JP2017162125A - 画像解析プログラム、画像解析装置、及び画像解析方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)コンピュータは、面上を移動する移動体に設置された撮像装置によって第1時刻に撮影された第1画像から、第1領域の画像特徴を抽出し、撮像装置によって第1時刻とは異なる第2時刻に撮影された第2画像から、第2領域の画像特徴を抽出する。
(2)コンピュータは、第1領域の画像特徴に基づいて、第1領域に含まれる面上の特定領域と面上に存在する立体物との境界の候補となる第1位置を求める。
(3)コンピュータは、第1時刻と第2時刻との間における移動体の移動量に基づいて、第1位置に対応する第2領域内の境界の候補となる第2位置を求める。
(4)コンピュータは、第1位置を第1領域内の境界として用いた場合の第1領域の画像特徴と、第2位置を第2領域内の境界として用いた場合の第2領域の画像特徴との特徴類似度に基づいて、第1位置を第1領域内の境界に決定する。
(5)コンピュータは、決定した境界に基づいて、第1領域内の立体物の領域を特定する。
図3は、2つの物体の輪郭線が繋がった画像の例を示している。画像301に路面上の模様311と立体物312とが写っており、模様311の輪郭線と立体物312の輪郭線とが繋がって1本の輪郭線321が抽出された場合、輪郭線321の上側の端点322は、模様311の一部であるため、路面上に位置する。また、輪郭線321の下側の端点323も、立体物312の下端に対応するため、路面上に位置する。したがって、輪郭線321は、路面上の模様の輪郭線であると判定され、立体物312の検出に失敗する。
S1=|I(A1)−I(A2)| (2)
S2=|θ| (3)
D1=|V1−V2| (12)
D2=|θ1| (13)
D3=|V3−V4| (15)
D4=|θ2| (16)
R1=255−VD1/M1 (22)
R2=w5−w6×(XD1/M1) (23)
R3=255−VD2/M2 (25)
R4=w5−w6×(XD2/M2) (26)
(付記1)
面上を移動する移動体に設置された撮像装置によって第1時刻に撮影された第1画像から、第1領域の画像特徴を抽出し、前記撮像装置によって前記第1時刻とは異なる第2時刻に撮影された第2画像から、第2領域の画像特徴を抽出し、
前記第1領域の画像特徴に基づいて、前記第1領域に含まれる前記面上の特定領域と前記面上に存在する立体物との境界の候補となる第1位置を求め、
前記第1時刻と前記第2時刻との間における前記移動体の移動量に基づいて、前記第1位置に対応する前記第2領域内の境界の候補となる第2位置を求め、
前記第1位置を前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記第1領域の画像特徴と、前記第2位置を前記第2領域内の前記境界として用いた場合の前記第2領域の画像特徴との特徴類似度に基づいて、前記第1位置を前記第1領域内の前記境界に決定し、
決定した前記境界に基づいて前記第1領域内の前記立体物の領域を特定する、
処理をコンピュータに実行させる画像解析プログラム。
(付記2)
前記コンピュータは、前記第1領域内の前記境界の候補として、前記第1位置を含む複数の位置を求め、前記第2領域内の前記境界の候補として、前記第2位置を含む複数の位置を求め、前記第1領域内の前記複数の位置それぞれを前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記第1領域の画像特徴と、前記第2領域内の前記複数の位置それぞれを前記第2領域内の前記境界として用いた場合の前記第2領域の画像特徴との特徴類似度を含む特徴評価値を求め、前記第1位置を前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記特徴評価値と、前記第1位置以外の位置を前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記特徴評価値とを比較した結果に基づいて、前記第1位置を前記第1領域内の前記境界に決定することを特徴とする付記1記載の画像解析プログラム。
(付記3)
前記第1領域の画像特徴は、前記面上の前記特定領域の第1エッジ線分と前記立体物の高さ方向の第2エッジ線分とを含む第3エッジ線分であり、前記第2領域の画像特徴は、前記第2領域に含まれる第4エッジ線分であり、前記第1領域内の前記複数の位置は、前記第3エッジ線分上における前記第1エッジ線分と前記第2エッジ線分との境界の候補であり、前記第2領域内の前記複数の位置は、前記第4エッジ線分上の境界の候補であり、前記コンピュータは、前記第1領域内の前記複数の位置それぞれを前記第3エッジ線分上の前記境界として用い、前記第2領域内の前記複数の位置それぞれを前記第4エッジ線分上の前記境界として用いて、前記第3エッジ線分と前記第4エッジ線分との前記特徴類似度を求めることを特徴とする付記2記載の画像解析プログラム。
