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JP2000259999A - 車両の車線離脱警報方法 - Google Patents

車両の車線離脱警報方法

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Publication number
JP2000259999A
JP2000259999A JP11215519A JP21551999A JP2000259999A JP 2000259999 A JP2000259999 A JP 2000259999A JP 11215519 A JP11215519 A JP 11215519A JP 21551999 A JP21551999 A JP 21551999A JP 2000259999 A JP2000259999 A JP 2000259999A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lane
image
pixels
resolution
vehicle
Prior art date
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Pending
Application number
JP11215519A
Other languages
English (en)
Inventor
Seigaku Ro
正 學 呂
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.)
Hyundai Motor Co
Original Assignee
Hyundai Motor Co
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 Hyundai Motor Co filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of JP2000259999A publication Critical patent/JP2000259999A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/70Determining position or orientation of objects or cameras
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50Context or environment of the image
    • G06V20/56Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • G06V20/588Recognition of the road, e.g. of lane markings; Recognition of the vehicle driving pattern in relation to the road

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行車線を撮影して、入力される車線映像信
号に対してリアルタイム処理で車線離脱を検出して、警
報を発するようにすることによって、車線離脱警報に対
するリアルタイム処理おくれによって引き起こされる致
命的な事故を未然に防止することができる車線離脱警報
方法の提供。 【解決手段】 走行車線を撮影したカメラから車線映像
信号を入力し、この入力された車線映像信号の雑音を除
去した後、雑音が除去された映像信号の画素を減少して
多重解像度状に作って分離処理して、車線エッジを抽出
する段階と、抽出された車線エッジに対して道路をモデ
リングし、この道路モデリングが完了したかどうかを判
断しながら、前記カメラの位置によって算出されたカメ
ラのパラメータで映像座標上の画素間の距離によって現
在の道路幅を計算する段階と、計算された現在の道路幅
によって車両の車線離脱の如何を判断して車線離脱の際
に警報を発する段階とからなることを特徴とする車両の
車線離脱警報方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の車線離脱警
報方法に関し、特に車両走行時に車線を撮影した映像信
号を多重解像度に作って、分離かつ処理して車両の車線
離脱をリアルタイム処理で検出、かつ警報することがで
きるようにした車両の車線離脱警報方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車両の車線離脱警報装置は図1に
示したように走行車線を撮影して映像信号を出力するC
CDカメラと、前記CCDカメラで撮影されて出力され
る映像信号の入力を受けて、あらかじめ設定された所定
のプログラムによって処理及び車線離脱を判断、かつ制
御する電子制御装置ECUと、前記電子制御装置ECU
から出力される信号によって車線離脱警報を発する警報
出力部ALARM−OUTにより構成される。
【0003】前述のように構成された車線離脱警報装置
は、前記CCDカメラで撮影された映像信号を電子制御
装置ECUであらかじめ設定された所定のプログラムに
よって映像信号処理及び車線離脱を判断、かつ制御し、
前記判断、かつ制御された信号を警報出力部ALRAM
−OUTを通じて出力して車両の車線離脱を警報するよ
うになっている。
【0004】前述のようにカメラで車線を撮影しながら
走行中に、車線離脱が判断されて車線離脱を警報する
時、最も大切なことは、リアルタイムに車線離脱を警報
することである。車線離脱の際にリアルタイムで検出で
きないと低速走行時には別に問題がないが、高速走行時
には危険な車線離脱を感知することができないためであ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって、車両が車
線を離脱した時にすぐ警報をしない場合、言いかえると
車線離脱時に警報におくれが発生すると、事故発生後に
警報を発してしまうこととなり、走行中の車線離脱によ
る致命的な事故が発生してしまう問題点を有する。
【0006】しかし、従来は入力された車線映像信号デ
ータを既に設定された所定のプログラムによって前記映
像信号データをそのまま処理するようになっていた。
【0007】この、前記映像信号データの量は膨大であ
るために、リアルタイムに入る映像データを全て処理す
るには、計算速度が非常に早い大型のコンピュータが必
要となる。
【0008】その対策として、これまで、データの解像
度を低下させ、データ量を少なくする方法がとられてい
た、このような方法では、映像認識の判断誤差が大き
く、効果的でない。特に早い速度で移動又は、動くシス
テムの視覚装置として用いる場合には、視覚装置の処理
の程度と、処理速度が、入ってくる映像に追随すること
ができないという問題があり、事実上、リアルタイムに
車線離脱を警報するのは難しかった。
【0009】本発明の目的は、走行車線を撮影して、入
力される車線映像信号に対してリアルタイム処理で車線
離脱を検出して、警報を発するようにすることによっ
て、車線離脱警報に対するリアルタイム処理おくれによ
って引き起こされる致命的な事故を未然に防止すること
ができる車両の車線離脱警報方法を提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、走行
車線を撮影したカメラから車線映像信号を入力し、この
入力された車線映像信号の雑音を除去した後、雑音が除
去された映像信号の画素を減少して多重解像度状に作っ
て分離する段階と、分離された前記車線映像信号を処理
して、車線エッジを抽出する段階と、前記段階から抽出
された車線エッジに対して道路をモデリングし、この道
路モデリングが完了したかどうかを判断しながら、前記
カメラの位置によって算出されたカメラのパラメータで
映像座標上の画素間の距離によって実際の道路幅を計算
する段階と、前記段階で計算された実際の道路幅によっ
て車両の車線離脱の如何を判断して車線離脱の際に警報
を発する段階とからなることを特徴とする。
【0011】請求項2の発明は、請求項1の発明であっ
て、多重解像度の分離は、カメラから入力される映像信
号に対して、画素の数が異なる多数個の多重解像度の映
