JP2020060497A - Information processing device - Google Patents

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Abstract

To provide an information processing device with which it is possible to generate point group data while reducing effects due to a shadow.SOLUTION: Imaging information, sun altitude information, sun azimuth information and imaging direction information are acquired by an information acquisition unit 2. A generation unit 3 specifies a shadow generation direction on the basis of the sun altitude information, sun azimuth information and imaging direction information and extracts constituent points, out of the constituent points constituting the point group data, that are in a row in the shadow generation direction. Thus, it is made possible to estimate the constituent points corresponding to the shadow and generate point group data while reducing effects due to the shadow.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、情報処理装置に関する。   The present invention relates to an information processing device.

従来、移動体において自己位置推定と環境地図作成を同時に実行する方法(SLAM;Simultaneous Localization and Mapping)が知られている。このようなSLAMの一種として、レーザ装置に代えてビデオカメラを用いる方法(VSLAM;Visual SLAM)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載されたようなVSLAMでは、ビデオカメラを用いることによりコスト低減を図っている。   Conventionally, a method (SLAM; Simultaneous Localization and Mapping) of simultaneously performing self-position estimation and environment map creation in a moving body is known. As a kind of such SLAM, a method using a video camera instead of a laser device (VSLAM; Visual SLAM) has been proposed (for example, refer to Patent Document 1). In the VSLAM described in Patent Document 1, the cost is reduced by using a video camera.

特開2014−222550号公報JP, 2014-222550, A

特許文献1に記載されたようなVSLAMにおいては、ビデオカメラによって撮像された各画像(フレーム)において特徴点を抽出し、各画像間における特徴点の変化に基づいて自己位置推定及び環境地図作成を行う。このとき、例えば物体(地物)の境界線に沿って特徴点が抽出されるが、地物によって地面に形成された影の境界線に沿って特徴点が抽出されてしまうことがあった。   In the VSLAM described in Patent Document 1, feature points are extracted from each image (frame) captured by a video camera, and self-position estimation and environment map creation are performed based on the change of the feature points between the images. To do. At this time, for example, the feature points are extracted along the boundary line of the object (feature), but the feature points may be extracted along the boundary line of the shadow formed on the ground by the feature.

影の形状や位置は、日時や天候によって変化してしまうため、環境地図に含まれる点群データが影に対応したデータを有していると、自己位置推定等に活用しにくくなってしまう可能性がある。そこで、影による影響を低減することが望まれていたが、各フレームに現れる境界線が影によるものであるか否かを自動判定することは困難であった。   Since the shape and position of the shadow changes depending on the date and time and the weather, if the point cloud data included in the environment map has data corresponding to the shadow, it may be difficult to use it for self-position estimation, etc. There is a nature. Therefore, it is desired to reduce the influence of the shadow, but it is difficult to automatically determine whether or not the boundary line appearing in each frame is due to the shadow.

したがって、本発明の課題は、影による影響を低減しつつ点群データを生成することができる情報処理装置を提供することが一例として挙げられる。   Therefore, an object of the present invention is to provide an information processing device that can generate point cloud data while reducing the influence of shadows.

前述した課題を解決し目的を達成するために、請求項1に記載の本発明の情報処理装置は、移動体に搭載された撮像部から撮像情報を取得する撮像情報取得部と、前記撮像情報に基づいて点群データを生成する生成部と、撮像時における太陽高度情報及び太陽方位情報を取得する太陽情報取得部と、撮像時における前記撮像部の向きに関する撮像方位情報を取得する撮像方位情報取得部と、を備え、前記生成部は、前記太陽高度情報と前記太陽方位情報と前記撮像方位情報とに基づき、影生成方向を特定するとともに、前記点群データを構成する構成点のうち前記影生成方向に並んだ構成点を抽出することを特徴としている。   In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, an information processing apparatus according to the present invention according to claim 1 is an imaging information acquisition unit that acquires imaging information from an imaging unit mounted on a mobile body, and the imaging information. A generation unit that generates point cloud data based on, a sun information acquisition unit that acquires sun altitude information and sun azimuth information at the time of imaging, and imaging direction information that acquires imaging direction information regarding the direction of the imaging unit at the time of imaging An acquisition unit, wherein the generation unit specifies a shadow generation direction based on the sun altitude information, the sun azimuth information, and the imaging azimuth information, and among the constituent points forming the point cloud data, The feature is that the constituent points arranged in the shadow generation direction are extracted.

