白線検出装置
【課題】簡単な画像処理で道路の白線を容易に検出できるようにする。
【解決手段】車体前端の左右方向を水平方向の撮像視野、車体幅の内側から車体幅の外側にわたる範囲を各垂直方向の撮像視野として撮像し、各画像に設定した画像認識エリア２０Ｌ、２０Ｒを水平方向に分割領域ＬＡ、ＬＢ、・・に分割し、画像上の白線Ｋ１、Ｋ３の湾曲度合いを吸収するよう分割領域ごとの画素を予め設定したクロスハッチングで示す量だけ垂直にシフトさせてから、水平ラインごとに画素の輝度値の累積値を求め、垂直方向に累積値のピークＰを検出する。判定値Ｎｘの垂直ラインを横切る点Ｓ１、Ｓ２間を線幅Ｄとして水平に延びる領域を白線候補ＨＬ、ＨＲとして抽出し、線幅Ｄが予め設定した基準幅に最も近い白線候補を白線と決定する。輝度値を水平方向に積算してその累積値のピーク位置を求めるだけで白線の位置を検出でき、画像処理回路が簡単で済む。
【解決手段】車体前端の左右方向を水平方向の撮像視野、車体幅の内側から車体幅の外側にわたる範囲を各垂直方向の撮像視野として撮像し、各画像に設定した画像認識エリア２０Ｌ、２０Ｒを水平方向に分割領域ＬＡ、ＬＢ、・・に分割し、画像上の白線Ｋ１、Ｋ３の湾曲度合いを吸収するよう分割領域ごとの画素を予め設定したクロスハッチングで示す量だけ垂直にシフトさせてから、水平ラインごとに画素の輝度値の累積値を求め、垂直方向に累積値のピークＰを検出する。判定値Ｎｘの垂直ラインを横切る点Ｓ１、Ｓ２間を線幅Ｄとして水平に延びる領域を白線候補ＨＬ、ＨＲとして抽出し、線幅Ｄが予め設定した基準幅に最も近い白線候補を白線と決定する。輝度値を水平方向に積算してその累積値のピーク位置を求めるだけで白線の位置を検出でき、画像処理回路が簡単で済む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路の車線を区画する白線を検出する白線検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自車両が走行車線内を適正に走行しているかどうかを判定するために、道路の車線を区画する白線を検出する白線検出装置が提案されている。その結果は車両の無人自動運転に利用され、ドライバが運転する場合には車線から逸脱するおそれがある場合に警報を発する車線逸脱警報装置などに用いられる。
従来のこのような白線検出装置として、例えばカメラで車両進行方向を撮像し、その画像データから画素濃度が急変化するエッジを検出して白線位置の候補点座標を算出するものがある。ここでは候補点座標にカルマンフィルタを適用するなどして道路の形状と自車両の挙動を同時推定し、自車両前方における車線中央からの横方向変位を求めている。
【特許文献１】特許第２７５４８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の装置では、エッジ検出やフィルタリングのために複雑な画像処理を繰り返さなければならないので、その画像処理のために高性能、高価な画像処理回路を必要とする。
また、車両進行方向を撮像した画像では、雨天時などには路面の反射によって遠方の白線の識別が困難となることが多く、さらに夜間には対向車のヘッドライトからの照射を受けてますます困難になるという問題がある。
【０００４】
したがって本発明は、上記従来の問題点にかんがみ、簡単な画像処理で道路の白線を容易に検出できるようにした白線検出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】
【０００５】
このため、本発明では、カメラを車体の前後方向一端の幅方向中央位置に設置して、車体の前後軸に対して左右方向をその水平方向の撮像視野とし、左右それぞれ車体幅の内側から車体幅の外側にわたる範囲を垂直方向の撮像視野として、カメラからの左側および右側の画像において、垂直ラインごとの画素を画像上の白線の湾曲度合いを吸収する方向へ水平方向の位置に応じて垂直にシフトさせた後、水平ラインごとの画素の輝度値の累積値を求め、画像の垂直方向に累積値のピークを検出し、そのピークの水平ラインを含んでピーク値に基づいて算出される線幅で水平に延びる領域を白線候補として抽出し、画像のそれぞれにおいて線幅とあらかじめ設定された基準幅とを比較して差が最も小さい線幅の白線候補を白線と決定するものとした。
【発明の効果】
【０００６】
白線候補の抽出処理として、画像の水平方向に輝度値を積算してその累積値のピーク位置を求めるだけで済むので、簡単な画像処理回路を用いることができ、処理時間も短縮される。
そして、輝度値の累積値を求める際、垂直ラインごとの画素を画像上の白線の湾曲度合いを吸収する方向へ水平方向の位置に応じて垂直にシフトさせることにより、撮像された白線が湾曲して映っていても画像上において直線状に補正されるから、累積値のピーク部分の幅が変化したり、ピーク値が低くなったりすることがなく、高精度に白線に対応するピークを抽出することができる。
また、カメラの撮像視野を車体直近の左右の路面としているので、車両進行方向を主な撮像視野とする場合と異なり、雨天時などの路面の反射や対向車のヘッドライトからの照射による影響を受けにくく、これによっても白線の検出精度が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、車線逸脱警報装置に適用した実施の形態の構成を示すブロック図である。
車線逸脱警報装置１は、コントロールユニット１０に、多方向撮像カメラ２、起動スイッチ３、車速センサ４、モニタ５、ブザー６およびインジケータ７を接続して構成されている。
コントロールユニット１０は、ビデオプロセッサ１１、ＲＡＭ１２、白線検知部１３、車線逸脱判定部１４および全体の制御を行う全体制御部１５からなっている。
【０００８】
多方向撮像カメラ２はビデオプロセッサ１１に接続され、ビデオプロセッサ１１はモニタ５およびＲＡＭ１２に接続されている。ＲＡＭ１２には白線検知部１３、車線逸脱判定部１４が順次接続されている。また全体制御部１５の入力側に起動スイッチ３と車速センサ４が接続され、出力側にブザー６とインジケータ７が接続されている。
【０００９】
多方向撮像カメラ２は例えばＣＣＤカメラで、図２の（ａ）に示すように、車体３０前端の幅方向（左右方向）中央位置に設置される。多方向撮像カメラ２の撮像視野については後述する。
