JP7535459B2 - Traffic light recognition method and traffic light recognition device - Google Patents
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Description
本発明は、信号機認識方法及び信号機認識装置に関する。 The present invention relates to a traffic light recognition method and a traffic light recognition device.
特許文献1には、信号機の矢印の灯火の方向を認識する運転支援装置が開示されている。この運転支援装置は、車両の前方を撮影した画像に基づいて、矢印の灯火の向きである第1の方向と自車両が進もうとしている第2の方向とを対比する。運転支援装置は、第1の方向と第2の方向とが一致していないと判定した場合に、自車両の運転者に対して所定の運転支援を実施する。
ところで、実際の交通環境において車両の前方を撮像した画像には、車両の前方に存在している信号機の実像の他、建物の窓ガラス又は大型トラックの車体側面などの反射面に反射した信号機の鏡像が含まれることがある。このため、信号機の矢印の灯火が反射面に反射した鏡像であるのか実像であるのかを判別して、信号機の矢印の灯火を精度よく認識する必要があった。 In an actual traffic environment, an image captured of the area ahead of a vehicle may contain not only the actual image of a traffic light in front of the vehicle, but also a mirror image of the traffic light reflected on a reflective surface such as the window glass of a building or the side of a large truck. For this reason, it was necessary to accurately recognize the traffic light arrow by determining whether the arrow light was a mirror image reflected on a reflective surface or a real image.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、信号機の矢印の灯火を精度よく認識することができる信号機認識方法及び信号機認識装置を提供することである。 The present invention was made in consideration of these problems, and its purpose is to provide a traffic light recognition method and a traffic light recognition device that can accurately recognize the arrow lights of traffic lights.
本発明の一態様に係る信号機認識方法は、車両前方の画像を処理するコントローラが、画像内に存在する信号機の矢印の灯火の向き及び画像内における矢印の灯火の位置を検出し、矢印の灯火の向き及び位置に基づいて信号機の赤色の灯火が存在すべき参照領域を画像に設定し、参照領域に赤色の灯火が存在するか否かを判定し、参照領域に赤色の灯火が存在すると判定した場合に、検出された矢印の灯火の向きを車両前方の信号機の現示として認識する。 In one aspect of the present invention, a traffic light recognition method involves a controller that processes an image in front of a vehicle, which detects the direction of the arrow light of a traffic light present in the image and the position of the arrow light in the image, sets a reference area in the image in which the red light of the traffic light should be present based on the direction and position of the arrow light, determines whether a red light is present in the reference area, and if it is determined that a red light is present in the reference area, recognizes the direction of the detected arrow light as the current indication of the traffic light in front of the vehicle.
本発明によれば、信号機の矢印の灯火を精度よく認識することができる。 The present invention makes it possible to accurately recognize the arrow lights on traffic signals.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, identical parts are given the same reference numerals and the description will be omitted.
