(57)【要約】【課題】本発明は、道路分割体の検知方法及び装置を提供する。【解決手段】道路分割体の検知方法及び装置においては、道路領域を含む視差俯瞰図を取得し、該視差俯瞰図から、平行線を道路分割体として検知する。視差俯瞰図による道路分割体の検知によれば、道路分割体の高さの影響を解消し、各種形式の道路分割体を一括で同時検知することが可能になる。【選択図】図２
2013123221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路領域を含む視差俯瞰図を取得するステップと、
前記視差俯瞰図から平行線を道路分割体として検知するステップとを含む、道路分割体の検知方法。
【請求項２】
前記視差俯瞰図から平行線を道路分割体として検知するステップは、
視差値がゼロの点を基本点とし、各前記基本点に対し、前記視差俯瞰図における各視差値が非ゼロの点、及び前記基本点により決められた直線と等視差線との夾角の角度を算出することにより、前記基本点に関する夾角の角度分布を取得するステップと、
各前記基本点の夾角の角度分布に基づいて前記平行線を検知するステップとを含む、請求項１に記載の道路分割体の検知方法。
【請求項３】
前記各基本点の夾角の角度分布に基づいて平行線を検知するステップにおいては、
基本点における、夾角の角度分布の集合度を降順にした場合の上位Ｎ（Ｎは、１以上の整数）位の基本点及び/又は集合度の値が所定の集合度閾値を超えた基本点を、道路消失点とし、前記道路消失点は、平行する前記道路分割体が前記視差俯瞰図において交差する点であり、異なる方向に沿って平行する道路分割体が前記視差俯瞰図において交差する点は、異なるものであり、
前記道路消失点に関わる夾角の角度分布における角度の出現頻度が所定の閾値を超えた夾角、及び道路消失点により決められた直線を、道路分割体が位置する平行線とする、請求項２に記載の道路分割体の検知方法。
【請求項４】
前記各基本点Ｘの夾角に関する角度分布は、下記式により算出され、
【数４】
2013123221.tif 000006
式中q∈Q、Ｘは、前記基本点を表し、Ｎは、前記視差俯瞰図における前記視差が非ゼロの点の数を表し、Qは、前記夾角の角度値の集合であり、Ｃθは、前記基本点Ｘ及び前記視差俯瞰図における各前記視差が非ゼロの点により決められた直線と前記等視差線との夾角の角度がqと等しくなる前記視差が非ゼロの点の数である、請求項２に記載の道路分割体の検知方法。
【請求項５】
前記視差俯瞰図における平行線を道路分割体として決定した後に、前記検出された道路分割体の、対応の視差図における高さ、位置、又は領域の特徴のうち少なくとも一つにより、各道路分割体の更なる識別を行う、請求項１又は２に記載の道路分割体の検知方法。
【請求項６】
視差図から変換された視差俯瞰図における横座標は、ｕで表され、縦座標は、ｄで表され、ｄは、視差を表し、各点の値
Pui(ui,di)∈U
は、視差図における、横座標がｕｉ、視差がｄｉとなる全ての点の数であり、値Pui(ui,  di)が所定の閾値未満になる点のPui(ui,  di)値は、全てゼロに設定される、請求項１又は２に記載の道路分割体の検知方法。
【請求項７】
前記道路領域を含む視差俯瞰図を取得するステップにおいては、
前記道路領域を含む視差図を取得し、
前記視差図における前記道路領域の予測及び非道路領域の除去を行い、
前記非道路領域が除去された前記視差図から変換されることで、前記道路領域を含む前記視差俯瞰図が得られる、請求項１又は２に記載の道路分割体の検知方法。
【請求項８】
道路領域を含む視差俯瞰図を取得する視差俯瞰図取得部と、
前記視差俯瞰図から平行線を道路分割体として検知する道路分割体検知部と、を含む、道路分割体の検知装置。
【請求項９】
道路分割体検知部により前記視差俯瞰図から平行線を検知するステップは、
視差値がゼロの点を基本点とし、各前記基本点に対し、前記視差俯瞰図における各視差値が非ゼロの点、及び前記基本点により決められた直線と等視差線との夾角の角度を算出することにより、前記基本点に関する夾角の角度分布を取得するステップと、
各前記基本点の夾角の角度分布に基づいて前記平行線を検知するステップとを含む、請求項８に記載の道路分割体の検知装置。
【請求項１０】
前記各基本点の夾角の角度分布に基づいて平行線を検知するステップにおいては、
