JP2006268345A - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】異なる二視点から第一および第二の撮像装置により移動体を撮像することにより得られる第一および第二の画像を取得する画像取得手段と、第一の画像から複数の特徴点を検出する特徴点検出手段と、第一の画像および第二の画像を用いてステレオ画像処理を行うことにより、特徴点毎の視差を表す視差分布を得るステレオ画像処理手段と、視差分布における視差に対するしきい値を決定するしきい値決定手段と、視差分布においてしきい値を上回る視差を有する特徴点を移動体内特徴点に分類する特徴点分類手段と、移動体内特徴点を用いて第一の画像中の移動体の画像領域を検出する移動体検出手段とを具備する。
【選択図】図1
Description
本発明の第1の実施形態は、異なる地点から複数の撮像装置により移動体を撮像し、少ないデータ量で高速にステレオ画像処理を行って移動体の画像領域を検出する画像処理装置に関する。本装置は、例えば移動ロボットの視覚処理系に適用することができる。
図7は本発明の第2実施形態に係る画像処理装置のブロック図である。本実施形態は画像中の特徴点の視差情報だけでなく速度情報をも取得し、速度情報に基づく判別を行っている点で上述した第1の実施形態と異なる。速度情報については速度の大小だけでなく向きをも判別の対象としているため、第2の実施形態は特に移動ロボットなど、撮像装置101が移動する装置構成での画像処理に有効である。
102…画像取得部;
103…特徴点検出部;
104…ステレオ画像処理部;
105…しきい値決定部;
106…移動体領域検出部;
301…左画像;
302…右画像;
401…左画像;
402…右画像;
601…画像;
602…特徴点;
603…ブロック領域;
604…求められる移動体領域;
605…実際の移動体領域;
701…撮像装置;
702…画像取得部;
703…画像記録部;
704…特徴点検出部;
705…特徴点速度計測部;
706…速度判別部;
707…ステレオ画像処理部;
708…しきい値決定部;
709…特徴点分類部;
710…移動体領域検出部
Claims (14)
- 異なる二視点から第一および第二の撮像装置により移動体を撮像することにより得られる第一および第二の画像を取得する画像取得手段と、
前記第一の画像から複数の特徴点を検出する特徴点検出手段と、
前記第一の画像および前記第二の画像を用いてステレオ画像処理を行うことにより、前記特徴点毎の視差を表す視差分布を得るステレオ画像処理手段と、
前記視差分布における視差に対するしきい値を決定するしきい値決定手段と、
前記視差分布において前記しきい値を上回る視差を有する特徴点を移動体内特徴点に分類する特徴点分類手段と、
前記移動体内特徴点を用いて前記第一の画像中の前記移動体の画像領域を検出する移動体検出手段とを具備する画像処理装置。 - 異なる二視点から第一および第二の撮像装置により移動体を撮像することによりフレーム単位で得られる第一および第二の画像を取得する画像取得手段と、
前記第一の画像から複数の特徴点を検出する特徴点検出手段と、
前記第一の画像および前記第二の画像を用いてステレオ画像処理を行うことにより、前記特徴点毎の視差を表す視差分布を得るステレオ画像処理手段と、
前記視差分布における視差に対するしきい値を決定するしきい値決定手段と、
前記特徴点検出手段により第一のフレーム時刻に検出された各特徴点と第二のフレーム時刻に検出された各特徴点との間の互いに対応する特徴点対を求める手段と、
前記特徴点対間の移動量と移動方向で示される移動速度を計測して特徴点対毎の移動速度を表す移動速度分布を求める手段と、
前記移動速度分布に対して移動体領域かそれ以外の領域かを識別するための識別境界を決定する識別境界決定手段と、
前記視差分布において前記しきい値を上回る視差を有する特徴点及び前記識別境界により識別される移動体領域に対応する特徴点を移動体内特徴点に分類する特徴点分類手段と、
