(57)【要約】【課題】車線区分線の検出精度を向上させる。【解決手段】  車線区分線検出装置１２０であって、撮影画像より、車線区分線の候補となる線素を抽出する候補抽出部１００２と、候補抽出部１００２により抽出された線素に対して特定の位置関係にある領域の画像特性に基づいて、候補抽出部１００２により抽出された線素が、車線区分線であるか否かを判定する候補検証部１００３とを有することを特徴とする。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影画像より、車線区分線の候補となる線素を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された線素に対して特定の位置関係にある領域の画像特性に基づいて、前記抽出手段により抽出された線素が、車線区分線であるか否かを判定する判定手段と
を有することを特徴とする車線区分線検出装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記特定の位置関係にある領域の画像特性が、ガードレールの縦ポール部を示す画像特性を有するか否かに基づいて、車線区分線であるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の車線区分線検出装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記抽出手段により抽出された線素がガードレールの上端位置を示す線素であると仮定した場合に、該ガードレールの縦ポール部が存在すべき領域を、前記特定の位置関係にある領域に決定することを特徴とする請求項１または２に記載の車線区分線検出装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記抽出手段により抽出された線素がガードレールの上端位置を示す線素であると仮定した場合に、該ガードレールの下端位置と路面位置とを推定し、推定した下端位置と路面位置との間の領域を、前記特定の位置関係にある領域に決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの１項に記載の車線区分線検出装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記抽出手段により抽出された線素がガードレールの下端位置を示す線素であると仮定した場合に、該ガードレールの縦ポール部が存在すべき領域を、前記特定の位置関係にある領域に決定することを特徴とする請求項１または２に記載の車線区分線検出装置。
【請求項６】
前記判定手段は、前記抽出手段により抽出された線素がガードレールの下端位置を示す線素であると仮定した場合に路面位置を推定し、該仮定した下端位置と該推定した路面位置との間の領域を、前記特定の位置関係にある領域に決定することを特徴とする請求項５に記載の車線区分線検出装置。
【請求項７】
前記判定手段は、
前記特定の位置関係にある領域に含まれる線素の位置の周期性の有無、
前記特定の位置関係にある領域に含まれる線素の輝度値、
前記特定の位置関係にある領域の輝度値のヒストグラム、
のいずか１つまたは複数の組み合わせに基づいて、前記抽出手段により抽出された線素が、車線区分線であるか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の車線区分線検出装置。
【請求項８】
撮影画像より、車線区分線の候補となる線素を抽出し、
抽出された前記線素に対して特定の位置関係にある領域の画像特性に基づいて、抽出された前記線素が、車線区分線であるか否かを判定する、
処理を、コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項９】
コンピュータによる車線区分線検出方法であって、該コンピュータが、
撮影画像より、車線区分線の候補となる線素を抽出し、
抽出された前記線素に対して特定の位置関係にある領域の画像特性に基づいて、抽出された前記線素が、車線区分線であるか否かを判定する、
ことを特徴とする車線区分線検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車線区分線検出装置、車線区分線検出方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車載カメラ等で撮影した撮影画像から車線区分線を検出する車線区分線検出装置が知られており、車線逸脱警報（ＬＤＷ：Lane Departure Warning）装置への適用が進められている。
【０００３】
車線区分線検出装置では、車両の走行方向に沿って連続するガードレール（ガードポールも含む）を車線区分線として誤検出する場合があり、このような誤検出を低減するために、これまで種々の提案がなされてきた（例えば、特許文献１乃至４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６４９５５号公報