基本点における、夾角の角度分布の集合度を降順にした場合の上位Ｎ（Ｎは、１以上の整数）位の基本点及び/又は集合度の値が所定の集合度閾値を超えた基本点を、道路消失点とし、前記道路消失点は、平行する前記道路分割体が前記視差俯瞰図において交差する点であり、異なる方向に沿って平行する道路分割体が前記視差俯瞰図において交差する点は、異なるものであり、
前記道路消失点に関わる夾角の角度分布における角度の出現頻度が所定の閾値を超えた夾角、及び道路消失点により決められた直線を、道路分割体が位置する平行線とする、請求項９に記載の道路分割体の検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路検知及び対象検知に関し、より詳細には、道路分割体検知方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転補助システムの応用が益々普及されてきている。道路や車道警告システム（Lane/Road  detection  warning,  LDW/RDW）は、運転補助システムのサブシステムであるが、該システムによると、衝突防止や、より正確な運転方向の決定等が可能になる。LDW/RDWシステムにおいて、道路や車道検知は、非常に肝心なものであり、道路情報を把握してこそはじめて、例えば警告等の更なる処理が可能になる。通常、道路や車道の検知は、道路分割体の検知により行われる。
【０００３】
道路分割体は、路肩石、白線、フェンスや、他の道路領域及び車道を表す標識物がある。
【０００４】
道路検知方法には、特徴による方法と、モデル構築による方法の２通りがある。
【０００５】
特徴による方法においては、例えば、色付きの線や車道エッジ等の、一部の道路特徴の組み合わせにより、道路画像中の道路や車道の位置決めを行う。
【０００６】
モデル構築による方法においては、先ず、例えば、直線や放物線等の１つの道路モデルを決定し、次に、一部の変数を用いた道路表示を行う。
【０００７】
該２つの方法においては、道路分割体の少ない特定特徴のみに注目しているため、任意の道路分割体の特徴を臨機応変に検知することができない。例えば、モデル建築方法における１モデルは、例えば、路肩意思のような１種の道路分割体にしか適用できず、白線やフェンスには適用することができない。各種道路分割体専用の特有のモデルを構築することは、非常に効率が悪くなってしまう。
【０００８】
特許文献１（米国特許ＵＳ７３４６１９０Ｂ２号明細書）には、３次元座標を道路横断方向に２次元座標に投影するとともに、道路横断方向に沿ったヒストグラムを生成し、該ヒストグラムによる車道線決めを行う道路検知方法が開示されている。しかしながら、該方法は、例えば、斜面等の道路高さが異なる場合には適さない。
【０００９】
なお、従来の道路検知は、単一色画像や偏光画像による検知が大半であるが、路端が不鮮明な画像や、例えば、斜面が存在する複雑な環境の場合の道路検知は、優れた効果が得られない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、従来技術における前記問題を鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様においては、道路領域を含む視差俯瞰図を取得するステップと、前記視差俯瞰図から平行線を道路分割体として検知するステップとを含む、道路分割体の検知方法が提供される。
【００１２】
前記視差俯瞰図から平行線を道路分割体として検知するステップは、視差値がゼロの点を基本点とし、各前記基本点に対し、前記視差俯瞰図における各視差値が非ゼロの点、及び前記基本点により決められた直線と等視差線との夾角の角度を算出することにより、前記基本点に関する夾角の角度分布を取得するステップと、各前記基本点の夾角の角度分布に基づいて前記平行線を検知するステップとを含むようにしてもよい。
【００１３】
前記各基本点の夾角の角度分布に基づいて平行線を検知するステップにおいては、基本点における、夾角の角度分布の集合度を降順にした場合の上位Ｎ（Ｎは、１以上の整数）位の基本点及び/又は集合度の値が所定の集合度閾値を超えた基本点を、道路消失点とし、前記道路消失点は、平行する前記道路分割体が前記視差俯瞰図において交差する点であり、異なる方向に沿って平行する道路分割体が前記視差俯瞰図において交差する点は、異なるものであり、前記道路消失点に関わる夾角の角度分布における角度の出現頻度が所定の閾値を超えた夾角、及び道路消失点により決められた直線を、道路分割体が位置する平行線とするようにしてもよい。
