JP2016111585A - 画像処理装置、システム、画像処理方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、図2を参照して、本実施の形態に係る道路環境認識システム(単にシステムとも呼ぶ)の構成の概略について説明する。図2は、本実施の形態に係る道路環境認識システム1の構成の一例を示す図である。図2に示す通り、本実施の形態に係る道路環境認識システム1は、撮像装置(撮像手段)2と、道路環境認識装置(認識手段)3と、画像処理装置100とを備えている。
次に、図1を参照して、本実施の形態に係る画像処理装置100の機能構成について説明する。図1は、本実施の形態に係る画像処理装置100の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図1に示す通り、本実施の形態に係る画像処理装置100は、計算部110と、推定部120と、補正部130とを備えている。
計算部110は、撮像装置2から、映像データを受信する。なお、計算部110が受信した映像データは、補正部130にも入力される。なお、計算部110が受信する映像データは、画像処理装置100内の図示しない記憶部等に格納されるものであってもよい。
推定部120は、計算部110から局所勾配方向ヒストグラムhL(i)およびhR(i)を受信する。推定部120は、受信した局所勾配方向ヒストグラムhL(i)およびhR(i)に基づき、撮像装置2の回転量を表すパラメータ(以降、カメラパラメータと呼ぶ)を推定する。
補正部130は、推定部120が推定したカメラパラメータを、推定部120から受信する。また、補正部130は、撮像装置2から、撮像装置2が撮影した映像を示す映像データを受信する。そして、補正部130は、受信したカメラパラメータに基づいて、撮像装置2が撮影した映像を補正する。
次に、図10を参照して、本実施の形態に係る画像処理装置100の処理の流れについて説明する。図10は、本実施の形態に係る画像処理装置100の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
なお、図1に示した画像処理装置100の各部は、図11に例示するハードウェア資源で実現してもよい。図11は、本実施の形態に係る画像処理装置100を実現可能なコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。図11に示す通り、本実施の形態に係る画像処理装置100は、例えば、ECU(Electronic Control Unit)801によって実現される。図11に示すECU801は、画像処理装置100全体の制御を行うものである。ECU801は、例えば、CPU(Central Processing Unit)803、RAM(Random Access Memory)804、ROM(Read Only Memory)805、信号処理回路806、および、電源回路807を備える。なお、図11に示す各部材は、一例であり、ECU801が図11に示す部材以外の部材を有していてもよいことは言うまでもない。
以上のように、本実施の形態に係る画像処理装置100によれば、特殊な校正パターンなどを用いずに、自動的に、映像の傾きを補正することができる。
次に、本発明の第2の実施の形態について、図面を参照して説明を行う。本実施の形態では、推定部が、局所勾配方向ヒストグラムを用いて、カメラパラメータを推定し、更に、時系列的なカメラパラメータを用いて、カメラパラメータを推定する構成について説明する。
図12は、本実施の形態に係る画像処理装置200の機能構成の一例を示す図である。なお、説明の便宜上、前述した第1の実施の形態で説明した図面に含まれる部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。また、本実施の形態に係る画像処理装置200を含む道路環境認識システムの構成は、図2に示す構成と同様であるため、説明を省略する。また、本実施の形態に係る画像処理装置200のハードウェア構成は、第1の実施の形態に係る画像処理装置100と同様に、例えば、図11に示すハードウェア構成であるため、その説明を省略する。
次に、図13を参照して、本実施の形態に係る画像処理装置200の処理の流れについて説明する。図13は、本実施の形態に係る画像処理装置200の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
本実施の形態に係る画像処理装置200は、上述した第1の実施の形態に係る画像処理装置100と同様の効果を得ることができる。
次に、本実施の形態に係る第3の実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施の形態では、図1に示した画像処理装置100に、映像データが表す画像から消失点を抽出する抽出部360を更に備える構成である。
図14は、本実施の形態に係る画像処理装置300の機能構成の一例を示す図である。なお、説明の便宜上、前述した第1の実施の形態で説明した図面に含まれる部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。また、本実施の形態に係る画像処理装置300を含む道路環境認識システムの構成は、図2に示す構成と同様であるため、説明を省略する。また、本実施の形態に係る画像処理装置300のハードウェア構成は、第1の実施の形態に係る画像処理装置100と同様に、例えば、図11に示すハードウェア構成であるため、その説明を省略する。
