JP2006276985A - Method and device for recognizing object - Google Patents

Method and device for recognizing object Download PDF

Info

Publication number
JP2006276985A
JP2006276985A JP2005091259A JP2005091259A JP2006276985A JP 2006276985 A JP2006276985 A JP 2006276985A JP 2005091259 A JP2005091259 A JP 2005091259A JP 2005091259 A JP2005091259 A JP 2005091259A JP 2006276985 A JP2006276985 A JP 2006276985A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shape
sample
extracted
degree
coincidence
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.)
Pending
Application number
JP2005091259A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jun Sato
佐藤  淳
Toshiaki Kakinami
俊明 柿並
Hiroyuki Watanabe
宏行 渡辺
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.)
Nagoya Institute of Technology NUC
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Nagoya Institute of Technology NUC
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 Aisin Seiki Co Ltd, Nagoya Institute of Technology NUC filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP2005091259A priority Critical patent/JP2006276985A/en
Publication of JP2006276985A publication Critical patent/JP2006276985A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Image Analysis (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for recognizing an object and a device for recognizing the object using the method of stably recognizing the shape of the object with a small computation quantity even if data of objects to be detected is mixed. <P>SOLUTION: A method for recognizing an object to detect surface shape information of objects present around a mobile object and recognize surface shapes of the objects performs a sample extracting process #1 of extracting an arbitrary sample among a sample group constituting the surface shape information; a shape model setting process of setting a shape model on the basis of the extracted sample; a degree of matching computing process of computing a degree of matching of the sample group to the shape model; and a contour shape decision process of deciding the contour shapes on the basis of the degree of the matching. The extracting process #1 has a schematic shape determining process #14 of determining whether a prescribed shape can be formed as a shape model from the extracted sample, and if it is determined that the prescribed shape cannot be formed, the extraction process #1 extracts a new sample. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、移動体周辺に存在する物体の輪郭形状を認識する物体認識装置、及び物体認識方法に関する。   The present invention relates to an object recognition apparatus and an object recognition method for recognizing a contour shape of an object existing around a moving body.

このような装置としては、下記に示す特許文献1に記載されたような障害物検知装置がある。この装置は、車両(移動体)の周辺に存在する障害物を検知して警報を発するものである。この発明は、従来の装置が、単に車両と障害物との距離だけを測定して所定距離よりも短い場合にのみ、警報を発するように構成されているのに対してなされたものである。即ち、距離に基づく警報だけでは、運転者にとって車両の周りのどの物体が障害物か判り難いという問題に鑑みてなされたものである。これによると、車両に複数の障害物検知センサを搭載し、障害物までの距離を演算する。これら得られた演算結果より障害物の形状が直線(平板形状)か円形(凸面形状)かを推定して表示する。このように構成することにより、障害物との距離と、障害物の形状とを利用して報知している。   As such an apparatus, there exists an obstacle detection apparatus as described in the patent document 1 shown below. This device detects an obstacle existing around a vehicle (moving body) and issues an alarm. The present invention is made in contrast to the conventional apparatus configured to issue an alarm only when the distance between the vehicle and the obstacle is simply measured and shorter than a predetermined distance. That is, the warning based on the distance alone is made in view of the problem that it is difficult for the driver to determine which object around the vehicle is an obstacle. According to this, a plurality of obstacle detection sensors are mounted on the vehicle, and the distance to the obstacle is calculated. Whether the shape of the obstacle is a straight line (flat plate shape) or a circular shape (convex surface shape) is estimated from the obtained calculation results and displayed. By comprising in this way, it alert | reports using the distance with an obstruction, and the shape of an obstruction.

特開2003−194938号公報(第2−3頁、第1−7図)JP 2003-194938 A (page 2-3, FIG. 1-7)

上記公知技術は、障害物の形状までも推定する点において、利用者にとって有益なものである。しかし、実際の計測においては、検出対象の物体(障害物)以外を検出した検出データが混在することが多い。そして、検出対象物以外の検出データは、ノイズ成分として作用するため、検出対象物の形状推定に際して誤認の原因となることが考えられる。即ち、障害物等の検出対象となる物体を検出する際の安定性が充分とはいえない。また、一般にこのようなノイズ除去の機能を具備すれば、演算量が増え、それに伴って処理時間の増大や装置の大規模化を招くことになる。   The above known technique is useful for the user in that it also estimates the shape of the obstacle. However, in actual measurement, detection data that detects objects other than the detection target object (obstacle) is often mixed. And since detection data other than a detection target object act as a noise component, it is thought that it becomes a cause of misrecognition at the time of shape estimation of a detection target object. That is, it cannot be said that the stability in detecting an object to be detected such as an obstacle is sufficient. In general, if such a noise removal function is provided, the amount of calculation increases, and accordingly, the processing time increases and the scale of the apparatus increases.

本願発明は上記課題に鑑みてなされたもので、少ない演算量で、被検出対象のデータが混在しても安定して物体の形状を認識することができる物体認識方法、及びこの方法を用いた物体認識装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and uses an object recognition method capable of stably recognizing the shape of an object with a small amount of calculation even when data to be detected is mixed, and this method. The object is to provide an object recognition device.

上記目的を達成するための本発明に係る物体認識方法の特徴は、
移動体周辺に存在する物体の表面形状情報を検出し、この物体の輪郭形状を認識する方法であって、
前記表面形状情報を構成する標本群から任意の標本を抽出する標本抽出工程と、
抽出した前記標本に基づいて形状モデルを定める形状モデル設定工程と、
前記形状モデルに対する前記標本群の一致度を演算する一致度演算工程と、
前記一致度に基づいて前記輪郭形状を定める輪郭形状決定工程と、を実施するものであり、
前記標本抽出工程は、抽出した前記標本により前記形状モデルとして所定の形状が形成可能か否かを判定する概略形状判定工程を備え、所定の形状を形成不可と判定した場合には、改めて前記標本を抽出する点にある。
The feature of the object recognition method according to the present invention for achieving the above object is as follows:
A method for detecting surface shape information of an object existing around a moving body and recognizing the contour shape of the object,
A sample extraction step of extracting an arbitrary sample from a sample group constituting the surface shape information;
A shape model setting step for determining a shape model based on the extracted sample;
A degree of coincidence calculation step of calculating the degree of coincidence of the sample group with respect to the shape model;
And a contour shape determination step for determining the contour shape based on the degree of coincidence,
The sample extraction step includes a schematic shape determination step for determining whether or not a predetermined shape can be formed as the shape model from the extracted sample. If it is determined that a predetermined shape cannot be formed, the sample extraction step is performed again. The point is to extract.

本発明は、物体の表面形状情報を検出し、この表面形状情報に基づいて、物体の輪郭形状を認識する方法に係るものである。ここで、表面形状情報とは、移動体から見た物体の表面の形状を示す情報である。表面形状情報の検出には、以下に示すように種々の手段を用いることができる。電波や超音波等を用いた反射型のセンサを用いてもよいし、可視光や赤外光等を利用して画像データを得るイメージセンサ、カメラ(動画、静止画を問わず)を用いてもよい。   The present invention relates to a method for detecting surface shape information of an object and recognizing the contour shape of the object based on the surface shape information. Here, the surface shape information is information indicating the shape of the surface of the object viewed from the moving body. Various means can be used for detecting the surface shape information as described below. A reflective sensor using radio waves or ultrasonic waves may be used, or an image sensor or camera (regardless of moving images or still images) that obtains image data using visible light, infrared light, or the like. Also good.

そして、この表面形状情報を構成する標本群より、輪郭形状を認識する。ここで、標本群とは、表面形状情報を構成する個々のデータの集合体のことをいう。個々のデータとは、例えば、反射型のセンサを用いた場合には、障害物の各場所で反射された信号を受信して得られた各場所に対応した情報である。画像データを利用した場合には、エッジ抽出、三次元変換等の種々の画像処理により得られたデータを用いることができる。このように、検出方法に依らず、物体の表面形状を表すデータを標本として扱い、この標本の集合体を標本群と称する。   Then, the contour shape is recognized from the sample group constituting the surface shape information. Here, the sample group refers to a collection of individual data constituting the surface shape information. The individual data is information corresponding to each location obtained by receiving a signal reflected at each location of the obstacle when, for example, a reflective sensor is used. When image data is used, data obtained by various image processing such as edge extraction and three-dimensional conversion can be used. Thus, regardless of the detection method, data representing the surface shape of the object is treated as a sample, and a collection of the samples is referred to as a sample group.

標本抽出工程では、この標本群より任意に(ランダムに)いくつかの標本を抽出する。そして、これら抽出された標本に基づいて、形状モデル設定工程において形状モデルを定める。この形状モデルを定めるに際しては、抽出した標本より幾何学的に算出してもよいし、予め複数のテンプレートを用意して最適なものに当てはめる方法を用いてもよい。そして、一致度演算工程において、標本群全体がこの形状モデルに対して、どの程度一致するかの一致度を演算する。この演算結果に基づいて、具現化された形状モデルが標本群に適合するものか否かを判定する。そして、この一致度に基づいて、輪郭形状決定工程において、輪郭形状を定める。   In the sample extraction process, some samples are extracted arbitrarily (randomly) from this sample group. Based on these extracted samples, a shape model is determined in the shape model setting step. When determining this shape model, it may be calculated geometrically from the extracted sample, or a method in which a plurality of templates are prepared in advance and applied to the optimum one may be used. Then, in the coincidence degree calculation step, the degree of coincidence of how much the entire sample group matches the shape model is calculated. Based on the calculation result, it is determined whether or not the embodied shape model is suitable for the sample group. Based on the degree of coincidence, the contour shape is determined in the contour shape determination step.

即ち、任意に抽出した標本にノイズ性の標本が含まれていた場合には、定めた形状モデルと標本群との一致度は低くなる。従って、この形状モデルは標本群に適合しないと判定できる。ノイズ性の標本を含まずに形状モデルを定めた場合には、一致度は高くなる。従って、形状モデルは標本群に適合すると判定できる。このように、少ない演算量で、ノイズ性の標本を除去して対象となる物体の輪郭形状を認識することができる。   That is, when a sample with noise characteristics is included in an arbitrarily extracted sample, the degree of coincidence between the determined shape model and the sample group is low. Therefore, it can be determined that this shape model does not match the sample group. When the shape model is determined without including a noise sample, the degree of coincidence increases. Therefore, it can be determined that the shape model matches the sample group. In this way, the contour shape of the target object can be recognized by removing a noisy sample with a small amount of calculation.

形状モデルは、標本群よりも遥かに少ない標本数である、任意に抽出された標本より定められている。従って、標本の抽出や形状モデルを定める際に必要となる演算量は少ない。そのため、演算時間も短く、装置も大規模化しない。また、形状モデルに対する標本群の一致度は、各標本の空間上の座標を用いて、幾何学的に演算することができる。従って、この一致度の演算も少ない演算量で行うことができる。さらに、これらの演算量が少ないことより、繰り返し異なる形状モデルを定めて一致度を演算しても総演算量の増大を抑制することができる。その結果、高い精度で輪郭形状を認識することができる。   The shape model is determined from arbitrarily extracted samples having a much smaller number of samples than the sample group. Therefore, the amount of calculation required when extracting a sample or determining a shape model is small. Therefore, the calculation time is short and the apparatus is not scaled up. In addition, the degree of coincidence of the sample group with respect to the shape model can be calculated geometrically using the coordinates in the space of each sample. Therefore, the degree of coincidence can be calculated with a small amount of calculation. Furthermore, since these calculation amounts are small, an increase in the total calculation amount can be suppressed even if different shape models are repeatedly determined and the degree of coincidence is calculated. As a result, the contour shape can be recognized with high accuracy.