【００１４】
前記視差俯瞰図における平行線を道路分割体として決定した後に、前記検出された道路分割体の、対応の視差図における高さ、位置、又は領域の特徴のうち少なくとも一つにより、各道路分割体の更なる識別を行うようにしてもよい。
【００１５】
前記道路領域を含む視差俯瞰図を取得するステップにおいては、前記道路領域を含む視差図を取得し、前記視差図における前記道路領域の予測及び非道路領域の除去を行い、前記非道路領域が除去された前記視差図から変換されることで、前記道路領域を含む前記視差俯瞰図が得られるようにしてもよい。
【００１６】
本発明の他の態様においては、道路領域を含む視差俯瞰図を取得する視差俯瞰図取得部と、前記視差俯瞰図から平行線を道路分割体として検知する道路分割体検知部と、を含む、道路分割体の検知装置が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の道路分割体検知方法及び装置においては、視差俯瞰図により、道路分割体となる平行線を検知することで、道路分割体の高さが異なることによる影響をなくし、各種形式の道路分割体を一括検知することができる。
【００１８】
なお、本発明の道路分割体検知方法及び装置は、同様に、非平坦路面に関わる道路分割体の検知にも適用することができる。
【００１９】
本発明の道路分割体検知方法及び装置は、視差俯瞰図中の平行線が視差ゼロとなる点に交差する特徴を十分利用することにより、複数の道路分割体の同時検知が可能になるとともに、複数の道路分割体が互いに制約することで、検知精度の向上が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の１実施例における、本発明を適用可能な車載システムの略図である。
【図２】本発明の１実施例における道路分割体検知方法の全体フローチャートである。
【図３】本発明の１実施例における道路領域を含む視差俯瞰図の取得方法のフローチャートである。
【図４】視差図からの道路領域の除去前後の略図である。
【図５】図４における視差図及び変換後に得られる視差俯瞰図の比較図である。
【図６】視差俯瞰図から道路分割体となる平行線を検知する方法のフローチャートである。
【図７】基本点に関わる夾角及び角度の算出図である。
【図８】夾角角度の分布例を示した略図である。
【図９】各基本点の集合度曲線を示した略図である。
【図１０】本発明の実施例における検知された視差俯瞰図における道路消失点と、道路分割体となる平行線を示した図である。
【図１１】本発明の実施例における道路分割体検知装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明がより理解し易くなるように、以下、図面及び具体的な実施例を組み合わせながら、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２２】
以下の順で説明を行うことにする。
【００２３】
１  発明の思想の略述及び基本概念の説明
２  実施例
２．１  道路分割体検知の全体工程
２．２  視差俯瞰図の取得
２．３  視差俯瞰図における平行線の検知
２．３．１  基本点に関わる夾角の角度分布
２．３．２  道路消失点の決定
２．３．３  平行線となる道路分割体の検知
２．３．４  道路分割体の更なる区分
２．４  道路分割体検知装置
３．まとめ
＜１  発明の思想の略述及び基本概念の説明＞
詳細な説明の前に、先ず、当業者の本発明への容易な理解のために、本発明の思想を全体的に説明する。白線、路肩石、フェンス、路端等の道路分割体を考察すると、これらの共通性は、通常の場合に平行していることである。相違点としては、高さと面積が異なることであり、例えば、フェンスは、高さが最も高く、かつ面積が最大であり、路肩石が次で、白線が最も高さが低く、面積が最小となる。Ｕ−視差図（Ｕ−disparity）は、高さという１次元の特徴をなくした俯瞰図の特性（このため、以下では、視差俯瞰図と称する）と、視差俯瞰図における各平行線が視差ゼロとなる点の視差点に交差するという、２つの特性を有する。このため、本発明においては、視差俯瞰図の該２つの特性を用いて、視差俯瞰図からの平行線の検知により、各種道路分割体の一括検知を行っている。
