JP4941843B2 - Road marking image processing apparatus, road marking image processing method, and road marking image processing program - Google Patents
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Description
本発明は、車両に設置されたカメラを用いて路面に描かれている路面標示を認識する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for recognizing road markings drawn on a road surface using a camera installed in a vehicle.
アスファルトやコンクリート上にペイントされている白色系路面標示のように、無彩色の対象物を画像から認識する方法として、特許文献1には、輝度画像を用いて白線を検知する技術が開示されている。このように画像から無彩色の対象物を認識する場合は輝度画像を用いるのが一般的であり、画像入力装置がカラーカメラなどの場合は画素毎に次式を用いて輝度画像を生成することができる。輝度Yの算出は特許文献2にも同様に開示されている。 As a method for recognizing an achromatic object from an image, such as a white road marking painted on asphalt or concrete, Patent Document 1 discloses a technique for detecting a white line using a luminance image. Yes. In this way, when an achromatic object is recognized from an image, a luminance image is generally used. When the image input device is a color camera or the like, a luminance image is generated using the following equation for each pixel. Can do. The calculation of the luminance Y is also disclosed in Patent Document 2.
また、輝度変換を行わずに、輝度にもっとも寄与する緑成分値を画像値とする画像(以下、緑成分画像と呼ぶ)を用いることも一般的に知られている。 It is also generally known to use an image having a green component value that contributes most to luminance as an image value (hereinafter referred to as a green component image) without performing luminance conversion.
しかし、輝度画像や緑成分画像では、路面標示と舗装面との分離が難しい場合がある。具体的事例について図2を用いて示す。図2は路面標示の一部に日陰203が重畳している状況を示す図である。このとき、輝度画像もしくは緑成分画像中において、日向に存在する舗装道路面201と日陰に存在する路面標示202とに対応する画素の値の分布が図3に示すように重複する場合がしばしば起こる。このような場合、路面標示に対応する画素値が、舗装道路面に対応する画素値よりも大きくなることを前提として2値化処理を行い認識するような手法では正しく路面標示を認識することが困難である。
However, in the luminance image and the green component image, it may be difficult to separate the road marking from the pavement surface. A specific example is shown using FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating a situation in which the shade 203 is superimposed on a part of the road marking. At this time, in the luminance image or the green component image, the distribution of pixel values corresponding to the
そこで、図2のように、部分によって照明光の強さが異なるような状況においても比較的良好な2値画像を得るための従来法として、特許文献3に開示されているような局所2値化法を利用した方法が知られている。局所2値化法では部分領域毎に2値化のしきい値を求め、その値を平滑化した後、部分領域毎に異なる閾値で2値化を行う。局所領域内における輝度値の相対的大小関係に基づくため、離れた位置に存在する日陰と日向の輝度の違いに影響されずに路面標示を抽出しやすくなる。
Therefore, as shown in FIG. 2, as a conventional method for obtaining a relatively good binary image even in a situation where the intensity of illumination light varies depending on the part, a local binary as disclosed in
また、特許文献4は、散乱光によって、黄線と白線を認識する方法についての開示がなされている。 Patent Document 4 discloses a method for recognizing a yellow line and a white line by scattered light.
しかしながら、日陰と日向の境界部分では局所領域内に日陰と日向が共に含まれるため、日向領域を路面標示に対応する領域として抽出しやすいという問題がある。特に、木陰のように日向と日陰が細かい周期で混在する場合には、日向領域を路面標示として判定しやすくなり、舗装道路面と路面標示とを正しく分離することが困難となる。 However, since both the shade and the sun are included in the local area at the boundary between the shade and the sun, there is a problem that it is easy to extract the sun area as an area corresponding to the road marking. In particular, when the sun and shade are mixed with a fine period like a tree shade, it becomes easy to determine the sun area as a road marking, and it becomes difficult to correctly separate the paved road surface and the road marking.
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決するために、日陰と日向が路面標示に重畳している場合においても、輝度画像や緑成分画像を用いる場合に比べ、日陰に存在する路面標示に対応する画素の画素値を、日向に存在する舗装道路面に対応する画素の画素値よりも大きな値に変換する路面標示認識装置を提供することにある。 Therefore, in order to solve the above-described problem, the object of the present invention is to provide a road marking that exists in the shade even when the shade and the sun are superimposed on the road marking, compared to the case where the luminance image and the green component image are used. An object of the present invention is to provide a road marking recognition device that converts a pixel value of a corresponding pixel into a value larger than a pixel value of a pixel corresponding to a paved road surface existing in the sun.
