JP5533323B2 - Movement amount estimation apparatus and movement amount estimation method - Google Patents
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本発明は、移動量推定装置及び移動量推定方法に関する。 The present invention relates to a movement amount estimation apparatus and a movement amount estimation method.
従来、物体の移動量を検出する物体検出装置が知られている。この物体検出装置は、所定時間間隔の2つの画像に基づいて画像上の特徴点の移動ベクトルであるオプティカルフローを算出する。そして、物体検出装置は、生成したオプティカルフローに基づいて物体の移動量を検出する(特許文献1参照)。 Conventionally, an object detection device that detects the amount of movement of an object is known. This object detection apparatus calculates an optical flow that is a movement vector of feature points on an image based on two images at predetermined time intervals. Then, the object detection device detects the amount of movement of the object based on the generated optical flow (see Patent Document 1).
しかし、従来の物体検出装置では、移動量の推定精度に向上の余地があった。例えば、従来の物体検出装置では、車両のライトやバンパー部分などの前面又は後面から特徴点を決定してオプティカルフローを算出している。しかし、車両の前面又は後面は車両全体からすると小さい領域であり、情報量が少なく、推定精度を低下させる原因となってしまう。このため、フロントガラスやリアガラスを含む車両前側や後側の全体から特徴点を決定しようとすると、バンパー部分とガラス部分において奥行き差があり、情報量が増加しても移動量の推定精度自体は低下してしまう。 However, the conventional object detection device has room for improvement in the estimation accuracy of the movement amount. For example, in a conventional object detection apparatus, an optical flow is calculated by determining feature points from the front or rear surface of a vehicle light or bumper. However, the front or rear surface of the vehicle is a small area from the whole vehicle, and the amount of information is small, which causes a decrease in estimation accuracy. For this reason, when trying to determine the feature points from the entire front and rear side of the vehicle including the windshield and rear glass, there is a difference in depth between the bumper part and the glass part. It will decline.
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、移動量の推定精度を向上させることが可能な移動量推定装置及び移動量推定方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a movement amount estimation apparatus and a movement amount estimation method capable of improving the estimation accuracy of the movement amount. There is to do.
本発明の移動量推定装置は、所定領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段による撮像にて得られた画像からオプティカルフローを算出するオプティカルフロー算出手段と、仮定された車両側面と路面との交線となる線分である接地線分を推定する接地線分推定手段と、前記接地線分推定手段により推定された接地線分を含む鉛直上方に伸びる面内に、前記オプティカルフロー算出手段により算出されたオプティカルフローが存在すると仮定し、当該オプティカルフローから実空間におけるベクトルを算出するベクトル算出手段と、前記ベクトル算出手段により算出されたベクトルをクラスタリングするクラスタリング手段と、前記クラスタリング手段によるクラスタリングの結果、ベクトル数が最も多い最大クラスタに属するベクトルから、車両の移動量を推定する移動量推定手段と、を備えることを特徴とする。 The movement amount estimation apparatus according to the present invention includes: an imaging unit that images a predetermined region; an optical flow calculation unit that calculates an optical flow from an image obtained by imaging by the imaging unit; and an assumed vehicle side surface and road surface. A ground line segment estimation means for estimating a ground line segment that is a line segment to be intersected, and an optical flow calculation means in a plane extending vertically upward including the ground line segment estimated by the ground line segment estimation means Assuming that the calculated optical flow exists, a vector calculation means for calculating a vector in real space from the optical flow, a clustering means for clustering the vectors calculated by the vector calculation means, and a result of clustering by the clustering means From the vector belonging to the largest cluster with the largest number of vectors Characterized in that it comprises a movement amount estimating means for estimating the amount of movement of the vehicle, a.