【００２４】
以下、理解し易くなるように、基本概念について説明する。
【００２５】
視差は、実際にある基線の両端から同一の遠隔物体までそれぞれ直線を引いた場合に、該２つの直線からなる夾角を指している。通常は、一定距離にある２つの点から同一の目標を観察する場合に発生する方向差を指している。目標から見たときの２つの点間の夾角を、該２つの点の視差角と称し、２点間の距離を、基線と称する。視差角と基線の長さが分かれば、目標と観測者間の距離が求められる。
【００２６】
視差図（disparity  map）は、任意の幅の画像を基準とし、サイズが該基準画像のサイズとなり、要素値が視差値となる画像である。視差図は、シーンの距離情報が含まれている。視差図は、双眼カメラで撮像された左画像と右画像から算出されてもよく、或いは、立体図における深度図から算出されてもよい。
【００２７】
通常の２次元視差図における点座標は、（ｕ、ｖ）で表され、ここで、ｕは、横座標、ｖは、縦座標であり、点（ｕ、ｖ）における画素の画素値は、ｄ（ｕ、ｖ）で表され、該点（ｕ、ｖ）における視差を表している。
【００２８】
視差俯瞰図や、Ｕ―視差図は、視差図から求められる。Ｕ−視差図における任意の１点（ｕ、ｄ）の階調値は、対応視差図の座標ｕとなる列における視差値ｄとなる点の数である。
【００２９】
＜２  実施例＞
＜２．１  道路分割体検知の全体工程＞
図１は、本発明への容易な理解のための、本発明を適用可能な１例の車載システムの略図である。本発明のソフトウェアや、ハードウェアは、道路検知部として実現可能である。
【００３０】
図２は、本発明の１実施例における道路分割体検知方法２００の全体フローチャートである。
【００３１】
ステップＳ２１０において、道路領域を含む視差俯瞰図を取得する。前述のように、双眼カメラ、多眼カメラ、ステレオカメラで撮像し、道路領域を含む視差図を算出することができ、視差図の変換により、視差俯瞰図が得られ、或いは、ステレオカメラから深度図を取得し、深度図から視差図が得られ、視差図の変換により、視差俯瞰図が得られる。ステップＳ２１０により実施される好適な実施例は、図３を参照して後述する。
【００３２】
ステップＳ２２０において、該視差俯瞰図から、道路分割体となる平行線を検知する。前述のように、大半の場合、例えば、路肩石、フェンス、各種道路分離線等の、道路分割体は、平行していることから、平行線の検知による道路分割体の検知が可能になる。視差俯瞰図における平行線の検知方法は、図６を参照して詳細に後述する。
【００３３】
＜２．２  視差俯瞰図の取得＞
以下、図３を参照して、本発明の１実施例における図２のステップS２１０の道路領域を含む視差俯瞰図の取得方法を説明する。
【００３４】
ステップS３１０において、道路領域を含む視差図を取得する。具体的に、例えば、車載双眼カメラにより左画像と右画像を撮像し、左画像と右画像から視差図を算出する。
【００３５】
ステップＳ３２０において、視差図から道路領域を予測し、かつ非道路領域を除去する。
【００３６】
道路領域の予測については、以下の３つの方法がある。１）撮像手段の角度が頻繁に変わらないことを考慮し、例えば、角度や高さ等の撮像手段の変数を用いて予測することができる。２）ｖ−視差図により、例えば、ｖ視差図における斜線を検索することができる。３）文献“Road  approximation  in  Euclidean  and  V-Disparity  Space:  A  Comparative  Study”Angle  D.Sappaなどに紹介された方法がある。代替方法として、人為的に道路領域情報を指定することもできる。
【００３７】
道路領域情報の取得後は、視差図から非道路領域を除去する。
【００３８】
なお、所定の高さ閾値rhにより、路面からの高さがrhを超えた点は全て除去してもよい。これは、高さがrhを超えた点は、路上の車輌や、自転車に乗った人や、電柱等のノイズを表す可能性があるからである。
【００３９】
図４は、除去前後の略図である。左図が、除去動作前の視差図であり、右図が、除去動作後の視差図である。
【００４０】