図1を参照して、本実施形態に係る信号機認識装置の構成を説明する。信号機認識装置は、撮像部10と、コントローラ30とを備えている。コントローラ30は、有線通信又は無線通信により、撮像部10と接続されている。また、コントローラ30は、有線通信又は無線通信により、運転支援装置50に接続されている。
The configuration of the traffic light recognition device according to this embodiment will be described with reference to FIG. 1. The traffic light recognition device includes an
撮像部10、コントローラ30及び運転支援装置50は、図示しない車両に搭載されている。コントローラ30は、車両の外部に設置されるものであってもよい。
The
撮像部10は、車両の進行方向、例えば車両前方の画像を撮像する。撮像部10はCCD、CMOS等の固体撮像素子を備えたデジタルカメラであり、車両の周囲を撮像して周辺領域の画像データを取得する。撮像部10は、焦点距離、レンズの画角、カメラの垂直方向及び水平方向の角度などが設定されることにより、車両前方の所定の範囲を撮像する。
The
撮像部10によって撮像された画像は、コントローラ30に入力され、図示しない記憶部に記憶される。撮像部10は所定の周期で画像を撮像しており、コントローラ30に画像が順次入力される。
The images captured by the
コントローラ30は、撮像部10から入力される画像を処理する。コントローラ30は、CPU(中央処理装置)、メモリ、及び入出力部を備える汎用のマイクロコンピュータであり、制御装置または処理装置の一例である。コントローラ30には、コントローラ30を信号機認識装置の一部として機能させるためのコンピュータプログラムがインストールされている。コンピュータプログラムを実行することにより、コントローラ30は、信号機認識装置が備える複数の情報処理回路として機能する。
The
コントローラ30は、複数の情報処理回路として、矢印灯火検出部31、走行経路取得部32、参照領域設定部33、形状判定部34、及び矢印灯火認識部35を備えている。
The
矢印灯火検出部31は、画像内に存在する信号機の矢印の灯火を検出し、その矢印の灯火の向き及び画像内における矢印の灯火の位置を検出する。走行経路取得部32は、車両の走行経路を取得する。
The arrow
信号機の矢印の灯火は、赤色の灯火とともに発せられる。参照領域設定部33は、矢印の灯火の向き及び位置に基づいて、信号機の赤色の灯火が存在すべき参照領域を画像に設定する。そして、参照領域設定部33は、参照領域に赤色の灯火が存在するか否か、すなわち、参照領域に赤色に対応する画素が存在するか否かを判定する。
The traffic light arrow is illuminated together with the red light. The reference
形状判定部34は、参照領域に赤色の灯火が存在すると判定した場合、参照領域における赤色の灯火の形状が、信号機における赤色の灯火の形状と類似するか否を判定する。
When the
矢印灯火認識部35は、参照領域に赤色の灯火が存在し、かつ、参照領域における赤色の灯火の形状が信号機の灯火形状と類似する場合に、矢印灯火検出部31が検出した矢印の灯火の向きを、車両前方の信号機の現示として認識する。そして、矢印灯火認識部35は、矢印灯火認識部35によって認識された矢印の灯火の向きを、運転支援装置50に出力する。
When a red light is present in the reference area and the shape of the red light in the reference area is similar to the shape of a traffic light, the arrow
運転支援装置50は、コントローラ30によって得られた信号機の認識結果に基づいて、図示しない車両の走行を支援する運転支援を行う。運転支援は、例えば、所定の走行経路に従って自動運転によって車両を走行させるものであってもよいし、車両の乗員の運転操作を支援するものであってもよい。また、運転支援は、ヒューマンインターフェース(表示装置及びスピーカ)を制御して、信号機の認識結果を車両の乗員に通知するものであってもよい。
The
運転支援装置50は、コントローラ30から独立したハードウェアで構成する必要はない。コントローラ30が備える複数の情報処理回路の一つとして、運転支援装置50が実行する機能を実現してもよい。
The
図2Aを参照し、信号機について説明する。図2Aに示す信号機100は、いわゆる横型の信号機であり、三灯式の信号機本体110と、矢印式の信号機本体120とを備えている。
The traffic light will be described with reference to FIG. 2A. The
三灯式の信号機本体110は、3色の色信号、例えば、青信号、黄信号及び赤信号を表す色の灯火を行う装置である。三灯式の信号機本体110は、青色灯器111、黄色灯器112、及び赤色灯器113を備えている。3つの色灯器111、112、113は横方向に沿って並んでいる。青色灯器111は左端に位置し、黄色灯器112は中央に位置し、赤色灯器113は右端に位置している。各色灯器111、112、113の並びは、交通法規等によって予め定められている。
The three-light traffic light
青色灯器111は、内部に光源が収められて、青色の灯火を行う灯器である。青色灯器111によって行われる灯火形状は、丸形状である。青色灯器111の灯火により、青信号が表される。
