Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP2829537B2 - Mobile vehicle environment recognition device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP2829537B2 - Mobile vehicle environment recognition device - Google Patents

Mobile vehicle environment recognition device

Info

Publication number
JP2829537B2
JP2829537B2 JP2069282A JP6928290A JP2829537B2 JP 2829537 B2 JP2829537 B2 JP 2829537B2 JP 2069282 A JP2069282 A JP 2069282A JP 6928290 A JP6928290 A JP 6928290A JP 2829537 B2 JP2829537 B2 JP 2829537B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
projection
displacement
difference
image signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2069282A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03268112A (en
Inventor
弘行 高橋
知史 守田
祥一 丸屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Matsuda KK
Original Assignee
Matsuda KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsuda KK filed Critical Matsuda KK
Priority to JP2069282A priority Critical patent/JP2829537B2/en
Publication of JPH03268112A publication Critical patent/JPH03268112A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2829537B2 publication Critical patent/JP2829537B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Navigation (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、外部環境を認識するための画像入力手段を
備えた自動車やロボット等の移動車の環境認識装置に関
し、特に詳細には、時間をおいて順次入力される2つの
画像間の位置ずれを検出する機能を備えた移動車の環境
認識装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an environment recognizing device for a mobile vehicle such as a car or a robot provided with an image input unit for recognizing an external environment. The present invention relates to an environment recognition device for a mobile vehicle having a function of detecting a positional shift between two images sequentially input in a moving vehicle.

(従来の技術) 従来より、例えば特開昭64−26913号公報に示される
ように、移動車にテレビカメラ等からなる画像入力手段
を搭載し、この画像入力手段から入力される画像に基づ
いて外部環境を認識し、その認識結果に応じて移動車の
走行を自動制御する技術が提案されている。
(Prior Art) Conventionally, as shown in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-26913, an image input means such as a television camera is mounted on a moving vehicle, and based on an image input from the image input means. There has been proposed a technology for recognizing an external environment and automatically controlling the traveling of a mobile vehicle according to the recognition result.

上述のようにして外部環境を認識する際、時間を追っ
て順次入力される2つの画像間でマッチング(整合)を
行なうことも多い。すなわち例えば、これら2つの画像
のミスマッチ測度を求めることにより、画像中の移動物
体(例えば他の車両等)の移動量を検出するようなこと
も可能となる。
When recognizing the external environment as described above, matching is often performed between two images that are sequentially input with time. That is, for example, by calculating a mismatch measure between these two images, it is possible to detect the amount of movement of a moving object (for example, another vehicle) in the images.

(発明が解決しようとする課題) このようなマッチングの手法により外部環境を正しく
認識するためには、当然、2つの画像間に位置ずれが存
在しないことが前提となる。ところが自動車等の移動車
にあっては、障害物への乗上げ等による上下方向の揺れ
(ピッチング)や、あるいは旋回時のローリング等によ
り、上記の位置ずれが発生しやすくなっている。
(Problems to be Solved by the Invention) In order to correctly recognize the external environment by such a matching method, it is naturally assumed that there is no positional displacement between the two images. However, in a moving vehicle such as an automobile, the above-described positional deviation is likely to occur due to vertical swinging (pitching) due to riding on an obstacle or rolling at the time of turning.

以上、2つの画像間でマッチングを行なう場合につい
て述べたが、このようなマッチングの手法を採らない
で、1つ1つの画像によって環境認識を行なう場合で
も、位置ずれを起こした画像から感光認識を行なうと、
環境を誤まって認識する恐れが多分にある。
Although the case where matching is performed between two images has been described above, even when environmental recognition is performed for each image without using such a matching method, photosensitive recognition is performed from an image in which positional displacement has occurred. When you do
There is a high possibility that the environment will be mistakenly recognized.

このような問題を解決するためには、位置ずれを正し
く検出し、その検出結果に基づいて位置ずれを補正すれ
ばよい。そのために従来は、前述したピッチングやロー
リング等の移動車の挙動を検出するセンサ類を設け、検
出された移動車の挙動に基づいて画像の位置ずれを推定
するようにしていた。
In order to solve such a problem, it is only necessary to correctly detect the displacement and correct the displacement based on the detection result. For this purpose, conventionally, sensors for detecting the behavior of the moving vehicle such as pitching and rolling described above are provided, and the displacement of the image is estimated based on the detected behavior of the moving vehicle.

しかしそうする場合は、移動車の挙動と画像位置ずれ
との対応を正しく取ることが必要となる。多くの場合上
記のセンサ類には、特性バラツキや経時変化の問題が有
るので、いかなる場合でも上記の対応が正しく取られる
ようにすることは、現実上はかなり困難であり、この対
応が外れれば当然画像位置ずれは不正に検出されてしま
う。
However, in such a case, it is necessary to correctly take correspondence between the behavior of the moving vehicle and the image position shift. In many cases, the above-mentioned sensors have problems of characteristic variation and aging, so it is actually quite difficult to correctly take the above-mentioned measures in any case. Naturally, the image position shift is incorrectly detected.

