駐車支援装置
【課題】撮影画像に含まれる駐車枠を高精度に検出することができる技術を提供する。
【解決手段】算出手段による投票数の和が最も大きなθの組における複数の点（図４中の△、○で示される点）について、ρθ空間のρにより表される距離ｌが各仕切線ＳＬ間の距離と同一を示す点の組が駐車枠Ｐとして検出手段により検出されることで、上方視画像に含まれる所定以上の長さを有する直線を示すエッジのうち、駐車枠を形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬとは異なる直線を示すエッジを形成する各画素について、前記θの組と異なるθ座標上の点（図４中の×で示される点）に投票が行われることにより検出される直線が、駐車枠であると誤って検出されることが防止されるので、撮影画像に含まれる駐車枠を高精度に検出することができる。
【解決手段】算出手段による投票数の和が最も大きなθの組における複数の点（図４中の△、○で示される点）について、ρθ空間のρにより表される距離ｌが各仕切線ＳＬ間の距離と同一を示す点の組が駐車枠Ｐとして検出手段により検出されることで、上方視画像に含まれる所定以上の長さを有する直線を示すエッジのうち、駐車枠を形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬとは異なる直線を示すエッジを形成する各画素について、前記θの組と異なるθ座標上の点（図４中の×で示される点）に投票が行われることにより検出される直線が、駐車枠であると誤って検出されることが防止されるので、撮影画像に含まれる駐車枠を高精度に検出することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、路面に描かれた少なくとも１本の直線と、該直線に交差して路面に描かれた複数の仕切線とにより形成される駐車枠への自車両の駐車を支援する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載カメラにより撮影された撮影画像に、例えばＳｏｂｅｌフィルタによる微分処理を施すことで撮影画像に含まれるエッジを検出し、検出されたエッジから駐車枠を形成する白線をハフ変換により検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。一般的なハフ変換においては、撮影画像に含まれる直線を、任意に設定した原点から直線までの法線の長さρおよび角度θを用いて、
ρ＝ｘ・ｃｏｓθ＋ｙ・ｓｉｎθ（ｘ，ｙ：直線を形成する画素の座標） …式（１）
と表したときに、ρθ空間における座標（ρ，θ）により表される各点は、それぞれ撮影画像に含まれる直線を示すものとなる。
【０００３】
そして、ハフ変換では、撮影画像に含まれるエッジを形成する各画素について、各画素を通る任意の直線を式（１）で表したときに、各直線ごとにそれぞれの（ρ，θ）で表されるρθ空間の座標に対して投票が行われる。例えば、０°≦θ＜１８０°の範囲で１°ずつθを変動させれば、各θに対してρが一意に定まり、各画素ごとに式（１）で表される直線が１８０本存在するため、各画素ごとに１８０回のρθ空間への投票が行われる。
【０００４】
このとき、式（１）で表される直線が、撮影画像に含まれる直線を示すエッジを表す直線であれば、この直線は当該エッジを形成する全ての画素を通る直線であるため、ρθ空間においてこの直線を示す点（座標）に対しては当該エッジを形成する全ての画素からハフ変換による投票が行われるので、ρθ空間においてこの直線を示す点への投票数は他の点への投票数よりも多くなる。したがって、撮影画像に含まれる直線を示すエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票が行われた結果、所定数以上の投票が行われたρθ空間における点が示す直線を、撮影画像に含まれる所定以上の長さを有する直線を示すエッジ、すなわち、撮影画像に含まれる所定数以上の画素により形成されたエッジを表す直線と認識することができる。
【０００５】
したがって、駐車枠を形成する白線のうち、駐車車両の両側の仕切線は規定の間隔（約２．５ｍ）で路面に描かれているため、撮影画像に微分処理を施すことにより得られたエッジ画像からハフ変換により所定以上の長さを有する直線（白線）を検出し、検出された直線のうち、前記規定の間隔を有する２本の直線を、駐車枠を形成する仕切線として検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１６１１９３号公報（段落［００３２］、図３，６など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、一般的に、ハフ変換により撮影画像に含まれる直線を検出する際には、ρθ空間の各点に対する投票数について所定の閾値を設けることにより、所定数以上の投票が行われた直線、すなわち、所定以上の長さを有する直線が検出される。したがって、ρθ空間の各点への投票数の閾値が、例えば駐車枠を形成する仕切線とほぼ同じ長さに相当する値に設定されていると、撮影画像に含まれる仕切線の一部が駐車車両などにより隠れて仕切線の長さが短くなっているときには、仕切線を示すエッジを形成する画素の数が少なくなるため、仕切線を示すエッジに対応するρθ空間の点に対する投票数が減って閾値に達しない場合があり、仕切線を検出できないおそれがある。
【０００８】
また、ρθ空間の各点への投票数の閾値を小さくすれば、撮影画像に含まれる短いエッジ（直線）を検出することができるため、撮影画像に含まれる仕切線の一部が駐車車両などにより隠れて仕切線の長さが短くなっている場合であっても、短くなった仕切線をハフ変換により検出することができる。しかしながら、ρθ空間への投票数の閾値を小さくすると、撮影画像に含まれる短い直線が全て検出されるため、撮影画像に含まれる駐車枠とは異なる短い直線を示すエッジが全て検出されて、所謂、ノイズ成分が大きくなり、撮影画像に含まれる駐車枠を検出することが困難となる。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、撮影画像に含まれる駐車枠を高精度に検出することができる技術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】
【００１０】
上記した目的を達成するために、本発明者は種々の検討を繰返した結果、一般的な駐車場では、路面に描かれた少なくとも１本の直線と、該直線に所定の角度を成すように交差して路面に描かれた複数の仕切線とにより駐車枠が形成されており、駐車場を撮影した撮影画像には駐車枠を形成する直線および仕切線を示すエッジが最も多く含まれることに着目して本発明を完成した。
【００１１】
本発明の駐車支援装置は、路面に描かれた少なくとも１本の直線と、該直線に交差して路面に描かれた複数の仕切線とにより形成される駐車枠への自車両の駐車を支援する駐車支援装置において、前記自車両に搭載されて自車両周辺を撮影する撮影手段と、前記撮影手段による撮影画像を上方視画像に射影変換する射影変換手段と、前記上方視画像に含まれるエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票を行うハフ変換手段と、前記ハフ変換手段により所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点を抽出し、抽出した前記複数の点それぞれへの投票数について、前記直線および前記仕切線が成す角度と同じ角度だけずれているθの組ごとに投票数の和を算出する算出手段と、前記算出手段による前記投票数の和が最も大きな前記θの組における前記複数の点について、ρθ空間のρにより表される距離が前記各仕切線間の距離と同一を示す点の組を前記駐車枠として検出する検出手段とを備えることを特徴としている（請求項１）。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、路面に描かれた少なくとも１本の直線と、該直線に交差して路面に描かれた複数の仕切線とにより駐車枠が形成されているが、自車両に搭載されて自車両周辺を撮影する撮影手段により駐車場が撮影された場合に、撮影画像には駐車枠を形成する直線および仕切線が最も多く含まれる。そして、撮影画像が射影変換手段により上方視画像に射影変換されることにより、上方視画像に含まれる前記直線および仕切線を示すエッジが、前記直線および仕切線が実際に成す角度と同じ角度を成して交差した状態となる。