【特許文献２】特開２００９−１４０１７５号公報
【特許文献３】特開２００３−１６２７１０号公報
【特許文献４】特開２００３−３０６１０２号公報
【発明の概要】
【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及び２のように、複数のカメラを搭載したり、別途レーザレーダを搭載する方法の場合、装置のコストアップが不可避であり、演算量や演算時間が増大するといった問題がある。
【０００６】
一方、上記特許文献３及び４のように、ガードレールの縦ポール部の周期性に着目し、一定間隔で現れる縦方向のエッジ列が検出された場合にガードレールと認識する方法によれば、装置のコストアップや演算量、演算時間の増大化といった問題を回避できる。しかし、上記特許文献３及び４の場合、ボッツドッツやキャッツアイ等の車線区分線までガードレールと誤認識してしまう可能性がある。
【０００７】
本発明の一つの側面では、車線区分線の検出精度を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様によれば、車線区分線検出装置は、撮影画像より、車線区分線の候補となる線素を抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された線素に対して特定の位置関係にある領域の画像特性に基づいて、前記抽出手段により抽出された線素が、車線区分線であるか否かを判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
車線区分線の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車線区分線検出システムの一例を示す図である。
【図２】車線区分線検出装置のハードウェア構成を示す図である。
【図３】車線区分線検出装置の検出対象を模式的に示した図である。
【図４】ボッツドッツ及びキャッツアイの３次元構造を示す図である。
【図５】ボッツドッツ及びキャッツアイを撮影した撮影画像に対して、線素抽出処理を実行した様子を示す図である。
【図６】ガードレール及びガードポールの３次元構造を示す図である。
【図７】ガードレール及びガードポールを撮影した撮影画像に対して、線素抽出処理を実行した様子を示す図である。
【図８】車線区分線検出装置による検証処理の概要を示す図である。
【図９】車線区分線検出装置による検証処理の概要を示す図である。
【図１０】車線区分線検出装置の機能構成を示す図である。
【図１１】車線区分線検出装置による検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】車線区分線検出装置による検証処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
【００１２】
［第１の実施形態］
はじめに、第１の実施形態における車線区分線検出システムについて説明する。図１は、車線区分線検出システムの一例を示す図である。
【００１３】
車線区分線検出システム１００は、撮像部１１０と、車線区分線検出装置１２０とを有しており、撮像部１１０と車線区分線検出装置１２０とは、例えば、ケーブル１３０により接続されている。車線区分線検出システム１００は、例えば、車両に搭載され、走行中に撮像部１１０により撮影された撮影画像を、車線区分線検出装置１２０がリアルタイムに処理することで、車線区分線を検出する。
【００１４】
撮像部１１０は、ドライブレコーダ等に用いられる単眼のカメラであり、車両の走行方向の前方領域または後方領域の道路を撮影するように車両に取り付けられている。撮像部１１０により所定のフレーム周期で撮影された撮影画像は、車線区分線検出装置１２０に送信される。
【００１５】
車線区分線検出装置１２０は、撮像部１１０により撮影された撮影画像を処理し、撮影画像に含まれる白線、ボッツドッツ、キャッツアイ等の車線区分線を検出する。車線区分線検出装置１２０は、撮影画像を格納する撮影画像データベース（以下、データベースは「ＤＢ」と略す）１２１を有する。また、車線区分線検出装置１２０には、車線区分線を検出するための検出プログラム１２２がインストールされている。
【００１６】
図２は、車線区分線検出装置のハードウェア構成を示す図である。図２に示すように、車線区分線検出装置１２０は、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３を備える。また、車線区分線検出装置１２０は、記憶部２０４、入出力部２０５、通信部２０６を備える。なお、車線区分線検出装置１２０の各部は、バス２０７を介して相互に接続されている。
【００１７】
ＣＰＵ２０１は、記憶部２０４に格納された各種プログラムを実行するコンピュータである。
【００１８】
ＲＯＭ２０２は不揮発性メモリである。ＲＯＭ２０２は、記憶部２０４に格納された各種プログラムをＣＰＵ２０１が実行するために必要な各種プログラム、データ等を格納する。具体的には、ＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）やＥＦＩ（Extensible Firmware Interface）等のブートプログラムなどを格納する。