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであ
り、入力された画像信号から直接的かつ正確に画像位置
ずれを検出することができる移動車の環境認識装置を提
供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a mobile vehicle environment recognition device capable of directly and accurately detecting an image position shift from an input image signal. Is what you do.

(課題を解決するための手段及び作用) 本発明による第1の移動車の環境認識装置は、先に述
べたように外界認識のための画像入力手段を有する移動
車の環境認識装置において、 上記画像入力手段によって順次入力される画像のう
ち、特定時刻における第1画像と、それから所定時間後
の第2画像との差分画像を得る手段と、 上記第1画像、第2画像および差分画像それぞれの、
略水平なx軸への投影と、x軸に直角なy軸への投影と
を求める手段と、 第1画像または第2画像に関する上記投影と上記差分
画像に関する投影との相関に基づいて、第1画像と第2
画像間の位置ずれの有無および量を検出する手段とを備
えたことを特徴とするものである。
(Means and Actions for Solving the Problems) The first environment recognition apparatus for a mobile vehicle according to the present invention is, as described above, an environment recognition apparatus for a mobile vehicle having image input means for external world recognition. Means for obtaining a difference image between a first image at a specific time and a second image after a predetermined time from among the images sequentially input by the image input means, wherein each of the first image, the second image and the difference image ,
Means for obtaining a projection on the substantially horizontal x-axis and a projection on the y-axis perpendicular to the x-axis; and a method for determining the projection based on the correlation between the projection on the first image or the second image and the projection on the difference image. One image and the second
Means for detecting the presence / absence and the amount of positional displacement between images.

環境認識のために取り込まれる画像は一般に、走行路
前方側の状況を撮影したもの、すなわち、通常運転席の
乗員の目に入るような像である(第2図の(1)参
照)。したがって、移動車のピッチングやローリング等
が無い限り、上記第1画像と第2画像とは第2図の
(2)、(3)に示すように、大略同じようなものとな
る。よってその場合、それらの差分画像は同図(4)に
示すように、基本的に何も撮影されていないような画像
となり、そのx軸への投影(以下、x−投影と称する)
もまたy軸への投影(以下、y−投影と称する)も、0
(ゼロ)に近い濃度値の集合となる。
The image captured for environmental recognition is generally an image of the situation on the front side of the traveling road, that is, an image that can be seen by the occupant in the normal driver's seat (see (1) in FIG. 2). Therefore, as long as there is no pitching or rolling of the moving vehicle, the first image and the second image are substantially the same as shown in (2) and (3) of FIG. Therefore, in this case, as shown in FIG. 4D, the difference images are basically images in which nothing is photographed, and are projected on the x-axis (hereinafter, referred to as x-projection).
Also, the projection on the y-axis (hereinafter referred to as y-projection) is 0
A set of density values close to (zero).

それに対して、例えば移動車にピッチングが生じた場
合、第1画像、第2画像、およびそれらの差分画像は、
各々第2図の(5)、(6)、(7)に示すようなもの
となる。つまり、このピッチングが生じた場合は、第2
画像は第1画像に対してy軸方向に位置ずれを起こす。
そして差分画像のx−投影は、位置ずれが無い場合の差
分画像のそれとは大きく異なり、第1画像あるいは第2
画像のx−投影と比べて、各位置毎に大略2倍の値を取
るようになる。したがって、この差分画像のx−投影
と、第1画像または第2画像のx−投影との相関を調べ
ることにより、第1画像と第2画像との間にy軸方向の
位置ずれが有るか否かを検出可能となる。
In contrast, for example, when pitching occurs in a moving vehicle, the first image, the second image, and a difference image thereof are
These are as shown in (5), (6) and (7) of FIG. 2, respectively. In other words, when this pitching occurs, the second
The image is displaced in the y-axis direction with respect to the first image.
The x-projection of the difference image is significantly different from that of the difference image when there is no displacement, and the first image or the second image
As compared with the x-projection of the image, the value becomes almost twice at each position. Therefore, by examining the correlation between the x-projection of the difference image and the x-projection of the first image or the second image, it is determined whether there is a displacement in the y-axis direction between the first image and the second image. It is possible to detect whether or not.

またその際は、差分画像のy−投影と、第1画像また
は第2画像のy−投影との間には、第1画像と第2画像
との位置ずれに応じた有意な差が生じるので、これら2
つの投影の相関を調べることにより、上記位置ずれの量
を検出可能となる。
In that case, a significant difference occurs between the y-projection of the difference image and the y-projection of the first image or the second image in accordance with the displacement between the first image and the second image. , These two
By examining the correlation between the two projections, it is possible to detect the amount of the positional shift.

ここで第2図の(5)、(6)から分かるように、第
1画像と第2画像との間に位置ずれが有る場合、第1画
像のy−投影と第2画像のy−投影との間にも、位置ず
れに対応した有意な差が生じることになる。本発明は、
このことを利用して位置ずれ量を検出可能とした、さら
に別の装置を提供するものである。
Here, as can be seen from (5) and (6) in FIG. 2, when there is a displacement between the first image and the second image, the y-projection of the first image and the y-projection of the second image are performed. And a significant difference corresponding to the positional deviation occurs. The present invention
Another object of the present invention is to provide a device capable of detecting the amount of displacement using this fact.