請求項6に記載の本発明の情報処理方法は、移動体に搭載された撮像部から撮像情報を取得する撮像情報取得工程と、前記撮像情報に基づいて点群データを生成する生成工程と、撮像時における太陽高度情報及び太陽方位情報を取得する太陽情報取得工程と、撮像時における前記撮像部の向きに関する撮像方位情報を取得する撮像方位情報取得工程と、を含み、前記生成工程において、前記太陽高度情報と前記太陽方位情報と前記撮像方位情報とに基づき、影生成方向を特定するとともに、前記点群データを構成する構成点のうち前記影生成方向に並んだ構成点を抽出することを特徴としている。   An information processing method according to the present invention according to claim 6, wherein an imaging information acquisition step of acquiring imaging information from an imaging section mounted on a moving body, and a generation step of generating point cloud data based on the imaging information. The solar information acquisition step of acquiring the sun altitude information and the sun azimuth information at the time of imaging, and the imaging azimuth information acquisition step of acquiring the imaging azimuth information regarding the orientation of the imaging unit at the time of imaging, including the generation step, Based on the sun altitude information, the sun azimuth information, and the imaging azimuth information, the shadow generation direction is specified, and the constituent points arranged in the shadow generation direction among the constituent points forming the point cloud data are extracted. It has a feature.

本発明の実施例に係る情報処理装置の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the information processing apparatus which concerns on the Example of this invention. 前記情報処理装置が取得する撮像情報のフレームの一例を示す平面図である。It is a top view showing an example of a frame of imaging information which the information processor acquires. 前記情報処理装置が生成する点群データの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the point cloud data which the said information processing apparatus produces | generates.

以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態に係る情報処理装置は、移動体に搭載された撮像部から撮像情報を取得する撮像情報取得部と、撮像情報に基づいて点群データを生成する生成部と、撮像時における太陽高度情報及び太陽方位情報を取得する太陽情報取得部と、撮像時における撮像部の向きに関する撮像方位情報を取得する撮像方位情報取得部と、を備える。生成部は、太陽高度情報と太陽方位情報と撮像方位情報とに基づき、影生成方向を特定するとともに、点群データを構成する構成点のうち影生成方向に並んだ構成点を抽出する。   Embodiments of the present invention will be described below. An information processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes an imaging information acquisition unit that acquires imaging information from an imaging unit mounted on a moving body, a generation unit that generates point cloud data based on the imaging information, and A sun information acquisition unit that acquires sun altitude information and sun azimuth information, and an imaging azimuth information acquisition unit that acquires imaging azimuth information regarding the orientation of the imaging unit at the time of imaging. The generation unit specifies the shadow generation direction based on the sun altitude information, the sun azimuth information, and the imaging azimuth information, and extracts the constituent points arranged in the shadow generation direction from the constituent points that form the point cloud data.

このような本実施形態の情報処理装置によれば、太陽高度情報と太陽方位情報と撮像方位情報とに基づき、地物のうち鉛直方向に沿って延びる縁部が影を形成する方向(影生成方向)を推定することができる。影生成方向に並んだ構成点が存在する場合、これらの構成点は、地物のうち鉛直方向に沿って延びる縁部の影に対応したものであると推定することができる。このように影に基づく構成点を推定することで、影による影響を低減しつつ点群データを生成することができる。尚、撮像情報取得部と生成部と太陽情報取得部と撮像方位情報取得部とは、同一の対象に搭載されていなくてもよく、互いに異なる機器や装置に搭載されていてもよい。即ち、情報処理装置の各構成は、物理的に分離した複数の装置に跨っていてもよい。   According to the information processing apparatus of the present embodiment as described above, based on the sun altitude information, the sun azimuth information, and the imaging azimuth information, the direction in which the edge of the feature extending along the vertical direction forms a shadow (shadow generation Direction) can be estimated. When there are constituent points arranged in the shadow generation direction, it can be estimated that these constituent points correspond to the shadows of the edges of the feature that extend along the vertical direction. By estimating the constituent points based on the shadow in this way, it is possible to generate the point cloud data while reducing the influence of the shadow. The imaging information acquisition unit, the generation unit, the sun information acquisition unit, and the imaging azimuth information acquisition unit may not be mounted on the same target, but may be mounted on different devices or apparatuses. That is, each component of the information processing device may span a plurality of physically separated devices.

情報処理装置は、撮像情報の撮像位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、地図情報を取得する地図情報取得部と、をさらに備え、生成部は、位置情報及び地図情報に基づき、撮像範囲に含まれる地物の影の形状を推定することが好ましい。地物のうち鉛直方向に沿って延びる縁部の形状によって、形成される影の形状が決まる。影生成方向に並んだ構成点を抽出するだけでなく、地物の影の形状を推定すれば、点群データの精度を向上させることができる。例えば、地物が天然物である場合や複雑な形状の建物である場合、直線状の影は形成されにくいため、影生成方向に並んだ構成点が存在していても、影に対応した構成点ではないと判定することができる。   The information processing apparatus further includes a position information acquisition unit that acquires position information indicating the imaging position of the imaging information, and a map information acquisition unit that acquires map information, and the generation unit is based on the position information and the map information, It is preferable to estimate the shape of the shadow of the feature included in the imaging range. The shape of the shadow that is formed is determined by the shape of the edge of the feature that extends along the vertical direction. The accuracy of the point cloud data can be improved by not only extracting the constituent points arranged in the shadow generation direction but also estimating the shadow shape of the feature. For example, if the feature is a natural product or a building with a complicated shape, it is difficult to form a linear shadow, so even if there are constituent points that are lined up in the shadow generation direction, the configuration that corresponds to the shadow It can be determined that it is not a point.

