抽出されることとなる。この前走車等の情報は、車線を認識する処理では不必要な情報であり、さらに、車線との区別が付きにくい場合があるため、車線を認識する処理の際に誤認識の原因となる可能性もある。そのため、下記特許文献1に開示される車線認識技術では、先行車が存在しない場合には設定速度で低速走行し、先行車が存在する場合には目標車間距離を保持しつつ先行車を追尾していき、更に高速の自車が低速の先行車に追いついたときに減速制御をする。このとき、自車の前方を撮像した画像に基づいて自車が走行している車線を示す白線を認識する白線認識手段が備えられている。白線認識手段は、先行車との車間距離に基づき、車間距離が小さい場合には、狭い処理エリアの画像を処理すると共に、車間距離の増大に応じて処理エリアを広げて画像を処理する。
【０００４】
【特許文献１】特開平7-117523号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献1のように、単に車間距離に応じて処理エリアを縮小・拡大するだけでは、適切に処理エリアが設定されない場合がある。すなわち、前走車等の大きさや車線の幅方向での位置等によって、白線検出の際にノイズとなる度合いが異なる。このため、処理エリアを限定しすぎて車線認識精度が損なわれたり、逆に不必要な情報が残ってしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、道路の画像から白線等を検出して車両が走行する車線を認識する際に、道路の画像に撮像された白線以外のものの影響を適切に排除して車線の認識精度を向上することができる車線認識装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の車線検出装置では、車両が走行するレーンの境界に引かれた白線等を検出する車線検出装置であって、前記車両の前方の画像を取得する撮影手段と、前記画像から高輝度部を検出し、検出した領域を縦方向に予め設定された長さで区分し、区分した領域の横方向の長さのばらつきから車線を検出する画像認識装置とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項1の発明では、車両が走行するレーンの境界に引かれた白線等を検出する車線検出装置であって、前記車両の前方の画像を取得する撮影手段と、前記画像から高輝度部を検出し、検出した領域を縦方向に予め設定された長さで区分し、区分した領域の横方向の長さのばらつきから車線を検出する画像認識装置とを備えたことを特徴とする。道路環境は多様であり、路面には白線以外の特徴点も多く存在することから、白線以外の部分を白線として検出されてしまう恐れがある。特に、雨天時の環境下では晴天時に比べて、他の車両の車輪等により轍状の水しぶきが発生し、擬似的に白線が発生する場合等がある。この擬似的な白線を白線の候補から除外するために、本発明においては、取得した画像の高輝度部を検出し、検出した領域を縦方向に予め設定された長さで区分し、区分した領域の横方向の長さを特定の式に当てはめ算出した数値から標準偏差を求め、他の白線の候補と比較し、標準偏差の小さな白線の候補を白線から除外する。これにより、道路の画像に撮像された白線以外のものの影響を適切に排除して車線の認識精度を向上することができる
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る車線検出装置を概略的に示すブロック図である。
【図２】本発明に係るラベルの設定方法について概念的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る車線検出装置1の一実施形態について図を参照して説明する。
【００１１】
車線検出装置1は、カメラ10と、画像認識装置20から構成されている。
【００１２】
カメラ10は、車両前方の画像を撮影するためのものである。撮影した画像は画像認識装置20に出力される。
【００１３】
例えば、カメラ10は車両の前方に取付けられ、車両前方を撮影する。撮影には可視光や赤外線などの任意のカメラ10を用いることができる。画像認識装置20は、カメラ10の映像信号から抽出された輝度信号を入力して、これを各画素ごとに変換する。この画素位置は、カメラ10の撮影範囲に準じて定義される。なお、上記輝度データは対応する輝度が明るい（白い）ほど大きく、暗い（黒い）ほど小さい値になる。また、算出された輝度が不連続に変化しているエッジ部には、路面と白線との境界が存在すると推定して白線候補点を検出する。前記白線候補点及び全画面を用いて抽出した輝度の大きな領域との係わり合いから画像認識装置20は白線を検出する。
【００１４】
しかしながら、道路環境は多様であり、路面には白線以外の特徴点も多く存在することから、白線以外の部分が白線として検出されてしまう恐れがある。特に、雨天時の環境下では晴天時に比べて、他の車両の車輪等により轍状の水しぶきが発生し、擬似的に白線が発生する場合等がある。
【００１５】
そこで、本発明に係る車線検出装置1では、上記の隣接する画素間で輝度が大きく変化するエッジ部である白線候補点等から検出した推定される白線を縦方向に予め設定した領域にラベル15として区分し、ラベル15の横方向の長さを測定し、その横方向のばらつきから推定される白線が実際の白線であるのか、轍等の擬似的な白線であるのかを判定している。
【００１６】
ラベル15の横方向のばらつきの算出方法について以下に記す。
【００１７】
カメラ10によって撮影した車両の路面画像から、画像認識装置20は画素情報である輝度が不連続に変化している箇所を算出する。そして、輝度が不連続に変化しているエッジ部には、路面と白線の境界が存在すると推定して白線候補点を検出し、この白線候補点及び輝度の大きな領域から白線を検出する。画像認識装置20は、この検出した白線を推定される白線とし、縦方向に予め設定した領域にラベル15として区分する。そして、ラベル15の横方向の長さを測定し、下記式(1)を施した後に標準偏差を算出する。
LblWp＝LblW{(LblNo/LblCnt)+1} ・・・・(1)
ここで、LblWは画像認識装置20が測定したラベルの横幅、LblNoは抽出画像中のラベルを上から数えた場合のラベル数、LblCntは抽出画像中の総ラベル数を指す。
【００１８】
ラベル15の横幅は撮影画像中の下方向に向かうにつれ大きくなる。轍等の白線以外のラベル15の横幅も下方向に向かうにつれ大きくなるが、所々小さくなったりと安定しない。反対に白線等の車線のラベル15の横幅は下方向に向かって安定して大きくなる。そのため、白線以外のラベル15の横幅の標準偏差は白線の標準偏差と比べて小さくなる。
【００１９】
この白線と轍等の白線以外のラベル15の横幅の差が大きく表れるように、本発明においては、上記式（1）を施し標準偏差を算出する。
【００２０】
このように、ラベル15の横方向の長さに上記式(1)を施した後に算出した標準偏差を比較し、標準偏差の小さな推定される白線は実際の白線ではないとして、白線の候補から除外し、標準偏差の大きな推定される白線を実際の車線であると規定することが可能となる。そして、白線として認識したラベル15を直線近似することで車線を検出する。
【００２１】
本発明の車線検出装置1によると、撮影した画像のみを用いて白線と白線以外の物体とを正確に区別することが可能である。また、画像のみで処理ができるため、自動車に搭載することが容易であり、低コスト化が可能である。さらに、白線検出の処理が簡単であるため、限られた性能の車載機器を用いて充分に処理することが可能となる。
【符号の説明】
【００２２】
10 カメラ
15 ラベル
20 画像認識装置
【図１】
2014146209.tif 000003
【図２】
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