(付記4)
前記コンピュータは、前記第2画像から抽出された複数のエッジ線分の中から、前記移動体の前記移動量と前記撮像装置の設置情報とに基づいて、前記第3エッジ線分に対応する前記第4エッジ線分を特定し、前記第1領域内の前記複数の位置が前記第2エッジ線分上に存在するという条件を用いて、前記第1領域内の前記複数の位置それぞれから前記第2領域内の前記複数の位置それぞれを求めることを特徴とする付記3記載の画像解析プログラム。
(付記5)
前記コンピュータは、前記第3エッジ線分の一方の端点と前記境界との間の第1部分エッジ線分の画素値と、前記第4エッジ線分の一方の端点と前記境界との間の第2部分エッジ線分の画素値との類似度を示す第1画素値類似度と、前記第3エッジ線分の他方の端点と前記境界との間の第3部分エッジ線分の画素値と、前記第4エッジ線分の他方の端点と前記境界との間の第4部分エッジ線分の画素値との類似度を示す第2画素値類似度とに基づいて、前記第3エッジ線分と前記第4エッジ線分との前記特徴類似度を求めることを特徴とする付記3又は4記載の画像解析プログラム。
(付記6)
前記コンピュータは、前記第1部分エッジ線分の傾きと前記第2部分エッジ線分の傾きとの類似度を示す第1傾き類似度と、前記第3部分エッジ線分の傾きと前記第4部分エッジ線分の傾きとの類似度を示す第2傾き類似度とに基づいて、前記第3エッジ線分と前記第4エッジ線分との前記特徴類似度を求めることを特徴とする付記5記載の画像解析プログラム。
(付記7)
前記コンピュータは、前記第1部分エッジ線分の前記画素値と前記第3部分エッジ線分の前記画素値との相違度を示す第1画素値相違度に基づいて、前記第3エッジ線分上の前記境界に対する第1評価値を求め、前記第2部分エッジ線分の画素値と前記第4部分エッジ線分の画素値との相違度を示す第2画素値相違度に基づいて、前記第4エッジ線分上の前記境界に対する第2評価値を求め、前記第3エッジ線分と前記第4エッジ線分との前記特徴類似度と、前記第1評価値と、前記第2評価値とを用いて、前記特徴評価値を求めることを特徴とする付記5又は6記載の画像解析プログラム。
(付記8)
前記コンピュータは、前記第1部分エッジ線分の傾きと前記第3部分エッジ線分の傾きとの相違度を示す第1傾き相違度に基づいて、前記第1評価値を求め、前記第2部分エッジ線分の傾きと前記第4部分エッジ線分の傾きとの相違度を示す第2傾き相違度に基づいて、前記第2評価値を求めることを特徴とする付記7記載の画像解析プログラム。
(付記9)
前記移動体は車両であり、前記撮像装置は前記車両の前方又は後方に設置され、前記特定領域は前記面上の模様であることを特徴とする付記1乃至8のいずれか1項に記載の画像解析プログラム。
(付記10)
面上を移動する移動体に設置された撮像装置によって第1時刻に撮影された第1画像から、第1領域の画像特徴を抽出し、前記撮像装置によって前記第1時刻とは異なる第2時刻に撮影された第2画像から、第2領域の画像特徴を抽出する抽出部と、
前記第1領域の画像特徴に基づいて、前記第1領域に含まれる前記面上の特定領域と前記面上に存在する立体物との境界の候補となる第1位置を求め、前記第1時刻と前記第2時刻との間における前記移動体の移動量に基づいて、前記第1位置に対応する前記第2領域内の境界の候補となる第2位置を求め、前記第1位置を前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記第1領域の画像特徴と、前記第2位置を前記第2領域内の前記境界として用いた場合の前記第2領域の画像特徴との特徴類似度に基づいて、前記第1位置を前記第1領域内の前記境界に決定する決定部と、
前記決定部が決定した前記境界に基づいて、前記第1領域内の前記立体物の領域を特定する特定部と、
を備えることを特徴とする画像解析装置。
(付記11)
前記決定部は、前記第1領域内の前記境界の候補として、前記第1位置を含む複数の位置を求め、前記第2領域内の前記境界の候補として、前記第2位置を含む複数の位置を求め、前記第1領域内の前記複数の位置それぞれを前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記第1領域の画像特徴と、前記第2領域内の前記複数の位置それぞれを前記第2領域内の前記境界として用いた場合の前記第2領域の画像特徴との特徴類似度を含む特徴評価値を求め、前記第1位置を前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記特徴評価値と、前記第1位置以外の位置を前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記特徴評価値とを比較した結果に基づいて、前記第1位置を前記第1領域内の前記境界に決定することを特徴とする付記10記載の画像解析装置。
