JP4575315B2 - Object detection apparatus and method - Google Patents
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Description
本発明は、自動車などの移動体に後向きに取り付けられた画像撮影装置によって撮影された画像から接近する物体を検出する物体検出装置及びその方法に関するものである。 The present invention relates to an object detection apparatus and method for detecting an approaching object from an image captured by an image capturing apparatus attached to a moving body such as an automobile in a rearward direction.
従来、自動車などの移動物体周辺の障害物を検出する方法として、1台のビデオカメラを用いる方法が提案されている。一台のビデオカメラを用いた方法では、複数台のビデオカメラを利用する方法と比較して自動車等への設置が容易であり、また生産コストも低く抑えることができるという利点がある。 Conventionally, a method using one video camera has been proposed as a method for detecting an obstacle around a moving object such as an automobile. The method using one video camera is advantageous in that it can be easily installed in an automobile or the like and the production cost can be reduced as compared with a method using a plurality of video cameras.
単一のビデオカメラを用いる方法としては、自動車に設置されたカメラによって撮影された画像中の水平エッジを前方車両の接地線と判断することで前方車両を検出する方法が提案されている(特許文献1参照)。 As a method using a single video camera, a method of detecting a forward vehicle by determining a horizontal edge in an image taken by a camera installed in an automobile as a ground line of the forward vehicle has been proposed (patent). Reference 1).
また、ビデオカメラによって撮影した時系列の画像からオプティカルフローを検出し、車速度センサからの自車速度情報を用いて、各フローの路面からの高さを推定し、路面から一定の高さを持つ物体のみを検出する方法が提案されている(特許文献2参照)。 In addition, the optical flow is detected from the time-series images taken by the video camera, and the height from the road surface of each flow is estimated using the own vehicle speed information from the vehicle speed sensor. There has been proposed a method for detecting only the object it has (see Patent Document 2).
さらに、道路面を含まないような追跡領域を設定し、その追跡領域内だけで、立体物等の障害物を検出する方法も提案されている(特許文献3参照)。
しかしながら、特許文献1の水平エッジを検出する方法では、道路面上の標識やアスファルトの継ぎ目等を、先行車両の接地位置と判断し、誤った物体検出がなされる可能性がある。 However, in the method of detecting a horizontal edge in Patent Document 1, there is a possibility that a sign on the road surface, an asphalt joint, or the like is determined as a ground contact position of a preceding vehicle and erroneous object detection is performed.
また、特許文献2の画像中のオプティカルフローを検出する方法においては、道路面内のフローは全て静止していると仮定しているため、追跡領域内を通過する他車両の影を障害物として誤検出してしまうという問題がある。
Further, in the method of detecting an optical flow in an image of
特許文献1及び2の問題は、物体の追跡領域が道路面を含んでいることに起因する。この場合、検出した水平線や、オプティカルフローが道路面なのか、立体物なのかを区別する必要があり、失敗した場合は誤検出ということになる。
The problems of
これに対して、特許文献3の道路面を含まないような追跡領域を設定する方法においては、予め設定した消失線(無限遠線)近傍のみの動き情報から、立体物を検出している。消失線近傍では、道路模様や影などのカメラ位置より下に位置する特徴量は検出されないため、道路面を含む追跡領域を設定する方法で生じる誤検出を抑制することができる。しかし、この方法においては、消失線近傍の水平方向動きベクトルのみから物体の左端及び右端を推定し、この両端の動きベクトルのみから物体が近づいているのか遠ざかっているのか判断しているため、物体の両端がうまく切り出せないような、背景が複雑なシーンにおいては、安定して障害物を検出することが難しい。 On the other hand, in the method of setting a tracking region that does not include a road surface in Patent Document 3, a three-dimensional object is detected from motion information only in the vicinity of a preset vanishing line (infinity line). In the vicinity of the vanishing line, since feature quantities located below the camera position such as road patterns and shadows are not detected, it is possible to suppress erroneous detection caused by a method of setting a tracking area including a road surface. However, in this method, the left and right edges of the object are estimated from only the horizontal motion vector near the vanishing line, and it is determined whether the object is approaching or moving away from only the motion vectors at both ends. It is difficult to stably detect an obstacle in a scene with a complicated background where both ends of the image cannot be cut out well.
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、一台の画像撮影装置により撮影された画像であってもより確実に物体を検出することができる物体検出装置及びその方法を提案することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and proposes an object detection apparatus and method capable of more reliably detecting an object even if the image is captured by a single image capturing apparatus. Objective.