【００１３】
そして、上方視画像に含まれるエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票がハフ変換手段により行われると、ρθ空間において、駐車枠を形成する直線を示すエッジを表す点のθおよび駐車枠を形成する仕切線を示すエッジを表す点のθの両θ座標上に最も多くの投票が行われ、両θは、前記直線および仕切線が成す角度と同じ角度だけずれている。
【００１４】
そのため、ハフ変換手段により所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点、すなわち、上方視画像に含まれる所定以上の長さを有する直線を示すエッジを形成する各画素についての投票が行われることによるρθ空間における複数の点が抽出され、抽出された複数の点それぞれへの投票数について、駐車枠を形成する直線および仕切線が成す角度と同じ角度だけずれているθの組ごとに投票数の和が算出手段により算出されると、算出手段による投票数の和が最も大きなθの組における複数の点それぞれが、駐車枠を形成する直線および仕切線を示すエッジを表す直線を示すものであると推定することができる。
【００１５】
したがって、算出手段による投票数の和が最も大きなθの組における複数の点について、ρθ空間のρにより表される距離が各仕切線間の距離と同一を示す点の組が駐車枠として検出手段により検出されることで、上方視画像に含まれる所定以上の長さを有する直線を示すエッジのうち、駐車枠を形成する直線および仕切線とは異なる直線を示すエッジを形成する各画素について前記θの組と異なるθに投票が行われることにより検出される直線が、駐車枠であると誤って検出されることが防止されるので、撮影画像に含まれる駐車枠を高精度に検出することができる。
【００１６】
また、ハフ変換手段により投票が行われたρθ空間における複数の点のうち、駐車枠を形成する直線および仕切線の長さよりも短い直線を示すエッジを表す点を抽出して駐車枠の検出を行っても、算出手段による投票数の和が最も大きなθの組における複数の点は駐車枠を形成する直線および仕切線を示すエッジを表すものである蓋然性が非常に高く、これらの複数の点についてのみ駐車枠の検出が行われるため、例えば撮影画像に含まれる仕切線が部分的に駐車車両によって隠れて短くなっている場合であっても、当該仕切線を高精度に検出することができると共に、路面に描かれた駐車枠以外の路面標示や、ポールなどの固定物による短い直線を示すエッジを誤って駐車枠として検出するおそれが無い。
【００１７】
また、所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点のうち、算出手段による投票数の和が最も大きなθの組における複数の点についてのみ駐車枠の検出が行われて、前記θの組と異なるθ座標上の点については駐車枠の検出が行われないため、撮影画像に含まれる駐車枠を検出する処理時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態のブロック図である。
【図２】撮影画像の一例を示す図である。
【図３】図２の撮影画像が射影変換された上方視画像を示す図である。
【図４】図３の上方視画像に含まれるエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票が行われた例を示す図である。
【図５】図１の動作説明用のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００２０】
図１は本発明の駐車支援装置２の一実施形態のブロック図である。図２は車載カメラ３による撮影画像Ｆの一例を示す図である。図３は図２の撮影画像Ｆが射影変換された上方視画像ｔＦを示す図である。図４は図３の上方視画像ｔＦに含まれるエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票が行われた例を示す図である。図５は図１の動作説明用のフローチャートである。
【００２１】
１．構成
図１に示す駐車支援装置２は、路面Ｒに描かれた少なくとも１本の直線Ｌと、該直線Ｌに交差して路面Ｒに描かれた複数の仕切線ＳＬとにより形成される駐車枠Ｐへの自車両１の駐車を支援するものであって、車載カメラ３と、車載カメラ３の撮影画像Ｆや種々のデータを記憶する記憶手段４と、車載カメラ３の撮影画像Ｆを処理するマイクロコンピュータ構成のＥＣＵ６と、例えばインストルメントパネルなどに取付けられたＣＲＴ、液晶ディスプレイなどの走行モニタ７と、スピーカ８とを備えている。
【００２２】
車載カメラ３（本発明の「撮影手段」に相当）は、自車両１に搭載されて自車両１の周辺を撮影するものであって、この実施形態では自車両１の前方の撮影が可能なモノクロあるいはカラー撮影が可能なカメラから成り、連続的に時々刻々と撮影した撮影画像Ｆの信号を出力する（図２参照）。また、自車両１の前方の路面撮影を行なうため、車載カメラ３は、自車両１の車内の前方の上部位置に、上方から適当な角度で斜め下の路面をねらうように設けられている。
【００２３】
記憶手段４は、各種メモリやハードディスクドライブなどを備え、車載カメラ３から時々刻々と出力される撮影画像Ｆに対してＥＣＵ６により種々の処理を施す際に使用される各種データ、撮影画像Ｆに対してＥＣＵ６により種々の処理が施されることにより得られた各種データなどを格納する。
【００２４】
ＥＣＵ６は、例えば、駐車支援を実行するための操作スイッチ（図示省略）がドライバにより操作されたり、ナビゲーション装置において自車両１が設定された駐車場ＰＡに到着し、自車両１の速度が所定速度以下になったときなどに、予め設定された駐車支援のプログラムを実行することにより以下の各手段を備えている。
【００２５】
（１）取得手段６ａ
取得手段６ａは、車載カメラ３により時々刻々と撮影された撮影画像Ｆを取得する。例えば、図２に示すように、車載カメラ３により撮影された撮影画像Ｆには、路面Ｒに描かれた直線Ｌおよび仕切線ＳＬにより駐車枠Ｐが形成された駐車場ＰＡが撮影されており、取得手段６ａはこの撮影画像Ｆを取得する。なお、この実施形態の撮影画像Ｆは、例えば４８０本のライン画像により形成されており、各ライン画像は例えば６４０画素により形成されている。
【００２６】
（２）エッジ抽出手段６ｂ
エッジ抽出手段６ｂは、微分フィルタおよびエッジヒストグラムなどを利用した周知のエッジ検出処理により撮影画像Ｆに含まれる各被撮影物のエッジを抽出する。すなわち、撮影画像Ｆには、路面Ｒに描かれた直線Ｌおよび仕切線ＳＬ、駐車枠Ｐに駐車された車両Ｃ、駐車場ＰＡの路面Ｒに描かれた駐車枠Ｐ以外の路面標示（図示省略）、駐車場ＰＡに設けられたポール（図示省略）等の固定物などが被撮影物として含まれており、これらの被撮影物の輪郭を示すエッジや、車両Ｃに設けられた窓枠およびバンパの輪郭を示すエッジなどが抽出される。
【００２７】
（３）射影変換手段６ｃ
射影変換手段６ｃは、車載カメラ３により時々刻々と撮影された各時刻における撮影画像Ｆを、路面に仮想面を設定し、図３に示す上方視画像ｔＦに射影変換する。そして、車載カメラ３により時系列に撮影されて射影変換手段６ｃにより射影変換される各フレームの撮影画像Ｆに関する種々のデータは記憶手段４に記憶される。なお、この実施形態では、撮影画像Ｆに含まれるエッジがエッジ抽出手段６ｂにより抽出された撮影画像Ｆが射影変換手段６ｃにより射影変換される。また、車載カメラ３の撮影画像Ｆが路面に設定された仮想面に射影変換された上方視画像ｔＦでは、立体物の上端側が歪んだ画像となる。
【００２８】