モニタ５は車室内インストルメントパネル上などドライバから見やすい場所に設置され、起動スイッチ３はドライバが操作しやすい部位に配置され、インジケータ７は起動スイッチ３の近傍でドライバから見やすい場所に配置される。コントロールユニット１０の設置部位はとくに限定されない。
【００１０】
多方向撮像カメラ２は同時に２方向を撮像するもので、図２の（ｂ）に示すように、車体の前後軸Ｚに対して左右直角方向から前方側への所定角度範囲αを水平方向の撮像視野とする。そして、（ｃ）に示すように、車体幅Ｂの内側から車体幅の外側にわたる所定角度範囲βが垂直方向の撮像視野となる高さ位置に設置される。
多方向撮像カメラ２は左画像ＧＬと右画像ＧＲを結合して、図３に示すような画像を１フレームとする映像信号をコントロールユニット１０へ出力する。
図３には、白線Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３が映じている例を示す。
【００１１】
車線逸脱警報装置１は、起動スイッチ３がオンに投入される動作を開始して、インジケータ７がグリーンに点灯されるとともに、ビデオプロセッサ１１は多方向撮像カメラ２からの映像信号をＡ／Ｄ変換するとともに再度Ｄ／Ａ変換してモニタ５に表示させる。
また、ビデオプロセッサ１１は多方向撮像カメラ２からの映像信号をＡ／Ｄ変換して画素の輝度値で表される画像データをＲＡＭ１２に格納する。
【００１２】
白線検知部１３は、ＲＡＭ１２に格納されたフレーム単位の画像データを読み出して、これを画像処理して道路の走行車線を区画する白線の検出を行う。
車線逸脱判定部１４は、白線検知部１３で自車両が走行中の車線を区画する白線が検出されている状態において、その白線と自車両の位置関係に基づいて、車線逸脱のおそれがあるかどうかを判定する。
全体制御部１５は所定の車速条件下で、車線逸脱判定部１４が車線逸脱のおそれがあると判定したとき、ブザー６とインジケータ７を駆動してドライバに警報を発する。
【００１３】
以下、コントロールユニット１０における制御処理の流れについて、図４のフローチャートにより説明する。
まずステップ１００において、白線検知部１３は図３に示した画像において自車両直近の白線Ｋ１、Ｋ３を含むようあらかじめ左右各半部内に設定された画像認識エリア２０Ｌ、２０Ｒに対応する画像データをＲＡＭ１２から読み出す。画像認識エリア２０Ｌ、２０Ｒはそれぞれ横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸とする。
【００１４】
そしてステップ１０１において、上記読み出した画像データをＸ軸位置に対応させてＹ軸方向にシフト補正する。これは、画像認識エリア２０Ｌ、２０Ｒ内でＸ軸に平行な各水平ラインごとの画素の輝度値の累積値を求めるための前処理である。
【００１５】
すなわち、多方向撮像カメラ２で撮影した白線Ｋが、図５の（ａ）に示す左画像ＧＬのように、Ｘ軸に平行な直線として映っていれば、水平ラインごとの画素の輝度値の累積値は図５の（ｂ）に示すように得られ、後述するようにピークとその幅から白線を認識することができる。
ところが、多方向撮像カメラ２で撮影した映像では、当該カメラの取付け位置、取り付け角度、さらにはレンズ収差などにより、実際には図６の（ａ）に示すように、湾曲した白線Ｋ’として映る場合がある（図３も参照）。この場合、多方向撮像カメラ２からの映像信号としてＲＡＭ１２に格納され、ＲＡＭ１２からそのまま読み出された画像データにおいては、輝度値の累積値は図６の（ｂ）に示すようなものとなり、ピーク部分の幅が変化し、ピーク値も図５の（ｂ）に示したものと比較して低いものとなるので、認識精度に影響を与える。
【００１６】
そこで、本実施の形態では、多方向撮像カメラ２の光学系の設計シミュレーション等によって、白線が画像認識エリア内で直線となるように、画像データをＸ軸位置に対応させてＹ軸方向にシフト補正する。
あるいは設計シミュレーションの代わりに、格子模様のグリッド図を撮像して湾曲度合いを把握し、予め補正量を設定しておいてもよい。
上記白線の湾曲を左側の画像認識エリア２０Ｌを例に説明すれば、例えば多方向撮像カメラ２のレンズの光軸が水平方向視野において車体の前後軸Ｚに対して直角方向に一致しているから、白線は光軸と一致する画像認識エリア２０Ｌの左端（Ｘ＝０）から光軸を離れて右方へ進むほど撮像視野内の水平線に近づき、その近づき方も激しくなる。なお、この水平線は垂直方向視野における光軸を通る。
【００１７】
とくにグリッド図撮像に基づいて補正量を設定する場合、図７に示すように、画像認識エリア２０Ｌ、２０Ｒのそれぞれ水平方向の撮像視野（角度範囲α：図２参照）をＸ軸方向に複数に分割して分割領域ＬＡ、ＬＢ、・・、ＬＥ、およびＲＡ、ＲＢ、・・、ＲＥに分割して、各分割領域をＹ軸方向に所定量（クロスハッチングで示す）だけ下方（Ｙ軸負方向）へシフトさせる。
画像認識エリア２０Ｌの左部分では白線Ｋ１の湾曲の度合い、すなわち変化が小さく、右部分では変化が大きいので、分割領域のＸ軸方向の幅は図７に示すように左方のＬＡから右方のＬＥへ順次狭くなるように設定する。これにより、シフト後の白線領域のＹ軸方向の分布が拡がるのが防止される。
また、画像認識エリア２０Ｒでは、逆に右部分では白線Ｋ３の湾曲の変化が小さく、左部分では変化が大きいので、分割領域のＸ軸方向の幅は右方のＲＡから左方のＲＥへ順次狭くなるように設定する。
これにより、輝度値の累積値に、図５の（ｂ）に示したのと同じく、白線Ｋ１やＫ３と実質同一の一定幅をもったピークが得られる。図８はその結果を例示する概念図で、（ａ）は画像認識エリア２０Ｌ、（ｂ）は画像認識エリア２０Ｒにおける各ピーク形状を示している。
【００１８】
図４のフローチャートに戻って、ステップ１０２では、上記シフト補正した画像データから、画像認識エリア２０Ｌ、２０Ｒ内でＸ軸に平行な各水平ラインごとの画素の輝度値の累積値を求めて、再びＲＡＭ１２に格納する。
このようにして画像データから求めた累積値の具体例を拡大してグラフに示すと、図９のようになる。（ａ）は左半部における画像認識エリア２０Ｌのグラフ、（ｂ）は右半部における画像認識エリア２０Ｒのグラフである。各グラフにおいて横軸が輝度値の累積値を示す。縦軸は画像認識エリアのＹ軸である。
【００１９】
ステップ１０３では、白線検知部１３はまず左側の画像認識エリア２０Ｌについて、Ｙ軸において最も下の水平ラインから順次上方へ水平ラインごとの画素の輝度値の累積値をＲＡＭ１２から呼び出しながら、所定値以上の累積値のピークＰを検出する。ここでは複数のピークが検出され得る。