本発明は、面上を移動する移動体に後向きに取り付けられた撮影装置によって取得される時系列画像を入力する画像入力手段と、前記画像内の消失線に沿った追跡領域内で特定の方向成分を持った線分を抽出し、前記線分の周辺を探索することにより物体候補を設定し、前記時系列画像のフレーム毎に前記物体候補の位置を特定する物体候補追跡手段と、前記物体候補を含み且つ前記消失線に対して垂直方向に沿った拡大率計算領域を用いて、前記物体候補の拡大率を少なくとも前後1フレームで計算する拡大率計算手段と、第1の閾値を超える前記拡大率を持つ前記物体候補を、前記移動体に接近する物体として検出する物体検出手段と、を有することを特徴とする物体検出装置である。
また、本発明は、面上を移動する移動体に後向きに取り付けられた撮影装置によって取得される時系列画像を入力する画像入力手段と、前記画像内の消失線に沿った追跡領域内で物体候補を設定し、前記時系列画像のフレーム毎に前記物体候補の位置を特定する物体候補追跡手段と、前記画像内の消失点から沸き出す方向の移動ベクトルを持つ物体候補のみを選択し、前記選択された物体候補を含み且つ前記消失線に対して垂直方向に沿った拡大率計算領域を用いて、前記物体候補の拡大率を少なくとも前後1フレームで計算する拡大率計算手段と、第1の閾値を超える前記拡大率を持つ前記物体候補を、前記移動体に接近する物体として検出する物体検出手段と、を有することを特徴とする物体検出装置である。
The present invention relates to an image input means for inputting a time-series image acquired by an imaging device attached backward to a moving body moving on a surface, and a specific direction within a tracking region along the vanishing line in the image. Object candidate tracking means for extracting a line segment having a component, setting an object candidate by searching around the line segment, and specifying the position of the object candidate for each frame of the time-series image; and the object An enlargement ratio calculation means for calculating an enlargement ratio of the object candidate in at least one frame before and after using an enlargement ratio calculation area that includes a candidate and is perpendicular to the erasure line, and that exceeds a first threshold An object detection apparatus comprising: an object detection unit configured to detect the object candidate having an enlargement ratio as an object approaching the moving body.
The present invention also provides an image input means for inputting a time-series image acquired by a photographing device attached backward to a moving body that moves on a surface, and an object in a tracking region along the vanishing line in the image. A candidate is set, and object candidate tracking means for specifying the position of the object candidate for each frame of the time-series image is selected, and only an object candidate having a movement vector in a direction emanating from a vanishing point in the image is selected, An enlargement factor calculating means for calculating an enlargement factor of the object candidate in at least one frame before and after using an enlargement factor calculation region that includes the selected object candidate and is perpendicular to the vanishing line; An object detection apparatus comprising: an object detection unit configured to detect the object candidate having the enlargement ratio exceeding a threshold value as an object approaching the moving body.
本発明によれば、物体候補の拡大率を調べることによって、接近する物体であるか否かを判断することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to determine whether or not an object is approaching by examining the enlargement ratio of the object candidate.
以下、本発明の実施形態の物体検出装置10について説明する。
Hereinafter, the
本実施形態では後側方監視、すなわち自車両1の隣接レーンを走行する追い越し車両の検出を例にして述べる。図2、図3に示すようにTVカメラ2は路面が画像中では下になり、光軸は路面及び進行方向に一定の角度をもってサイドミラー付近、もしくはサイドミラー内に後向きに取り付けられているものとする。これ以外の設置方法についても同様の方法が適用できる。TVカメラ2がロール方向に回転している場合には、道路面の無限遠線(消失線)が画像内で水平になるように補正することで全く同様の方法を適用可能である。以下では画像内の垂直方向が実空間の垂直方向と一致するものとし、画像内における道路面の無限遠線を単に「消失線」と呼ぶ。
In the present embodiment, rear side monitoring, that is, detection of an overtaking vehicle traveling in an adjacent lane of the host vehicle 1 will be described as an example. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the
図1に本実施形態の物体検出装置10の構成例を示す。
FIG. 1 shows a configuration example of the
物体検出装置10は、画像入力部12、物体候補追跡部14、拡大率計算部16、物体検出部18からなる。各部12〜18の各機能は、コンピュータに記憶されたプログラムによって実現する。
The
(1)画像入力部12
まず、画像入力部12でTVカメラ2によって時系列画像を取得する。この場合、本実施形態においては、図4に示すような画像が得られる。
(1)
First, a time series image is acquired by the
(2)物体候補追跡部14
物体候補追跡部14では、図4に示すような消失線近傍に所定の高さを持つ物体候補の追跡領域を設定する。図4からもわかるように、TVカメラ2の設置位置以上の高さを持つ物体は必ずこの追跡領域内で水平方向の動きを持ち、白線等の道路標識や、他車両の影はこの領域に動きを持つことはなく、道路面上の動きと立体物の動きを容易に分離可能である。
(2) Object
The object
物体候補追跡部14では追跡領域内で垂直線分を追跡する。追跡領域内の動きは水平方向の動きが支配的であるため、これらを正確に追跡するためには垂直線分を検出し、追跡する。
The object
(2−1)垂直線分の検出
垂直線分を検出する方法として様々な方法が適用可能であるが、本実施形態の方法について説明する。
(2-1) Detection of Vertical Lines Various methods are applicable as a method for detecting vertical line segments. The method of this embodiment will be described.
