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JPH03118615A - Environment recognizor for mobile vehicle - Google Patents

Environment recognizor for mobile vehicle

Info

Publication number
JPH03118615A
JPH03118615A JP1256069A JP25606989A JPH03118615A JP H03118615 A JPH03118615 A JP H03118615A JP 1256069 A JP1256069 A JP 1256069A JP 25606989 A JP25606989 A JP 25606989A JP H03118615 A JPH03118615 A JP H03118615A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
road
signal
image
counter
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1256069A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2848407B2 (en
Inventor
Masanori Kobayashi
正典 小林
Hiroyuki Takahashi
弘行 高橋
Shoichi Maruya
丸屋 祥一
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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 Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP1256069A priority Critical patent/JP2848407B2/en
Publication of JPH03118615A publication Critical patent/JPH03118615A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2848407B2 publication Critical patent/JP2848407B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect in real time the end of a road by inputting the traveling direction of a mobile vehicle as the substantial main scanning direction of a raster scan system and the front image of the vehicle as the serial picture signals respectively. CONSTITUTION:A camera 1 scans data by a raster scan system and takes out a data train. Thus the main scanning direction is coincident with the traveling direction of a mobile vehicle. A bright and stable density signal is obtained within a road area from the multi-level picture signal undergone the main scan in the traveling direction of the vehicle. At the same time, a density signal having high density and a large fluctuation is obtained in an area out of the road. A comparator 3 compares the density value d0 of the head picture element latched by an initial value memory 2 with the density value dx of the subsequent picture signal. Then din showing an area within the road is outputted to a frame memory 6 when ¦d0-dx¦<epsilon is satisfied and a counter energizing signal (= 1) is outputted to a counter 4. Meanwhile dout showing an area out of the road is outputted together with a counter energizing signal (= 0) when ¦d0-dx¦>=epsilon is satisfied respectively. The output of the counter 4 shows the road end address of each line of a picture element.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は自律的に走行を制御する移動車のための環境認
識装置に関し、詳しくは、環境から絡端を検出するに際
し、その検出処理の高速化に関する。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an environment recognition device for a mobile vehicle that autonomously controls its driving. Regarding speeding up.

(従来の技術) 近年において、障害物を自律的に回避して走行する移動
車が種々提案されている。
(Prior Art) In recent years, various mobile vehicles have been proposed that autonomously avoid obstacles while traveling.

このような自律走行制御においては、例えば、特開昭6
4−26913号のように、環境から道路の絡端認識の
ために、カメラ等の画像入力手段により外界の画像を入
力し、この画像に対し画像処理を行なって、外界環境を
認識するのが一般的である。
In such autonomous driving control, for example,
As in No. 4-26913, in order to recognize road knots from the environment, an image of the outside world is input using an image input means such as a camera, and image processing is performed on this image to recognize the outside world environment. Common.

第3図は、この従来例に係る絡端認識の処理の手法を説
明する図である。第3A図に示された従来の手法は、カ
メラにより外界を読取り、その外界画像をフレームメモ
リに一旦格納し、この外界画像に対し路端検出のための
演算処理を施すというものである。この検出処理は、道
路内データの均質性を利用し、データが均質な領域と不
均質な領域との境界な絡端とするというものである。
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of processing for tangled end recognition according to this conventional example. The conventional method shown in FIG. 3A is to read the outside world with a camera, temporarily store the outside world image in a frame memory, and perform arithmetic processing for road edge detection on this outside world image. This detection process utilizes the homogeneity of the data within the road, and detects a boundary between an area where the data is homogeneous and an area where the data is non-uniform.

(発明が解決しようとする課題) 第3B図、第3C図は、第3A図に示された従来の手法
で何故フレームメモリが必要となるのかを説明する。第
3B図は道路を含む画像がフレームメモリに格納されて
いる状態を模式的に描いている。フレームメモリに記憶
されてい(方向はラスタスキャン方式で紙面で左から右
である。
(Problem to be Solved by the Invention) FIGS. 3B and 3C explain why a frame memory is necessary in the conventional method shown in FIG. 3A. FIG. 3B schematically depicts a state in which an image including a road is stored in the frame memory. It is stored in frame memory (the direction is raster scan from left to right on the page).

