JP5423764B2 - 移動体検出装置、コンピュータプログラム及び移動体検出方法 - Google Patents
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Description
また、第2発明に係る移動体検出装置は、車両を含む移動体を撮像して得られた撮像画像を用いて移動体を検出する移動体検出装置において、前記撮像画像を構成する各画素の画素値に基づいて複数の特徴点を抽出する抽出手段と、該抽出手段で抽出した特徴点から移動体の所定部位の候補点を1又は複数特定する特定手段と、該特定手段で特定した1又は複数の候補点を、透視投影変換行列を用いて3次元座標空間の道路平面に逆投影する逆投影手段と、前記3次元座標空間での移動体を表す移動体モデルの所定部位を前記逆投影手段で逆投影した1又は複数の候補点それぞれに整合させて1又は複数の移動体モデルを前記3次元座標空間に配置する配置手段と、該配置手段で配置した1又は複数の移動体モデルを、前記透視投影変換行列を用いて前記撮像画像に投影する投影手段と、該投影手段で投影した1又は複数の移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域内に含まれる前記特徴点の数に基づいて、一の移動体モデルで表された移動体を検出する検出手段と、前記領域内に含まれる前記特徴点の分布状態を特定する分布状態特定手段とを備え、前記検出手段は、前記分布状態特定手段で特定した分布状態が所定の分布状態である場合、前記領域を画定した移動体モデルで表された移動体を検出するようにしてあることを特徴とする。
また、第3発明に係る移動体検出装置は、車両を含む移動体を撮像して得られた撮像画像を用いて移動体を検出する移動体検出装置において、前記撮像画像を構成する各画素の画素値に基づいて複数の特徴点を抽出する抽出手段と、該抽出手段で抽出した特徴点から移動体の所定部位の候補点を1又は複数特定する特定手段と、該特定手段で特定した1又は複数の候補点を、透視投影変換行列を用いて3次元座標空間の道路平面に逆投影する逆投影手段と、前記3次元座標空間での移動体を表す移動体モデルの所定部位を前記逆投影手段で逆投影した1又は複数の候補点それぞれに整合させて1又は複数の移動体モデルを前記3次元座標空間に配置する配置手段と、該配置手段で配置した1又は複数の移動体モデルを、前記透視投影変換行列を用いて前記撮像画像に投影する投影手段と、該投影手段で投影した1又は複数の移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域内に含まれる前記特徴点の輝度値に基づく該領域内の輝度の分布に基づいて、一の移動体モデルで表された移動体を検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
また、第9発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、車両を含む移動体を撮像して得られた撮像画像を用いて移動体を検出させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、前記撮像画像を構成する各画素の画素値に基づいて複数の特徴点を抽出するステップと、抽出した特徴点から移動体の所定部位の候補点を1又は複数特定するステップと、特定した1又は複数の候補点を、透視投影変換行列を用いて3次元座標空間の道路平面に逆投影するステップと、前記3次元座標空間での移動体を表す移動体モデルの所定部位を、逆投影した1又は複数の候補点それぞれに整合させて1又は複数の移動体モデルを前記3次元座標空間に配置するステップと、配置した1又は複数の移動体モデルを、前記透視投影変換行列を用いて前記撮像画像に投影するステップと、投影した1又は複数の移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域内に含まれる前記特徴点の数に基づいて、一の移動体モデルで表された移動体を検出するステップと、前記領域内に含まれる前記特徴点の分布状態を特定するステップとを実行させ、前記検出するステップは、特定した分布状態が所定の分布状態である場合、前記領域を画定した移動体モデルで表された移動体を検出するようにしてあることを特徴とする。