上記の課題を解決すべく本発明に係る路面標示画像処理装置は、道路面を撮影するように自車両に設置された路面標示認識装置において、道路面のカラー画像を撮影するカラー画像取得機能ブロックと、前記カラー画像取得機能ブロックが取得したカラー画像を基に輝度画像を生成する輝度画像生成機能ブロックと、前記カラー画像に含まれる青成分の強さを画素毎に算出することにより、青成分強度画像を生成する青成分強度画像生成機能ブロックと、前記輝度画像と前記青成分強度画像とを加算することにより、前記輝度画像に比べて日向と日陰の領域に対応する画素値の差が小さい日陰補正画像を生成する日陰補正画像生成機能ブロックと、前記日陰補正画像から路面標示を認識する路面標示認識機能ブロックとを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a road marking image processing apparatus according to the present invention is a color image acquisition function block that captures a color image of a road surface in a road marking recognition apparatus installed in the host vehicle so as to capture the road surface. A luminance image generation functional block that generates a luminance image based on the color image acquired by the color image acquisition functional block, and a blue component by calculating the intensity of the blue component included in the color image for each pixel. By adding the blue component intensity image generation function block for generating the intensity image, and the luminance image and the blue component intensity image, the difference between the pixel values corresponding to the sunny and shaded areas is smaller than that of the luminance image. A shade correction image generation function block that generates a shade correction image, and a road marking recognition function block that recognizes a road marking from the shade correction image, That.
また、前記の目的を達成するために、本発明に係る路面標示認識方法は、道路面を撮影するように自車両に設置された路面標示認識装置を用いる路面標示認識方法において、カラー画像取得機能ブロックは、道路面のカラー画像を撮影する工程と、輝度画像生成機能ブロックは、前記カラー画像取得手段が取得したカラー画像を基に輝度画像を生成する工程と、青成分強度画像生成機能ブロックは、前記カラー画像に含まれる青成分の強さを画素毎に算出することにより、青成分強度画像を生成する工程と、日陰補正画像生成機能ブロックは、前記輝度画像と前記青成分強度画像とを加算することにより、前記輝度画像に比べて日向と日陰の領域に対応する画素値の差が小さい日陰補正画像を生成する工程と、路面標示認識機能ブロックは、前記日陰補正画像から路面標示を認識する工程とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a road marking recognition method according to the present invention includes a color image acquisition function in a road marking recognition method using a road marking recognition device installed in the host vehicle so as to photograph a road surface. The block is a step of photographing a color image of a road surface, the luminance image generation function block is a step of generating a luminance image based on the color image acquired by the color image acquisition unit, and the blue component intensity image generation function block is The step of generating a blue component intensity image by calculating the intensity of the blue component included in the color image for each pixel, and the shade correction image generation function block, the luminance image and the blue component intensity image By adding, a step of generating a shade-corrected image in which a difference between pixel values corresponding to the sunny and shaded areas is smaller than that of the luminance image, and a road marking recognition function block, Characterized in that the serial shade corrected image and a step of recognizing the road marking.
さらに、前記の目的を達成するために、本発明に係る路面標示認識プログラムは、道路面を撮影するように自車両に設置された路面標示認識装置を用いる路面標示認識プログラムにおいて、カラー画像取得機能ブロックは、道路面のカラー画像を撮影する工程と、輝度画像生成機能ブロックは、前記カラー画像取得手段が取得したカラー画像を基に輝度画像を生成する工程と、青成分強度画像生成機能ブロックは、前記カラー画像に含まれる青成分の強さを画素毎に算出することにより、青成分強度画像を生成する工程と、日陰補正画像生成機能ブロックは、前記輝度画像と前記青成分強度画像とを加算することにより、前記輝度画像に比べて日向と日陰の領域に対応する画素値の差が小さい日陰補正画像を生成する工程と、路面標示認識機能ブロックは、前記日陰補正画像から路面標示を認識する工程とを備えることを特徴とする。 Furthermore, in order to achieve the above object, a road marking recognition program according to the present invention is a color marking acquisition function in a road marking recognition program that uses a road marking recognition device installed in a host vehicle so as to photograph a road surface. The block is a step of photographing a color image of a road surface, the luminance image generation function block is a step of generating a luminance image based on the color image acquired by the color image acquisition unit, and the blue component intensity image generation function block is The step of generating a blue component intensity image by calculating the intensity of the blue component included in the color image for each pixel, and the shade correction image generation function block, the luminance image and the blue component intensity image A step of generating a shade-corrected image with a smaller difference in pixel values corresponding to the sunlit and shaded regions than the luminance image by adding, and a road marking recognizer Block, characterized in that it comprises a step of recognizing the road marking from the shade corrected image.
尚、同目的は、上記構成の路面標示認識装置に対応する路面標示認識方法によっても達成される。 This object can also be achieved by a road marking recognition method corresponding to the road marking recognition apparatus having the above configuration.
また、同目的は、上記の各構成を有する路面標示認識方法、並びに対応する装置を、コンピュータによって実現するコンピュータ・プログラム、及びそのコンピュータ・プログラムが格納されている、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体によっても達成される。 The object is also achieved by a road marking recognition method having the above-described configurations and a computer program for realizing the corresponding device by a computer, and a computer-readable storage medium storing the computer program. Achieved.