ステップ１０４において、ピークが検出されたかをチェックして、検出されていればステップ１０５に進み、１つのピークも検出されなければステップ１０７へ進む。
【００２０】
ステップ１０５では、白線検知部１３において、各ピークＰについて、累積値のグラフがピーク値ｘｐに比例係数（例えば０．８）を乗じた判定値Ｎｘの垂直ラインを横切る点Ｓ１、Ｓ２を求め、そのピーク位置の水平ラインを上下に挟む２つの点Ｓ１、Ｓ２間の距離を線幅Ｄとして水平に延びる領域を白線候補ＨＬとして抽出する。
判定値Ｎｘを求める比例係数は多方向撮像カメラ２の特性によるから、撮像した画像に基づいて実際の白線の線幅に対応する線幅が得られる値を求めてあらかじめ設定しておく。
線幅Ｄは点Ｓ１、Ｓ２のＹ値（ｙ１、ｙ２）の差で求められる。なお、図９ではピークＰが１つの場合を示している。
【００２１】
ステップ１０６では、すべての白線候補ＨＬの線幅Ｄ（＝ｙ１−ｙ２）をあらかじめ設定した基準幅と比較して、基準幅に近い、すなわち基準幅との差が最も小さい白線候補を白線と決定してステップ１０７へ進む。基準幅との差が同じ白線候補があった場合はピーク値ｘｐの大きい方、すなわちより明るい方の白線候補を選択して白線とする。
基準幅は、白線候補ＨＬの高さ（線幅Ｄの中心のＹ値）に対応させてあらかじめ設定され、白線候補の位置が低い（自車両に近い）ときは大きく、白線候補の位置が高い（自車両から遠い）ときは小さくなっている。
【００２２】
ステップ１０７〜１１０はステップ１０３〜１０６と同様であって、右側の画像認識エリア２０Ｒについて白線候補ＨＲを抽出し、各白線候補の線幅Ｄを基準幅と比較して、基準幅との差が最も小さい白線候補を白線として、その後ステップ１１２へ進む。
なお、ステップ１０８のチェックで所定値以上のピーク値をもつピークがないときはステップ１１１に進み、左側の画像認識エリア２０Ｌでピークが検出されているか、すなわちその結果としてステップ１０４〜１０６を通して白線が検出されているかをチェックする。そして、左右いずれの画像認識エリアでもピークが検出されていないときは、今回のフローを終了する。左側の画像認識エリアでピークが検出されているときはステップ１１２へ進む。
【００２３】
少なくとも左右いずれかの画像認識エリアで白線が検出されると、ステップ１１２において、車線逸脱判定部１４が車速センサ４から車速を読み込む。
続いて、ステップ１１３において車線逸脱判定の基準値を算出し、ステップ１１４において、白線検知部１３で検出された白線の自車両に対する位置関係から基準値を参照して、車線逸脱のおそれがあるかどうかを判定する。
すなわち、白線のＹ軸上の高さが基準値以下になると当該白線に近づき過ぎており、車線を逸脱するおそれがあるものとする。ここで、ステップ１１３で算出される基準値は車速が高いほど大きく設定され、高速になるほど車線逸脱のおそれが厳しく判定される。
【００２４】
ステップ１１４で車線逸脱判定部１４が車線逸脱のおそれがあると判定すると、ステップ１１５へ進んで、全体制御部１５がブザー６を駆動させるとともにインジケータ７をグリーンからレッドに点灯色を切り換えて警報し、１フレームの画像についての処理を終了する。
なお、とくにドライバが意図して白線の外へ車両を移動させることによるものと考えられる所定値以下の低車速での車線逸脱の場合には、全体制御部１５は警報を出力させないようにすることもできる。
ステップ１１４の判定において車線逸脱のおそれがない場合はステップ１１５をスキップして終了する。
以上の処理がＲＡＭ１２に格納されるフレーム単位の画像データまたは所定間隔のフレームごとの画像データについて繰り返される。
【００２５】
以上の処理によれば、まず、ステップ１００〜１０２で画像認識エリアの水平ラインごとの画素の輝度値の累積値を求め、この累積値のピークＰを基にステップ１０３〜１０６で左側の画像認識エリア２０Ｌの白線を求め、ステップ１０７〜１１０で右側の画像認識エリア２０Ｒの白線を求める。
そして、ステップ１１２、１１３において車速に基づく基準値を求めたうえ、ステップ１１４、１１５において車線逸脱の判定を行い、車線逸脱のおそれがあるときはブザー６やインジケータ７で警報がなされる。
【００２６】
なお、ステップ１０４、１０８で所定値以上の累積値を示すピークが左右いずれの画像認識エリアにおいても検出されないときは、白線が検出されないので白線を参照する車線逸脱判定は行えないから、ステップ１１１を経て今回のフレームの画像データに対する処理を終了して、次のフレームを待つこととなる。
【００２７】
本実施の形態では、多方向撮像カメラ２が発明におけるカメラに相当する。
また、図４のフローチャートにおけるステップ１００〜１０２が輝度値累積手段に、ステップ１０３、１０４および１０７、１０８がピーク検出手段に、ステップ１０５、１０９が白線候補抽出手段に、そしてステップ１０６、１１０が線幅比較手段を構成している。そしてとくにステップ１０１がシフト補正手段に相当する。
【００２８】
実施の形態は以上のように構成され、多方向撮像カメラ２を車体３０前端の幅方向中央位置に設置して、車体の前後軸Ｚに対して左右方向をその水平方向の撮像視野とし、左右それぞれ車体幅Ｂの内側から車体幅の外側にわたる範囲を垂直方向の撮像視野とし、白線検知部１３では左側および右側それぞれの画像において水平ラインごとの画素の輝度値の累積値を求め、垂直方向に累積値のピークＰを検出し、ピークＰの水平ラインを含んでピーク値に基づいて算出される線幅Ｄで水平に延びる領域を白線候補ＨＬ、ＨＲとして抽出し、基準幅との差が最も小さい線幅Ｄをもつ白線候補を白線と決定するものとしたので、輝度値を積算してその累積値のピーク位置を求めるだけで白線の位置を検出でき、画像処理回路が簡単で済む。
【００２９】
そしてとくに、白線検知部１３で輝度値の累積値を求めるに際して、垂直ラインごとの画素を画像上の白線の湾曲度合いを吸収する方向へ水平方向の位置に応じて垂直にシフトさせることにより、撮像された白線が湾曲して映っていても画像上において直線状に補正されるから、累積値のピーク部分の幅が変化したり、ピーク値が低くなったりすることがなく、高精度に白線に対応するピークを抽出することができる。
さらに、一般の画像処理に用いられる回路やメモリでの積算処理は垂直方向よりも水平方向に行うほうが処理が速いので、画像処理回路が簡単で済むことも相俟って、画像処理時間が顕著に短縮される。