さらに、標本抽出工程は、抽出した標本により形状モデルとして所定の形状が形成可能か否かを判定する概略形状判定工程を備えている。そして、所定の形状を形成不可と判定した場合には、形状モデル設定工程、一致度演算工程、輪郭形状決定工程へ進むことなく、改めて前記標本を抽出する。従って、一致度が低くなることが予想される形状モデルが形成される標本を使用した処理を上流側で終了させることができる。上述したように、本発明に係る物体認識方法は、少ない演算量で、ノイズ性の標本を除去して対象となる物体の輪郭形状を認識することができるものである。ここで、標本抽出工程にさらに概略形状判定工程を備えたことにより、より少ない演算量及び短い時間での物体認識が実現できる。   Furthermore, the sample extraction step includes a schematic shape determination step for determining whether or not a predetermined shape can be formed as a shape model from the extracted sample. If it is determined that the predetermined shape cannot be formed, the sample is extracted again without going to the shape model setting step, the coincidence degree calculating step, and the contour shape determining step. Therefore, the process using the sample in which the shape model expected to have a low degree of coincidence can be terminated on the upstream side. As described above, the object recognition method according to the present invention can recognize a contour shape of a target object by removing a noisy sample with a small amount of calculation. Here, the object extraction can be realized in a smaller amount of calculation and in a shorter time by further providing a rough shape determination step in the sample extraction step.

このように、本特徴によれば、少ない演算量で、非検出対象のデータ(ノイズ)が混在しても安定して物体の形状を認識することのできる物体認識が可能となる。   As described above, according to this feature, it is possible to perform object recognition capable of stably recognizing the shape of an object with a small amount of calculation even when non-detection target data (noise) is mixed.

ここで、前記所定の形状が、抽出された前記標本の全てにより形成される一つの連続した凸形状であり、前記概略形状判定工程は、この凸形状の成否により前記所定の形状が形成可能か否かを判定すると好適である。   Here, the predetermined shape is one continuous convex shape formed by all of the extracted samples, and in the approximate shape determination step, can the predetermined shape be formed by the success or failure of the convex shape? It is preferable to determine whether or not.

本発明を適用して認識しようとする物体の表面形状が、緩やかな膨らみを有したものである場合、これは一つの連続した凸形状に近似できる。そして、連続した凸形状の判定は、抽出した標本の簡単な評価により実現できる。上述したように概略形状判定工程を設けたことにより、下流の工程(形状モデル設定工程、一致度演算工程、輪郭形状決定工程等)の無駄を省くことができるようにしている。従って、この処理の負荷が重かったり、処理に時間を要したりすれば、この工程を設けた意味が薄くなる。しかし、単に凸形状の成否を判定するだけであれば簡単な評価で実現できるので、演算負荷を増やさず、また高速に所定の形状の成否が判定できる。   When the surface shape of an object to be recognized by applying the present invention has a gentle bulge, this can be approximated to one continuous convex shape. The continuous convex shape can be determined by simple evaluation of the extracted specimen. By providing the rough shape determination process as described above, waste of downstream processes (such as a shape model setting process, a matching degree calculation process, and a contour shape determination process) can be eliminated. Therefore, if the processing load is heavy or the processing takes time, the meaning of providing this step is reduced. However, if only the success or failure of the convex shape is determined, it can be realized by a simple evaluation, so that the success or failure of the predetermined shape can be determined at a high speed without increasing the calculation load.

また、前記概略形状判定工程が、抽出された前記標本のそれぞれの座標値を比較することにより、前記凸形状の成否を判定すると好適である。   Further, it is preferable that the approximate shape determining step determines the success or failure of the convex shape by comparing the coordinate values of the extracted samples.

標本の座標値は、それぞれの標本の存在場所を示している。そして、抽出された標本に基づいて形成される形状モデルは、それぞれの存在場所又はその近傍を結ぶことにより得られるものである。従って、それぞれの標本の存在場所を示す座標値を比較すれば、抽出した標本間の相対関係を知ることができる。例えば、直交座標の一方の座標軸の方向への座標の順序に従って、他方の座標軸の座標値を調べる。ここで、一方の座標軸の座標値が、その軸の方向(例えばX軸)の一方向に進行しているとする。このとき、他方の座標軸(例えばY軸)の座標値が、上記一方の軸(X軸)の座標値の変化に伴って、上昇から下降、又は下降から上昇へと転じる変化点を有するとする。この場合、この変化点を頂点部分として、凸形状が成立すると判定することができる。   The coordinate value of the sample indicates the location of each sample. And the shape model formed based on the extracted specimen is obtained by connecting each location or its vicinity. Therefore, the relative relationship between the extracted samples can be known by comparing the coordinate values indicating the location of each sample. For example, the coordinate value of the other coordinate axis is examined according to the order of the coordinates in the direction of one coordinate axis of the orthogonal coordinates. Here, it is assumed that the coordinate value of one coordinate axis advances in one direction of the axis (for example, the X axis). At this time, it is assumed that the coordinate value of the other coordinate axis (for example, the Y axis) has a change point where the coordinate value of the one axis (X axis) changes from rising to falling or falling to rising. . In this case, it can be determined that the convex shape is established with the change point as the apex portion.

また、前記概略形状判定工程が、抽出された前記標本の隣合う2つを結んで得られる直線の傾きを比較することにより、前記凸形状の成否を判定すると好適である。   Further, it is preferable that the rough shape determination step determines the success or failure of the convex shape by comparing the slopes of straight lines obtained by connecting two adjacent samples of the extracted sample.

抽出された標本の隣合う2つを結んで得られる直線の傾きは簡単な計算により得ることができる。抽出された標本により凸形状が形成可能な場合、この傾きは一定の方向へ変化する。例えば、傾きの絶対値が、大きな値から小さな値へと変化し、符号が反転して小さな値から大きな値へと変化する。符号も含めて考えれば、連続して大きな傾きへと変化したり、小さな傾きへと変化することになる。2点間を結ぶ直線の傾きの算出は簡単な計算で可能であり、この傾きの大小比較も簡単な計算で可能である。従って、簡単に凸形状の成否を判定することができる。   The slope of the straight line obtained by connecting two adjacent samples can be obtained by simple calculation. When a convex shape can be formed by the extracted sample, this inclination changes in a certain direction. For example, the absolute value of the slope changes from a large value to a small value, and the sign is inverted to change from a small value to a large value. Considering the sign, it will change continuously to a large slope or to a small slope. The slope of a straight line connecting two points can be calculated by a simple calculation, and the magnitudes of the slopes can be compared by a simple calculation. Therefore, the success or failure of the convex shape can be easily determined.

また、前記標本抽出工程が、乱数生成工程を備え、生成した乱数に基づいて前記標本を抽出するものであり、前記概略形状判定工程が、前記乱数を数値の順番に並べ替える並び替え工程を備え、抽出された前記標本の連続性を、並び替えられた前記順番に応じて確認することにより、前記凸形状の成否を判定すると好適である。   In addition, the sample extraction step includes a random number generation step, and the sample is extracted based on the generated random number, and the schematic shape determination step includes a rearrangement step of rearranging the random numbers in numerical order. It is preferable to determine success or failure of the convex shape by confirming the continuity of the extracted samples according to the rearranged order.

乱数を利用して標本群から標本を抽出する場合、各標本は乱数に対応付けされた番号(数値)を属性として有している。この番号は、表面形状情報の検出順や座標位置の順など、一定の規則をもって付されている。乱数は文字通り、不規則な数値である。従って、乱数により指示されて抽出された標本は、そのままでは表面形状情報の並びに沿った順番にはならない。そのため、標本の並びが凸形状となり得るか否かを判定しようとすると、各標本の座標値より標本を並び替えたり、座標値を考慮しながら判定したりする必要が生じる。しかし、上記方法では、乱数を数値の順番に並び替えるので、乱数の数値に対応付けられた各標本も表面形状情報の検出順や座標位置の順などの一定の規則の元に整列する。その結果、例えば隣合う標本同士の座標を比較する場合や、傾きを計算する場合に、対象となる標本を直ぐに特定することができる。その結果、軽い演算負荷で高速に凸形状の成否を判定することができる。   When samples are extracted from a sample group using random numbers, each sample has a number (numerical value) associated with the random number as an attribute. This number is assigned with a certain rule such as the detection order of surface shape information and the order of coordinate positions. Random numbers are literally irregular numbers. Therefore, the samples extracted by being instructed by random numbers are not in the order along the surface shape information as they are. Therefore, when it is attempted to determine whether or not the arrangement of the samples can be a convex shape, it is necessary to rearrange the samples from the coordinate values of each sample, or to perform determination while considering the coordinate values. However, in the above method, since the random numbers are rearranged in numerical order, the samples associated with the random number numerical values are also arranged based on certain rules such as the detection order of surface shape information and the order of coordinate positions. As a result, for example, when comparing the coordinates of adjacent samples or calculating the inclination, the target sample can be identified immediately. As a result, the success or failure of the convex shape can be determined at high speed with a light calculation load.

また、上記目的を達成するための本発明に係る物体認識装置の特徴構成は、
物体の表面形状情報を検出する物体検出手段と、前記物体の輪郭形状を認識する形状認識手段とを備え、移動体周辺に存在する前記物体の輪郭形状を認識するものであって、
前記形状認識手段は、
前記表面形状情報を構成する標本群から任意の標本を抽出する標本抽出手段と、
抽出した前記標本に基づいて形状モデルを定める形状モデル設定手段と、
前記形状モデルに対する前記標本群の一致度を演算する一致度演算手段と、
前記一致度に基づいて前記輪郭形状を定める輪郭形状決定手段と、を備え、
前記標本抽出手段は、抽出した前記標本により前記形状モデルとして所定の形状が形成可能か否かを判定する概略形状判定手段を有し、所定の形状を形成不可と判定した場合には、改めて前記標本を抽出する点にある。
In addition, the characteristic configuration of the object recognition device according to the present invention for achieving the above object is as follows:
Comprising object detection means for detecting surface shape information of the object and shape recognition means for recognizing the contour shape of the object, and recognizing the contour shape of the object existing around a moving body,
The shape recognition means includes
A sample extraction means for extracting an arbitrary sample from a sample group constituting the surface shape information;
Shape model setting means for determining a shape model based on the extracted sample;
A degree of coincidence calculating means for calculating the degree of coincidence of the sample group with respect to the shape model;
Contour shape determining means for determining the contour shape based on the degree of coincidence,
The sample extraction means has a schematic shape determination means for determining whether or not a predetermined shape can be formed as the shape model from the extracted sample, and when it is determined that a predetermined shape cannot be formed, the sample extraction means The point is to extract the sample.