まず、追跡領域内に垂直方向のソーベルフィルタを適用して画像内の点(x,y)における垂直エッジdv(x,y)を得る。 First, a vertical Sobel filter is applied to the tracking region to obtain a vertical edge dv (x, y) at a point (x, y) in the image.
次に、追跡領域内で次の式を用いてy方向に垂直エッジを足しこみ加算エッジsv(x)を得る。 Next, a vertical edge is added in the y direction in the tracking region using the following formula to obtain an addition edge sv (x).
sv(x)=Σdv(x,y)
dv(x,y)を加算する垂直方向の範囲は物体候補追跡領域の高さ分とし、水平方向の範囲は注目x座標の±1ピクセル程度とする。これにより検出する垂直線分の方向にある程度自由度を持たせることが可能である。
sv (x) = Σdv (x, y)
The vertical range to which dv (x, y) is added is the height of the object candidate tracking area, and the horizontal range is about ± 1 pixel of the target x coordinate. Thereby, it is possible to give a certain degree of freedom in the direction of the detected vertical line segment.
次に、加算エッジsv(x)のピークを探索し、ピークの存在するx座標に垂直線分を設定する。 Next, the peak of the addition edge sv (x) is searched, and a vertical line segment is set to the x coordinate where the peak exists.
この垂直線分は毎フレーム物体候補追跡領域内で求めておき、今後物体候補をフレーム間で対応をとる時に、探索領域として使用する。 This vertical line segment is obtained in the object candidate tracking area for each frame, and will be used as a search area when object candidates are to be matched between frames in the future.
図5に検出される垂直線分を示す。図5中の物体候補追跡領域内の垂直線が検出される垂直線分を表す。なお、図中右端の車両側面のようにTVカメラ2の設置方向によっては自車両が写りこむため、物体候補追跡領域内で自車両部分の全て処理を行わないものとする。
FIG. 5 shows the detected vertical line segments. 6 represents a vertical line segment in which a vertical line in the object candidate tracking area in FIG. 5 is detected. In addition, since the own vehicle is reflected depending on the installation direction of the
(2−2)矩形領域の設定
以上にように求めた垂直線分の周辺に所定の幅と高さ持った矩形領域を設定し、これを物体候補とする。
(2-2) Setting of rectangular area A rectangular area having a predetermined width and height is set around the vertical line segment obtained as described above, and this is set as an object candidate.
物体候補の大きさは適宜好適な値を設定すべきであるが、本実施形態では物体候補追跡領域の高さを基準にして、幅はその半分程度とする。 A suitable value should be set as appropriate for the size of the object candidate. In the present embodiment, the width is set to about half of the object candidate tracking area based on the height.
(2−3)物体候補のトラッキング
次に、物体候補を時系列でトラッキング(追跡処理)を行い、物体候補の水平方向の動きを得る。
(2-3) Object Candidate Tracking Next, object candidates are tracked in time series (tracking processing) to obtain horizontal motion of the object candidates.
トラッキングには様々な方法が存在するが、本実施形態では、検出した物体候補を先ほど求めたdv(x,y)上でトラッキングを行う。トラッキングは1フレーム前の物体候補の矩形領域をテンプレートして、現在フレームで検出した水平線分のx座標周辺のみテンプレートマッチングを行う。本実施形態では垂直エッジdv(x,y)の前後フレームでのSAD(Sum of Absolute Difference)を計算し、SADが最も小さくなるx座標を現フレームでの物体候補のx座標に更新する。以上によって得られる物体候補を図6に示す。 Although various methods exist for tracking, in the present embodiment, tracking is performed on dv (x, y) obtained for the detected object candidate. In the tracking, the rectangular region of the object candidate one frame before is used as a template, and template matching is performed only around the x coordinate of the horizontal line segment detected in the current frame. In this embodiment, the SAD (Sum of Absolute Difference) in the frame before and after the vertical edge dv (x, y) is calculated, and the x coordinate with the smallest SAD is updated to the x coordinate of the object candidate in the current frame. FIG. 6 shows object candidates obtained as described above.