本発明によれば、輝度画像もしくは緑成分画像もしくは青成分画像のいずれかに、入力カラー画像の青成分の画素値が、赤成分もしくは緑成分の画素値に対して大きいほど大きな値を付加した画像を生成し、路面標示の認識を行う。日陰は光源である太陽からの光が直接当たらない領域であるが、散乱光や反射光が入射するため通常明るさを持ち、特に大気中で散乱されやすい青成分の光の割合が日向に比べて多いという特徴がある。よって、画像内に無彩色の領域しか存在しないと仮定すれば、輝度や緑成分の値がほぼ等しい2つの領域であっても、赤成分や緑成分に対し青成分の割合の多い領域は、相対的に入射光量の少ない領域に存在し、その表面の反射特性は逆にもう一方の領域よりも大きいと推測できる。そこで、輝度画像や緑成分画像などに青成分の強さに応じた値を加算することによって、対象物表面の反射特性により近い画像を生成することが可能となり、日陰と日向が路面標示に重畳している場合でも、図4もしくは図8に示すように路面標示と舗装道路面の画素値を分離しやすくなるという効果を有する。 According to the present invention, a larger value is added to the luminance image, the green component image, or the blue component image as the pixel value of the blue component of the input color image is larger than the pixel value of the red component or the green component. Generate images and recognize road markings. The shade is a region where light from the sun, which is the light source, is not directly applied, but it is usually bright because scattered light and reflected light are incident. There are many features. Therefore, assuming that there are only achromatic regions in the image, even in two regions where the luminance and green component values are almost equal, the region where the ratio of the blue component to the red component and the green component is large is It exists in the area | region where incident light quantity is comparatively small, and it can be estimated that the reflective characteristic of the surface is conversely larger than the other area | region. Therefore, by adding a value corresponding to the intensity of the blue component to the luminance image, green component image, etc., it becomes possible to generate an image closer to the reflection characteristics of the object surface, and the shade and the sun are superimposed on the road marking. Even in this case, as shown in FIG. 4 or FIG. 8, the pixel value of the road marking and the paved road surface can be easily separated.
以下本発明の実施の形態について複数の実施例を用いて以下に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using a plurality of examples.
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、実施の形態が適宜変更され得るものである。 In addition, this invention is not limited to said embodiment, Embodiment can be changed suitably within the range of the technical idea of this invention.
本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施例1)
図1を参照すると、本発明の実施の形態は、カラー路面画像を取得するカラー画像取得モジュール101と、カラー画像取得モジュール101が取得したカラー画像から輝度画像を生成する輝度画像生成モジュール102と、カラー画像取得モジュール101が取得したカラー画像から青成分の強さを表す青成分強度画像を生成する青成分強度画像生成モジュール103と、輝度画像生成モジュール102の出力する輝度画像と、青成分強度画像生成モジュール103が出力する青成分強度を示す画像とから日陰の影響を低減した日陰補正画像生成モジュール104と、日陰補正画像生成モジュール104から路面標示を認識する路面標示認識モジュール105とからなる。また、図9は、本実施形態を実現するハードウェア構成の一例を示す図である。CPU901は、各種ソフトウェア・プログラム(コンピュータ・プログラム)を実行することにより、路面標示認識装置の全体的な動作を司る。より具体的に、本実施形態において、カラーカメラ902はカラー画像取得を行い、CPU901は、メモリ等の記憶媒体903を適宜参照しながら、輝度画像生成モジュール102、青成分強度画像生成モジュール103、日陰補正画像生成モジュール104、及び路面標示認識モジュール105等のソフトウェア・プログラムを実行する。
Example 1
Referring to FIG. 1, an embodiment of the present invention includes a color image acquisition module 101 that acquires a color road surface image, a luminance
カラー画像取得モジュール101は、自車両に道路面を撮影するように設置されているカラーカメラなどからなる。画像データは、所定のフレームレートで時々刻々出力される。 The color image acquisition module 101 is composed of a color camera or the like installed so as to photograph a road surface on the own vehicle. Image data is output every moment at a predetermined frame rate.
輝度画像生成モジュール102は、カラー画像取得モジュール101が出力するカラー画像を輝度画像に変換する。輝度画像は、カラー画像を構成する赤、緑、青成分を以下の計算によって画素毎に合成し作成する。
The luminance
青成分強度画像生成モジュール103は、青成分の赤成分もしくは緑成分に対する多さを画素毎に計算し、青成分の強度を表す画像を出力する。青成分の強度Cは例えば
また、正の定数αの値は、画像を取得した時刻、日時、天候に基づいて、予め定めた異なる値に設定してもよい。時刻、日時、天候に基づいて定数αの値を決定する方法としては、例えば予めこれらの条件下において、日向の平均的な分光特性と日陰の平均的な分光特性とを調べておき、日向および日陰における値(B−R)の差のα倍、もしくは値(B/R)の差のα倍がちょうど緑成分値Gの差となるようなαの値を求め、これをルックアップテーブルなどで記憶・参照すればよい。これにより、日向と日陰とで緑成分値の差が大幅に縮小され、日向、日陰に関わらず、路面標示の緑成分値が舗装道路面の緑成分値を上回りやすくなり、路面標示を認識しやすい画像を生成することが可能となる。 Further, the value of the positive constant α may be set to a different value determined in advance based on the time, date, and weather when the image is acquired. As a method for determining the value of the constant α based on the time, date and weather, for example, under these conditions, the average spectral characteristics of the sun and the average spectral characteristics of the shade are examined in advance. The value of α is calculated such that α times the difference in values (BR) in the shade or α times the difference in values (B / R) is exactly the difference in the green component value G, and this is used as a lookup table. You can memorize and refer to it. This greatly reduces the difference between the green component value between the sun and the shade, and the green component value on the road marking easily exceeds the green component value on the paved road surface, regardless of the sun or shade, and recognizes the road marking. An easy-to-use image can be generated.