The
青色灯器111と同様、黄色灯器112及び赤色灯器113は、内部に光源が収められて、黄色及び赤色の灯火を行う灯器である。黄色灯器112及び赤色灯器113によって行われる灯火形状は、丸形状である。黄色灯器112及び赤色灯器113による灯火により、黄信号及び赤信号が表される。
Like
三灯式の信号機本体110の灯火が表す意味は、車両が従うべき交通法規等によって定まる。例えば、青色の灯火(青信号)は「進んでも良い」の意味を表し、赤色の灯火(赤信号)は、「停止位置で止まれ」の意味を表す。黄色の灯火(黄信号)は、「停止位置に近接しているため安全に停止することができない場合を除き、停止位置で止まれ」の意味を表す。
The meaning of the lights on the three-light traffic light
「青色」の灯火とは、三灯式の信号機本体110が行う3色の灯火のうち、黄色及び赤色を除いた色を示すものである。すなわち、「青色」の灯火は、現実の色度として青色である必要はなく、緑色に相当する色度であってもよい。
The term "green" light refers to the three colors of light emitted by a three-light traffic light
矢印式の信号機本体120は、所定向きの矢印信号、例えば左向きの矢印信号、上向きの矢印信号及び右向きの矢印信号を表す灯火を行う装置である。矢印式の信号機本体120は、三灯式の信号機本体110の下側に配置されている。
The arrow-type
矢印式の信号機本体120は、左矢印灯器121、上矢印灯器122、右矢印灯器123を備えている。3つの矢印灯器121、122、123は横方向に沿って並んでいる。左矢印灯器121は左端に位置し、上矢印灯器122は中央に位置し、右矢印灯器123は右端に位置している。
The arrow-type
すなわち、左矢印灯器121は、青色灯器111の下側に位置する。信号機100と正体した場合、左矢印灯器121は、赤色灯器113を基点に、左側に灯器2個分、かつ下側に灯器1個分だけずれた位置にある。上矢印灯器122は、黄色灯器112の下側に位置する。信号機100と正体した場合、上矢印灯器122は、赤色灯器113を基点に、左側に灯器1個分、かつ下側に灯器1個分だけずれた位置にある。右矢印灯器123は、赤色灯器113の下側に位置する。信号機100と正体した場合、右矢印灯器123は、赤色灯器113を基点に、下側に灯器1個分だけずれた位置にある。3つの色灯器111、112、113に対する各矢印灯器121、122、123の相対的な位置関係は、交通法規等によって予め定められている。
That is, the
左矢印灯器121は、内部に光源が収められて、左向きの矢印の灯火を行う灯器である。左矢印灯器121の灯火により、左向きの矢印信号が表される。左矢印灯器121と同様、上矢印灯器122及び右矢印灯器123は、内部に光源が収められて、上向きの矢印及び右向きの矢印の灯火を行う灯器である。上矢印灯器122及び右矢印灯器123の灯火により、上向きの矢印信号及び右向きの矢印信号が表される。
The
矢印式の信号機本体120の灯火が表す意味は、車両が従うべき交通法規等によって定まる。例えば、左向きの矢印の灯火(左向きの矢印信号)は、「赤信号に係わらず、左方向に進行できる」の意味を表し、上向きの矢印の灯火(上向きの矢印信号)は、「赤信号に係わらず、直進方向に進行できる」の意味を表す。右向きの矢印の灯火(右向きの矢印信号)は、「赤信号に係わらず、右方向に進行できる」の意味を表す。
The meaning of the lights on the arrow-type traffic light
信号機100は、いわゆる横型の信号機に限らず、図2Bに示すように、縦型の信号機であってもよい。縦型の信号機100は、三灯式の信号機本体110と、三灯式の信号機本体110の右側に位置する矢印式の信号機本体120とを備えている。
The
三灯式の信号機本体110において、3つの色灯器111、112、113は縦方向に沿って並んでいる。青色灯器111は下端に位置し、黄色灯器112は中央に位置し、赤色灯器113は上端に位置している。
In the three-light
矢印式の信号機本体120において、3つの矢印灯器121、122、123は縦方向に沿って並んでいる。左矢印灯器121は下端に位置し、上矢印灯器122は中央に位置し、右矢印灯器123は上端に位置している。すなわち、左矢印灯器121は、青色灯器111の右側に位置する。信号機100と正体した場合、左矢印灯器121は、赤色灯器113を基点に、右側に灯器1個分、かつ下側に灯器2個分だけずれた位置にある。上矢印灯器122は、黄色灯器112の右側に位置する。信号機100と正体した場合、上矢印灯器122は、赤色灯器113を基点に、右側に灯器1個分、かつ下側に灯器1個分だけずれた位置にある。右矢印灯器123は、赤色灯器113の右側に位置する。信号機100と正体した場合、右矢印灯器123は、赤色灯器113を基点に、右側に灯器1個分だけずれた位置にある。3つの色灯器111,112、113に対する各矢印灯器121、122、123の相対的な位置関係は、交通法規等によって予め定められている。
In the arrow-type
なお、矢印式の信号機本体120は、3つの矢印灯器121、122、123を全て備える必要はない。矢印式の信号機本体120は、信号機100が交通に与える通行権に応じた、少なくとも1つの矢印灯器121、122、123を備えていればよい。
Note that the arrow-type
図3及び図4を参照し、信号機認識装置によって実行される一連の処理、すなわち、信号機認識方法の処理の流れを説明する。図3及び図4に示すフローチャートは、撮像部10の撮像タイミングに対応して呼び出され、コントローラ30によって実行される。