生成部は、点群データにおいて、影生成方向に並んだ複数の構成点を除去することが好ましい。これにより、自己位置推定等に利用しにくい構成点を除去し、点群データを利用しやすくすることができる。   It is preferable that the generation unit removes a plurality of constituent points arranged in the shadow generation direction from the point cloud data. As a result, it is possible to remove constituent points that are difficult to use for self-position estimation, etc., and make it easier to use the point cloud data.

生成部は、点群データにおいて、影生成方向に並んだ複数の構成点に所定のフラグを付与してもよい。例えば複数の点群データを統合する際に、フラグが付与された構成点の寄与度を低下させれば、統合後の点群データにおいてこの構成点を除去したり影響度を低下させたりすることができる。これにより、統合後の点群データを利用しやすくすることができる。   The generation unit may add a predetermined flag to a plurality of constituent points arranged in the shadow generation direction in the point cloud data. For example, when combining a plurality of point cloud data, if the contribution of the flagged constituent point is reduced, this constituent point may be removed or the influence degree may be reduced in the combined point cloud data. You can This makes it easier to use the integrated point cloud data.

太陽情報取得部は、日付情報及び時刻情報を取得することで太陽高度情報及び太陽方位情報を特定することが好ましい。また、情報処理装置とは別の装置が太陽高度情報及び太陽方位情報を特定し、この装置から太陽情報取得部が情報を取得してもよい。   The sun information acquisition unit preferably specifies the sun altitude information and the sun azimuth information by acquiring the date information and the time information. Further, a device other than the information processing device may specify the sun altitude information and the sun direction information, and the sun information acquisition unit may acquire the information from this device.

本発明の実施形態に係る情報処理方法は、移動体に搭載された撮像部から撮像情報を取得する撮像情報取得工程と、撮像情報に基づいて点群データを生成する生成工程と、撮像時における太陽高度情報及び太陽方位情報を取得する太陽情報取得工程と、撮像時における撮像部の向きに関する撮像方位情報を取得する撮像方位情報取得工程と、を含む。生成工程において、太陽高度情報と太陽方位情報と撮像方位情報とに基づき、影生成方向を特定するとともに、点群データを構成する構成点のうち影生成方向に並んだ構成点を抽出する。このような情報処理方法によれば、影に対応した構成点を推定することで、影による影響を低減しつつ点群データを生成することができる。   An information processing method according to an embodiment of the present invention includes an imaging information acquisition step of acquiring imaging information from an imaging unit mounted on a moving body, a generation step of generating point cloud data based on the imaging information, and an imaging step at the time of imaging. It includes a sun information acquisition step of acquiring the sun altitude information and the sun direction information, and an imaging direction information acquisition step of acquiring the imaging direction information regarding the direction of the imaging unit at the time of imaging. In the generation step, the shadow generation direction is specified based on the sun altitude information, the sun azimuth information, and the imaging azimuth information, and the constituent points arranged in the shadow generation direction are extracted from the constituent points forming the point cloud data. According to such an information processing method, it is possible to generate the point cloud data while reducing the influence of the shadow by estimating the constituent points corresponding to the shadow.

また、上述した情報処理方法をコンピュータにより実行させる情報処理プログラムとしてもよい。このようにすることにより、コンピュータを用いて、影による影響を低減しつつ点群データを生成することができる。   Further, it may be an information processing program that causes a computer to execute the above-described information processing method. By doing so, it is possible to generate the point cloud data using a computer while reducing the influence of the shadow.

また、上述した情報処理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。このようにすることにより、当該プログラムを機器に組み込む以外に単体でも流通させることができ、バージョンアップ等も容易に行える。   Further, the above-mentioned information processing program may be stored in a computer-readable recording medium. By doing so, the program can be distributed as a single unit in addition to being installed in the device, and the version can be easily upgraded.

以下、本発明の実施例について具体的に説明する。本実施例の情報処理装置1は、図1に示すように、移動体10に搭載されたVSLAM装置であって、情報取得部2と、生成部3と、出力部4と、を備える。移動体10は例えば車両であって、撮像部20と、地図情報記憶部30と、自己位置推定部40と、走行情報センサ50と、日時情報管理部60と、が搭載されている。   Hereinafter, examples of the present invention will be specifically described. As shown in FIG. 1, the information processing device 1 of the present embodiment is a VSLAM device mounted on a moving body 10 and includes an information acquisition unit 2, a generation unit 3, and an output unit 4. The moving body 10 is, for example, a vehicle, and is equipped with an imaging unit 20, a map information storage unit 30, a self-position estimation unit 40, a travel information sensor 50, and a date / time information management unit 60.