絡端の検出のアルゴリズムは、第3C図に示すように、
入力画像中の道路内領域の画像データは、道路外領域の
それよりも均質であるという経験的事実に基づいている
。それは、道路とは走行の邪魔になるものは基本的には
ないのが普通であり、また、絡端も直線若しくは滑らか
なカーブを描いているのが普通であるからである。
The algorithm for detecting tangled ends is as shown in Figure 3C.
It is based on the empirical fact that the image data of the on-road area in the input image is more homogeneous than that of the off-road area. This is because there are basically no obstacles to driving on a road, and the edges are usually straight or curved smoothly.

そこで、路端検出の速度を上げるために、画像の下方か
ら上方に向かって路端検出走査を行ない、データの均質
性が失われたところを絡端と認識するようにしている。
Therefore, in order to increase the speed of road edge detection, road edge detection scanning is performed from the bottom of the image to the top, and areas where data homogeneity is lost are recognized as tied edges.

移動車にとっては、道路外の物体を認識することにはそ
れ程の意味はないから、−旦絡端が検出されれば、道路
外領域に対して路端検出処理を行なう必要はない。これ
が、画像の下方から上方に向かって路端検出走査を行な
う理由である。
For a moving vehicle, recognizing an object outside the road does not have much meaning, so if a road edge is detected, there is no need to perform road edge detection processing for the area outside the road. This is the reason why road edge detection scanning is performed from the bottom of the image to the top.

路端検出走査方向を画像入力方向と一致させれば、即ち
、紙面左から右に路端検出処理を行なえば、道路外領域
から路端検出処理が開始されることとなり、前述したよ
うに、この領域の画像データは複雑に変化していること
が通常であるから、この検出処理はこの画像データの複
雑な変化に起因する無駄な処理を多(含むこととなって
しまう。つまり、従来技術では、複雑な変化をしている
ために複雑な計算を数多(強いられることになる道路外
領域画像を経ないでは、絡端に到達しないのである。
If the road edge detection scanning direction is made to match the image input direction, that is, if the road edge detection process is performed from left to right in the paper, the road edge detection process will be started from the area outside the road, and as described above, Since the image data in this area usually changes in a complicated manner, this detection process involves a lot of unnecessary processing due to the complicated changes in the image data. In this case, the tangled edge cannot be reached without passing through the out-of-road area images, which require many complex calculations due to the complex changes.

この理由のために、画像の下方から上方に向かって路端
検出走査を行なっている。
For this reason, road edge detection scanning is performed from the bottom of the image to the top.

しかし、この処理を可能とするためには、第3C図から
明らかなように、絡端探索処理を開始する前にフレーム
メモリに画像が格納されていることが前提である。これ
が第3A図に示すように、従来技術においてフレームメ
モリを必要とする理由である。
However, in order to make this process possible, as is clear from FIG. 3C, it is a prerequisite that an image is stored in the frame memory before starting the tied end search process. This is why a frame memory is required in the prior art, as shown in Figure 3A.

従って、従来技術においては、特に路端検出等のあらゆ
る処理はフレームメモリに画像が格納され終るまでは開
始されないのであり、これが、従来における環境認識の
低能率の1つの原因となっていた。
Therefore, in the prior art, all processing, particularly road edge detection, is not started until the image has been stored in the frame memory, and this has been one of the causes of low efficiency in conventional environment recognition.

本発明はかかる従来技術の問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、高速に路端検出を行なうことので
きるために、高速な環境認識を可能にした移動車の環境
認識装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and its purpose is to provide an environment recognition device for a moving vehicle that enables high-speed environment recognition in order to be able to perform road edge detection at high speed. This is what we provide.

(課題を達成するための手段及び作用)上記課題を達成
するための本発明の構成は、外界環境の画像を入力しこ
の画像から環境を認識する移動車の環境認識装置におい
て、車両進行方向をラスタスキャン力式の実質的な主走
査方向とし、車両前方の画像をシリアルの画像信号とし
て入力する画像入力手段と、このシリアルの画像信号に
対して、濃度変化検出による路端検出を行なう路端検出
手段とを具備したことを特徴とする。
(Means and operations for achieving the object) The configuration of the present invention for achieving the above object is to provide an environment recognition device for a moving vehicle that inputs an image of the external environment and recognizes the environment from this image. An image input means that uses a raster scan power type in the substantial main scanning direction and inputs an image in front of the vehicle as a serial image signal, and a road edge that performs road edge detection by density change detection with respect to the serial image signal. The present invention is characterized by comprising a detection means.

即ち、画像を読取る走査方向と、絡端を検出するための
処理の方向とが一致するため、画像の読取りと絡端認識
処理の並列化が可能となる。
That is, since the scanning direction in which the image is read and the direction in which the processing for detecting the tangled ends match, the image reading and the tangled end recognition processing can be performed in parallel.

