JP4832227B2 - 物体検出装置および物体検出方法 - Google Patents
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Description
テクスチャの強度(すなわち、画素ブロック内の輝度変化の程度)が低くなるほどステレオ画像処理におけるミスマッチの発生率が高くなるという事実が示すように、テクスチャの強度は距離データの信頼性と大きな相関を有する。そこで、テクスチャの強度を、画素ブロック内における水平方向の輝度エッジ(DCDX)の個数で評価し、これが所定数以上の画素ブロックに関する距離データを有効とし、それ以外のものを無効とする。具体的には、4×4の画素ブロックにおいて、まず、水平方向に隣接した画素対の輝度変化量(絶対値)ΔPが算出される。ただし、一番左側の画素列については、1つ左側に隣接した画素ブロックの一番右側の画素列から輝度変化量ΔPが算出される。これにより、1つの画素ブロックに関して16個の輝度変化量ΔPが算出される。つぎに、これらの16個の輝度変化量ΔPのうち、所定のしきい値(これをDCDX値と呼ぶ)以上のものの数がカウントされる。このDCDX値は、例えば、3から7の範囲において適切に設定される。そして、このDCDX値以上の輝度変化量ΔPの数が所定値(例えば4)以上の画素ブロックに関する距離データのみが有効とされ、それ以外の距離データは無効とされる。
相関評価値として輝度差絶対和や輝度差自乗和を用いる場合、画素ブロック同士の相関が高くなるほど、その値が小さくなる。そこで、相関先として特定された画素ブロックに関する相関評価値を所定のしきい値と比較し、しきい値以下の画素ブロックに関する距離データを有効とし、しきい値よりも大きな画素ブロックに関する距離データを無効とする。
上述したように、エピポーラライン上に存在する相関先候補のそれぞれに関して、相関評価値が算出されるが、その最大値と最小値との差が所定のしきい値と比較される。そして、このしきい値以上の画素ブロックに関する距離データを有効とし、しきい値よりも小さな画素ブロックに関する距離データを無効とする。
ペアリングフィルタは、ステレオ画像処理において相関が取れているとされた画素ブロック間の位置関係の矛盾を検出し、それに係る距離データを無効化する。具体的には、基準画像データ中の複数の画素ブロックが、比較画像中の同一の画素ブロックと相関が取れている場合、この画素ブロックのいずれかに係る距離データを有効化するとともに、残りの画素ブロックに係る距離データを無効化にする。本来、ステレオ法の原理から、基準画像における画素ブロック(相関元)と、比較画像における画素ブロック(相関先)とは、一対一でマッチングが取られるはずである。しかしながら、実際には、例えば、道路のパイロン列、複数の照明灯または複数の電柱といった複数の類似物が映し出されている状況では、一つの相関元に対して、複数の相関先がミスマッチしまうことがある。このような状況では、統計的な見地から、距離データ(視差)が大きいものは偽情報である確率が高いことが知られている。そこで、距離データの値の最も小さいもの、すなわち遠方を示す距離データを有効とし、それ以外を無効とする。ただし、どちらの距離データも一定値以下の場合は、それらはいずれも有効として出力する。ペアリングフィルタによって除去された距離データの数が多いということは、ミスマッチが多いということを示している。なお、ペアリングフィルタにおける具体的な処理手順については、特開平7−152914号公報に開示されているので、必要ならば参照されたい。
グループフィルタは、近接した値の距離データを有し、かつ、互いに隣接した画素ブロック同士をグループ化するとともに、グループ化された画素ブロックの面積(画素数)を算出し、その面積の大きさに応じて、距離データの選別(有効/無効)を行うフィルタである。一般に、ノイズ等の影響によるミスマッチにより生じた距離データは、周囲の距離データと大きく異なり、かつ、その距離データと同様の値を有するグループの面積が比較的小さいという特性がある。そこで、グループフィルタは、距離データ領域において同様の値を有する距離データ群の面積を検出し、面積が小さな距離データを無効化する。なお、グループフィルタにおける具体的な処理手順については、特開平10−285582号公報に開示されているので、必要ならば参照されたい。
(1)代表距離値Zrの範囲
一般的な自動車の車長(奥行き方向のサイズ)に鑑み、同一物体とみなす代表距離値Zrの許容範囲をしきい値Zth1(例えば6m程度)で規定する。また、隣接した区分S間における代表距離値Zrの許容変化量(絶対値)をしきい値Zth2で規定する。
(2)複数の区分Sの幅
一般的な自動車の車幅(幅方向のサイズ)に鑑み、同一物体とみなす複数の区分Sの許容幅をしきい値Xth1(例えば3m程度)で規定する。また、別グループを同一物体とみなしてマージする際に用いられる、隣り合っていない区分S間の最大すき間区分数をしきい値Xth2(例えば1m程度)で規定する。
(1)水平方向に連続して並んだ無効距離ブロックによって構成されるラインブロックaの左右端に、有効距離ブロック(ハッチングにて図示)が隣接していること
(2)ライングループaの左端に隣接した有効距離ブロックの位置に物体が検出されており、かつ、このブロックの距離d1と、この物体の距離dtとの差(絶対値)が所定のしきい値dth1以下であること(|dt−d1|≦dth1)
(3)ライングループaの右端に隣接した有効距離ブロックの位置に物体が検出されており、かつ、このブロックの距離d2と、この物体の距離dtとの差(絶対値)が所定のしきい値dth1以下であること(|dt−d2|≦dth1)
(4)ライングループaの左端に隣接した有効距離ブロックの距離d1と、その右端に隣接した有効距離ブロックの距離d2との差(絶対値)が所定のしきい値dth2以下であること(|d2−d1|≦dth2)
(5)隣接するライングループa,bの左端のそれぞれに隣接した有効距離ブロックの距離d1,d3の差(絶対値)が所定のしきい値dth3以下であること(|d1−d3|≦dth3)