非道路領域を除去することにより、非目標対象の影響を低減し、以降の道路分割体検知の精度と速度を向上することが可能になる。
【００４１】
ステップS３３０において、非道路領域が除去された視差図を変換して、該道路領域を含む視差俯瞰図を得る。
【００４２】
以下、変換動作について説明する。視差図Dは、以下のように表される。
【００４３】
Ｄ＝ｄ（ｕ，ｖ）    式中、u∈[0,w)，v∈[0,h)
Hは、視差図の高さであり、wは、視差図の幅であり、di(ui,vi)は、点(ui,vi)の視差値である。
【００４４】
対応の視差俯瞰図Uは、以下のように表される。
【００４５】
Ｕ＝ｐｕ（ｕ，ｄ）    式中、u∈[0,w)，d∈(0,dmax]
dmax  は、視差図Dにおける視差最大値である。
【００４６】
視差俯瞰図におけるPui(ui,di)∈Uは、視差俯瞰図における点(ui,vi)の階調値であり、対応視差図D中のu=  ui  かつd=diを全て満足する点の個数となり、横座標uiの列における視差diとなる点の個数でもある。
【００４７】
図５は、図４における除去後の視差図及び変換後に得られる視差俯瞰図を示した図である。
【００４８】
なお、ここで、このように得られた視差俯瞰図に、例えば、ノイズ除去のような後処理を施してもよい。一つの実現方式として、階調値が所定の閾値未満になる点をすべて視差俯瞰図から除去し、即ち、階調値が所定の閾値未満になる点の階調値は、すべてゼロとする。理由としては、通常、ノイズは離散点であり、視差図の各列に、視差同様のノイズ点が多数存在することはないからである。なお、白線のような道路分離線を無意識に削除しないように、所定閾値は、例えば、１のような、比較的に小さな値に設定することが好ましい。
【００４９】
＜２．３  視差俯瞰図における平行線の検知＞
以下、図６を参照して、視差俯瞰図から道路分割体となる平行線を検知する方法６００について、詳細に説明する。
【００５０】
図６に示されたように、ステップS６１０において、各基本点に関わる夾角の角度分布を算出する。具体的に、視差値ゼロの点を基本点とし、各基本点に対し、視差俯瞰図における各視差非ゼロの点と該基本点から決められる直線の、等視差線との夾角の角度を算出することにより、該基本点に関する夾角の角度分布が得られる。該ステップの動作については、図７を参照して後述する。
【００５１】
ステップ６２０において、各基本点の夾角の角度分布に応じた平行線の検知を行う。
【００５２】
＜２．３．１  基本点に関わる夾角の角度分布＞
前述のように、３次元空間における平行線は、交差しないか、無限の遠方で交差するものと見なされるが、視差俯瞰図における平行線は、視差値がゼロとなる１点に交差し、ここでは、該交差点を道路消失点と称している。視差値がゼロとなる点は、該点が左右の目からみて同様なものとなる点を表し、該点は、無限の遠方にあることになる。視差俯瞰図においては、視差値がゼロとなる点は１つの横線上に位置し、ここでは、視差値がゼロとなる点を基本点と総称している。このため、次の動作としては、複数の基本点における、平行線の交差点（即ち、道路消失点）となる１基本点または複数の基本点を決定する。
【００５３】
各道路分割体が互いに平行している場合は、視差俯瞰図に１つの道路消失点のみ存在し、(x0,0)と設定され、全道路分割体が視差俯瞰図における該点に交差することになる。一方、例えば、フェンスAのような１つの道路分割体に関しては、視差俯瞰図において、フェンスAに属する点が全て道路消失点(x0,0)を通過する１直線La上に位置することになるが、例えば、フェンスBのような他の１道路分割体に関しては、フェンスBに属する点が全て道路消失点(x0,0)を通過する他の１直線Lb上に位置することになる。同様に、フェンスCのようなさらに他の１道路分割体に関しては、フェンスCに属する点が全て道路消失点(x0,0)を通過するさらに他の１直線Lc上に位置することになる。このように、視差俯瞰図における各視差非ゼロの点と基本点から決められる直線と等視差線間の夾角の角度分布を観察すると、他の基本点よりも、道路消失点(x0,0)の角度分布が最も集中し、即ち、分散度が最も低くなっている。これは、同一の道路分割体における各点の道路消失点に関わる夾角の角度が全て同一であり、即ち、角度分布が比較的に集中しているからである。一方、該基本点が道路消失点ではない場合は、同一の道路分割体上の各点であっても、これらの該基本点に関わる夾角の角度は異なり、換言すると、角度分布が比較的に分散している。このことから、基本点における角度分布を決定することで、分布が比較的に集中している点を道路消失点とすることができる。道路消失点の決定後は、該道路消失点と交差する各直線を決定することができ、これにより、道路分割体となる平行線を検知することができる。