日陰補正画像生成モジュール104は、輝度画像生成モジュール102が出力する輝度画像と青成分強度計算モジュール103が出力する青成分の多さを示す画像とを画素毎に加算し、日陰補正画像を出力する。図3のように、輝度画像上において日陰の路面標示に対応する画素と、日向の舗装道路面に対応する画素とが類似した輝度値を持つ場合における、日陰補正画像全体での濃度ヒストグラムを図8に示す。日陰補正画像全体では、濃度値が小さい方から順に、日陰における舗装道路面803、日向における舗装道路面801、日陰における路面標示802、日向における路面標示804に対応するようになる。よって、閾値805で2値化処理などを行えば、画像中から容易に路面標示に対応する画素のみを抽出することが可能となる。
The shade correction
ここで、日陰補正画像は輝度画像に比べ画素値の変化範囲が広がり、より多くの記憶容量を必要とするので、記憶容量を輝度画像と同程度に抑えるのであれば最大値および最小値をクリッピングする、もしくは単調増加関数を用いて変換を施すことにより、例えば最小値を0、最大値を255と限定するようにしてもよい。 Here, the shade correction image has a wider range of pixel values than the luminance image and requires more storage capacity, so if you want to keep the storage capacity to the same extent as the luminance image, clip the maximum and minimum values. Alternatively, the minimum value may be limited to 0 and the maximum value may be limited to 255, for example, by performing conversion using a monotonically increasing function.
路面標示認識モジュール105は、日陰補正画像を処理して路面標示を認識する。認識手法としてさまざまな方法が考えられるが、例えば判別2値化や多値化を行った後、抽出された連結領域に対してテンプレートマッチングや統計的パターン認識手法を適用しても良い。また、角点や直線的なエッジ点などの特徴点を抽出し、特徴点の位置関係に基づいて照合するような方法でも構わない。
The road marking
次に、本実施の形態の動作について図面を参照しつつ説明する。図5は、本実施の形態のフローチャートを示す図である。本図は、本実施形態において図9に示す路面標示認識装置が実行する処理手順を表す。 Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 shows a flowchart of the present embodiment. This figure represents a processing procedure executed by the road marking recognition apparatus shown in FIG. 9 in the present embodiment.
図9に示すように本発明に係る路面標示認識装置は、中央演算素子であるCPU901と、前記CPU901とインターフェースを介して接続されるカラーカメラ902と、CPU901と接続されるメモリ903とから構成される。特に、前記メモリ903内部には、カラー画像取得モジュール101を動作させるプログラムであるカラー画像取得モジュールプログラム904と、輝度画像生成モジュール102を動作させるプログラムである輝度画像生成モジュールプログラム906と、青成分強度画像生成モジュール103を動作させるプログラムである青成分強度画像生成モジュールプログラム908と、日陰補正画像生成モジュール104を動作させるプログラムである日陰補正画像生成モジュールプログラム910と、路面標示認識モジュール105を動作させるプログラムである路面標示認識モジュールプログラム912とから構成される。
As shown in FIG. 9, the road marking recognition apparatus according to the present invention includes a CPU 901 that is a central processing element, a
まず、カラー画像取得モジュールプログラム904は、道路面を捉えたカラー画像をカラーカメラ902によって撮影しメモリ903へ出力する(ステップS501)。次に、輝度画像生成モジュールプログラム906は、このメモリ903に記憶されている前記カラー画像から輝度画像を生成してメモリ903に記憶するとともに(ステップS502)、青成分強度画像生成モジュールプログラム908は、前記カラー画像から青成分強度画像を生成してメモリ903に出力する(ステップS503)。さらに、日陰補正画像生成モジュールプログラム910は、前記輝度画像と前記青成分強度画像とをメモリ903より読み出してきて加算することにより日陰補正画像を生成し、メモリ903に出力する(ステップS504)。最後に、路面標示認識モジュールプログラム912は、前記日陰補正画像から路面標示を認識し、認識結果をメモリ903へ出力する(ステップS505)。
First, the color image
青成分強度画像は日陰など大きな値を持つ傾向があるため、輝度画像の画素値は日陰ほど大きな値が加算されることとなる。このことによって、輝度画像上では日向の舗装道路面に対応する画素と、日陰の路面標示に対応する画素とが類似する画素値を持つ場合でも、日陰補正画像上では路面標示の画素値が大きな値をとりやすくなるため、道路舗装面と路面標示との区別が容易となり、路面標示認識を高精度化することが可能となる。 Since the blue component intensity image tends to have a large value such as shade, the pixel value of the luminance image is added as the shade increases. As a result, even if the pixel corresponding to the sunny paved road surface and the pixel corresponding to the shaded road marking have similar pixel values on the luminance image, the pixel value of the road marking is large on the shade corrected image. Since it becomes easy to take a value, it becomes easy to distinguish between a road pavement surface and a road marking, and it becomes possible to make road marking recognition highly accurate.