また、駐車場ＰＡの路面Ｒには、直線Ｌと仕切線ＳＬとがほぼ直交して描かれて駐車枠Ｐが形成されているが、カメラ視点の撮影画像Ｆが射影変換手段６ｃにより上方視画像ｔＦに射影変換されることにより、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬは、実際に路面Ｒに描かれた状態と同じように上方視画像ｔＦ中で直交した状態となる。したがって、上方視画像ｔＦに含まれる直線Ｌおよび仕切線ＳＬの輪郭を示すエッジが成す角度は、直線Ｌおよび仕切線ＳＬが成す角度とほぼ同じ角度（約９０°）となる。
【００２９】
（４）ハフ変換手段６ｄ
ハフ変換手段６ｄは、図４に示すように、エッジ抽出手段６ｂにより抽出されて上方視画像ｔＦに含まれるエッジを形成する各画素について、ハフ変換によるρθ空間への投票を行う。また、上方視画像ｔＦ（撮影画像Ｆ）には駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬが最も多く含まれており、各直線Ｌおよび各仕切線ＳＬはそれぞれ平行に路面Ｒに描かれている。したがって、上方視画像ｔＦに含まれるエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票がハフ変換手段６ｄにより行われると、各直線Ｌを示すエッジを表すρθ空間における各点のθの値は同じ値となり、各仕切線ＳＬを示すエッジを表すρθ空間における各点のθの値は同じ値となるため、直線Ｌおよび仕切線ＳＬを示す各エッジについての投票が行われるρθ空間の両θ座標上に最も多くの投票が行われる。また、ρθ空間において直線Ｌおよび仕切線ＳＬを表す点の両θの値は、上方視画像ｔＦ中で直線Ｌおよび仕切線ＳＬが成す角に依存するものであり、上方視画像ｔＦ中で直線Ｌおよび仕切線ＳＬが成す角度と同じ角度（約９０°）だけずれたものとなる。
【００３０】
なお、図４では、ハフ変換手段６ｄにより所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点、すなわち、上方視画像ｔＦに含まれる所定以上の長さを有する直線を示すエッジを形成する各画素についての投票が行われることによるρθ空間における複数の点が抽出されて示されており、△は各直線Ｌを示すエッジによる投票結果を表し、○は各仕切線ＳＬを示すエッジによる投票結果を表し、×はその他の直線を示すエッジによる投票結果を表す。また、仕切線ＳＬは、駐車場ＰＡの路面Ｒにほぼ一定の間隔（約２．５ｍ）で描かれているため、ρθ空間において各仕切線ＳＬを表す点（同図中の○で示される点）は、ρにより表される距離ｌがほぼ一定となる。
【００３１】
また、ハフ変換手段６ｄによりρθ空間への投票が行われた後、ρθ空間の各点への投票数に閾値を設定し、投票数が設定された閾値以上であるρθ空間における点を抽出することで、上方視画像ｔＦに含まれる所定以上の長さを有する直線（エッジ）を抽出することができる。すなわち、閾値を大きくすれば（投票数大）、上方視画像ｔＦに含まれる比較的長い直線を抽出することができ、閾値を小さくすれば（投票数小）、上方視画像ｔＦに含まれる比較的短い直線を抽出することができる。この実施形態では、例えば、図２および図３中の点線で囲まれた部分に示すように、駐車車両Ｃの一部に隠れることで短くなった仕切線ＳＬを表すρθ空間の点を抽出するために、実際の仕切線ＳＬの長さよりも短い直線が抽出されるようにρθ空間への投票数の閾値が設定されている。
【００３２】
（５）算出手段６ｅ
算出手段６ｅは、ハフ変換手段６ｄにより所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点（図４中の△、○、×で示される点）を抽出し、抽出した複数の点それぞれへの投票数について、θについての投票数のヒストグラムを算出するとともに、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬが成す角度（約９０°）と同じ角度だけずれているθの組ごとに投票数の和を算出する。
【００３３】
このようにすると、上記したように、各直線Ｌを示すエッジおよび各仕切線ＳＬを示すエッジについての投票が行われるρθ空間の両θ座標上に最も多くの投票が行われると共に、両θは、直線Ｌおよび仕切線ＳＬが成す角度と同じ角度（約９０°）だけずれていることから、算出手段６ｅによる投票数の和が最も大きなθの組における複数の点それぞれが、駐車枠Ｐを形成する各直線Ｌおよび各仕切線ＳＬを示すエッジを表すものであると推定することができる。
【００３４】
（６）検出手段６ｆ
検出手段６ｆは、ハフ変換手段６ｄにより所定数以上の投票が行われることにより抽出されたρθ空間における複数の点のうち、算出手段６ｅによる投票数の和が最も大きなθの組における複数の点について（図４中の△、○で示される点）、ρθ空間のρにより表される距離ｌが各仕切線ＳＬ間の距離（約２．５ｍ）と同一を示す図４中の○で示される点の組を、駐車枠Ｐを形成する仕切線ＳＬとして検出する。そして、検出された駐車枠Ｐの撮影画像Ｆ内における撮影位置や、車載カメラ３の自車両１への取付状態などに基づいて、検出された駐車枠Ｐの自車両１に対する方向および自車両１からの距離などが検出される。
【００３５】
この実施形態では、上方視画像ｔＦに含まれる仕切線ＳＬよりも短い直線もρθ空間において抽出されるように投票数の閾値が設定されているため、ハフ変換手段６ｄにより所定数以上の投票が行われることにより抽出されたρθ空間における複数の点には、上方視画像ｔＦに含まれる所定以上の長さを有する直線を示すエッジであって、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬとは異なる直線を示すエッジを表すものも多数含まれている。
【００３６】
しかしながら、算出手段６ｅによる投票数の和が最も大きなθの組における複数の点であって、駐車枠Ｐを形成する各直線Ｌおよび各仕切線ＳＬを示すエッジを表すものであると推定することができる複数の点についてのみから検出手段６ｆによる駐車枠Ｐの検出が行われることで、上方視画像ｔＦに含まれる所定以上の長さを有する直線を示すエッジのうち、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬとは異なる直線を示すエッジが、駐車枠Ｐを形成する直線であると誤って検出されることが防止される。なお、上方視画像ｔＦ中で所定以上の長さを有する直線であって、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬとは異なる直線を示すエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票が行われると、図４中に×で示すように、上記θの組と異なるθ座標上の各点に所定数以上の投票が行われる。
【００３７】
なお、この実施形態では、算出手段６ｅによる投票数の算出が行われる際に、所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点を抽出するときの投票数の閾値と、検出手段６ｆによる駐車枠Ｐの検出が行われる際に、所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点を抽出するときの投票数の閾値とが同じに設定されているが、例えば、検出手段６ｆによる駐車枠Ｐの検出が行われる際の投票数の閾値を大きくすることにより、上方視画像ｔＦに含まれる直線のうち、より長い直線を抽出して駐車枠Ｐの検出が行われるようにしてもよい。すなわち、算出手段６ｅによる投票数の算出および検出手段６ｆによる駐車枠Ｐの検出が行われる際の、所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点を抽出するときの投票数の閾値は、実験を繰り返すことにより得られた最適な値にそれぞれ適宜設定することができる。
【００３８】
（７）報知手段６ｇ