(付記12)
前記第1領域の画像特徴は、前記面上の前記特定領域の第1エッジ線分と前記立体物の高さ方向の第2エッジ線分とを含む第3エッジ線分であり、前記第2領域の画像特徴は、前記第2領域に含まれる第4エッジ線分であり、前記第1領域内の前記複数の位置は、前記第3エッジ線分上における前記第1エッジ線分と前記第2エッジ線分との境界の候補であり、前記第2領域内の前記複数の位置は、前記第4エッジ線分上の境界の候補であり、前記決定部は、前記第1領域内の前記複数の位置それぞれを前記第3エッジ線分上の前記境界として用い、前記第2領域内の前記複数の位置それぞれを前記第4エッジ線分上の前記境界として用いて、前記第3エッジ線分と前記第4エッジ線分との前記特徴類似度を求めることを特徴とする付記11記載の画像解析装置。
(付記13)
コンピュータが、
面上を移動する移動体に設置された撮像装置によって第1時刻に撮影された第1画像から、第1領域の画像特徴を抽出し、前記撮像装置によって前記第1時刻とは異なる第2時刻に撮影された第2画像から、第2領域の画像特徴を抽出し、
前記第1領域の画像特徴に基づいて、前記第1領域に含まれる前記面上の特定領域と前記面上に存在する立体物との境界の候補となる第1位置を求め、
前記第1時刻と前記第2時刻との間における前記移動体の移動量に基づいて、前記第1位置に対応する前記第2領域内の境界の候補となる第2位置を求め、
前記第1位置を前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記第1領域の画像特徴と、前記第2位置を前記第2領域内の前記境界として用いた場合の前記第2領域の画像特徴との特徴類似度に基づいて、前記第1位置を前記第1領域内の前記境界に決定し、
決定した前記境界に基づいて前記第1領域内の前記立体物の領域を特定する、
ことを特徴とする画像解析方法。
(付記14)
前記コンピュータは、前記第1領域内の前記境界の候補として、前記第1位置を含む複数の位置を求め、前記第2領域内の前記境界の候補として、前記第2位置を含む複数の位置を求め、前記第1領域内の前記複数の位置それぞれを前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記第1領域の画像特徴と、前記第2領域内の前記複数の位置それぞれを前記第2領域内の前記境界として用いた場合の前記第2領域の画像特徴との特徴類似度を含む特徴評価値を求め、前記第1位置を前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記特徴評価値と、前記第1位置以外の位置を前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記特徴評価値とを比較した結果に基づいて、前記第1位置を前記第1領域内の前記境界に決定することを特徴とする付記13記載の画像解析方法。
(付記15)
前記第1領域の画像特徴は、前記面上の前記特定領域の第1エッジ線分と前記立体物の高さ方向の第2エッジ線分とを含む第3エッジ線分であり、前記第2領域の画像特徴は、前記第2領域に含まれる第4エッジ線分であり、前記第1領域内の前記複数の位置は、前記第3エッジ線分上における前記第1エッジ線分と前記第2エッジ線分との境界の候補であり、前記第2領域内の前記複数の位置は、前記第4エッジ線分上の境界の候補であり、前記コンピュータは、前記第1領域内の前記複数の位置それぞれを前記第3エッジ線分上の前記境界として用い、前記第2領域内の前記複数の位置それぞれを前記第4エッジ線分上の前記境界として用いて、前記第3エッジ線分と前記第4エッジ線分との前記特徴類似度を求めることを特徴とする付記14記載の画像解析方法。
111、112 物体
113、211 矢印
121、122、207、401、602、603、1903、2511〜2514 点
131〜134、322、323、1821、1822、1831、1832 端点
201 路面
202、311 模様
203、312、2131 立体物
204 着目点
205 車両
206 カメラ
212〜214 方向
321、325、326、1801、1802、2101、2102 輪郭線
324、502、504 分割点