上記、本発明に係る物体認識方法と同様に、少ない演算量且つ短い演算時間で非検出対象のデータが混在しても安定して物体の形状を認識することのできる物体認識装置を提供することができる。また、少ない演算量であるので、演算装置、例えばマイクロコンピュータや電子回路等の規模も抑制することができる。また、当然ながら、この物体認識装置は上記物体認識方法に関して述べた作用効果、並びに全ての追加的特徴とその作用効果を備えることができるものである。   Provided is an object recognition device capable of stably recognizing the shape of an object even when data for non-detection is mixed with a small amount of calculation and a short calculation time, as in the object recognition method according to the present invention. Can do. Further, since the amount of calculation is small, the scale of an arithmetic device such as a microcomputer or an electronic circuit can be suppressed. Naturally, this object recognition apparatus can be provided with the functions and effects described regarding the object recognition method, as well as all the additional features and effects.

〔システム構成例〕
以下、本発明の好適な実施形態を、車両が他の車両を認識する場合を例として、図面に基づいて説明する。図1に示すように、移動体としての車両10には、側方に向けた距離センサ1(物体検出手段)が搭載されている。この距離センサ1は、例えばポイントセンサ、即ち、シングルービームセンサや超音波を利用したソナー等である。そして、車両10は、駐停車中の他の車両20(以下、駐車車両と称す。)のそばを図示X方向へ通過する際に、距離センサ1によって駐車車両20までの距離を計測する。駐車車両20は本発明の物体に相当するものである。尚、図1には、簡略のため、車両10の左側方にのみ距離センサ1を設けているが、当然両側方に設けていてもよい。
[System configuration example]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described with reference to the drawings, taking as an example a case where a vehicle recognizes another vehicle. As shown in FIG. 1, a distance sensor 1 (object detection means) directed to the side is mounted on a vehicle 10 as a moving body. The distance sensor 1 is, for example, a point sensor, that is, a single beam sensor or a sonar using ultrasonic waves. The vehicle 10 measures the distance to the parked vehicle 20 by the distance sensor 1 when passing by another vehicle 20 parked and stopped (hereinafter referred to as a parked vehicle) in the X direction in the figure. The parked vehicle 20 corresponds to the object of the present invention. In FIG. 1, for the sake of simplicity, the distance sensor 1 is provided only on the left side of the vehicle 10, but it may be provided on both sides as a matter of course.

距離センサ1は、車両10の移動に応じて駐車車両20との距離を計測する。このようにして得られた駐車車両20の表面形状情報は、車両10の移動距離に応じた離散的なデータである。尚、車両10の「移動距離に応じて」には、「所定時間間隔に応じて」の意味も含むものである。例えば、車両10が等速で移動する場合には、所定時間間隔に応じて計測すれば、移動距離に応じて測定することになる。移動体10の移動速度、移動距離、移動時間は、線形的に定まる。従って、結果として概ね均等に表面形状情報を得ることができる方法であれば、どのような方法を用いてもよい。このようにして、車両10は物体の表面形状情報を取得する(後述する「物体検出工程」に相当する。)。   The distance sensor 1 measures the distance from the parked vehicle 20 according to the movement of the vehicle 10. The surface shape information of the parked vehicle 20 obtained in this way is discrete data corresponding to the moving distance of the vehicle 10. Note that “according to the moving distance” of the vehicle 10 also includes the meaning of “according to a predetermined time interval”. For example, when the vehicle 10 moves at a constant speed, if it is measured according to a predetermined time interval, it is measured according to the moving distance. The moving speed, moving distance, and moving time of the moving body 10 are determined linearly. Therefore, any method may be used as long as the surface shape information can be obtained almost uniformly as a result. In this way, the vehicle 10 acquires surface shape information of the object (corresponding to an “object detection step” described later).

尚、距離センサ1は移動時間を計測するタイマ、移動距離を計測するエンコーダ、移動速度を計測する回転センサ等の付随するセンサを備えていてもよい。また、これらセンサを別に備え、情報を得るようにしていてもよい。   The distance sensor 1 may include an accompanying sensor such as a timer that measures the movement time, an encoder that measures the movement distance, and a rotation sensor that measures the movement speed. In addition, these sensors may be provided separately to obtain information.

図2は、本発明の実施形態に係る物体認識装置の概略ブロック図である。図2において、形状認識部2(形状認識手段)は、マイクロコンピュータ2A等の電子回路によって構成されている。形状認識部2内の各処理部は、必ずしも物理的に異なる電子回路を示すものではなく、機能としての処理部を示すものである。例えば、異なるプログラムを同一のCPUによって実行することにより、異なる機能を得るような場合も含むものである。   FIG. 2 is a schematic block diagram of the object recognition apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, the shape recognition unit 2 (shape recognition means) is configured by an electronic circuit such as a microcomputer 2A. Each processing unit in the shape recognition unit 2 does not necessarily indicate a physically different electronic circuit, but indicates a processing unit as a function. For example, the case where different functions are obtained by executing different programs by the same CPU is also included.

図2に示すように距離センサ1によって測定された表面形状情報は、形状認識部2に入力される。入力された表面形状情報は、図1に示すX方向及びY方向を軸とする二次元平面にマッピングされて、標本記憶部2aに記憶される。この標本記憶部2aは、メモリで構成されている。本実施形態においては、マイクロコンピュータ2Aに内蔵する形態を示している。勿論、マイクロコンピュータ2Aとは別体のメモリを用いて、いわゆる外付けの形態としていてもよい。また、内蔵、外付けを問わず、レジスタ、ハードディスク等、他の記憶媒体を用いてもよい。   As shown in FIG. 2, the surface shape information measured by the distance sensor 1 is input to the shape recognition unit 2. The input surface shape information is mapped to a two-dimensional plane with the X and Y directions shown in FIG. 1 as axes, and is stored in the specimen storage unit 2a. The sample storage unit 2a is composed of a memory. In the present embodiment, a form incorporated in the microcomputer 2A is shown. Of course, a so-called external form may be used by using a memory separate from the microcomputer 2A. Also, other storage media such as a register and a hard disk may be used regardless of whether they are internal or external.

以下、移動体(車両10)周辺に存在する物体(駐車車両20)の表面形状情報を検出し(物体検出工程)、この物体の輪郭形状を認識する(形状認識工程)物体認識方法の詳細について説明する。   Hereinafter, the surface shape information of the object (parked vehicle 20) existing around the moving body (vehicle 10) is detected (object detection step), and the contour shape of the object is recognized (shape recognition step). explain.

〔物体検出工程〕
初めに、物体検出工程について説明する。図3に示すように、距離センサ1によって駐車車両20上の表面形状情報Sが計測される。表面形状情報は、本実施形態において駐車車両20のバンパー部の外形形状に沿った形で離散的に得られた計測データである。ここで、これら離散的に得られたデータの一群を標本群S(ラージエス)と称する。標本群Sは、輪郭形状の認識対象となるデータセットである。また、データセットを構成する一点一点のデータを標本s(スモールエス)と称する。
[Object detection process]
First, the object detection process will be described. As shown in FIG. 3, the surface shape information S on the parked vehicle 20 is measured by the distance sensor 1. The surface shape information is measurement data obtained discretely in a form along the outer shape of the bumper portion of the parked vehicle 20 in the present embodiment. Here, a group of these discretely obtained data is referred to as a sample group S (Large S). The sample group S is a data set that is a recognition target of the contour shape. Moreover, the data of each point which comprises a data set is called the sample s (small es).

標本群Sは、標本記憶部2aの中で、図4に示すようにXYの二次元直交座標上にマッピングされる。尚、説明を容易にするため、図中には全ての標本sを示していない。図4に示した標本中、黒点で示す標本sをインライア、白抜き点で示す標本sをアウトライアと称する。図中、標本s1、s13等はインライアであり、標本s2、s7、s10はアウトライアである。詳細は後述するが、インライアは駐車車両20の輪郭形状を構成する標本である。アウトライアは駐車車両20の輪郭形状から外れたいわゆるノイズ性の標本である。   The sample group S is mapped on XY two-dimensional orthogonal coordinates in the sample storage unit 2a as shown in FIG. For ease of explanation, not all samples s are shown in the figure. Among the samples shown in FIG. 4, a sample s indicated by a black dot is referred to as an inlier, and a sample s indicated by a white dot is referred to as an outlier. In the figure, samples s1, s13, etc. are inliers, and samples s2, s7, s10 are outliers. Although details will be described later, the inlier is a sample constituting the contour shape of the parked vehicle 20. The outlier is a so-called noise sample that deviates from the contour shape of the parked vehicle 20.

〔形状認識工程(1)〕
以下、図2のブロック図に加え、図7及び図8に示すフローチャートも利用して、得られた標本群Sより、駐車車両20の輪郭形状を認識する手順(形状認識工程)について説明する。
[Shape recognition process (1)]
Hereinafter, the procedure (shape recognition process) for recognizing the contour shape of the parked vehicle 20 from the obtained sample group S will be described using the flowcharts shown in FIGS. 7 and 8 in addition to the block diagram of FIG.

標本抽出部2bは、標本群S(標本s1〜s13)より任意の標本si(iは標本番号)を数点抽出する(標本抽出工程、図7#1)。どの標本sを抽出するかについてはランダムに定める。好適には乱数を用いる。例えば、マイクロコンピュータ2Aに乱数発生器(不図示)を設け、乱数を生成する(乱数生成工程、図8#11)。あるいは、マイクロコンピュータ2Aが実行する乱数発生プログラムによって標本番号を定めてもよい。そして、生成した乱数を標本番号とする標本siを抽出する(図8#13)。   The sample extraction unit 2b extracts several arbitrary samples si (i is a sample number) from the sample group S (samples s1 to s13) (sample extraction process, FIG. 7 # 1). Which sample s is extracted is determined randomly. Preferably random numbers are used. For example, a random number generator (not shown) is provided in the microcomputer 2A to generate a random number (random number generation step, FIG. 8 # 11). Alternatively, the sample number may be determined by a random number generation program executed by the microcomputer 2A. Then, a sample si having the generated random number as a sample number is extracted (FIG. 8 # 13).

抽出する標本数は、認識したい対象形状によって異なる。例えば直線の認識をする場合には2点であり、二次曲線であれば5点である。本実施形態においては、駐車車両20のバンパー形状を二次曲線に近似し、5点を抽出する(図8#11参照)。このようにして抽出された個々のデータ、標本sの集合は、データセットに対応する概念としてのサブセットである。   The number of samples to be extracted varies depending on the target shape to be recognized. For example, it is 2 points when recognizing a straight line, and 5 points if it is a quadratic curve. In the present embodiment, the bumper shape of the parked vehicle 20 is approximated to a quadratic curve, and five points are extracted (see FIG. 8 # 11). The collection of individual data and the sample s extracted in this way is a subset as a concept corresponding to the data set.

続いて、このサブセット(ランダムに抽出した標本sの集合体)に基づいて形状モデル設定部2cが形状モデルを定める(形状モデル設定工程、図7#2)。   Subsequently, the shape model setting unit 2c determines a shape model based on this subset (a collection of randomly extracted samples s) (shape model setting step, FIG. 7 # 2).