また、第10発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、車両を含む移動体を撮像して得られた撮像画像を用いて移動体を検出させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、前記撮像画像を構成する各画素の画素値に基づいて複数の特徴点を抽出するステップと、抽出した特徴点から移動体の所定部位の候補点を1又は複数特定するステップと、特定した1又は複数の候補点を、透視投影変換行列を用いて3次元座標空間の道路平面に逆投影するステップと、前記3次元座標空間での移動体を表す移動体モデルの所定部位を、逆投影した1又は複数の候補点それぞれに整合させて1又は複数の移動体モデルを前記3次元座標空間に配置するステップと、配置した1又は複数の移動体モデルを、前記透視投影変換行列を用いて前記撮像画像に投影するステップと、投影した1又は複数の移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域内に含まれる前記特徴点の輝度値に基づく該領域内の輝度の分布に基づいて、一の移動体モデルで表された移動体を検出するステップとを実行させることを特徴とする。
また、第12発明に係る移動体検出方法は、車両を含む移動体を撮像して得られた撮像画像を用いて移動体を検出する移動体検出装置による移動体検出方法において、前記撮像画像を構成する各画素の画素値に基づいて複数の特徴点を抽出するステップと、抽出された特徴点から移動体の所定部位の候補点を1又は複数特定するステップと、特定された1又は複数の候補点を、透視投影変換行列を用いて3次元座標空間の道路平面に逆投影するステップと、前記3次元座標空間での移動体を表す移動体モデルの所定部位を、逆投影した1又は複数の候補点それぞれに整合させて1又は複数の移動体モデルを前記3次元座標空間に配置するステップと、配置された1又は複数の移動体モデルを、前記透視投影変換行列を用いて前記撮像画像に投影するステップと、投影された1又は複数の移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域内に含まれる前記特徴点の数に基づいて、一の移動体モデルで表された移動体を検出するステップと、前記領域内に含まれる前記特徴点の分布状態を特定するステップとを含み、前記検出するステップは、特定された分布状態が所定の分布状態である場合、前記領域を画定した移動体モデルで表された移動体を検出することを特徴とする。
また、第13発明に係る移動体検出方法は、車両を含む移動体を撮像して得られた撮像画像を用いて移動体を検出する移動体検出装置による移動体検出方法において、前記撮像画像を構成する各画素の画素値に基づいて複数の特徴点を抽出するステップと、抽出された特徴点から移動体の所定部位の候補点を1又は複数特定するステップと、特定された1又は複数の候補点を、透視投影変換行列を用いて3次元座標空間の道路平面に逆投影するステップと、前記3次元座標空間での移動体を表す移動体モデルの所定部位を、逆投影した1又は複数の候補点それぞれに整合させて1又は複数の移動体モデルを前記3次元座標空間に配置するステップと、配置された1又は複数の移動体モデルを、前記透視投影変換行列を用いて前記撮像画像に投影するステップと、投影された1又は複数の移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域内に含まれる前記特徴点の輝度値に基づく該領域内の輝度の分布に基づいて、一の移動体モデルで表された移動体を検出するステップとを含むことを特徴とする。
また、第1発明、第8発明及び第11発明にあっては、領域内の画素数に対する当該領域内に含まれる特徴点の数の割合を算出し、算出した割合が所定の閾値より大きい場合、当該領域を画定した複数の座標点を含む移動体モデルで表現された移動体を検出する。また、移動体モデルが複数ある場合には、それぞれの移動体モデルに対応する領域内の特徴点の割合が最も大きい移動体モデルを一つ選択し、選択した移動体モデルで表現された移動体を検出することができる。3次元情報を加味して移動体の候補となり得る領域と特定するので、特定した領域内に含まれる特徴点の数の割合の大小だけで車両を容易に検出することができる。
また、第2発明、第9発明及び第12発明にあっては、領域内に含まれる特徴点の分布状態を特定し、特定した分布状態が所定の分布状態である場合、前記領域を画定した複数の座標点を含む移動体モデルで表現された移動体を検出する。例えば、特徴点が領域内に一様に分布している場合には、当該領域を画定した移動体モデルで表現された移動体を検出し、特徴点の分布が一様でない場合には、移動体として検出しない。また、特徴点の分布が車両前部(前面)に偏っている場合、あるいは車両後部(後面)に偏っている場合には、移動体モデルで表された移動体を検出する。3次元情報を加味して移動体の候補となり得る領域と特定するので、特定した領域内に含まれる特徴点の分布状態だけで車両を容易に検出することができる。
101 制御部
102 インタフェース部
103 特徴点抽出部
104 候補点特定部
105 透視投影変換部