前記移動体内特徴点を用いて前記第一の画像中の前記移動体の画像領域を検出する移動体検出手段とを具備する画像処理装置。 - 前記特徴点検出手段は、周囲との間の輝度差がしきい値以上の点を特徴点として検出する請求項1または2記載の画像処理装置。
- 前記しきい値決定手段は、前記複数の特徴点を2つのクラスに分類した際の、クラス内の視差の分散値とクラス間の視差の分散値との比に基づいて前記視差に対するしきい値を決定する請求項1または2記載の画像処理装置。
- 前記しきい値決定手段は、前記特徴点分類手段により前フレームにおいて計算された特徴点の分類結果を教師信号として学習により前記視差に対するしきい値を決定する請求項1または2記載の画像処理装置。
- 前記しきい値決定手段により決定されたしきい値の有効性を判定する手段をさらに具備する請求項5記載の画像処理装置。
- 前記特徴点対を求める手段は、前記特徴点対をブロックマッチングにより求める請求項2記載の画像処理装置。
- 前記複数の特徴点の数を計数する計数手段と、
前記計数手段の結果に応じて前記ブロックマッチングにより互いに対応する特徴点対が存在しない場合に新規の特徴点を追加する手段とをさらに具備する請求項7記載の画像処理装置。 - 前記識別境界決定手段は、前記特徴点分類手段の分類結果を教師信号として前記識別境界を学習により決定する請求項2記載の画像処理装置。
- 前記識別境界決定手段により決定された識別境界の有効性を判定する手段をさらに具備する請求項9記載の画像処理装置。
- 前記移動体検出手段は、前記第一の画像を複数のブロックに分割する手段と、前記ブロック内の前記移動体内特徴点の数を計数する手段とを有し、前記移動体内特徴点を一定数以上含むブロックを前記移動体の画像領域として検出する請求項1または2記載の画像処理装置。
- 前記移動体内特徴点が有する視差と前記第一および第二の撮像装置の光学特性と前記第一および第二の撮像装置間の距離により前記の撮像装置から前記移動体までの距離を算出する手段をさらに具備する請求項1または2記載の画像処理装置。
- 異なる二視点から第一および第二の撮像装置により移動体を撮像することにより得られる第一および第二の画像を取得する画像取得ステップと、
前記第一の画像から複数の特徴点を検出する特徴点検出ステップと、
前記第一の画像および前記第二の画像を用いてステレオ画像処理を行うことにより、前記特徴点毎の視差を表す視差分布を得るステレオ画像処理ステップと、
前記視差分布における視差に対するしきい値を決定するしきい値決定ステップと、
前記視差分布において前記しきい値を上回る視差を有する特徴点を移動体内特徴点に分類する特徴点分類ステップと、
前記移動体内特徴点を用いて前記第一の画像中の前記移動体の画像領域を検出する移動体検出ステップとを有する画像処理方法。 - 異なる二視点から第一および第二の撮像装置により移動体を撮像することによりフレーム単位で得られる第一および第二の画像を取得する画像取得ステップと、
前記第一の画像から複数の特徴点を検出する特徴点検出ステップと、
前記第一の画像および前記第二の画像を用いてステレオ画像処理を行うことにより、前記特徴点毎の視差を表す視差分布を得るステレオ画像処理ステップと、
前記視差分布における視差に対するしきい値を決定するしきい値決定ステップと、
前記特徴点検出ステップにより第一のフレーム時刻に検出された各特徴点と第二のフレーム時刻に検出された各特徴点との間の互いに対応する特徴点対を求めるステップと、
前記特徴点対間の移動量と移動方向で示される移動速度を計測して特徴点対毎の移動速度を表す移動速度分布を求めるステップと、
前記移動速度分布に対して移動体領域かそれ以外の領域かを識別するための識別境界を決定する識別境界決定ステップと、
前記視差分布において前記しきい値を上回る視差を有する特徴点及び前記識別境界により識別される移動体領域に対応する特徴点を前記移動体内特徴点に分類する特徴点分類ステップと、
前記移動体内特徴点を用いて前記第一の画像中の前記移動体の画像領域を検出する移動体検出ステップとを有する画像処理方法。
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