【００３０】
また、多方向撮像カメラ２の撮像視野を車体３０直近の左右の路面としているので、車両進行方向を主な撮像視野とする従来のものと異なり、雨天時などの路面の反射や対向車のヘッドライトからの照射による影響を受けにくく、白線の検出精度が高い。
さらにまた、撮像視野を車体直近の左右の路面とする多方向撮像カメラ２は、狭い路地や駐車場から交差する道路へ出る際の状況を確認する支援システムに多く使用されているので、支援システムを搭載した車両では、当該システムの多方向撮像カメラを共用することにより、新たなカメラの追加が不要となる。
【００３１】
また、白線検知部１３で輝度値の累積値を求めるに際しては、多方向撮像カメラ２からの画像のうち車体に最も近い白線を領域内に含む限定された画像認識エリアＧＬ、ＧＲに絞って累積値を求めるので、処理時間が短かく、かつ自車両が走行中の車線の白線が確実に検出される。
白線候補の線幅Ｄは、ピーク値にあらかじめ定めた比例係数０．８を乗じた判定値Ｎｘの累積値をもつ水平ライン間の距離として求めるので算出が簡単である。
そして、線幅Ｄの比較対象とする基準幅は、画像内における白線候補の高さに対応させて設定されるので、複数の白線候補が抽出された場合でも精度良く識別して白線を決定することができる。
【００３２】
さらに、車線逸脱判定部１４では、白線検知部１３で検出された白線の画像認識エリアにおける垂直方向位置と所定の基準値との比較に基づいて、車線逸脱のおそれの有無を判定し、車線逸脱のおそれがあると判定されたときは、全体制御部１５がブザー６やインジケータ７を駆動して警報を行うので、ドライバに車線逸脱の可能性を注意喚起できる。
また、車線逸脱判定における所定の基準値は車速が高いほど画像認識エリア２０Ｌ、２０Ｒにおける垂直方向の高い位置に設定され、検出された白線の位置が基準値より低くなると車線逸脱のおそれがあると判定するので、高速になるほど早めに警報が発せられ、安定して車線内走行が維持できる。
【００３３】
なお、実施の形態では、多方向撮像カメラ２からの映像信号をＡ／Ｄ変換した画像データをＲＡＭ１２に格納し、白線検知部１３でＲＡＭ１２から読み出した画像データをＸ軸位置に対応させてＹ軸方向にシフト補正するものとしたが、画像における白線の湾曲度合いを吸収する上記シフト補正のタイミングはこれに限定されず、例えば、多方向撮像カメラ２からＡ／Ｄ変換してＲＡＭ１２に格納する際に、その画像データをシフト補正してから格納するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】多方向撮像カメラの撮像視野を示す説明図である。
【図３】多方向撮像カメラによる撮像画像例を示す図である。
【図４】制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】直線状の白線画像に対応するピークの現出状態を示す説明図である。
【図６】湾曲の白線画像に対応するピークの現出状態を示す説明図である。
【図７】画像データのシフト補正の要領を示す説明図である。
【図８】シフト補正の効果を示す概念図である。
【図９】画像認識エリアにおける水平ラインごとの輝度値の累積値を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１ 車線逸脱警報装置
２ 多方向撮像カメラ
３ 起動スイッチ
４ 車速センサ
５ モニタ
６ ブザー
７ インジケータ
１０ コントロールユニット
１１ ビデオプロセッサ
１２ ＲＡＭ
１３ 白線検知部
１４ 車線逸脱判定部
１５ 全体制御部
２０Ｌ、２０Ｒ 画像認識エリア
Ｄ 線幅
ＧＬ 左画像
ＧＲ 右画像
ＨＬ、ＨＲ 白線候補
Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３ 白線
Ｐ ピーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路の車線を区画する白線を検出する白線検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自車両が走行車線内を適正に走行しているかどうかを判定するために、道路の車線を区画する白線を検出する白線検出装置が提案されている。その結果は車両の無人自動運転に利用され、ドライバが運転する場合には車線から逸脱するおそれがある場合に警報を発する車線逸脱警報装置などに用いられる。
従来のこのような白線検出装置として、例えばカメラで車両進行方向を撮像し、その画像データから画素濃度が急変化するエッジを検出して白線位置の候補点座標を算出するものがある。ここでは候補点座標にカルマンフィルタを適用するなどして道路の形状と自車両の挙動を同時推定し、自車両前方における車線中央からの横方向変位を求めている。
【特許文献１】特許第２７５４８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の装置では、エッジ検出やフィルタリングのために複雑な画像処理を繰り返さなければならないので、その画像処理のために高性能、高価な画像処理回路を必要とする。
また、車両進行方向を撮像した画像では、雨天時などには路面の反射によって遠方の白線の識別が困難となることが多く、さらに夜間には対向車のヘッドライトからの照射を受けてますます困難になるという問題がある。
【０００４】
したがって本発明は、上記従来の問題点にかんがみ、簡単な画像処理で道路の白線を容易に検出できるようにした白線検出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】
【０００５】
このため、本発明では、カメラを車体の前後方向一端の幅方向中央位置に設置して、車体の前後軸に対して左右方向をその水平方向の撮像視野とし、左右それぞれ車体幅の内側から車体幅の外側にわたる範囲を垂直方向の撮像視野として、カメラからの左側および右側の画像において、垂直ラインごとの画素を画像上の白線の湾曲度合いを吸収する方向へ水平方向の位置に応じて垂直にシフトさせた後、水平ラインごとの画素の輝度値の累積値を求め、画像の垂直方向に累積値のピークを検出し、そのピークの水平ラインを含んでピーク値に基づいて算出される線幅で水平に延びる領域を白線候補として抽出し、画像のそれぞれにおいて線幅とあらかじめ設定された基準幅とを比較して差が最も小さい線幅の白線候補を白線と決定するものとした。