図5は、図4の散布図に示す標本群Sから任意に抽出した標本siより定めた形状モデルL(第一の形状モデルL1)と標本群Sとの一致度を演算する説明図である。この第一の形状モデルL1は、標本s1、s5、s8、s11、s13の5つの標本sに基づいて定められたものである。この形状モデルLは、演算負荷の軽い線形計算により容易に求めることができる。または、予め数種類のテンプレート形状を用意しておき、これらテンプレート形状の中より最適なものを選択するようにして定めてもよい。   FIG. 5 is an explanatory diagram for calculating the degree of coincidence between the shape model L (first shape model L1) and the sample group S determined from the sample si arbitrarily extracted from the sample group S shown in the scatter diagram of FIG. . This first shape model L1 is determined based on the five samples s1, s1, s5, s8, s11, and s13. The shape model L can be easily obtained by linear calculation with a light calculation load. Alternatively, several types of template shapes may be prepared in advance, and an optimum one may be selected from these template shapes.

また、図5に示すように、形状モデルLの接線に対して直交する両方向に所定距離離れた点を形状モデルLに沿って結び、点線B1及びB2を定める。この点線B1及びB2に挟まれた部分が有効範囲Wとなる。   Further, as shown in FIG. 5, points separated by a predetermined distance in both directions orthogonal to the tangent line of the shape model L are connected along the shape model L to define dotted lines B1 and B2. A portion sandwiched between the dotted lines B1 and B2 is an effective range W.

次に、一致度演算部2dにおいて、定めた形状モデルLと、標本群Sとの一致度を演算する。具体的には、上記のように定めた有効範囲Wの中に、標本群Sを構成する各標本siが、どの程度含まれるかによって一致度を算出する(一致度演算工程、図7#3)。   Next, the coincidence calculation unit 2d calculates the coincidence between the determined shape model L and the sample group S. Specifically, the degree of coincidence is calculated depending on how much each sample si constituting the sample group S is included in the effective range W determined as described above (the degree of coincidence calculation step, FIG. 7 # 3). ).

図5に示した第一の曲線モデルL1に対する有効範囲Wの中には、標本s2、s7、s10のアウトライアを除く全ての標本sが含まれている。従って、第一の形状モデルL1の標本群Sに対する一致度は、77%(10/13)となる。つまり、第一の形状モデルL1は、標本群Sを構成する各標本sにより、高い支持率(77%)で合意(コンセンサス)を得たということができる。   The effective range W for the first curve model L1 shown in FIG. 5 includes all the samples s except for the outliers of the samples s2, s7, and s10. Therefore, the degree of coincidence of the first shape model L1 with the sample group S is 77% (10/13). That is, it can be said that the first shape model L1 obtained an agreement (consensus) with a high support rate (77%) by each sample s constituting the sample group S.

次に、主演算部2eにおいて、この一致度が所定のしきい値を超えているか否かを判定する(判定工程、図7#4)。そして、しきい値を超えている場合には抽出したサブセットより定めた形状モデル(第一の形状モデルL1)を認識結果として認定する(認定工程、図7#5)。即ち、第一の形状モデルL1を輪郭形状とする。例えば、しきい値が、75%と設定されているような場合には、第一の形状モデルL1を輪郭形状とする。しきい値を超えていない場合には、図7のフローチャートの処理#1に戻り、再度、別の標本sを抽出して新たなサブセットを構成し、同様の処理を行う。複数回処理#1〜#4を繰り返してもしきい値を超えないような場合には、対象となる物体(駐車車両20等)が無い、と判断する。この回数は、予め規定しておけばよい。   Next, the main arithmetic unit 2e determines whether or not the degree of coincidence exceeds a predetermined threshold (determination step, FIG. 7 # 4). When the threshold value is exceeded, the shape model (first shape model L1) determined from the extracted subset is recognized as a recognition result (authorization process, FIG. 7 # 5). That is, the first shape model L1 is the contour shape. For example, when the threshold is set to 75%, the first shape model L1 is set as the contour shape. When the threshold value is not exceeded, the process returns to the process # 1 in the flowchart of FIG. 7, and another sample s is extracted again to form a new subset, and the same process is performed. If the threshold value is not exceeded even if the processes # 1 to # 4 are repeated a plurality of times, it is determined that there is no target object (such as the parked vehicle 20). This number may be defined in advance.

尚、本実施形態においては、理解を容易にするために標本群Sを構成する標本sの総数を13ケとしている。しきい値の値(75%)も、本実施形態の説明を容易にするための値である。従って、標本数、一致度の判定しきい値共に、本発明を限定する値ではない。例えば、標本数が多ければ、アウトライアに対するインライアの数は相対的に多くなり、上記の例よりも高いしきい値を設定することもできる。   In the present embodiment, the total number of samples s constituting the sample group S is 13 in order to facilitate understanding. The threshold value (75%) is also a value for facilitating the description of the present embodiment. Accordingly, neither the number of samples nor the determination threshold value for the degree of coincidence is a value that limits the present invention. For example, if the number of samples is large, the number of inliers relative to the outlier is relatively large, and a threshold value higher than the above example can be set.

図6に示した形状モデルL(第二の形状モデルL2)では、サブセットとして標本s2、s4、s7、s10、s13が抽出されている。上述したように標本s2、s7、s10は、駐車車両20の輪郭形状から外れたいわゆるノイズ性の標本である。従って、駐車車両20の輪郭形状から見た場合には、アウトライアとなるべき、標本である。そのため、図6に示すように、これらの標本s2、s7、s10を含むサブセットに基づいて定められた第二の形状モデルL2に対する有効範囲Wから外れる標本sが多数存在する。第一の形状モデルL1と同様の方法により一致度を演算すると、その一致度は38%(5/13)となる。つまり、第二の形状モデルL2は、標本群Sを構成する各標本sにより、高い支持率で合意(コンセンサス)を得られていないということになる。   In the shape model L (second shape model L2) shown in FIG. 6, samples s2, s4, s7, s10, and s13 are extracted as subsets. As described above, the samples s2, s7, and s10 are so-called noise samples that deviate from the contour shape of the parked vehicle 20. Therefore, when viewed from the contour shape of the parked vehicle 20, it is a specimen that should be an outlier. Therefore, as shown in FIG. 6, there are many samples s that are out of the effective range W for the second shape model L2 determined based on the subset including these samples s2, s7, and s10. When the degree of coincidence is calculated by the same method as that for the first shape model L1, the degree of coincidence is 38% (5/13). That is, the second shape model L2 does not have an agreement (consensus) with a high support rate by the samples s constituting the sample group S.

上記2つの形状モデルL1及びL2が抽出されるような場合、認識結果となる輪郭形状は第一の形状モデルL1となる。第一の形状モデルL1を定めるに際しては、ノイズ性の標本sである標本s2、s7、s10は、未使用である。これらノイズ性の標本は、アウトライアとして扱われ、除去されたこととなる。即ち、上記説明したような少ない演算量で、非検出対象のデータ(アウトライア)が混在してもこれを除去し、安定して物体の形状を認識することができる。   When the two shape models L1 and L2 are extracted, the contour shape that is the recognition result is the first shape model L1. In determining the first shape model L1, the samples s2, s7, and s10, which are noise samples s, are unused. These noise samples are treated as outliers and removed. That is, with the small amount of calculation as described above, even if non-detection target data (outlier) is mixed, it can be removed and the shape of the object can be recognized stably.

〔従来の形状認識方法との比較〕
このような方法を用いず、標本Sより輪郭形状を算出する方法は従来、種々提案されている。その一つは、最小自乗法である。最小自乗法では、データセットの全ての標本sを用いて、夫々の標本sが同一の重みとなって形状が計算される。その結果、上述したアウトライア(標本s2等)の影響を受けて、本来とは異なった輪郭形状を認識する。輪郭形状を認識した後に、データセット全体との一致度を再確認することも可能ではある。しかし、最小自乗法自体の演算負荷が比較的重い上、この再確認の結果により繰り返し最小自乗法による形状認識を行うとさらに演算負荷を重くすることになる。
[Comparison with conventional shape recognition methods]
Various methods for calculating the contour shape from the specimen S without using such a method have been conventionally proposed. One of them is the least square method. In the least square method, the shape is calculated by using all the samples s in the data set, with each sample s having the same weight. As a result, a contour shape different from the original shape is recognized under the influence of the above-described outlier (sample s2 and the like). It is also possible to reconfirm the degree of coincidence with the entire data set after recognizing the contour shape. However, the calculation load of the least square method itself is relatively heavy, and if the shape recognition by the repeated least square method is repeatedly performed based on the result of this reconfirmation, the calculation load is further increased.

また別の方法として、特に直線の認識に好適なハフ(Hough)変換を利用する方法もある。ハフ変換はよく知られているように、直交座標(例えばXY平面)上に存在する直線は、極座標(ρ−θ空間)上では1点で交差する、という性質を利用したものである。その変換式は、
ρ=X・cosθ + Y・sinθ
である。上記式より、理解できるように極座標空間でρやθの範囲を広げたり、細かい分解能を得たりしようとすると、それだけ演算量が増大する。つまり、一次記憶手段としての、メモリは大容量が要求され、計算回数も多くなる。
As another method, there is a method of using a Hough transform suitable for straight line recognition. As is well known, the Hough transform utilizes the property that a straight line existing on an orthogonal coordinate (for example, an XY plane) intersects at one point on a polar coordinate (ρ-θ space). The conversion formula is
ρ = X · cosθ + Y · sinθ
It is. As can be understood from the above formula, if the range of ρ and θ is expanded or a fine resolution is obtained in the polar coordinate space, the amount of calculation increases accordingly. That is, the memory as the primary storage means is required to have a large capacity and the number of calculations is increased.

これら従来の演算に比べ、本発明の「表面形状情報を構成する標本群Sから任意に抽出した標本sに基づいて定めた形状モデルLに対する標本群Sの一致度を演算する」方法は、演算量が少なく、必要となるメモリ容量も少ない。   Compared to these conventional calculations, the method of “calculating the degree of coincidence of the sample group S with the shape model L determined based on the sample s arbitrarily extracted from the sample group S constituting the surface shape information” of the present invention is The amount is small and the required memory capacity is also small.

上記説明においては、形状モデルLと標本群Sとの一致度を調べ、この一致度が所定のしきい値を超えていれば、その形状モデルLを認識結果とする。つまり、最先にしきい値を超えた形状モデルLがそのまま認識結果となる。これに限らず、単にしきい値を超えただけで直ちにその形状モデルLを認識結果とはせず、複数個の形状モデルLを評価するようにしてもよい。具体的な手順については、以下に説明する。   In the above description, the degree of coincidence between the shape model L and the sample group S is examined. If the degree of coincidence exceeds a predetermined threshold value, the shape model L is used as a recognition result. That is, the shape model L that first exceeds the threshold value becomes the recognition result as it is. However, the shape model L may not be immediately recognized as a recognition result when the threshold value is simply exceeded, and a plurality of shape models L may be evaluated. A specific procedure will be described below.