(実施例) 以下添付図面を参照して、本発明を適用した環境認識装
置の好適な実施例を説明する。
(Embodiment) Hereinafter, a preferred embodiment of an environment recognition device to which the present invention is applied will be described with reference to the accompanying drawings.

第1A図はこの実施例のハードウェア構成を示すブロッ
ク図である。この構成の特徴は、CCDカメラ1で読取
りつつある画像信号の人力データ列に対し路端検出装置
5がリアルタイムで絡端な検出する。絡端を検出すると
、そのアドレスを出力する。また合せて、検出装置5は
、フレームメモリ6に、道路内領域にあると判定された
画素についてはその旨を示すデータdlRを、道路外領
域にあると判定された画素についてはその旨を示すデー
タd outを書き込む。
FIG. 1A is a block diagram showing the hardware configuration of this embodiment. The feature of this configuration is that the road edge detection device 5 detects a tangled edge in real time with respect to the human input data string of the image signal being read by the CCD camera 1. When a connected end is detected, its address is output. In addition, the detection device 5 stores data dlR in the frame memory 6 indicating that pixels that are determined to be located within the road area, and data dlR that indicates that pixels that are determined to be located outside the road area. Write data d out.

第1B図はカメラ1の設置態様を示す。即ち、カメラは
車両の進行方向に向けた状態で、光軸の回りに半時針方
向に90°回転して固定する。カメラ1はラスタスキャ
ン方式で内蔵のイメージセンサ内のデータを走査してデ
ータ列を取出すようになっているので、主走査方向の走
査は車両進行方向に一致する。即ち、第1B図に示すよ
うに、紙面の下方から上方に主走査し、紙面の左から右
に副走査する。
FIG. 1B shows how the camera 1 is installed. That is, the camera is rotated 90 degrees in the direction of the half-hour hand around the optical axis and fixed while facing the direction of travel of the vehicle. Since the camera 1 uses a raster scan method to scan the data in the built-in image sensor and extract a data string, the scanning in the main scanning direction coincides with the direction in which the vehicle is traveling. That is, as shown in FIG. 1B, main scanning is performed from the bottom to the top of the page, and sub-scanning is performed from the left to the right of the page.

第2図は路端検出装置5の動作を説明する。第2図の(
a)には、検出装置5へ入力されるデータ列は、即ち、
カメラ1からの出力信号を示す。
FIG. 2 explains the operation of the road edge detection device 5. In Figure 2 (
In a), the data string input to the detection device 5 is:
The output signal from camera 1 is shown.

(a)に示すように入力データ列(n o 、 n r
 。
As shown in (a), the input data string (n o , n r
.

nz、ns)は、進行方向に主走査した多値の画像信号
である。そして、道路内領域では比較的に明る(安定し
た濃度信号が得られている。一方道路外領域では、比較
的高濃度ではあるが変動の大きい濃度信号が得られてい
る。このような入力データ列(no 、 n + 、 
no + ns )が、水平同期信号(HSYNC)に
同期して、初期値メモリ2及び比較器3に入力される。
nz, ns) are multivalued image signals scanned in the main direction in the traveling direction. In the area inside the road, a relatively bright (stable density signal) is obtained.On the other hand, in the area outside the road, a density signal with relatively high density but with large fluctuations is obtained.Such input data Column (no, n+,
no + ns) is input to the initial value memory 2 and the comparator 3 in synchronization with the horizontal synchronization signal (HSYNC).