すなわち、本発明による第2の移動車の環境認識装置
は、上記第1の装置において位置ずれの有無および量を
検出する手段に代えて、第1画像または第2画像に関す
る上記投影と差分画像に関する上記投影との相関に基づ
いて、第1画像と第2画像間の位置ずれの有無を検出す
る一方、第1画像に関する上記投影と第2画像に関する
上記投影との相関に基づいて、位置ずれの量を検出する
手段が設けられたことを特徴とするものである。
That is, the second mobile vehicle environment recognition device according to the present invention relates to the projection and difference image relating to the first image or the second image instead of the means for detecting the presence / absence and amount of displacement in the first device. Based on the correlation with the projection, the presence or absence of a positional shift between the first image and the second image is detected, and based on the correlation between the projection on the first image and the projection on the second image, It is characterized in that means for detecting the amount are provided.

なお以上、第1画像と第2画像との間でy軸方向の位
置ずれが生じた場合を例に挙げて説明したが、x軸方向
の位置ずれの有無は、差分画像のy−投影と、第1画像
または第2画像のy−投影との相関を調べることにより
検出可能である。そしてその場合の位置ずれ量は、第1
の装置においては差分画像のx−投影と、第1画像また
は第2画像のx−投影との相関を調べることにより検出
可能であるし、第2の装置においては、第1画像と第2
画像との各x−投影の相関を調べることにより検出可能
である。
In the above, the case where the displacement in the y-axis direction has occurred between the first image and the second image has been described as an example. However, the presence or absence of the displacement in the x-axis direction can be determined by comparing the difference image with the y-projection. , Can be detected by examining the correlation of the first image or the second image with the y-projection. The amount of displacement in that case is the first
In the second device, the detection can be performed by examining the correlation between the x-projection of the difference image and the x-projection of the first image or the second image. In the second device, the first image and the second image can be detected.
It can be detected by examining the correlation of each x-projection with the image.

また、上述のようなx軸方向への位置ずれの有無およ
び量の検出と、y軸方向への位置ずれの有無および量の
検出とを併せて実行すれば、どのような向きの位置ずれ
が生じても、その方向および量を検出可能となる。
Further, if the detection of the presence / absence and the amount of the displacement in the x-axis direction and the detection of the presence / absence and the amount of the displacement in the y-axis direction as described above are performed in combination, the displacement in any direction can be determined. Even if it occurs, its direction and amount can be detected.

(実 施 例) 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説
明する。
(Examples) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.

第1図は、本発明の第1実施例による移動車の環境認
識装置の基本構成を示すものである。この実施例の装置
は一例として、自動車の自動操縦のために適用されるも
のである。図示されるように、自動車の外部環境を撮影
するテレビカメラ10が出力するテレビ信号Vは、このテ
レビカメラ10とともに画像入力手段を構成する画像入力
装置11に入力される。なお上記テレビカメラ10は、自動
車の走行方向前方側の環境を撮影可能に、例えば第3図
図示のように自動車の5のフロントガラス近傍位置にお
いてルーフ6に取付けたり、あるいはその他、フロント
グリル7の一部にガラスを嵌め込んでその後側に取り付
ければよい。またテレビカメラ10としては、例えばCCD
等の撮像素子を備えたものが好適に用いられる。
FIG. 1 shows a basic configuration of a mobile vehicle environment recognition apparatus according to a first embodiment of the present invention. The device of this embodiment is applied, for example, for automatic driving of an automobile. As shown in the figure, a television signal V output from a television camera 10 for photographing an external environment of a car is input to an image input device 11 constituting image input means together with the television camera 10. The television camera 10 can be mounted on the roof 6 at a position near the windshield of the automobile 5 as shown in FIG. The glass may be fitted into a part and attached to the rear side. As the TV camera 10, for example, a CCD
A device provided with an image sensor such as described above is preferably used.

画像入力装置11は、テレビカメラ10から送られたテレ
ビ信号Vを例えば平滑化、2値化等の前処理を施した上
でA/Dへ変換し、外部環境認識のためのデジタル画像信
号Sを出力する。この画像信号Sは、例えば画素数256
×256程度以上、階調数が8bit程度のものとされる。な
おテレビカメラ10による撮影は、一例として1/30秒おき
になされ、したがって画像信号Sも1/30秒間隔で順次1
画像を示すものとして出力される。
The image input device 11 converts the television signal V sent from the television camera 10 into A / D after performing preprocessing such as smoothing and binarization, and converts the digital image signal S into a digital image signal S for external environment recognition. Is output. This image signal S has, for example, 256 pixels.
× 256 or more, and the number of gradations is about 8 bits. Note that the photographing by the television camera 10 is performed every 1/30 second as an example.
Output as an indication of the image.

