地域識別装置、および地域識別プログラム
【課題】車両に搭載され、自車両が走行する地域を識別する地域識別装置、および地域識別プログラムにおいて、自車両周囲の文字や記号が使用されている地域を精度よく特定できるような技術を提供する。
【解決手段】現在地識別装置１においては、自車両周囲の撮像画像に含まれる文字または記号を表す特定対象物を抽出し、複数の文字または記号が有するそれぞれの特徴と各文字または記号に対応する地域とを対応付けたデータベースを検索することによって、抽出した特定対象物がデータベース中の文字または記号である確度を演算する（Ｓ４１０〜Ｓ４３０）。抽出した特定対象物において、前述の確度が最大となり、かつ基準となる確度以上となるデータベース中の文字または記号を選択し、この選択した文字または記号に対応する地域をデータベースから抽出し、この抽出した地域を自車両が走行する地域として識別する（Ｓ４５０〜Ｓ４８０）。
【解決手段】現在地識別装置１においては、自車両周囲の撮像画像に含まれる文字または記号を表す特定対象物を抽出し、複数の文字または記号が有するそれぞれの特徴と各文字または記号に対応する地域とを対応付けたデータベースを検索することによって、抽出した特定対象物がデータベース中の文字または記号である確度を演算する（Ｓ４１０〜Ｓ４３０）。抽出した特定対象物において、前述の確度が最大となり、かつ基準となる確度以上となるデータベース中の文字または記号を選択し、この選択した文字または記号に対応する地域をデータベースから抽出し、この抽出した地域を自車両が走行する地域として識別する（Ｓ４５０〜Ｓ４８０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、自車両が走行する地域を識別する地域識別装置、および地域識別プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記地域識別装置として、撮像画像中の標識と、データベース中の標識とをパターンマッチングすることで標識および標識が使用されている地域を特定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２２４８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記地域識別装置では、標識の一部が汚れている場合や、擦れている場合、或いは、似たような標識を複数の異なる地域で利用している場合に、標識が使用されている地域を特定できない虞がある。また、標識から地域を特定する場合に限らず、自車両周囲の看板や路面に描かれている文字や記号等、自車両周囲に存在する文字や記号から地域を特定する構成においても同様の虞がある。
【０００５】
そこで、このような問題点を鑑み、車両に搭載され、自車両が走行する地域を識別する地域識別装置、および地域識別プログラムにおいて、自車両周囲の文字や記号が使用されている地域を精度よく特定できる技術を提供することを本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために成された第１の構成の地域識別装置において、撮像画像取得手段は、自車両周囲の撮像画像を取得し、確度演算手段は、撮像画像に含まれる文字または記号を表す特定対象物を抽出し、複数の文字または記号が有するそれぞれの特徴と各文字または記号に対応する地域とを対応付けたデータベースを検索することによって、抽出した特定対象物がデータベース中の文字または記号である確度を演算する。そして、識別手段は、抽出した特定対象物において、前述の確度が最大となり、かつ基準となる確度以上となるデータベース中の文字または記号を選択し、この選択した文字または記号に対応する地域を前記データベースから抽出し、この抽出した地域を自車両が走行する地域として識別する。
【０００７】
このような地域識別装置によれば、標識等の車外物の全体像でなく、撮像画像に含まれる特定対象物から地域を識別するので、全体像の一部に擦れ等、画像認識に不具合をもたらす事象が生じていたとしても、特定対象物を認識できれば、特定対象物が描かれた標識、道路ペイント等の車外物が使用されている地域を精度よく識別することができる。よって、自車両が走行する地域を精度よく識別することができる。
【０００８】
なお、本発明でいう「複数の文字または記号」とは、文字および記号が合わせて複数であることを示し、文字のみ、或いは記号のみから構成されていてもよいし、文字と記号とを組み合わせて構成されていてもよい。また、「複数の文字または記号が有するそれぞれの特徴」とは、例えば、文字または記号が有する形状や配置等を示す。
【０００９】
ところで、上記地域識別装置においては、第２の構成のように、確度演算手段は、撮像画像において、特定対象物が存在する領域を所定の複数の領域に分割し、この分割した各領域に特定対象物の特徴的形状が存在するか否かに応じて、抽出した特定対象物がデータベース中の各文字または記号である確度を演算するようにしてもよい。
【００１０】
このような地域識別装置によれば、分割した領域毎に特徴的部分の有無を判断するので、特定対象物を特定する精度を向上させることができる。なお、本発明において「特徴的形状」とは、例えば、文字や記号における、はね、止め、はらい、線の途切れ、線の丸み、角の丸み、面取り等の形状を示す。
【００１１】
また、上記地域識別装置においては、第３の構成のように、複数の文字または記号について、各文字または各記号を所定の複数の領域に分割し、分割した各領域に文字または記号の特徴的形状が存在するか否かに応じて各領域に対して点数付けを行ったデータベースを予め準備しておき、確度演算手段は、特定対象物に特徴的形状が存在するか否かに応じて各領域に対して点数付けを行い、各領域における点数の分布を、データベース内の各領域における点数の分布と比較することによって、抽出した特定対象物がデータベース中の各文字または記号である確度を演算するようにしてもよい。
【００１２】
このような地域識別装置によれば、特定対象物がデータベース中に存在するか否かを点数によって求めるので、コンピュータによる処理に適した構成とすることができる。
さらに、上記地域識別装置においては、第４の構成のように、撮像画像から特定対象物を抽出する際の信頼度に関する情報を取得する信頼度取得手段と、取得した信頼度が低くなるにつれて、確度演算手段による確度が低くなるように補正する確度補正手段と、を備えていてもよい。
【００１３】
このような地域識別装置によれば、撮像画像の信頼度に応じて確度を補正するので、信頼度が低い撮像画像における特定対象物に対して高確度で特定の文字や記号であると判断することを防止することができる。
【００１４】
また、上記地域識別装置においては、第５の構成のように、特定対象物が表示される方向である表示方向を特定する表示方向特定手段と、撮像画像を撮像する際の方向である撮像方向と表示方向との相違に応じて撮像画像中の特定対象物の形状を補正する形状補正手段と、を備えていてもよい。
【００１５】
すなわち、例えば道路標識のように、自車両の方向に文字等の特定対象物が向けられて表示されている場合（撮像方向と表示方向とが一致する場合）には、ほとんど特定対象物の形状を補正することなくデータベース中の文字や記号の形状と一致させることができるが、路上のペイントやビルの壁面に備えられた看板等のように、自車両の方向に文字等の特定対象物が向けられることなく表示されている場合（撮像方向と表示方向とが一致しない場合）には、形状に歪みが生じるため、データベース中の文字や記号の形状と一致させることができない場合がある。このため、本発明では、撮像方向と表示方向との相違に応じて撮像画像中の特定対象物の形状を補正するのである。
【００１６】
このような地域識別装置によれば、撮像方向と表示方向とが一致しないことによって撮像画像中の特定対象物の形状に歪みが生じていたとしても、この特定対象物の形状を補正するので、データベース中の文字や記号であるかを確実に認識することができる。
【００１７】
加えて、上記地域識別装置においては、第６の構成のように、形状補正手段は、特定対象物が存在する撮像画像中の位置に応じて各方向の相違を判断するようにしてもよい。例えば、撮像画像中において、道路の両端部の位置と無限遠点の位置が分かれば、道路の両端部の位置と無限遠点の位置とを結ぶ直線によって撮像画像中の領域を区分し、これらの直線の下側の領域については道路上のペイントとみなして表示方向を特定し、これらの直線の上側の領域については標識とみなして表示方向を特定するようにすればよい。
【００１８】
このような地域識別装置によれば、特定対象物が存在する撮像画像中の位置に応じて特定対象物が表示される方向と撮像画像の撮像方向との相違の相違を判断するので、特定対象物が表示される方向を容易に特定することができる。
【００１９】
また、上記地域識別装置においては、第７の構成のように、特定された地域に対応する情報を出力する出力手段を備えていてもよい。
このような地域識別装置によれば、地域を特定するだけでなく、特定した地域に対応する情報を出力することができる。
【００２０】
さらに、上記地域識別装置においては、第８の構成のように、出力手段は、特定された地域に対応する交通情報を出力するようにしてもよい。
このような地域識別装置によれば、特定された地域に対応する交通情報（例えば、最高速度情報や渋滞情報、走行車線の位置等の各種情報）を出力するので、車両のドライバの運転操作を支援することができる。
【００２１】
また、上記地域識別装置においては、第９の構成のように、画像処理によらない手法で検出された自車両の位置の情報を、自車両の位置を検出した時刻の情報とともに取得する位置情報取得手段を備え、地域識別手段は、地域を識別する際に、自車両の位置の情報と時刻の情報とを加味して地域を識別するようにしてもよい。
