JP4196211B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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本発明によれば、移動体の周囲を所定のタイミングで連続的に撮像する撮像装置から画像データを順次取得し、取得された各画像データから特徴部を抽出し、抽出された各特徴部の速度又は加速度を検出し、検出された各特徴部の速度又は加速度に基づいて特徴部の基準状態位置を判断し、判断された特徴部の基準状態位置に基づいて、移動体の挙動に起因する画像データの補正量を算出する画像処理装置又は画像処理方法が提供される。
本発明の画像処理装置及び画像処理方法は、レーンマーカ等の存在を必要とせず、移動体と観測対象との相対的位置変化が生じた場合でも自己(観測者側)の姿勢変化に起因する画像データの補正量を正確に算出することができる。
本実施形態の画像処理装置100は、画像データ取得手段10と、特徴抽出手段20と、加速度検出手段30と、基準位置判断手段40と、補正量算出手段50と、画像データ補正手段60とを有する。具体的には、少なくとも、画像データに基づいて補正量を算出するプログラムを格納したROM(Read Only Memory)等と、このROM等に格納されたプログラムを実行することで基準位置判断手段40、補正量算出手段50、画像データ補正手段60として機能するCPU(Central Processing Unit)等と、アクセス可能な記憶装置70として機能するRAM(Random Access Memory)等とを備えている。記憶装置70は、画像処理装置100がアクセス可能であればよく、画像処理装置100の装置内部又は装置外部に設けられる。もちろん、これらの機能を実現するASIC(Application Specific Integrated Circuit)、又はFPGA(Field Programmable Gate Array)等のLSIを搭載してもよい。
「画像データ取得手段10」は、自車両周辺を撮像する撮像装置200から、所定のタイミングで連続的に撮像された画像データを順次取得する。撮像装置200は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサや、CCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子を備えた撮像手段210と、撮像手段210により撮像された画像データを時系列でフレームごとに記憶するフレームメモリ220とを備える。
このように、記憶された先のタイミングにおける基準状態位置に基づいて、ピッチングやバウンシングが生じていない状況下であって、所定タイミングにおける特徴部の画像データ上の位置を予測し、現時点で実際に観測された特徴部の画像上の位置と比較/変換することにより、現時点を含む所定タイミングにおける画像データのずれ量(補正量)を算出することができる。算出した補正量は、画像データを補正する画像データ補正手段60へ出力してもよいし、車両姿勢検出装置300、走行支援装置400、障害物検出装置500その他の外部装置に向けて出力してもよい。
まず、ステップS1で撮像装置200の撮像手段(カメラ)210は自車両(移動体)の周囲を所定のタイミングで連続的に撮像し、撮像された画像データをフレームメモリ220に格納する(S1)。
移動体にピッチング/バウンシングが生じていない基準状態と判断し、移動体が基準状態にあるタイミングにおいて撮像された画像データの特徴部の位置に基づいて、画像データのずれ量を算出するため、ピッチングおよびバウンシングによる影響を排除した補正量を算出することができる。
10…画像データ取得手段
20…特徴抽出手段
30…加速度検出手段
40…基準位置判断手段
50…補正量算出手段
60…画像データ補正手段
70…記憶装置
200…撮像装置
210…撮像手段
220…フレームメモリ
300…車両姿勢検出装置
400…走行支援装置
500…障害物検出装置
Claims (10)
- 移動体に搭載され、当該移動体の周囲を所定のタイミングで連続的に撮像する撮像装置から画像データを順次取得する画像データ取得手段と、
前記画像データ取得手段により取得された各画像データから特徴部を抽出する特徴抽出手段と、
前記特徴抽出手段により抽出された各特徴部の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記加速度検出手段により検出された各特徴部の加速度に基づいて、特徴部の基準状態位置を判断する基準位置判断手段と、