【００１９】
ＲＡＭ２０３は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等の主記憶装置である。ＲＡＭ２０３は、記憶部２０４に各種プログラムがＣＰＵ２０１によって実行される際に展開される、作業領域として機能する。
【００２０】
記憶部２０４は、車線区分線検出装置１２０にインストールされた各種プログラムや、プログラムを実行することで生成されるデータ等を格納する。入出力部２０５は、車線区分線検出装置１２０に対する各種指示を受け付ける。また、入出力部２０５は、車線区分線検出装置１２０の内部状態の表示を行う。通信部２０６は、撮像部１１０との間で通信を行う。
【００２１】
次に、撮像部１１０より送信された撮影画像に基づいて、車線区分線検出装置１２０が検出する検出対象について説明する。
【００２２】
図３は、車線区分線検出装置の検出対象を模式的に示した図である。図３において集合３００は、撮像部１１０より送信された撮影画像に基づいて抽出される線素のうち、車線区分線を形成する線素として抽出された車線区分線の候補の集合を示している。図３に示すように、車線区分線候補の中には、白線のほか、ボッツドッツ及びキャッツアイ等を含む集合３００ａが含まれる。
【００２３】
一方、集合３１０は、撮像部１１０より送信された撮影画像に含まれるガードレール（ガードポールも含む）を形成する線素の集合を示している。図３に示すように、集合３１０に含まれる線素の一部（集合３１０ａ）は、車線区分線の候補の集合３００に含まれる（つまり、集合３１０ａの線素の特徴量は、集合３００の線素の特徴量と類似する）。
【００２４】
このように、車線区分線の候補として抽出された線素の集合３００には、ガードレールを形成する線素の集合３１０ａが含まれる。したがって、車線区分線検出装置１２０では、車線区分線の候補として抽出された線素の集合３００の中から、集合３００ａを除外することなく、集合３１０ａを除外した集合３２０（集合３００から集合３１０ａだけを除外した集合）を検出対象として検出する。
【００２５】
ここで、第１の実施形態に係る車線区分線検出装置１２０では、かかる検出対象を検出するために、集合３００ａと集合３１０ａの線素により形成される各オブジェクト（ボッツドッツ、キャッツアイ、ガードレール）の３次元構造に着目して検出処理を実行する。
【００２６】
以下、第１の実施形態に係る車線区分線検出装置１２０による検出処理について説明する。なお、検出処理の説明にあたっては、はじめに、集合３００ａの線素により形成されるオブジェクト（ボッツドッツ、キャッツアイ）の３次元構造及びこれらのオブジェクトに対して線素抽出処理を行うことにより抽出される線素の特性について説明する。
【００２７】
図４は、ボッツドッツ及びキャッツアイの３次元構造を示す図である。このうち、図４（ａ）は、ボッツドッツの３次元構造を示している。
【００２８】
図４（ａ）に示すように、ボッツドッツ４００は、上側に凸の球面形状の反射部４０１と、反射部４０１を支持し、その一部が路面内部に埋め込まれる支持部４０２とを有する。なお、ボッツドッツ４００は、路線上の所定の位置に所定間隔で埋め込まれる。
【００２９】
一方、図４（ｂ）は、キャッツアイの３次元構造を示している。図４（ｂ）に示すように、キャッツアイ４１０は、平面により形成される反射部４１１と、反射部４１１を路面に対して略直交方向に支持するとともに、その一部が路面内部に埋め込まれる支持部４１２とを有する。なお、キャッツアイ４１０も、路線上の所定の位置に所定間隔で埋め込まれる。
【００３０】
次に、図４に示す３次元構造を有するボッツドッツ４００及びキャッツアイ４１０を撮影した撮影画像に対して、線素抽出処理を実行した場合の実行結果について説明する。図５は、ボッツドッツ４００及びキャッツアイ４１０を撮影した撮影画像に対して、線素抽出処理を実行した様子を示す図である。このうち、図５（ａ）は、ボッツドッツ４００を撮影した撮影画像５００に対して線素抽出処理を実行（エッジ抽出処理を行い、車線に対して平行なエッジ列の抽出処理を実行）した様子を示している。また、図５（ｂ）は、キャッツアイ４１０を撮影した撮影画像５１０に対して線素抽出処理を実行（エッジ抽出処理を行い、車線に平行な方向のエッジ列の抽出処理を実行）した様子を示している。
【００３１】
処理結果５０１、５１１に示すように、撮影画像５００、５１０に対して線素抽出処理を実行し、車線に対して平行なエッジを抽出した場合、エッジ列が線素として路面上に一定間隔で現れる。つまり、ボッツドッツ４００及びキャッツアイ４１０は、位置の周期性があるといった特性がある。
【００３２】
また、線素抽出処理では、エッジ抽出処理を行うことで車線に平行なエッジ以外の路面に対して直交する縦方向のエッジも抽出される。
【００３３】