【００２２】
このような地域識別装置によれば、本発明の地域識別装置を、位置検出手段の精度向上や位置検出手段が利用できない場合の補完として利用することができる。
さらに、上記地域識別装置においては、第１０の構成のように、地域識別装置は、複数回、車両が走行する地域を特定し、地域特定手段は、地域を特定する際に、そのときの時刻を記録し、過去における地域の特定結果と過去において地域を特定した時刻とを加味して地域を特定するようにしてもよい。
【００２３】
このような地域識別装置によれば、過去における地域の特定結果と過去において地域を特定した時刻とを加味して地域を特定するので、１回限り地域を識別する構成と比較して、地域の識別精度を向上させることができる。
【００２４】
次に、上記目的を達成するために成された第１１の構成としての地域識別プログラムは、コンピュータを、上記何れか１項に記載の地域識別装置における各手段として機能させるためのプログラムであることを特徴とする。
【００２５】
このような地域識別プログラムによれば、少なくとも請求項１に記載の地域識別装置と同様の効果を享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】現在地識別装置１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】地域特定処理を示すフローチャートである。
【図３】特定対象物抽出処理を示すフローチャートである。
【図４】対象物の表示方向を示す前方画像である。
【図５】字体特徴量を示す説明図である。
【図６】識別処理を示すフローチャートである。
【図７】字体の違いを示す説明図である。
【図８】交通情報の出力例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［本実施形態の構成］
図１は、本発明が適用された現在地識別装置１（地域識別装置）の概略構成を示すブロック図である。現在地識別装置１は、車両に搭載され、自車両（現在地識別装置１が搭載された車両）が走行する地域（国、州、県等の行政区分や地方）を識別する機能を有し、周知のカーナビゲーションとしての機能も備えている。
【００２８】
詳細には、図１に示すように、現在地識別装置１は、演算処理部１０と、映像入力部１１と、ユーザ入力部１２と、映像出力部１３と、音声出力部１４と、位置検出部１５と、通信部１６と、データベース（ＤＢ）２０と、外部記憶部３０とを備えている。
【００２９】
演算処理部１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた周知のマイコンとして構成されており、ＲＯＭに格納されたプログラム（地域識別プログラムを含む）や、ＲＡＭにロードされたプログラム等のデータ、或いは、外部から当該演算処理部１０に入力されるデータに基づく各種処理を実施する。
【００３０】
映像入力部１１は、周知のカメラとして構成されており、自車両の天井付近に自車両の前方領域を撮像可能に配置されている。この映像入力部１１は、例えば１００ｍｓ毎に前方領域を撮像し、得られた撮像画像を演算処理部１０に送る。
【００３１】
ユーザ入力部１２は、車両の運転者等のユーザが現在地識別装置１に対する指令を入力するためのボタンやタッチパネル等のユーザインタフェースとして構成されている。映像出力部１３は、周知のディスプレイとして構成されている。
【００３２】
音声出力部１４は、周知のスピーカとして構成されており、演算処理部１０による指令に応じて音（音声を含む）を出力する。位置検出部１５は、人工衛星から送信される電波やマップマッチング等を利用した処理を行うことで、自車両が存在する位置を検出し、演算処理部１０は、位置検出部１５からこの位置の検出結果を必要に応じて取得する（位置情報取得手段）。
【００３３】
通信部１６は、車両内の他の装置や、車両外部の装置と通信するための通信インタフェースとして構成されている。データベース（ＤＢ）２０は、文字および記号の標準パターンＤＢ２１と、字体特徴量ＤＢ２２と、地図ＤＢ２３と、設定情報ＤＢ２４とを備えている。
【００３４】
文字および記号の標準パターンＤＢ２１は、一般的な文字や記号の形状に関する情報が含まれており、撮像画像中に含まれる対象物と、この情報とをパターンマッチング等することによって、撮像画像中に文字や記号が含まれているかどうかを検出することができるよう設定されている。このＤＢ２１においては、撮像画像中に文字や記号が含まれているかどうかを検出できればよいため、１つの文字や記号について、１乃至２程度の形状に関する情報を備えていればよい。
【００３５】
字体特徴量ＤＢ２２は、複数の文字または記号について、各文字または各記号を所定の複数の領域に分割し、分割した各領域に文字または記号の特徴的形状が存在するか否かに応じて各領域に対して点数（「１」または「０」）付けを行った情報を備えており、複数の文字または記号に対して、各文字または記号に対応する地域が対応付けられている。このＤＢ２２においては、１つの文字や記号について、利用されている地域の種類の数に応じて複数の点数付けを行った情報が備えられている。
【００３６】
また、本実施形態でいう特徴的形状とは、例えば、文字や記号における、はね、止め、はらい、線の途切れ、線の丸み、角の丸み、面取り等の形状等を示し、これらの形状が分割した各領域に存在するか否かに応じて、点数が付されている。また、字体特徴量ＤＢ２２には、文字または記号を構成する線の太さの情報も含まれている。
【００３７】
地図ＤＢ２３は、緯度経度の情報が対応付けられた周知のデジタルマップを備えている。設定情報ＤＢ２４は、現在地識別装置１の作動状態や現在時刻の情報、或いは過去において検出された現在地の情報等が記録される。
【００３８】
外部記憶部３０は、例えばフラッシュメモリ等の着脱自在な記録装置として構成されている。この外部記憶部３０内には、文字および記号の標準パターンＤＢ３１と、字体特徴量ＤＢ３２と、地図ＤＢ３３と、設定情報ＤＢ３４とが備えられている。外部記憶部３０内のデータは、基本的には、データベース２０の内容と同様であり、この外部記憶部３０はデータベース２０のバックアップとして利用される。なお、外部記憶部３０の内のデータが更新されると、データベース２０内のデータを更新するようにしてもよく、このようにすれば、外部記憶部３０を利用してデータベース２０内のデータを更新することができる。
【００３９】
［本実施形態の処理］
次に上記の現在地識別装置１において実行される地域を識別する処理について図２以下の図面を用いて説明する。図２は演算処理部１０が実行する地域特定処理を示すフローチャート、図３は地域特定処理のうちの特定対象物抽出処理を示すフローチャートである。また、図６は地域特定処理のうちの識別処理を示すフローチャートである。
【００４０】
なお、本処理において、Ｓ１２０〜Ｓ１４０、Ｓ４１０〜Ｓ４３０の処理は本発明でいう確度演算手段に相当し、Ｓ４５０〜Ｓ４８０の処理は識別手段に相当する。
地域特定処理は、例えば、位置検出部１５によって位置を検出できない場合に開始され、その後、位置検出部１５によって位置を検出できない状態が解消するまで、撮像画像が得られる周期で（例えば１００ｍｓ毎に）繰り返し実施される処理である。詳細には、まず、自車両周囲の撮像画像を映像入力部１１から取得する（Ｓ１１０：撮像画像取得手段）。
【００４１】
そして、特定対象物抽出処理を実施する（Ｓ１２０）。特定対象物抽出処理は、撮像画像から文字または記号を表す特定対象物を抽出する処理である。
詳細には、図３に示すように、まず、撮像画像中に存在する単語や文章、或いはその他の対象物を１つずつ抽出する（Ｓ２１０）。この処理では、撮像画像中のエッジ成分を抽出し、各エッジ成分の位置に基づき周知の文字認識のアルゴリズムを利用して、各文字や記号、或いはその他の対象物が占める領域を特定し、対象物の１つ１つを識別して抽出する。
【００４２】
そして、各対象物までの距離を検出する（Ｓ２２０：信頼度取得手段）。対象物までの距離は、例えばレーダ装置等の距離検出装置を備えている場合には、この距離検出装置によって検出すればよい。また、距離検出装置を備えていない場合には、撮像画像中の対象物の位置や大きさに応じて対象物までの距離を特定する。
【００４３】
続いて、撮像画像の信頼度を設定する（Ｓ２３０：確度補正手段）。この処理では、対象物までの距離が遠くなるにつれて撮像画像中の対象物が小さくなり、判別が困難になるため、対象物までの距離が遠くなるにつれて信頼度を低く設定する。なお、この処理で設定される信頼度は、対象物が文字等の特定対象物である確度を算出する際に利用され、信頼度が低くなるにつれて、対象物が特定対象物である確度が低く設定される。
【００４４】
次に、対象物が文字や記号等の特定対象物であると仮定した場合、この対象物が表示されている方向を検出する（Ｓ２４０：表示方向特定手段）。この処理では、例えば、図３（ａ）に示すように、撮像画像中の無限遠点の位置（無限遠点の位置は、予め設定された位置や、白線の位置から推定される。）から、撮像画像の領域を、路側物や看板が配置されている可能性が高い領域（図３（ａ）の破線よりも上側の領域）と、路面のペイントが配置されている可能性が高い領域（図３（ａ）の破線よりも下側の領域）とに分け、対象物が何れの領域に属しているかに応じて、対象物が表示されている方向を特定する。
【００４５】