106 3次元モデル配置部
107 移動体検出部
108 画素計数部
109 類似度算出部
110 記憶部
Claims (13)
- 車両を含む移動体を撮像して得られた撮像画像を用いて移動体を検出する移動体検出装置において、
前記撮像画像を構成する各画素の画素値に基づいて複数の特徴点を抽出する抽出手段と、
該抽出手段で抽出した特徴点から移動体の所定部位の候補点を1又は複数特定する特定手段と、
該特定手段で特定した1又は複数の候補点を、透視投影変換行列を用いて3次元座標空間の道路平面に逆投影する逆投影手段と、
前記3次元座標空間での移動体を表す移動体モデルの所定部位を前記逆投影手段で逆投影した1又は複数の候補点それぞれに整合させて1又は複数の移動体モデルを前記3次元座標空間に配置する配置手段と、
該配置手段で配置した1又は複数の移動体モデルを、前記透視投影変換行列を用いて前記撮像画像に投影する投影手段と、
該投影手段で投影した1又は複数の移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域内に含まれる前記特徴点の数に基づいて、一の移動体モデルで表された移動体を検出する検出手段と、
前記領域内の画素数に対する該領域内に含まれる前記特徴点の数の割合を算出する割合算出手段と
を備え、
前記検出手段は、
前記割合算出手段で算出した割合が所定の閾値より大きい場合、前記領域を画定した移動体モデルで表された移動体を検出するようにしてあることを特徴とする移動体検出装置。 - 車両を含む移動体を撮像して得られた撮像画像を用いて移動体を検出する移動体検出装置において、
前記撮像画像を構成する各画素の画素値に基づいて複数の特徴点を抽出する抽出手段と、
該抽出手段で抽出した特徴点から移動体の所定部位の候補点を1又は複数特定する特定手段と、
該特定手段で特定した1又は複数の候補点を、透視投影変換行列を用いて3次元座標空間の道路平面に逆投影する逆投影手段と、
前記3次元座標空間での移動体を表す移動体モデルの所定部位を前記逆投影手段で逆投影した1又は複数の候補点それぞれに整合させて1又は複数の移動体モデルを前記3次元座標空間に配置する配置手段と、
該配置手段で配置した1又は複数の移動体モデルを、前記透視投影変換行列を用いて前記撮像画像に投影する投影手段と、
該投影手段で投影した1又は複数の移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域内に含まれる前記特徴点の数に基づいて、一の移動体モデルで表された移動体を検出する検出手段と、
前記領域内に含まれる前記特徴点の分布状態を特定する分布状態特定手段と
を備え、
前記検出手段は、
前記分布状態特定手段で特定した分布状態が所定の分布状態である場合、前記領域を画定した移動体モデルで表された移動体を検出するようにしてあることを特徴とする移動体検出装置。 - 車両を含む移動体を撮像して得られた撮像画像を用いて移動体を検出する移動体検出装置において、
前記撮像画像を構成する各画素の画素値に基づいて複数の特徴点を抽出する抽出手段と、
該抽出手段で抽出した特徴点から移動体の所定部位の候補点を1又は複数特定する特定手段と、
該特定手段で特定した1又は複数の候補点を、透視投影変換行列を用いて3次元座標空間の道路平面に逆投影する逆投影手段と、
前記3次元座標空間での移動体を表す移動体モデルの所定部位を前記逆投影手段で逆投影した1又は複数の候補点それぞれに整合させて1又は複数の移動体モデルを前記3次元座標空間に配置する配置手段と、
該配置手段で配置した1又は複数の移動体モデルを、前記透視投影変換行列を用いて前記撮像画像に投影する投影手段と、
該投影手段で投影した1又は複数の移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域内に含まれる前記特徴点の輝度値に基づく該領域内の輝度の分布に基づいて、一の移動体モデルで表された移動体を検出する検出手段と
を備えることを特徴とする移動体検出装置。 - 車両の車種に応じて複数の移動体モデルを記憶する記憶手段を備え、
前記配置手段は、
前記投影手段で投影した候補点に整合させて、前記記憶手段に記憶した複数の移動体モデルを配置するようにしてあり、
前記投影手段は、
前記複数の移動体モデルそれぞれを、前記透視投影変換行列を用いて前記撮像画像に投影するようにしてあり、
前記検出手段は、
前記投影手段で投影した前記複数の移動体モデルそれぞれにより画定される前記撮像画像上の領域内に含まれる前記特徴点の数に基づいて、複数の移動体モデルのうちの一の移動体モデルで表された移動体の車種を検出するように構成してあることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の移動体検出装置。 - 前記検出手段は、