像フレームを作って、前記入力される映像信号の解像度
を低下させて保存する工程を多数回繰り返し、多数個の
互いに異なる画素を有する前記映像フレームに分離する
ことを特徴とする。
【0012】請求項3の発明は、請求項1の発明であっ
て、多重解像度の処理は、互いに異なる解像度に分離さ
れた多数個の映像フレームに対して、最も減少された画
素映像で車線を抽出し、信頼性のない場合に画素映像を
一段階高めて車線を抽出する最低解像度から最高解像度
順に処理することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照しな
がら本発明を詳細に説明する。
【0014】図2は本発明の車線離脱警報の方法に対す
るフローチャートであって、カメラで走行車線を撮影し
て、車線映像信号を入力する段階20と、前記段階20
で入力された車線映像信号の雑音を除去する段階21
と、前記段階21で雑音が除去された映像信号の画素を
減少して多重解像度状に作って分離する段階22と、前
記段階22から分離された多重解像度を維持しながら迅
速に処理して車線エッジを抽出する段階23と、前記段
階23から抽出された車線エッジに対して道路をモデリ
ングする段階24と、前記段階24で道路モデリングが
完了したかどうかを判断する段階25と、前記段階25
でモデリングが完了したら、前記カメラの位置によって
算出されたカメラパラメータで映像座標上の画素間の距
離によって実際の道路幅を計算する段階26と、前記段
階26で計算された実際の道路幅によって車両の車線離
脱の如何を判断する段階27と、前記段階27で車線離
脱判断時に警報を発する段階28とからなるようにした
ものである。
【0015】図3は、本発明の多重解像度の分離に対す
るフローチャートであって、CCDカメラから撮影され
て入力される映像信号の雑音が除去された高解像度25
6×256画素を入力する段階30と、前記段階30で
入力された高解像度256×256画素に対して画素を
減少して128×128画素に補間し、この補間された
画素128×128を映像メモリに保存する段階31
と、前記段階31で保存された128×128画素に対
して画素を減少して64×64画素に補間し、この補間
された画素64×64を映像メモリに保存する段階32
と、前記段階32に保存された64×64画素に対して
画素を減少して32×32画素に補間し、この補間され
た画素32×32をを映像メモリに保存する段階33と
からなる。
【0016】図4は、本発明に適用される多重解像度の
分離についての映像であって、図3による256×25
6画素を多重分離した時に現れる映像図である。
【0017】前記のような本発明の作用を説明すると、
次の通りである。
【0018】先ず、車両に車線を撮影するCCDカメラ
を撮影に適した任意の位置に装着する。前記CCDカメ
ラで撮影された映像信号は、車両の内部に設置された電
子制御装置ECUと連結されて、電子制御装置ECUに
設定された所定のプログラムによって制御処理され、処
理された信号を出力する。
【0019】前記のように設置した状態において走行が
始まると、前記CCDカメラは走行車線を撮影して映像
信号を出力する。この出力された映像信号は電子制御装
置ECUに入力される。図2に示すように、前記電子制
御装置ECUでは車線映像信号入力段階20にCCDカ
メラで撮影した車線映像信号を入力する。
【0020】次に、車線映像信号雑音除去段階21にお
いて、前記入力された映像信号に対してメディアンフィ
ルター(Median filter)で雑音を除去し
た後、多重解像度状分離段階22に行って、雑音が除去
された車線映像データに対して解像度をそのまま維持し
ながら処理速度を迅速にすることができる多重解像度方
法を適用する。この時、電子制御装置ECUについては
CCDカメラから入力される映像信号に対して、図3及
び4に示すように段階30で雑音が除去されて入力され
る256×256映像信号に対して段階31において2
56×256映像の奇数番目画素を128×128画素
に減少して、128×128画素を映像メモリに保存す
る。
【0021】次に、前記128×128画素に保存され
た映像信号を段階32で再度1/2に減少して64×6
4画素に補間し、この補間された画素64×64を映像
メモリに保存する。
【0022】また、段階33に行って前記保存された6
4×64画素に対して画素を1/2に減少して32×3
2画素に補間し、この補間された画素32×32をメモ
リに保存することによって多重解像度分離をする。
【0023】前記のように多数の互いに異なる解像度2
56×256、128×128、64×64、32×3
2画素を有する映像フレームに分離する。
【0024】次に、前記電子制御装置ECUでは段階2
3において、前記互いに異なる解像度に分離された映像
フレームに対して、先ず、最も減少させた32×32画
素映像で車線を抽出し、信頼性がない場合に段階を一つ
高めて64×64画素で車線を抽出するようにする。こ
の時、画素の数が少ないほどデータの量が少ないので、
計算量が著しく減少させることができ、高速で処理でき
る。このように最低画像度から高解像度に同時処理して
リアルタイム処理をする。
【0025】前記のようにリアルタイム処理された映像
に対して、前記電子制御装置ECUでは、段階24にお
いて道路に対してモデリングし、段階25において道路
モデリングが完了したかどうかを判断するようになる。
この時、道路モデリングが完了していなければ、前記段
階21を繰り返して遂行する。
【0026】一方、前記道路モデリングが完了したら、
段階26において前記CCDカメラから入力される映像
信号に対して2次元映像座標から道路上の距離を抽出す
るために最初カメラの位置によって算出されたカメラパ
ラメータで前記モデリングされた道路で映像座標上の画
素間の距離によって現在の道路幅を計算する。
【0027】前記のように、現在の道路の幅が計算され
ると、前記電子制御装置ECUは段階27に進み、前記
計算された現在の道路幅に対して車線離脱したかどうか
を判断する。この時、車線離脱していなかったら、前記
段階21に戻り、新たな車線映像信号の入力を繰り返し
て遂行する。車線離脱と判断されたときは、前記電子制
御装置ECUは段階28に進み、警報出力部(alar
m−out)に制御信号を出力して車線を離脱したこと
を知らせる警報を発報する。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はカメラで
走行車線を撮影して入力される車線映像信号に対して画
素を減少した多数の多重解像度の映像フレームを作っ
て、映像メモリに多重分離した映像フレームを順次保存
した後、少ないデータ量の多重解像度の映像フレームか
ら車線を抽出し、リアルタイム処理をするようにするこ
とによって、走行車両の車線離脱を迅速に検出して警報
を発し、車線離脱警報のリアルタイム処理のおくれによ
って引き起こされる致命的な事故を未然に防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられる車線離脱警報装置の制御ブ
ロック図である。
【図2】本発明の車線離脱警報制御方法に対するフロー
チャートである。
【図3】本発明の多重解像度分離に対するフローチャー
トである。
【図4】本発明に適用される多重解像度分離に対する映
像図である。
【符号の説明】
20 カメラで走行車線を撮影してその車線映像信号映
像信号を入力する段階 21 入力された車線映像信号の雑音を除去する段階 22 雑音が除去された映像信号に対して画素を減少し
て多重解像度状に作って分離する段階 23 分離された多重解像度を維持しながら迅速に処理
して車線エッジ抽出する段階 24 抽出された車線エッジに対して道路モデリングす
る段階 25 道路モデリングが完了したかどうかを判断する段
階 26 カメラの位置によって算出されたカメラパラメー
タで映像座標上の画素間の距離によって現在の道路の幅
を計算する段階 27 計算された現在の道路の幅によって車両の車線離
脱如何を判断する段階 28 車線離脱判断時に発する段階 30 雑音が除去された高解像度256×256画素を
入力する段階 31 画素128×128を映像メモリに保存する段階 32 画素64×64を映像メモリに保存する段階 33 画素32×32を映像メモリに保存する段階