次に、集合３１０ａの線素により形成されるオブジェクト（ガードレール及びガードポール）の３次元構造及びこれらのオブジェクトに対して線素抽出処理を行うことにより抽出される線素の特性について説明する。図６は、ガードレール及びガードポールの３次元構造を示す図である。このうち、図６（ａ）は、ガードレールの３次元構造を示している。
【００３４】
図６（ａ）に示すように、ガードレール６００は、レール部６０１とレール部６０１を支持する縦ポール部６１１〜６１３とを有する。レール部６０１の上端位置から下端位置までの長さは、約３５〜５０ｃｍである。また、レール部６０１の下端位置から路面位置までの長さは、約４０〜５５ｃｍである。
【００３５】
図６（ｂ）は、ガードポールの３次元構造を示している。図６（ｂ）に示すように、ガードポール６２０は、横ポール部６２１〜６２３と、横ポール部６２１〜６２３を支持する縦ポール部６３１〜６３３とを有する。横ポール部６２１の上端位置から横ポール部６２３の下端位置までの長さは、約３５〜５０ｃｍである。また、横ポール部６２３の下端位置から路面位置までの長さは、約４０〜５５ｃｍである。
【００３６】
次に、図６に示す３次元構造を有するガードレール６００及びガードポール６２０を撮影した撮影画像に対して、線素抽出処理を実行した場合の実行結果について説明する。図７は、ガードレールまたはガードポールを撮影した撮影画像に対して線素抽出処理を実行した様子を示す図である。
【００３７】
図７に示すように、ガードレール６００またはガードポール６２０を撮影した撮影画像に対して線素抽出処理を実行した場合、
・車両の進行方向に沿った方向のエッジ列が線素７０１、７０２として抽出される。
・縦方向のエッジ列が線素７１１〜７１３として抽出される。
・抽出される線素７１１〜７１３は、線素７０１、７０２のうちの下端位置の線素７０２の下側に位置する。
・抽出される線素７１１〜７１３は、一定間隔で位置する。
【００３８】
ガードレール６００及びガードポール６２０の３次元構造に起因する、線素抽出処理後の撮影画像のこのような特性を利用することで、検出対象を検出するにあたっては、以下のような判定が有効になることが導き出される。
（ａ）車両の進行方向（道路の車線）に沿った（平行な）方向のエッジ列が白線候補の線素として抽出される。抽出された白線候補の線素に対して特定の位置関係にある領域（下端位置の線素の下側の領域）に、路面に対して直交する方向の縦方向のエッジ列が線素として抽出されているか否かを判定する。これにより、車両の進行方向（道路の車線）に沿った（平行な）方向のエッジ列が、ガードレール（ガードポールを含む）を形成する線素なのか、白線を形成する線素なのかを区別できる。
（ｂ）ガードレースの支柱の検出されるエッジの配置的な特徴に基づいて、ガードレールの特徴に該当する白線候補を除外する。よって、車線に平行なエッジとして検出対象であるボッツドッツまたはキャッツアイは、ガードレールの支柱のように一定間隔で現れる特徴を持つが、ガードレールの支柱と区別して抽出することができる。
【００３９】
以上の点を踏まえ、第１の実施形態に係る車線区分線検出装置１２０では、集合３００から、集合３００ａを除外することなく、集合３１０ａを除外するために、撮影画像に基づいて抽出した線素に対して、以下のような検証処理を実行する。
【００４０】
図８は、車線区分線検出装置による検証処理の概要を示す図であり、車両の進行方向に沿った方向のエッジ列として抽出された線素のうち、上端位置のエッジ列として抽出された線素７０１に対する検証処理の概要を示している。
【００４１】
図８に示すように、撮影画像８００に含まれる線素７０１に対する検証処理では、はじめに、線素７０１が上端位置のエッジ列として抽出された線素であると仮定する。この場合、撮影画像８０１に示すように、線素７０１の下側約３５〜５０ｃｍの位置には、下端位置のエッジ列として抽出される線素８０１ａが存在すると仮定することができる。
【００４２】
更に、撮影画像８０２に示すように、下端位置のエッジ列として抽出される線素８０１ａが存在すると仮定した場合、線素８０１ａの下側約４０〜５５ｃｍには路面が存在すると仮定することができる。そして、線素８０１ａの位置と、路面位置との間の領域８０２ａ（車両の進行方向に沿った方向の領域。以下、「縦ポール存在領域」と称す）には、縦方向のエッジ列が線素として抽出されると仮定することができる。
【００４３】
そこで、縦ポール存在領域８０２ａにおいて、縦方向のエッジ列が線素として抽出されているか否かを判定する。撮影画像８０３に示すように、縦ポール存在領域８０２ａには、縦方向のエッジ列が線素７１１〜７１３として抽出されている。このため、線素７０１が上端位置のエッジ列として抽出された線素であるとする仮定は正しいと判断することができる。つまり、線素７０１は、ガードレール６００のレール部６０１の上端位置のエッジ列として抽出された線素である（つまり、白線ではない）と判断することができる。
【００４４】