報知手段６ｇは、検出手段６ｆにより検出された駐車枠Ｐを形成する仕切線ＳＬを走行モニタ７に表示したり、スピーカ８から、検出手段６ｆにより検出された駐車枠Ｐの位置を示す音声メッセージを発生したり、自車両１の駐車枠Ｐに対する方向を示す音声メッセージを発生したりして、駐車枠Ｐの存在をドライバに報知する。これらの視覚的または聴覚的なドライバに対する報知により、ドライバの駐車支援を行う。
【００３９】
（８）駐車手段６ｈ
駐車手段６ｈは、例えば、自車両１を駐車枠Ｐ内に自動駐車するための操作スイッチ（図示省略）がドライバにより操作されると、検出手段６ｆにより検出された駐車枠Ｐの自車両１に対する方向および自車両１からの距離などに基づいて、自車両１のハンドルおよびアクセルを自動操縦することにより、自車両１を検出された駐車枠Ｐ内に自動駐車する。
【００４０】
２．動作
次に、上記したように構成された駐車支援装置２の動作について図５を参照して説明する。図５に示す処理は、駐車支援を実行するための操作スイッチ（図示省略）がドライバにより操作されたり、自車両１が登録された駐車場に到着したときなどに実行される処理であって、まず、路面Ｒに直線Ｌおよび仕切線ＳＬにより駐車枠Ｐが形成された駐車場ＰＡが撮影された撮影画像Ｆが取得手段６ａにより取得され（ステップＳ１）、撮影画像Ｆに含まれる各被撮影物のエッジがエッジ抽出手段６ｂにより抽出されて（ステップＳ２）、エッジが抽出された撮影画像Ｆが上方視画像ｔＦに射影変換手段６ｃにより射影変換される（ステップＳ３）。
【００４１】
そして、上方視画像ｔＦに含まれるエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票がハフ変換手段６ｄにより行われ（ステップＳ４）、算出手段６ｅにより、ハフ変換手段６ｄにより所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点（図４中の△、○、×で示される点）が抽出されて、抽出された複数の点それぞれへの投票数について、θについての投票数のヒストグラムが算出されると共に（ステップ５）、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬが成す角度（約９０°）と同じ角度だけずれているθの組ごとに投票数の和が算出される（ステップＳ６）。
【００４２】
続いて、検出手段６ｆにより、算出手段６ｅによる投票数の和が最も大きなθの組における複数の点（図４中の△、○で示される点）から駐車枠Ｐを形成する仕切線ＳＬの候補となる一の点が選択され（ステップＳ７）、選択された点との距離ｌが各仕切線ＳＬ間の距離と同一を示す点が存在しなければ、再度、算出手段６ｅによる投票数の和が最も大きなθの組におけるρθ空間の複数の点のうち、未選択の一の点が選択される（ステップＳ８でＮＯ）。
【００４３】
一方、検出手段６ｆにより選択された点との距離ｌが各仕切線ＳＬ間の距離と同一を示す点が存在すれば（ステップＳ８でＹＥＳ）、これらの点の組により示される直線が駐車枠Ｐを形成する仕切線ＳＬとして検出手段６ｆにより検出され（ステップＳ９）、検出された駐車枠Ｐが報知手段６ｇにより走行モニタ７に表示される（ステップＳ１０）。次に、検出手段６ｆにより未選択のρθ空間における点が存在すれば（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ７〜ステップＳ１１の処理が、検出手段６ｆにより選択可能なρθ空間における点が存在しなくなるまで繰り返し実行される（ステップＳ１１でＮＯ）。
【００４４】
以上のように、この実施形態によれば、算出手段６ｅによる投票数の和が最も大きなθの組における複数の点（図４中の△、○で示される点）について、ρθ空間のρにより表される距離ｌが各仕切線ＳＬ間の距離と同一を示す点の組が駐車枠Ｐとして検出手段６ｆにより検出されることで、上方視画像ｔＦに含まれる所定以上の長さを有する直線を示すエッジのうち、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬとは異なる直線を示すエッジを形成する各画素について、前記θの組と異なるθ座標上の点（図４中の×で示される点）に投票が行われることにより検出される直線が、駐車枠Ｐであると誤って検出されることが防止されるので、撮影画像Ｆに含まれる駐車枠Ｐを高精度に検出することができる。
【００４５】
また、ハフ変換手段６ｄにより投票が行われたρθ空間における複数の点のうち、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬの長さよりも短い直線を示すエッジを表す点を抽出して駐車枠Ｐの検出を行っても、算出手段６ｅによる投票数の和が最も大きなθの組における複数の点は駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬを示すエッジを表すものである蓋然性が非常に高く、これらの複数の点についてのみ駐車枠Ｐの検出が行われるため、例えば撮影画像Ｆに含まれる仕切線ＳＬが部分的に駐車車両によって隠れて短くなっている場合であっても、当該仕切線ＳＬを高精度に検出することができると共に、路面Ｒに描かれた駐車枠Ｐ以外の路面標示や、ポールなどの固定物による短い直線を示すエッジを誤って駐車枠Ｐとして検出するおそれが無い。
【００４６】
また、所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点のうち、算出手段６ｅによる投票数の和が最も大きなθの組における複数の点についてのみ駐車枠Ｐの検出が行われて、投票数の和が最も大きなθの組と異なるθ座標上の点については駐車枠Ｐの検出が行われないため、撮影画像Ｆに含まれる駐車枠Ｐを検出する処理時間の短縮を図ることができる。
【００４７】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、例えば、車載カメラ３を、後方を撮影可能に自車両１の後部に取付けてもよい。このように構成したときには、ドライバによりバックギアにシフトチェンジされたときに上記した駐車支援を実行するようにするとよい。
【００４８】
また、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬが成す角度は約９０°に限られるものではなく、当該角度が約９０°でない場合には、算出手段６ｅは、投票数の和を算出するθの組を、直線Ｌおよび仕切線ＳＬが成す角度に基づいて上記した実施形態によるθの組とは異なるθの組を選択すればよい。
【００４９】
また、駐車枠Ｐを形成する仕切線ＳＬの間隔は約２．５ｍに限られるものではなく、当該間隔が２．５ｍでない場合には、検出手段６ｆは、仕切線ＳＬを検出するときのρθ空間のρにより表される距離ｌを各仕切線ＳＬ間の距離に応じて設定すればよい。
【００５０】
また、検出手段６ｆは、ρθ空間のρにより表される距離ｌが各仕切線ＳＬ間の距離と同一を示す点の組を駐車枠Ｐとして検出する際に、投票数の和が最も大きなθの組それぞれのθを中心とする所定の角度幅△θで表される角度（（θ−△θ）〜（θ＋△θ）内に存在する複数の点について、駐車枠Ｐの検出を行うようにしてもよい。
【００５１】
また、本発明は種々の車両の駐車支援に適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 自車両
２ 駐車支援装置
３ 車載カメラ（撮影手段）
６ｃ 射影変換手段
６ｄ ハフ変換手段
６ｅ 算出手段
６ｆ 検出手段
Ｆ 撮影画像
Ｌ 直線
Ｐ 駐車枠
Ｒ 路面
ＳＬ 仕切線
ｔＦ 上方視画像
ｌ ρにより表される距離
【技術分野】
【０００１】
この発明は、路面に描かれた少なくとも１本の直線と、該直線に交差して路面に描かれた複数の仕切線とにより形成される駐車枠への自車両の駐車を支援する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載カメラにより撮影された撮影画像に、例えばＳｏｂｅｌフィルタによる微分処理を施すことで撮影画像に含まれるエッジを検出し、検出されたエッジから駐車枠を形成する白線をハフ変換により検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。一般的なハフ変換においては、撮影画像に含まれる直線を、任意に設定した原点から直線までの法線の長さρおよび角度θを用いて、