上記画像信号Sは、環境認識手段12に送られる。この
環境認識手段12は例えば公知のコンピュータシステムか
ら構成され、画像信号Sを所定のアルゴリズムに従って
処理することにより、走行路を示すエッジ、領域等を抽
出する。こうして抽出されたエッジ、領域等の情報Jは
ローカルマップ生成手段13に入力され、そこで該情報J
に基づいてローカルマップ、すなわち自動車5の近傍の
外界の状態がどうなっているかを示すマップが作成され
る。
The image signal S is sent to the environment recognition means 12. The environment recognizing means 12 is composed of, for example, a known computer system, and processes the image signal S according to a predetermined algorithm, thereby extracting an edge, a region, and the like indicating a traveling road. Information J such as edges and regions extracted in this way is input to the local map generating means 13, where the information J
, A local map, that is, a map indicating the state of the outside world near the vehicle 5 is created.

このローカルマップを示す情報Kは最適経路判定手段
14に入力され、そこで情報Kおよび予め入力されている
目的地等の情報を基に、目的地に向かう最適経路が決定
され、さらにその最適経路を走行するための走行方向お
よび走行速度が決定される。これらの走行方向および走
行速度に関する情報Lはコントローラ15に入力され、こ
のコントローラ15により自動車5のステアリングおよび
速度が該情報Lに基づいて制御される。
The information K indicating the local map is determined by the optimum route determining means.
14, the optimal route to the destination is determined based on the information K and the information of the destination and the like input in advance, and the traveling direction and traveling speed for traveling the optimal route are determined. You. The information L on the traveling direction and the traveling speed is input to the controller 15, and the controller 15 controls the steering and the speed of the automobile 5 based on the information L.

一方上記画像信号Sは、自動車5に対する他の移動体
の相対移動を検出するために、ビデオ切替回路16に入力
される。このビデオ切替回路16は、ある時刻tにおける
外部環境を示す画像信号Sを第1画像信号S1としてメモ
リ17aに、それから所定時間Δt後の時刻t+Δtにお
ける外部環境を示す画像信号Sを第2画像信号2として
メモリ17bにそれぞれ入力し、一時的に記憶させる。時
刻t+2Δtにおいては、時刻t+Δtのとき第2画像
信号S2とされた画像信号Sが、第1画像信号S1としてメ
モリ17aに入力されることになる。また前述した通り、
本実施例ではΔt=1/30秒である。
On the other hand, the image signal S is input to the video switching circuit 16 in order to detect the relative movement of another moving body with respect to the automobile 5. The video switching circuit 16 outputs the image signal S indicating the external environment at a certain time t to the memory 17a as a first image signal S1 and then outputs the image signal S indicating the external environment at a time t + Δt after a predetermined time Δt to the second image signal 2 is input to the memory 17b and temporarily stored. At time t + 2Δt, the image signal S, which was the second image signal S2 at time t + Δt, is input to the memory 17a as the first image signal S1. Also, as mentioned above,
In the present embodiment, Δt = 1/30 seconds.

なお、テレビカメラ10が撮影した画像が例えば第2図
の(1)に示すようなものである場合、上記画像信号S
1、S2が各々担持する第1画像、第2画像は、それぞれ
同図の(2)、(3)に示すようなものとなる。
When the image captured by the television camera 10 is, for example, as shown in (1) of FIG. 2, the image signal S
The first image and the second image carried by S1 and S2 are as shown in (2) and (3) of FIG.

上記メモリ17a、17bにそれれ記憶された第1画像信号
S1、第2画像信号S2は、ともにΔt時間毎に読み出され
て、相対移動検出手段18に入力される。この相対移動検
出手段18は、画像信号S1、S2がそれぞれ示す第1画像と
第2画像とをマッチングさせ、あるいはそれらの中でラ
ベリングされた相対応する領域どうしをマッチングさ
せ、両者のミスマッチ測度を求める等により、自動車5
に対して相対移動している物体(例えば第2図(1)に
示す他の自動車9等)の相対移動量や移動速度等を求め
る。なお第2画像信号S2は、補正手段19を通して相対移
動検出手段18に入力されるが、この補正手段19について
は後述する。
First image signals stored in the memories 17a and 17b
Both S1 and the second image signal S2 are read out every Δt time and input to the relative movement detecting means 18. The relative movement detecting means 18 matches the first image and the second image indicated by the image signals S1 and S2, or matches corresponding labeled regions in the first and second images, and calculates a mismatch measure between the two. Car 5 by request
The relative movement amount, movement speed, and the like of an object (for example, another automobile 9 shown in FIG. 2A) relative to the object are obtained. Note that the second image signal S2 is input to the relative movement detecting means 18 through the correcting means 19, which will be described later.

こうして求められた移動物体の相対移動量や移動速度
等を示す情報Mは、前述の最適経路判定手段14に入力さ
れる。最適経路判定手段14は、前述した情報Kが示すロ
ーカルマップに加えて、上記情報Mが示す移動物体の挙
動も判定要素として、最適走行方向および速度を決定す
る。
The information M indicating the relative movement amount, the movement speed, and the like of the moving object thus obtained is input to the above-described optimum route determination means 14. The optimal route determination means 14 determines the optimal traveling direction and speed using the behavior of the moving object indicated by the information M as a judgment factor in addition to the local map indicated by the information K described above.