次に、線素７０１が下端位置のエッジ列として抽出された線素であると仮定する。この場合、撮影画像８１１に示すように、線素７０１の下側約４０〜５５ｃｍには路面が存在すると仮定することができる。更に、下端位置のエッジ列として抽出されたと仮定した線素７０１の位置と路面位置との間に、縦ポール存在領域８０２ａが存在すると仮定することができる。
【００４５】
そこで、縦ポール存在領域８０２ａにおいて、縦方向のエッジ列が線素として抽出されているか否かを判定する。撮影画像８１２に示すように、縦ポール存在領域８０２ａには、縦方向のエッジ列が線素として抽出されていない。このため、線素７０１が下端位置のエッジ列として抽出された線素であるとする仮定は正しくないと判断することができる。
【００４６】
このように、処理対象の線素７０１をガードレールの上端位置または下端位置のエッジ列として抽出された線素であると仮定し、その正否を判断することで、処理対象の線素７０１がガードレールか否かを検証することができる。
【００４７】
なお、車両の進行方向に沿った方向のエッジ列として抽出された線素のうち、下端位置のエッジ列として抽出された線素７０２についても、同様の処理を行うことで、ガードレールか否かを検証することができる。図９は、車線区分線検出装置１２０による検証処理の概要を示す図であり、車両の進行方向に沿った方向のエッジ列として抽出された線素のうち、下端位置のエッジ列として抽出された線素７０２についての検証処理の概要を示している。
【００４８】
図９に示すように、撮影画像９００に含まれる下端位置のエッジ列として抽出された線素７０２に対する検証処理では、はじめに、線素７０２が上端位置のエッジ列として抽出された線素であると仮定する。この場合、撮影画像９０１に示すように、線素７０２の下側約３５〜５０ｃｍの位置には、下端位置のエッジ列として抽出される線素９０１ａが存在すると仮定することができる。
【００４９】
更に、撮影画像９０２に示すように、下端位置のエッジ列として抽出される線素９０１ａが存在すると仮定した場合、線素９０１ａの下側約４０〜５５ｃｍには路面が存在すると仮定することができる。そして、線素９０１ａの位置と、路面位置との間の縦ポール存在領域９０２ａには、縦方向のエッジ列が線素として抽出されると仮定することができる。
【００５０】
そこで、縦ポール存在領域９０２ａにおいて、縦方向のエッジ列が線素として抽出されているか否かを判定する。撮影画像９０３に示すように、縦ポール存在領域９０２ａには、縦方向のエッジ列が存在しない。このため、線素７０２が上端位置のエッジ列として抽出された線素であるとする仮定は正しくないと判断することができる。
【００５１】
次に、線素７０２が下端位置のエッジ列として抽出された線素であると仮定する。この場合、撮影画像９１１に示すように、線素７０２の下側約４０〜５５ｃｍには路面が存在すると仮定することができる。更に、下端位置のエッジ列として抽出されたと仮定した線素７０２の位置と路面位置との間に、縦ポール存在領域９０２ａが存在すると仮定することができる。
【００５２】
そこで、縦ポール存在領域９０２ａにおいて、縦方向のエッジ列が線素として抽出されているか否かを判定する。撮影画像９１２に示すように、縦ポール存在領域９０２ａには、縦方向のエッジ列が線素として抽出されている。このため、線素７０２が下端位置のエッジ列として抽出された線素であるとする仮定は正しいと判断することができる。つまり、線素７０２は、ガードレール６００のレール部６０１の上端位置のエッジ列として抽出された線素である（つまり、白線ではない）と判断することができる。
【００５３】
このように、処理対象の線素７０２をガードレールの上端位置または下端位置のエッジ列として抽出された線素であると仮定し、その正否を判断することで、処理対象の線素７０２がガードレールか否かを検証することができる。
【００５４】
なお、図８及び図９に示した検証処理の場合、縦ポール存在領域８０２ａまたは９０２ａに対して、縦方向のエッジ列として抽出された線素の存在有無を判定する。換言すると、縦ポール存在領域８０２ａまたは９０２ａ以外の領域に対して、縦方向のエッジ列として抽出された線素の存在有無を判定することはない。
【００５５】
ここで、ポッツドッツ及びキャッツアイに起因する縦方向のエッジ列が、縦ポール存在領域８０２ａまたは９０２ａにおいて線素として抽出されることはない。このため、図８及び図９に示した検証処理によれば、ポッツドッツ及びキャッツアイに起因して縦方向のエッジ列として抽出された線素が、ガードレールであると誤認識され、車線区分線候補から除外されることもない。
【００５６】
続いて、図８及び図９に示した検証処理を含む、車線区分線の検出処理を実行可能な検出プログラム１２２がインストールされた車線区分線検出装置１２０の機能構成について説明する。
【００５７】
図１０は、車線区分線検出装置の機能構成を示す図である。車線区分線検出装置１２０は、ＣＰＵ２０１が検出プログラム１２２を実行することで、後述する各部の機能を実現する。また、本実施形態の車線区分線検出装置１２０の撮影画像ＤＢ１２１は、例えば記憶部２０４等に設けられる。
【００５８】