A series of processes executed by the traffic light recognition device, i.e., the flow of the traffic light recognition method, will be described with reference to Figures 3 and 4. The flowcharts shown in Figures 3 and 4 are called in response to the imaging timing of the
まず、矢印灯火検出部31は、撮像部10から入力された画像を取得する(ステップS10)。走行経路取得部32は、車両の走行経路を取得する。走行経路の取得は、車両の走行経路を案内するカーナビゲーションシステムの情報、方向指示器の示す方向などの情報から取得することが可能である。そして、走行経路取得部は、車両の走行経路に基づいて、車両の進行方向を特定する(ステップS11)。車両前方に信号機が存在する場合、車両の進行方向は、信号機が設けられた交差点における車両の進行方向に相当する。車両の進行方向は、左折、直進及び右折のいずれかになる。
First, the arrow
矢印灯火検出部31は、例えばテンプレートマッチングにより、画像200に存在する信号機の矢印の灯火を検出する(ステップS12)。矢印灯火検出部31は、標準の矢印の灯火の画像をテンプレートとして保持している。矢印灯火検出部31は、テンプレートを1画素ずつずらしながら画像200全体を走査し、例えば輝度の分布の相関を計算する。矢印灯火検出部31は、相関が最も高い値となったテンプレートの位置に、矢印の灯火(点灯している灯火)を検出する。
The arrow
矢印灯火検出部31は、車両の位置及び車両の周囲の地図を含む地図情報を参照し、或いは、車両周囲の物体を検出する物体検出センサの検出結果を参照してもよい。矢印灯火検出部31は、車両と信号機までの距離に応じて、参照するテンプレートを使い分けることで、画像内の信号機を早期に検出することができる。
The arrow
信号機の検出方法は、テンプレートマッチングに限定されない。信号機の検出は、AdaBoost、SVM(Support Vector Machine)のような機械学習に基づく処理を行う画像処理手段が、画像特徴量に基づいて行ってもよい。画像特徴量としては、画像中の複数領域間の輝度変化の総和を示すHaar-like特徴量、強度テクスチャを抽出できるLBP(Local Binary Pattern)特徴量、画像勾配の強度を方向別ヒストグラムとして表現したHOG(Histogram of Gradient)などを用いることができる。 The method of detecting traffic lights is not limited to template matching. Traffic lights may be detected based on image features by an image processing means that performs processing based on machine learning, such as AdaBoost or SVM (Support Vector Machine). Examples of image features that can be used include Haar-like features that indicate the sum of luminance changes between multiple regions in an image, LBP (Local Binary Pattern) features that can extract intensity textures, and HOG (Histogram of Gradient) that expresses the intensity of image gradients as a directional histogram.
矢印の灯火を検出しない場合(ステップS13でNO)、矢印灯火検出部31は、本処理を終了する。一方、矢印の灯火を検出した場合(ステップS13でYES)、矢印灯火検出部31は、矢印の灯火の特徴を特定する(ステップS14)。具体的には、矢印灯火検出部31は、矢印の灯火の向きを特定する。また、図5A及び図5Bに示すように、矢印灯火検出部31は、矢印の灯火の周囲を囲むように、矢印の灯火と大体同じ大きさの矩形枠RFを設定する。そして、矢印灯火検出部31は、矩形枠RFの左上の位置(x、y)、並びに、矩形枠RFの縦方向の大きさh及び横方向の大きさwを特定する。矢印灯火検出部31は、矩形枠RFの位置並びに縦方向及び横方向の大きさを通じて、矢印の灯火の位置並びに縦方向及び横方向の大きさを特定する。
If the arrow light is not detected (NO in step S13), the arrow
図3に示すように、矢印の灯火の向きが車両の進行方向と異なる場合には(ステップS15でNO)、矢印灯火検出部31は、本処理を終了する。一方、矢印の灯火の向きが車両の進行方向と同じ場合には(ステップS15でYES)、矢印灯火検出部31は、検出した矢印の灯火が、上向き矢印の灯火であるか否か判定する(ステップS16)。
As shown in FIG. 3, if the direction of the arrow light is different from the traveling direction of the vehicle (NO in step S15), the arrow