本発明によれば、仮定された車両側面と路面との交線となる接地線分を含む鉛直上方に伸びる面内に、オプティカルフローが存在すると仮定し、当該オプティカルフローの実空間におけるベクトルを算出する。このように、車両側面を含む面内にオプティカルフローが存在すると仮定して、実空間におけるベクトルを算出するため、実空間のベクトルから移動量を推定することができ、移動量推定の正確性を向上させることができる。特に、実空間における車両側面のベクトルであるため、車両が走行時において車両横方向の移動量が少ないことから、車両側面のベクトルから移動量を推定することで、車両前面や後面から推定するよりも推定誤差を軽減し易くできる。従って、移動量の推定精度を向上させることができる。 According to the present invention, it is assumed that an optical flow exists in a plane extending vertically upward including a ground line segment that intersects the assumed vehicle side surface and the road surface, and a vector in the real space of the optical flow is calculated. To do. In this way, since the vector in the real space is calculated on the assumption that the optical flow exists in the plane including the vehicle side surface, the movement amount can be estimated from the vector in the real space, and the accuracy of the movement amount estimation is improved. Can be improved. In particular, since it is a vehicle side vector in real space, the amount of movement in the lateral direction of the vehicle is small when the vehicle is traveling. Therefore, by estimating the amount of movement from the vector of the vehicle side surface, Can easily reduce the estimation error. Accordingly, the estimation accuracy of the movement amount can be improved.
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係る移動量推定装置1の概略構成図である。図1に示すように、移動量推定装置1は、車両V1に搭載され、カメラ(撮像手段)10と、立体物検出レーダ(立体物検出手段)20と、計算機30とを備えている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a movement
図1に示すカメラ10は、車両V1の後方における高さhの箇所において、光軸が水平から下向きに角度θとなるように取り付けられている。カメラ10は、この位置から所定領域を撮像するようになっている。立体物検出レーダ20は、車両Vの後方にレーザ光を照射し、反射光から立体物の位置及び距離に応じた情報を収集するものである。この立体物検出レーダ20のレーザ光照射範囲は、少なくともカメラ10の撮像範囲をカバーするように照射可能となっている。計算機30は、車両後方側の立体物について移動量を推定するものである。なおここで、本実施形態においては上述の通り立体物検出レーダ20をレーザレーダとして記載するが、例えばミリ波レーダ等の他の方式のレーダ装置を用いても良い。
The
図2は、図1に示した車両V1の走行状態を示す上面図である。図2に示すように、カメラ10は、所定の画角aで車両後方側を撮像する。このとき、カメラ10の画角内には自車両V1が走行する車線に加えて、その左右の車線についても撮像可能となっている。
FIG. 2 is a top view showing a traveling state of the vehicle V1 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the
図3は、図1に示した計算機30の詳細を示すブロック図である。なお、図3においては、接続関係を明確とするためにカメラ10及び車速センサ20についても図示するものとする。
FIG. 3 is a block diagram showing details of the
図3に示すように、計算機30は、領域設定部(接地線分推定手段、立体物検出手段)31と、ベクトル算出部(オプティカルフロー算出手段、ベクトル算出手段)32と、移動量推定部(移動量推定手段、クラスタリング手段、車両判断手段)33とを備えている。
As shown in FIG. 3, the
領域設定部31は、接地線分を推定するものである。接地線分は、仮定された車両側面と路面との交線となる線分である。接地線分を求めるにあたり領域設定部31は、立体物検出レーダ20からの情報に基づいて、自車両周辺の立体物の外形位置を検出する。