なお、レーダ装置やソナー装置を備えている場合には、対象物による反射波のレベルに応じて対象物が表示されている方向を特定してもよい。つまり、対象物が表示されている方向（反射面）が撮像方向（送信波の送信方向）と一致している場合には、反射波のレベルが高く、対象物が表示されている方向と撮像方向との相違が大きくなるにつれて反射波のレベルが小さくなる性質を利用すればよい。
【００４６】
続いて、対象物の大きさ、および形状を画像中の位置（対象物が表示されている方向）に応じて規定の形状に正規化する（Ｓ２５０：形状補正手段）。この処理では、例えば、自車両側に向けて表示された標識に「Ｓ」の文字が描かれていた場合には、図３（ｂ）右図に示すように正面から撮像されるため、表示方向による歪みを補正する必要はない。
【００４７】
一方で、例えば図３（ｂ）左図に示すように、路面に「Ｓ」という文字が描かれていた場合には、手前側に描かれている部分の幅が広く、遠方側に描かれている部分の幅が狭く見える。このため、対象物の形状を図３（ｂ）右図に示すようなバランスのよい形状（対象物を表示方向（真上）から見たときの形状）に補正する。
【００４８】
また、縦長の対象物や、横長の対象物についても正規化する。つまり、認識するにあたって適切なバランス（縦横比）となるように形状を補正する。
そして、各対象物について、対象物が存在する領域を細かな区画に分割する（Ｓ３１０）。この処理では、例えば、図５（ａ）に示すように、１つの対象物を、縦方向および横方向に３等分することで９等分する。
【００４９】
続いて、対象物において分割した各区画における形状と、予め文字および記号の標準パターンＤＢ２１に準備された標準的な文字や記号のパターンにおける各区画の形状とを比較し、一致度（確度）を算出する（Ｓ３２０）。この処理では、分割した区画毎に周知のパターンマッチング等の処理を行えばよい。
【００５０】
そして、一致度に基づいて、対象物が文字等の特定対象物であるか否かを判定する（Ｓ３３０）。この処理では、対象物がある特定対象物である確度が一定以上（例えば７０％以上）であると判定されると、その特定対象物であると判定される。また、確度が一定未満であれば、この対象物は特定対象物ではない物体と判定される。
【００５１】
このような特定対象物抽出処理が終了すると、図２に戻り、撮像画像中に特定対象物が含まれているか否かを判定する（Ｓ１３０）。撮像画像中に特定対象物が含まれていなければ（Ｓ１３０：ＮＯ）、地域特定処理を終了する。
【００５２】
また、撮像画像中に特定対象物が含まれていれば（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、字体特徴量を抽出する（Ｓ１４０）。字体特徴量の抽出では、抽出された特定対象物毎に、分割された各領域に、この分割した各領域に特定対象物の特徴的形状が存在するか否かを判定し、この結果に応じて、各領域に点数（スコア）付けを行う。本実施形態では、特徴的形状が存在すれば、その領域に「１」を付し、特徴的形状が存在しなければ、その領域に「０」を付すことで点数付けを行う。
【００５３】
字体特徴量としては、例えば、文字や記号における、はね、止め、はらい、線の途切れ、線の丸み、角の丸み、面取り等の形状等が挙げられる。例えば、文字「Ｓ」について、「止め」の位置の有無を判定した場合には、図５（ａ）に示すように、字体によって「止め」の位置が異なることが分かる。このように、この処理では、「止め」や「はね」等の複数の字体特徴量の有無を検出する。
【００５４】
続いて、識別処理を実施する（Ｓ１５０）。この識別処理は、特定対象物の字体特徴量とデータベース中の文字または記号が有する字体特徴量とを比較することによって、特定対象物がデータベース中の何れかの文字または記号に該当するかを検出し、地域を特定する処理である。例えば、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、異なる地域において路上に「ＳＴＯＰ」と描かれている場合があるが、地域によってその字体が異なる場合があるため、本処理では、この字体の違いを検出することで、地域を特定する。
【００５５】
詳細には、図６に示すように、まず、特定対象物の媒体種別を認識する（Ｓ４１０）。ここで、媒体種別とは、例えば、道路標識、ペイント等の道路標示、広告、観光案内看板、交通事故防止等の啓発用看板等が挙げられる。媒体種別を認識するには、Ｓ２４０の処理で説明したように、路上のペイントであるか否かを識別し、その後、画像中の位置や文字の大きさ、或いは配列等に応じて詳細に種別を識別するようにすればよい。
【００５６】
続いて、正規化済みの特定対象物について、字体特徴量ＤＢ２２に含まれる文字または記号の太さの情報と特定対象物を構成する線の太さとを比較することで、一致度のスコアを算出する（Ｓ４２０）。そして、特定対象物の局所的特徴（つまり、分割された領域毎の特徴的形状の有無）に従って、一致度のスコアを算出する（Ｓ４３０）。
【００５７】
続いて、各一致度のスコアを考慮した総合的なスコアを算出する（Ｓ４４０）。この処理の際には、Ｓ２３０の処理で設定された信頼度が低くなるにつれてスコアを低く設定する。例えば、信頼度を考慮しない場合に１００点が付される場合であっても、信頼度を考慮すると８０点や６０点等に減点される場合があり得る。
【００５８】
そして、最もスコアが高い文字または記号に対応する地域を字体特徴量ＤＢ２２から抽出し、この地域を自車両が走行する地域として仮決定する（Ｓ４５０）。次に、フィルタリングによるスコア補正を行う（Ｓ４６０）。
【００５９】
この処理では、過去において、位置検出部１５や地域特定処理で得られた地域の検出結果を設定情報ＤＢ２４から取得し、この検出結果を考慮してスコア補正を行う。例えば、近い過去における地域の検出結果が１０回連続して日本の愛知県であった場合、１回のみイギリスのある地域と判定されたとしても、このイギリスとの判定結果は信頼性が低いものとしてスコアを低く設定する。つまり、過去における位置の検出結果とその位置を検出した時刻とを考慮したローパスフィルタを設定し、位置の検出結果が急激に変化しないようにすればよい。
【００６０】
続いて、スコアが所定の閾値以上（例えば満点の４割以上）となる地域が存在するか否かを判定する（Ｓ４７０）。スコアが閾値以上となる地域が存在すれば（Ｓ４７０：ＹＥＳ）、スコア（確度）が最大となる地域を現在時刻における地域として確定し（Ｓ４８０）、識別処理を終了する。
【００６１】
この処理では、例えば図５（ｂ）に示すように、自車両が特定対象物から遠い状態（時刻Ｔ１、Ｔ２の状態）では、スコア（現在地属性認識信頼度）が低いため、地域の出力（装置からの出力）がされないが、自車両が特定対象物から近い状態（時刻Ｔ３の状態）では、スコアが高くなり、地域（ドイツである旨）の出力がされる。
【００６２】
また、スコアが閾値以上となる地域が存在しなければ（Ｓ４７０：ＮＯ）、直ちに識別処理を終了する。なお、Ｓ１７０の処理の際には、確定された地域と、地域が確定された時刻の情報とを設定情報ＤＢ２４に記録させる。
【００６３】
このような識別処理が終了すると、図２に戻り、識別処理にて地域が確定されたか否かを判定する（Ｓ１６０）。地域が確定されていれば（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、確定された地域を出力し（Ｓ１７０：出力手段）、地域特定処理を終了する。
【００６４】
なお、Ｓ１７０の処理において、地域を出力すると、別途交通情報を出力する処理が実施され、例えば、この地域の法定速度の情報等の交通情報が映像出力部１３や音声出力部１４を介して出力される。例えば、特定された地域がフランスのある地域である場合には、図８（ａ）に示すように、法定速度の情報として、一般道９０ｋｍ／ｈ、高速道路等の専用道１３０ｋｍ／ｈと出力される。
【００６５】
また、特定された地域がオランダのある地域である場合には、図８（ｂ）に示すように、法定速度の情報として、一般道８０ｋｍ／ｈ、高速道路等の専用道１２０ｋｍ／ｈと出力される。また、地域が確定されていなければ（Ｓ１６０：ＮＯ）、直ちに地域特定処理を終了する。
【００６６】
［本実施形態による効果］
以上のように詳述した現在地識別装置１において、演算処理部１０は、自車両周囲の撮像画像を取得し、撮像画像に含まれる文字または記号を表す特定対象物を抽出し、複数の文字または記号が有するそれぞれの特徴（文字または記号が有する形状や配置等）と各文字または記号に対応する地域とを対応付けたデータベースを検索することによって、抽出した特定対象物がデータベース中の文字または記号である確度を演算する。そして、演算処理部１０は、抽出した特定対象物において、前述の確度が最大となり、かつ基準となる確度以上となるデータベース中の文字または記号を選択し、この選択した文字または記号に対応する地域をデータベースから抽出し、この抽出した地域を自車両が走行する地域として識別する。
【００６７】
このような現在地識別装置１によれば、標識等の車外物の全体像でなく、撮像画像に含まれる特定対象物から地域を識別するので、全体像の一部に擦れ等、画像認識に不具合をもたらす事象が生じていたとしても、特定対象物が描かれた標識、道路ペイント等の車外物が使用されている地域を精度よく識別することができる。よって、自車両が走行する地域を精度よく識別することができる。
【００６８】
また、現在地識別装置１において演算処理部１０は、撮像画像において、特定対象物が存在する領域を所定の複数の領域に分割し、この分割した各領域に特定対象物の特徴的形状（例えば、文字や記号における、はね、止め、はらい、線の途切れ、線の丸み、角の丸み、面取り等の形状）が存在するか否かに応じて、抽出した特定対象物がデータベース中の各文字または記号である確度を演算する。
【００６９】