【発明の効果】
【０００６】
白線候補の抽出処理として、画像の水平方向に輝度値を積算してその累積値のピーク位置を求めるだけで済むので、簡単な画像処理回路を用いることができ、処理時間も短縮される。
そして、輝度値の累積値を求める際、垂直ラインごとの画素を画像上の白線の湾曲度合いを吸収する方向へ水平方向の位置に応じて垂直にシフトさせることにより、撮像された白線が湾曲して映っていても画像上において直線状に補正されるから、累積値のピーク部分の幅が変化したり、ピーク値が低くなったりすることがなく、高精度に白線に対応するピークを抽出することができる。
また、カメラの撮像視野を車体直近の左右の路面としているので、車両進行方向を主な撮像視野とする場合と異なり、雨天時などの路面の反射や対向車のヘッドライトからの照射による影響を受けにくく、これによっても白線の検出精度が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、車線逸脱警報装置に適用した実施の形態の構成を示すブロック図である。
車線逸脱警報装置１は、コントロールユニット１０に、多方向撮像カメラ２、起動スイッチ３、車速センサ４、モニタ５、ブザー６およびインジケータ７を接続して構成されている。
コントロールユニット１０は、ビデオプロセッサ１１、ＲＡＭ１２、白線検知部１３、車線逸脱判定部１４および全体の制御を行う全体制御部１５からなっている。
【０００８】
多方向撮像カメラ２はビデオプロセッサ１１に接続され、ビデオプロセッサ１１はモニタ５およびＲＡＭ１２に接続されている。ＲＡＭ１２には白線検知部１３、車線逸脱判定部１４が順次接続されている。また全体制御部１５の入力側に起動スイッチ３と車速センサ４が接続され、出力側にブザー６とインジケータ７が接続されている。
【０００９】
多方向撮像カメラ２は例えばＣＣＤカメラで、図２の（ａ）に示すように、車体３０前端の幅方向（左右方向）中央位置に設置される。多方向撮像カメラ２の撮像視野については後述する。
モニタ５は車室内インストルメントパネル上などドライバから見やすい場所に設置され、起動スイッチ３はドライバが操作しやすい部位に配置され、インジケータ７は起動スイッチ３の近傍でドライバから見やすい場所に配置される。コントロールユニット１０の設置部位はとくに限定されない。
【００１０】
多方向撮像カメラ２は同時に２方向を撮像するもので、図２の（ｂ）に示すように、車体の前後軸Ｚに対して左右直角方向から前方側への所定角度範囲αを水平方向の撮像視野とする。そして、（ｃ）に示すように、車体幅Ｂの内側から車体幅の外側にわたる所定角度範囲βが垂直方向の撮像視野となる高さ位置に設置される。
多方向撮像カメラ２は左画像ＧＬと右画像ＧＲを結合して、図３に示すような画像を１フレームとする映像信号をコントロールユニット１０へ出力する。
図３には、白線Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３が映じている例を示す。
【００１１】
車線逸脱警報装置１は、起動スイッチ３がオンに投入される動作を開始して、インジケータ７がグリーンに点灯されるとともに、ビデオプロセッサ１１は多方向撮像カメラ２からの映像信号をＡ／Ｄ変換するとともに再度Ｄ／Ａ変換してモニタ５に表示させる。
また、ビデオプロセッサ１１は多方向撮像カメラ２からの映像信号をＡ／Ｄ変換して画素の輝度値で表される画像データをＲＡＭ１２に格納する。
【００１２】
白線検知部１３は、ＲＡＭ１２に格納されたフレーム単位の画像データを読み出して、これを画像処理して道路の走行車線を区画する白線の検出を行う。
車線逸脱判定部１４は、白線検知部１３で自車両が走行中の車線を区画する白線が検出されている状態において、その白線と自車両の位置関係に基づいて、車線逸脱のおそれがあるかどうかを判定する。
全体制御部１５は所定の車速条件下で、車線逸脱判定部１４が車線逸脱のおそれがあると判定したとき、ブザー６とインジケータ７を駆動してドライバに警報を発する。
【００１３】
以下、コントロールユニット１０における制御処理の流れについて、図４のフローチャートにより説明する。
まずステップ１００において、白線検知部１３は図３に示した画像において自車両直近の白線Ｋ１、Ｋ３を含むようあらかじめ左右各半部内に設定された画像認識エリア２０Ｌ、２０Ｒに対応する画像データをＲＡＭ１２から読み出す。画像認識エリア２０Ｌ、２０Ｒはそれぞれ横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸とする。
【００１４】
そしてステップ１０１において、上記読み出した画像データをＸ軸位置に対応させてＹ軸方向にシフト補正する。これは、画像認識エリア２０Ｌ、２０Ｒ内でＸ軸に平行な各水平ラインごとの画素の輝度値の累積値を求めるための前処理である。
【００１５】
すなわち、多方向撮像カメラ２で撮影した白線Ｋが、図５の（ａ）に示す左画像ＧＬのように、Ｘ軸に平行な直線として映っていれば、水平ラインごとの画素の輝度値の累積値は図５の（ｂ）に示すように得られ、後述するようにピークとその幅から白線を認識することができる。
ところが、多方向撮像カメラ２で撮影した映像では、当該カメラの取付け位置、取り付け角度、さらにはレンズ収差などにより、実際には図６の（ａ）に示すように、湾曲した白線Ｋ’として映る場合がある（図３も参照）。この場合、多方向撮像カメラ２からの映像信号としてＲＡＭ１２に格納され、ＲＡＭ１２からそのまま読み出された画像データにおいては、輝度値の累積値は図６の（ｂ）に示すようなものとなり、ピーク部分の幅が変化し、ピーク値も図５の（ｂ）に示したものと比較して低いものとなるので、認識精度に影響を与える。
【００１６】
そこで、本実施の形態では、多方向撮像カメラ２の光学系の設計シミュレーション等によって、白線が画像認識エリア内で直線となるように、画像データをＸ軸位置に対応させてＹ軸方向にシフト補正する。
あるいは設計シミュレーションの代わりに、格子模様のグリッド図を撮像して湾曲度合いを把握し、予め補正量を設定しておいてもよい。
上記白線の湾曲を左側の画像認識エリア２０Ｌを例に説明すれば、例えば多方向撮像カメラ２のレンズの光軸が水平方向視野において車体の前後軸Ｚに対して直角方向に一致しているから、白線は光軸と一致する画像認識エリア２０Ｌの左端（Ｘ＝０）から光軸を離れて右方へ進むほど撮像視野内の水平線に近づき、その近づき方も激しくなる。なお、この水平線は垂直方向視野における光軸を通る。
