JP2007218738A - 校正装置、物標検知装置および校正方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御部は、レーダ情報から各物標のレーダ座標系の3次元座標を取得する。制御部は、右カメラの2次元画像から各物標の2次元座標を、左カメラの2次元画像から各物標の2次元座標を抽出し、各物標の右カメラ座標系および左カメラ座標系の2次元座標から視差情報を取得し、視差情報を用いて各物標の右カメラ座標系および左カメラ座標系の2次元座標を、右カメラ座標系および左カメラ座標系の3次元座標に変換する。制御部は、レーダ情報から得られた各物標のレーダ座標系の3次元座標と、ステレオ画像から得られた各物標の右カメラ座標系および左カメラ座標系の3次元座標とを用いて、レーダ座標系の3次元座標を右カメラ座標系および左カメラ座標系の3次元座標に変換する。
【選択図】図1
Description
(A)レーダによって得られたレーダ情報から各物標のレーダ座標系の3次元座標を取得するレーダ側3次元座標取得手段
(B)右カメラによって得られた2次元画像の中から各物標の右カメラ座標系の2次元座標を、左カメラによって得られた2次元画像の中から各物標の左カメラ座標系の2次元座標をそれぞれ抽出するカメラ側2次元座標取得手段
(C)各物標の右カメラ座標系の2次元座標および各物標の左カメラ座標系の2次元座標から視差情報を取得する視差情報取得手段
(D)視差情報を用いて、各物標の右カメラ座標系の2次元座標および左カメラ座標系の2次元座標を、右カメラ座標系の3次元座標および左カメラ座標系の3次元座標に変換するカメラ側3次元座標取得手段
(E)レーダ情報に基づいて得られた各物標のレーダ座標系の3次元座標と、ステレオ画像に基づいて得られた各物標の右カメラ座標系の3次元座標および左カメラ座標系の3次元座標とを用いて、レーダ座標系の3次元座標を右カメラ座標系の3次元座標および左カメラ座標系の3次元座標に変換するための変換係数を求める変換係数取得手段
(A)車両前方のレーダ情報を取得するためのレーダと、車両前方のステレオ画像を取得するための右カメラおよび左カメラを有するステレオカメラと、レーダで取得したレーダ情報、ならびに右カメラで取得した2次元画像および左カメラで取得した2次元画像からなるステレオ画像を処理するための制御部とを用意する工程
(B)レーダによって得られたレーダ情報から各物標のレーダ座標系の3次元座標を取得する工程
(C)右カメラによって得られた2次元画像の中から各物標の右カメラ座標系の2次元座標を、左カメラによって得られた2次元画像の中から各物標の左カメラ座標系の2次元座標をそれぞれ抽出する工程
(D)各物標の右カメラ座標系の2次元座標および各物標の左カメラ座標系の2次元座標から視差情報を取得する工程
(E)視差情報を用いて、各物標の右カメラ座標系の2次元座標および左カメラ座標系の2次元座標を、右カメラ座標系の3次元座標および左カメラ座標系の3次元座標に変換する工程
(F)レーダ情報に基づいて得られた各物標のレーダ座標系の3次元座標と、ステレオ画像に基づいて得られた各物標の右カメラ座標系の3次元座標および左カメラ座標系の3次元座標とを用いて、レーダ座標系の3次元座標を右カメラ座標系の3次元座標および左カメラ座標系の3次元座標に変換するための変換係数を求める工程
(A)レーダによって得られたレーダ情報から各物標のレーダ座標系の3次元座標を取得するレーダ側3次元座標取得手段
(B)変換係数を用いて、各物標のレーダ座標系の3次元座標を、右カメラ座標系の3次元座標および左カメラ座標系の3次元座標に変換すると共に、その変換された各物標の右カメラ座標系の3次元座標および左カメラ座標系の3次元座標を、右カメラ座標系の2次元座標および左カメラ座標系の2次元座標に変換するレーダ側2次元座標取得手段
(C)右カメラによって得られた2次元画像の中から各物標の右カメラ座標系の2次元座標を、左カメラによって得られた2次元画像の中から各物標の左カメラ座標系の2次元座標をそれぞれ抽出するカメラ側2次元座標取得手段
(D)レーダ情報に基づいて得られた各物標の右カメラ座標系の2次元座標および左カメラ座標系の2次元座標と、ステレオ画像に基づいて得られた各物標の右カメラ座標系の2次元座標および左カメラ座標系の2次元座標とを対比して、車両前方の物標を特定する物標特定手段
図2および図3は反射板6の一例を示したものであり、図2はレーダ1がレーザレーダのときの反射板を、図3はレーダ1がミリ波レーダのときの反射板をそれぞれ例示したものである。図4は、センサフュージョンをキャリブレーションする際の、反射板6の配置例を表すものである。