なお、上記実施の形態では輝度画像に青成分強度画像を加算する場合について説明したが、輝度画像の代わりに輝度にもっとも寄与する緑成分の画像を利用しても同様の効果を得ることができる。緑成分画像を用いる場合は輝度画像生成を行わなくともよいため、処理を高速化できる効果を有する。さらに、認識対象が無彩色であることから緑成分と赤成分の値はほぼ等しいと仮定して、緑成分画像に変えて赤成分画像を用いれば、緑成分を用いる必要が無くなるため、メモリアクセス回数が低減し処理を更に高速化することができる。 Although the case where the blue component intensity image is added to the luminance image has been described in the above embodiment, the same effect can be obtained by using the green component image that contributes most to the luminance instead of the luminance image. . When a green component image is used, it is not necessary to generate a luminance image, so that the processing speed can be increased. Furthermore, since the recognition target is an achromatic color, it is assumed that the values of the green and red components are almost equal, and if the red component image is used instead of the green component image, there is no need to use the green component. The number of times can be reduced and the processing can be further accelerated.
また、青成分強度画像の代わりに、青成分が少ないほど大きな画素値をとる青成分弱度画像を生成し、日陰補正画像生成モジュールにおいて輝度画像もしくは緑成分画像から青成分弱度画像を減じてもよいことは明らかである。 Also, instead of the blue component intensity image, a blue component weak image having a larger pixel value as the blue component is smaller is generated, and the shade correction image generation module subtracts the blue component weak image from the luminance image or the green component image. It is clear that it is good.
尚、上述した各実施形態を例に説明した本発明は、上述した路面標示認識装置に対して、その説明において参照したフローチャート(図5)の機能を実現可能なコンピュータ・プログラムを供給した後、そのコンピュータ・プログラムを、当該装置のCPU901に読み出して実行することによって達成される。また、CPU901に変えて、画像処理プロセッサのような専用演算ユニットを用いても構わない。 The present invention described by taking each of the above embodiments as an example, after supplying a computer program capable of realizing the function of the flowchart (FIG. 5) referred to in the description to the road marking recognition apparatus described above, This is accomplished by reading the computer program to the CPU 901 of the apparatus and executing it. Further, instead of the CPU 901, a dedicated arithmetic unit such as an image processor may be used.
また、当該装置内に供給されたコンピュータ・プログラムは、読み書き可能なメモリまたはハードディスク装置等の記憶デバイス(記憶媒体)に格納すれば良い。そして、このような場合において、本発明は、係るコンピュータ・プログラムのコード或いは記憶媒体によって構成される。 The computer program supplied to the apparatus may be stored in a readable / writable memory or a storage device (storage medium) such as a hard disk device. In such a case, the present invention is constituted by the code of the computer program or a storage medium.
(実施例2)
図6を用いて、本発明の別の実施形態について説明する。図6を参照すると、本実施形態は、図1に示した実施の形態における、輝度変換画像生成モジュールおよび青成分画像生成モジュールおよび日陰補正画像生成モジュールに変えて、日陰領域輝度強調画像生成モジュール601を有する。また、図9は、本実施形態を実現するハードウェア構成の一例を示す図である。CPU901は、各種ソフトウェア・プログラム(コンピュータ・プログラム)を実行することにより、路面標示認識装置の全体的な動作を司る。より具体的に、本実施形態において、カラーカメラ902はカラー画像取得を行い、CPU901は、メモリ等の記憶媒体903を適宜参照しながら、日陰領域輝度強調画像生成モジュール601、及び路面標示認識モジュール105等のソフトウェア・プログラムを実行する。
(Example 2)
With reference to FIG. 6, another embodiment of the present invention will be described. Referring to FIG. 6, this embodiment replaces the luminance conversion image generation module, the blue component image generation module, and the shade correction image generation module in the embodiment shown in FIG. Have FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration that implements the present embodiment. The CPU 901 controls the overall operation of the road marking recognition apparatus by executing various software programs (computer programs). More specifically, in the present embodiment, the
カラー画像取得モジュール101は前記実施の形態と同様に、カラー画像を出力する。 The color image acquisition module 101 outputs a color image as in the above embodiment.
日陰領域輝度強調画像生成モジュール601は、前記カラー画像取得モジュールが取得したカラー画像に対し、画素毎に赤成分値から青成分値を減じた値に予め定めた定数を乗じて、前記カラー画像を構成する緑成分値もしくは輝度値に加算した画像を出力する。すなわち、日陰領域輝度強調画像生成モジュールは、画素毎に、
路面標示認識モジュール105は、前記日陰領域輝度強調画像生成モジュールが出力する画像から路面標示を認識する。
The road marking
次に、本実施の形態の動作について図面を参照しつつ説明する。図7は、本実施の形態のフローチャートを示す図である。本図は、本実施形態における路面標示認識装置が実行する処理手順を表す。 Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 7 shows a flowchart of the present embodiment. This figure shows the processing procedure which the road marking recognition apparatus in this embodiment performs.