【００１７】
とくにグリッド図撮像に基づいて補正量を設定する場合、図７に示すように、画像認識エリア２０Ｌ、２０Ｒのそれぞれ水平方向の撮像視野（角度範囲α：図２参照）をＸ軸方向に複数に分割して分割領域ＬＡ、ＬＢ、・・、ＬＥ、およびＲＡ、ＲＢ、・・、ＲＥに分割して、各分割領域をＹ軸方向に所定量（クロスハッチングで示す）だけ下方（Ｙ軸負方向）へシフトさせる。
画像認識エリア２０Ｌの左部分では白線Ｋ１の湾曲の度合い、すなわち変化が小さく、右部分では変化が大きいので、分割領域のＸ軸方向の幅は図７に示すように左方のＬＡから右方のＬＥへ順次狭くなるように設定する。これにより、シフト後の白線領域のＹ軸方向の分布が拡がるのが防止される。
また、画像認識エリア２０Ｒでは、逆に右部分では白線Ｋ３の湾曲の変化が小さく、左部分では変化が大きいので、分割領域のＸ軸方向の幅は右方のＲＡから左方のＲＥへ順次狭くなるように設定する。
これにより、輝度値の累積値に、図５の（ｂ）に示したのと同じく、白線Ｋ１やＫ３と実質同一の一定幅をもったピークが得られる。図８はその結果を例示する概念図で、（ａ）は画像認識エリア２０Ｌ、（ｂ）は画像認識エリア２０Ｒにおける各ピーク形状を示している。
【００１８】
図４のフローチャートに戻って、ステップ１０２では、上記シフト補正した画像データから、画像認識エリア２０Ｌ、２０Ｒ内でＸ軸に平行な各水平ラインごとの画素の輝度値の累積値を求めて、再びＲＡＭ１２に格納する。
このようにして画像データから求めた累積値の具体例を拡大してグラフに示すと、図９のようになる。（ａ）は左半部における画像認識エリア２０Ｌのグラフ、（ｂ）は右半部における画像認識エリア２０Ｒのグラフである。各グラフにおいて横軸が輝度値の累積値を示す。縦軸は画像認識エリアのＹ軸である。
【００１９】
ステップ１０３では、白線検知部１３はまず左側の画像認識エリア２０Ｌについて、Ｙ軸において最も下の水平ラインから順次上方へ水平ラインごとの画素の輝度値の累積値をＲＡＭ１２から呼び出しながら、所定値以上の累積値のピークＰを検出する。ここでは複数のピークが検出され得る。
ステップ１０４において、ピークが検出されたかをチェックして、検出されていればステップ１０５に進み、１つのピークも検出されなければステップ１０７へ進む。
【００２０】
ステップ１０５では、白線検知部１３において、各ピークＰについて、累積値のグラフがピーク値ｘｐに比例係数（例えば０．８）を乗じた判定値Ｎｘの垂直ラインを横切る点Ｓ１、Ｓ２を求め、そのピーク位置の水平ラインを上下に挟む２つの点Ｓ１、Ｓ２間の距離を線幅Ｄとして水平に延びる領域を白線候補ＨＬとして抽出する。
判定値Ｎｘを求める比例係数は多方向撮像カメラ２の特性によるから、撮像した画像に基づいて実際の白線の線幅に対応する線幅が得られる値を求めてあらかじめ設定しておく。
線幅Ｄは点Ｓ１、Ｓ２のＹ値（ｙ１、ｙ２）の差で求められる。なお、図９ではピークＰが１つの場合を示している。
【００２１】
ステップ１０６では、すべての白線候補ＨＬの線幅Ｄ（＝ｙ１−ｙ２）をあらかじめ設定した基準幅と比較して、基準幅に近い、すなわち基準幅との差が最も小さい白線候補を白線と決定してステップ１０７へ進む。基準幅との差が同じ白線候補があった場合はピーク値ｘｐの大きい方、すなわちより明るい方の白線候補を選択して白線とする。
基準幅は、白線候補ＨＬの高さ（線幅Ｄの中心のＹ値）に対応させてあらかじめ設定され、白線候補の位置が低い（自車両に近い）ときは大きく、白線候補の位置が高い（自車両から遠い）ときは小さくなっている。
【００２２】
ステップ１０７〜１１０はステップ１０３〜１０６と同様であって、右側の画像認識エリア２０Ｒについて白線候補ＨＲを抽出し、各白線候補の線幅Ｄを基準幅と比較して、基準幅との差が最も小さい白線候補を白線として、その後ステップ１１２へ進む。
なお、ステップ１０８のチェックで所定値以上のピーク値をもつピークがないときはステップ１１１に進み、左側の画像認識エリア２０Ｌでピークが検出されているか、すなわちその結果としてステップ１０４〜１０６を通して白線が検出されているかをチェックする。そして、左右いずれの画像認識エリアでもピークが検出されていないときは、今回のフローを終了する。左側の画像認識エリアでピークが検出されているときはステップ１１２へ進む。
【００２３】
少なくとも左右いずれかの画像認識エリアで白線が検出されると、ステップ１１２において、車線逸脱判定部１４が車速センサ４から車速を読み込む。
続いて、ステップ１１３において車線逸脱判定の基準値を算出し、ステップ１１４において、白線検知部１３で検出された白線の自車両に対する位置関係から基準値を参照して、車線逸脱のおそれがあるかどうかを判定する。
すなわち、白線のＹ軸上の高さが基準値以下になると当該白線に近づき過ぎており、車線を逸脱するおそれがあるものとする。ここで、ステップ１１３で算出される基準値は車速が高いほど大きく設定され、高速になるほど車線逸脱のおそれが厳しく判定される。
【００２４】
ステップ１１４で車線逸脱判定部１４が車線逸脱のおそれがあると判定すると、ステップ１１５へ進んで、全体制御部１５がブザー６を駆動させるとともにインジケータ７をグリーンからレッドに点灯色を切り換えて警報し、１フレームの画像についての処理を終了する。
なお、とくにドライバが意図して白線の外へ車両を移動させることによるものと考えられる所定値以下の低車速での車線逸脱の場合には、全体制御部１５は警報を出力させないようにすることもできる。
ステップ１１４の判定において車線逸脱のおそれがない場合はステップ１１５をスキップして終了する。
以上の処理がＲＡＭ１２に格納されるフレーム単位の画像データまたは所定間隔のフレームごとの画像データについて繰り返される。
【００２５】
以上の処理によれば、まず、ステップ１００〜１０２で画像認識エリアの水平ラインごとの画素の輝度値の累積値を求め、この累積値のピークＰを基にステップ１０３〜１０６で左側の画像認識エリア２０Ｌの白線を求め、ステップ１０７〜１１０で右側の画像認識エリア２０Ｒの白線を求める。
そして、ステップ１１２、１１３において車速に基づく基準値を求めたうえ、ステップ１１４、１１５において車線逸脱の判定を行い、車線逸脱のおそれがあるときはブザー６やインジケータ７で警報がなされる。