【００５４】
以下、図７を参照して、各基本点に関わる夾角及び角度の算出について説明する。
【００５５】
図７に示されたように、基本点をb(x,0)で表し（ここで、x∈[0,w)）、各基本点の所在する視差線をｍで表し、視差俯瞰図における任意の視差非ゼロの点p(u,d)∈U、及び基本点bとpを通過する直線をｎで表し、直線mとn間の夾角をqで表すと、夾角qのタンジェントは、
【数１】
2013123221.tif 000003
となる。これにより、夾角qが求められる。
【００５６】
視差俯瞰図における各視差非ゼロの点の前記qが得られると、下記式よりqの分布が求められる。
【数２】
2013123221.tif 000004
（式中、ｘは、基本点集合を表し、Ｎは、視差俯瞰図における視差非ゼロの点の数を表し、Qは、夾角の角度値の集合である。）Ｃθは、基本点Ｘと視差俯瞰図における各視差非ゼロの点から決められる直線と等視差線の夾角の角度が、qと等しくなる視差非ゼロの点の数である。
【００５７】
図８は、夾角角度の分布例を示した略図である。ここで、横座標xは、基本点の位置を表し、縦座標qは、夾角角度を表し、各点の階調値は、基本点xに関する夾角の角度qの分布Disx(q)を表す。
【００５８】
＜２．３．２  道路消失点の決定＞
夾角分布の決定後は、基本点における、夾角の角度分布集合度を降順にした場合の先頭のＮ（Ｎは、１以上の整数）列に並ぶ基本点を道路消失点とすることができる。前述のように、道路消失点とは、平行する道路分割体の視差俯瞰図における交差点であり、異なる方向に平行する道路分割体の視差俯瞰図における交差点は、互いに異なるものであり、換言すると、複数の道路消失点が存在する可能性がある。例えば、十字路に対応する視差俯瞰図には、２つの道路消失点が存在する可能性がある。
【００５９】
前述の先頭のＮ列に並ぶ基本点を道路消失点とすることは一例に過ぎず、集合度の値が所定の集合度閾値を超えた基本点を、道路消失点としてもよい。
【００６０】
このため、各基本点に関し、基本点に関わる夾角の角度の集合度を算出する。例えば、下記式により、集合度のシミュレーションを行う。
【数３】
2013123221.tif 000005
式中、Enpが小さくなるほど、該基本点に関わる夾角θの集合度が大きくなり、換言すると、分散度が低くなる。
【００６１】
図９は、各基本点の集合度曲線を示した略図である。ここで横座標が基本点の位置であり、縦座標が-Enpのような集合度を表す。
【００６２】
前述の夾角集合度の算出方式は、単なる１例に過ぎず、例えば、DBSCAN、OPTICS、DENCLUE等の情報クラスタリング方法のような、分布の集合度を反映可能な他の方法を用いてもよい。
【００６３】
各基本点の夾角分布の集合度の決定後は、Enpが最小となる（即ち、集合度が最大となるが、分散度が最低となる）基本点を道路消失点とする。
【００６４】
複数の道路消失点（例えば、交差路）が存在する可能性がある場合は、集合度が先頭のＮ列（例えば、先頭の２列）に並ぶ基本点を道路消失点とすることができる。
【００６５】
代替的に、集合度が所定の集合度閾値を超えた基本点を、道路消失点としてもよい。
【００６６】
さらに、集合度が先頭のＮ列に並び、かつ所定の集合度閾値を超えた基本点を、道路消失点としてもよい。
【００６７】
＜２．３．３．  平行線の道路分割体の検知＞
道路消失点の決定後は、該道路消失点に交差する直線を道路分割体とする。
【００６８】
具体的に、道路消失点をb0(x0,0)とし、道路消失点をb0(x0,0)に関わる夾角の角度集合をANGSとしたとき、該角度集合をANGSにおける各角度qの出現頻度Disx0（q）を観察し、出現頻度Disx0（q）が所定の閾値tqを超えた夾角と道路消失点b0から決められる直線を、道路分割体の所在を表す平行線とする。
【００６９】
即ち、道路分割体と道路消失点で決められる夾角qtが、