The
具体的に説明すると、領域設定部31は、立体物検出レーダ20からの反射光により、周囲の立体物の自車両に対する位置を特定することができる。図2に示すように、立体物検出レーダ20は車両後方にレーザ光を照射しているため、領域設定部31は自車両V1の後方側に位置する他車両V2の外形位置P1,P2を検出可能となっている。
More specifically, the
領域設定部31は、上記のように検出した外形位置P1,P2のうち、車線に沿っている外形位置P1を直線近似し、近似直線の垂線から接地線分Lを推定する。このように、領域設定部31は、仮定的に車両側面を特定し、その側面と路面との交線となる接地線分Lを推定することとなる。
The
また、領域設定部31は、接地線分Lを算出した後、仮想面を設定するものである。図4は、図3に示した領域設定部31により設定される仮想面の一例を示す図である。図4に示すように、領域設定部31は、接地線分Lを含む鉛直上方に伸びる面を仮想面ISとして設定する。なお、仮想面ISの高さhISは、所定高さに限定されている。所定高さは、後述する演算コストが多大とならず、且つ一般的な車両の高さが含まれるように予め決定されている。これにより、車両側面部を含みつつ不要な領域を含まないようにすることができる。また、領域設定部31は、仮想面ISの情報をベクトル算出部32に送信する。
The
ベクトル算出部32は、カメラ10による撮像にて得られた撮像画像データを入力し、撮像画像データからオプティカルフローを算出するものである。オプティカルフローは、例えば特開2008−97126号公報に記載のようにして算出することができる。このベクトル算出部32によりオプティカルフローが得られ、オプティカルフローの始点座標を(xs,ys)とし、終点座標を(xe,ye)とすると、得られる結果は、以下のようになる。
また、ベクトル算出部32は、算出したオプティカルフローが仮想面IS内に存在すると仮定し、オプティカルフローから実空間のベクトルを算出するものである。図5は、図3に示したベクトル算出部32による実空間のベクトルの算出の様子を示す図であって、(a)は撮像画像を示し、(b)は実空間のベクトルを示している。
The
例えばオプティカルフローは図5(a)に示すように算出される。このオプティカルフローOPは画像上において座標を特定できるが、画像上ではオプティカルフローを示す立体物の位置(特に奥行き)が不明であるため、実空間上でのベクトルは不明となる。そこで、ベクトル算出部32は、図5(b)に示すようにオプティカルフローOPが仮想面IS内に存在すると仮定して、実空間におけるベクトルとして算出する。この際、ベクトル算出部32は、各種計算処理を行ってオプティカルフローOPから実空間におけるベクト
ルを算出する。なお、背景等については、自車両V1が走行している場合、車両後方に向けてオプティカルフローOPが発生する。
For example, the optical flow is calculated as shown in FIG. The coordinates of the optical flow OP can be specified on the image, but since the position (particularly the depth) of the three-dimensional object showing the optical flow is unknown on the image, the vector in the real space is unknown. Therefore, the
具体的に説明すると、ベクトル算出部32は以下の処理を実行する。まず、撮像画像上の点は奥行きが不明であるとすると、以下の式を満足する。
また、仮想面ISは以下の方程式により表現することができる。
ベクトル算出部32は、式(1)を式(2)に代入する。これにより、式(1)に示す変数tを求める。この結果、3次元の座標を求めることができ、オプティカルフローOPの始点及び終点は、以下に示すように実空間の座標に変換される。
また、ベクトル算出部32は、実空間の座標を求めた後、以下の式(3)からベクトルを算出する。
なお、式(3)に示すベクトルは仮想面IS内のベクトルであるため、仮想面IS内の互いに独立な2つのベクトルに分離可能である。従って、ベクトル算出部32は、以下の式(4)に示すようにベクトルを分離する。
また、v1,v2〜vmはベクトル成分xx,yyで表現でき、以下のように表現される。
再度、図3を参照する。移動量推定部33は、ベクトル算出部32により算出されたベクトルv1〜vmに基づいて他車両V2の移動量を推定するものである。移動量の推定にあたり移動量推定部33は、まず、ベクトルv1〜vmをクラスタリングして、クラスタリングの結果、ベクトル数が最も多い最大クラスタに属するベクトルから、他車両V2の移動量を推定するものである。クラスタリングは、Nearest Neighbor法やK-Means法など
、既存の手法が採用されてもよいし、これらの近似手法が採用されてもよい。なお、最大クラスタに属するベクトルをベクトルvb1〜vbn(nはm以下の正の整数)とする。
FIG. 3 will be referred to again. The movement
このクラスタリングにより、図5(b)に示す車両後方に向いたオプティカルフローOPが除去される。すなわち、背景等は自車両V1が定速走行していたとしても、カメラ10との距離の関係からオプティカルフローOPの長さが異なってくる。このため、背景等のオプティカルフローOPは最大クラスタに属することはなく、車両後方に向いたオプティカルフローOPは除去される。