(2−4)移動ベクトルの計算
物体候補追跡部14ではフレーム毎の物体候補の位置を一定時間保持し、適宜、その動きベクトルを計算できるようにしておく。図6の移動ベクトルからもわかるように、背景は消失点に収束するような動きを持ち、追い越し車両は消失点から湧き出す動きを持つ。つまり、消失点から湧き出す動きをもつ物体候補は追い越し車両である可能性が高い。
(2-4) Calculation of Movement Vector The object
(2−5)カーブ走行の場合
しかし、図7に示すような、カーブを走行する場合、背景が追い越し車両と同様に消失点から湧き出す動きを持つため、水平方向の動きのみでは追い越し車両と、背景を分離することは困難であるため、拡大率計算部16にて物体候補毎の垂直方向の拡大率を計算し、物体検出部18にて、物体候補が接近しているのか、遠ざかっているのかの判定を行う。
(2-5) In the case of curve driving However, when driving on a curve as shown in FIG. 7, the background has a movement that springs from the vanishing point in the same way as an overtaking vehicle. Since it is difficult to separate the background, the enlargement
(2−6)変更例
物体候補追跡部14における、垂直線分の抽出、及びトラッキング方法は本実施形態に限定されるものではない。
(2-6) Modified Example The extraction of the vertical line segment and the tracking method in the object
例えば、「岡田、小野口、``低速車間制御のための単眼画像処理システム、``PRMU2002-140、pp.〜69-74,2002」で提案されている方法における水平線分の抽出及び追跡方法を、本実施形態の垂直線分の抽出及び追跡に用いることにより、安定かつ高速に垂直線分を抽出し追跡することが可能である。 For example, the Okada, Onoguchi, `` Monocular image processing system for low-speed inter-vehicle control, '' PRMU2002-140, pp.-69-74, 2002, a method for extracting and tracking a horizontal line segment is proposed. By using the vertical line segment extraction and tracking in this embodiment, it is possible to extract and track the vertical line segment stably and at high speed.
(3)拡大率計算部16
拡大率計算部16では、物体候補追跡部14において追跡中の物体候補毎に垂直方向の拡大率を計算する。物体候補が垂直方向に拡大する場合は追い越し車両であり、縮小する場合は背景、もしくは、自車両から遠ざかる車両とであると判断することができる。
(3) Enlargement
The enlargement
(3−1)拡大率の計算方法
本実施形態の拡大率を計算する方法を説明する。
(3-1) Calculation method of enlargement ratio A method of calculating the enlargement ratio of the present embodiment will be described.
まず、本実施形態では、物体候補を含み画像下端から上端に伸びる図8に示すような拡大率計算領域を設定する。 First, in the present embodiment, an enlargement ratio calculation region as shown in FIG. 8 including an object candidate and extending from the lower end to the upper end of the image is set.
次に、図8に示すように時刻tの拡大率計算領域内で水平エッジを計算し、物体候補追跡部14と同様に水平エッジのピークを計算し、水平線分を抽出する。
Next, as shown in FIG. 8, the horizontal edge is calculated within the enlargement factor calculation area at time t, the peak of the horizontal edge is calculated in the same manner as the object
次に、時刻t+1の拡大率計算領域内において時刻tで求めた水平線分のy座標近傍でトラッキングを行い、時刻tと時刻t+1の垂直方向の対応点を求める。トラッキングは水平エッジ画像上で行う。図8の拡大率計算領域内の複数の水平線が拡大率計算部16にて抽出した水平線分を表し、時刻tと時刻t+1の拡大率計算領域間の複数の矢印が、抽出した水平線分のフレーム間の対応関係を表している。
Next, tracking is performed in the vicinity of the y coordinate of the horizontal line segment obtained at time t in the enlargement ratio calculation region at time t + 1, and the corresponding point in the vertical direction between time t and time t + 1 is obtained. Tracking is performed on a horizontal edge image. A plurality of horizontal lines in the enlargement ratio calculation area in FIG. 8 represent the horizontal lines extracted by the enlargement
次に、対応が取れた水平線分に対して、二本の水平線分を選択し、時刻tと時刻t+1の垂直方向の距離を計算し、時刻t+1の距離dt+1を時刻tの距離dtで割ることによりその拡大率を計算する。 Next, two horizontal line segments are selected from the corresponding horizontal line segments, the vertical distance between time t and time t + 1 is calculated, and the distance dt + 1 at time t + 1 is divided by the distance dt at time t. To calculate the enlargement ratio.
なお、対応が取れた水平線分に関しては物体候補追跡と同様に各時刻でのy座標を保持し、適宜その履歴を参照できるようにしておく。 Note that the y-coordinate at each time is held for the corresponding horizontal line segment as in the object candidate tracking so that the history can be referred to as appropriate.