(1)局所勾配方向ヒストグラムhL(i)およびhR(i)において、勾配方向ヒストグラム値のピークが共に、勾配方向が水平方向のときになること、
(2)消失点が高さ方向に関して画像中心にくること。
次に、図15を参照して、本実施の形態に係る画像処理装置300の処理の流れについて説明する。図15は、本実施の形態に係る画像処理装置300の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
本実施の形態に係る画像処理装置300は、上述した第1の実施の形態に係る画像処理装置100と同様の効果を得ることができる。
2 撮像装置
3 道路環境認識装置
100 画像処理装置
110 計算部
120 推定部
130 補正部
200 画像処理装置
220 推定部
221 第1の推定部
222 第2の推定部
250 記憶部
300 画像処理装置
320 推定部
360 抽出部
801 ECU
803 CPU
804 RAM
805 ROM
806 信号処理回路
807 電源回路
Claims (10)
- 撮像装置によって撮影された映像を、左右の領域に分割し、分割した領域の夫々に対して局所勾配方向ヒストグラムを計算する計算手段と、
前記局所勾配方向ヒストグラムに基づき、前記撮像装置の回転量を表すカメラパラメータを推定する推定手段と、
前記推定したカメラパラメータに基づき、前記映像を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記推定手段は、前記局所勾配方向ヒストグラムの夫々におけるヒストグラム値がピークとなる勾配方向が同じ方向であるとき、該勾配方向と、水平方向とがなす角を前記撮像装置のロール量として推定する、ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記推定手段は、前記局所勾配方向ヒストグラムの夫々におけるヒストグラム値がピークとなる勾配方向が、所定の方向を中心として、相対する方向であるとき、前記所定の方向と、前記勾配方向とがなす角に基づいて、前記撮像装置のチルト量を推定する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 前記推定手段は、勾配方向が所定の範囲内である前記局所勾配方向ヒストグラムに基づいて、前記カメラパラメータを推定する、ことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 前記推定手段は、
前記局所勾配方向ヒストグラムに基づき第1のカメラパラメータを推定し、更に、推定した該第1のカメラパラメータの確からしさを示す推定確度を算出する第1の推定手段と、
前記第1のカメラパラメータおよび該第1のパラメータの前記推定確度と、前記第1の推定手段が該第1のカメラパラメータを推定するより前に推定した、所定数の過去の第1のカメラパラメータおよび該過去の第1のカメラパラメータの推定確度と、に基づいて、第2のカメラパラメータを推定する第2の推定手段と、を備え、
前記第2の推定手段が推定した前記第2のカメラパラメータを、前記撮像装置のカメラパラメータとして、前記補正手段に出力する、ことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の画像処理装置。 - 前記第1の推定手段は、前記推定確度を、前記局所勾配方向ヒストグラムに基づいて算出された、ヒストグラムのエントロピーを用いて算出する、ことを特徴とする、請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記映像から消失点を抽出する抽出手段を更に備え、
前記推定手段は、前記局所勾配方向ヒストグラムと、前記消失点とに基づいて、前記カメラパラメータを推定する、ことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の画像処理装置。 - 撮像装置と、
前記撮像装置によって撮影された映像に対し、画像処理を行う画像処理装置と、
前記画像処理装置が画像処理を行った前記映像を用いて、前記撮像装置が撮影した環境を認識する認識装置を備え、
前記画像処理装置は、
前記撮像装置によって撮影された映像を、左右の領域に分割し、分割した領域の夫々に対して局所勾配方向ヒストグラムを計算する計算手段と、
前記局所勾配方向ヒストグラムに基づき、前記撮像装置の回転量を表すカメラパラメータを推定する推定手段と、
前記推定したカメラパラメータに基づき、前記映像を補正する補正手段と、を備える、ことを特徴とするシステム。 - 撮像装置によって撮影された映像を、左右の領域に分割し、分割した領域の夫々に対して局所勾配方向ヒストグラムを計算し、
前記局所勾配方向ヒストグラムに基づき、前記撮像装置の回転量を表すカメラパラメータを推定し、
前記推定したカメラパラメータに基づき、前記映像を補正する、ことを特徴とする画像処理方法。 - 撮像装置によって撮影された映像を、左右の領域に分割し、分割した領域の夫々に対して局所勾配方向ヒストグラムを計算する処理と、
前記局所勾配方向ヒストグラムに基づき、前記撮像装置の回転量を表すカメラパラメータを推定する処理と、
前記推定したカメラパラメータに基づき、前記映像を補正する処理と、をコンピュータに実行させる、ことを特徴とするプログラム。
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