撮像部20は、例えばビデオカメラであって、移動体10の進行方向前方側を撮像するように配置されている。撮像部20が撮像した動画は、複数の撮像情報(フレーム)によって構成されており、情報取得部2に送信される。尚、撮像部は、所定の時間間隔で連続的に静止画を撮像可能なものであってもよい。   The imaging unit 20 is, for example, a video camera, and is arranged so as to image the front side of the moving body 10 in the traveling direction. The moving image captured by the image capturing unit 20 is composed of a plurality of image capturing information (frames) and is transmitted to the information acquisition unit 2. The image capturing section may be capable of continuously capturing still images at predetermined time intervals.

地図情報記憶部30は、例えばハードディスクや不揮発性メモリなどで構成され、既存の地図情報が記憶されている。地図情報記憶部30に記憶された地図情報は、少なくとも地物についての情報を含んでいればよい。尚、地物についての情報とは、地物の位置や大きさについての数値だけでなく、地物の属性や種別(住宅と商業施設との区別や、商業施設の業種等)についての情報も含むものとする。   The map information storage unit 30 is composed of, for example, a hard disk or a non-volatile memory, and stores existing map information. The map information stored in the map information storage unit 30 may include at least information about the feature. Note that information about a feature is not only information about the position and size of the feature, but also information about the attribute and type of the feature (such as the distinction between residential and commercial facilities and the type of commercial facility). Shall be included.

自己位置推定部40は、移動体10の現在位置(絶対位置)を推定するものであって、例えば複数のGPS(Global Positioning System)衛星から発信される電波を受信するGPS受信部であればよい。自己位置推定部40が推定した現在位置は、撮像部20による撮像情報の撮像位置を示す位置情報として、情報取得部2に送信される。   The self-position estimating unit 40 estimates the current position (absolute position) of the moving body 10, and may be, for example, a GPS receiving unit that receives radio waves transmitted from a plurality of GPS (Global Positioning System) satellites. . The current position estimated by the self-position estimation unit 40 is transmitted to the information acquisition unit 2 as position information indicating the image pickup position of the image pickup information by the image pickup unit 20.

走行情報センサ50は、移動体10の変位量を測定するためのセンサであって、例えば、移動体10の車速パルスを取得する車速パルス取得部と、移動体10の方位変位量を測定するためのジャイロセンサと、移動体10の加速度を取得するための加速度センサと、によって構成されている。走行情報センサ50が取得した変位量によって、移動体10の進行方向が推定される。移動体10の進行方向と、移動体10における撮像部20の取り付け方向と、によって、撮像時における撮像部20の向きに関する撮像方位情報が決定される。撮像部20が移動体の正面に向けられている場合には、進行方向と撮像方位とが略一致する。従って、走行情報センサ50から情報取得部2に撮像方位情報が送信される。尚、走行情報センサ50は、少なくとも移動体10の進行方向を推定可能なものであればよい。   The travel information sensor 50 is a sensor for measuring the displacement amount of the moving body 10, and for example, for measuring the azimuth displacement amount of the moving body 10 and the vehicle speed pulse acquisition unit that acquires the vehicle speed pulse of the moving body 10. The gyro sensor and the acceleration sensor for acquiring the acceleration of the moving body 10. The traveling direction of the moving body 10 is estimated based on the displacement amount acquired by the travel information sensor 50. The moving direction of the moving body 10 and the mounting direction of the image capturing unit 20 on the moving body 10 determine the image capturing direction information regarding the orientation of the image capturing unit 20 during image capturing. When the imaging unit 20 is directed to the front of the moving body, the traveling direction and the imaging azimuth substantially match. Therefore, the traveling direction sensor 50 transmits the imaging direction information to the information acquisition unit 2. The travel information sensor 50 may be at least capable of estimating the traveling direction of the moving body 10.

日時情報管理部60は、カレンダー機能と時計機能とを有するものである。尚、時計機能は、標準電波を受信して誤差を自動修正する電波時計機能であることが好ましい。日時情報管理部60から情報取得部2に日付情報及び時刻情報が送信される。尚、日付情報及び時刻情報に基づき、太陽高度情報及び太陽方位情報を特定することができる。従って、日付情報及び時刻情報を取得する情報取得部2は、太陽高度情報及び太陽方位情報を取得しているものとみなすことができる。   The date / time information management unit 60 has a calendar function and a clock function. The timepiece function is preferably a radio timepiece function that receives standard radio waves and automatically corrects errors. The date and time information is transmitted from the date and time information management unit 60 to the information acquisition unit 2. The sun altitude information and the sun direction information can be specified based on the date information and the time information. Therefore, the information acquisition unit 2 that acquires the date information and the time information can be regarded as acquiring the sun altitude information and the sun azimuth information.