〔形状認識工程(2)〕
図9は、図4の散布図に示す標本群から輪郭形状を認識する方法の他の例を説明するフローチャートである。この方法では、サブセットを複数回抽出して形状モデルLを定め、その中で最も一致度の高かった形状モデルLを認識結果とするようにしている。以下、図9に基づいて、この方法について説明する。但し、処理#1〜#4は図7に示したフローチャートと同様であるので、説明を省略する。
[Shape recognition process (2)]
FIG. 9 is a flowchart for explaining another example of the method for recognizing the contour shape from the sample group shown in the scatter diagram of FIG. In this method, a subset is extracted a plurality of times to define a shape model L, and the shape model L having the highest degree of coincidence among them is set as a recognition result. Hereinafter, this method will be described with reference to FIG. However, processes # 1 to # 4 are the same as those in the flowchart shown in FIG.

図9に示す方法では、サブセットを複数回繰り返して抽出するので、繰り返し回数を一時記憶する。形状認識工程の開始に当たって、まず初めにこの一時記憶する繰り返し回数をクリアする(初期化工程、図8#0)。以下、図7に示した方法と同様に、標本抽出工程(#1)にて、標本群Sよりランダムに標本sを抽出してサブセットを作る。次に、形状モデル設定工程(#2)にて、このサブセットに基づいて形状モデルLを定める。そして、一致度演算工程(#3)にて、形状モデルLと標本群Sとの一致度を演算し、判定工程(#4)にて、一致度が所定のしきい値を超えているか否かを判定する。   In the method shown in FIG. 9, since the subset is extracted repeatedly a plurality of times, the number of repetitions is temporarily stored. At the start of the shape recognition process, first, the number of repetitions temporarily stored is cleared (initialization process, FIG. 8 # 0). Thereafter, similarly to the method shown in FIG. 7, the sample s is randomly extracted from the sample group S in the sample extraction step (# 1) to create a subset. Next, in the shape model setting step (# 2), the shape model L is determined based on this subset. Then, the coincidence degree between the shape model L and the sample group S is calculated in the coincidence degree calculating step (# 3), and whether or not the coincidence degree exceeds a predetermined threshold value in the determining step (# 4). Determine whether.

判定の結果、しきい値を超えていた場合には、先に定めた形状モデルLとこの形状モデルLに対する一致度を一時記憶部(不図示)に記憶する(記憶工程、#41)。次に、この一致度が、さらに高い値に設定した第二のしきい値を超えているか否かを判定する(第二判定工程、#44)。この第二のしきい値は、例えばほぼ満点に近いような高い一致度である。非常に高い一致度を示している場合には、サブセットを繰り返し抽出する必要がないため、この工程が設けられている。第二判定工程(#44)において、第二のしきい値を超えていると判定されると、形状モデル設定工程#2で定めた形状モデルL(=記憶工程(#41)で記憶した形状モデルL)を認識結果とする(認定工程、#5)。   As a result of the determination, if the threshold value is exceeded, the previously determined shape model L and the degree of coincidence with the shape model L are stored in a temporary storage unit (not shown) (storage step, # 41). Next, it is determined whether or not the degree of coincidence exceeds a second threshold set to a higher value (second determination step, # 44). The second threshold value is a high degree of coincidence that is almost close to a perfect score, for example. This step is provided because it is not necessary to repeatedly extract the subset when the degree of coincidence is very high. If it is determined in the second determination step (# 44) that the second threshold value is exceeded, the shape model L determined in the shape model setting step # 2 (= the shape stored in the storage step (# 41)) Model L) is the recognition result (certification process, # 5).

判定工程(#4)又は第二判定工程(#44)において、しきい値(第二のしきい値)を超えていないと判定されると、計数工程(#42)へ移行する。つまり、一つの形状モデルLに対する評価が完了したので、繰り返し回数をインクリメントする。   If it is determined that the threshold value (second threshold value) is not exceeded in the determination step (# 4) or the second determination step (# 44), the process proceeds to the counting step (# 42). That is, since the evaluation for one shape model L is completed, the number of repetitions is incremented.

次に、繰り返し回数が所定の回数に達したか否か(超えたか否かでもよい)を判定する(離脱判定工程、#43)。所定の回数に達していなければ、標本抽出工程(#1)に戻り、以下判定工程(#4)までを行って、新たな形状モデルLの評価を行う。所定の回数に達していた場合には、記憶されている形状モデルLの内、最も一致度の高かった形状モデルLを選択し、これを認識結果としての輪郭形状とする(認定工程、#51)。ここで、判定工程(#4)において一致度のしきい値を超えたものが一つも無かったような場合には、認定工程(#51)において該当無しと判断する。   Next, it is determined whether or not the number of repetitions has reached a predetermined number (may be exceeded or not) (leave determination step, # 43). If the predetermined number of times has not been reached, the process returns to the sample extraction process (# 1), and the following determination process (# 4) is performed to evaluate a new shape model L. If the predetermined number of times has been reached, the shape model L having the highest degree of coincidence is selected from the stored shape models L, and this is used as the contour shape as the recognition result (certification process, # 51). ). Here, in the determination step (# 4), when there is no thing exceeding the coincidence threshold, it is determined that there is no corresponding in the certification step (# 51).

このように、図7に示す方法、図8に示す方法共に、サブセットに基づいて定めた形状モデルLを輪郭形状と認定している。一般に少ない標本数に基づいて定めた形状モデルLは、正確な輪郭形状を再現するものではない、とも考えられる。しかし、本発明においては、形状モデルLと標本群Sの全標本との一致度を評価している。従って、形状モデルLはほぼ正確に輪郭形状を再現(認識)できていると考えてよい。このように、サブセットを構成する少ない標本数から定めた形状モデルLが輪郭形状を再現できることは、演算量の削減に大きく貢献している。   As described above, in both the method shown in FIG. 7 and the method shown in FIG. 8, the shape model L determined based on the subset is recognized as the contour shape. In general, it is considered that the shape model L determined based on a small number of samples does not reproduce an accurate contour shape. However, in the present invention, the degree of coincidence between the shape model L and all samples in the sample group S is evaluated. Therefore, it can be considered that the shape model L can reproduce (recognize) the contour shape almost accurately. Thus, the ability of the shape model L determined from the small number of samples constituting the subset to reproduce the contour shape greatly contributes to a reduction in the amount of calculation.

上述したように、形状モデルLをそのまま認識結果として輪郭形状と認定することは、演算量の削減に大きく貢献する。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。マイクロコンピュータ2A等、演算手段の能力に余裕のある場合などでは、輪郭形状を再計算してもよい。   As described above, acknowledging the shape model L as a contour shape as a recognition result as it is greatly contributes to a reduction in the amount of calculation. However, the present invention is not limited to this. In the case where the computing means has a sufficient capacity such as the microcomputer 2A, the contour shape may be recalculated.

例えば、一致度がしきい値を超えた形状モデルLを基準とすれば、標本群Sを構成する標本sの夫々をインライア、アウトライアとして定義することができる。認定工程では、このインライア、アウトライアを認定する。そして、インライアと認定された全ての標本sを対象として最小自乗法等を用いて形状を再計算する(再計算工程)。上述したように最小自乗法ではノイズ性の標本sの影響を受けて、形状を正しく再現できない場合がある。しかし、この再計算工程においては、ノイズ性の標本sはアウトライアとして除去されているため、正確な輪郭形状の再現が可能となる。   For example, if the shape model L whose coincidence exceeds a threshold value is used as a reference, the samples s constituting the sample group S can be defined as inliers and outliers. In the certification process, this inlier and outlier are certified. Then, the shape is recalculated using the least square method or the like for all samples s certified as inliers (recalculation step). As described above, the least square method may not be able to reproduce the shape correctly under the influence of the noisy sample s. However, in this recalculation process, since the noisy sample s is removed as an outlier, an accurate contour shape can be reproduced.

〔標本抽出工程の改良〕
図10は、図8に示す標本抽出工程(#1)を改良した例を説明するフローチャートである。図10に示すように、乱数生成工程(#11)において、標本群Sの標本sの標本番号に対応する乱数を5つ生成する。次に、この5つの乱数を標本番号順に並び替える(並び替え工程、#12)。生成した乱数は、乱数の性格上、任意の順に現れる。そこで、乱数に対応する標本番号の標本sを抽出する前に、まずこの並び替え工程(#12)にて乱数を並び替える。そして、昇順あるいは降順に並び替えた乱数に対応する標本番号を有する標本sを5つ抽出する(#13)。
[Improved sampling process]
FIG. 10 is a flowchart for explaining an example in which the sample extraction process (# 1) shown in FIG. 8 is improved. As shown in FIG. 10, in the random number generation step (# 11), five random numbers corresponding to the sample number of the sample s of the sample group S are generated. Next, these five random numbers are rearranged in the order of sample numbers (rearrangement process, # 12). The generated random numbers appear in an arbitrary order due to the nature of the random numbers. Therefore, before extracting the sample s of the sample number corresponding to the random number, the random number is first rearranged in this rearrangement step (# 12). Then, five samples s having sample numbers corresponding to the random numbers rearranged in ascending order or descending order are extracted (# 13).

次に、抽出した5つの標本sによって形成される形状モデルLが、所定の形状となり得るか否かを判定する(概略形状判定工程、#14)。上述したように、駐車車両20のバンパー部の輪郭形状を認識するに際して、このバンパー形状を二次曲線に近似している。二次曲線とは、例えば楕円や放物線であり、楕円や放物線は、連続した凸形状を有するものである。従って、抽出した5つの標本sによって、連続した凸形状を形成することができる場合は、これらの標本sによって楕円や放物線等の二次曲線が形成できる確立が高くなる。概略形状判定工程(#14)では、図10に示すように前処理工程(#14a)にて所定の前処理を行い、凸形状の形成可能性を判定(#14b)している。この概略形状判定工程(#14)を含む、一連の標本抽出工程(#1)について、以下図11〜図14に示す具体例に基づいて詳述する。   Next, it is determined whether or not the shape model L formed by the extracted five samples s can have a predetermined shape (outline shape determination step, # 14). As described above, when recognizing the contour shape of the bumper portion of the parked vehicle 20, the bumper shape is approximated to a quadratic curve. The quadratic curve is, for example, an ellipse or a parabola, and the ellipse or parabola has a continuous convex shape. Therefore, when a continuous convex shape can be formed by the extracted five samples s, the probability that a quadratic curve such as an ellipse or a parabola can be formed by these samples s becomes high. In the approximate shape determination step (# 14), as shown in FIG. 10, predetermined preprocessing is performed in the preprocessing step (# 14a) to determine the possibility of forming a convex shape (# 14b). A series of sample extraction steps (# 1) including the outline shape determination step (# 14) will be described in detail based on the specific examples shown in FIGS.