ρ＝ｘ・ｃｏｓθ＋ｙ・ｓｉｎθ（ｘ，ｙ：直線を形成する画素の座標） …式（１）
と表したときに、ρθ空間における座標（ρ，θ）により表される各点は、それぞれ撮影画像に含まれる直線を示すものとなる。
【０００３】
そして、ハフ変換では、撮影画像に含まれるエッジを形成する各画素について、各画素を通る任意の直線を式（１）で表したときに、各直線ごとにそれぞれの（ρ，θ）で表されるρθ空間の座標に対して投票が行われる。例えば、０°≦θ＜１８０°の範囲で１°ずつθを変動させれば、各θに対してρが一意に定まり、各画素ごとに式（１）で表される直線が１８０本存在するため、各画素ごとに１８０回のρθ空間への投票が行われる。
【０００４】
このとき、式（１）で表される直線が、撮影画像に含まれる直線を示すエッジを表す直線であれば、この直線は当該エッジを形成する全ての画素を通る直線であるため、ρθ空間においてこの直線を示す点（座標）に対しては当該エッジを形成する全ての画素からハフ変換による投票が行われるので、ρθ空間においてこの直線を示す点への投票数は他の点への投票数よりも多くなる。したがって、撮影画像に含まれる直線を示すエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票が行われた結果、所定数以上の投票が行われたρθ空間における点が示す直線を、撮影画像に含まれる所定以上の長さを有する直線を示すエッジ、すなわち、撮影画像に含まれる所定数以上の画素により形成されたエッジを表す直線と認識することができる。
【０００５】
したがって、駐車枠を形成する白線のうち、駐車車両の両側の仕切線は規定の間隔（約２．５ｍ）で路面に描かれているため、撮影画像に微分処理を施すことにより得られたエッジ画像からハフ変換により所定以上の長さを有する直線（白線）を検出し、検出された直線のうち、前記規定の間隔を有する２本の直線を、駐車枠を形成する仕切線として検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１６１１９３号公報（段落［００３２］、図３，６など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、一般的に、ハフ変換により撮影画像に含まれる直線を検出する際には、ρθ空間の各点に対する投票数について所定の閾値を設けることにより、所定数以上の投票が行われた直線、すなわち、所定以上の長さを有する直線が検出される。したがって、ρθ空間の各点への投票数の閾値が、例えば駐車枠を形成する仕切線とほぼ同じ長さに相当する値に設定されていると、撮影画像に含まれる仕切線の一部が駐車車両などにより隠れて仕切線の長さが短くなっているときには、仕切線を示すエッジを形成する画素の数が少なくなるため、仕切線を示すエッジに対応するρθ空間の点に対する投票数が減って閾値に達しない場合があり、仕切線を検出できないおそれがある。
【０００８】
また、ρθ空間の各点への投票数の閾値を小さくすれば、撮影画像に含まれる短いエッジ（直線）を検出することができるため、撮影画像に含まれる仕切線の一部が駐車車両などにより隠れて仕切線の長さが短くなっている場合であっても、短くなった仕切線をハフ変換により検出することができる。しかしながら、ρθ空間への投票数の閾値を小さくすると、撮影画像に含まれる短い直線が全て検出されるため、撮影画像に含まれる駐車枠とは異なる短い直線を示すエッジが全て検出されて、所謂、ノイズ成分が大きくなり、撮影画像に含まれる駐車枠を検出することが困難となる。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、撮影画像に含まれる駐車枠を高精度に検出することができる技術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】
【００１０】
上記した目的を達成するために、本発明者は種々の検討を繰返した結果、一般的な駐車場では、路面に描かれた少なくとも１本の直線と、該直線に所定の角度を成すように交差して路面に描かれた複数の仕切線とにより駐車枠が形成されており、駐車場を撮影した撮影画像には駐車枠を形成する直線および仕切線を示すエッジが最も多く含まれることに着目して本発明を完成した。
【００１１】
本発明の駐車支援装置は、路面に描かれた少なくとも１本の直線と、該直線に交差して路面に描かれた複数の仕切線とにより形成される駐車枠への自車両の駐車を支援する駐車支援装置において、前記自車両に搭載されて自車両周辺を撮影する撮影手段と、前記撮影手段による撮影画像を上方視画像に射影変換する射影変換手段と、前記上方視画像に含まれるエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票を行うハフ変換手段と、前記ハフ変換手段により所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点を抽出し、抽出した前記複数の点それぞれへの投票数について、前記直線および前記仕切線が成す角度と同じ角度だけずれているθの組ごとに投票数の和を算出する算出手段と、前記算出手段による前記投票数の和が最も大きな前記θの組における前記複数の点について、ρθ空間のρにより表される距離が前記各仕切線間の距離と同一を示す点の組を前記駐車枠として検出する検出手段とを備えることを特徴としている（請求項１）。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、路面に描かれた少なくとも１本の直線と、該直線に交差して路面に描かれた複数の仕切線とにより駐車枠が形成されているが、自車両に搭載されて自車両周辺を撮影する撮影手段により駐車場が撮影された場合に、撮影画像には駐車枠を形成する直線および仕切線が最も多く含まれる。そして、撮影画像が射影変換手段により上方視画像に射影変換されることにより、上方視画像に含まれる前記直線および仕切線を示すエッジが、前記直線および仕切線が実際に成す角度と同じ角度を成して交差した状態となる。
【００１３】
そして、上方視画像に含まれるエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票がハフ変換手段により行われると、ρθ空間において、駐車枠を形成する直線を示すエッジを表す点のθおよび駐車枠を形成する仕切線を示すエッジを表す点のθの両θ座標上に最も多くの投票が行われ、両θは、前記直線および仕切線が成す角度と同じ角度だけずれている。
【００１４】
そのため、ハフ変換手段により所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点、すなわち、上方視画像に含まれる所定以上の長さを有する直線を示すエッジを形成する各画素についての投票が行われることによるρθ空間における複数の点が抽出され、抽出された複数の点それぞれへの投票数について、駐車枠を形成する直線および仕切線が成す角度と同じ角度だけずれているθの組ごとに投票数の和が算出手段により算出されると、算出手段による投票数の和が最も大きなθの組における複数の点それぞれが、駐車枠を形成する直線および仕切線を示すエッジを表す直線を示すものであると推定することができる。
【００１５】
したがって、算出手段による投票数の和が最も大きなθの組における複数の点について、ρθ空間のρにより表される距離が各仕切線間の距離と同一を示す点の組が駐車枠として検出手段により検出されることで、上方視画像に含まれる所定以上の長さを有する直線を示すエッジのうち、駐車枠を形成する直線および仕切線とは異なる直線を示すエッジを形成する各画素について前記θの組と異なるθに投票が行われることにより検出される直線が、駐車枠であると誤って検出されることが防止されるので、撮影画像に含まれる駐車枠を高精度に検出することができる。
【００１６】