初期値メモリはHSYNCに同期して、即ち、各走査毎
に入力の画像信号の先頭の濃度値をラッチする。この記
憶値は次のHSYNCまで保持される。比較器3は、こ
のメモリ2にラッチされた先頭画素の濃度値と、その画
素以降の画像信号の濃度値とを比較する。メモリ2にラ
ッチされた初期値をd。とじ、各データ列の画素濃度を
d8とすると、比較器3はld、 −d、l<εのとき
は、フレームメモリには道路内領域であることを示すd
inを出力し、カウンタ4にはカウント付勢信号=1を
出力する。また、 ldo −d、I≧εのときは、道
路外領域を示すd。utと、カウント付勢信号=Oとを
出力する。HSYNCでカウンタ4の内容が出力される
のと同時にカウンタ4がリセットされるので、カウンタ
4はHSYNC間のIdO−d、+<εである画素の数
をカウントする。従って、カウンタ出力ao 1 al
 + al +a3は、画素の各ライン毎の絡端アドレ
スを示す。
The initial value memory latches the density value at the beginning of the input image signal in synchronization with HSYNC, that is, for each scan. This stored value is retained until the next HSYNC. The comparator 3 compares the density value of the first pixel latched in the memory 2 with the density value of the image signal after that pixel. The initial value latched in memory 2 is d. When the pixel density of each data string is d8, the comparator 3 outputs ld, -d, and when l<ε, the frame memory stores d, which indicates that the area is within the road.
in, and a count energizing signal=1 is output to the counter 4. In addition, when ldo −d, I≧ε, d indicates an area outside the road. ut and a count energizing signal=O. Since the counter 4 is reset at the same time as the content of the counter 4 is output at HSYNC, the counter 4 counts the number of pixels for which IdO-d,+<ε between HSYNC. Therefore, the counter output ao 1 al
+al +a3 indicates a linking edge address for each line of pixels.

このようにして、カメラ1が画像信号を出力するそばか
ら、絡端が検出されていくので、絡端がリアルタイムで
認識される。
In this way, the tangled ends are detected from the side where the camera 1 outputs the image signal, so the tangled ends are recognized in real time.

本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形改良が可
能である。
The present invention can be modified and improved in various ways without departing from the spirit thereof.

例えば、上記実施例では、フレームメモリ6に路端検出
結果を記憶していたが、本発明にとってはフレームメモ
リは本質的ではないゆまた本発明は、カメラの設定位置
には限定されない。また、本発明は画像入力手段の種類
には限定されない。
For example, in the above embodiment, the road edge detection results are stored in the frame memory 6, but the frame memory is not essential to the present invention, and the present invention is not limited to the set position of the camera. Furthermore, the present invention is not limited to the type of image input means.

(発明の効果) 以上説明したように本発明の移動車の環境認識装置によ
れば、リアルタイムに道路の絡端な検出することができ
る。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the environment recognition device for a moving vehicle of the present invention, it is possible to detect road tangles in real time.

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

第1A図は本発明を適用したl実施例の構成六・示す図
、 第1B図はこの実施例のカメラの設置の態様を説明する
図、 第2図実施例における路端検出の原理を説明する図、 第3A図は従来例に係る環境認識装置の一例の構成を示
す図、 第3B図、第3C図は従来例における欠点を説明する図
である。 図中、 1・・・CCDカメラ、2・・・初期値メモリ、3・・
・比較器、4・・・カウンタ、5・・・路端検出装置、
6・・・フレームメモリである。
Fig. 1A is a diagram showing the configuration of an embodiment to which the present invention is applied. Fig. 1B is a diagram explaining the installation mode of the camera of this embodiment. Fig. 2 is a diagram explaining the principle of road edge detection in the embodiment. FIG. 3A is a diagram showing the configuration of an example of an environment recognition device according to a conventional example, and FIGS. 3B and 3C are diagrams illustrating drawbacks in the conventional example. In the figure, 1... CCD camera, 2... Initial value memory, 3...
- Comparator, 4... Counter, 5... Roadside detection device,
6... Frame memory.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)外界環境の画像を入力しこの画像から環境を認識
する移動車の環境認識装置において、車両進行方向をラ
スタスキャン方式の実質的な主走査方向とし、車両前方
の画像をシリアルの画像信号として入力する画像入力手
段と、 このシリアルの画像信号に対して、濃度変化検出による
路端検出を行なう路端検出手段とを具備したことを特徴
とする移動車の環境認識装置。
(1) In an environment recognition device for a moving vehicle that inputs an image of the external environment and recognizes the environment from this image, the vehicle traveling direction is the substantial main scanning direction of the raster scan method, and the image in front of the vehicle is converted into a serial image signal. 1. An environment recognition device for a moving vehicle, comprising: an image input means for inputting the serial image signal; and a road edge detection means for detecting a road edge by detecting a change in density with respect to the serial image signal.
JP1256069A 1989-09-29 1989-09-29 Mobile vehicle environment recognition device Expired - Lifetime JP2848407B2 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020053115A (en) * 2000-12-26 2002-07-05 이계안 Image processing method using a single field
US6549642B1 (en) 1998-05-01 2003-04-15 Nec Corporation Method and system for detecting road area

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DE19921095B4 (en) * 1998-05-01 2006-02-09 Nec Corp. Method and system for detecting road areas
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