図11は、表面形状情報を構成する標本群Sと、標本群Sの各標本sの座標を示す図である。図11(a)には、説明を容易にするために、8個の標本sにより標本群Sを構成した例を示している。標本s101〜s108は、XY平面上で特定されており、それぞれ標本番号としてIndexが付されている。本例においてIndexは、標本s101〜s108に対して、1〜8の整数で与えられている。それぞれの標本sは、XY平面上に座標値(x,y)を有している。標本番号(Index)に対応する座標値(x、y)は、図11(b)に示したとおりである。   FIG. 11 is a diagram showing the sample group S constituting the surface shape information and the coordinates of each sample s of the sample group S. FIG. 11A shows an example in which a sample group S is configured by eight samples s for easy explanation. The samples s101 to s108 are specified on the XY plane, and each is assigned an index as a sample number. In this example, Index is given as an integer of 1 to 8 for the samples s101 to s108. Each sample s has a coordinate value (x, y) on the XY plane. The coordinate values (x, y) corresponding to the sample number (Index) are as shown in FIG.

図12は、図10に示す標本抽出工程(#1)により、図11に示した標本群Sから標本sを抽出する例を示す説明図である。図12(a)は、乱数生成工程(#11)により生成した乱数を示している。上述したように、乱数は任意に生成されるので、図に示すように4、6、3、1、7と、昇順・降順に関係なく並んでいる。図12(b)は、並び替え工程(#12)により並び替えた(ソートした)後の乱数を示している。ここでは、図11(a)の左側から右側への並び(X軸方向)と対応させて、1、3、4、6、7の昇順に並び替えている。これは、図1を利用して説明したように、表面形状情報を検出した順にも対応するものである。並び替えた乱数に基づいて、これらの乱数に対応する標本番号(Index)の標本sを抽出した結果が、図12(c)である。   FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example in which the sample s is extracted from the sample group S shown in FIG. 11 by the sample extraction step (# 1) shown in FIG. FIG. 12A shows the random number generated by the random number generation step (# 11). As described above, since random numbers are arbitrarily generated, they are arranged as 4, 6, 3, 1, 7 regardless of ascending order / descending order as shown in the figure. FIG. 12B shows random numbers after being sorted (sorted) by the sorting process (# 12). Here, they are rearranged in ascending order of 1, 3, 4, 6, 7 in correspondence with the arrangement from the left side to the right side (X-axis direction) in FIG. This also corresponds to the order in which the surface shape information is detected, as described with reference to FIG. FIG. 12C shows the result of extracting the sample s of the sample number (Index) corresponding to these random numbers based on the rearranged random numbers.

以下、並び替え工程(#12)を経て、抽出された標本sの連続性を、並び替えられた順番に応じて確認することにより、凸形状の成否を判定する具体的方法について説明する。   Hereinafter, a specific method for determining the success or failure of the convex shape by confirming the continuity of the extracted sample s through the rearrangement step (# 12) according to the rearrangement order will be described.

〔概略形状判定工程(1)〕
乱数を昇順に並び替えたことにより、この乱数により指定される5つの標本sは、標本番号順に抽出される。ここで、各標本sのX座標を調べると、
s101→s103→s104→s106→s107の順に、
2≦5≦9≦13≦16、
と昇順になっている。従って、X方向に順番に並んでいる。Y座標を調べると、
12≧5≧3≦5≦12、
と一度降順に推移し、次に昇順に転じている。この標本sの座標の評価が、上述した前処理工程(#14a)に相当する。この評価結果により、標本s104を頂点部分として、s101、s103、s104、s106、s107により、凸形状が形成できると推定する(#14b)。このように、抽出された標本sのそれぞれの座標値を比較することにより、凸形状の成否を判定する。
[Schematic shape determination step (1)]
By rearranging the random numbers in ascending order, the five samples s designated by the random numbers are extracted in the order of the sample numbers. Here, when the X coordinate of each sample s is examined,
s101 → s103 → s104 → s106 → s107
2 ≦ 5 ≦ 9 ≦ 13 ≦ 16,
And in ascending order. Therefore, they are arranged in order in the X direction. When examining the Y coordinate,
12 ≧ 5 ≧ 3 ≦ 5 ≦ 12,
Once in descending order, then in ascending order. The evaluation of the coordinates of the sample s corresponds to the preprocessing step (# 14a) described above. From this evaluation result, it is estimated that a convex shape can be formed by s101, s103, s104, s106, and s107 with the sample s104 as a vertex (# 14b). Thus, the success or failure of the convex shape is determined by comparing the coordinate values of the extracted samples s.

〔概略形状判定工程(2)〕
また、下記に示すような方法で、抽出された標本sにより形成される形状モデルの概略形状を判定することもできる。図13に示すように、抽出された標本sの隣合う2つを結んで直線を作る。各標本sの座標値が判っているので、得られた直線の傾きは、簡単な線形計算により算出することができる。例えば、s101とs103とを結んで得られる直線は、
s101=(2,12)、s103=(5,5)
を通る直線であるので、
y=ax+b(a:傾き、b:切片)
に代入すると、
12=2a+b、5=5a+b
となる。この連立一次方程式を解くと、
a=−7/3、b=50/3
となる。この傾きaは、図13に示すa1に相当する。同様に、他の2点間について、傾きa2、a3、a4を計算する。途中の計算は省略するが、それぞれ、
a2=−2、a3=2、a4=7/3
となる。この傾きの計算は、上述した前処理工程(#14a)に相当する。尚、上記計算例では切片bについても解を示したが、後述するように概略形状判定工程(#14)においては、傾きしか利用しないので、切片は求めなくてよい。そのため、さらに前処理工程(#14a)は簡易になる。
[Schematic shape determination step (2)]
Further, the approximate shape of the shape model formed by the extracted specimen s can be determined by the method as described below. As shown in FIG. 13, a straight line is formed by connecting two adjacent samples s. Since the coordinate value of each sample s is known, the slope of the obtained straight line can be calculated by simple linear calculation. For example, the straight line obtained by connecting s101 and s103 is
s101 = (2,12), s103 = (5,5)
Is a straight line passing through
y = ax + b (a: slope, b: intercept)
Substituting into
12 = 2a + b, 5 = 5a + b
It becomes. Solving these simultaneous linear equations,
a = -7 / 3, b = 50/3
It becomes. This inclination a corresponds to a1 shown in FIG. Similarly, the inclinations a2, a3, and a4 are calculated between the other two points. Although intermediate calculations are omitted,
a2 = -2, a3 = 2, a4 = 7/3
It becomes. This calculation of the inclination corresponds to the preprocessing step (# 14a) described above. In the above calculation example, the solution is also shown for the intercept b. However, in the approximate shape determination step (# 14) as described later, since only the inclination is used, the intercept need not be obtained. Therefore, the pretreatment process (# 14a) is further simplified.

上述したように、簡単な線形計算(連立一次方程式)により、X軸方向に隣合う標本s間を結ぶ直線の傾きが求まると、この傾きの評価を行う。
a1 ≦ a2 ≦ a3 ≦ a4
となり、次第に傾きが大きくなっている。また、傾きの絶対値を評価すると、
|a1| ≧ |a2| = |a3| ≦ |a4|
であり、傾きの絶対値は次第に小さくなり、途中で大きい方向へ転じている。即ち、次第に緩やな傾きとなり、標本s104の前後で傾きの方向を転じ、以降次第に大きな傾きとなっている。これにより、標本s104付近を頂点部分とする凸形状であることが判定できる(#14b)。
As described above, when the slope of a straight line connecting adjacent samples s in the X-axis direction is obtained by simple linear calculation (simultaneous linear equations), the slope is evaluated.
a1 ≤ a2 ≤ a3 ≤ a4
And the slope gradually increases. Also, when evaluating the absolute value of the slope,
| A1 | ≧ | a2 | = | a3 | ≦ | a4 |
The absolute value of the slope gradually decreases and turns in the larger direction on the way. That is, the slope gradually becomes gentler, the direction of the slope is changed before and after the sample s104, and thereafter the slope becomes gradually larger. Thereby, it can be determined that the shape is a convex shape with the vicinity of the sample s104 as a vertex (# 14b).

このようにして、概略形状判定工程(#14)において、5点の標本sが形状モデルLを生成するためのサブセットとして相応しいと判定されると、標本抽出工程(#1)を抜け、形状モデル設定工程(#2)に移行する。図14には、概略形状判定工程(#14)を抜け、評価されたサブセットに基づいて、形状モデルL3を生成した例を示している。   In this way, if it is determined in the approximate shape determination step (# 14) that the five samples s are suitable as a subset for generating the shape model L, the sample extraction step (# 1) is skipped and the shape model is determined. The process proceeds to the setting process (# 2). FIG. 14 shows an example in which the shape model L3 is generated based on the evaluated subset through the approximate shape determination step (# 14).

〔物体認識装置の他の実施形態〕
以下、上述した物体認識方法を用いた物体認識装置について説明する。図15は、本発明に係る物体認識装置の他の実施形態を示す概略ブロック図である。図1に示した構成例と同様に車両が他の車両を認識する場合の例である。図15に示すように、マイクロコンピュータ2A内に、相対配置演算部3(相対配置演算手段)を備えている。上述したように、形状認識部2において、車両10から見た駐車車両20の輪郭形状、即ちバンパー形状が認識されている。この認識に際して、距離センサ1を用いて駐車車両20の表面形状情報を取得しているため、車両10と駐車車両20との距離情報も同時に得ることができている。相対配置演算部3は、この距離情報と、輪郭形状とを用いて、車両10と駐車車両20との相対配置を演算するものである。
[Other Embodiments of Object Recognition Apparatus]
Hereinafter, an object recognition apparatus using the above-described object recognition method will be described. FIG. 15 is a schematic block diagram showing another embodiment of the object recognition apparatus according to the present invention. It is an example in case a vehicle recognizes another vehicle similarly to the structural example shown in FIG. As shown in FIG. 15, the microcomputer 2A includes a relative arrangement calculation unit 3 (relative arrangement calculation means). As described above, the shape recognition unit 2 recognizes the contour shape of the parked vehicle 20 as viewed from the vehicle 10, that is, the bumper shape. In this recognition, since the surface shape information of the parked vehicle 20 is acquired using the distance sensor 1, distance information between the vehicle 10 and the parked vehicle 20 can also be obtained at the same time. The relative arrangement calculation unit 3 calculates the relative arrangement of the vehicle 10 and the parked vehicle 20 using the distance information and the contour shape.

ここで、相対配置とは、車両10の各部と駐車車両20の各部との相対位置である。車両10の外形形状は、自己の形状であるため、既知である。そして、車両10から見た駐車車両20の輪郭形状は、上述したように認識できている。これらにより、相対配置演算部3において図16に示すように車両10と駐車車両20との相対配置を演算する。尚、図16では理解を容易にするために、駐車車両20全体を点線で示しているが、実際には認識された輪郭形状Eと、車両10との相対配置を演算する。勿論、他の場所も含めて輪郭形状Eを認識している場合には、全ての相対配置を演算することができる。   Here, the relative arrangement is a relative position between each part of the vehicle 10 and each part of the parked vehicle 20. The external shape of the vehicle 10 is known because it is its own shape. The contour shape of the parked vehicle 20 viewed from the vehicle 10 can be recognized as described above. As a result, the relative arrangement calculation unit 3 calculates the relative arrangement of the vehicle 10 and the parked vehicle 20 as shown in FIG. In FIG. 16, for easy understanding, the entire parked vehicle 20 is indicated by a dotted line. However, in actuality, a relative arrangement between the recognized contour shape E and the vehicle 10 is calculated. Of course, when the contour shape E is recognized including other places, all relative arrangements can be calculated.