まず、作業者Pは反射板6を設置する(ステップS1)。具体的には、図4に示したように、反射板6を自動車Cの車軸X1と垂直に交わるようにして、自動車Cの前方(自動車Cに設置されたレーダ1およびステレオカメラ2の前方)の所定の距離に配置する。続いて、レーダ1がレーザレーダの場合には、反射板6の格子状のパターンのうち地面に最も近い最下行のパターンだけを残して、その他の部分を、レーザ光を強く吸収するカバー(図示せず)で覆い、レーダ1がミリ波レーダの場合には、平板6Cに取り付けられたリフレクタ6Dのうち地面に最も近い最下行のリフレクタ6Dだけを残して、その他のリフレクタ6Dを平板6Cから取り外す。
次に、作業者Pは、反射板6を調整する(ステップS22)。具体的には、レーダ1がレーザレーダの場合には反射板6を覆っているカバーを外して反射板6の格子状パターンを全て露出させ、他方、レーダ1がミリ波レーダの場合には先に取り外したリフレクタ6Dを元の位置に取り付ける。続いて、作業者Pはステレオカメラ2自身のキャリブレーションを制御部3に要求する(ステップS23)。すると、制御部3はステレオカメラ2に第1回目の撮影を要求する(ステップS24)。ステレオカメラ2は、第1回目の撮影の要求を受信する(ステップS25)と、反射板6のステレオ画像を撮影する(ステップS26)。
制御部3は、記憶部4に格納された第1回目のステレオ画像を読み出し、そのステレオ画像の中から、各物標の右カメラ画像座系の2次元座標(Xrj,Yrj)および左カメラ画像座系の2次元座標(Xlj,Ylj)を抽出する(ステップS42)。具体的には、反射ブロック6Aの4つの角を抽出し、その4つの角の中央の座標を物標の座標として抽出する。なお、Xr、Yr、Xl、Ylのサフィックスjは1以上、ステレオカメラ2によって検知された物標の数以下の整数である。
まず、制御部3は、レーダ1に対してスキャンの要求を、ステレオカメラ2に対して撮影の要求を、互いに同期して行う(ステップS49)。レーダ1はスキャンの要求を受信する(ステップS50)と、スキャン平面内をスキャンして、そのスキャン平面内に存在する物標の方位θjを検知すると共に、検知した物標ごとに、距離djおよび相対速度vjを計算したのち(ステップS51)、計測されたレーダ情報(θi,di,vi)を制御部3に送信する(ステップS52)。なお、ここでのθや、d、vのサフィックスiは1以上、レーダ1によって検知された物標の数以下の整数である。他方、ステレオカメラ2は、撮影の要求を受信する(ステップS53)と、自動車Cの前方のステレオ画像を撮影する(ステップS54)と共に、そのステレオ画像を制御部3に送信する(ステップS55)。
次に、制御部3は、例えば、ステレオカメラ2から得られた2次元座標(Xrj,Yrj),(Xlj,Ylj)と、レーダ1から得られた2次元座標(Xmri,Ymri),(Xmli,Ymli)に対応する距離diとから、障害物害物候補の物標の形状および大きさを推定する(ステップS64)。続いて、推定した形状および大きさならびに相対速度viと対応する障害物をリストの中から特定する(ステップS65)。例えば、障害物害物候補の物標が図14の障害物7であり、障害物7が相対速度viで走行している場合には、走行路面S1上に存在しうる障害物のリスト(例えば、自動車、バイク、自転車、落下物)の中からバイクが特定される。このようにして、障害物の種類が特定される。
Claims (9)
- 車両前方のレーダ情報を取得するためのレーダと、
車両前方のステレオ画像を取得するための右カメラおよび左カメラを有するステレオカメラと、
前記レーダで取得したレーダ情報、ならびに前記右カメラで取得した2次元画像および前記左カメラで取得した2次元画像からなるステレオ画像を処理するための制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記レーダによって得られたレーダ情報から各物標のレーダ座標系の3次元座標を取得するレーダ側3次元座標取得手段と、
前記右カメラによって得られた2次元画像の中から前記各物標の右カメラ座標系の2次元座標を、前記左カメラによって得られた2次元画像の中から前記各物標の左カメラ座標系の2次元座標をそれぞれ抽出するカメラ側2次元座標取得手段と、
前記各物標の右カメラ座標系の2次元座標および前記各物標の左カメラ座標系の2次元座標から視差情報を取得する視差情報取得手段と、
前記視差情報を用いて、前記各物標の右カメラ座標系の2次元座標および左カメラ座標系の2次元座標を、右カメラ座標系の3次元座標および左カメラ座標系の3次元座標に変換するカメラ側3次元座標取得手段と、
前記レーダ情報に基づいて得られた各物標のレーダ座標系の3次元座標と、前記ステレオ画像に基づいて得られた各物標の右カメラ座標系の3次元座標および左カメラ座標系の3次元座標とを用いて、レーダ座標系の3次元座標を右カメラ座標系の3次元座標および左カメラ座標系の3次元座標に変換するための変換係数を求める変換係数取得手段と