これにより、1フレームで水平線分間の距離が変化しない場合でも、任意の過去の時刻に遡って拡大率を計算することができる。図8のように複数の水平線分が検出され、追跡を行った場合、二本の水平線の拡大率もその選び方により複数算出される。本実施形態では一つの物体候補に対して、複数の拡大率が計算された場合、その平均値を計算し、物体候補の拡大率として決定する。 Thereby, even when the distance between the horizontal lines does not change in one frame, the enlargement ratio can be calculated retrospectively to any past time. When a plurality of horizontal line segments are detected and tracked as shown in FIG. 8, a plurality of enlargement rates of two horizontal lines are also calculated depending on how to select them. In this embodiment, when a plurality of enlargement rates are calculated for one object candidate, the average value is calculated and determined as the enlargement rate of the object candidate.
拡大率を計算せずに、単に、物体候補内の水平線分が画像下方向の動きを持つ時に、その物体候補が追い越し車両に属すると判断することも可能であるが、自車両のピッチング方向の振動により物体候補の全ての水平線分が下方向の動きを持ち、並走状態であるにも関わらず接近しているといった誤った判断をする可能性がある。拡大率はピッチング方向の振動成分に対して不変であるので、そのような誤った判断をすることはない。 Without calculating the enlargement ratio, it is possible to determine that the object candidate belongs to the overtaking vehicle when the horizontal line segment in the object candidate has a downward movement in the image. Due to the vibration, all horizontal line segments of the object candidate have a downward movement, and there is a possibility of erroneous determination that they are approaching despite being in a parallel running state. Since the enlargement ratio does not change with respect to the vibration component in the pitching direction, no such erroneous determination is made.
(3−2)変更例1
一つの拡大率計算領域内に、追い越し車両等の立体物による水平線分と、道路面の標識による水平線分が、複数含まれる場合がある。この時、全ての拡大率の平均をとってしまうと正しい拡大率を計算することができない。
(3-2) Modification 1
A single enlargement ratio calculation region may include a plurality of horizontal line segments due to three-dimensional objects such as passing vehicles and horizontal line segments due to road surface signs. At this time, if the average of all enlargement rates is taken, the correct enlargement rate cannot be calculated.
そこで、拡大率計算領域内で、同一方向の移動成分をもつ水平線分のみをグルーピングし、同一のグループに属する水平線分のみから拡大率を計算し、その平均をとることによって、より正確な拡大率を計算することが可能である。 Therefore, in the enlargement ratio calculation area, only horizontal line segments that have moving components in the same direction are grouped, the enlargement ratio is calculated only from the horizontal line segments that belong to the same group, and the average is taken to obtain a more accurate enlargement ratio. Can be calculated.
この場合、複数のグループ(立体物に属するもの、道路面に属するもの)が存在することになるが、画像上部に位置するグループの拡大率を、その物体候補の拡大率として決定する。移動物体に属するグループの方が、道路面に属するグループよりも画像上部に観測されるからである。 In this case, there are a plurality of groups (one belonging to a three-dimensional object, one belonging to a road surface), and the enlargement ratio of the group located at the upper part of the image is determined as the enlargement ratio of the object candidate. This is because the group belonging to the moving object is observed at the upper part of the image than the group belonging to the road surface.
(3−3)変更例2
本実施形態では拡大率計算領域画像下端から上端に伸びる矩形領域としているが、例えば、消失線から所定の長さに拡大率計算領域を限定することも可能である。
(3-3)
In this embodiment, the enlargement ratio calculation area image is a rectangular area extending from the lower end to the upper end. However, for example, the enlargement ratio calculation area can be limited to a predetermined length from the disappearance line.
これにより、拡大率計算領域に入る、複数物体の水平線分の数を削減することができ、より安定して拡大率を計算することができ、拡大率計算の計算コストを削減することも可能である。 As a result, it is possible to reduce the number of horizontal lines of multiple objects that enter the enlargement ratio calculation area, calculate the enlargement ratio more stably, and reduce the calculation cost of the enlargement ratio calculation. is there.
(3−4)変更例3
拡大率の計算は先にあげたような複数の水平線分をトラッキングする方法の他にも様々方法を適用可能である。
(3-4) Modification 3
In addition to the method of tracking a plurality of horizontal segments as described above, various methods can be applied to calculate the enlargement ratio.
例えば、図中の時刻tの拡大率計算領域をテンプレートとして、消失線を中心に複数の拡大率で垂直方向に引き伸ばした伸縮画像を生成する。 For example, using the enlargement factor calculation area at time t in the figure as a template, an expandable image stretched in the vertical direction at a plurality of enlargement factors around the disappearance line is generated.