ここで、もし上記第1画像と第2画像との間に、前述
したピッチング等による位置ずれが生じていると、相対
移動検出手段18において求められるミスマッチ測度は、
移動物体の実際の移動と対応しないものとなってしま
う。つまり、この位置ずれが生じていると、それ自体に
よりミスマッチ測度が変化してしまう。
Here, if there is a displacement between the first image and the second image due to the pitching or the like described above, the mismatch measure obtained by the relative movement detecting means 18 is as follows:
It does not correspond to the actual movement of the moving object. In other words, if this displacement occurs, the mismatch measure changes by itself.

以下、上述の問題を防止する点について説明する。メ
モリ17a、17bから読み出された第1画像信号S1、第2画
像信号S2は、それぞれ符号スイッチ29a、20bを通して、
差分検出器21にも入力される。差分検出器21は、これら
第1画像信号S1と第2画像信号S2との差分を、相対応す
る画素についての信号毎に求める。こうして求められた
差分画像信号S3は、位置ずれ演算器22に入力される。本
実施例では、特に自動車5のピッチングによる垂直方向
の画像位置ずれのみを求めるようにしており、上記位置
ずれ演算器22はこの方向の位置ずれを求める。なお上記
符号スイッチ20a、20bは、差分演算のために各画像信号
S1、S2に所定の符号を与えて、単一の演算で差分を検出
可能とするものである。
Hereinafter, the point of preventing the above-described problem will be described. The first image signal S1 and the second image signal S2 read from the memories 17a and 17b pass through sign switches 29a and 20b, respectively.
It is also input to the difference detector 21. The difference detector 21 calculates a difference between the first image signal S1 and the second image signal S2 for each signal of a corresponding pixel. The difference image signal S3 thus obtained is input to the displacement calculator 22. In this embodiment, in particular, only the vertical image position shift due to the pitching of the automobile 5 is determined, and the position shift calculator 22 calculates the position shift in this direction. Note that the sign switches 20a and 20b are used to calculate each image signal for calculating the difference.
A predetermined code is given to S1 and S2 so that the difference can be detected by a single operation.

一般道において自動車5が走行している際は、前記所
定時間Δtが1/10〜1/30秒程度のとき、信号S1、S2が各
々担持する第1画像、第2画像は、自動車5がピッチン
グを起こしてしなければ第2図の(2)、(3)に示す
ようにほぼ同じものとなり、それに対して、ピッチング
が生じたときは、同図の(5)、(6)に示すように互
いに垂直方向にずれたものとなる。そこで、上記差分画
像信号S3が担持する差分画像は、上記ピッチングが生じ
ていない通常の場合は第2図(4)に示すようなものと
なり、ピッチングが生じた場合は、同図(7)に示すよ
うなものとなる。
When the vehicle 5 is traveling on a general road, when the predetermined time Δt is about 1/10 to 1/30 seconds, the first image and the second image carried by the signals S1 and S2 respectively are those of the vehicle 5 If pitching does not occur, they are almost the same as shown in (2) and (3) of FIG. 2, while if pitching occurs, they are shown in (5) and (6) of FIG. Thus, they are shifted from each other in the vertical direction. Therefore, the difference image carried by the difference image signal S3 is as shown in FIG. 2 (4) in the normal case where the pitching has not occurred, and when the pitching has occurred, the difference image shown in FIG. It will be as shown.

位置ずれ演算器22は上記第1画像と第2画像との位置
ずれを検出するため、まず第1画像信号S1、第2画像信
号S2および差分画像信号S3についてそれぞれ、画像上で
水平となるx軸への投影(x−投影)と、垂直となるy
軸への投影(y−投影)とを求める。次に位置ずれ演算
器22は、差分画像信号S3のx−投影Px(Δt)と第1画
像信号S1のx−投影Px(t)とを比較し、x軸方向各位
置毎に前者が後者のほぼ2倍程度の値を取っている場合
は位置ずれありとみなし、一方、前者が後者よりもかな
り小さい値を取っている場合は、位置ずれ無しとみな
す。こうして位置ずれの有無を検出できる理由は、先に
詳しく述べた通りである。
In order to detect the positional deviation between the first image and the second image, the positional deviation computing unit 22 first sets the horizontal x on the image for each of the first image signal S1, the second image signal S2, and the difference image signal S3. Projection onto the axis (x-projection) and y perpendicular
Projection onto the axis (y-projection). Next, the displacement calculator 22 compares the x-projection Px (Δt) of the difference image signal S3 with the x-projection Px (t) of the first image signal S1, and for each position in the x-axis direction, the former is the latter. If the value is approximately twice as large as, it is considered that there is a position shift, while if the former has a value that is significantly smaller than the latter, it is considered that there is no position shift. The reason why the presence / absence of the displacement can be detected is as described in detail above.