By this clustering, the optical flow OP directed toward the rear of the vehicle shown in FIG. 5B is removed. That is, the length of the optical flow OP varies depending on the distance from the
より詳細に移動量推定部33は、最大クラスタに属するベクトルvb1〜vbnの平均値に基づいて他車両V2の移動量vを推定する。すなわち、移動量推定部33は、以下の式(5)から他車両V2の移動量vを推定する。
以上のように、本実施形態に係る移動量推定装置1は、仮定された車両側面を含む仮想面IS内にオプティカルフローOPが存在すると仮定して、実空間におけるベクトルv1〜vmを算出するため、実空間のベクトルv1〜vmから移動量を推定することができ、移動量推定の正確性を向上させることができる。特に、実空間における車両側面のベクトルv1〜vmであるため、車両が走行時において車両横方向の移動量が少ないことから、そのベクトルから移動量を推定することで、車両前面や後面から推定するよりも推定誤差を軽減し易くできる。
As described above, the movement
次に、本実施形態に係る移動量推定方法を説明する。図6は、本実施形態に係る移動量推定方法を示すフローチャートであって、仮想面ISの設定までの処理を示している。図6に示すように、まず、領域設定部31は、立体物検出レーダ20からの情報に基づいて立体物の外形位置P1,P2を検出する(S1)。
Next, the movement amount estimation method according to the present embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the movement amount estimation method according to this embodiment, and shows processing up to the setting of the virtual plane IS. As shown in FIG. 6, first, the
次に、領域設定部31は、ステップS1において検出された外形位置P1,P2のうち、車線に沿うものを抽出する(S2)。次いで、領域設定部31は、車線に沿う外形位置P1を直線近似し、近似直線から接地線分Lを推定する(S3)。推定後、領域設定部31は、ステップS1において検出された外形位置P1,P2の検出数が予め定められた所定値以上であるか否かを判断する(S4)。なお、上記予め定められた所定値は、通常の車両であれば検出されるはずである外形位置P1,P2の検出数を予め実験等によって求めて、予め設定したものである。
Next, the
外形位置P1,P2の検出数が所定値以上でないと判断した場合(S4:NO)、領域設定部31は、他車両V2が存在しないと判断し(S5)、その後図6に示す処理は終了する。すなわち、他車両V2が存在する場合、或る程度の検出数が得られることから、検出数が所定値に満たない場合、領域設定部31は、他車両V2が存在しないと判断する。
If it is determined that the number of detected outer positions P1 and P2 is not equal to or greater than the predetermined value (S4: NO), the
一方、外形位置P1,P2の検出数が所定値以上であると判断した場合(S4:YES)、領域設定部31は、他車両V2が存在すると判断し(S6)、仮想面ISを設定する(S7)。その後、図6に示す処理は終了する。
On the other hand, when it is determined that the number of detected external positions P1, P2 is equal to or greater than a predetermined value (S4: YES), the
図7は、本実施形態に係る移動量推定方法を示すフローチャートであって、移動量の推定までの処理を示している。図7に示すように、まず、ベクトル算出部32は、撮像画像データからオプティカルフローOPを算出する(S11)。次いで、ベクトル算出部32は、上記した各式からオプティカルフローOPを実空間上のベクトルv1〜vmに変換する(S12)。この際、ベクトル算出部32は、上記したようにオプティカルフローOPが仮想面IS内に存在すると仮定して、ベクトルv1〜vmを算出する。
FIG. 7 is a flowchart showing the movement amount estimation method according to the present embodiment, and shows processing up to the estimation of the movement amount. As shown in FIG. 7, first, the
その後、移動量推定部33は、ステップS12において変換されたベクトルv1〜vmをクラスタリングする(S13)。そして、移動量推定部33は、最大クラスタに属するベクトル数が予め定められた所定数以上であるか否かを判断する(S14)。所定数以上でないと判断した場合(S14:NO)、移動量推定部33は、オプティカルフローOPが得られた対象が他車両V2でなかったと判断する(S15)。すなわち、他車両V2が自車両V1の後方に存在しないと判断する。ここで、他車両V2が存在する場合、或る程