このような現在地識別装置１によれば、分割した領域毎に特徴的部分の有無を判断するので、特定対象物を特定する精度を向上させることができる。
また、現在地識別装置１においては、複数の文字または記号について、各文字または各記号を所定の複数の領域に分割し、分割した各領域に文字または記号の特徴的形状が存在するか否かに応じて各領域に対して点数付けを行ったデータベースを予め準備しており、演算処理部１０は、特定対象物に特徴的形状が存在するか否かに応じて各領域に対して点数付けを行い、各領域における点数の分布を、データベース内の各領域における点数の分布と比較することによって、抽出した特定対象物がデータベース中の各文字または記号である確度を演算する。
【００７０】
このような現在地識別装置１によれば、特定対象物がデータベース中に存在するか否かを点数によって求めるので、コンピュータによる処理に適した構成とすることができる。
さらに、現在地識別装置１において演算処理部１０は、撮像画像から特定対象物を抽出する際の信頼度に関する情報を取得し、取得した信頼度が低くなるにつれて、特定対象物が文字または記号である確度が低くなるように補正する。
【００７１】
このような現在地識別装置１によれば、撮像画像の信頼度に応じて確度を補正するので、信頼度が低い撮像画像における特定対象物に対して高確度で特定の文字や記号であると判断することを防止することができる。
【００７２】
また、現在地識別装置１において演算処理部１０は、特定対象物が表示される方向である表示方向を特定し、撮像画像を撮像する際の方向である撮像方向と表示方向との相違に応じて撮像画像中の特定対象物の形状を補正する。
【００７３】
すなわち、例えば道路標識のように、自車両の方向に文字等の特定対象物が向けられて表示されている場合（撮像方向と表示方向とが一致する場合）には、ほとんど特定対象物の形状を補正することなくデータベース中の文字や記号の形状と一致させることができるが、路上のペイントやビルの壁面に備えられた看板等のように、自車両の方向に文字等の特定対象物が向けられることなく表示されている場合（撮像方向と表示方向とが一致しない場合）には、データベース中の文字や記号の形状と一致させることができない場合がある。このため、本発明では、撮像方向と表示方向との相違に応じて撮像画像中の特定対象物の形状を補正する。
【００７４】
このような現在地識別装置１によれば、撮像方向と表示方向とが一致しないことによって撮像画像中の特定対象物の形状に歪みが生じていたとしても、この特定対象物の形状を補正するので、データベース中の文字や記号であるかを確実に認識することができる。
【００７５】
加えて、現在地識別装置１において演算処理部１０は、特定対象物が存在する撮像画像中の位置に応じて各方向の相違を判断する。
このような現在地識別装置１によれば、特定対象物が存在する撮像画像中の位置に応じて特定対象物が表示される方向と撮像画像の撮像方向との相違の相違を判断するので、特定対象物が表示される方向を容易に特定することができる。
【００７６】
また、現在地識別装置１において演算処理部１０は、特定された地域に対応する情報を出力する。
このような現在地識別装置１によれば、地域を特定するだけでなく、特定した地域に対応する情報を出力することができる。
【００７７】
さらに、現在地識別装置１において演算処理部１０は、特定された地域に対応する交通情報を出力する。
このような現在地識別装置１によれば、特定された地域に対応する交通情報（例えば、最高速度情報や渋滞情報、走行車線の位置等の各種情報）を出力するので、車両のドライバの運転を支援することができる。
【００７８】
また、現在地識別装置１において演算処理部１０は、画像処理によらない手法で検出された自車両の位置の情報を、自車両の位置を検出した時刻の情報とともに取得し、地域を識別する際に、自車両の位置の情報と時刻の情報とを加味して地域を識別する。
【００７９】
このような現在地識別装置１によれば、位置検出部１５の精度向上や位置検出手段が利用できない場合の補完として利用することができる。
さらに、現在地識別装置１においては、複数回、車両が走行する地域を特定し、地域特定手段は、地域を特定する際に、そのときの時刻を記録し、過去における地域の特定結果と過去において地域を特定した時刻とを加味して地域を特定する。
【００８０】
このような現在地識別装置１によれば、過去における地域の特定結果と過去において地域を特定した時刻とを加味して地域を特定するので、１回限り地域を識別する構成と比較して、地域の識別精度を向上させることができる。
【００８１】
［その他の実施形態］
本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００８２】
例えば、上記実施形態においては、地域の特定結果に対応する交通情報を出力するようにしたが、地域に関連する情報を出力すれば、どのような情報を出力してもよい。例えば、特定された地域にて受信可能なテレビ・ラジオ等の放送を受信可能なようにチューニングを行うための出力や、地域のイベント情報等の出力を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１…現在地識別装置、１０…演算処理部、１１…映像入力部、１２…ユーザ入力部、１３…映像出力部、１４…音声出力部、１５…位置検出部、１６…通信部、２０…データベース、３０…外部記憶部、２１…文字および記号の標準パターンＤＢ、２２…字体特徴量ＤＢ、２３…地図ＤＢ、２４…設定情報ＤＢ、３２…字体特徴量ＤＢ、３３…地図ＤＢ、３４…設定情報ＤＢ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、自車両が走行する地域を識別する地域識別装置、および地域識別プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記地域識別装置として、撮像画像中の標識と、データベース中の標識とをパターンマッチングすることで標識および標識が使用されている地域を特定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２２４８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記地域識別装置では、標識の一部が汚れている場合や、擦れている場合、或いは、似たような標識を複数の異なる地域で利用している場合に、標識が使用されている地域を特定できない虞がある。また、標識から地域を特定する場合に限らず、自車両周囲の看板や路面に描かれている文字や記号等、自車両周囲に存在する文字や記号から地域を特定する構成においても同様の虞がある。
【０００５】
そこで、このような問題点を鑑み、車両に搭載され、自車両が走行する地域を識別する地域識別装置、および地域識別プログラムにおいて、自車両周囲の文字や記号が使用されている地域を精度よく特定できる技術を提供することを本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために成された第１の構成の地域識別装置において、撮像画像取得手段は、自車両周囲の撮像画像を取得し、確度演算手段は、撮像画像に含まれる文字または記号を表す特定対象物を抽出し、複数の文字または記号が有するそれぞれの特徴と各文字または記号に対応する地域とを対応付けたデータベースを検索することによって、抽出した特定対象物がデータベース中の文字または記号である確度を演算する。そして、識別手段は、抽出した特定対象物において、前述の確度が最大となり、かつ基準となる確度以上となるデータベース中の文字または記号を選択し、この選択した文字または記号に対応する地域を前記データベースから抽出し、この抽出した地域を自車両が走行する地域として識別する。
【０００７】
このような地域識別装置によれば、標識等の車外物の全体像でなく、撮像画像に含まれる特定対象物から地域を識別するので、全体像の一部に擦れ等、画像認識に不具合をもたらす事象が生じていたとしても、特定対象物を認識できれば、特定対象物が描かれた標識、道路ペイント等の車外物が使用されている地域を精度よく識別することができる。よって、自車両が走行する地域を精度よく識別することができる。
【０００８】
なお、本発明でいう「複数の文字または記号」とは、文字および記号が合わせて複数であることを示し、文字のみ、或いは記号のみから構成されていてもよいし、文字と記号とを組み合わせて構成されていてもよい。また、「複数の文字または記号が有するそれぞれの特徴」とは、例えば、文字または記号が有する形状や配置等を示す。
【０００９】
ところで、上記地域識別装置においては、第２の構成のように、確度演算手段は、撮像画像において、特定対象物が存在する領域を所定の複数の領域に分割し、この分割した各領域に特定対象物の特徴的形状が存在するか否かに応じて、抽出した特定対象物がデータベース中の各文字または記号である確度を演算するようにしてもよい。
【００１０】
このような地域識別装置によれば、分割した領域毎に特徴的部分の有無を判断するので、特定対象物を特定する精度を向上させることができる。なお、本発明において「特徴的形状」とは、例えば、文字や記号における、はね、止め、はらい、線の途切れ、線の丸み、角の丸み、面取り等の形状を示す。
【００１１】
また、上記地域識別装置においては、第３の構成のように、複数の文字または記号について、各文字または各記号を所定の複数の領域に分割し、分割した各領域に文字または記号の特徴的形状が存在するか否かに応じて各領域に対して点数付けを行ったデータベースを予め準備しておき、確度演算手段は、特定対象物に特徴的形状が存在するか否かに応じて各領域に対して点数付けを行い、各領域における点数の分布を、データベース内の各領域における点数の分布と比較することによって、抽出した特定対象物がデータベース中の各文字または記号である確度を演算するようにしてもよい。