【００２６】
なお、ステップ１０４、１０８で所定値以上の累積値を示すピークが左右いずれの画像認識エリアにおいても検出されないときは、白線が検出されないので白線を参照する車線逸脱判定は行えないから、ステップ１１１を経て今回のフレームの画像データに対する処理を終了して、次のフレームを待つこととなる。
【００２７】
本実施の形態では、多方向撮像カメラ２が発明におけるカメラに相当する。
また、図４のフローチャートにおけるステップ１００〜１０２が輝度値累積手段に、ステップ１０３、１０４および１０７、１０８がピーク検出手段に、ステップ１０５、１０９が白線候補抽出手段に、そしてステップ１０６、１１０が線幅比較手段を構成している。そしてとくにステップ１０１がシフト補正手段に相当する。
【００２８】
実施の形態は以上のように構成され、多方向撮像カメラ２を車体３０前端の幅方向中央位置に設置して、車体の前後軸Ｚに対して左右方向をその水平方向の撮像視野とし、左右それぞれ車体幅Ｂの内側から車体幅の外側にわたる範囲を垂直方向の撮像視野とし、白線検知部１３では左側および右側それぞれの画像において水平ラインごとの画素の輝度値の累積値を求め、垂直方向に累積値のピークＰを検出し、ピークＰの水平ラインを含んでピーク値に基づいて算出される線幅Ｄで水平に延びる領域を白線候補ＨＬ、ＨＲとして抽出し、基準幅との差が最も小さい線幅Ｄをもつ白線候補を白線と決定するものとしたので、輝度値を積算してその累積値のピーク位置を求めるだけで白線の位置を検出でき、画像処理回路が簡単で済む。
【００２９】
そしてとくに、白線検知部１３で輝度値の累積値を求めるに際して、垂直ラインごとの画素を画像上の白線の湾曲度合いを吸収する方向へ水平方向の位置に応じて垂直にシフトさせることにより、撮像された白線が湾曲して映っていても画像上において直線状に補正されるから、累積値のピーク部分の幅が変化したり、ピーク値が低くなったりすることがなく、高精度に白線に対応するピークを抽出することができる。
さらに、一般の画像処理に用いられる回路やメモリでの積算処理は垂直方向よりも水平方向に行うほうが処理が速いので、画像処理回路が簡単で済むことも相俟って、画像処理時間が顕著に短縮される。
【００３０】
また、多方向撮像カメラ２の撮像視野を車体３０直近の左右の路面としているので、車両進行方向を主な撮像視野とする従来のものと異なり、雨天時などの路面の反射や対向車のヘッドライトからの照射による影響を受けにくく、白線の検出精度が高い。
さらにまた、撮像視野を車体直近の左右の路面とする多方向撮像カメラ２は、狭い路地や駐車場から交差する道路へ出る際の状況を確認する支援システムに多く使用されているので、支援システムを搭載した車両では、当該システムの多方向撮像カメラを共用することにより、新たなカメラの追加が不要となる。
【００３１】
また、白線検知部１３で輝度値の累積値を求めるに際しては、多方向撮像カメラ２からの画像のうち車体に最も近い白線を領域内に含む限定された画像認識エリアＧＬ、ＧＲに絞って累積値を求めるので、処理時間が短かく、かつ自車両が走行中の車線の白線が確実に検出される。
白線候補の線幅Ｄは、ピーク値にあらかじめ定めた比例係数０．８を乗じた判定値Ｎｘの累積値をもつ水平ライン間の距離として求めるので算出が簡単である。
そして、線幅Ｄの比較対象とする基準幅は、画像内における白線候補の高さに対応させて設定されるので、複数の白線候補が抽出された場合でも精度良く識別して白線を決定することができる。
【００３２】
さらに、車線逸脱判定部１４では、白線検知部１３で検出された白線の画像認識エリアにおける垂直方向位置と所定の基準値との比較に基づいて、車線逸脱のおそれの有無を判定し、車線逸脱のおそれがあると判定されたときは、全体制御部１５がブザー６やインジケータ７を駆動して警報を行うので、ドライバに車線逸脱の可能性を注意喚起できる。
また、車線逸脱判定における所定の基準値は車速が高いほど画像認識エリア２０Ｌ、２０Ｒにおける垂直方向の高い位置に設定され、検出された白線の位置が基準値より低くなると車線逸脱のおそれがあると判定するので、高速になるほど早めに警報が発せられ、安定して車線内走行が維持できる。
【００３３】
なお、実施の形態では、多方向撮像カメラ２からの映像信号をＡ／Ｄ変換した画像データをＲＡＭ１２に格納し、白線検知部１３でＲＡＭ１２から読み出した画像データをＸ軸位置に対応させてＹ軸方向にシフト補正するものとしたが、画像における白線の湾曲度合いを吸収する上記シフト補正のタイミングはこれに限定されず、例えば、多方向撮像カメラ２からＡ／Ｄ変換してＲＡＭ１２に格納する際に、その画像データをシフト補正してから格納するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】多方向撮像カメラの撮像視野を示す説明図である。
【図３】多方向撮像カメラによる撮像画像例を示す図である。
【図４】制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】直線状の白線画像に対応するピークの現出状態を示す説明図である。
【図６】湾曲の白線画像に対応するピークの現出状態を示す説明図である。
【図７】画像データのシフト補正の要領を示す説明図である。
【図８】シフト補正の効果を示す概念図である。
【図９】画像認識エリアにおける水平ラインごとの輝度値の累積値を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１ 車線逸脱警報装置
２ 多方向撮像カメラ
３ 起動スイッチ
４ 車速センサ
５ モニタ
６ ブザー
７ インジケータ
１０ コントロールユニット
１１ ビデオプロセッサ
１２ ＲＡＭ
１３ 白線検知部
１４ 車線逸脱判定部
１５ 全体制御部
２０Ｌ、２０Ｒ 画像認識エリア
Ｄ 線幅
ＧＬ 左画像
ＧＲ 右画像
ＨＬ、ＨＲ 白線候補
Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３ 白線
Ｐ ピーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラで走行車線を撮像した画像に基づいて車線を区画する白線を検出する白線検出装置であって、