qt  ∈ANGS  かつ  Disx0（qt）>  tq
を満たす必要がある。
【００７０】
換言すると、道路消失点b0(x0,0)に関する夾角の角度がqtとなる点の個数が多くなるほど、このような点が１直線上に位置する可能性が高くなる。
【００７１】
このように得られた夾角qtと道路消失点b0(x0,0)で決められた直線を、道路分割体とする。
【００７２】
図１０は、本発明の実施例における検知された視差俯瞰図における道路消失点と、道路分割体となる平行線を示した図である。
【００７３】
視差俯瞰図による道路分割体の検知を行い、視差俯瞰図における斜面道路、高さのあるフェンス、路肩石が、全て線になっていることから、道路分割体の高さを無視することができ、一括計算により、例えば、フェンス、路肩石、道路分離線等の各種形式の道路分割体を同時検知することができる。
【００７４】
本発明は、視差俯瞰図中の平行線が視差ゼロとなる点に交差する特徴を十分利用することにより、複数の道路分割体の同時検知が可能になるとともに、複数の道路分割体が互いに制約することで、検知精度の向上が可能になる。
【００７５】
前記図６により説明した平行線の検知方法は、一例に過ぎず、視差俯瞰図から平行線を検知する方法であれば、いずれの方法も本発明に用いられる。例えば、代替的な平行線検知方法として、視差俯瞰図における各直線を検知し、各直線におけるそれぞれの交差点を決定し、それぞれの交差点が視差点ゼロとなる等視差線上に位置する直線を、平行線と判定する。
【００７６】
＜２．３．４  道路分割体の更なる区分＞
視差俯瞰図における道路分割体となる平行線を決定後、該検出された道路分割体の、対応の視差図における高さ、位置、または領域特徴のうちの少なくともいずれかにより、各道路分割体の更なる識別を行う。
【００７７】
具体的に、視差俯瞰図における平行線の視差図に還元し、次に、各平行線の視差図における対応領域の高さ、位置や、領域特徴を観察し、各道路分割体の更なる識別を行う。例えば、視差図における対応領域の高さがフェンスの高さ区間を満たす場合は、フェンスと判断し、視差図における対応領域の高さが路肩石の高さ区間を満たす場合は、路肩石と判断する。なお、位置に関しては、通常、路肩石が道路の両側に位置し、フェンスが道路の中間に位置し、道路分離線が道路上に散在することになる。領域に関しては、フェンスの面積が最大であり、路肩石が次で、道路分離線の面積が最小となる。このように、各種道路分割体の特徴の違いを用いて、各種道路分割体の更なる識別を行うことができる。また、各種道路分割体間の特徴により、検知結果検証を行ってもよい。
【００７８】
＜２．４  道路分割体検知装置＞
図１１は、本発明の実施例における道路分割体検知装置１１００のブロック図である。
【００７９】
図１１に示されたように、道路分割体検知装置１１００は、道路領域を含む視差俯瞰図を取得する視差俯瞰図取得部１１１０と、該視差俯瞰図から、道路分割体となる平行線を検知する道路分割体検知部１１２０と、を有する。
【００８０】
ここで、道路分割体検知部１１２０における、道路分割体により、前記視差俯瞰図から、道路分割体となる平行線を検知する動作が、視差値ゼロの点を基本点とし、各基本点に対し、視差俯瞰図における各視差非ゼロの点と該基本点から決められる直線の、等視差線との夾角の角度を算出することにより、該基本点に関する夾角の角度分布が得られ、各基本点の夾角の角度分布に応じた平行線の検知を行う。
【００８１】
各基本点の夾角の角度分布に応じた平行線の検知は、基本点における、夾角の角度分布集合度を降順にした場合の先頭のＮ（Ｎは、１以上の整数）列に並ぶ基本点及び/または集合度の値が所定の集合度閾値を超えた基本点を、道路消失点とし、前記道路消失点が、平行する道路分割体の視差俯瞰図における交差点であり、異なる方向に平行する道路分割体の視差俯瞰図における交差点は、互いに異なるものであり、道路消失点に関わる夾角の角度分布における、角度の出現頻度が、所定の閾値を超えた夾角と道路消失点から決められる直線を、道路分割体の所在を表す平行線とすることにより行われる。
【００８２】
＜３  まとめ＞
以上、道路領域を含む視差俯瞰図を取得し、該視差俯瞰図から、道路分割体となる平行線を検知する、道路分割体の検知方法及び装置を説明した。
【００８３】