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行車線を撮影したカメラから車線映像
    信号を入力し、この入力された車線映像信号の雑音を除
    去した後、雑音が除去された映像信号の画素を減少して
    多重解像度状に作って分離する段階と、分離された前記
    車線映像信号を処理して、車線エッジを抽出する段階
    と;前記段階から抽出された車線エッジに対して道路を
    モデリングし、この道路モデリングが完了したかどうか
    を判断しながら、前記カメラの位置によって算出された
    カメラのパラメータで映像座標上の画素間の距離によっ
    て実際の道路幅を計算する段階と;前記段階で計算され
    た実際の道路幅によって車両の車線離脱の如何を判断し
    て車線離脱の際に警報を発する段階とからなることを特
    徴とする車両の車線離脱警報方法。
  2. 【請求項2】 多重解像度の分離は、カメラから入力さ
    れる映像信号に対して、画素の数が異なる多数個の多重
    解像度の映像フレームを作って、前記入力される映像信
    号の解像度を低下させて保存する工程を多数回繰り返
    し、多数個の互いに異なる画素を有する前記映像フレー
    ムに分離することを特徴とする請求項1に記載の車両の
    車線離脱警報方法。
  3. 【請求項3】 多重解像度の処理は、互いに異なる解像
    度に分離された多数個の映像フレームに対して、最も減
    少された画素映像で車線を抽出し、信頼性のない場合に
    画素映像を一段階高めて車線を抽出する最低解像度から
    最高解像度順に処理することを特徴とする請求項1に記
    載の車両の車線離脱警報方法。
JP11215519A 1999-03-11 1999-07-29 車両の車線離脱警報方法 Pending JP2000259999A (ja)

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EP (1) EP1037186A3 (ja)
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