前記カメラは、車体の前後方向一端の幅方向中央位置に設置され、車体の前後軸に対して左右方向をその水平方向の撮像視野とし、左右それぞれ車体幅の内側から車体幅の外側にわたる範囲を垂直方向の撮像視野として、左側および右側の画像を出力し、
前記画像のそれぞれにおいて、水平ラインごとの画素の輝度値の累積値を求める輝度値累積手段と、
前記画像の垂直方向に前記累積値のピークを検出するピーク検出手段と、
前記ピークの水平ラインを含み、ピーク値に基づいて算出される線幅で水平に延びる領域を白線候補として抽出する白線候補抽出手段と、
前記画像のそれぞれにおいて線幅とあらかじめ設定された基準幅とを比較して差が最も小さい線幅の白線候補を白線とする線幅比較手段とを有し、
前記輝度値累積手段は、前記画像のそれぞれにおいて垂直ラインごとの画素を画像上の白線の湾曲度合いを吸収する方向へ水平方向の位置に応じて垂直にシフトさせるシフト補正手段を含むことを特徴とする白線検出装置。
【請求項２】
前記カメラは、車体の前端に、その水平方向の撮像視野が車体の前後軸に対して直角方向から前方側への所定角度範囲となるように設置されていることを特徴とする請求項１記載の白線検出装置。
【請求項３】
前記輝度値累積手段は、前記画像のそれぞれにおける車体に最も近い白線を領域内に含む限定された画像認識エリアについて、前記累積値を求めることを特徴とする請求項１または２記載の白線検出装置。
【請求項４】
前記シフト補正手段は、前記画像認識エリアをそれぞれ水平方向に複数の分割領域に分割し、該分割領域単位でその画素を予め設定した量だけ垂直にシフトさせるものであることを特徴とする請求項３記載の白線検出装置。
【請求項５】
前記分割領域の水平方向の幅は、前記水平方向の撮像視野においてカメラの光軸から離れるほど狭く設定されることを特徴とする請求項４記載の白線検出装置。
【請求項６】
カメラで走行車線を撮像した画像に基づいて車線を区画する白線を検出する白線検出方法であって、
カメラを車体の前後方向一端の幅方向中央位置に設置して、車体の前後軸に対して左右直角方向を含む範囲を水平方向の撮像視野、左右それぞれ車体幅の内側から車体幅の外側にわたる範囲を垂直方向の撮像視野として撮像し、
カメラからの左側および右側の画像において、垂直ラインごとの画素を画像上の白線の湾曲度合いを吸収する方向へ水平方向の位置に応じて垂直にシフトさせ、
その後、水平ラインごとの画素の輝度値の累積値を求め、
画像の垂直方向に累積値のピークを検出し、
該ピークの水平ラインを含んでピーク値に基づいて算出される線幅で水平に延びる領域を白線候補として抽出し、
画像のそれぞれにおいて線幅とあらかじめ設定された基準幅とを比較して差が最も小さい線幅の白線候補を白線と決定することを特徴とする白線検出方法。
【請求項１】
カメラで走行車線を撮像した画像に基づいて車線を区画する白線を検出する白線検出装置であって、
前記カメラは、車体の前後方向一端の幅方向中央位置に設置され、車体の前後軸に対して左右方向をその水平方向の撮像視野とし、左右それぞれ車体幅の内側から車体幅の外側にわたる範囲を垂直方向の撮像視野として、左側および右側の画像を出力し、
前記画像のそれぞれにおいて、水平ラインごとの画素の輝度値の累積値を求める輝度値累積手段と、
前記画像の垂直方向に前記累積値のピークを検出するピーク検出手段と、
前記ピークの水平ラインを含み、ピーク値に基づいて算出される線幅で水平に延びる領域を白線候補として抽出する白線候補抽出手段と、
前記画像のそれぞれにおいて線幅とあらかじめ設定された基準幅とを比較して差が最も小さい線幅の白線候補を白線とする線幅比較手段とを有し、
前記輝度値累積手段は、前記画像のそれぞれにおいて垂直ラインごとの画素を画像上の白線の湾曲度合いを吸収する方向へ水平方向の位置に応じて垂直にシフトさせるシフト補正手段を含むことを特徴とする白線検出装置。
【請求項２】
前記カメラは、車体の前端に、その水平方向の撮像視野が車体の前後軸に対して直角方向から前方側への所定角度範囲となるように設置されていることを特徴とする請求項１記載の白線検出装置。
【請求項３】
前記輝度値累積手段は、前記画像のそれぞれにおける車体に最も近い白線を領域内に含む限定された画像認識エリアについて、前記累積値を求めることを特徴とする請求項１または２記載の白線検出装置。
【請求項４】
前記シフト補正手段は、前記画像認識エリアをそれぞれ水平方向に複数の分割領域に分割し、該分割領域単位でその画素を予め設定した量だけ垂直にシフトさせるものであることを特徴とする請求項３記載の白線検出装置。
【請求項５】
前記分割領域の水平方向の幅は、前記水平方向の撮像視野においてカメラの光軸から離れるほど狭く設定されることを特徴とする請求項４記載の白線検出装置。
【請求項６】
カメラで走行車線を撮像した画像に基づいて車線を区画する白線を検出する白線検出方法であって、
カメラを車体の前後方向一端の幅方向中央位置に設置して、車体の前後軸に対して左右直角方向を含む範囲を水平方向の撮像視野、左右それぞれ車体幅の内側から車体幅の外側にわたる範囲を垂直方向の撮像視野として撮像し、
カメラからの左側および右側の画像において、垂直ラインごとの画素を画像上の白線の湾曲度合いを吸収する方向へ水平方向の位置に応じて垂直にシフトさせ、
その後、水平ラインごとの画素の輝度値の累積値を求め、
画像の垂直方向に累積値のピークを検出し、
該ピークの水平ラインを含んでピーク値に基づいて算出される線幅で水平に延びる領域を白線候補として抽出し、
画像のそれぞれにおいて線幅とあらかじめ設定された基準幅とを比較して差が最も小さい線幅の白線候補を白線と決定することを特徴とする白線検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２４１６０６（Ｐ２００７−２４１６０６Ａ）
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６２３８４（Ｐ２００６−６２３８４）
【出願日】平成１８年３月８日（２００６．３．８）
【出願人】（３９０００１２３６）ナイルス株式会社 (136)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月８日（２００６．３．８）
【出願人】（３９０００１２３６）ナイルス株式会社 (136)
【Ｆターム（参考）】
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