なお、上記のようにして位置ずれの有無を検出する
際、差分画像信号Sのx−投影Px(Δt)との比較対象
として、第1画像信号S1のx−投影Px(t)の代わり
に、第2画像信号S2のx−投影Px(t+Δt)を用いて
もよい。
When detecting the presence / absence of a positional shift as described above, instead of the x-projection Px (t) of the first image signal S1 as a comparison target with the x-projection Px (Δt) of the difference image signal S. , X-projection Px (t + Δt) of the second image signal S2 may be used.

位置ずれ演算器22は、上記のようにして位置ずれ無し
と判断した場合は、位置ずれ無しを示す位置ずれ信号N
を前記補正手段19に送る。補正手段19は、このような位
置ずれ信号Nを受けたときは、第2画像信号S2に対して
何らの補正処理も施さないで、そのまま相対移動検出手
段18に入力させる。
When it is determined that there is no displacement as described above, the displacement calculator 22 outputs a displacement signal N indicating that there is no displacement.
Is sent to the correction means 19. When the correction means 19 receives such a displacement signal N, the correction means 19 does not perform any correction processing on the second image signal S2 and directly inputs the second image signal S2 to the relative movement detection means 18.

一方、上述のようにして位置ずれ有りと判断した場合
位置ずれ演算器22は、差分画像信号S3のy−投影Py(Δ
t)と、第1画像信号S1のy−投影Py(t)との相関に
基づいて、この位置ずれの量を求める。すなわち例えば
第2図の(5)に示すように、第1画像信号S1のy−投
影Py(t)において幅y1に亘り特異的に大きな値を取る
領域R1が存在したとき、差分画像信号S3のy−投影Py
(Δt)においては、同図(7)に示すように、領域R1
に対応して特異的に大きな値を取っている領域R3が幅y3
に亘っているとすると、 Δy=2y1−y3 が位置ずれ量となる。
On the other hand, when it is determined that there is a position shift as described above, the position shift calculator 22 calculates the y-projection Py (Δ
Based on the correlation between t) and the y-projection Py (t) of the first image signal S1, the amount of this displacement is obtained. That is, for example, as shown in of FIG. 2 (5), when the region R 1 that takes a specific large value over the width y 1 in the first image signal S1 y- projection Py (t) is present, the difference image Y-projection Py of signal S3
In (Delta] t), as shown in FIG. 7, a region R 1
The region R 3 which has a specific large value corresponding to the width y 3
, Δy = 2y 1 −y 3 is the displacement amount.

また、上記2つの領域R1、R3の一端どうしは整合し、
他端どうしは整合しないことになるが、この整合する端
部がどちら側にあるかを調べることにより、位置ずれの
方向も知ることができる。例えば第2図(5)、(7)
の例において、領域R1とR3の図中上側の端部が整合して
いる場合、第2画像は第1画像に対して下方にずれてい
ることになる。
Also, one ends of the two regions R 1 and R 3 are aligned with each other,
Although the other ends will not be aligned, the direction of the displacement can also be known by checking which side the aligned end is located on. For example, FIG. 2 (5), (7)
In the example, when the end portion of the upper in the figure in the region R 1 and R 3 are aligned, the second image will be the image is shifted downward with respect to the first image.

位置ずれ演算器22は、このようにして検出した位置ず
れ方向および量を示す位置ずれ信号Nを補正手段19に送
る。補正手段19は、この位置ずれ信号Nが示す位置ずれ
を解消するように第2画像信号S2を補正する。この補正
は、第2画像信号S2が担持する画像を、y軸方向に平行
移動する形でなされる。なお補正手段19は、第2画像信
号S2を一時的に記憶するバッファメモリを内蔵し、位置
ずれ信号Nが入力されると該バッファメモリから第2画
像信号S2を読み出して、その信号S2に対して上記の補正
を行なう。
The displacement calculator 22 sends a displacement signal N indicating the direction and amount of the displacement detected in this way to the correcting means 19. The correcting unit 19 corrects the second image signal S2 so as to eliminate the position shift indicated by the position shift signal N. This correction is performed in such a manner that the image carried by the second image signal S2 is translated in the y-axis direction. The correction means 19 has a built-in buffer memory for temporarily storing the second image signal S2, and when the displacement signal N is input, reads out the second image signal S2 from the buffer memory, and To make the above correction.

上記のように第2画像信号S2を補正しておけば、相対
移動検出手段18において第2画像と第2画像のミスマッ
チ測度を求めるに当たって、位置ずれの影響は及ばず、
基本的に両画像中の各要素の相対位置によるミスマッチ
測度が求められることになる。
If the second image signal S2 is corrected as described above, the relative movement detecting means 18 does not affect the position of the second image and the second image in determining the mismatch measure.
Basically, a mismatch measure based on the relative position of each element in both images is obtained.