図１０に示すように、車線区分線検出装置１２０は、線素抽出部１００１、候補抽出部１００２、候補検証部１００３を有する。また、候補検証部１００３は、処理切替部１０１１、縦ポール領域推定部１０１２、特徴確認部１０１３、判定部１０１４を有する。
【００５９】
線素抽出部１００１は、撮像部１１０において撮影された撮影画像からエッジ画像を抽出し、エッジ画像より線素を抽出する。
【００６０】
候補抽出部１００２は、線素抽出部１００１において抽出された線素から車両の進行方向に沿って連続する線素を車線区分線の候補として抽出する。
【００６１】
候補検証部１００３は、候補抽出部１００２において抽出された車線区分線の候補が、車線区分線として相応しいか否かを検証し、相応しくない場合に、車線区分線の候補から除外する。
【００６２】
具体的には、候補検証部１００３の処理切替部１０１１は、車線区分線の候補の線素のうち、処理対象の線素について、ガードレール６００のレール部６０１の上端位置の線素と仮定するか、下端位置の線素と仮定するかを切り替える。
【００６３】
また、候補検証部１００３の縦ポール領域推定部１０１２は、ガードレール６００のレール部６０１を支持する縦ポール部６１１〜６１３が存在すべき縦ポール存在領域を、処理切替部１０１１の切り替え結果に応じて算出する。
【００６４】
また、候補検証部１００３の特徴確認部１０１３は、縦ポール領域推定部１０１２において算出された縦ポール存在領域に、縦ポール部６１１〜６１３、６３１〜６３３が存在するか否かを判定する。
【００６５】
更に、候補検証部１００３の判定部１０１４は、特徴確認部１０１３で縦ポール部６１１〜６１３または６３１〜６３３が存在すると判定した場合に、処理対象の線素は、ガードレール６００の一部（レール部６０１）であると判断する。
【００６６】
なお、縦ポール領域推定部１０１２は、更に、下端位置推定部１０２１、路面位置推定部１０２２、領域決定部１０２３を有する。下端位置推定部１０２１は、処理切替部１０１１の切り替え結果に応じて、撮影画像中のガードレール６００の下端位置を推定する。具体的には、処理対象の線素の位置とガードレール６００の３次元構造とに基づいて、撮影画像中のガードレール６００の下端位置を推定する。
【００６７】
路面位置推定部１０２２は、下端位置推定部１０２１により推定されたガードレール６００の下端位置に基づいて、撮影画像中の路面位置を推定する。
【００６８】
領域決定部１０２３は、ガードレール６００の下端位置と路面位置とに基づいて、撮影画像中の縦ポール存在領域を決定する。
【００６９】
次に、車線区分線検出装置１２０における車線区分線検出処理の流れについて説明する。図１１は、車線区分線検出装置による車線区分線検出処理のフローチャートである。なお、図１１に示すフローチャートは、撮影画像のフレーム単位で実行されるものとする。
【００７０】
ステップＳ１１０１において、線素抽出部１００１は、撮像部１１０において撮影された１フレーム分の撮影画像を取得する。ステップＳ１１０２において、線素抽出部１００１は、取得した撮影画像からエッジ画像を抽出し、エッジ画像より線素を抽出する。
【００７１】
ステップＳ１１０３において、候補抽出部１００２は、抽出された線素から、車両の進行方向に沿って連続する線素を車線区分線の候補として抽出する。
【００７２】
ステップＳ１１０４において、候補検証部１００３は、ステップＳ１１０３において車線区分線の候補として線素が抽出されたか否かを判定する。ステップＳ１１０４において、車線区分線の候補として線素が抽出されなかったと判定した場合には、ステップＳ１１０９に進む。
【００７３】
一方、ステップＳ１１０４において、車線区分線の候補として線素が抽出されたと判定した場合には、ステップＳ１１０５に進む。ステップＳ１１０５において、候補検証部１００３は、抽出された線素のうちの１つを処理対象として検証処理を実行する。なお、検証処理の詳細は後述する。
【００７４】
ステップＳ１１０６において、候補検証部１００３は、検証処理の結果、ガードレール６００であると判断したか否かを判定する。
【００７５】
ステップＳ１１０６において、ガードレール６００ではないと判断した場合、ステップＳ１１０７において、候補検証部１００３は、処理対象の線素が車線区分線であると判定する。
【００７６】
一方、ステップＳ１１０６において、ガードレール６００であると判定した場合、ステップＳ１１０８において、候補検証部１００３は、処理対象の線素が車線区分線ではないと判定する。
【００７７】
ステップＳ１１０９において、候補検証部１００３は、抽出されたすべての線素について、検証処理を実行したか否かを判定する。ステップＳ１１０９における判定の結果、検証処理を実行していない処理対象の線素があると判定された場合には、ステップＳ１１０５に戻る。一方、ステップＳ１１０９における判定の結果、すべての線素について検証処理を実行したと判定した場合には、ステップＳ１１０１において取得された１フレーム分の撮影画像について、車線区分線検出処理を終了する。
【００７８】