また、ハフ変換手段により投票が行われたρθ空間における複数の点のうち、駐車枠を形成する直線および仕切線の長さよりも短い直線を示すエッジを表す点を抽出して駐車枠の検出を行っても、算出手段による投票数の和が最も大きなθの組における複数の点は駐車枠を形成する直線および仕切線を示すエッジを表すものである蓋然性が非常に高く、これらの複数の点についてのみ駐車枠の検出が行われるため、例えば撮影画像に含まれる仕切線が部分的に駐車車両によって隠れて短くなっている場合であっても、当該仕切線を高精度に検出することができると共に、路面に描かれた駐車枠以外の路面標示や、ポールなどの固定物による短い直線を示すエッジを誤って駐車枠として検出するおそれが無い。
【００１７】
また、所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点のうち、算出手段による投票数の和が最も大きなθの組における複数の点についてのみ駐車枠の検出が行われて、前記θの組と異なるθ座標上の点については駐車枠の検出が行われないため、撮影画像に含まれる駐車枠を検出する処理時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態のブロック図である。
【図２】撮影画像の一例を示す図である。
【図３】図２の撮影画像が射影変換された上方視画像を示す図である。
【図４】図３の上方視画像に含まれるエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票が行われた例を示す図である。
【図５】図１の動作説明用のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００２０】
図１は本発明の駐車支援装置２の一実施形態のブロック図である。図２は車載カメラ３による撮影画像Ｆの一例を示す図である。図３は図２の撮影画像Ｆが射影変換された上方視画像ｔＦを示す図である。図４は図３の上方視画像ｔＦに含まれるエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票が行われた例を示す図である。図５は図１の動作説明用のフローチャートである。
【００２１】
１．構成
図１に示す駐車支援装置２は、路面Ｒに描かれた少なくとも１本の直線Ｌと、該直線Ｌに交差して路面Ｒに描かれた複数の仕切線ＳＬとにより形成される駐車枠Ｐへの自車両１の駐車を支援するものであって、車載カメラ３と、車載カメラ３の撮影画像Ｆや種々のデータを記憶する記憶手段４と、車載カメラ３の撮影画像Ｆを処理するマイクロコンピュータ構成のＥＣＵ６と、例えばインストルメントパネルなどに取付けられたＣＲＴ、液晶ディスプレイなどの走行モニタ７と、スピーカ８とを備えている。
【００２２】
車載カメラ３（本発明の「撮影手段」に相当）は、自車両１に搭載されて自車両１の周辺を撮影するものであって、この実施形態では自車両１の前方の撮影が可能なモノクロあるいはカラー撮影が可能なカメラから成り、連続的に時々刻々と撮影した撮影画像Ｆの信号を出力する（図２参照）。また、自車両１の前方の路面撮影を行なうため、車載カメラ３は、自車両１の車内の前方の上部位置に、上方から適当な角度で斜め下の路面をねらうように設けられている。
【００２３】
記憶手段４は、各種メモリやハードディスクドライブなどを備え、車載カメラ３から時々刻々と出力される撮影画像Ｆに対してＥＣＵ６により種々の処理を施す際に使用される各種データ、撮影画像Ｆに対してＥＣＵ６により種々の処理が施されることにより得られた各種データなどを格納する。
【００２４】
ＥＣＵ６は、例えば、駐車支援を実行するための操作スイッチ（図示省略）がドライバにより操作されたり、ナビゲーション装置において自車両１が設定された駐車場ＰＡに到着し、自車両１の速度が所定速度以下になったときなどに、予め設定された駐車支援のプログラムを実行することにより以下の各手段を備えている。
【００２５】
（１）取得手段６ａ
取得手段６ａは、車載カメラ３により時々刻々と撮影された撮影画像Ｆを取得する。例えば、図２に示すように、車載カメラ３により撮影された撮影画像Ｆには、路面Ｒに描かれた直線Ｌおよび仕切線ＳＬにより駐車枠Ｐが形成された駐車場ＰＡが撮影されており、取得手段６ａはこの撮影画像Ｆを取得する。なお、この実施形態の撮影画像Ｆは、例えば４８０本のライン画像により形成されており、各ライン画像は例えば６４０画素により形成されている。
【００２６】
（２）エッジ抽出手段６ｂ
エッジ抽出手段６ｂは、微分フィルタおよびエッジヒストグラムなどを利用した周知のエッジ検出処理により撮影画像Ｆに含まれる各被撮影物のエッジを抽出する。すなわち、撮影画像Ｆには、路面Ｒに描かれた直線Ｌおよび仕切線ＳＬ、駐車枠Ｐに駐車された車両Ｃ、駐車場ＰＡの路面Ｒに描かれた駐車枠Ｐ以外の路面標示（図示省略）、駐車場ＰＡに設けられたポール（図示省略）等の固定物などが被撮影物として含まれており、これらの被撮影物の輪郭を示すエッジや、車両Ｃに設けられた窓枠およびバンパの輪郭を示すエッジなどが抽出される。
【００２７】
（３）射影変換手段６ｃ
射影変換手段６ｃは、車載カメラ３により時々刻々と撮影された各時刻における撮影画像Ｆを、路面に仮想面を設定し、図３に示す上方視画像ｔＦに射影変換する。そして、車載カメラ３により時系列に撮影されて射影変換手段６ｃにより射影変換される各フレームの撮影画像Ｆに関する種々のデータは記憶手段４に記憶される。なお、この実施形態では、撮影画像Ｆに含まれるエッジがエッジ抽出手段６ｂにより抽出された撮影画像Ｆが射影変換手段６ｃにより射影変換される。また、車載カメラ３の撮影画像Ｆが路面に設定された仮想面に射影変換された上方視画像ｔＦでは、立体物の上端側が歪んだ画像となる。
【００２８】
また、駐車場ＰＡの路面Ｒには、直線Ｌと仕切線ＳＬとがほぼ直交して描かれて駐車枠Ｐが形成されているが、カメラ視点の撮影画像Ｆが射影変換手段６ｃにより上方視画像ｔＦに射影変換されることにより、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬは、実際に路面Ｒに描かれた状態と同じように上方視画像ｔＦ中で直交した状態となる。したがって、上方視画像ｔＦに含まれる直線Ｌおよび仕切線ＳＬの輪郭を示すエッジが成す角度は、直線Ｌおよび仕切線ＳＬが成す角度とほぼ同じ角度（約９０°）となる。
【００２９】
（４）ハフ変換手段６ｄ
ハフ変換手段６ｄは、図４に示すように、エッジ抽出手段６ｂにより抽出されて上方視画像ｔＦに含まれるエッジを形成する各画素について、ハフ変換によるρθ空間への投票を行う。また、上方視画像ｔＦ（撮影画像Ｆ）には駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬが最も多く含まれており、各直線Ｌおよび各仕切線ＳＬはそれぞれ平行に路面Ｒに描かれている。したがって、上方視画像ｔＦに含まれるエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票がハフ変換手段６ｄにより行われると、各直線Ｌを示すエッジを表すρθ空間における各点のθの値は同じ値となり、各仕切線ＳＬを示すエッジを表すρθ空間における各点のθの値は同じ値となるため、直線Ｌおよび仕切線ＳＬを示す各エッジについての投票が行われるρθ空間の両θ座標上に最も多くの投票が行われる。また、ρθ空間において直線Ｌおよび仕切線ＳＬを表す点の両θの値は、上方視画像ｔＦ中で直線Ｌおよび仕切線ＳＬが成す角に依存するものであり、上方視画像ｔＦ中で直線Ｌおよび仕切線ＳＬが成す角度と同じ角度（約９０°）だけずれたものとなる。
【００３０】
なお、図４では、ハフ変換手段６ｄにより所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点、すなわち、上方視画像ｔＦに含まれる所定以上の長さを有する直線を示すエッジを形成する各画素についての投票が行われることによるρθ空間における複数の点が抽出されて示されており、△は各直線Ｌを示すエッジによる投票結果を表し、○は各仕切線ＳＬを示すエッジによる投票結果を表し、×はその他の直線を示すエッジによる投票結果を表す。また、仕切線ＳＬは、駐車場ＰＡの路面Ｒにほぼ一定の間隔（約２．５ｍ）で描かれているため、ρθ空間において各仕切線ＳＬを表す点（同図中の○で示される点）は、ρにより表される距離ｌがほぼ一定となる。