また、この相対配置を、ディスプレイ等の報知手段に表示してもよい。車両10にナビゲーションシステム等を搭載している場合には、そのモニタを兼用してもよい。表示(報知)に際しては、車両10の外形と、認識した輪郭形状Eとを表示する。あるいは、輪郭形状Eに基づいて駐車車両20の全体をイラストとして表現し、車両10と駐車車両20との相対配置関係を表示してもよい。   Moreover, you may display this relative arrangement | positioning on alerting means, such as a display. When a navigation system or the like is mounted on the vehicle 10, the monitor may also be used. In displaying (notifying), the outer shape of the vehicle 10 and the recognized contour shape E are displayed. Alternatively, the entire parked vehicle 20 may be represented as an illustration based on the contour shape E, and the relative arrangement relationship between the vehicle 10 and the parked vehicle 20 may be displayed.

また、上記のように視覚的に表示することによる報知に限らず、ブザーやチャイム等を用いて、音声(音響を含む)により報知してもよい。ナビゲーションシステムには音声ガイドの機能を備えているものもあり、モニタの利用と同様、この音声ガイドの機能を兼用するようにしてもよい。   Further, the notification is not limited to visual display as described above, but may be notified by sound (including sound) using a buzzer, a chime, or the like. Some navigation systems have a voice guide function, and this voice guide function may also be used in the same manner as the use of a monitor.

図15に示すように、本例では車輪速センサ4aや舵角センサ4b等、車両10の移動状態を検出する移動状態検出手段4を具備する形態を示している。移動状態検出手段4からの入力情報を加味すれば、近未来の相対配置を演算することもできる。つまり、輪郭形状Eが認識されている現在の相対配置を知るに留まらず、将来の相対配置関係を推定(予測)することができる。   As shown in FIG. 15, in this example, there is shown a form in which a moving state detecting means 4 for detecting a moving state of the vehicle 10 such as a wheel speed sensor 4 a and a rudder angle sensor 4 b is provided. If the input information from the movement state detection means 4 is taken into account, the near future layout can be calculated. That is, it is possible to estimate (predict) the future relative arrangement relationship as well as know the current relative arrangement in which the contour shape E is recognized.

車輪速センサ4aは、車両10の各車輪部(前方右FR、前方左FL、後方右RR、後方左RL)に備えられたセンサである。これは例えば、ホールICを利用した回転センサである。舵角センサ4bは、車両10のステアリングの回転角度やタイヤの回動角度を検出するセンサである。あるいは、前述の車輪速センサ4aの各車輪部での計測結果(左右の車輪の回転数や回転速度の違い)に基づいて舵角を演算する演算装置であってもよい。   The wheel speed sensor 4a is a sensor provided in each wheel portion of the vehicle 10 (front right FR, front left FL, rear right RR, rear left RL). This is, for example, a rotation sensor using a Hall IC. The steering angle sensor 4b is a sensor that detects the rotation angle of the steering of the vehicle 10 and the rotation angle of the tire. Alternatively, it may be an arithmetic device that calculates the steering angle based on the measurement results (the difference between the rotation speeds and rotation speeds of the left and right wheels) at each wheel portion of the wheel speed sensor 4a described above.

これらのセンサにより検出した移動状態を加味して、車両10と駐車車両20の輪郭形状Eとの相対位置関係を演算する。舵角センサ4bによって進行方向を推定し、車輪速センサ4aによって進行速度を推定する。そして、車両10の予想軌跡や、駐車車両20の輪郭形状Eと車両10との数秒後の相対配置関係を演算する。図17は、このようにして算出された車両10と駐車車両20の輪郭形状Eとの相対配置関係の一例を示している。符号10Aは車両10の近未来の位置、即ち推定(予測)位置である。   Taking into account the movement state detected by these sensors, the relative positional relationship between the vehicle 10 and the contour E of the parked vehicle 20 is calculated. The traveling direction is estimated by the steering angle sensor 4b, and the traveling speed is estimated by the wheel speed sensor 4a. And the relative locus | trajectory of several seconds after the estimated locus | trajectory of the vehicle 10 and the outline shape E of the parked vehicle 20 and the vehicle 10 is calculated. FIG. 17 shows an example of the relative arrangement relationship between the vehicle 10 and the contour shape E of the parked vehicle 20 calculated in this way. Reference numeral 10A denotes a near future position of the vehicle 10, that is, an estimated (predicted) position.

〔その他の実施形態〕
上記説明においては、物体検出手段として、図1に示したような車両10の移動に伴って駐車車両20の表面形状情報を検出する距離センサ1を例として説明した。しかし、本発明に係る物体検出手段は、これに限定されることはない。距離センサ1は、車両10の移動に拘らず表面形状情報を出力し、後段の情報処理において、移動距離毎、経過時間毎に選別することも可能である。また、車両10の移動に拘らず駐車車両20に対する広角エリアを走査する走査手段を備え、得られた走査情報に基づいて表面形状情報を検出するものであってもよい。即ち、距離センサ1のようなポイントセンサに限らず、一次元センサ、二次元センサ、三次元センサ等、物体の形状を反映した信号(表面形状情報)を得られるセンサが使用できる。
[Other Embodiments]
In the above description, the distance sensor 1 that detects the surface shape information of the parked vehicle 20 as the vehicle 10 moves as shown in FIG. However, the object detection means according to the present invention is not limited to this. The distance sensor 1 outputs surface shape information regardless of the movement of the vehicle 10, and can be selected for each movement distance and every elapsed time in the subsequent information processing. Further, a scanning unit that scans a wide-angle area with respect to the parked vehicle 20 regardless of the movement of the vehicle 10 may be provided, and surface shape information may be detected based on the obtained scanning information. That is, not only a point sensor such as the distance sensor 1, but also a sensor that can obtain a signal (surface shape information) reflecting the shape of an object, such as a one-dimensional sensor, a two-dimensional sensor, or a three-dimensional sensor.

図18には、本発明に係る物体検出手段として一次元センサを用いる場合の例が示されている。ここでは、一次元センサの一例として、スキャン型レーザーセンサを用いている。図18に示すように、センサ位置(走査手段1aの位置)より放射状に物体(駐車車両20)が走査される。物体の各位置からのレーザー波の反射により、距離の分布を計測することができる。レーザー波を発射したときの方位角θをエンコーダ等により検出しておけば、図3に示したものと同様に表面形状情報を得ることができる。そして、XY直交座標にマッピングすることができる。   FIG. 18 shows an example in which a one-dimensional sensor is used as the object detection means according to the present invention. Here, a scanning laser sensor is used as an example of a one-dimensional sensor. As shown in FIG. 18, the object (parked vehicle 20) is scanned radially from the sensor position (position of the scanning means 1a). The distance distribution can be measured by the reflection of the laser wave from each position of the object. If the azimuth angle θ when the laser wave is emitted is detected by an encoder or the like, surface shape information can be obtained in the same manner as shown in FIG. And it can map to XY orthogonal coordinate.

一次元センサの他の例として、超音波方式のレーダ、光方式のレーダ、電波方式のレーダ、三角測量式の距離計等を用いてもよい。   As another example of the one-dimensional sensor, an ultrasonic radar, an optical radar, a radio radar, a triangulation distance meter, or the like may be used.

二次元センサとしては、水平・垂直方向に走査可能なスキャン型レーダがある。このスキャン型レーダを用いることにより、対象物体の水平方向の形状、垂直方向の形状に関する情報を得ることができる。
また、よく知られた二次元センサとしてはCCD(Charge Coupled Device)や、CIS(CMOS Image Sensor)を利用したカメラ等の画像入力手段もある。このカメラより得られた画像データより、輪郭線情報、交点情報等の各種特徴量を抽出し、表面形状に関する情報を得てもよい。
As the two-dimensional sensor, there is a scanning radar that can scan in the horizontal and vertical directions. By using this scan type radar, it is possible to obtain information related to the shape in the horizontal direction and the shape in the vertical direction of the target object.
As well-known two-dimensional sensors, there are image input means such as a CCD (Charge Coupled Device) and a camera using a CIS (CMOS Image Sensor). Various feature quantities such as contour information and intersection information may be extracted from image data obtained from this camera to obtain information on the surface shape.

三次元センサについても同様であり、例えばステレオ撮影した画像データ等を用いて、形状に関する情報を得てもよい。   The same applies to the three-dimensional sensor, and for example, information regarding the shape may be obtained using image data taken in stereo.

〔その他の利用形態〕
以上、本発明の実施形態を、駐車車両20を物体として、この輪郭形状を認識する方法及び装置とこれらの追加的特徴について説明した。この「物体」は、駐車車両や、建造物等の障害物に限らず、道路の走行レーンや、停止線、駐車枠等、種々のものが該当する。即ち、認識対象も立体物の輪郭形状に限定されるものではなく、平面模様の形状認識にも適用できるものである。
[Other forms of use]
As described above, the embodiment of the present invention has been described with respect to the method and apparatus for recognizing the contour shape using the parked vehicle 20 as an object, and these additional features. The “object” is not limited to an obstacle such as a parked vehicle or a building, but includes various objects such as a road lane, a stop line, and a parking frame. That is, the recognition target is not limited to the contour shape of a three-dimensional object, and can be applied to shape recognition of a planar pattern.