402、403、902〜905、1803 部分輪郭線
501、503、601 領域
701 画像解析装置
711 抽出部
712 決定部
713 特定部
901−1〜901−N 組み合わせ
1001 撮像装置
1011 映像入力部
1012 出力部
1013 記憶部
1021 特徴点抽出部
1022 輪郭線抽出部
1031 照合部
1032 生成部
1033 相違度計算部
1034 類似度計算部
1035 分割点決定部
1042 特徴点画像
1043 輪郭線情報
1044 候補リスト
1045 分割スコア
1046 特徴類似度
1047 検出結果
1301〜1303 画素
1811〜1813 直線
1823 交点
1901、1902 線分
2111〜2115、2121〜2125 エッジ点
2501〜2510、2521〜2528 輝度値分布
2701 CPU
2702 メモリ
2703 入力装置
2704 出力装置
2705 補助記憶装置
2706 媒体駆動装置
2707 ネットワーク接続装置
2708 バス
2709 可搬型記録媒体
Claims (10)
- 面上を移動する移動体に設置された撮像装置によって第1時刻に撮影された第1画像から、第1領域の画像特徴を抽出し、前記撮像装置によって前記第1時刻とは異なる第2時刻に撮影された第2画像から、第2領域の画像特徴を抽出し、
前記第1領域の画像特徴に基づいて、前記第1領域に含まれる前記面上の特定領域と前記面上に存在する立体物との境界の候補となる第1位置を求め、
前記第1時刻と前記第2時刻との間における前記移動体の移動量に基づいて、前記第1位置に対応する前記第2領域内の境界の候補となる第2位置を求め、
前記第1位置を前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記第1領域の画像特徴と、前記第2位置を前記第2領域内の前記境界として用いた場合の前記第2領域の画像特徴との特徴類似度に基づいて、前記第1位置を前記第1領域内の前記境界に決定し、
決定した前記境界に基づいて前記第1領域内の前記立体物の領域を特定する、
処理をコンピュータに実行させる画像解析プログラム。 - 前記コンピュータは、前記第1領域内の前記境界の候補として、前記第1位置を含む複数の位置を求め、前記第2領域内の前記境界の候補として、前記第2位置を含む複数の位置を求め、前記第1領域内の前記複数の位置それぞれを前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記第1領域の画像特徴と、前記第2領域内の前記複数の位置それぞれを前記第2領域内の前記境界として用いた場合の前記第2領域の画像特徴との特徴類似度を含む特徴評価値を求め、前記第1位置を前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記特徴評価値と、前記第1位置以外の位置を前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記特徴評価値とを比較した結果に基づいて、前記第1位置を前記第1領域内の前記境界に決定することを特徴とする請求項1記載の画像解析プログラム。
- 前記第1領域の画像特徴は、前記面上の前記特定領域の第1エッジ線分と前記立体物の高さ方向の第2エッジ線分とを含む第3エッジ線分であり、前記第2領域の画像特徴は、前記第2領域に含まれる第4エッジ線分であり、前記第1領域内の前記複数の位置は、前記第3エッジ線分上における前記第1エッジ線分と前記第2エッジ線分との境界の候補であり、前記第2領域内の前記複数の位置は、前記第4エッジ線分上の境界の候補であり、前記コンピュータは、前記第1領域内の前記複数の位置それぞれを前記第3エッジ線分上の前記境界として用い、前記第2領域内の前記複数の位置それぞれを前記第4エッジ線分上の前記境界として用いて、前記第3エッジ線分と前記第4エッジ線分との前記特徴類似度を求めることを特徴とする請求項2記載の画像解析プログラム。
- 前記コンピュータは、前記第2画像から抽出された複数のエッジ線分の中から、前記移動体の前記移動量と前記撮像装置の設置情報とに基づいて、前記第3エッジ線分に対応する前記第4エッジ線分を特定し、前記第1領域内の前記複数の位置が前記第2エッジ線分上に存在するという条件を用いて、前記第1領域内の前記複数の位置それぞれから前記第2領域内の前記複数の位置それぞれを求めることを特徴とする請求項3記載の画像解析プログラム。