次に、候補検証部１００３による検証処理の詳細について説明する。図１２は、候補検証部による検証処理のフローチャートである。
【００７９】
ステップＳ１２０１において、処理切替部１０１１は、処理切替用のカウンタＣＮＴに０を代入する。ステップＳ１２０２において、下端位置推定部１０２１は、処理対象の線素を、ガードレールの上端位置のエッジ列として抽出された線素であると仮定する。
【００８０】
ステップＳ１２０３において、下端位置推定部１０２１は、処理対象の線素を、ガードレールの上端位置のエッジ列として抽出された線素であると仮定した場合の、ガードレールの下端位置を推定する。
【００８１】
ステップＳ１２０４において、路面位置推定部１０２２は、ステップＳ１２０３において推定されたガードレールの下端位置に基づいて、路面位置を推定する。
【００８２】
ステップＳ１２０５において、領域決定部１０２３は、ステップＳ１２０３において推定されたガードレールの下端位置と、ステップＳ１２０４において推定された路面位置とに基づいて、縦ポール存在領域を決定する。
【００８３】
ステップＳ１２０６において、特徴確認部１０１３は、縦ポール存在領域に縦ポール部が存在するか否かを判定する。ステップＳ１２０７において、特徴確認部１０１３が、縦ポール存在領域に縦ポール部が存在すると判定した場合には、ステップＳ１２０８に進む。
【００８４】
ステップＳ１２０８において、判定部１０１４は、処理対象の線素がガードレールであると判定する。
【００８５】
一方、ステップＳ１２０７において、縦ポール存在領域において縦ポール部が存在しないと判定した場合には、ステップＳ１２０９に進む。ステップＳ１２０９において、処理切替部１０１１は、処理切替用カウンタＣＮＴが１であるか否かを判定する。
【００８６】
ステップＳ１２０９において、処理切替用カウンタＣＮＴが１であると判定した場合には、ステップＳ１２１０に進む。ステップＳ１２１０において、判定部１０１４は、処理対象の線素がガードレール部の一部ではないと判定する。
【００８７】
一方、ステップＳ１２０９において、処理切替用カウンタＣＮＴが１ではないと判定した場合には、ステップＳ１２１１に進む。ステップＳ１２１１において、処理切替部１０１１は、処理切替用カウンタＣＮＴに１を代入する。
【００８８】
ステップＳ１２１２において、下端位置推定部１０２１は、処理対象の線素がガードレールの下端位置のエッジ列として抽出された線素であると仮定し、ステップＳ１２０４に戻る。以降、処理対象の線素をガードレールの下端位置のエッジ列として抽出された線素であると仮定した場合の正否について判定すべく、ステップＳ１２０４〜Ｓ１２１０までの処理を実行する。
【００８９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る車線区分線検出装置１２０では、
・ガードレールの３次元構造に着目し、抽出した車線区分線の候補それぞれについて、縦ポール存在領域を算出し、算出した縦ポール存在領域において、縦ポール部が存在するか否かを判断することにより、車線区分線か否かを判定する。
・縦ポール存在領域は、車線区分線の候補として抽出した線素それぞれを、ガードレールの下端位置または上端位置のエッジ列として抽出された線素であると仮定することで、算出する。
【００９０】
これにより、車線区分線の候補の中から、ガードレールを車線区分線と誤認識した候補を除外することが可能になる。また、車線区分線の候補の中から、ガードレールを車線区分線と誤認識した候補を除外するにあたり、ポッツドッツやキャッツアイをガードレールの一部と誤認識して除外するといった事態を回避することができる。
【００９１】
この結果、車線区分線の検出精度を向上させることができる。
【００９２】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、縦ポール存在領域において、縦ポール部の存在有無を判定する処理の詳細について言及しなかったが、縦ポール部の存在有無は、縦ポール部存在領域における画像特性に基づいて判定するようにしてもよい。
【００９３】
例えば、縦ポール存在領域において縦方向のエッジ列として線素が抽出された場合に、抽出された線素が、所定間隔で配置されているか否かに基づいて判定してもよい。また、縦ポール存在領域における輝度値のヒストグラムを算出し、算出したヒストグラムが所定の条件を満たすか否かに基づいて判定してもよい。また、縦ポール存在領域において縦方向のエッジ列として抽出された線素の間に位置する画素の輝度値に基づいて判定してもよい。具体的には、縦ポール存在領域において縦方向のエッジ列として抽出された線素の間に位置する画素の輝度値が、ガードレールのレール部の輝度値と類似しているか否かに基づいて判定してもよい。
【００９４】
［第３の実施形態］
上記第１の実施形態では、車線区分線検出装置１２０が、撮像部１１０により撮影された撮影画像について検出処理を行う場合について説明したが、撮影画像ＤＢ１２１に格納されている撮影画像について検出処理を行ってもよい。
【００９５】
なお、開示の技術では、以下に記載する付記のような形態が考えられる。