情報取得部2は、上記のように撮像部20から撮像情報を取得することで撮像情報取得部として機能し、上記のように自己位置推定部40から位置情報を取得することで位置情報取得部として機能し、地図情報記憶部30から地図情報を取得することで地図情報取得部として機能し、上記のように走行情報センサ50から撮像方位情報を取得することで、撮像方位情報取得部として機能し、上記のように日時情報管理部60から太陽高度情報及び太陽方位情報を取得することで、太陽情報取得部として機能する。   The information acquisition unit 2 functions as an imaging information acquisition unit by acquiring the imaging information from the imaging unit 20 as described above, and the position information acquisition unit by acquiring the position information from the self-position estimation unit 40 as described above. Functions as a map information acquisition unit by acquiring map information from the map information storage unit 30 and functions as an imaging direction information acquisition unit by acquiring imaging direction information from the travel information sensor 50 as described above. However, by acquiring the sun altitude information and the sun direction information from the date / time information management unit 60 as described above, the sun information processing unit 60 functions as a sun information acquisition unit.

生成部3は、情報取得部2が取得した撮像情報において特徴点を抽出して二次元的な特徴点群を生成し、さらに、複数の特徴点群に基づいて点群データを生成する。尚、生成部3が生成する点群データは、例えば三次元点群データであればよい。尚、特徴点の抽出には、例えばORB(Oriented fast and Rotated Brief)アルゴリズムを用いてもよいし、その他のアルゴリズムを用いてもよい。   The generation unit 3 extracts a feature point from the imaging information acquired by the information acquisition unit 2 to generate a two-dimensional feature point group, and further generates point group data based on the plurality of feature point groups. The point cloud data generated by the generation unit 3 may be, for example, three-dimensional point cloud data. It should be noted that the extraction of the feature points may use, for example, an ORB (Oriented fast and Rotated Brief) algorithm or another algorithm.

出力部4は、インターネットや公衆回線等のネットワークと通信するための回路やアンテナ等から構成され、外部サーバ100の通信部101と通信することにより、生成部3が生成した情報(点群データ)を送信する。これにより、外部サーバ100の記憶部本体102に情報が記憶されるようになっている。尚、外部サーバ100は複数の情報処理装置1と通信するように構成されている。   The output unit 4 includes a circuit for communicating with a network such as the Internet and a public line, an antenna, and the like, and communicates with the communication unit 101 of the external server 100 to generate information (point cloud data) generated by the generation unit 3. To send. As a result, information is stored in the storage unit main body 102 of the external server 100. The external server 100 is configured to communicate with the plurality of information processing devices 1.

生成部3は、点群データを生成する際、点群データを構成する構成点のうち影に対応した構成点を特定し、抽出する。このときの詳細な手順を以下に説明する。まず、生成部3は、太陽高度情報と太陽方位情報と撮像方位情報とに基づき、影生成方向を特定する。即ち、太陽の位置と撮像部20の向きとが決まれば、建物等の地物のうち鉛直方向に沿って延びる縁部が、撮像時点において影を形成する方向(影生成方向)を推定することができる。即ち、影生成方向に並んだ構成点が存在する場合、これらの構成点は、地物のうち鉛直方向に沿って延びる縁部の影に対応したものであると推定することができる。   When generating the point cloud data, the generation unit 3 identifies and extracts the constituent points corresponding to the shadows from the constituent points forming the point cloud data. The detailed procedure at this time will be described below. First, the generation unit 3 specifies the shadow generation direction based on the sun altitude information, the sun azimuth information, and the imaging azimuth information. That is, if the position of the sun and the orientation of the imaging unit 20 are determined, the direction in which an edge of a feature such as a building that extends along the vertical direction forms a shadow at the time of imaging (shadow generation direction) should be estimated. You can That is, when there are constituent points arranged in the shadow generation direction, it can be estimated that these constituent points correspond to the shadows of the edges of the feature that extend along the vertical direction.

尚、影生成方向に並んだ構成点が影に対応するものであるか否かは、例えば、並んだ構成点の個数や、複数の構成点によって形成される直線の長さ等に基づいて判断すればよい。即ち、影生成方向に並んだ構成点の個数が少ない場合や、複数の構成点によって構成される直線の長さが短い場合、これらの構成点は偶然影生成方向に並んでいるだけであり、影に対応したものでない可能性が高い。   Whether or not the constituent points arranged in the shadow generation direction correspond to the shadow is determined based on, for example, the number of constituent points arranged in a line or the length of a straight line formed by a plurality of constituent points. do it. That is, when the number of constituent points arranged in the shadow generation direction is small, or when the length of a straight line formed by a plurality of constituent points is short, these constituent points are accidentally arranged in the shadow generation direction, There is a high possibility that it does not correspond to the shadow.