矢印灯火検出部31が上向き矢印の灯火であると判定した場合(ステップS16でYES)、矢印灯火認識部35は、矢印灯火検出部31が検出した矢印の灯火の向き、すなわち、上向きの矢印を、車両前方にある信号機の現示として認識する(ステップS17)。そして、矢印灯火認識部35は、上向きの矢印を、運転支援装置50に出力する。
If the arrow
一方、上向き矢印の灯火ではないと判定した場合(ステップS16でNO)、矢印灯火検出部31は、検出した矢印の灯火が、左向きの矢印の灯火であるか否かを判定する(ステップS18)。
On the other hand, if it is determined that the arrow light is not an upward arrow light (NO in step S16), the arrow
左向きの矢印の灯火である場合(ステップS18でYES)、参照領域設定部33は、参照領域RA1、RA2を設定する(ステップS19)。図5Aに示すように、参照領域設定部33は、矢印の灯火の位置(x、y)から定まる第1位置(x+2w,y-h)を基点に、縦方向の大きさh及び横方向の大きさwとなる参照領域RA1を設定する。同様に、参照領域設定部33は、矢印の灯火の位置(x、y)から定まる第2位置(x-w、y-2h)を基点に、縦方向の大きさh及び横方向の大きさwとなる参照領域RA2を設定する。
If the arrow light is pointing left (YES in step S18), the reference
右向きの矢印の灯火である場合(ステップS18でNO)、参照領域設定部33は、参照領域RA1、RA2を設定する(ステップS20)。図5Bに示すように、参照領域設定部33は、矢印の灯火の位置(x、y)から定まる第1位置(x、y-h)を基点に、縦方向の大きさh及び横方向の大きさwとなる参照領域RA1を設定する。同様に、参照領域設定部33は、矢印の灯火の位置(x、y)から定まる第2位置(x-w,y)を基点に、縦方向の大きさh及び横方向の大きさwとなる参照領域RA2を設定する。
If it is a right-pointing arrow light (NO in step S18), the reference
ステップS19又はステップS20で設定される参照領域RA1は、画像において検出された矢印の灯火が真の信号機(実像の信号機)のものであり、且つ、この信号機が横型の信号機であるならば、赤色の灯火が存在すべき領域に相当する。同様に、ステップS19又はステップS20で設定される参照領域RA2は、画像において検出された矢印の灯火が真の信号機のものであり、且つ、この信号機が縦型の信号機であるならば、赤色の灯火が存在すべき領域に相当する。上述した通り、左向きの矢印灯火又は右向きの矢印の灯火は、赤色の灯火に対して所定の位置関係にある。参照領域設定部33は、このような位置関係を前提に、参照領域RA1、RA2を設定する。
The reference area RA1 set in step S19 or step S20 corresponds to the area where a red light should be present if the arrow light detected in the image is that of a real traffic light (a real image traffic light) and this traffic light is a horizontal traffic light. Similarly, the reference area RA2 set in step S19 or step S20 corresponds to the area where a red light should be present if the arrow light detected in the image is that of a real traffic light and this traffic light is a vertical traffic light. As described above, the left-pointing arrow light or the right-pointing arrow light is in a predetermined positional relationship with respect to the red light. The reference
図4において、参照領域設定部33は、参照領域RA1、RA2のそれぞれを対象として、点灯している赤色の灯火を抽出する(ステップS21)。参照領域RA1を例に説明するが、参照領域RA2に対する処理も同じである。
In FIG. 4, the reference
参照領域設定部33は、参照領域RA1内に存在する複数の画素の各色度に基づいて、赤色の灯火に対応する色度を有する画素を抽出する。画像の各画素がRGB値で表現される場合、灯火色判定部36は、画素毎に、RGB値をRGB空間からHSV空間に変換して、色相を得る。これにより、各画素の色度は、例えば0度(赤色)から180度(青色)を経由して360度(赤色)に至る色相で表される。参照領域設定部33は、赤色灯器113の灯火を表す色相を中央値とする所定の色相範囲、すなわち、赤色に相当する色相範囲を保有している。参照領域設定部33は、画素毎に色相を評価し、評価した画素の色相が赤色に相当する色相範囲に含まれれば、その画素を赤色の灯火として抽出する。
The reference
参照領域RA1、RA2のいずれかに赤色の灯火が存在する場合(ステップS22でYES)、形状判定部34は、赤色の灯火の円形度を算出する(ステップS23)。具体的には、形状判定部34は、赤色の灯火として抽出した複数の画素の集合を集合画素として認識し、その集合画素の形状を特定する。形状の特定は、以下の数式1に示すように、例えば円形度を算出することにより行われる。
(数式1)
円形度=4π×(画素集合の面積)÷(画素集合の周囲長)2