まず、カラー画像取得モジュールプログラム904は、道路面を捉えたカラー画像をカラーカメラ902により撮影し出力する(ステップS701)。次に、日陰補正画像生成モジュールプログラム910は、前記カラー画像から画素毎に赤成分値から青成分値を減じた値に予め定めた定数を乗じて、前記カラー画像を構成する緑成分値もしくは赤成分値もしくは輝度値に加算した画像をメモリ903へ出力する(ステップS702)。最後に、路面標示認識モジュールプログラム912は、ステップS702によってメモリに記憶されている画像に対して路面標示認識を行い、認識結果をメモリ903へ出力する(ステップS703)。
First, the color image
この実施の形態によれば、路面標示の認識に用いる画像を単一のモジュールで生成することが可能であり、計算量を削減することができる。 According to this embodiment, an image used for recognition of road markings can be generated with a single module, and the amount of calculation can be reduced.
尚、上述した各実施形態を例に説明した本発明は、上述した路面標示認識装置に対して、その説明において参照したフローチャート(図7)の機能を実現可能なコンピュータ・プログラムを供給した後、そのコンピュータ・プログラムを、当該装置のCPU901に読み出して実行することによって達成される。また、CPU901に変えて、画像処理プロセッサのような専用演算ユニットを用いても構わない。 The present invention described by taking each of the above embodiments as an example, after supplying a computer program capable of realizing the functions of the flowchart (FIG. 7) referred to in the description to the above-described road marking recognition device, This is accomplished by reading the computer program to the CPU 901 of the apparatus and executing it. Further, instead of the CPU 901, a dedicated arithmetic unit such as an image processor may be used.
また、当該装置内に供給されたコンピュータ・プログラムは、読み書き可能なメモリまたはハードディスク装置等の記憶デバイス(記憶媒体)に格納すれば良い。そして、このような場合において、本発明は、係るコンピュータ・プログラムのコード或いは記憶媒体によって構成される。 The computer program supplied to the apparatus may be stored in a readable / writable memory or a storage device (storage medium) such as a hard disk device. In such a case, the present invention is constituted by the code of the computer program or a storage medium.
101 カラー画像取得モジュール
102 輝度画像生成モジュール
103 青成分強度画像生成モジュール
104 日陰補正画像生成モジュール
105 路面標示認識モジュール
201 日向に存在する舗装道路面
202 日陰に存在する路面標示
203 日陰
301 日向に存在する舗装道路面に対応する画素の輝度ヒストグラム
302 日陰に存在する路面標示に対応する画素の輝度ヒストグラム
401、801 青成分強調後の、日向に存在する舗装道路面に対応する画素の輝度ヒストグラム
402、802 青成分強調後の、日陰に存在する路面標示に対応する画素の輝度ヒストグラム
601 カラー画像取得モジュール
602 日陰領域輝度強調画像生成モジュール
603 路面標示認識モジュール
803 青成分強調後の、日陰に存在する舗装道路面に対応する画素の輝度ヒストグラム
804 青成分強調後の、日向に存在する路面標示に対応する画素の輝度ヒストグラム
805 2値化の閾値
901 CPU
902 カラーカメラ
903 メモリ
906 輝度画像生成モジュールプログラム
908 青成分強度画像生成モジュールプログラム
910 日陰補正画像生成モジュールプログラム
912 路面標示認識モジュールプログラム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Color
902 Color camera 903
Claims (18)
道路面のカラー画像を撮影するカラー画像取得機能ブロックと、
前記カラー画像取得機能ブロックが取得したカラー画像を基に輝度画像を生成する輝度画像生成機能ブロックと、
前記カラー画像に含まれる青成分の強さを画素毎に算出することにより、青成分強度画像を生成する青成分強度画像生成機能ブロックと、
前記輝度画像と前記青成分強度画像とを加算することにより、前記輝度画像に比べて日向と日陰の領域に対応する画素値の差が小さい日陰補正画像を生成する日陰補正画像生成機能ブロックと、
前記日陰補正画像から路面標示を認識する路面標示認識機能ブロックと
を備えることを特徴とする路面標示認識装置。 In the road marking recognition device installed in the vehicle so as to photograph the road surface,
A color image acquisition function block that captures a color image of a road surface;
A luminance image generation functional block that generates a luminance image based on the color image acquired by the color image acquisition functional block;
A blue component intensity image generation functional block for generating a blue component intensity image by calculating the intensity of the blue component included in the color image for each pixel;
A shade-corrected image generation function block that generates a shade-corrected image in which the difference between the pixel values corresponding to the sun and shade areas is smaller than that of the brightness image by adding the brightness image and the blue component intensity image;
A road marking recognition apparatus comprising: a road marking recognition function block that recognizes a road marking from the shade correction image.