視差俯瞰図による道路分割体の検知を行い、視差俯瞰図における斜面道路、高さのあるフェンス、路肩石が、全て線になっていることから、道路分割体の高さを無視することができ、一括計算により、例えば、フェンス、路肩石、道路分離線等の各種形式の道路分割体を同時検知することができる。
【００８４】
本発明の道路分割体検知方法及び装置は、視差俯瞰図中の平行線が視差ゼロとなる点に交差する特徴を十分利用することにより、複数の道路分割体の同時検知が可能になるとともに、複数の道路分割体が互いに制約することで、検知精度の向上が可能になる。
【００８５】
なお、画像識別による方法のような通常の道路検知方法は、斜面のような非平面の道路への処理が困難であるが、本発明における視差俯瞰図は、道路及び道路分割体の高さの影響を無くすことが可能になることから、同様に、非平坦道路に関わる道路分割体の検知にも適している。
【００８６】
前述のように、視差俯瞰図は、通常、視差図から変換されたものであるが、例えば、双眼カメラ、多眼カメラ、ステレオカメラ等の特殊カメラで撮像された左右画像から、直接視差俯瞰図を算出するか、立体図における深度図から算出されてもよい。
【００８７】
前述の各基本点に関わる夾角分布を用いた平行線の検知方法は、一例に過ぎず、視差俯瞰図から平行線を検知する方法であれば、いずれの方法も本発明に用いられる。例えば、代替的な平行線検知方法として、視差俯瞰図における各直線を検知し、各直線におけるそれぞれの交差点を決定し、それぞれの交差点が視差点ゼロとなる等視差線上に位置する直線を、平行線と判定する。
【００８８】
以上、具体的な実施例により、本発明の基本原理を説明したが、当業者が本発明の方法及び装置の全て、または任意のステップや各部を理解したうえ、任意の演算装置（プロセッサ、記録媒体等を含む）や、演算装置のネットワークにおいて、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアや、これらの組合せで実現することが可能であることは、言うまでもなく、当業者は、本発明の説明のもと、基本プログラミング技能を用いて実現することができる。
【００８９】
このため、本発明の目的は、さらに、任意の演算装置上で１つのプログラムや１セットのプログラムを実行して実現できる。前記演算装置は、公知の汎用装置でよい。このため、本発明の目的は、単に前記方法や装置を実現するプログラムコードを含むプログラム製品を提供することでも実現することができる。もちろん、前記記録媒体は、任意の公知の記録媒体や、将来開発し得る任意の記録媒体でもよい。
【００９０】
また、本発明の装置及び方法において、各部や、各ステップは、分解及び/或いは再組み合わせが可能であることは言うまでもない。このような分解及び/または再組み合わせも、本発明と同等の発明と見なされるべきである。なお、前記系列処理の実行ステップは、自然に説明順で時間順で行うことができるが、必ずしも一定の時間順で行われる必要はなく、あるステップは、並行に、或いは独立に行われてもよい。
【００９１】
本発明は、前述の具体的な実施例で保護範囲が制限されるものではなく、当業者は、設計要求や他の要素に応じて、多種多様な補正、組み合わせ、サブ組み合わせ、代替が可能であることが理解できる。本発明の精神と原則を逸脱しない範囲内のいずれの補正、同等代替、改善等は、すべて本発明の保護範囲内のものとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９２】
【特許文献１】米国特許ＵＳ７３４６１９０Ｂ２号明細書
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図１１】
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【図４】
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【図５】
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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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