If a red light is present in either of the reference areas RA1 and RA2 (YES in step S22), the
(Formula 1)
Circularity = 4π × (area of pixel group) ÷ (perimeter of pixel group) 2
数式1に示す円形度は、画素集合の形状が円形に近ければ近いほど、1に近くなる。すなわち、この円形度は、集合画素の形状と赤色灯器113の灯火形状との類似度を示すことなる。
The circularity shown in
集合画素、すなわち赤色の灯火の円形度が所定値以上である場合には(ステップS24でYES)、形状判定部34は、赤色の灯火を円形と類似すると判定し、形状判定の結果を、矢印灯火認識部35に出力する。参照領域に赤色の灯火が存在し、かつ、赤色の灯火の形状が円形状と類似するとの判定結果を受け、矢印灯火認識部35は、検出した矢印の灯火の向き、すなわち、左向きの矢印又は右向きの矢印を、車両前方の信号機の現示として認識する(ステップS17)。そして、矢印灯火認識部35は、左向きの矢印又は右向きの矢印を、運転支援装置50に出力する。
If the circularity of the set pixel, i.e., the red light, is equal to or greater than a predetermined value (YES in step S24), the
なお、矢印の灯火が点灯している場合は通常、同時に赤色の灯火も点灯しているため、ステップS22の処理において参照領域RA1、RA2のいずれかに赤色の灯火が抽出されるはずであるが、ステップS22の処理において赤色の灯火が抽出されない場合(ステップS24でNO)には、検出された矢印の灯火はノイズであると判定して無視する(ステップS25)。 When the arrow light is on, the red light is usually on at the same time, so the red light should be extracted in either the reference area RA1 or RA2 in the processing of step S22. However, if the red light is not extracted in the processing of step S22 (NO in step S24), the detected arrow light is determined to be noise and is ignored (step S25).
このように本実施形態の信号機認識方法では、コントローラ30が、画像内に存在する信号機の矢印の灯火の向き及び画像内における矢印の灯火の位置を検出し、矢印の灯火の向き及び位置に基づいて信号機の赤色の灯火が存在すべき参照領域RA1、RA2を画像に設定する。そして、コントローラ30は、参照領域RA1、RA2に赤色の灯火が存在するか否かを判定し、参照領域RA1、RA2に赤色の灯火が存在すると判定した場合に、検出された矢印の灯火の向きを、車両前方の信号機の現示として認識する。
In this manner, in the traffic light recognition method of this embodiment, the
矢印の灯火を発する矢印灯器は、矢印の灯火の向き毎に、所定の規則に従って三灯式の信号機本体110の近傍に配置される。このため、矢印の灯火は、矢印の灯火の向き毎に、赤色の灯火に対する相対的な位置を定義することができる。したがって、矢印の灯火の向き及び位置に応じて参照領域RA1、RA2を設定し、その参照領域RA1、RA2に赤色の灯火が存在するかどうかを判定することで、検出された矢印の灯火が真の信号機に対応するものかどうかを認識することができる。その結果、建物の窓ガラスや大型トラックの側面などに反射して、左右反転して映り込んだ信号機の鏡像(虚像)を、真の信号機の像(実像)として認識することを抑制することができる。これにより、画像認識によって信号機を認識する場合にあっても、信号機の虚像として存在する矢印の灯火を、車両前方の信号機の現示として認識することがない。その結果、信号機の矢印の灯火を精度よく認識することができる。
The arrow light that emits the arrow light is arranged near the three-light
本実施形態の信号機認識方法では、コントローラ30が、矢印の灯火の大きさに基づいて、参照領域RA1、RA2の大きさを設定してもよい。
In the traffic light recognition method of this embodiment, the
画像における矢印の灯火の縦方向及び横方向の大きさは、車両と信号機との相対的な距離に比例する。そのため、矢印の灯火の大きさに基づいて、参照領域RA1、RA2の大きさを決定することで、必要な範囲に適切な大きさの参照領域を設定することができる。 The vertical and horizontal sizes of the arrow lights in the image are proportional to the relative distance between the vehicle and the traffic light. Therefore, by determining the size of the reference areas RA1 and RA2 based on the size of the arrow lights, it is possible to set a reference area of appropriate size within the required range.
本実施形態の信号機認識方法では、コントローラ30が、検出された矢印の灯火の向きが上向きである場合、参照領域RA1、RA2を設定することなく、検出された矢印の灯火の向きを、信号機の現示として認識する。一方、コントローラ30は、検出された矢印の灯火の向きが右向き又は左向きである場合には、参照領域RA1、RA2に赤色の灯火が存在するか否かを判定した上で、車両前方の信号機の現示を認識してもよい。
In the traffic light recognition method of this embodiment, when the direction of the detected arrow light is upward, the
矢印の灯火の向きが上向きである場合、左右反転しても矢印の灯火の向きは同じとなる。そのため、矢印の灯火の向きが直進の現示である場合には、赤色の灯火の存在を判定することなく、その向きを信頼することができる。これにより、演算負荷を軽減することができる。 If the arrow light is pointing upwards, the direction of the arrow light will remain the same even if it is reversed left to right. Therefore, if the arrow light is pointing straight ahead, the direction can be trusted without determining whether or not there is a red light. This reduces the computational load.
本実施形態の信号機認識方法では、コントローラ30が、参照領域に赤色の灯火に対応する色度を有する複数の画素が存在すると判定した場合に、参照領域に赤色の灯火が存在すると判定してもよい。
In the traffic light recognition method of this embodiment, if the
赤色の灯火に対応する所定範囲の色度を有する複数の画素を判定することで、参照領域に赤色の灯火が存在するか否かを正確に判定することができる。 By determining multiple pixels that have a specified range of chromaticity corresponding to red lights, it is possible to accurately determine whether or not a red light is present in the reference area.
本実施形態の信号機認識方法では、コントローラ30が、複数の画素の集合である集合画素の形状を判定し、集合画素の形状と信号機における赤色の灯火の形状との類似度が所定の判定値以上である場合に、検出された矢印の灯火の向きを、車両前方の信号機の現示として認識してもよい。
In the traffic light recognition method of this embodiment, the
この構成によれば、色に加え、赤色の灯火の形状も加味することができるので、赤色の物体を信号機の赤灯と見誤ることを抑制することができる。これにより、信号機の矢印の灯火を精度よく認識することができる。 With this configuration, the shape of the red light can be taken into account in addition to the color, making it possible to prevent red objects from being mistaken for red traffic lights. This allows the arrow lights of traffic lights to be recognized with high accuracy.
以上、本実施形態に係る信号機認識方法及び信号機認識装置を説明した。実施形態に係る信号機認識装置は、実施形態で説明した信号機認識方法を実行するものであり、信号機認識方法と同様の作用、効果を奏する。 The above describes the traffic light recognition method and traffic light recognition device according to the present embodiment. The traffic light recognition device according to the present embodiment executes the traffic light recognition method described in the embodiment, and provides the same functions and effects as the traffic light recognition method.
上述した第1又は第2の実施形態では、信号機認識装置が、運転支援装置50を備えている。しかしながら、信号機認識装置は、撮像部10及びコントローラ30だけで構成されてもよい。
In the first or second embodiment described above, the traffic light recognition device includes a driving
また、上述した第1又は第2の実施形態では、三灯式の信号機本体を構成する各色灯器の灯火形状を円形状とした。しかしながら、各色灯器の灯火形状は、四角形状などの多角形状であってもよい。 In the first and second embodiments described above, the light shape of each color light that constitutes the main body of the three-light traffic light is circular. However, the light shape of each color light may be polygonal, such as rectangular.
また、第1又は第2の第実施形態では、ソフトウェアによってコントローラ30が備える複数の情報処理回路を実現する例を示したが、もちろん、各情報処理回路の機能を実現するための専用のハードウェアを用意して、情報処理回路を構成することも可能である。また、複数の情報処理回路を個別のハードウェアにより構成してもよい。
In the first and second embodiments, an example is shown in which the multiple information processing circuits provided in the
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 As described above, an embodiment of the present invention has been described, but the descriptions and drawings that form part of this disclosure should not be understood as limiting this invention. Various alternative embodiments, examples, and operating techniques will become apparent to those skilled in the art from this disclosure.
10 撮像部
30 コントローラ
31 矢印灯火検出部
32 走行経路取得部
33 参照領域設定部
34 形状判定部
35 矢印灯火認識部
50 運転支援装置
REFERENCE SIGNS
Claims (6)
前記撮像部から入力される前記画像を処理するコントローラが、
前記画像に基づいて、前記画像内に存在する信号機の矢印の灯火の向き、及び前記画像内における前記矢印の灯火の位置を検出し、
前記矢印の灯火の向き及び位置に基づいて、前記信号機の赤色の灯火が存在すべき参照領域を、前記画像に設定し、
前記参照領域に前記赤色の灯火が存在するか否かを判定し、
前記参照領域に前記赤色の灯火が存在すると判定した場合に、検出された前記矢印の灯火の向きを、前記車両前方の信号機の現示として認識する
信号機認識方法。 An image of an area in front of the vehicle is captured using an imaging unit mounted on the vehicle;
A controller that processes the image input from the imaging unit,
Detecting a direction of a traffic light arrow present in the image and a position of the traffic light arrow in the image based on the image;
setting a reference region in the image where a red light of the traffic signal should be present based on the direction and position of the arrow light;
determining whether the red light is present in the reference region;
when it is determined that the red light is present in the reference area, the direction of the detected arrow light is recognized as the current indication of a traffic light ahead of the vehicle.
前記画像における前記矢印の灯火の大きさに基づいて、前記画像に設定する前記参照領域の大きさを設定する
請求項1記載の信号機認識方法。 The controller:
The traffic light recognition method according to claim 1 , further comprising: setting a size of the reference region to be set in the image based on a size of the arrow light in the image.
検出された前記矢印の灯火の向きが上向きである場合、前記参照領域を設定することなく、検出された前記矢印の灯火の向きを、前記車両前方の信号機の現示として認識し、
検出された前記矢印の灯火の向きが右向き又は左向きである場合には、前記参照領域に前記赤色の灯火が存在するか否かを判定した上で、前記車両前方の信号機の現示として認識する
請求項1又は2記載の信号機認識方法。 The controller:
When the direction of the detected arrow light is upward, the direction of the detected arrow light is recognized as the current indication of a traffic light ahead of the vehicle without setting the reference area;
3. The traffic light recognition method according to claim 1, further comprising: determining whether or not the red light is present in the reference area when the detected arrow light is pointing to the right or to the left, and then recognizing the arrow light as the current indication of a traffic light ahead of the vehicle.
前記参照領域に、前記赤色の灯火に対応する色度を有する複数の画素が存在すると判定した場合に、前記参照領域に前記赤色の灯火が存在すると判定する
請求項1から3いずれか一項記載の信号機認識方法。 The controller:
4. The traffic light recognition method according to claim 1, further comprising: determining that the red light is present in the reference area when it is determined that a plurality of pixels having a chromaticity corresponding to the red light are present in the reference area.
前記複数の画素の集合である集合画素の形状を判定し、
前記集合画素の形状と、前記信号機における前記赤色の灯火の形状との類似度が所定の判定値以上である場合に、検出された前記矢印の灯火の向きを、前記車両前方の信号機の現示として認識する
請求項4記載の信号機認識方法。 The controller:
determining a shape of a set of pixels that is a set of the plurality of pixels;
5. The traffic light recognition method according to claim 4, further comprising the step of: recognizing the direction of the detected arrow light as the current indication of the traffic light ahead of the vehicle when a similarity between a shape of the group pixel and a shape of the red light of the traffic light is equal to or greater than a predetermined judgment value.
前記撮像部から入力される前記画像を処理するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記画像に基づいて、前記画像内に存在する信号機の矢印の灯火の向き、及び前記画像内における前記矢印の灯火の位置を検出し、
前記矢印の灯火の向き及び位置に基づいて、前記信号機の赤色の灯火が存在すべき参照領域を、前記画像に設定し、
前記参照領域に前記赤色の灯火が存在するか否かを判定し、
前記参照領域に前記赤色の灯火が存在すると判定した場合に、検出された前記矢印の灯火の向きを、前記車両前方の信号機の現示として認識する
信号機認識装置。 An imaging unit mounted on a vehicle to capture an image of an area in front of the vehicle;
a controller for processing the image input from the imaging unit;
The controller:
Detecting a direction of a traffic light arrow present in the image and a position of the traffic light arrow in the image based on the image;
setting a reference region in the image where a red light of the traffic signal should be present based on the direction and position of the arrow light;
determining whether the red light is present in the reference region;
When it is determined that the red light is present in the reference area, the traffic light recognition device recognizes the direction of the detected arrow light as the current indication of a traffic light ahead of the vehicle.
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