前記投影手段で投影した前記移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域のうちの車両前部又は車両後部に対応する領域内に含まれる前記特徴点の数に基づいて、前記移動体モデルで表された移動体を検出するように構成してあることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の移動体検出装置。 - 前記検出手段は、
前記投影手段で投影した前記移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の最大の領域内に含まれる前記特徴点の数に基づいて、前記移動体モデルで表された移動体を検出するように構成してあることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の移動体検出装置。 - 複数の画素を有し、車種毎に予め定めた画像パターンを複数記憶する記憶手段と、
前記投影手段で投影した前記移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域のうちの車両前部又は車両後部に対応する領域内の各画素の画素値と、前記画像パターン内の各画素の画素値との類似度を算出する類似度算出手段を備え、
前記検出手段は、
前記類似度算出手段で算出した類似度が所定の条件を満たす画像パターンに対応する車種を移動体の車種として検出するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の移動体検出装置。 - コンピュータに、車両を含む移動体を撮像して得られた撮像画像を用いて移動体を検出させるためのコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、
前記撮像画像を構成する各画素の画素値に基づいて複数の特徴点を抽出するステップと、
抽出した特徴点から移動体の所定部位の候補点を1又は複数特定するステップと、
特定した1又は複数の候補点を、透視投影変換行列を用いて3次元座標空間の道路平面に逆投影するステップと、
前記3次元座標空間での移動体を表す移動体モデルの所定部位を、逆投影した1又は複数の候補点それぞれに整合させて1又は複数の移動体モデルを前記3次元座標空間に配置するステップと、
配置した1又は複数の移動体モデルを、前記透視投影変換行列を用いて前記撮像画像に投影するステップと、
投影した1又は複数の移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域内に含まれる前記特徴点の数に基づいて、一の移動体モデルで表された移動体を検出するステップと、
前記領域内の画素数に対する該領域内に含まれる前記特徴点の数の割合を算出するステップと
を実行させ、
前記検出するステップは、
算出した割合が所定の閾値より大きい場合、前記領域を画定した移動体モデルで表された移動体を検出するようにしてあることを特徴とするコンピュータプログラム。 - コンピュータに、車両を含む移動体を撮像して得られた撮像画像を用いて移動体を検出させるためのコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、
前記撮像画像を構成する各画素の画素値に基づいて複数の特徴点を抽出するステップと、
抽出した特徴点から移動体の所定部位の候補点を1又は複数特定するステップと、
特定した1又は複数の候補点を、透視投影変換行列を用いて3次元座標空間の道路平面に逆投影するステップと、
前記3次元座標空間での移動体を表す移動体モデルの所定部位を、逆投影した1又は複数の候補点それぞれに整合させて1又は複数の移動体モデルを前記3次元座標空間に配置するステップと、
配置した1又は複数の移動体モデルを、前記透視投影変換行列を用いて前記撮像画像に投影するステップと、
投影した1又は複数の移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域内に含まれる前記特徴点の数に基づいて、一の移動体モデルで表された移動体を検出するステップと、
前記領域内に含まれる前記特徴点の分布状態を特定するステップと
を実行させ、
前記検出するステップは、
特定した分布状態が所定の分布状態である場合、前記領域を画定した移動体モデルで表された移動体を検出するようにしてあることを特徴とするコンピュータプログラム。 - コンピュータに、車両を含む移動体を撮像して得られた撮像画像を用いて移動体を検出させるためのコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、