【００１２】
このような地域識別装置によれば、特定対象物がデータベース中に存在するか否かを点数によって求めるので、コンピュータによる処理に適した構成とすることができる。
さらに、上記地域識別装置においては、第４の構成のように、撮像画像から特定対象物を抽出する際の信頼度に関する情報を取得する信頼度取得手段と、取得した信頼度が低くなるにつれて、確度演算手段による確度が低くなるように補正する確度補正手段と、を備えていてもよい。
【００１３】
このような地域識別装置によれば、撮像画像の信頼度に応じて確度を補正するので、信頼度が低い撮像画像における特定対象物に対して高確度で特定の文字や記号であると判断することを防止することができる。
【００１４】
また、上記地域識別装置においては、第５の構成のように、特定対象物が表示される方向である表示方向を特定する表示方向特定手段と、撮像画像を撮像する際の方向である撮像方向と表示方向との相違に応じて撮像画像中の特定対象物の形状を補正する形状補正手段と、を備えていてもよい。
【００１５】
すなわち、例えば道路標識のように、自車両の方向に文字等の特定対象物が向けられて表示されている場合（撮像方向と表示方向とが一致する場合）には、ほとんど特定対象物の形状を補正することなくデータベース中の文字や記号の形状と一致させることができるが、路上のペイントやビルの壁面に備えられた看板等のように、自車両の方向に文字等の特定対象物が向けられることなく表示されている場合（撮像方向と表示方向とが一致しない場合）には、形状に歪みが生じるため、データベース中の文字や記号の形状と一致させることができない場合がある。このため、本発明では、撮像方向と表示方向との相違に応じて撮像画像中の特定対象物の形状を補正するのである。
【００１６】
このような地域識別装置によれば、撮像方向と表示方向とが一致しないことによって撮像画像中の特定対象物の形状に歪みが生じていたとしても、この特定対象物の形状を補正するので、データベース中の文字や記号であるかを確実に認識することができる。
【００１７】
加えて、上記地域識別装置においては、第６の構成のように、形状補正手段は、特定対象物が存在する撮像画像中の位置に応じて各方向の相違を判断するようにしてもよい。例えば、撮像画像中において、道路の両端部の位置と無限遠点の位置が分かれば、道路の両端部の位置と無限遠点の位置とを結ぶ直線によって撮像画像中の領域を区分し、これらの直線の下側の領域については道路上のペイントとみなして表示方向を特定し、これらの直線の上側の領域については標識とみなして表示方向を特定するようにすればよい。
【００１８】
このような地域識別装置によれば、特定対象物が存在する撮像画像中の位置に応じて特定対象物が表示される方向と撮像画像の撮像方向との相違の相違を判断するので、特定対象物が表示される方向を容易に特定することができる。
【００１９】
また、上記地域識別装置においては、第７の構成のように、特定された地域に対応する情報を出力する出力手段を備えていてもよい。
このような地域識別装置によれば、地域を特定するだけでなく、特定した地域に対応する情報を出力することができる。
【００２０】
さらに、上記地域識別装置においては、第８の構成のように、出力手段は、特定された地域に対応する交通情報を出力するようにしてもよい。
このような地域識別装置によれば、特定された地域に対応する交通情報（例えば、最高速度情報や渋滞情報、走行車線の位置等の各種情報）を出力するので、車両のドライバの運転操作を支援することができる。
【００２１】
また、上記地域識別装置においては、第９の構成のように、画像処理によらない手法で検出された自車両の位置の情報を、自車両の位置を検出した時刻の情報とともに取得する位置情報取得手段を備え、地域識別手段は、地域を識別する際に、自車両の位置の情報と時刻の情報とを加味して地域を識別するようにしてもよい。
【００２２】
このような地域識別装置によれば、本発明の地域識別装置を、位置検出手段の精度向上や位置検出手段が利用できない場合の補完として利用することができる。
さらに、上記地域識別装置においては、第１０の構成のように、地域識別装置は、複数回、車両が走行する地域を特定し、地域特定手段は、地域を特定する際に、そのときの時刻を記録し、過去における地域の特定結果と過去において地域を特定した時刻とを加味して地域を特定するようにしてもよい。
【００２３】
このような地域識別装置によれば、過去における地域の特定結果と過去において地域を特定した時刻とを加味して地域を特定するので、１回限り地域を識別する構成と比較して、地域の識別精度を向上させることができる。
【００２４】
次に、上記目的を達成するために成された第１１の構成としての地域識別プログラムは、コンピュータを、上記何れか１項に記載の地域識別装置における各手段として機能させるためのプログラムであることを特徴とする。
【００２５】
このような地域識別プログラムによれば、少なくとも請求項１に記載の地域識別装置と同様の効果を享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】現在地識別装置１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】地域特定処理を示すフローチャートである。
【図３】特定対象物抽出処理を示すフローチャートである。
【図４】対象物の表示方向を示す前方画像である。
【図５】字体特徴量を示す説明図である。
【図６】識別処理を示すフローチャートである。
【図７】字体の違いを示す説明図である。
【図８】交通情報の出力例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［本実施形態の構成］
図１は、本発明が適用された現在地識別装置１（地域識別装置）の概略構成を示すブロック図である。現在地識別装置１は、車両に搭載され、自車両（現在地識別装置１が搭載された車両）が走行する地域（国、州、県等の行政区分や地方）を識別する機能を有し、周知のカーナビゲーションとしての機能も備えている。
【００２８】
詳細には、図１に示すように、現在地識別装置１は、演算処理部１０と、映像入力部１１と、ユーザ入力部１２と、映像出力部１３と、音声出力部１４と、位置検出部１５と、通信部１６と、データベース（ＤＢ）２０と、外部記憶部３０とを備えている。
【００２９】
演算処理部１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた周知のマイコンとして構成されており、ＲＯＭに格納されたプログラム（地域識別プログラムを含む）や、ＲＡＭにロードされたプログラム等のデータ、或いは、外部から当該演算処理部１０に入力されるデータに基づく各種処理を実施する。
【００３０】
映像入力部１１は、周知のカメラとして構成されており、自車両の天井付近に自車両の前方領域を撮像可能に配置されている。この映像入力部１１は、例えば１００ｍｓ毎に前方領域を撮像し、得られた撮像画像を演算処理部１０に送る。
【００３１】
ユーザ入力部１２は、車両の運転者等のユーザが現在地識別装置１に対する指令を入力するためのボタンやタッチパネル等のユーザインタフェースとして構成されている。映像出力部１３は、周知のディスプレイとして構成されている。
【００３２】
音声出力部１４は、周知のスピーカとして構成されており、演算処理部１０による指令に応じて音（音声を含む）を出力する。位置検出部１５は、人工衛星から送信される電波やマップマッチング等を利用した処理を行うことで、自車両が存在する位置を検出し、演算処理部１０は、位置検出部１５からこの位置の検出結果を必要に応じて取得する（位置情報取得手段）。
【００３３】
通信部１６は、車両内の他の装置や、車両外部の装置と通信するための通信インタフェースとして構成されている。データベース（ＤＢ）２０は、文字および記号の標準パターンＤＢ２１と、字体特徴量ＤＢ２２と、地図ＤＢ２３と、設定情報ＤＢ２４とを備えている。
【００３４】
文字および記号の標準パターンＤＢ２１は、一般的な文字や記号の形状に関する情報が含まれており、撮像画像中に含まれる対象物と、この情報とをパターンマッチング等することによって、撮像画像中に文字や記号が含まれているかどうかを検出することができるよう設定されている。このＤＢ２１においては、撮像画像中に文字や記号が含まれているかどうかを検出できればよいため、１つの文字や記号について、１乃至２程度の形状に関する情報を備えていればよい。
【００３５】
字体特徴量ＤＢ２２は、複数の文字または記号について、各文字または各記号を所定の複数の領域に分割し、分割した各領域に文字または記号の特徴的形状が存在するか否かに応じて各領域に対して点数（「１」または「０」）付けを行った情報を備えており、複数の文字または記号に対して、各文字または記号に対応する地域が対応付けられている。このＤＢ２２においては、１つの文字や記号について、利用されている地域の種類の数に応じて複数の点数付けを行った情報が備えられている。
【００３６】
また、本実施形態でいう特徴的形状とは、例えば、文字や記号における、はね、止め、はらい、線の途切れ、線の丸み、角の丸み、面取り等の形状等を示し、これらの形状が分割した各領域に存在するか否かに応じて、点数が付されている。また、字体特徴量ＤＢ２２には、文字または記号を構成する線の太さの情報も含まれている。
【００３７】
地図ＤＢ２３は、緯度経度の情報が対応付けられた周知のデジタルマップを備えている。設定情報ＤＢ２４は、現在地識別装置１の作動状態や現在時刻の情報、或いは過去において検出された現在地の情報等が記録される。