なお、上記のようにして位置ずれの方向および量を検
出する際も、差分画像信号S3のy−投影Py(Δt)との
相関を調べる対象として、第1画像信号S1のy−投影Py
(t)の代わりに、第2画像信号S2のy−投影Py(t+
Δt)を用いてもよい。
When detecting the direction and the amount of the displacement as described above, the correlation between the difference image signal S3 and the y-projection Py (Δt) is examined as the y-projection Py of the first image signal S1.
Instead of (t), the y-projection Py (t +
Δt) may be used.

次に第4図を参照して、本発明の第2実施例について
説明する。なおこの第4図において、前記第1図中の要
素と同様の要素には同番号を付し、それらについての説
明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

この第4図の装置における位置ずれ演算器32は、第1
図の装置の位置ずれ演算器22と同様にして位置ずれの有
無を検出するが、位置ずれ量の検出は別の処理によって
求めるように構成されている。すなわちこの位置ずれ演
算器32には、差分画像信号S3と第1画像信号S1とに加え
て、第2画像信号S2も入力される。そして位置ずれ演算
器32は、例えば第1画像信号S1のy−投影Py(t)にお
ける前述のような領域R1と、それに対応する第2画像信
号S2のy−投影Py(t+Δt)における領域R2(第2図
(6)参照)とを比較し、その一端どうしのずれ方向お
よび量に基づいて、第1、第2画像間の位置ずれ方向お
よび量を求める。
The position shift calculator 32 in the apparatus shown in FIG.
The presence / absence of a displacement is detected in the same manner as the displacement calculator 22 of the apparatus shown in the figure, but the detection of the displacement is determined by another process. That is, in addition to the difference image signal S3 and the first image signal S1, the second image signal S2 is also input to the displacement calculator 32. The displacement calculating unit 32, for example, y- and region R 1 as described above in the projection Py (t) of the first image signal S1, the area y- in the projection Py (t + Δt) of the second image signal S2 corresponding thereto R 2 (see FIG. 2 (6)), and the direction and amount of displacement between the first and second images are determined based on the direction and amount of displacement between the one ends.

以上説明した2つの実施例においては、第1画像と第
2画像のy軸方向すなわち垂直方向の位置ずれを検出す
るようにしているが、前述した通り、x軸方向やさらに
は斜め方向の位置ずれも検出可能である。
In the two embodiments described above, the displacement of the first image and the second image in the y-axis direction, that is, in the vertical direction is detected, but as described above, the position in the x-axis direction or even in the oblique direction is detected. A shift can also be detected.

また上記実施例では、検出した位置ずれ量(方向も含
む)に基づいて、2つの画像のマッチングを図る際に位
置ずれ補正を行なうようにしているが、検出した位置ず
れ量はその他例えば、前記環境認識手段12において各一
の入力画像から環境を認識する際に、各画像の位置ずれ
を補正するために利用することも可能である。
Further, in the above embodiment, the position shift correction is performed when matching the two images based on the detected position shift amount (including the direction). When the environment recognizing unit 12 recognizes the environment from each input image, it can be used to correct the positional shift of each image.