【００３１】
また、ハフ変換手段６ｄによりρθ空間への投票が行われた後、ρθ空間の各点への投票数に閾値を設定し、投票数が設定された閾値以上であるρθ空間における点を抽出することで、上方視画像ｔＦに含まれる所定以上の長さを有する直線（エッジ）を抽出することができる。すなわち、閾値を大きくすれば（投票数大）、上方視画像ｔＦに含まれる比較的長い直線を抽出することができ、閾値を小さくすれば（投票数小）、上方視画像ｔＦに含まれる比較的短い直線を抽出することができる。この実施形態では、例えば、図２および図３中の点線で囲まれた部分に示すように、駐車車両Ｃの一部に隠れることで短くなった仕切線ＳＬを表すρθ空間の点を抽出するために、実際の仕切線ＳＬの長さよりも短い直線が抽出されるようにρθ空間への投票数の閾値が設定されている。
【００３２】
（５）算出手段６ｅ
算出手段６ｅは、ハフ変換手段６ｄにより所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点（図４中の△、○、×で示される点）を抽出し、抽出した複数の点それぞれへの投票数について、θについての投票数のヒストグラムを算出するとともに、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬが成す角度（約９０°）と同じ角度だけずれているθの組ごとに投票数の和を算出する。
【００３３】
このようにすると、上記したように、各直線Ｌを示すエッジおよび各仕切線ＳＬを示すエッジについての投票が行われるρθ空間の両θ座標上に最も多くの投票が行われると共に、両θは、直線Ｌおよび仕切線ＳＬが成す角度と同じ角度（約９０°）だけずれていることから、算出手段６ｅによる投票数の和が最も大きなθの組における複数の点それぞれが、駐車枠Ｐを形成する各直線Ｌおよび各仕切線ＳＬを示すエッジを表すものであると推定することができる。
【００３４】
（６）検出手段６ｆ
検出手段６ｆは、ハフ変換手段６ｄにより所定数以上の投票が行われることにより抽出されたρθ空間における複数の点のうち、算出手段６ｅによる投票数の和が最も大きなθの組における複数の点について（図４中の△、○で示される点）、ρθ空間のρにより表される距離ｌが各仕切線ＳＬ間の距離（約２．５ｍ）と同一を示す図４中の○で示される点の組を、駐車枠Ｐを形成する仕切線ＳＬとして検出する。そして、検出された駐車枠Ｐの撮影画像Ｆ内における撮影位置や、車載カメラ３の自車両１への取付状態などに基づいて、検出された駐車枠Ｐの自車両１に対する方向および自車両１からの距離などが検出される。
【００３５】
この実施形態では、上方視画像ｔＦに含まれる仕切線ＳＬよりも短い直線もρθ空間において抽出されるように投票数の閾値が設定されているため、ハフ変換手段６ｄにより所定数以上の投票が行われることにより抽出されたρθ空間における複数の点には、上方視画像ｔＦに含まれる所定以上の長さを有する直線を示すエッジであって、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬとは異なる直線を示すエッジを表すものも多数含まれている。
【００３６】
しかしながら、算出手段６ｅによる投票数の和が最も大きなθの組における複数の点であって、駐車枠Ｐを形成する各直線Ｌおよび各仕切線ＳＬを示すエッジを表すものであると推定することができる複数の点についてのみから検出手段６ｆによる駐車枠Ｐの検出が行われることで、上方視画像ｔＦに含まれる所定以上の長さを有する直線を示すエッジのうち、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬとは異なる直線を示すエッジが、駐車枠Ｐを形成する直線であると誤って検出されることが防止される。なお、上方視画像ｔＦ中で所定以上の長さを有する直線であって、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬとは異なる直線を示すエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票が行われると、図４中に×で示すように、上記θの組と異なるθ座標上の各点に所定数以上の投票が行われる。
【００３７】
なお、この実施形態では、算出手段６ｅによる投票数の算出が行われる際に、所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点を抽出するときの投票数の閾値と、検出手段６ｆによる駐車枠Ｐの検出が行われる際に、所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点を抽出するときの投票数の閾値とが同じに設定されているが、例えば、検出手段６ｆによる駐車枠Ｐの検出が行われる際の投票数の閾値を大きくすることにより、上方視画像ｔＦに含まれる直線のうち、より長い直線を抽出して駐車枠Ｐの検出が行われるようにしてもよい。すなわち、算出手段６ｅによる投票数の算出および検出手段６ｆによる駐車枠Ｐの検出が行われる際の、所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点を抽出するときの投票数の閾値は、実験を繰り返すことにより得られた最適な値にそれぞれ適宜設定することができる。
【００３８】
（７）報知手段６ｇ
報知手段６ｇは、検出手段６ｆにより検出された駐車枠Ｐを形成する仕切線ＳＬを走行モニタ７に表示したり、スピーカ８から、検出手段６ｆにより検出された駐車枠Ｐの位置を示す音声メッセージを発生したり、自車両１の駐車枠Ｐに対する方向を示す音声メッセージを発生したりして、駐車枠Ｐの存在をドライバに報知する。これらの視覚的または聴覚的なドライバに対する報知により、ドライバの駐車支援を行う。
【００３９】
（８）駐車手段６ｈ
駐車手段６ｈは、例えば、自車両１を駐車枠Ｐ内に自動駐車するための操作スイッチ（図示省略）がドライバにより操作されると、検出手段６ｆにより検出された駐車枠Ｐの自車両１に対する方向および自車両１からの距離などに基づいて、自車両１のハンドルおよびアクセルを自動操縦することにより、自車両１を検出された駐車枠Ｐ内に自動駐車する。
【００４０】
２．動作
次に、上記したように構成された駐車支援装置２の動作について図５を参照して説明する。図５に示す処理は、駐車支援を実行するための操作スイッチ（図示省略）がドライバにより操作されたり、自車両１が登録された駐車場に到着したときなどに実行される処理であって、まず、路面Ｒに直線Ｌおよび仕切線ＳＬにより駐車枠Ｐが形成された駐車場ＰＡが撮影された撮影画像Ｆが取得手段６ａにより取得され（ステップＳ１）、撮影画像Ｆに含まれる各被撮影物のエッジがエッジ抽出手段６ｂにより抽出されて（ステップＳ２）、エッジが抽出された撮影画像Ｆが上方視画像ｔＦに射影変換手段６ｃにより射影変換される（ステップＳ３）。
【００４１】
そして、上方視画像ｔＦに含まれるエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票がハフ変換手段６ｄにより行われ（ステップＳ４）、算出手段６ｅにより、ハフ変換手段６ｄにより所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点（図４中の△、○、×で示される点）が抽出されて、抽出された複数の点それぞれへの投票数について、θについての投票数のヒストグラムが算出されると共に（ステップ５）、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬが成す角度（約９０°）と同じ角度だけずれているθの組ごとに投票数の和が算出される（ステップＳ６）。
【００４２】