本発明に係る物体認識装置を搭載した車両が他の車両を認識する場合の例を示す説明図Explanatory drawing which shows the example in case the vehicle carrying the object recognition apparatus which concerns on this invention recognizes another vehicle 本発明の実施形態に係る物体認識装置の概略ブロック図Schematic block diagram of an object recognition apparatus according to an embodiment of the present invention 図1の駐車車両の表面形状情報を測定した結果を示す図The figure which shows the result of having measured the surface shape information of the parked vehicle of FIG. 図3に示す測定結果を二次元直交座標上にマッピングした散布図Scatter chart in which the measurement results shown in FIG. 3 are mapped onto two-dimensional orthogonal coordinates 図4の散布図に示す標本群から任意に抽出した標本より定めた第一の形状モデルと標本群との一致度を演算する説明図FIG. 4 is an explanatory diagram for calculating the degree of coincidence between a first shape model determined from a sample arbitrarily extracted from the sample group shown in the scatter diagram of FIG. 4 and the sample group. 図4の散布図に示す標本群から任意に抽出した標本より定めた第二の形状モデルと標本群との一致度を演算する説明図Explanatory drawing which calculates the coincidence of the second shape model and the sample group determined from the sample arbitrarily extracted from the sample group shown in the scatter diagram of FIG. 図4の散布図に示す標本群から輪郭形状を認識する方法の一例を説明するフローチャートThe flowchart explaining an example of the method of recognizing a contour shape from the sample group shown in the scatter diagram of FIG. 図7の標本群よりランダムに標本を抽出する工程(標本抽出工程)の詳細を説明するフローチャートFIG. 7 is a flowchart for explaining details of a process of extracting a sample from the sample group in FIG. 7 (sample extraction process). 図4の散布図に示す標本群から輪郭形状を認識する方法の他の例を説明するフローチャートThe flowchart explaining the other example of the method of recognizing a contour shape from the sample group shown in the scatter diagram of FIG. 図8に示す標本抽出工程を改良した例を説明するフローチャートThe flowchart explaining the example which improved the sample extraction process shown in FIG. 表面形状情報を構成する標本群と、標本群の各標本の座標とを示す図The figure which shows the sample group which constitutes surface shape information, and the coordinates of each sample of the sample group 図10に示す標本抽出工程により、図11に示した標本群から標本を抽出する例を示す説明図Explanatory drawing which shows the example which extracts a sample from the sample group shown in FIG. 11 by the sample extraction process shown in FIG. 図12に示す抽出された標本の概略形状を判定する方法を説明する図The figure explaining the method to determine the approximate shape of the extracted sample shown in FIG. 図13に示す方法により概略形状を判定したサブセットを用いて形状モデルを生成した例を示す図The figure which shows the example which produced | generated the shape model using the subset which determined rough shape with the method shown in FIG. 本発明に係る物体認識装置の他の構成を示す概略ブロック図Schematic block diagram showing another configuration of the object recognition apparatus according to the present invention 図15の相対配置演算部により算出された物体認識装置を搭載した車両と他の車両の輪郭形状との相対配置関係の一例を示す図The figure which shows an example of relative arrangement | positioning relationship between the vehicle carrying the object recognition apparatus computed by the relative arrangement | positioning calculating part of FIG. 15, and the outline shape of another vehicle 図15の相対配置演算部により算出された物体認識装置を搭載した車両と他の車両の輪郭形状との相対配置関係の他の例を示す図The figure which shows the other example of relative arrangement | positioning relationship between the vehicle carrying the object recognition apparatus computed by the relative arrangement | positioning calculating part of FIG. 15, and the outline shape of another vehicle. 本発明に係る物体検出手段として一次元センサを用いる場合の例(その他の実施形態)を示す図The figure which shows the example (other embodiment) at the time of using a one-dimensional sensor as an object detection means based on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

#1 標本抽出工程
#14 概略形状判定工程
# 1 Sample extraction process # 14 Outline shape determination process

Claims (6)

移動体周辺に存在する物体の表面形状情報を検出し、この物体の輪郭形状を認識する物体認識方法であって、
前記表面形状情報を構成する標本群から任意の標本を抽出する標本抽出工程と、
抽出した前記標本に基づいて形状モデルを定める形状モデル設定工程と、
前記形状モデルに対する前記標本群の一致度を演算する一致度演算工程と、
前記一致度に基づいて前記輪郭形状を定める輪郭形状決定工程と、を実施するものであり、
前記標本抽出工程は、抽出した前記標本により前記形状モデルとして所定の形状が形成可能か否かを判定する概略形状判定工程を備え、所定の形状を形成不可と判定した場合には、改めて前記標本を抽出する物体認識方法。
An object recognition method for detecting surface shape information of an object existing around a moving body and recognizing the contour shape of the object,
A sample extraction step of extracting an arbitrary sample from a sample group constituting the surface shape information;
A shape model setting step for determining a shape model based on the extracted sample;
A degree of coincidence calculation step of calculating the degree of coincidence of the sample group with respect to the shape model;
And a contour shape determination step for determining the contour shape based on the degree of coincidence,
The sample extraction step includes a schematic shape determination step for determining whether or not a predetermined shape can be formed as the shape model from the extracted sample. If it is determined that a predetermined shape cannot be formed, the sample extraction step is performed again. Recognizing object.
前記所定の形状は、抽出された前記標本の全てにより形成される一つの連続した凸形状であり、前記概略形状判定工程は、この凸形状の成否により前記所定の形状が形成可能か否かを判定する請求項1に記載の物体認識方法。   The predetermined shape is one continuous convex shape formed by all of the extracted samples, and the approximate shape determination step determines whether the predetermined shape can be formed by the success or failure of the convex shape. The object recognition method according to claim 1 for determining. 前記概略形状判定工程は、抽出された前記標本のそれぞれの座標値を比較することにより、前記凸形状の成否を判定する請求項2に記載の物体認識方法。   The object recognition method according to claim 2, wherein the approximate shape determination step determines the success or failure of the convex shape by comparing the coordinate values of the extracted samples. 前記概略形状判定工程は、抽出された前記標本の隣合う2つを結んで得られる直線の傾きを比較することにより、前記凸形状の成否を判定する請求項2に記載の物体認識方法。   The object recognition method according to claim 2, wherein the approximate shape determination step determines the success or failure of the convex shape by comparing slopes of straight lines obtained by connecting two adjacent samples extracted. 前記標本抽出工程は、乱数生成工程を備え、生成した乱数に基づいて前記標本を抽出するものであり、
前記概略形状判定工程は、前記乱数を数値の順番に並べ替える並び替え工程を備え、抽出された前記標本の連続性を、並び替えられた前記順番に応じて確認することにより、前記凸形状の成否を判定する請求項2〜4の何れか一項に記載の物体認識方法。
The sample extraction step includes a random number generation step, and extracts the sample based on the generated random number,
The schematic shape determination step includes a rearrangement step of rearranging the random numbers in numerical order, and confirms the continuity of the extracted samples according to the order of rearrangement, thereby determining the convex shape. The object recognition method as described in any one of Claims 2-4 which determines success or failure.
物体の表面形状情報を検出する物体検出手段と、前記物体の輪郭形状を認識する形状認識手段とを備え、移動体周辺に存在する前記物体の輪郭形状を認識する物体認識装置であって、
前記形状認識手段は、
前記表面形状情報を構成する標本群から任意の標本を抽出する標本抽出手段と、
抽出した前記標本に基づいて形状モデルを定める形状モデル設定手段と、
前記形状モデルに対する前記標本群の一致度を演算する一致度演算手段と、
前記一致度に基づいて前記輪郭形状を定める輪郭形状決定手段と、を備え、
前記標本抽出手段は、抽出した前記標本により前記形状モデルとして所定の形状が形成可能か否かを判定する概略形状判定手段を有し、所定の形状を形成不可と判定した場合には、改めて前記標本を抽出する物体認識装置。
An object recognition device comprising: object detection means for detecting surface shape information of an object; and shape recognition means for recognizing the contour shape of the object, and recognizing the contour shape of the object existing around a moving body,
The shape recognition means includes
A sample extraction means for extracting an arbitrary sample from a sample group constituting the surface shape information;
Shape model setting means for determining a shape model based on the extracted sample;
A degree of coincidence calculating means for calculating the degree of coincidence of the sample group with respect to the shape model;
Contour shape determining means for determining the contour shape based on the degree of coincidence,
The sample extraction means has a schematic shape determination means for determining whether or not a predetermined shape can be formed as the shape model from the extracted sample, and when it is determined that a predetermined shape cannot be formed, the sample extraction means An object recognition device that extracts a sample.
JP2005091259A 2005-03-28 2005-03-28 Method and device for recognizing object Pending JP2006276985A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005091259A JP2006276985A (en) 2005-03-28 2005-03-28 Method and device for recognizing object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005091259A JP2006276985A (en) 2005-03-28 2005-03-28 Method and device for recognizing object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006276985A true JP2006276985A (en) 2006-10-12

Family

ID=37211726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005091259A Pending JP2006276985A (en) 2005-03-28 2005-03-28 Method and device for recognizing object

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006276985A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007046336A1 (en) * 2005-10-20 2007-04-26 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Object recognizing device
JP2007114057A (en) * 2005-10-20 2007-05-10 Aisin Seiki Co Ltd Object recognition device
JP2010185769A (en) * 2009-02-12 2010-08-26 Toyota Motor Corp Object detector

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003194938A (en) * 2001-12-25 2003-07-09 Denso Corp Obstacle detector
JP2003271975A (en) * 2002-03-15 2003-09-26 Sony Corp Method of extracting plane, extractor therefor, program therefor, recording medium therefor, and robot system mounted with plane extractor
JP2004118757A (en) * 2002-09-30 2004-04-15 Jun Sato Detector for traveling lane on road surface

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003194938A (en) * 2001-12-25 2003-07-09 Denso Corp Obstacle detector
JP2003271975A (en) * 2002-03-15 2003-09-26 Sony Corp Method of extracting plane, extractor therefor, program therefor, recording medium therefor, and robot system mounted with plane extractor
JP2004118757A (en) * 2002-09-30 2004-04-15 Jun Sato Detector for traveling lane on road surface

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
川上裕司 外2名: "特徴点の位置分布に基づくランダムサンプリングによる平面領域のロバストな検出法", 情報処理学会研究報告 2004−CVIM−142, vol. 第2004巻 第6号, JPN6010002750, 23 January 2004 (2004-01-23), pages 37 - 44, ISSN: 0001519060 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007046336A1 (en) * 2005-10-20 2007-04-26 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Object recognizing device
JP2007114056A (en) * 2005-10-20 2007-05-10 Aisin Seiki Co Ltd Object recognition device
JP2007114057A (en) * 2005-10-20 2007-05-10 Aisin Seiki Co Ltd Object recognition device
JP4618506B2 (en) * 2005-10-20 2011-01-26 アイシン精機株式会社 Object recognition device
JP4662147B2 (en) * 2005-10-20 2011-03-30 アイシン精機株式会社 Object recognition device
US8031908B2 (en) 2005-10-20 2011-10-04 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Object recognizing apparatus including profile shape determining section
JP2010185769A (en) * 2009-02-12 2010-08-26 Toyota Motor Corp Object detector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006234494A (en) Object recognizing
US6631324B2 (en) Vehicle surroundings monitoring apparatus
EP1908641A1 (en) Parking assistance device
JP3846494B2 (en) Moving obstacle detection device
CN110632617B (en) Laser radar point cloud data processing method and device
EP1983484A1 (en) Three-dimensional-object detecting device
CN109635816B (en) Lane line generation method, apparatus, device, and storage medium
JP2001256600A (en) Method and device for recognizing road condition for vehicle and recording medium
EP3631755B1 (en) Method and apparatus for representing environmental elements, system, and vehicle/robot
JP2011150633A (en) Object detection device and program
JP4662147B2 (en) Object recognition device
JP2006234493A (en) Object recognizing device, and object recognition method
CN112313539B (en) Guardrail detection method and equipment, storage medium and movable platform
CN112744217B (en) Collision detection method, travel path recommendation device, and storage medium
US20220063629A1 (en) Apparatus and method of controlling driving of vehicle
WO2020095819A1 (en) Object detecting device
JP4618506B2 (en) Object recognition device
JP2006276985A (en) Method and device for recognizing object
EP4024330B1 (en) Object recognition method and object recognition device
JP7165630B2 (en) Recognition system, vehicle control system, recognition method, and program
JP2006276984A (en) Method and device for recognizing object
JP3954053B2 (en) Vehicle periphery monitoring device
JP3726309B2 (en) Vehicle recognition device and vehicle approach notification device using the same
JP3499654B2 (en) Radar image signal processing device
JP2002183719A (en) Device for detecting vehicular surroundings

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080116

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100121

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100826