生成部3は、影生成方向に並んだ構成点を抽出し、且つ、これらの構成点が影に対応すると判定した場合、点群データにおいてこれらの構成点を除去する。   When the generating unit 3 extracts the constituent points arranged in the shadow generation direction and determines that these constituent points correspond to the shadow, these constituent points are removed from the point cloud data.

ここで、影生成方向に並んだ構成点を抽出する方法の具体例について図2、3を参照しつつ説明する。尚、図2、3では、対象とする道路及び地物以外は適宜省略して示している。   Here, a specific example of a method of extracting constituent points arranged in the shadow generation direction will be described with reference to FIGS. 2 and 3, the roads and features other than the target are omitted as appropriate.

図2に示すように、道路R沿いに建物Bが存在している場合、この建物Bによって、太陽の位置及び撮像部の向きに応じた影Sが地面に形成される。建物Bは、鉛直方向に沿って延びる縁部B1を有しており、影Sは縁部B1に対応した直線状の境界線S1を有する。図2のフレームにおいて境界線S1上の特徴点が抽出され、さらにこの前後のフレームにおいても境界線S1上の特徴点が抽出される。従って、図3に示すように生成部3が点群データを生成した際、点群データには、建物Bに対応した構成点PBと、境界線S1に対応した構成点P1〜P4と、が含まれる。   As shown in FIG. 2, when a building B exists along the road R, the building B forms a shadow S on the ground according to the position of the sun and the orientation of the imaging unit. The building B has an edge B1 extending along the vertical direction, and the shadow S has a linear boundary line S1 corresponding to the edge B1. The feature points on the boundary line S1 are extracted in the frame of FIG. 2, and the feature points on the boundary line S1 are also extracted in the frames before and after this. Therefore, when the generation unit 3 generates the point cloud data as shown in FIG. 3, the point cloud data includes the constituent points PB corresponding to the building B and the constituent points P1 to P4 corresponding to the boundary line S1. included.

生成部3は、太陽高度情報と太陽方位情報と撮像方位情報とに基づき、影生成方向L1を特定する。図示の例では、太陽は南西に位置し、撮像部20は北北西を向いている。生成部3は、影生成方向L1を特定することで、この方向に並んだ構成点P1〜P4を抽出することができる。   The generation unit 3 specifies the shadow generation direction L1 based on the sun altitude information, the sun direction information, and the imaging direction information. In the illustrated example, the sun is located in the southwest, and the imaging unit 20 faces north-northwest. By specifying the shadow generation direction L1, the generation unit 3 can extract the constituent points P1 to P4 arranged in this direction.

尚、生成部3は、影生成方向に並んだ構成点を抽出し、且つ、これらの構成点が影に対応すると判定した場合、点群データにおいてこれらの構成点を除去せずに、影に対応している可能性があるという情報をフラグとして付与してもよい。   When the generating unit 3 extracts the constituent points arranged in the shadow generation direction and determines that these constituent points correspond to the shadow, the generating unit 3 does not remove these constituent points in the point cloud data and creates a shadow. Information indicating a possibility of correspondence may be added as a flag.

また、生成部3は、上記のように影生成方向に並んだ構成点を抽出する際、自己位置推定部40から取得した位置情報と、地図情報記憶部30から取得した地図情報と、に基づき、撮像範囲に含まれる地物の影の形状を推定してもよい。地物のうち鉛直方向に沿って延びる縁部の形状によって、形成される影の形状が決定される。例えば、道路沿いの地物が天然物である場合や複雑な形状の建物である場合、鉛直方向に沿って延びる縁部によって直線状の影は形成されにくいため、影生成方向に並んだ構成点が存在していても、この地物の影に対応した構成点ではないと判定することができる。   Further, when extracting the component points arranged in the shadow generation direction as described above, the generation unit 3 is based on the position information acquired from the self-position estimation unit 40 and the map information acquired from the map information storage unit 30. The shape of the shadow of the feature included in the imaging range may be estimated. The shape of the shadow formed is determined by the shape of the edge of the feature that extends along the vertical direction. For example, if the feature along the road is a natural product or a building with a complicated shape, it is difficult to form a linear shadow due to the edge extending along the vertical direction. Even if there is, it can be determined that it is not a constituent point corresponding to the shadow of this feature.

また、生成部3は、地図情報に地物の高さ情報が含まれている場合、この高さ情報を利用してもよい。即ち、高さ情報と太陽高度情報と太陽方位情報と撮像方位情報とに基づき、影生成方向だけでなく、影の境界線の長さを推定することができる。従って、構成点が影生成方向に沿って並んでいても、境界線の長さを超えた領域については、影に対応したものでないと判断することができる。   Further, when the map information includes the height information of the feature, the generation unit 3 may use this height information. That is, not only the shadow generation direction but also the length of the boundary line of the shadow can be estimated based on the height information, the sun altitude information, the sun direction information, and the imaging direction information. Therefore, even if the constituent points are arranged along the shadow generation direction, it is possible to determine that the region exceeding the length of the boundary does not correspond to the shadow.