続いて、検出手段６ｆにより、算出手段６ｅによる投票数の和が最も大きなθの組における複数の点（図４中の△、○で示される点）から駐車枠Ｐを形成する仕切線ＳＬの候補となる一の点が選択され（ステップＳ７）、選択された点との距離ｌが各仕切線ＳＬ間の距離と同一を示す点が存在しなければ、再度、算出手段６ｅによる投票数の和が最も大きなθの組におけるρθ空間の複数の点のうち、未選択の一の点が選択される（ステップＳ８でＮＯ）。
【００４３】
一方、検出手段６ｆにより選択された点との距離ｌが各仕切線ＳＬ間の距離と同一を示す点が存在すれば（ステップＳ８でＹＥＳ）、これらの点の組により示される直線が駐車枠Ｐを形成する仕切線ＳＬとして検出手段６ｆにより検出され（ステップＳ９）、検出された駐車枠Ｐが報知手段６ｇにより走行モニタ７に表示される（ステップＳ１０）。次に、検出手段６ｆにより未選択のρθ空間における点が存在すれば（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ７〜ステップＳ１１の処理が、検出手段６ｆにより選択可能なρθ空間における点が存在しなくなるまで繰り返し実行される（ステップＳ１１でＮＯ）。
【００４４】
以上のように、この実施形態によれば、算出手段６ｅによる投票数の和が最も大きなθの組における複数の点（図４中の△、○で示される点）について、ρθ空間のρにより表される距離ｌが各仕切線ＳＬ間の距離と同一を示す点の組が駐車枠Ｐとして検出手段６ｆにより検出されることで、上方視画像ｔＦに含まれる所定以上の長さを有する直線を示すエッジのうち、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬとは異なる直線を示すエッジを形成する各画素について、前記θの組と異なるθ座標上の点（図４中の×で示される点）に投票が行われることにより検出される直線が、駐車枠Ｐであると誤って検出されることが防止されるので、撮影画像Ｆに含まれる駐車枠Ｐを高精度に検出することができる。
【００４５】
また、ハフ変換手段６ｄにより投票が行われたρθ空間における複数の点のうち、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬの長さよりも短い直線を示すエッジを表す点を抽出して駐車枠Ｐの検出を行っても、算出手段６ｅによる投票数の和が最も大きなθの組における複数の点は駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬを示すエッジを表すものである蓋然性が非常に高く、これらの複数の点についてのみ駐車枠Ｐの検出が行われるため、例えば撮影画像Ｆに含まれる仕切線ＳＬが部分的に駐車車両によって隠れて短くなっている場合であっても、当該仕切線ＳＬを高精度に検出することができると共に、路面Ｒに描かれた駐車枠Ｐ以外の路面標示や、ポールなどの固定物による短い直線を示すエッジを誤って駐車枠Ｐとして検出するおそれが無い。
【００４６】
また、所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点のうち、算出手段６ｅによる投票数の和が最も大きなθの組における複数の点についてのみ駐車枠Ｐの検出が行われて、投票数の和が最も大きなθの組と異なるθ座標上の点については駐車枠Ｐの検出が行われないため、撮影画像Ｆに含まれる駐車枠Ｐを検出する処理時間の短縮を図ることができる。
【００４７】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、例えば、車載カメラ３を、後方を撮影可能に自車両１の後部に取付けてもよい。このように構成したときには、ドライバによりバックギアにシフトチェンジされたときに上記した駐車支援を実行するようにするとよい。
【００４８】
また、駐車枠Ｐを形成する直線Ｌおよび仕切線ＳＬが成す角度は約９０°に限られるものではなく、当該角度が約９０°でない場合には、算出手段６ｅは、投票数の和を算出するθの組を、直線Ｌおよび仕切線ＳＬが成す角度に基づいて上記した実施形態によるθの組とは異なるθの組を選択すればよい。
【００４９】
また、駐車枠Ｐを形成する仕切線ＳＬの間隔は約２．５ｍに限られるものではなく、当該間隔が２．５ｍでない場合には、検出手段６ｆは、仕切線ＳＬを検出するときのρθ空間のρにより表される距離ｌを各仕切線ＳＬ間の距離に応じて設定すればよい。
【００５０】
また、検出手段６ｆは、ρθ空間のρにより表される距離ｌが各仕切線ＳＬ間の距離と同一を示す点の組を駐車枠Ｐとして検出する際に、投票数の和が最も大きなθの組それぞれのθを中心とする所定の角度幅△θで表される角度（（θ−△θ）〜（θ＋△θ）内に存在する複数の点について、駐車枠Ｐの検出を行うようにしてもよい。
【００５１】
また、本発明は種々の車両の駐車支援に適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 自車両
２ 駐車支援装置
３ 車載カメラ（撮影手段）
６ｃ 射影変換手段
６ｄ ハフ変換手段
６ｅ 算出手段
６ｆ 検出手段
Ｆ 撮影画像
Ｌ 直線
Ｐ 駐車枠
Ｒ 路面
ＳＬ 仕切線
ｔＦ 上方視画像
ｌ ρにより表される距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面に描かれた少なくとも１本の直線と、該直線に交差して路面に描かれた複数の仕切線とにより形成される駐車枠への自車両の駐車を支援する駐車支援装置において、
前記自車両に搭載されて自車両周辺を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段による撮影画像を上方視画像に射影変換する射影変換手段と、
前記上方視画像に含まれるエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票を行うハフ変換手段と、
前記ハフ変換手段により所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点を抽出し、抽出した前記複数の点それぞれへの投票数について、前記直線および前記仕切線が成す角度と同じ角度だけずれているθの組ごとに投票数の和を算出する算出手段と、
前記算出手段による前記投票数の和が最も大きな前記θの組における前記複数の点について、ρθ空間のρにより表される距離が前記各仕切線間の距離と同一を示す点の組を前記駐車枠として検出する検出手段と
を備えることを特徴とする駐車支援装置。
【請求項１】
路面に描かれた少なくとも１本の直線と、該直線に交差して路面に描かれた複数の仕切線とにより形成される駐車枠への自車両の駐車を支援する駐車支援装置において、
前記自車両に搭載されて自車両周辺を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段による撮影画像を上方視画像に射影変換する射影変換手段と、
前記上方視画像に含まれるエッジを形成する各画素についてハフ変換によるρθ空間への投票を行うハフ変換手段と、
前記ハフ変換手段により所定数以上の投票が行われたρθ空間における複数の点を抽出し、抽出した前記複数の点それぞれへの投票数について、前記直線および前記仕切線が成す角度と同じ角度だけずれているθの組ごとに投票数の和を算出する算出手段と、
前記算出手段による前記投票数の和が最も大きな前記θの組における前記複数の点について、ρθ空間のρにより表される距離が前記各仕切線間の距離と同一を示す点の組を前記駐車枠として検出する検出手段と
を備えることを特徴とする駐車支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−６５５４（Ｐ２０１２−６５５４Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４６３８６（Ｐ２０１０−１４６３８６）
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
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