道路面のカラー画像を撮影するカラー画像取得機能ブロックと、
前記カラー画像取得機能ブロックが取得したカラー画像から緑成分値のみを抽出した緑成分画像を生成する緑成分画像生成機能ブロックと、
前記カラー画像に含まれる青成分の強さを画素毎に算出することにより、青成分強度画像を生成する青成分強度画像生成機能ブロックと、
前記緑成分画像と前記青成分強度画像とを加算することにより、前記緑成分画像に比べて日向と日陰の領域に対応する画素値の差が小さい日陰補正画像を生成する日陰補正画像生成機能ブロックと、
前記日陰補正画像から路面標示を認識する路面標示認識機能ブロックと
を備えることを特徴とする路面標示認識装置。 In the road marking recognition device installed in the vehicle so as to photograph the road surface,
A color image acquisition function block that captures a color image of a road surface;
A green component image generation functional block that generates a green component image obtained by extracting only the green component value from the color image acquired by the color image acquisition functional block;
A blue component intensity image generation functional block for generating a blue component intensity image by calculating the intensity of the blue component included in the color image for each pixel;
A shade-corrected image generation function block that generates a shade-corrected image having a smaller difference in pixel values corresponding to the areas of the sun and shade than the green component image by adding the green component image and the blue component intensity image. When,
A road marking recognition apparatus comprising: a road marking recognition function block that recognizes a road marking from the shade correction image.
道路面のカラー画像を撮影するカラー画像取得機能ブロックと、
前記カラー画像取得機能ブロックが取得したカラー画像を基に、画素毎に赤成分値から青成分値を減じた値に正の定数を乗じて、前記カラー画像を構成する緑成分値もしくは赤成分値もしくは輝度値に加算した画像を出力する日陰領域輝度強調画像生成機能ブロックと、
前記日陰領域輝度強調画像生成機能ブロックが出力する画像から路面標示を認識する路面標示認識機能ブロックと
を備えることを特徴とする路面標示認識装置。 In the road marking recognition device installed in the vehicle so as to photograph the road surface,
A color image acquisition function block that captures a color image of a road surface;
Based on the color image acquired by the color image acquisition functional block, a green component value or a red component value constituting the color image is obtained by multiplying a value obtained by subtracting a blue component value from a red component value for each pixel by a positive constant. Alternatively, a shaded area brightness-enhanced image generation function block that outputs an image added to the brightness value;
A road marking recognition device comprising: a road marking recognition functional block for recognizing road markings from an image output by the shade area luminance enhancement image generation functional block.
カラー画像取得機能ブロックは、道路面のカラー画像を撮影する工程と、
輝度画像生成機能ブロックは、前記カラー画像取得手段が取得したカラー画像を基に輝度画像を生成する工程と、
青成分強度画像生成機能ブロックは、前記カラー画像に含まれる青成分の強さを画素毎に算出することにより、青成分強度画像を生成する工程と、
日陰補正画像生成機能ブロックは、前記輝度画像と前記青成分強度画像とを加算することにより、前記輝度画像に比べて日向と日陰の領域に対応する画素値の差が小さい日陰補正画像を生成する工程と、
路面標示認識機能ブロックは、前記日陰補正画像から路面標示を認識する工程と
を備えることを特徴とする路面標示認識方法。 In the road marking recognition method using the road marking recognition device installed in the host vehicle so as to photograph the road surface,
The color image acquisition function block includes a step of taking a color image of the road surface,
The luminance image generation functional block generates a luminance image based on the color image acquired by the color image acquisition unit;
The blue component intensity image generation functional block generates a blue component intensity image by calculating the intensity of the blue component included in the color image for each pixel;
The shade-corrected image generation functional block generates a shade-corrected image in which the difference between the pixel values corresponding to the shaded and shaded areas is smaller than that of the brightness image by adding the brightness image and the blue component intensity image. Process,
The road marking recognition function block includes a step of recognizing a road marking from the shade correction image.
カラー画像取得機能ブロックは、道路面のカラー画像を撮影する工程と、
緑成分画像生成機能ブロックは、前記カラー画像取得機能ブロックが取得したカラー画像から緑成分値のみを抽出した緑成分画像を生成する工程と、
青成分強度画像生成機能ブロックは、前記カラー画像に含まれる青成分の強さを画素毎に算出することにより、青成分強度画像を生成する工程と、
日陰補正画像生成機能ブロックは、前記緑成分画像と前記青成分強度画像とを加算することにより、前記緑成分画像に比べて日向と日陰の領域に対応する画素値の差が小さい日陰補正画像を生成する工程と、
路面標示認識機能ブロックは、前記日陰補正画像から路面標示を認識する工程と
を備えることを特徴とする路面標示認識方法。 In the road marking recognition method using the road marking recognition device installed in the host vehicle so as to photograph the road surface,
The color image acquisition function block includes a step of taking a color image of the road surface,
The green component image generation functional block generates a green component image obtained by extracting only the green component value from the color image acquired by the color image acquisition functional block;
The blue component intensity image generation functional block generates a blue component intensity image by calculating the intensity of the blue component included in the color image for each pixel;
The shade-corrected image generation functional block adds the green component image and the blue component intensity image to obtain a shade-corrected image having a smaller difference in pixel values corresponding to the shaded and shaded areas than the green component image. Generating step;
The road marking recognition function block includes a step of recognizing a road marking from the shade correction image.