前記撮像画像を構成する各画素の画素値に基づいて複数の特徴点を抽出するステップと、
抽出した特徴点から移動体の所定部位の候補点を1又は複数特定するステップと、
特定した1又は複数の候補点を、透視投影変換行列を用いて3次元座標空間の道路平面に逆投影するステップと、
前記3次元座標空間での移動体を表す移動体モデルの所定部位を、逆投影した1又は複数の候補点それぞれに整合させて1又は複数の移動体モデルを前記3次元座標空間に配置するステップと、
配置した1又は複数の移動体モデルを、前記透視投影変換行列を用いて前記撮像画像に投影するステップと、
投影した1又は複数の移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域内に含まれる前記特徴点の輝度値に基づく該領域内の輝度の分布に基づいて、一の移動体モデルで表された移動体を検出するステップと
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。 - 車両を含む移動体を撮像して得られた撮像画像を用いて移動体を検出する移動体検出装置による移動体検出方法において、
前記撮像画像を構成する各画素の画素値に基づいて複数の特徴点を抽出するステップと、
抽出された特徴点から移動体の所定部位の候補点を1又は複数特定するステップと、
特定された1又は複数の候補点を、透視投影変換行列を用いて3次元座標空間の道路平面に逆投影するステップと、
前記3次元座標空間での移動体を表す移動体モデルの所定部位を、逆投影した1又は複数の候補点それぞれに整合させて1又は複数の移動体モデルを前記3次元座標空間に配置するステップと、
配置された1又は複数の移動体モデルを、前記透視投影変換行列を用いて前記撮像画像に投影するステップと、
投影された1又は複数の移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域内に含まれる前記特徴点の数に基づいて、一の移動体モデルで表された移動体を検出するステップと、
前記領域内の画素数に対する該領域内に含まれる前記特徴点の数の割合を算出するステップと
を含み、
前記検出するステップは、
算出された割合が所定の閾値より大きい場合、前記領域を画定した移動体モデルで表された移動体を検出することを特徴とする移動体検出方法。 - 車両を含む移動体を撮像して得られた撮像画像を用いて移動体を検出する移動体検出装置による移動体検出方法において、
前記撮像画像を構成する各画素の画素値に基づいて複数の特徴点を抽出するステップと、
抽出された特徴点から移動体の所定部位の候補点を1又は複数特定するステップと、
特定された1又は複数の候補点を、透視投影変換行列を用いて3次元座標空間の道路平面に逆投影するステップと、
前記3次元座標空間での移動体を表す移動体モデルの所定部位を、逆投影した1又は複数の候補点それぞれに整合させて1又は複数の移動体モデルを前記3次元座標空間に配置するステップと、
配置された1又は複数の移動体モデルを、前記透視投影変換行列を用いて前記撮像画像に投影するステップと、
投影された1又は複数の移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域内に含まれる前記特徴点の数に基づいて、一の移動体モデルで表された移動体を検出するステップと、
前記領域内に含まれる前記特徴点の分布状態を特定するステップと
を含み、
前記検出するステップは、
特定された分布状態が所定の分布状態である場合、前記領域を画定した移動体モデルで表された移動体を検出することを特徴とする移動体検出方法。 - 車両を含む移動体を撮像して得られた撮像画像を用いて移動体を検出する移動体検出装置による移動体検出方法において、
前記撮像画像を構成する各画素の画素値に基づいて複数の特徴点を抽出するステップと、
抽出された特徴点から移動体の所定部位の候補点を1又は複数特定するステップと、
特定された1又は複数の候補点を、透視投影変換行列を用いて3次元座標空間の道路平面に逆投影するステップと、
前記3次元座標空間での移動体を表す移動体モデルの所定部位を、逆投影した1又は複数の候補点それぞれに整合させて1又は複数の移動体モデルを前記3次元座標空間に配置するステップと、
配置された1又は複数の移動体モデルを、前記透視投影変換行列を用いて前記撮像画像に投影するステップと、
投影された1又は複数の移動体モデルにより画定される前記撮像画像上の領域内に含まれる前記特徴点の輝度値に基づく該領域内の輝度の分布に基づいて、一の移動体モデルで表された移動体を検出するステップと
を含むことを特徴とする移動体検出方法。
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