次に、生成した伸縮画像と、時刻t+1の拡大率計算領域の類似度を計算し、最も高い類似度を持つ伸縮画像の拡大率を、現在注目している物体候補の拡大率とすることも可能である。類似度の計算には、例えば二つの領域間のSADを用いることが考えられる。 Next, the degree of similarity between the generated stretched image and the enlargement ratio calculation area at time t + 1 is calculated, and the enlargement ratio of the stretchable image having the highest similarity may be set as the enlargement ratio of the object candidate currently focused on. Is possible. For example, SAD between two regions can be used for calculating the similarity.
(3−5)変更例4
拡大率の計算は全ての物体候補に対して行う必要はない。例えば、追い越し車両のみを検出したいのであれば、消失点から湧き出す動きを持つ物体候補に対してのみ拡大率を計算することによって、より高速な処理が可能である。
(3-5) Modification 4
It is not necessary to calculate the enlargement ratio for all object candidates. For example, if only an overtaking vehicle is desired to be detected, higher-speed processing is possible by calculating the enlargement rate only for object candidates that have a movement that springs from the vanishing point.
(4)物体検出部18
物体検出部18では、物体候補追跡部14で検出した物体候補の動きと、拡大率計算部16で算出した物体候補の拡大率を基に、物体候補から自車両に接近する物体のみを抽出する。
(4)
The
(4−1)物体検出方法
物体検出の流れを図9に示す。
(4-1) Object Detection Method FIG. 9 shows the flow of object detection.
まず、物体候補追跡部14で追跡中の物体候補から消失点から湧き出す動きをもつ物体候補のみを抽出する。先に述べたように、物体候補の水平方向の動き情報だけでは、接近車両なのか、カーブ時の背景なのかの区別ができない。
First, the object
次に、抽出した物体候補における拡大率が1より大きい場合は拡大していると判断し、追い越し車両と判定する。 Next, when the enlargement ratio of the extracted object candidate is larger than 1, it is determined that the object is expanding, and the vehicle is determined to be an overtaking vehicle.
次に、1より小さい場合は縮小している判断し、自車両から遠ざかる背景、もしくは、停車車両と判断する。 Next, when it is smaller than 1, it is determined that the vehicle is reduced, and it is determined that the background is far away from the host vehicle or the vehicle is stopped.
以上どちらにも該当しない場合は、抽出した物体候補は自車両進行方向に対して等速度で移動する並走車両と判断する。 If neither of the above applies, it is determined that the extracted object candidate is a parallel running vehicle that moves at a constant speed in the traveling direction of the host vehicle.
(4−2)変更例
以上は一フレーム毎に拡大率を計算し、物体候補から接近車両を検出する方法について述べたが、物体検出部18はこれに限定されるものではない。
(4-2) Modification Example Although the method for calculating the enlargement ratio for each frame and detecting the approaching vehicle from the object candidates has been described above, the
例えば、フレーム毎に計算した拡大率を累積評価値として時系列で足し込み、累積評価値が閾値を超えたフレームにおいてのみ追い越し車両として判定することもできる。 For example, the enlargement ratio calculated for each frame can be added as a cumulative evaluation value in time series, and it can be determined as an overtaking vehicle only in a frame where the cumulative evaluation value exceeds a threshold value.
これにより、水平線分のトラッキングが不安定な場合においても、安定して追い越し車両のみを物体候補から抽出することが可能である。 Thereby, even when the tracking of the horizontal line segment is unstable, it is possible to stably extract only the overtaking vehicle from the object candidates.
なお、本発明は上記各実施形態に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist thereof.