外部サーバ100は、複数の情報処理装置1から上記のように生成された点群データを取得し、収集する。外部サーバ100は、収集した複数の点群データを統合して総合点群データを生成する。尚、上記のように点群データの構成点にフラグが付与されている場合、この構成点の信頼度を低くして統合すればよい。   The external server 100 acquires and collects the point cloud data generated as described above from the plurality of information processing devices 1. The external server 100 integrates a plurality of collected point cloud data to generate total point cloud data. In addition, when a flag is added to the constituent point of the point cloud data as described above, the reliability of the constituent point may be lowered and the points may be integrated.

このように生成された総合点群データは、例えば移動体の自己位置推定に用いられる。即ち、移動体に搭載された光センサ(いわゆるLIDAR; Laser Imaging Detection and Ranging)によって地物が検出された際、総合点群データと照合することによってこの移動体の自己位置を推定すればよい。   The comprehensive point cloud data generated in this way is used, for example, for estimating the self-position of the moving body. That is, when a feature is detected by an optical sensor (so-called LIDAR; Laser Imaging Detection and Ranging) mounted on the moving body, the self-position of the moving body may be estimated by collating with the comprehensive point cloud data.

上記の構成により、生成部3が、太陽高度情報と太陽方位情報と撮像方位情報とに基づき、影生成方向を特定するとともに、点群データを構成する構成点のうち影生成方向に並んだ構成点を抽出することで、影に対応した構成点を推定することができる。これにより、影による影響を低減しつつ点群データを生成することができる。   With the above configuration, the generation unit 3 specifies the shadow generation direction based on the sun altitude information, the sun azimuth information, and the imaging azimuth information, and is arranged in the shadow generation direction among the constituent points forming the point cloud data. By extracting the points, the constituent points corresponding to the shadow can be estimated. This makes it possible to generate the point cloud data while reducing the influence of the shadow.

また、生成部3が、点群データにおいて、影生成方向に並んだ構成点を除去することで、自己位置推定等に利用しにくい構成点を除去し、点群データを利用しやすくすることができる。   In addition, the generation unit 3 removes constituent points arranged in the shadow generation direction from the point cloud data, thereby eliminating constituent points that are difficult to use for self-position estimation and the like, and making it easier to use the point cloud data. it can.

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes other configurations and the like that can achieve the object of the present invention, and the following modifications and the like are also included in the present invention.

例えば、前記実施例では、日付情報及び時刻情報に基づいて太陽高度情報及び太陽方位情報を特定することにより、日付情報及び時刻情報を取得する情報取得部2が太陽情報取得部として機能するものとしたが、太陽情報取得部は、太陽高度情報及び太陽方位情報を直接的に取得してもよい。即ち、外部機器において日付情報及び時刻情報に基づいて太陽高度情報及び太陽方位情報を特定し、情報処理装置の太陽情報取得部が、外部機器から太陽高度情報及び太陽方位情報を取得してもよい。   For example, in the above-described embodiment, the information acquisition unit 2 that acquires the date information and the time information by specifying the sun altitude information and the sun direction information based on the date information and the time information functions as the sun information acquisition unit. However, the sun information acquisition unit may directly acquire the sun altitude information and the sun direction information. That is, the external device may specify the sun altitude information and the sun direction information based on the date information and the time information, and the sun information acquisition unit of the information processing device may acquire the sun altitude information and the sun direction information from the external device. .

また、前記実施例では、移動体10に搭載された生成部3が、影生成方向を特定するとともに影生成方向に並んだ構成点を抽出するものとしたが、例えば外部サーバ100の制御部103が影生成方向を特定したり影生成方向に並んだ構成点を抽出したりしてもよい。即ち、生成部3と制御部103とが生成部として機能するものとしてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the generation unit 3 mounted on the moving body 10 specifies the shadow generation direction and extracts the constituent points arranged in the shadow generation direction. For example, the control unit 103 of the external server 100. May specify the shadow generation direction or extract constituent points arranged in the shadow generation direction. That is, the generation unit 3 and the control unit 103 may function as the generation unit.

また、情報処理装置を構成する撮像情報取得部と生成部と太陽情報取得部と撮像方位情報取得部とは、移動体に搭載されていなくてもよく、互いに異なる機器や装置に搭載されていてもよい。即ち、情報処理装置の各構成は、物理的に分離した複数の装置に跨っていてもよい。   Further, the imaging information acquisition unit, the generation unit, the sun information acquisition unit, and the imaging direction information acquisition unit that form the information processing device may not be mounted on the moving body, and may be mounted on different devices or apparatuses. Good. That is, each component of the information processing device may span a plurality of physically separated devices.