（付記１）
撮影画像より、車線区分線の候補となる線素を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された線素に対して特定の位置関係にある領域の画像特性に基づいて、前記抽出手段により抽出された線素が、車線区分線であるか否かを判定する判定手段と
を有することを特徴とする車線区分線検出装置。
（付記２）
前記判定手段は、前記特定の位置関係にある領域の画像特性が、ガードレールの縦ポール部を示す画像特性を有するか否かに基づいて、車線区分線であるか否かを判定することを特徴とする付記１に記載の車線区分線検出装置。
（付記３）
前記判定手段は、前記抽出手段により抽出された線素がガードレールの上端位置を示す線素であると仮定した場合に、該ガードレールの縦ポール部が存在すべき領域を、前記特定の位置関係にある領域に決定することを特徴とする付記１または２に記載の車線区分線検出装置。
（付記４）
前記判定手段は、前記抽出手段により抽出された線素がガードレールの上端位置を示す線素であると仮定した場合に、該ガードレールの下端位置と路面位置とを推定し、推定した下端位置と路面位置との間の領域を、前記特定の位置関係にある領域に決定することを特徴とする付記１乃至付記３のいずれか１つの付記に記載の車線区分線検出装置。
（付記５）
前記判定手段は、前記抽出手段により抽出された線素がガードレールの下端位置を示す線素であると仮定した場合に、該ガードレールの縦ポール部が存在すべき領域を、前記特定の位置関係にある領域に決定することを特徴とする付記１または２に記載の車線区分線検出装置。
（付記６）
前記判定手段は、前記抽出手段により抽出された線素がガードレールの下端位置を示す線素であると仮定した場合に路面位置を推定し、該仮定した下端位置と該推定した路面位置との間の領域を、前記特定の位置関係にある領域に決定することを特徴とする付記５に記載の車線区分線検出装置。
（付記７）
前記判定手段は、
前記特定の位置関係にある領域に含まれる線素の位置の周期性の有無、
前記特定の位置関係にある領域に含まれる線素の輝度値、
前記特定の位置関係にある領域の輝度値のヒストグラム、
のいずか１つまたは複数の組み合わせに基づいて、前記抽出手段により抽出された線素が、車線区分線であるか否かを判定することを特徴とする付記２に記載の車線区分線検出装置。
（付記８）
撮影画像より、車線区分線の候補となる線素を抽出し、
抽出された前記線素に対して特定の位置関係にある領域の画像特性に基づいて、抽出された前記線素が、車線区分線であるか否かを判定する、
処理を、コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
（付記９）
コンピュータによる車線区分線検出方法であって、該コンピュータが、
撮影画像より、車線区分線の候補となる線素を抽出し、
抽出された前記線素に対して特定の位置関係にある領域の画像特性に基づいて、抽出された前記線素が、車線区分線であるか否かを判定する、
ことを特徴とする車線区分線検出方法。
【００９６】
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【００９７】
１００                  ：車線区分線検出システム
１１０                  ：撮像部
１２０                  ：車線区分線検出装置
１２１                  ：撮影画像ＤＢ
１２２                  ：検出プログラム
４００                  ：ボッツドッツ
４１０                  ：キャッツアイ
６００                  ：ガードレール
６０１                  ：レール部
６１１、６１２、６１３  ：縦ポール部
６２０                  ：ガードポール
６２１、６２２、６２３  ：横ポール部
６３１、６３２、６３３  ：縦ポール部
８０２ａ                ：縦ポール存在領域
９０２ａ                ：縦ポール存在領域
１００１                ：線素抽出部
１００２                ：候補抽出部
１００３                ：候補検証部
１０１１                ：処理切替部
１０１２                ：縦ポール領域推定部
１０１３                ：特徴確認部
１０１４                ：判定部
１０２１                ：下端位置推定部
１０２２                ：路面位置推定部
１０２３                ：領域決定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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