【００３８】
外部記憶部３０は、例えばフラッシュメモリ等の着脱自在な記録装置として構成されている。この外部記憶部３０内には、文字および記号の標準パターンＤＢ３１と、字体特徴量ＤＢ３２と、地図ＤＢ３３と、設定情報ＤＢ３４とが備えられている。外部記憶部３０内のデータは、基本的には、データベース２０の内容と同様であり、この外部記憶部３０はデータベース２０のバックアップとして利用される。なお、外部記憶部３０の内のデータが更新されると、データベース２０内のデータを更新するようにしてもよく、このようにすれば、外部記憶部３０を利用してデータベース２０内のデータを更新することができる。
【００３９】
［本実施形態の処理］
次に上記の現在地識別装置１において実行される地域を識別する処理について図２以下の図面を用いて説明する。図２は演算処理部１０が実行する地域特定処理を示すフローチャート、図３は地域特定処理のうちの特定対象物抽出処理を示すフローチャートである。また、図６は地域特定処理のうちの識別処理を示すフローチャートである。
【００４０】
なお、本処理において、Ｓ１２０〜Ｓ１４０、Ｓ４１０〜Ｓ４３０の処理は本発明でいう確度演算手段に相当し、Ｓ４５０〜Ｓ４８０の処理は識別手段に相当する。
地域特定処理は、例えば、位置検出部１５によって位置を検出できない場合に開始され、その後、位置検出部１５によって位置を検出できない状態が解消するまで、撮像画像が得られる周期で（例えば１００ｍｓ毎に）繰り返し実施される処理である。詳細には、まず、自車両周囲の撮像画像を映像入力部１１から取得する（Ｓ１１０：撮像画像取得手段）。
【００４１】
そして、特定対象物抽出処理を実施する（Ｓ１２０）。特定対象物抽出処理は、撮像画像から文字または記号を表す特定対象物を抽出する処理である。
詳細には、図３に示すように、まず、撮像画像中に存在する単語や文章、或いはその他の対象物を１つずつ抽出する（Ｓ２１０）。この処理では、撮像画像中のエッジ成分を抽出し、各エッジ成分の位置に基づき周知の文字認識のアルゴリズムを利用して、各文字や記号、或いはその他の対象物が占める領域を特定し、対象物の１つ１つを識別して抽出する。
【００４２】
そして、各対象物までの距離を検出する（Ｓ２２０：信頼度取得手段）。対象物までの距離は、例えばレーダ装置等の距離検出装置を備えている場合には、この距離検出装置によって検出すればよい。また、距離検出装置を備えていない場合には、撮像画像中の対象物の位置や大きさに応じて対象物までの距離を特定する。
【００４３】
続いて、撮像画像の信頼度を設定する（Ｓ２３０：確度補正手段）。この処理では、対象物までの距離が遠くなるにつれて撮像画像中の対象物が小さくなり、判別が困難になるため、対象物までの距離が遠くなるにつれて信頼度を低く設定する。なお、この処理で設定される信頼度は、対象物が文字等の特定対象物である確度を算出する際に利用され、信頼度が低くなるにつれて、対象物が特定対象物である確度が低く設定される。
【００４４】
次に、対象物が文字や記号等の特定対象物であると仮定した場合、この対象物が表示されている方向を検出する（Ｓ２４０：表示方向特定手段）。この処理では、例えば、図３（ａ）に示すように、撮像画像中の無限遠点の位置（無限遠点の位置は、予め設定された位置や、白線の位置から推定される。）から、撮像画像の領域を、路側物や看板が配置されている可能性が高い領域（図３（ａ）の破線よりも上側の領域）と、路面のペイントが配置されている可能性が高い領域（図３（ａ）の破線よりも下側の領域）とに分け、対象物が何れの領域に属しているかに応じて、対象物が表示されている方向を特定する。
【００４５】
なお、レーダ装置やソナー装置を備えている場合には、対象物による反射波のレベルに応じて対象物が表示されている方向を特定してもよい。つまり、対象物が表示されている方向（反射面）が撮像方向（送信波の送信方向）と一致している場合には、反射波のレベルが高く、対象物が表示されている方向と撮像方向との相違が大きくなるにつれて反射波のレベルが小さくなる性質を利用すればよい。
【００４６】
続いて、対象物の大きさ、および形状を画像中の位置（対象物が表示されている方向）に応じて規定の形状に正規化する（Ｓ２５０：形状補正手段）。この処理では、例えば、自車両側に向けて表示された標識に「Ｓ」の文字が描かれていた場合には、図３（ｂ）右図に示すように正面から撮像されるため、表示方向による歪みを補正する必要はない。
【００４７】
一方で、例えば図３（ｂ）左図に示すように、路面に「Ｓ」という文字が描かれていた場合には、手前側に描かれている部分の幅が広く、遠方側に描かれている部分の幅が狭く見える。このため、対象物の形状を図３（ｂ）右図に示すようなバランスのよい形状（対象物を表示方向（真上）から見たときの形状）に補正する。
【００４８】
また、縦長の対象物や、横長の対象物についても正規化する。つまり、認識するにあたって適切なバランス（縦横比）となるように形状を補正する。
そして、各対象物について、対象物が存在する領域を細かな区画に分割する（Ｓ３１０）。この処理では、例えば、図５（ａ）に示すように、１つの対象物を、縦方向および横方向に３等分することで９等分する。
【００４９】
続いて、対象物において分割した各区画における形状と、予め文字および記号の標準パターンＤＢ２１に準備された標準的な文字や記号のパターンにおける各区画の形状とを比較し、一致度（確度）を算出する（Ｓ３２０）。この処理では、分割した区画毎に周知のパターンマッチング等の処理を行えばよい。
【００５０】
そして、一致度に基づいて、対象物が文字等の特定対象物であるか否かを判定する（Ｓ３３０）。この処理では、対象物がある特定対象物である確度が一定以上（例えば７０％以上）であると判定されると、その特定対象物であると判定される。また、確度が一定未満であれば、この対象物は特定対象物ではない物体と判定される。
【００５１】
このような特定対象物抽出処理が終了すると、図２に戻り、撮像画像中に特定対象物が含まれているか否かを判定する（Ｓ１３０）。撮像画像中に特定対象物が含まれていなければ（Ｓ１３０：ＮＯ）、地域特定処理を終了する。
【００５２】
また、撮像画像中に特定対象物が含まれていれば（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、字体特徴量を抽出する（Ｓ１４０）。字体特徴量の抽出では、抽出された特定対象物毎に、分割された各領域に、この分割した各領域に特定対象物の特徴的形状が存在するか否かを判定し、この結果に応じて、各領域に点数（スコア）付けを行う。本実施形態では、特徴的形状が存在すれば、その領域に「１」を付し、特徴的形状が存在しなければ、その領域に「０」を付すことで点数付けを行う。
【００５３】
字体特徴量としては、例えば、文字や記号における、はね、止め、はらい、線の途切れ、線の丸み、角の丸み、面取り等の形状等が挙げられる。例えば、文字「Ｓ」について、「止め」の位置の有無を判定した場合には、図５（ａ）に示すように、字体によって「止め」の位置が異なることが分かる。このように、この処理では、「止め」や「はね」等の複数の字体特徴量の有無を検出する。
【００５４】
続いて、識別処理を実施する（Ｓ１５０）。この識別処理は、特定対象物の字体特徴量とデータベース中の文字または記号が有する字体特徴量とを比較することによって、特定対象物がデータベース中の何れかの文字または記号に該当するかを検出し、地域を特定する処理である。例えば、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、異なる地域において路上に「ＳＴＯＰ」と描かれている場合があるが、地域によってその字体が異なる場合があるため、本処理では、この字体の違いを検出することで、地域を特定する。
【００５５】
詳細には、図６に示すように、まず、特定対象物の媒体種別を認識する（Ｓ４１０）。ここで、媒体種別とは、例えば、道路標識、ペイント等の道路標示、広告、観光案内看板、交通事故防止等の啓発用看板等が挙げられる。媒体種別を認識するには、Ｓ２４０の処理で説明したように、路上のペイントであるか否かを識別し、その後、画像中の位置や文字の大きさ、或いは配列等に応じて詳細に種別を識別するようにすればよい。
【００５６】
続いて、正規化済みの特定対象物について、字体特徴量ＤＢ２２に含まれる文字または記号の太さの情報と特定対象物を構成する線の太さとを比較することで、一致度のスコアを算出する（Ｓ４２０）。そして、特定対象物の局所的特徴（つまり、分割された領域毎の特徴的形状の有無）に従って、一致度のスコアを算出する（Ｓ４３０）。
【００５７】
続いて、各一致度のスコアを考慮した総合的なスコアを算出する（Ｓ４４０）。この処理の際には、Ｓ２３０の処理で設定された信頼度が低くなるにつれてスコアを低く設定する。例えば、信頼度を考慮しない場合に１００点が付される場合であっても、信頼度を考慮すると８０点や６０点等に減点される場合があり得る。
【００５８】
そして、最もスコアが高い文字または記号に対応する地域を字体特徴量ＤＢ２２から抽出し、この地域を自車両が走行する地域として仮決定する（Ｓ４５０）。次に、フィルタリングによるスコア補正を行う（Ｓ４６０）。
【００５９】
この処理では、過去において、位置検出部１５や地域特定処理で得られた地域の検出結果を設定情報ＤＢ２４から取得し、この検出結果を考慮してスコア補正を行う。例えば、近い過去における地域の検出結果が１０回連続して日本の愛知県であった場合、１回のみイギリスのある地域と判定されたとしても、このイギリスとの判定結果は信頼性が低いものとしてスコアを低く設定する。つまり、過去における位置の検出結果とその位置を検出した時刻とを考慮したローパスフィルタを設定し、位置の検出結果が急激に変化しないようにすればよい。