(発明の効果) 以上詳細に説明した通り本発明による移動車の環境認
識装置は、2つの画像間の位置ずれを、入力された画像
信号から直接的に検出するように構成されているので、
移動車の揺れ等の挙動を検出するセンサ類を用いる必要
が無いものとなっている。したがって本装置によれば、
上記センサ類の特性バラツキや経時変化等の問題とは無
縁にして、常に精度良く画像位置ずれを検出することが
できる。
(Effects of the Invention) As described in detail above, the environment recognition device for a mobile vehicle according to the present invention is configured to directly detect a positional shift between two images from an input image signal.
There is no need to use sensors for detecting the behavior of the mobile vehicle such as shaking. Therefore, according to this device,
It is possible to always detect the image position deviation with high accuracy, irrespective of the problems such as the characteristic variation of the sensors and the change with time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1は、本発明の第1実施例装置の基本構成を示すブロ
ック図、 第2図は、本発明に関連する第1画像、第2画像および
それらの差分画像と、各画像のx軸、y軸への投影の例
を示す概略図、 第3図は、本発明における画像入力手段を構成するテレ
ビカメラの移動車への取付状態例を示す斜視図、 第4図は、本発明の第2実施例装置の基本構成を示すブ
ロック図である。 5……自動車、9……他の自動車 10……テレビカメラ、11……画像入力装置 12……環境認識手段、16……ビデオ切替回路 17a、17b……メモリ、18……相対移動検出手段 19……補正手段、20a、20b……符号スイッチ 21……差分検出器、22、32……位置ずれ演算器
The first is a block diagram showing the basic configuration of the device of the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is the first image, the second image and their difference images related to the present invention, the x-axis of each image, FIG. 3 is a schematic view showing an example of projection on the y-axis, FIG. 3 is a perspective view showing an example of a state in which a television camera constituting an image input means according to the present invention is mounted on a moving vehicle, and FIG. It is a block diagram which shows the basic structure of 2nd Example apparatus. Reference numeral 5: automobile, 9: other automobile 10: television camera 11, image input device 12: environment recognition means 16, video switching circuit 17a, 17b memory, 18 relative movement detection means 19: Correcting means, 20a, 20b: Sign switch 21: Difference detector, 22, 32: Position shift calculator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−186308(JP,A) 特開 平3−179598(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05D 1/02 G06T 1/00 G08G 1/16────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-63-186308 (JP, A) JP-A-3-179598 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G05D 1/02 G06T 1/00 G08G 1/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】外界認識のための画像入力手段を有する移
動車の環境認識装置において、 前記画像入力手段によって順次入力される画像のうち、
特定時刻における第1画像と、それから所定時間後の第
2画像との差分画像を得る手段と、 前記第1画像、第2画像および差分画像それぞれの、略
水平なx軸への投影と、x軸に直角なy軸への投影とを
求める手段と、 第1画像または第2画像に関する前記投影と差分画像に
関する前記投影との相関に基づいて、第1画像と第2画
像間の位置ずれの有無および量を検出する手段とを備え
たことを特徴とする移動車の環境認識装置。
1. An environment recognizing device for a mobile vehicle having an image input means for recognizing the outside world, wherein, among images sequentially input by the image input means,
Means for obtaining a difference image between the first image at a specific time and the second image after a predetermined time from the first image, projecting each of the first image, the second image, and the difference image onto a substantially horizontal x-axis; Means for determining a projection on the y-axis perpendicular to the axis, and a displacement of the first image and the second image based on a correlation between the projection on the first image or the second image and the projection on the difference image. Means for detecting presence / absence and an amount of the environment.
【請求項2】外界認識のための画像入力手段を有する移
動車の環境認識装置において、 前記画像入力手段によって順次入力される画像のうち、
特定時刻における第1画像と、それから所定時間後の第
2画像との差分画像を得る手段と、 前記第1画像、第2画像および差分画像それぞれの、略
水平なx軸への投影と、x軸に直角なy軸への投影とを
求める手段と、 第1画像または第2画像に関する前記投影と差分画像に
関する前記投影との相関に基づいて、第1画像と第2画
像間の位置ずれの有無を検出するとともに、第1画像に
関する前記投影と第2画像に関する前記投影との相関に
基づいて、前記位置ずれの量を検出する手段とを備えた
ことを特徴とする移動車の環境認識装置。
2. An environment recognition apparatus for a mobile vehicle having image input means for external world recognition, wherein:
Means for obtaining a difference image between the first image at a specific time and the second image after a predetermined time from the first image, projecting each of the first image, the second image, and the difference image onto a substantially horizontal x-axis; Means for determining a projection on the y-axis perpendicular to the axis, and a displacement of the first image and the second image based on a correlation between the projection on the first image or the second image and the projection on the difference image. Means for detecting presence / absence and detecting the amount of the displacement based on a correlation between the projection on the first image and the projection on the second image. .
JP2069282A 1990-03-19 1990-03-19 Mobile vehicle environment recognition device Expired - Fee Related JP2829537B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2069282A JP2829537B2 (en) 1990-03-19 1990-03-19 Mobile vehicle environment recognition device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2069282A JP2829537B2 (en) 1990-03-19 1990-03-19 Mobile vehicle environment recognition device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03268112A JPH03268112A (en) 1991-11-28
JP2829537B2 true JP2829537B2 (en) 1998-11-25

Family

ID=13398117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2069282A Expired - Fee Related JP2829537B2 (en) 1990-03-19 1990-03-19 Mobile vehicle environment recognition device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2829537B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103109522B (en) * 2010-11-16 2016-05-11 本田技研工业株式会社 Vehicle-mounted camera change in location amount detecting device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03268112A (en) 1991-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5535144A (en) Distance detection method and system using a stereoscopical imaging apparatus
JP3239521B2 (en) Mobile object recognition device
JPH1040499A (en) Vehicle external recognition device
US20200193633A1 (en) Image processing device and image processing method
JPH0827188B2 (en) Inter-vehicle distance detector
JPH0981757A (en) Vehicle position detection device
JP2635246B2 (en) Inter-vehicle distance detection device for tracking the preceding vehicle
JP2829537B2 (en) Mobile vehicle environment recognition device
JP4211681B2 (en) Travel path recognition device
JPH04243491A (en) Car image tracking apparatus
CN114103812B (en) Reversing parking guidance system and method
EP0498416B1 (en) Inter-car distance detecting device
JP3296208B2 (en) Curve curvature estimator
JPH0757200A (en) RUNWAY RECOGNITION DEVICE AND RUNWAY RECOGNITION METHOD
JP3365168B2 (en) Rear white line recognition device
JP2635232B2 (en) Inter-vehicle distance detection device
JP3452076B2 (en) Vehicle distance detection device
JP2881245B2 (en) Control device for autonomous vehicle
JP4316710B2 (en) Outside monitoring device
JP2002163641A (en) Vehicle image processing device
JP2005329765A (en) Traveling path recognition device
JP2966683B2 (en) Obstacle detection device for vehicles
JPH05297941A (en) Road shape detection method
JP3220578B2 (en) Road image white line recognition device
JP3053723B2 (en) License plate character recognition method and device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees