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JPH0812686B2 - Road recognition method - Google Patents
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JPH0812686B2 - Road recognition method - Google Patents

Road recognition method

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JPH0812686B2
JPH0812686B2 JP1253228A JP25322889A JPH0812686B2 JP H0812686 B2 JPH0812686 B2 JP H0812686B2 JP 1253228 A JP1253228 A JP 1253228A JP 25322889 A JP25322889 A JP 25322889A JP H0812686 B2 JPH0812686 B2 JP H0812686B2
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window
edge
traveling
processing
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は走行路を撮像して得た画像情報により、その
形状を認識するための走行路認識方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a road recognition method for recognizing the shape of a road based on image information obtained by imaging the road.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

走行路(道路)において車両(自動車)を自動走行さ
せるためには、走行路の形状をリアルタイムで認識する
ことが必要になる。このような走行路認識方法として
は、例えば車両前方の走行路をTVカメラ等で撮像し、得
られたデータ(画像面)を画像処理することが考えられ
る。
In order to automatically drive a vehicle (automobile) on a road (road), it is necessary to recognize the shape of the road in real time. As such a traveling road recognition method, for example, a traveling road in front of the vehicle may be imaged by a TV camera or the like, and the obtained data (image surface) may be image-processed.

第10図は判別すべき走行路の画像面を示している。同
図において、HLは地平線に対応し、LLおよびRLは左側お
よび右側走行路端に対応している。また、SRは走行路の
合流点である。走行路の形状には、同図(a)のような
直線路の他に、屈曲路(同図(b)図示)、分岐路(同
図(c)図示)、本線からの分流路(同図(d)図示)
および本線への合流路(同図(e),(f)図示)など
がある。
FIG. 10 shows the image plane of the road to be discriminated. In the figure, HL corresponds to the horizon, and LL and RL correspond to the left and right road edges. SR is the confluence of the roads. In addition to the straight road as shown in FIG. 10A, a curved road (shown in FIG. 11B), a branch road (shown in FIG. 13C), and a branch flow path from the main line (shown in FIG. (Figure (d) shown)
And a confluent channel to the main line (shown in (e) and (f) of the figure).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

このような多種多様の走行路の形状を、認識すること
は容易でない。
It is not easy to recognize such a wide variety of shapes of traveling paths.

例えば画像面の下端部(走行路の手前側)で走行路の
端部LL,RLに対応するエッジを抽出し、この抽出結果に
もとづいて走行路端LL,RLを画像面の上方(走行路の前
方側)に向って追跡する方法が考えられる。しかしなが
ら、この手法では、例えば第10図(e),(f)に示す
ような合流路を認識するのが極めて困難である。
For example, the edges corresponding to the ends LL and RL of the traveling road are extracted at the lower end of the image plane (the front side of the traveling road), and the traveling road edges LL and RL are located above the image plane (the traveling road) based on the extraction result. The method of tracking toward the front side) can be considered. However, with this method, it is extremely difficult to recognize a merged channel as shown in FIGS. 10 (e) and 10 (f), for example.

そこで本発明は、走行路の多種多様の形状を、精度よ
くかつ簡単に認識できる走行路認識方法を提供すること
を目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a traveling road recognition method capable of accurately and easily recognizing various shapes of traveling roads.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の第1の態様に係る走行路認識方法は、走行路
を撮像して得た画像情報からなる二次元の画像情報上に
おける走行路認識方法において、画像面上で走行路の所
定部分を探索し追跡する少なくとも1つのウィンドウを
設定する第1のステップと、このウィンドウで走行路の
所定部分の途切れを検出したときに当該ウィンドウによ
る探索範囲をその周辺に拡張して当該途切れの近傍の所
定部分を検出する第2のステップとを備えることを特徴
とする。
A traveling road recognition method according to a first aspect of the present invention is a traveling road recognition method on two-dimensional image information composed of image information obtained by capturing an image of a traveling road. The first step of setting at least one window to be searched and tracked, and when a discontinuity of a predetermined portion of the traveling road is detected in this window, the search range by the window is expanded to the surrounding area to determine a predetermined vicinity of the discontinuity. A second step of detecting the portion.

本発明の第2の態様に係る走行路認識方法は、走行路
を撮像して得た画像情報からなる2次元の画像面上で、
走行路の端部を認識する走行路認識方法において、画像
面で走行路の端部を探索するウィンドウを設定する第1
のステップと、このウィンドウて端部を探索しながら、
当該端部の延びる方向に次々と新しいウィンドウを設定
して端部を追跡探索する第2のステップと、ウィンドウ
で走行路端の途切れを検出したときは当該走行路端の延
びる方向または前方側の方向に新しいウィンドウを設定
し、上記方向において別の走行路端を探索する第3のス
テップと、走行路端が途切れた点の傍で別の走行路端を
検出したときは、当該別の走行路端を追跡探索する第4
のステップとを備えることを特徴とする。
A method for recognizing a road according to a second aspect of the present invention, on a two-dimensional image plane composed of image information obtained by imaging a road,
In a method for recognizing an end of a road, a window for searching an end of the road on an image plane is set.
Steps and while exploring the edge of this window,
The second step of setting new windows one after another in the direction in which the end extends and searching for the end, and when a break in the end of the road is detected in the window, The third step of setting a new window in the direction and searching for another road edge in the above direction, and when another road edge is detected near the point where the road edge is interrupted, the other road The fourth to pursue the roadside
And the steps of.

(作用) 本発明の第1の態様の走行路認識方法によれば、ウィ
ンドウという局所領域が処理対象となるので、処理デー
タが少なくなる。また、ウィンドウの探索範囲を拡張し
て途切れに続くべき走行路を検出することで、走行路の
合流等の形状を容易に認識できる。
(Operation) According to the traveling road recognition method of the first aspect of the present invention, since a local area called a window is a processing target, processing data is reduced. Further, by expanding the search range of the window and detecting the running path that should be continued, it is possible to easily recognize the shape such as the joining of the running paths.

また、本発明の第2の態様の走行路認識方法によれ
ば、ウィンドウを設定して走行路端を探索するので、処
理対象のデータが少なくなって高速化が達成される。そ
して、このようなウィンドウ(小領域)の処理を積み重
ねて全体の走行路形状を認識するので、精度の高い走行
路認識ができる。また、ウィンドウで走行路端の途切れ
を発見したらウィンドウを仮想的に設定して探索処理を
実行し、別の走行路端の発見を行なうようにするので、
走行路形状の種々の合流等のバリエーションを容易に認
識できる。
Further, according to the roadway recognition method of the second aspect of the present invention, since the window is set to search for the roadway end, the data to be processed is reduced and the speedup is achieved. Then, since the processing of such windows (small areas) is piled up and the entire traveling road shape is recognized, highly accurate traveling road recognition can be performed. Also, if you find a break in the road edge on the window, the window is set virtually and the search process is executed to find another road edge, so
It is possible to easily recognize variations such as various mergings of the road shapes.

〔実施例〕〔Example〕

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図に要部が示される実施例の走行路認識方法は、
第2図に示されるシステムにおいて、第3図ないし第9
図の一連の処理が実行される中で適用される。そこで、
これらを順次に説明する。
The traveling road recognition method of the embodiment whose main part is shown in FIG.
In the system shown in FIG. 2, FIGS.
It is applied while the series of processes in the figure is executed. Therefore,
These will be described in order.

第2図は実施例方法が適用されるシステムの構成図で
ある。同図において、カメラ11は車両前方の走行路を撮
像し、アナログ画像データを出力するもので、その出力
はA/D変換ボード12で256階調のディジタル画像データに
変換される。そして、Sobelボード13で空間微分がなさ
れ、画像面の濃度が急激に変化する場所(エッジ)が検
出される。Sobelボード13の処理結果は、多値化メモリ1
4に256階調で格納される。次に、この多値化メモリ14の
格納データは2値化ボード15に送られ、2値データ(0,
1)として2値化メモリ16に格納される。
FIG. 2 is a block diagram of a system to which the embodiment method is applied. In the figure, a camera 11 captures an image of a road ahead of the vehicle and outputs analog image data, and the output is converted by an A / D conversion board 12 into digital image data of 256 gradations. Then, spatial differentiation is performed by the Sobel board 13, and a place (edge) where the density of the image surface suddenly changes is detected. Processing result of Sobel board 13 is multi-valued memory 1
Stored in 4 with 256 gradations. Next, the data stored in the multi-valued memory 14 is sent to the binarization board 15 and the binary data (0,
It is stored in the binarization memory 16 as 1).

このカメラ11から2値化メモリ16までの構成において
実行される処理は、本発明の前段階の処理であって、こ
れを模式的に示すと第3図のようになる。すなわち、カ
メラ11で取り込まれたアナログ動画像は、まず空間軸お
よび時間軸方向でディジタル化され、次に濃淡値に関し
て256階調にディジタル化される。その後、2値化がさ
れることによって、512×512画素の2値画像データが得
られる。この2値画像データに対する処理(本処理)
は、第2図のCPU17でなされる。
The processing executed in the configuration from the camera 11 to the binarization memory 16 is the processing in the previous stage of the present invention, and is schematically shown in FIG. That is, the analog moving image captured by the camera 11 is first digitized in the directions of the space axis and the time axis, and then digitized into 256 gradations with respect to the gray value. After that, by binarizing, binary image data of 512 × 512 pixels is obtained. Processing for this binary image data (main processing)
Is performed by the CPU 17 in FIG.

次に、本処理の説明に先立ち、この発明に係る走行路
認識方法で適用される追跡処理とウィンドウ処理を説明
する。
Next, prior to the description of the present processing, the tracking processing and the window processing applied by the traveling road recognition method according to the present invention will be described.

画像からその特徴(例えば対象物の境界線等)を抽出
することは、画像を処理する上で必要不可欠なことであ
る。画像の特徴の代表的なものの中にエッジがあり、こ
れを抽出するために、実施例では画像を空間微分して、
エッジを検出する方法を採用する。エッジは特徴(一般
に濃度)が急激に変化する場所から検出され、これは対
象物の境界線(輪郭)を形成する。具体的には、道路の
白線(路肩ライン)では画像面の濃度が急激に変化する
ので、エッジを検出することで道路端が認識できること
になる。
Extracting the features (for example, the boundary line of an object) from an image is essential for processing the image. There is an edge in the typical one of the features of the image, and in order to extract this, in the embodiment, the image is spatially differentiated,
Adopt a method of detecting edges. Edges are detected from where features (generally density) change abruptly, which form the boundaries (contours) of the object. Specifically, since the density of the image surface changes rapidly on the white line (shoulder line) of the road, the road edge can be recognized by detecting the edge.

[逐次追跡処理] 特徴抽出により検出されたエッジは、以下に示す逐次
追跡型処理により線として検出される。
[Sequential Tracking Process] The edge detected by the feature extraction is detected as a line by the following sequential tracking type process.

(step−i)処理を開始する画素を選択する。(Step-i) Select a pixel to start processing.

(step−ii)直前に処理された画素をもとに、次に処理
すべき画素を求め(探索)、所定の処理を行う。
(Step-ii) A pixel to be processed next is obtained (searched) based on the pixel processed immediately before, and a predetermined process is performed.

(step−iii)さらに次の画素について処理を行う場合
には、step−iiを繰り返し、または処理を終了する。
(Step-iii) When processing is performed on the next pixel, step-ii is repeated or the processing is ended.

上記の追跡処理には次のような特徴がある。第1に、
どの画素について処理を行うかは、それ以前の処理結果
(つまり開始画素の位置)に依存する。第2に、それ以
前の処理結果を利用することによって処理範囲を限定す
ることができ、従って無駄な処理を行わなくても済む可
能性がある。また、処理範囲の限定により、処理精度の
向上が図れる。
The above tracking process has the following features. First,
Which pixel is to be processed depends on the previous processing result (that is, the position of the start pixel). Secondly, it is possible to limit the processing range by utilizing the processing result before that, and thus it is possible to avoid performing unnecessary processing. Further, the processing accuracy can be improved by limiting the processing range.

追跡処理の具体例を、第4図により簡単に説明する。
まず、追跡すべきエッジ(2値データが“0"でなく“1"
のところ)が、同図(a)のハッチングのようになって
いたとする。まず、開始画素を同図(b)のクロスハッ
チングに選び、これに連続するエッジを探索する。この
探索は図中の(*)マークの画素に対して行ない、これ
によって同図(c)のように次のエッジの画素が検知で
きる。次のエッジの探索では、同図(c)に(*)マー
クで示すように、エッジの並びが予測される方向に優先
的に行なう。以下、それ以前の処理結果を利用して処理
範囲を限定し、同図(d),(e),(f)のようにエ
ッジを探索していく。
A specific example of the tracking process will be briefly described with reference to FIG.
First, the edge to be tracked (binary data is not "0" but "1"
However, it is assumed that it has become like the hatching in FIG. First, the start pixel is selected for the cross-hatching in FIG. 9B, and the edge continuous with this is searched. This search is performed for the pixel of the (*) mark in the figure, whereby the pixel of the next edge can be detected as shown in (c) of the figure. The next edge search is preferentially performed in the direction in which the edge arrangement is predicted, as indicated by the (*) mark in FIG. Hereinafter, the processing range is limited by using the processing results before that, and the edges are searched as shown in (d), (e), and (f) of FIG.

ここで、第4図(f)では連続する画素にエッジが存
在しないため、追跡処理ができなくなる。そこで、この
場合には探索範囲を同図(g)のように1画素分だけジ
ャンプさせる。すると、同図(h)のように次のエッジ
を検知できる。なお、1画素分のジャンプで検知できな
いときは、2画素分のジャンプを行なう。
Here, in FIG. 4 (f), since there is no edge in the continuous pixels, the tracking process cannot be performed. Therefore, in this case, the search range is jumped by one pixel as shown in FIG. Then, the next edge can be detected as shown in FIG. If a jump for one pixel cannot be detected, a jump for two pixels is performed.

[ウィンドウ処理] 本発明では、エッジの追跡を画像面の全体に対して行
うことはせず、ウィンドウ処理により画像面の一部に対
してのみ行っている。これにより、画像面中の対象物の
存在する範囲だけを取り出して処理することができる。
また、本発明では前述の逐次追跡処理をベースにして、
対象物の輪郭線の抽出を行うようにしている。
[Window Processing] In the present invention, the edge tracking is not performed on the entire image surface, but is performed only on a part of the image surface by the window processing. As a result, it is possible to extract and process only the range in which the object exists on the image surface.
Further, in the present invention, based on the above-mentioned sequential tracking processing,
The contour line of the object is extracted.

(setp−i)まず、適当な条件を満足する画素をもとに
して、処理すべきウィンドウを設定する。
(Setp-i) First, a window to be processed is set based on pixels satisfying appropriate conditions.

(setp−ii)その画素を開始画素とし、次に処理すべき
画素を求めてエッジを追跡する。
(Setp-ii) The pixel is set as a start pixel, the pixel to be processed next is obtained, and the edge is traced.

(setp−iii)追跡された画素がウィンドウ外へ出てい
なければ、さらにstep−iiの処理を繰り返す。もし、ウ
ィンドウ外へ出ていればstep−iへ戻り、次のウィンド
ウを新しく設定する。エッジに途切れがある場合は、エ
ッジのある可能性の高い方向へ数画素移り(ジャン
プ)、水平方向に走査してエッジを探索する。
(Setp-iii) If the tracked pixel does not go out of the window, the process of step-ii is repeated. If it is outside the window, return to step-i and set the next window newly. If there is a break in the edge, a few pixels are moved (jump) in a direction in which there is a high possibility of having an edge, and the edge is searched by scanning in the horizontal direction.

(setp−iv)setp−iiを繰り返す。(Setp-iv) Repeat setp-ii.

この手法の特徴を以下に示す。 The features of this method are shown below.

それ以前の処理結果を利用するので、処理範囲を限
定が可能であり、無駄な処理を行わなくて済む。
Since the processing results before that are used, it is possible to limit the processing range, and it is possible to avoid wasteful processing.

処理ウィンドウを設定するので、ウィンドウ外の情
報に影響されない。
Since the processing window is set, it is not affected by information outside the window.

処理ウィンドウの設定の仕方により、細かいチュー
ニングが可能である。
Fine tuning is possible depending on how the processing window is set.

途切れのある線に対しても有効である。 It is also effective for discontinuous lines.

次に、逐次型ウィンドウ(小領域)追跡処理の具体例
を、第5図により説明する。
Next, a specific example of the sequential window (small area) tracking processing will be described with reference to FIG.

まず、同図(a)のように、以前の処理で追跡してき
た画素G1に対して、これを中心としてウィンドウWD1
設定する。次に、このウィンドウWD1においてのみ追跡
処理を行ない、このウィンドウWD1内から最初に外へ出
る画素G2を求めたら、同図(b)のように画素G2を中心
として新しいウィンドウWD2を設定する。ウィンドウWD2
での追跡はウィンドウWD1と同様に行なうが、ここでは
同図(c)の如く、画素G3に続くべきエッジが、隣接す
る画素および1画素分だけジャンプした画素の中からは
検知できないとする。このときには、ウィンドウWD2
上に次のウィンドウWD3を設定し、同図(c)に示す
(*)マークの画素でエッジを探索する。すると、同図
(d)に示す画素G4が検知できるので、これを基点とし
てウィンドウWD3での探索を続行する。そして、ウィン
ドウWD3での最後の画素G5が検知できたら、その上に次
のウィンドウWD4を設定する。
First, as shown in FIG. 7A, the window WD 1 is set around the pixel G 1 tracked in the previous process. Then, only performs tracking processing in the window WD 1, this window when initially prompted pixels G 2 exiting out of the WD within 1, a new window WD 2 around the pixel G 2 as shown in FIG. (B) To set. Window WD 2
The tracking is performed in the same manner as in the window WD 1 , but here, as shown in FIG. 7C, the edge that should follow the pixel G 3 cannot be detected from the adjacent pixel and the pixel jumped by one pixel. To do. In this case, it sets the next window WD 3 on the window WD 2, searches the edge figure shown in (c) (*) marks the pixels. Then, the pixel G 4 shown in FIG. 7D can be detected, and the search in the window WD 3 is continued using this as a base point. Then, when the last pixel G 5 in the window WD 3 can be detected, the next window WD 4 is set thereon.

次に、本実施例に係る走行路認識方法の本処理を説明
する。
Next, the main processing of the traveling road recognition method according to the present embodiment will be described.

第6図はこの処理の全体を示すフローチャートであ
る。図示の通り、本処理は第7図に詳細を示す初期処理
(ステップ601)と、第8図に詳細を示す左(右)側追
跡を含む左および右追跡(ステップ602,603)とから構
成される。
FIG. 6 is a flowchart showing the whole of this processing. As shown, this process consists of an initial process (step 601), which is shown in detail in FIG. 7, and left and right tracking (steps 602 and 603), which includes left (right) side tracking, which is shown in detail in FIG. .

第7図および第9図により、初期処理を詳細に説明す
る。
The initial processing will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 9.

まず、カメラ11を道路(走行路)上の適当な高さに置
き、道路のほぼ延長方向に向けると、道路左右の白線
(走行路端LL,RL)は第9図(a)のように、それぞれ
画面中央より左及び右に位置する。この性質を利用し、
画像面の最下段(自動車の一部が画面に移り込む場合は
そのすぐ上)に左右各1個の初期ウィンドウWD0L,WD0R
を設定する(第7図のステップ701)。次に、第7図の
ステップ702〜705の処理と、ステップ706〜709の処理が
連続してなされる。すなわち、第9図(a)に示される
ように、道路内にエッジは存在しないので初期ウィンド
ウWD0L,WD0R内を中央側から外側へ向かって走査する
と、最初に発見するエッジが白線(LL,RL)のエッジと
いうことになる。実際には道路内に小さなノイズ(第9
図(b),(c)のGb,Gc)が存在することも考慮し
て、エッジがある程度集まって発見された場合に、走行
路端LL,RLに対応する白線であると判断する(ステップ7
02,706)。
First, when the camera 11 is placed at an appropriate height on the road (traveling road) and oriented in the substantially extended direction of the road, the white lines on the left and right of the road (running road edges LL, RL) are as shown in FIG. 9 (a). , Respectively to the left and right of the center of the screen. Taking advantage of this property,
An initial window WD 0L , WD 0R on each of the left and right at the bottom of the image plane (immediately above the screen if part of the car moves to the screen)
Is set (step 701 in FIG. 7). Next, the processes of steps 702 to 705 and the processes of steps 706 to 709 in FIG. 7 are successively performed. That is, as shown in FIG. 9 (a), there is no edge in the road, so when the inside of the initial windows WD 0L and WD 0R is scanned from the center side to the outside, the first edge found is the white line (LL , RL) edge. Actually, a small noise (No. 9
Considering the existence of G b and G c in FIGS. 2B and 2C, when edges are found to be gathered to some extent, it is determined that the line is a white line corresponding to the road edges LL and RL. (Step 7
02,706).

更に道路の白線によるエッジを発見すると上方向(前
方方向)へ追跡を開始し、初期ウィンドウWD0L,WD0R
外へ出たところで終了する。また、1回の走査でエッジ
を発見できない場合は、数画素だけ画面の上方へ移り、
同様に走査を行い、エッジの発見または初期ウィンドウ
WD0L,WD0R外へ出るまでこの走査を繰り返す。第9図
(a),(b)のように初期ウィンドウWD0L内にエッジ
を発見できない場合(ステップ703,707)は、このウィ
ンドウWD0Lの上辺の外側隅に仮想追跡点E0Lを設定し、
エッジが発見できたものとして扱う(ステップ704,70
8)。しかし、この仮想追跡点E0Lは点列としては出力し
ない。
Further, when an edge due to a white line on the road is found, tracking is started in the upward direction (forward direction), and ends when outside the initial windows WD 0L and WD 0R . If the edge cannot be found in one scan, move a few pixels above the screen,
Scan similarly, find edge or initial window
This scan is repeated until it goes out of WD 0L , WD 0R . When an edge cannot be found in the initial window WD 0L as in FIGS. 9A and 9B (steps 703 and 707), the virtual tracking point E 0L is set at the outer corner of the upper side of the window WD 0L ,
Treat the edge as if it was found (steps 704, 70)
8). However, this virtual tracking point E 0L is not output as a point sequence.

次に、第8図および第9図により、左(右)追跡を説
明する。
Next, the left (right) tracking will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

初期処理により追跡されたエッジ(第9図のE0L,
E0R)をもとに、左右それぞれの初期ウィンドウWD0L,WD
0Rの上にサイズの小さい左、右ウィンドウWDIL,WDIR
設定する。設定のしかたは第9図(b),(c)のよう
に、開始画素をウィンドウWDIL,WDIRの下辺の中央とす
る。以後は、前回追跡されたエッジをもとに、上記と同
様に小領域(ウィンドウ)を設定する。左、右ウィンド
ウWD1L,WD2L,……,WD1R,WD2R,……のサイズを初期ウィ
ンドウWD0L,WD0Rに比べて小さくしている理由は、ノイ
ズによる影響を減らすためである。また、設定するウィ
ンドウWDが画像面の左右からはみ出る場合は、はみ出な
いようにウィンドウWDを画像面の内側へずらして設定す
る。
The edge traced by the initial processing (E 0L ,
Based on E 0R ), the left and right initial windows WD 0L , WD
Set small left and right windows WD IL and WD IR on 0R . As for setting, as shown in FIGS. 9B and 9C, the start pixel is set to the center of the lower side of the windows WD IL and WD IR . After that, a small area (window) is set in the same manner as above, based on the edge traced last time. Left, right window WD 1L, WD 2L, ......, WD 1R, WD 2R, size the initial window WD 0L of ..., the reason for the smaller than the WD 0R is to reduce the influence of noise. If the window WD to be set extends from the left and right sides of the image surface, the window WD is set to the inside of the image surface so that it does not extend.

ウィンドウWD内では開示画素より前述の追跡処理が行
われ、追跡中のウィンドウの外へ出たところで終了し、
次の新しいウィンドウを設定する。探索は基本的にウィ
ンドウ単位で左右交互に行われ(第6図)、各1回の
左、右追跡に対し、後述の中央処理を1回行う。エッジ
を完全に見失うかあるいは左、右のウィンドウの設定個
数があらかじめ定められている数(地平線の位置から求
める)に達した場合には、探索は終了する。また、エッ
ジを追跡中にエッジが画面の左右から外方向へ出てしま
った場合(ステップ802)に限り、初期処理と同様に仮
想探索点を設定する(ステップ803)。この様にするこ
とにより、いったん画面の外へ出た後に、再び画面内に
入り込むエッジを発見することができる。
In the window WD, the above-mentioned tracking processing is performed from the disclosed pixel, and ends when it goes out of the window being tracked,
Sets the next new window. The search is basically performed by alternating right and left on a window-by-window basis (FIG. 6), and the central processing described below is performed once for each left and right tracking. When the edge is completely lost or the set number of left and right windows reaches a predetermined number (obtained from the position of the horizon), the search ends. Further, only when the edge goes out from the left and right of the screen while tracking the edge (step 802), the virtual search point is set similarly to the initial processing (step 803). By doing this, it is possible to find an edge that enters the screen again after it has gone out of the screen.

次に、本発明の実施例の要部を第1図により説明す
る。
Next, an essential part of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第1図(a)〜(d)は実施例による走行路認識の手
順を示している。認識すべき走行路は図示のように直線
道路であり、これに対して左側から1本の道路が合流し
ている。まず、左右ウィンドウWD1L,WD1Rは先に第9図
で示したように画面の下側に設定され、この上にウィン
ドウWD2L,WD2R,WD3L,WD3R,…が次々と設定され、道路の
端部が探索、追跡されていく、 ここで、第1図(a)の如くウィンドウWD5L,WD5R
道路の左側端が途切れたとする。この場合には、第1図
(b)の如く、左ウィンドウWD5Lを基点として画面の上
側方向に左ウィンドウWD6L,WD7L,…を次々と仮想的に設
定し、端部を探索する。このとき、右側端は右ウィンド
ウWD6R,WD7R,…により追跡されている。すると、第1図
(b)如くウィンドウWD12Lを設定したところで別の走
行路端が発見される。そこで、第1図(c)の如く走行
路の探索、追跡を再開していく。
1 (a) to 1 (d) show a procedure for recognizing a traveling road according to the embodiment. The traveling road to be recognized is a straight road as shown in the figure, and one road merges from the left side. First, the left and right windows WD 1L , WD 1R are set on the lower side of the screen as shown in FIG. 9, and the windows WD 2L , WD 2R , WD 3L , WD 3R , ... are set one after another on top of this. , The end of the road is searched and tracked. Here, it is assumed that the left end of the road is interrupted in the windows WD 5L and WD 5R as shown in Fig. 1 (a). In this case, as shown in FIG. 1B, the left windows WD 6L , WD 7L , ... Are virtually set one after another in the upper direction of the screen with the left window WD 5L as a base point, and the end portions are searched. At this time, the right edge is tracked by the right windows WD 6R , WD 7R , .... Then, another road edge is found when the window WD 12L is set as shown in FIG. 1 (b). Therefore, as shown in FIG. 1 (c), the search and tracking of the traveling path are restarted.

探索、追跡が終了したときのエッジを点列として表わ
すと、第1図(d)のようになる。合流部分において左
側の点列が曲っているが、走行路の形状は概略的に認識
できる。
If the edge at the end of the search and tracking is represented as a point sequence, it becomes as shown in FIG. 1 (d). The point sequence on the left side is curved at the confluence, but the shape of the road can be roughly recognized.

第1図(e),(f)および(g),(h)は、直線
道路に合流する走行路の認識を、それぞれ異なる手法で
行なう場合を図示している。
FIGS. 1 (e), (f), (g), and (h) illustrate cases in which different ways are used for recognizing a traveling path that joins a straight road.

まず、第1図(e)に示すように、ウィンドウWD1L,W
D1R,WD2L,WD2R,…を順次に設定し、走行路の端部を追跡
する。右ウィンドウWD3Rで道路端の途切れを発見した
ら、第1図(b)と同様に上方に右ウィンドウWD4R,WD
5R,…を設定していく。そして、右ウィンドウWD9Rで別
の走行路端を発見したら、その端部に沿った探索追跡を
再開する。これにより、第1図(f)のような点列を得
ることができる。
First, as shown in FIG. 1 (e), the windows WD 1L , W
Set D 1R , WD 2L , WD 2R , ... sequentially and trace the end of the road. If you find a break in the road edge in the right window WD 3R , move upward to the right window WD 4R , WD as in Fig. 1 (b).
Set 5R , ... Then, when another road edge is found in the right window WD 9R , the search and pursuit along the edge is restarted. As a result, a point sequence as shown in FIG. 1 (f) can be obtained.

第1図(g)の手法においては、ウィンドウの仮想設
定を行なっていく方向が異なっている。すなわち、先に
説明した例では、ウィンドウの仮想設定を画面の上方に
対して行なっているが、この第1図(g)の場合にはそ
れまでの走行端の延びる方向に沿って行なっている。こ
の方法によれば、得られたエッジの点列は第1図(h)
のようになり、走行路の合流部の形状をより滑らかな形
状として認識し得る。
In the method of FIG. 1 (g), the direction of virtual setting of windows is different. That is, in the above-described example, the virtual setting of the window is performed above the screen, but in the case of FIG. 1 (g), the virtual setting is performed along the direction in which the running end extends. . According to this method, the obtained edge point sequence is shown in FIG.
As a result, the shape of the confluence portion of the traveling road can be recognized as a smoother shape.

なお、仮想設定の方向はこれらに限らず、第1図
(e),(g)の方向の中間方向であってもよい。
The direction of virtual setting is not limited to these, and may be an intermediate direction between the directions shown in FIGS. 1 (e) and 1 (g).

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上、詳細に説明した通り本発明では、ウィンドウを
設定して走行路端を探索するので、処理対象のデータが
少なくなって処理の高速化が達成される。そして、この
ような精度の高いウィンドウの処理を積み重ねて全体の
走行路形状を認識するので、結果として精度の高い走行
路判別ができる。また、ウィンドウで走行路端の途切れ
を発見したら前方探索処理を実行し、これによって別の
走行路端を見出しているので、走行路形状の種々の合流
のバリエーションを容易に認識できる効果がある。
As described above in detail, according to the present invention, the window is set to search the road edge, so that the data to be processed is reduced and the processing speed is increased. Then, since the high-precision window processing is accumulated to recognize the entire traveling road shape, the traveling road can be discriminated with high accuracy. Further, when a break in the road edge is found in the window, a forward search process is executed to find another road edge, and therefore, there is an effect that various merging variations of the road shape can be easily recognized.

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

第1図は本発明の実施例に係る走行路認識方法の要部を
説明する図、第2図は走行路認識方法が適用されるシス
テムの構成図、第3図は前処理を模式的に説明する図、
第4図はエッジの追跡処理を説明する図、第5図は逐次
小領域追跡型のウィンドウ処理を説明する図、第6図は
実施例に係る走行路認識方法の全体的な処理を示すフロ
ーチャート、第7図は初期処理を示すフローチャート、
第8図は左(右)追跡のフローチャート、第9図は初期
処理とウィンドウの設定を説明する図、第10図は認識す
べき種々の走行路を示す図である。 11……カメラ、12……A/D変換ボード、13……Sobelボー
ド、14……多値化メモリ、15……2値化ボード、16……
2値化メモリ、17……CPU、WD……ウィンドウ、HL……
地平線、LL……走行路左端、RL……走行路右端。
FIG. 1 is a diagram for explaining a main part of a roadway recognition method according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of a system to which the roadway recognition method is applied, and FIG. Figure to explain,
FIG. 4 is a diagram for explaining the edge tracking process, FIG. 5 is a diagram for explaining the sequential small area tracking type window process, and FIG. 6 is a flowchart showing the overall process of the road recognition method according to the embodiment. , FIG. 7 is a flow chart showing the initial processing,
FIG. 8 is a flowchart for left (right) tracking, FIG. 9 is a diagram for explaining initial processing and window setting, and FIG. 10 is a diagram showing various traveling paths to be recognized. 11 …… Camera, 12 …… A / D conversion board, 13 …… Sobel board, 14 …… Multi-valued memory, 15 …… Binarization board, 16 ……
Binary memory, 17 …… CPU, WD …… Window, HL ……
Horizon, LL ... left end of road, RL ... right end of road.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】走行路を撮像して得た画像情報からなる二
次元の画像情報上における走行路認識方法において、 前記画像面上で前記走行路の所定部分を探索し追跡する
少なくとも1つのウィンドウを設定する第1のステップ
と、 前記ウィンドウで前記走行路の所定部分の途切れを検出
したときに当該ウィンドウによる探索範囲を該途切れを
検出した部位から前記走行路の前方側に拡張して当該途
切れの近傍の前記所定部分を検出する第2のステップと を備えることを特徴とする走行路認識方法。
1. A method for recognizing a road on a two-dimensional image information consisting of image information obtained by picking up an image of a road, wherein at least one window for searching and tracking a predetermined portion of the road on the image plane. And the step of expanding the search range by the window from the position where the interruption is detected to the front side of the traveling path when the interruption of a predetermined portion of the traveling path is detected by the window. A second step of detecting the predetermined portion in the vicinity of the traveling path recognition method.
【請求項2】前記第2のステップは前記ウィンドウによ
る探索範囲を、過去の処理結果を利用して走行路の延び
が予測される方向に順次拡張するステップであることを
特徴とする請求項1記載の走行路認識方法。
2. The second step is a step of sequentially expanding the search range by the window in a direction in which the extension of the traveling path is predicted by using the past processing results. The described road recognition method.
【請求項3】走行路を撮像して得た画像情報からなる2
次元の画像面上で、前記走行路の端部を認識する走行路
認識方法において、 前記画像面で前記走行路の端部を探索する少なくとも1
つのウィンドウを設定する第1のステップと、 前記ウィンドウで前記端部を探索しながら、当該端部の
延びる方向に次々と新しいウィンドウを設定して当該端
部を追跡探索する第2のステップと、 前記ウィンドウで走行路の端部の途切れを検出したとき
は、少なくとも、当該走行路端部の延びる方向もしくは
前方側に新しいウィンドウを設定し、当該方向において
別の走行路端部を探索する第3のステップと、 前記走行路端部が途切れた点の近傍で別の走行路端部を
検出したときは、当該別の走行路端部を追跡探索する第
4のステップと を備えることを特徴とする走行路認識方法。
3. Image information obtained by imaging a traveling road 2
A method for recognizing an end of the road on a three-dimensional image surface, comprising: searching the end of the road on the image surface.
A first step of setting two windows; a second step of searching for the end portion in the window and setting new windows one after another in a direction in which the end portion extends, and tracing and searching the end portion; When detecting a discontinuity of the end of the traveling road in the window, at least a new window is set in the direction in which the traveling road end extends or in the front side, and a third traveling road end is searched in the direction. And a fourth step of tracking and searching for another running road end when another running road end is detected in the vicinity of the point where the running road end is interrupted. How to recognize the road.
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