(6)隣接するライングループa,bの右端のそれぞれに隣接した有効距離ブロックの距離d2,d4の差(絶対値)が所定のしきい値dth3以下であること(|d2−d4|≦dth3)
(7)隣接するライングループa,bの左端のそれぞれに隣接した有効距離ブロックのi座標i(1),i(3)の差(絶対値)、すなわち、水平方向位置のズレ量が所定のしきい値ith以下であること(|i(1)−i(3)|≦ith)
(8)隣接するライングループa,bの右端のそれぞれに隣接した有効距離ブロックのi座標i(2),i(4)の差(絶対値)、すなわち、水平方向位置のズレ量が所定のしきい値ith以下であること(|i(2)−i(4)|≦ith)
2 距離画像生成部
3 フィルタ部
4 物体検出部
5 グループ検出部
6 グループチェック部
7 物体修正部
Claims (5)
- ステレオ画像処理によって生成された距離画像を用いて、物体を検出する物体検出装置において、
前記距離画像を構成する距離データのそれぞれの信頼性を評価し、当該評価された信頼性に基づいて前記距離データから有効距離データと無効距離データとを抽出するフィルタ部と、
前記距離画像における前記有効距離データのヒストグラムに基づいて、検出対象となる物体を検出する物体検出部と、
前記距離画像上において、同一値とみなせる複数の前記有効距離データによって囲まれた複数の前記無効距離データをグループ化するグループ検出部と、
前記グループ内に存在する複数の前記無効距離データのうち、前記グループと隣接した前記有効距離データとの差が所定のしきい値以下である前記無効距離データの個数を算出するとともに、当該算出された個数を所定の判定しきい値と比較することによって、前記グループの領域を、前記グループと隣接した前記有効距離データが示す物体と同一とみなし、同一物体グループとして抽出するグループチェック部と、
前記物体検出部によって検出された複数の物体の間に、前記グループチェック部によって抽出された前記同一物体グループが介在する場合、当該複数の物体を1つの物体とみなす物体修正部と
を有することを特徴とする物体検出装置。 - ステレオ画像処理によって生成された距離画像を用いて、物体を検出する物体検出装置において、
前記距離画像を構成する距離データのそれぞれの信頼性を評価し、当該評価された信頼性に基づいて前記距離データから有効距離データと無効距離データとを抽出するフィルタ部と、
前記距離画像上において、同一値とみなせる複数の前記有効距離データによって囲まれた複数の前記無効距離データをグループ化するグループ検出部と、
前記グループ内に存在する複数の前記無効距離データのうち、前記グループと隣接した前記有効距離データとの差が所定のしきい値以下である前記無効距離データの個数を算出するとともに、当該算出された個数を所定の判定しきい値と比較することによって、前記グループの領域を、前記グループと隣接した前記有効距離データが示す物体と同一とみなし、同一物体グループとして抽出するグループチェック部と、
前記距離画像における前記有効距離データのヒストグラムに基づいて検出された複数の物体の間に、前記グループチェック部によって抽出された前記同一物体グループが介在する場合、当該複数の物体を1つの物体とみなす物体検出手段と
を有することを特徴とする物体検出装置。 - 前記グループチェック部は、前記距離データの算出単位となる画素ブロックのテクスチャの強度を評価するとともに、当該テクスチャの強度が強いと評価された前記画素ブロックに関する前記無効距離データのみを用いて、前記同一物体グループの抽出を行うことを特徴とする請求項1または2に記載された物体検出装置。
- ステレオ画像処理によって生成された距離画像を用いて、物体を検出する物体検出方法において、
前記距離画像を構成する距離データのそれぞれの信頼性を評価し、当該評価された信頼性に基づいて前記距離データから有効距離データと無効距離データとを抽出するステップと、
前記距離画像における前記有効距離データのヒストグラムに基づいて、検出対象となる物体を検出するステップと、
前記距離画像上において、同一値とみなせる複数の前記有効距離データによって囲まれた複数の前記無効距離データをグループ化するステップと、
前記グループ内に存在する複数の前記無効距離データのうち、前記グループと隣接した前記有効距離データとの差が所定のしきい値以下である前記無効距離データの個数を算出するとともに、当該算出された個数を所定の判定しきい値と比較することによって、前記グループの領域を、前記グループと隣接した前記有効距離データが示す物体と同一とみなし、同一物体グループとして抽出するステップと、
前記検出対象となる物体が複数検出された際、当該複数の物体の間に前記同一物体グループが介在する場合、前記複数の物体を1つの物体とみなすステップと
を有することを特徴とする物体検出方法。 - ステレオ画像処理によって生成された距離画像を用いて、物体を検出する物体検出方法において、
前記距離画像を構成する距離データのそれぞれの信頼性を評価し、当該評価された信頼性に基づいて前記距離データから有効距離データと無効距離データとを抽出するステップと、
前記距離画像上において、同一値とみなせる複数の前記有効距離データによって囲まれた複数の前記無効距離データをグループ化するステップと、
前記グループ内に存在する複数の前記無効距離データのうち、前記グループと隣接した前記有効距離データとの差が所定のしきい値以下である前記無効距離データの個数を算出するとともに、当該算出された個数を所定の判定しきい値と比較することによって、前記グループの領域を、前記グループと隣接した前記有効距離データが示す物体と同一とみなし、同一物体グループとして抽出するステップと、
前記距離画像における前記有効距離データのヒストグラムに基づいて検出された複数の物体の間に、前記同一物体グループが介在する場合、当該複数の物体を1つの物体とみなすステップと
を有することを特徴とする物体検出方法。
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