10 物体検出装置
12 画像入力部
14 物体候補追跡部
16 拡大率計算部
18 物体検出部
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記画像内の消失線に沿った追跡領域内で特定の方向成分を持った線分を抽出し、前記線分の周辺を探索することにより物体候補を設定し、前記時系列画像のフレーム毎に前記物体候補の位置を特定する物体候補追跡手段と、
前記物体候補を含み且つ前記消失線に対して垂直方向に沿った拡大率計算領域を用いて、前記物体候補の拡大率を少なくとも前後1フレームで計算する拡大率計算手段と、
第1の閾値を超える前記拡大率を持つ前記物体候補を、前記移動体に接近する物体として検出する物体検出手段と、
を有することを特徴とする物体検出装置。 An image input means for inputting a time-series image acquired by a photographing device attached rearward to a moving body moving on the surface;
A line segment having a specific direction component is extracted in a tracking region along the disappearance line in the image, and an object candidate is set by searching around the line segment, for each frame of the time-series image. Object candidate tracking means for specifying the position of the object candidate;
An enlargement ratio calculation means for calculating an enlargement ratio of the object candidate in at least one frame before and after using an enlargement ratio calculation area that includes the object candidate and is perpendicular to the disappearance line;
Object detection means for detecting the object candidate having the enlargement ratio exceeding a first threshold as an object approaching the moving body;
An object detection apparatus comprising:
前記画像内の消失線に沿った追跡領域内で物体候補を設定し、前記時系列画像のフレーム毎に前記物体候補の位置を特定する物体候補追跡手段と、
前記画像内の消失点から沸き出す方向の移動ベクトルを持つ物体候補のみを選択し、前記選択された物体候補を含み且つ前記消失線に対して垂直方向に沿った拡大率計算領域を用いて、前記物体候補の拡大率を少なくとも前後1フレームで計算する拡大率計算手段と、
第1の閾値を超える前記拡大率を持つ前記物体候補を、前記移動体に接近する物体として検出する物体検出手段と、
を有することを特徴とする物体検出装置。 An image input means for inputting a time-series image acquired by a photographing device attached rearward to a moving body moving on the surface;
Object candidate tracking means for setting an object candidate in a tracking region along the disappearance line in the image and specifying the position of the object candidate for each frame of the time-series image;
Select only object candidates having a movement vector in the direction of boiling from the vanishing point in the image, using the enlargement ratio calculation region that includes the selected object candidate and is perpendicular to the vanishing line, An enlargement ratio calculating means for calculating an enlargement ratio of the object candidate in at least one frame before and after;
Object detection means for detecting the object candidate having the enlargement ratio exceeding a first threshold as an object approaching the moving body;
An object detection apparatus comprising:
前記物体候補を含み、かつ、前記画像の上部から下部に伸びる矩形領域を前記拡大率計算領域として設定し、
前記拡大率計算領域を用いて前記物体候補の垂直方向の拡大率を計算する
ことを特徴とする請求項1記載の物体検出装置。 The enlargement ratio calculating means includes
A rectangular area that includes the object candidate and extends from the top to the bottom of the image is set as the enlargement ratio calculation area.
The object detection apparatus according to claim 1, wherein an enlargement ratio in the vertical direction of the object candidate is calculated using the enlargement ratio calculation area.
ことを特徴とする請求項1又は2記載の物体検出装置。 3. The object detection unit according to claim 1, wherein the object detection unit determines that the object candidate having the enlargement ratio smaller than a second threshold is a background or an object having a movement away from the moving body. Object detection device.
ことを特徴とする請求項1又は2記載の物体検出装置。 The object detection means determines that the object candidate having the enlargement ratio between the first threshold value and the second threshold value is an object running in parallel with the moving object. The object detection apparatus according to claim 1 or 2.
面上を移動する移動体に後向きに取り付けられた撮影装置によって取得される時系列画像を入力する画像入力機能と、
前記画像内の消失線に沿った追跡領域内で特定の方向成分を持った線分を抽出し、前記線分の周辺を探索することにより物体候補を設定し、前記時系列画像のフレーム毎に前記物体候補の位置を特定する物体候補追跡機能と、
前記物体候補を含み且つ前記消失線に対して垂直方向に沿った拡大率計算領域を用いて、前記物体候補の拡大率を少なくとも前後1フレームで計算する拡大率計算機能と、
第1の閾値を超える前記拡大率を持つ前記物体候補を、前記移動体に接近する物体として検出する物体検出機能と、
を実現させるための物体検出プログラム。 On the computer,
An image input function for inputting a time-series image acquired by a photographing device attached backward to a moving body that moves on the surface;
A line segment having a specific direction component is extracted in a tracking region along the disappearance line in the image, and an object candidate is set by searching around the line segment, for each frame of the time-series image. An object candidate tracking function for identifying the position of the object candidate;
An enlargement ratio calculation function for calculating the enlargement ratio of the object candidate in at least one frame before and after using the enlargement ratio calculation area that includes the object candidate and is perpendicular to the vanishing line;
An object detection function for detecting the object candidate having the enlargement ratio exceeding a first threshold as an object approaching the moving body;
Object detection program for realizing
面上を移動する移動体に後向きに取り付けられた撮影装置によって取得される時系列画像を入力する画像入力機能と、
前記画像内の消失線に沿った追跡領域内で物体候補を設定し、前記時系列画像のフレーム毎に前記物体候補の位置を特定する物体候補追跡機能と、
前記画像内の消失点から沸き出す方向の移動ベクトルを持つ物体候補のみを選択し、前記選択された物体候補を含み且つ前記消失線に対して垂直方向に沿った拡大率計算領域を用いて、前記物体候補の拡大率を少なくとも前後1フレームで計算する拡大率計算機能と、
第1の閾値を超える前記拡大率を持つ前記物体候補を、前記移動体に接近する物体として検出する物体検出機能と、
を実現させるための物体検出プログラム。 On the computer,
An image input function for inputting a time-series image acquired by a photographing device attached backward to a moving body that moves on the surface;
An object candidate tracking function that sets an object candidate in a tracking region along the vanishing line in the image and identifies the position of the object candidate for each frame of the time-series image;
Select only object candidates having a movement vector in the direction of boiling from the vanishing point in the image, using the enlargement ratio calculation region that includes the selected object candidate and is perpendicular to the vanishing line, An enlargement ratio calculation function for calculating the enlargement ratio of the object candidate in at least one frame before and after,
An object detection function for detecting the object candidate having the enlargement ratio exceeding a first threshold as an object approaching the moving body;
Object detection program for realizing
前記物体候補を含み、かつ、前記画像の上部から下部に伸びる矩形領域を前記拡大率計算領域として設定し、
前記拡大率計算領域を用いて前記物体候補の垂直方向の拡大率を計算する
ことを特徴とする請求項6記載の物体検出プログラム。 The enlargement ratio calculation function is
A rectangular area that includes the object candidate and extends from the top to the bottom of the image is set as the enlargement ratio calculation area.