【００６０】
続いて、スコアが所定の閾値以上（例えば満点の４割以上）となる地域が存在するか否かを判定する（Ｓ４７０）。スコアが閾値以上となる地域が存在すれば（Ｓ４７０：ＹＥＳ）、スコア（確度）が最大となる地域を現在時刻における地域として確定し（Ｓ４８０）、識別処理を終了する。
【００６１】
この処理では、例えば図５（ｂ）に示すように、自車両が特定対象物から遠い状態（時刻Ｔ１、Ｔ２の状態）では、スコア（現在地属性認識信頼度）が低いため、地域の出力（装置からの出力）がされないが、自車両が特定対象物から近い状態（時刻Ｔ３の状態）では、スコアが高くなり、地域（ドイツである旨）の出力がされる。
【００６２】
また、スコアが閾値以上となる地域が存在しなければ（Ｓ４７０：ＮＯ）、直ちに識別処理を終了する。なお、Ｓ１７０の処理の際には、確定された地域と、地域が確定された時刻の情報とを設定情報ＤＢ２４に記録させる。
【００６３】
このような識別処理が終了すると、図２に戻り、識別処理にて地域が確定されたか否かを判定する（Ｓ１６０）。地域が確定されていれば（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、確定された地域を出力し（Ｓ１７０：出力手段）、地域特定処理を終了する。
【００６４】
なお、Ｓ１７０の処理において、地域を出力すると、別途交通情報を出力する処理が実施され、例えば、この地域の法定速度の情報等の交通情報が映像出力部１３や音声出力部１４を介して出力される。例えば、特定された地域がフランスのある地域である場合には、図８（ａ）に示すように、法定速度の情報として、一般道９０ｋｍ／ｈ、高速道路等の専用道１３０ｋｍ／ｈと出力される。
【００６５】
また、特定された地域がオランダのある地域である場合には、図８（ｂ）に示すように、法定速度の情報として、一般道８０ｋｍ／ｈ、高速道路等の専用道１２０ｋｍ／ｈと出力される。また、地域が確定されていなければ（Ｓ１６０：ＮＯ）、直ちに地域特定処理を終了する。
【００６６】
［本実施形態による効果］
以上のように詳述した現在地識別装置１において、演算処理部１０は、自車両周囲の撮像画像を取得し、撮像画像に含まれる文字または記号を表す特定対象物を抽出し、複数の文字または記号が有するそれぞれの特徴（文字または記号が有する形状や配置等）と各文字または記号に対応する地域とを対応付けたデータベースを検索することによって、抽出した特定対象物がデータベース中の文字または記号である確度を演算する。そして、演算処理部１０は、抽出した特定対象物において、前述の確度が最大となり、かつ基準となる確度以上となるデータベース中の文字または記号を選択し、この選択した文字または記号に対応する地域をデータベースから抽出し、この抽出した地域を自車両が走行する地域として識別する。
【００６７】
このような現在地識別装置１によれば、標識等の車外物の全体像でなく、撮像画像に含まれる特定対象物から地域を識別するので、全体像の一部に擦れ等、画像認識に不具合をもたらす事象が生じていたとしても、特定対象物が描かれた標識、道路ペイント等の車外物が使用されている地域を精度よく識別することができる。よって、自車両が走行する地域を精度よく識別することができる。
【００６８】
また、現在地識別装置１において演算処理部１０は、撮像画像において、特定対象物が存在する領域を所定の複数の領域に分割し、この分割した各領域に特定対象物の特徴的形状（例えば、文字や記号における、はね、止め、はらい、線の途切れ、線の丸み、角の丸み、面取り等の形状）が存在するか否かに応じて、抽出した特定対象物がデータベース中の各文字または記号である確度を演算する。
【００６９】
このような現在地識別装置１によれば、分割した領域毎に特徴的部分の有無を判断するので、特定対象物を特定する精度を向上させることができる。
また、現在地識別装置１においては、複数の文字または記号について、各文字または各記号を所定の複数の領域に分割し、分割した各領域に文字または記号の特徴的形状が存在するか否かに応じて各領域に対して点数付けを行ったデータベースを予め準備しており、演算処理部１０は、特定対象物に特徴的形状が存在するか否かに応じて各領域に対して点数付けを行い、各領域における点数の分布を、データベース内の各領域における点数の分布と比較することによって、抽出した特定対象物がデータベース中の各文字または記号である確度を演算する。
【００７０】
このような現在地識別装置１によれば、特定対象物がデータベース中に存在するか否かを点数によって求めるので、コンピュータによる処理に適した構成とすることができる。
さらに、現在地識別装置１において演算処理部１０は、撮像画像から特定対象物を抽出する際の信頼度に関する情報を取得し、取得した信頼度が低くなるにつれて、特定対象物が文字または記号である確度が低くなるように補正する。
【００７１】
このような現在地識別装置１によれば、撮像画像の信頼度に応じて確度を補正するので、信頼度が低い撮像画像における特定対象物に対して高確度で特定の文字や記号であると判断することを防止することができる。
【００７２】
また、現在地識別装置１において演算処理部１０は、特定対象物が表示される方向である表示方向を特定し、撮像画像を撮像する際の方向である撮像方向と表示方向との相違に応じて撮像画像中の特定対象物の形状を補正する。
【００７３】
すなわち、例えば道路標識のように、自車両の方向に文字等の特定対象物が向けられて表示されている場合（撮像方向と表示方向とが一致する場合）には、ほとんど特定対象物の形状を補正することなくデータベース中の文字や記号の形状と一致させることができるが、路上のペイントやビルの壁面に備えられた看板等のように、自車両の方向に文字等の特定対象物が向けられることなく表示されている場合（撮像方向と表示方向とが一致しない場合）には、データベース中の文字や記号の形状と一致させることができない場合がある。このため、本発明では、撮像方向と表示方向との相違に応じて撮像画像中の特定対象物の形状を補正する。
【００７４】
このような現在地識別装置１によれば、撮像方向と表示方向とが一致しないことによって撮像画像中の特定対象物の形状に歪みが生じていたとしても、この特定対象物の形状を補正するので、データベース中の文字や記号であるかを確実に認識することができる。
【００７５】
加えて、現在地識別装置１において演算処理部１０は、特定対象物が存在する撮像画像中の位置に応じて各方向の相違を判断する。
このような現在地識別装置１によれば、特定対象物が存在する撮像画像中の位置に応じて特定対象物が表示される方向と撮像画像の撮像方向との相違の相違を判断するので、特定対象物が表示される方向を容易に特定することができる。
【００７６】
また、現在地識別装置１において演算処理部１０は、特定された地域に対応する情報を出力する。
このような現在地識別装置１によれば、地域を特定するだけでなく、特定した地域に対応する情報を出力することができる。
【００７７】
さらに、現在地識別装置１において演算処理部１０は、特定された地域に対応する交通情報を出力する。
このような現在地識別装置１によれば、特定された地域に対応する交通情報（例えば、最高速度情報や渋滞情報、走行車線の位置等の各種情報）を出力するので、車両のドライバの運転を支援することができる。
【００７８】
また、現在地識別装置１において演算処理部１０は、画像処理によらない手法で検出された自車両の位置の情報を、自車両の位置を検出した時刻の情報とともに取得し、地域を識別する際に、自車両の位置の情報と時刻の情報とを加味して地域を識別する。
【００７９】
このような現在地識別装置１によれば、位置検出部１５の精度向上や位置検出手段が利用できない場合の補完として利用することができる。
さらに、現在地識別装置１においては、複数回、車両が走行する地域を特定し、地域特定手段は、地域を特定する際に、そのときの時刻を記録し、過去における地域の特定結果と過去において地域を特定した時刻とを加味して地域を特定する。
【００８０】
このような現在地識別装置１によれば、過去における地域の特定結果と過去において地域を特定した時刻とを加味して地域を特定するので、１回限り地域を識別する構成と比較して、地域の識別精度を向上させることができる。
【００８１】
［その他の実施形態］
本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００８２】
例えば、上記実施形態においては、地域の特定結果に対応する交通情報を出力するようにしたが、地域に関連する情報を出力すれば、どのような情報を出力してもよい。例えば、特定された地域にて受信可能なテレビ・ラジオ等の放送を受信可能なようにチューニングを行うための出力や、地域のイベント情報等の出力を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１…現在地識別装置、１０…演算処理部、１１…映像入力部、１２…ユーザ入力部、１３…映像出力部、１４…音声出力部、１５…位置検出部、１６…通信部、２０…データベース、３０…外部記憶部、２１…文字および記号の標準パターンＤＢ、２２…字体特徴量ＤＢ、２３…地図ＤＢ、２４…設定情報ＤＢ、３２…字体特徴量ＤＢ、３３…地図ＤＢ、３４…設定情報ＤＢ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、自車両が走行する地域を識別する地域識別装置であって、