カラー画像取得機能ブロックは、道路面のカラー画像を撮影する工程と、
日陰領域輝度強調画像生成機能ブロックは、前記カラー画像取得機能ブロックが取得したカラー画像を基に、画素毎に赤成分値から青成分値を減じた値に正の定数を乗じて、前記カラー画像を構成する緑成分値もしくは赤成分値もしくは輝度値に加算した画像を出力する工程と、
路面標示認識機能ブロックは、前記日陰領域輝度強調画像生成機能ブロックが出力する画像から路面標示を認識する工程と
を備えることを特徴とする路面標示認識方法。 In the road marking recognition method using the road marking recognition device installed in the host vehicle so as to photograph the road surface,
The color image acquisition function block includes a step of taking a color image of the road surface,
The shaded area luminance-enhanced image generation function block is configured to multiply the value obtained by subtracting the blue component value from the red component value for each pixel by a positive constant based on the color image acquired by the color image acquisition function block. Outputting an image added to the green component value or red component value or luminance value constituting
The road marking recognition function block includes a step of recognizing the road marking from the image output by the shade area luminance enhancement image generation function block.
カラー画像取得機能ブロックは、道路面のカラー画像を撮影する工程と、
輝度画像生成機能ブロックは、前記カラー画像取得手段が取得したカラー画像を基に輝度画像を生成する工程と、
青成分強度画像生成機能ブロックは、前記カラー画像に含まれる青成分の強さを画素毎に算出することにより、青成分強度画像を生成する工程と、
日陰補正画像生成機能ブロックは、前記輝度画像と前記青成分強度画像とを加算することにより、前記輝度画像に比べて日向と日陰の領域に対応する画素値の差が小さい日陰補正画像を生成する工程と、
路面標示認識機能ブロックは、前記日陰補正画像から路面標示を認識する工程と
を備えることを特徴とする路面標示認識プログラム。 In the road marking recognition program using the road marking recognition device installed in the host vehicle so as to photograph the road surface,
The color image acquisition function block includes a step of taking a color image of the road surface,
The luminance image generation functional block generates a luminance image based on the color image acquired by the color image acquisition unit;
The blue component intensity image generation functional block generates a blue component intensity image by calculating the intensity of the blue component included in the color image for each pixel;
The shade-corrected image generation functional block generates a shade-corrected image in which the difference between the pixel values corresponding to the shaded and shaded areas is smaller than that of the brightness image by adding the brightness image and the blue component intensity image. Process,
The road marking recognition function block includes a step of recognizing a road marking from the shade correction image.
カラー画像取得機能ブロックは、道路面のカラー画像を撮影する工程と、
緑成分画像生成機能ブロックは、前記カラー画像取得機能ブロックが取得したカラー画像から緑成分値のみを抽出した緑成分画像を生成する工程と、
青成分強度画像生成機能ブロックは、前記カラー画像に含まれる青成分の強さを画素毎に算出することにより、青成分強度画像を生成する工程と、
日陰補正画像生成機能ブロックは、前記緑成分画像と前記青成分強度画像とを加算することにより、前記緑成分画像に比べて日向と日陰の領域に対応する画素値の差が小さい日陰補正画像を生成する工程と、
路面標示認識機能ブロックは、前記日陰補正画像から路面標示を認識する工程と
を備えることを特徴とする路面標示認識プログラム。 In the road marking recognition method using the road marking recognition device installed in the host vehicle so as to photograph the road surface,
The color image acquisition function block includes a step of taking a color image of the road surface,
The green component image generation functional block generates a green component image obtained by extracting only the green component value from the color image acquired by the color image acquisition functional block;
The blue component intensity image generation functional block generates a blue component intensity image by calculating the intensity of the blue component included in the color image for each pixel;
The shade-corrected image generation functional block adds the green component image and the blue component intensity image to obtain a shade-corrected image having a smaller difference in pixel values corresponding to the shaded and shaded areas than the green component image. Generating step;
The road marking recognition function block includes a step of recognizing a road marking from the shade correction image.
カラー画像取得機能ブロックは、道路面のカラー画像を撮影する工程と、
日陰領域輝度強調画像生成機能ブロックは、前記カラー画像取得機能ブロックが取得したカラー画像を基に、画素毎に赤成分値から青成分値を減じた値に正の定数を乗じて、前記カラー画像を構成する緑成分値もしくは赤成分値もしくは輝度値に加算した画像を出力する工程と、
路面標示認識機能ブロックは、前記日陰領域輝度強調画像生成機能ブロックが出力する画像から路面標示を認識する工程と
を備えることを特徴とする路面標示認識プログラム。 In the road marking recognition program using the road marking recognition device installed in the host vehicle so as to photograph the road surface,
The color image acquisition function block includes a step of taking a color image of the road surface,
The shaded area luminance-enhanced image generation function block is configured to multiply the value obtained by subtracting the blue component value from the red component value for each pixel by a positive constant based on the color image acquired by the color image acquisition function block. Outputting an image added to the green component value or red component value or luminance value constituting
The road marking recognition function block includes a step of recognizing road marking from an image output by the shade area luminance enhancement image generation function block.
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