を有する
ことを特徴とする校正装置。 - 前記右カメラおよび左カメラは、互いに等しい高さに配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の校正装置。 - 前記レーダ側3次元座標取得手段は、前記レーダ情報から取得した各物標のレーダ座標系の3次元座標が一の平面上に分布していない場合には、前記レーダの俯角およびずれ角を用いて、その3次元座標を補正する
ことを特徴とする請求項1に記載の校正装置。 - 前記レーダ側3次元座標取得手段は、前記レーダ情報から取得した各物標のレーダ座標系の3次元座標を最小二乗法を用いて直線近似を行い、それにより得られた各物標の3次元座標を含む第1直線と前記一の平面に垂直に交わる平面において垂直に交わる第2直線を求め、前記第2直線と自動車の車軸とが交わる角度を前記レーダのずれ角として求める
ことを特徴とする請求項3に記載の校正装置。 - 車両前方のレーダ情報を取得するためのレーダと、
車両前方のステレオ画像を取得するための右カメラおよび左カメラを有するステレオカメラと、
前記レーダで取得したレーダ情報、ならびに前記右カメラで取得した2次元画像および前記左カメラで取得した2次元画像からなるステレオ画像を処理するための制御部と、
レーダ座標系の3次元座標を右カメラ座標系の3次元座標および左カメラ座標系の3次元座標に変換するための変換係数が格納されている記憶部と
を備え、
前記制御部は、
前記レーダによって得られたレーダ情報から各物標のレーダ座標系の3次元座標を取得するレーダ側3次元座標取得手段と、
前記変換係数を用いて、前記各物標のレーダ座標系の3次元座標を、右カメラ座標系の3次元座標および前記左カメラ座標系の3次元座標に変換すると共に、その変換された各物標の右カメラ座標系の3次元座標および前記左カメラ座標系の3次元座標を、右カメラ座標系の2次元座標および左カメラ座標系の2次元座標に変換するレーダ側2次元座標取得手段と、
前記右カメラによって得られた2次元画像の中から前記各物標の右カメラ座標系の2次元座標を、前記左カメラによって得られた2次元画像の中から前記各物標の左カメラ座標系の2次元座標をそれぞれ抽出するカメラ側2次元座標取得手段と、
前記レーダ情報に基づいて得られた各物標の右カメラ座標系の2次元座標および左カメラ座標系の2次元座標と、前記ステレオ画像に基づいて得られた各物標の右カメラ座標系の2次元座標および左カメラ座標系の2次元座標とを対比して、車両前方の物標を特定する物標特定手段と
を有する
ことを特徴とする物標検知装置。 - 前記右カメラおよび左カメラは、互いに等しい高さに配置されている
ことを特徴とする請求項5に記載の物標検知装置。 - 前記記憶部には、前記ステレオカメラの視差情報がさらに格納されており、
前記物標位置特定手段は、前記レーダ情報から得られた各物標との距離と、前記視差情報から得られた各物標の奥行きとを対比して、車両前方の物標を特定する
ことを特徴とする請求項5に記載の物標検知装置。 - 前記記憶部には、前記ステレオカメラの視差情報がさらに格納されており、
前記物標位置特定手段は、前記レーダ情報から得られた各物標との距離の変化の割合と、前記視差情報から得られた各物標の奥行きの変化の割合とを対比して、車両前方の物標を特定する
ことを特徴とする請求項5に記載の物標検知装置。 - 車両前方のレーダ情報を取得するためのレーダと、車両前方のステレオ画像を取得するための右カメラおよび左カメラを有するステレオカメラと、前記レーダで取得したレーダ情報、ならびに前記右カメラで取得した2次元画像および前記左カメラで取得した2次元画像からなるステレオ画像を処理するための制御部とを用意し、
前記レーダによって得られたレーダ情報から各物標のレーダ座標系の3次元座標を取得し、
前記右カメラによって得られた2次元画像の中から前記各物標の右カメラ座標系の2次元座標を、前記左カメラによって得られた2次元画像の中から前記各物標の左カメラ座標系の2次元座標をそれぞれ抽出し、
前記各物標の右カメラ座標系の2次元座標および前記各物標の左カメラ座標系の2次元座標から視差情報を取得し、
前記視差情報を用いて、前記各物標の右カメラ座標系の2次元座標および左カメラ座標系の2次元座標を、右カメラ座標系の3次元座標および左カメラ座標系の3次元座標に変換し、
前記レーダ情報に基づいて得られた各物標のレーダ座標系の3次元座標と、前記ステレオ画像に基づいて得られた各物標の右カメラ座標系の3次元座標および左カメラ座標系の3次元座標とを用いて、レーダ座標系の3次元座標を右カメラ座標系の3次元座標および左カメラ座標系の3次元座標に変換するための変換係数を求める
ことを特徴とする校正方法。
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