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施例に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施例に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。   Besides, the best configuration, method, and the like for carrying out the present invention have been disclosed in the above description, but the present invention is not limited thereto. That is, the present invention is mainly illustrated and described mainly with respect to a specific embodiment, but without departing from the technical idea and the scope of the object of the present invention, the shape with respect to the embodiment described above Those skilled in the art can make various modifications in terms of material, quantity, and other detailed configurations. Therefore, the description limiting the shapes and materials disclosed above is described as an example for facilitating the understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The description with the names of members excluding some or all of the above limitations is included in the present invention.

1 情報処理装置
2 情報取得部(撮像情報取得部、位置情報取得部、地図情報取得部、太陽情報取得部、撮像方位情報取得部)
3 生成部
10 移動体
20 撮像部
1 Information processing device 2 Information acquisition unit (imaging information acquisition unit, position information acquisition unit, map information acquisition unit, sun information acquisition unit, imaging direction information acquisition unit)
3 generation unit 10 moving body 20 imaging unit

Claims (8)

移動体に搭載された撮像部から撮像情報を取得する撮像情報取得部と、
前記撮像情報に基づいて点群データを生成する生成部と、
撮像時における太陽高度情報及び太陽方位情報を取得する太陽情報取得部と、
撮像時における前記撮像部の向きに関する撮像方位情報を取得する撮像方位情報取得部と、を備え、
前記生成部は、前記太陽高度情報と前記太陽方位情報と前記撮像方位情報とに基づき、影生成方向を特定するとともに、前記点群データを構成する構成点のうち前記影生成方向に並んだ構成点を抽出することを特徴とする情報処理装置。
An imaging information acquisition unit that acquires imaging information from the imaging unit mounted on the moving body;
A generation unit that generates point cloud data based on the imaging information;
A sun information acquisition unit that acquires sun altitude information and sun direction information at the time of imaging,
And an imaging azimuth information acquisition unit that acquires imaging azimuth information regarding the orientation of the imaging unit at the time of imaging,
The generation unit specifies a shadow generation direction based on the sun altitude information, the sun azimuth information, and the imaging azimuth information, and is arranged in the shadow generation direction among the constituent points forming the point cloud data. An information processing device characterized by extracting points.
前記撮像情報の撮像位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
地図情報を取得する地図情報取得部と、をさらに備え、
前記生成部は、前記位置情報及び前記地図情報に基づき、撮像範囲に含まれる地物の影の形状を推定することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
A position information acquisition unit that acquires position information indicating an imaging position of the imaging information,
Further comprising a map information acquisition unit for acquiring map information,
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the generation unit estimates a shape of a shadow of a feature included in an imaging range based on the position information and the map information.
前記生成部は、前記点群データにおいて、前記影生成方向に並んだ複数の前記構成点を除去することを特徴とする請求項1又は2に記載の情報処理装置。   The information processing apparatus according to claim 1, wherein the generation unit removes a plurality of the constituent points arranged in the shadow generation direction from the point cloud data. 前記生成部は、前記点群データにおいて、前記影生成方向に並んだ複数の前記構成点に所定のフラグを付与することを特徴とする請求項1又は2に記載の情報処理装置。   The information processing apparatus according to claim 1, wherein the generation unit adds a predetermined flag to the plurality of constituent points arranged in the shadow generation direction in the point cloud data. 前記太陽情報取得部は、日付情報及び時刻情報を取得することで前記太陽高度情報及び前記太陽方位情報を特定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の情報処理装置。   The information processing apparatus according to claim 1, wherein the sun information acquisition unit specifies the sun altitude information and the sun azimuth information by acquiring date information and time information. . 移動体に搭載された撮像部から撮像情報を取得する撮像情報取得工程と、
前記撮像情報に基づいて点群データを生成する生成工程と、
撮像時における太陽高度情報及び太陽方位情報を取得する太陽情報取得工程と、
撮像時における前記撮像部の向きに関する撮像方位情報を取得する撮像方位情報取得工程と、を含み、
前記生成工程において、前記太陽高度情報と前記太陽方位情報と前記撮像方位情報とに基づき、影生成方向を特定するとともに、前記点群データを構成する構成点のうち前記影生成方向に並んだ構成点を抽出することを特徴とする情報処理方法。
An imaging information acquisition step of acquiring imaging information from an imaging unit mounted on a moving body,
A generation step of generating point cloud data based on the imaging information,
A sun information acquisition step of acquiring sun altitude information and sun direction information at the time of imaging,
An image pickup direction information acquisition step of acquiring image pickup direction information regarding the direction of the image pickup unit at the time of image pickup,
In the generating step, a shadow generation direction is specified based on the sun altitude information, the sun azimuth information, and the imaging azimuth information, and a configuration that is arranged in the shadow generation direction among the constituent points that configure the point cloud data. An information processing method characterized by extracting points.
請求項6に記載の情報処理方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする情報処理プログラム。   An information processing program for causing a computer to execute the information processing method according to claim 6. 請求項7に記載の情報処理プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。   A computer-readable recording medium storing the information processing program according to claim 7.
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