自車両周囲の撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、
前記撮像画像に含まれる文字または記号を表す特定対象物を抽出し、複数の文字または記号が有するそれぞれの特徴と各文字または記号に対応する地域とを対応付けたデータベースを検索することによって、前記抽出した特定対象物が前記データベース中の文字または記号である確度を演算する確度演算手段と、
前記抽出した特定対象物において、前記確度が最大となり、かつ基準となる確度以上となるデータベース中の文字または記号を選択し、該選択した文字または記号に対応する地域を前記データベースから抽出し、該抽出した地域を自車両が走行する地域として識別する識別手段と、
を備えたことを特徴とする地域識別装置。
【請求項２】
請求項１に記載の地域識別装置において、
前記確度演算手段は、前記撮像画像において、前記特定対象物が存在する領域を所定の複数の領域に分割し、該分割した各領域に特定対象物の特徴的形状が存在するか否かに応じて、前記抽出した特定対象物が前記データベース中の各文字または記号である確度を演算すること
を特徴とする地域識別装置。
【請求項３】
請求項２に記載の地域識別装置において、
複数の文字または記号について、各文字または各記号を所定の複数の領域に分割し、分割した各領域に文字または記号の特徴的形状が存在するか否かに応じて各領域に対して点数付けを行ったデータベースを予め準備しておき、
前記確度演算手段は、前記特定対象物に特徴的形状が存在するか否かに応じて各領域に対して点数付けを行い、各領域における点数の分布を、前記データベース内の各領域における点数の分布と比較することによって、前記抽出した特定対象物が前記データベース中の各文字または記号である確度を演算すること
を特徴とする地域識別装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の地域識別装置において、
前記撮像画像から特定対象物を抽出する際の信頼度に関する情報を取得する信頼度取得手段と、
前記取得した信頼度が低くなるにつれて、前記確度演算手段による確度が低くなるように補正する確度補正手段と、
を備えたことを特徴とする地域識別装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の地域識別装置において、
前記特定対象物が表示される方向である表示方向を特定する表示方向特定手段と、
前記撮像画像を撮像する際の方向である撮像方向と前記表示方向との相違に応じて前記撮像画像中の特定対象物の形状を補正する形状補正手段と、
を備えたことを特徴とする地域識別装置。
【請求項６】
請求項５に記載の地域識別装置において、
前記形状補正手段は、前記特定対象物が存在する撮像画像中の位置に応じて前記各方向の相違を判断すること
を特徴とする地域識別装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の地域識別装置において、
前記特定された地域に対応する情報を出力する出力手段を備えたこと
を特徴とする地域識別装置。
【請求項８】
請求項７に記載の地域識別装置において、
前記出力手段は、前記特定された地域に対応する交通情報を出力すること
を特徴とする地域識別装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の地域識別装置において、
画像処理によらない手法で検出された自車両の位置の情報を、自車両の位置を検出した時刻の情報とともに取得する位置情報取得手段を備え、
前記地域識別手段は、地域を識別する際に、前記自車両の位置の情報と前記時刻の情報とを加味して地域を識別すること
を特徴とする地域識別装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の地域識別装置において、
当該地域識別装置は、複数回、車両が走行する地域を特定し、
前記地域特定手段は、地域を特定する際に、そのときの時刻を記録し、過去における地域の特定結果と過去において地域を特定した時刻とを加味して地域を特定すること
を特徴とする地域識別装置。
【請求項１１】
コンピュータを、請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の地域識別装置における各手段として機能させるための地域識別プログラム。
【請求項１】
車両に搭載され、自車両が走行する地域を識別する地域識別装置であって、
自車両周囲の撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、
前記撮像画像に含まれる文字または記号を表す特定対象物を抽出し、複数の文字または記号が有するそれぞれの特徴と各文字または記号に対応する地域とを対応付けたデータベースを検索することによって、前記抽出した特定対象物が前記データベース中の文字または記号である確度を演算する確度演算手段と、
前記抽出した特定対象物において、前記確度が最大となり、かつ基準となる確度以上となるデータベース中の文字または記号を選択し、該選択した文字または記号に対応する地域を前記データベースから抽出し、該抽出した地域を自車両が走行する地域として識別する識別手段と、
を備えたことを特徴とする地域識別装置。
【請求項２】
請求項１に記載の地域識別装置において、
前記確度演算手段は、前記撮像画像において、前記特定対象物が存在する領域を所定の複数の領域に分割し、該分割した各領域に特定対象物の特徴的形状が存在するか否かに応じて、前記抽出した特定対象物が前記データベース中の各文字または記号である確度を演算すること
を特徴とする地域識別装置。
【請求項３】
請求項２に記載の地域識別装置において、
複数の文字または記号について、各文字または各記号を所定の複数の領域に分割し、分割した各領域に文字または記号の特徴的形状が存在するか否かに応じて各領域に対して点数付けを行ったデータベースを予め準備しておき、
前記確度演算手段は、前記特定対象物に特徴的形状が存在するか否かに応じて各領域に対して点数付けを行い、各領域における点数の分布を、前記データベース内の各領域における点数の分布と比較することによって、前記抽出した特定対象物が前記データベース中の各文字または記号である確度を演算すること
を特徴とする地域識別装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の地域識別装置において、
前記撮像画像から特定対象物を抽出する際の信頼度に関する情報を取得する信頼度取得手段と、
前記取得した信頼度が低くなるにつれて、前記確度演算手段による確度が低くなるように補正する確度補正手段と、
を備えたことを特徴とする地域識別装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の地域識別装置において、
前記特定対象物が表示される方向である表示方向を特定する表示方向特定手段と、
前記撮像画像を撮像する際の方向である撮像方向と前記表示方向との相違に応じて前記撮像画像中の特定対象物の形状を補正する形状補正手段と、
を備えたことを特徴とする地域識別装置。
【請求項６】
請求項５に記載の地域識別装置において、
前記形状補正手段は、前記特定対象物が存在する撮像画像中の位置に応じて前記各方向の相違を判断すること
を特徴とする地域識別装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の地域識別装置において、
前記特定された地域に対応する情報を出力する出力手段を備えたこと
を特徴とする地域識別装置。
【請求項８】
請求項７に記載の地域識別装置において、
前記出力手段は、前記特定された地域に対応する交通情報を出力すること
を特徴とする地域識別装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の地域識別装置において、
画像処理によらない手法で検出された自車両の位置の情報を、自車両の位置を検出した時刻の情報とともに取得する位置情報取得手段を備え、
前記地域識別手段は、地域を識別する際に、前記自車両の位置の情報と前記時刻の情報とを加味して地域を識別すること
を特徴とする地域識別装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の地域識別装置において、
当該地域識別装置は、複数回、車両が走行する地域を特定し、
前記地域特定手段は、地域を特定する際に、そのときの時刻を記録し、過去における地域の特定結果と過去において地域を特定した時刻とを加味して地域を特定すること
を特徴とする地域識別装置。
【請求項１１】
コンピュータを、請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の地域識別装置における各手段として機能させるための地域識別プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図５】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図５】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１８９５１１（Ｐ２０１２−１８９５１１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４６７８（Ｐ２０１１−５４６７８）
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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