前記基準位置判断手段により判断された特徴部の基準状態位置と前記特徴抽出手段により抽出された特徴部の位置とに基づいて、前記移動体の挙動に起因する画像データの補正量を算出して出力する補正量算出手段とを有し、
前記基準位置判断手段は、前記加速度検出手段により検出された各特徴部の加速度が所定の閾値未満である画像データを抽出し、当該画像データに含まれる特徴部の画像上の位置を基準状態位置として判断するとともに、基準状態位置を前記画像データの撮像タイミングに対応づけて記憶する画像処理装置。 - 前記所定の閾値は、ゼロ近傍の値である請求項1に記載の画像処理装置。
- 移動体に搭載され、当該移動体の周囲を所定のタイミングで連続的に撮像する撮像装置から画像データを順次取得する画像データ取得手段と、
前記画像データ取得手段により取得された各画像データから特徴部を抽出する特徴抽出手段と、
前記特徴抽出手段により抽出された各特徴部の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記加速度検出手段により検出された各特徴部の加速度に基づいて、特徴部の基準状態位置を判断する基準位置判断手段と、
前記基準位置判断手段により判断された特徴部の基準状態位置と前記特徴抽出手段により抽出された特徴部の位置とに基づいて、前記移動体の挙動に起因する画像データの補正量を算出して出力する補正量算出手段とを有し、
前記基準位置判断手段は、前記加速度検出手段により検出された各特徴部の加速度の符号が変化した画像データを抽出し、当該画像データに含まれる特徴部の画像上の位置を基準状態位置として判断するとともに、基準状態位置を前記画像データの撮像タイミングに対応づけて記憶する画像処理装置。 - 前記補正量算出手段は、前記基準位置判断手段により判断された特徴部の基準状態位置に基づいて所定時間経過後の所定タイミングにおける特徴部の予測位置を算出し、当該算出された特徴部の予測位置と、当該所定タイミングにおいて撮像された画像データの特徴部の観測位置とを比較し、前記特徴抽出手段により抽出された各特徴部の画像上のずれ量から前記補正量を算出する請求項1〜3のいずれかに記載の画像処理装置。
- 前記補正量算出手段により算出された補正量に基づいて、前記画像データを補正する画像データ補正手段をさらに備えた請求項1〜4のいずれかに記載の画像処理装置。
- 移動体の周囲を所定のタイミングで連続的に撮像する撮像装置から画像データを順次取得するステップと、
前記取得された各画像データから特徴部を抽出するステップと、
前記抽出された各特徴部の加速度を検出するステップと、
前記検出された各特徴部の加速度に基づいて特徴部の基準状態位置を判断するステップと、
前記判断された特徴部の基準状態位置と前記抽出された特徴部の位置とに基づいて、前記移動体の挙動に起因する画像データの補正量を算出するステップとを有し、
前記基準状態位置を判断するステップは、
前記検出された各特徴部の加速度が所定の閾値未満である画像データを抽出するステップと、
当該抽出された画像データに含まれる特徴部の画像上の位置を基準状態位置として判断するステップと、
当該判断された基準状態位置を前記画像データの撮像タイミングに対応づけて記憶するステップとを有する画像処理方法。 - 前記所定の閾値は、ゼロ近傍の値である請求項6に記載の画像処理方法。
- 移動体の周囲を所定のタイミングで連続的に撮像する撮像装置から画像データを順次取得するステップと、
前記取得された各画像データから特徴部を抽出するステップと、
前記抽出された各特徴部の加速度を検出するステップと、
前記検出された各特徴部の加速度に基づいて特徴部の基準状態位置を判断するステップと、
前記判断された特徴部の基準状態位置と前記抽出された特徴部の位置とに基づいて、前記移動体の挙動に起因する画像データの補正量を算出するステップとを有し、
前記基準状態位置を判断するステップは、
前記検出された各特徴部の加速度の符号が変化した画像データを抽出するステップと、
当該抽出された画像データに含まれる特徴部の画像上の位置を基準状態位置として判断するステップと、
当該判断された基準状態位置を前記画像データの撮像タイミングに対応づけて記憶するステップとを有する画像処理方法。 - 前記補正量を算出するステップは、前記判断された特徴部の基準状態位置に基づいて所定時間経過後の所定タイミングにおける特徴部の予測位置と、当該所定タイミングにおいて撮像された画像データの特徴部の観測位置とを比較し、前記抽出された各特徴部の画像上の補正量を算出する請求項6〜8のいずれかに記載の画像処理方法。
- 前記算出された補正量に基づいて、前記画像データを補正するステップをさらに有する請求項6〜9のいずれかに記載の画像処理方法。
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