The object detection program according to claim 6, wherein an enlargement ratio in the vertical direction of the object candidate is calculated using the enlargement ratio calculation area.
ことを特徴とする請求項6又は7記載の物体検出プログラム。 The object detection function determines that the object candidate is a background or an object having a movement away from the moving object when the enlargement ratio is smaller than a second threshold value. Object detection program.
ことを特徴とする請求項6又は7記載の物体検出プログラム。 The object detection function determines that the object candidate is an object running in parallel with the moving object when the enlargement ratio is between the first threshold value and the second threshold value. The object detection program according to claim 6 or 7.
前記画像内の消失線に沿った追跡領域内で特定の方向成分を持った線分を抽出し、前記線分の周辺を探索することにより物体候補を設定し、前記時系列画像のフレーム毎に前記物体候補の位置を前記コンピュータによって特定し、
前記物体候補を含み且つ前記消失線に対して垂直方向に沿った拡大率計算領域を用いて、前記物体候補の拡大率を少なくとも前後1フレームで前記コンピュータによって計算し、
前記拡大率が第1の閾値以上のときに前記物体候補が、前記移動体に接近する物体であると前記コンピュータによって判断する
ことを特徴とする物体検出方法。 A computer inputs a time-series image acquired by a photographing device attached backward to a moving body that moves on the surface,
A line segment having a specific direction component is extracted in a tracking region along the disappearance line in the image, and an object candidate is set by searching around the line segment, for each frame of the time-series image. The position of the candidate object is identified by the computer;
Using the enlargement factor calculation area that includes the object candidate and is perpendicular to the vanishing line, the enlargement factor of the object candidate is calculated by the computer in at least one frame before and after,
The object detection method, wherein the computer determines that the object candidate is an object approaching the moving body when the enlargement ratio is equal to or greater than a first threshold.
前記画像内の消失線に沿った追跡領域内で物体候補を設定し、前記時系列画像のフレーム毎に前記物体候補の位置を前記コンピュータによって特定し、
前記画像内の消失点から沸き出す方向の移動ベクトルを持つ物体候補のみを選択し、前記選択された物体候補を含み且つ前記消失線に対して垂直方向に沿った拡大率計算領域を用いて、前記物体候補の拡大率を少なくとも前後1フレームで前記コンピュータによって計算し、
前記拡大率が第1の閾値以上のときに前記物体候補が、前記移動体に接近する物体であると前記コンピュータによって判断する
ことを特徴とする物体検出方法。 A computer inputs a time-series image acquired by a photographing device attached backward to a moving body that moves on the surface,
Setting an object candidate in a tracking region along the vanishing line in the image, and specifying the position of the object candidate for each frame of the time-series image by the computer;
Select only object candidates having a movement vector in the direction of boiling from the vanishing point in the image, using the enlargement ratio calculation region that includes the selected object candidate and is perpendicular to the vanishing line, Calculating the enlargement ratio of the object candidate by at least one frame before and after by the computer;
The object detection method, wherein the computer determines that the object candidate is an object approaching the moving body when the enlargement ratio is equal to or greater than a first threshold.
前記物体候補を含み、かつ、前記画像の上部から下部に伸びる矩形領域を前記拡大率計算領域として設定し、
前記拡大率計算領域を用いて前記物体候補の垂直方向の拡大率を計算する
ことを特徴とする請求項11記載の物体検出方法。 When calculating the enlargement ratio by the computer,
A rectangular area that includes the object candidate and extends from the top to the bottom of the image is set as the enlargement ratio calculation area.
The object detection method according to claim 11, wherein an enlargement ratio in the vertical direction of the object candidate is calculated using the enlargement ratio calculation area.
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