- 前記コンピュータは、前記第3エッジ線分の一方の端点と前記境界との間の第1部分エッジ線分の画素値と、前記第4エッジ線分の一方の端点と前記境界との間の第2部分エッジ線分の画素値との類似度を示す第1画素値類似度と、前記第3エッジ線分の他方の端点と前記境界との間の第3部分エッジ線分の画素値と、前記第4エッジ線分の他方の端点と前記境界との間の第4部分エッジ線分の画素値との類似度を示す第2画素値類似度とに基づいて、前記第3エッジ線分と前記第4エッジ線分との前記特徴類似度を求めることを特徴とする請求項3又は4記載の画像解析プログラム。
- 前記コンピュータは、前記第1部分エッジ線分の傾きと前記第2部分エッジ線分の傾きとの類似度を示す第1傾き類似度と、前記第3部分エッジ線分の傾きと前記第4部分エッジ線分の傾きとの類似度を示す第2傾き類似度とに基づいて、前記第3エッジ線分と前記第4エッジ線分との前記特徴類似度を求めることを特徴とする請求項5記載の画像解析プログラム。
- 前記コンピュータは、前記第1部分エッジ線分の前記画素値と前記第3部分エッジ線分の前記画素値との相違度を示す第1画素値相違度に基づいて、前記第3エッジ線分上の前記境界に対する第1評価値を求め、前記第2部分エッジ線分の画素値と前記第4部分エッジ線分の画素値との相違度を示す第2画素値相違度に基づいて、前記第4エッジ線分上の前記境界に対する第2評価値を求め、前記第3エッジ線分と前記第4エッジ線分との前記特徴類似度と、前記第1評価値と、前記第2評価値とを用いて、前記特徴評価値を求めることを特徴とする請求項5又は6記載の画像解析プログラム。
- 前記コンピュータは、前記第1部分エッジ線分の傾きと前記第3部分エッジ線分の傾きとの相違度を示す第1傾き相違度に基づいて、前記第1評価値を求め、前記第2部分エッジ線分の傾きと前記第4部分エッジ線分の傾きとの相違度を示す第2傾き相違度に基づいて、前記第2評価値を求めることを特徴とする請求項7記載の画像解析プログラム。
- 面上を移動する移動体に設置された撮像装置によって第1時刻に撮影された第1画像から、第1領域の画像特徴を抽出し、前記撮像装置によって前記第1時刻とは異なる第2時刻に撮影された第2画像から、第2領域の画像特徴を抽出する抽出部と、
前記第1領域の画像特徴に基づいて、前記第1領域に含まれる前記面上の特定領域と前記面上に存在する立体物との境界の候補となる第1位置を求め、前記第1時刻と前記第2時刻との間における前記移動体の移動量に基づいて、前記第1位置に対応する前記第2領域内の境界の候補となる第2位置を求め、前記第1位置を前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記第1領域の画像特徴と、前記第2位置を前記第2領域内の前記境界として用いた場合の前記第2領域の画像特徴との特徴類似度に基づいて、前記第1位置を前記第1領域内の前記境界に決定する決定部と、
前記決定部が決定した前記境界に基づいて、前記第1領域内の前記立体物の領域を特定する特定部と、
を備えることを特徴とする画像解析装置。 - コンピュータが、
面上を移動する移動体に設置された撮像装置によって第1時刻に撮影された第1画像から、第1領域の画像特徴を抽出し、前記撮像装置によって前記第1時刻とは異なる第2時刻に撮影された第2画像から、第2領域の画像特徴を抽出し、
前記第1領域の画像特徴に基づいて、前記第1領域に含まれる前記面上の特定領域と前記面上に存在する立体物との境界の候補となる第1位置を求め、
前記第1時刻と前記第2時刻との間における前記移動体の移動量に基づいて、前記第1位置に対応する前記第2領域内の境界の候補となる第2位置を求め、
前記第1位置を前記第1領域内の前記境界として用いた場合の前記第1領域の画像特徴と、前記第2位置を前記第2領域内の前記境界として用いた場合の前記第2領域の画像特徴との特徴類似度に基づいて、前記第1位置を前記第1領域内の前記境界に決定し、
決定した前記境界に基づいて前記第1領域内の前記立体物の領域を特定する、
ことを特徴とする画像解析方法。
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山岸 智、外6名: ""画像認識LSI「Visconti」による車載画像認識技術"", 映像情報インダストリアル, vol. 38, no. 6, JPN6019039763, 1 May 2006 (2006-05-01), JP, pages 23 - 29, ISSN: 0004136179 * |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPWO2022102371A1 (ja) * | 2020-11-16 | 2022-05-19 | ||
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