度のベクトル数が得られる。図5(b)に示すように、他車両V2のベクトルは基本的に同じとなる。このため、最大クラスタに属するベクトル数はある程度の数だけ確保されることとなる。よって、最大クラスタに属するベクトル数が所定数以上でないと判断した場合(S14:NO)、移動量推定部33は他車両V2が自車両V1の後方に存在しないと判断する。そして、図7に示す処理は終了する。なお、上記ベクトル数の所定数は、予め実験等によって求められた、車両であれば検出されるはずのベクトル数を予め設定した値である。
Thereafter, the movement
一方、最大クラスタに属するベクトル数が所定数以上であると判断した場合(S14:YES)、移動量推定部33は、オプティカルフローOPが得られた対象が他車両V2であったと判断する(S16)。すなわち、他車両V2が自車両V1の後方に存在すると判断する。そして、移動量推定部33は、他車両V2の移動量を推定する(S17)。移動量の算出については、上記したように平均化等を行うとよい。その後、図7に示す処理は終了する。
On the other hand, when it is determined that the number of vectors belonging to the maximum cluster is greater than or equal to the predetermined number (S14: YES), the movement
このようにして、本実施形態に係る移動量推定装置1及び移動量推定方法によれば、仮定された車両側面と路面との交線となる接地線分Lを含む鉛直上方に伸びる仮想面IS内に、オプティカルフローOPが存在すると仮定し、当該オプティカルフローOPの実空間におけるベクトルを算出する。このように、車両側面を含む仮想面IS内にオプティカルフローOPが存在すると仮定して、実空間におけるベクトルv1〜vmを算出するため、実空間のベクトルv1〜vmから移動量を推定することができ、移動量推定の正確性を向上させることができる。特に、ベクトルv1〜vmは実空間における車両側面のベクトルであるため、車両が走行時において車両横方向の移動量が少ないことから、そのベクトルv1〜vmから移動量を推定することで、車両前面や後面から推定するよりも推定誤差を軽減し易くできる。従って、移動量の推定精度を向上させることができる。
Thus, according to the movement
また、算出されたベクトルv1〜vmをクラスタリングし、クラスタリングの結果、ベクトル数が最も多い最大クラスタに属するベクトルvb1〜vbnから、車両の移動量を推定する。基本的に接地線分を含む鉛直上方に伸びる仮想面IS内のうち車両に該当する部分のベクトルは同じとなる。また、仮想面IS内のうち背景に該当する部分などは上記ベクトルとは異なったベクトルとなる。よって、クラスタリングの結果、ベクトル数が最も多い最大クラスタに属するベクトルvb1〜vbnから車両の移動量を推定することで、移動量を推定することができる。特に、クラスタリングを行っているため、車両部分におけるベクトルにノイズ等が含まれて、不正確となったとしても、これを除去することができる。従って、一層移動量の推定精度を向上させることができる。 Further, the calculated vectors v1 to vm are clustered, and the movement amount of the vehicle is estimated from the vectors vb1 to vbn belonging to the largest cluster having the largest number of vectors as a result of clustering. Basically, the vector corresponding to the vehicle in the virtual plane IS extending vertically upward including the ground line segment is the same. Further, a portion corresponding to the background in the virtual plane IS is a vector different from the above vector. Therefore, as a result of clustering, the movement amount can be estimated by estimating the movement amount of the vehicle from the vectors vb1 to vbn belonging to the largest cluster having the largest number of vectors. In particular, since clustering is performed, even if noise or the like is included in the vector in the vehicle portion, it can be removed. Therefore, the estimation accuracy of the movement amount can be further improved.
最大クラスタのベクトル数が所定数以上のときに他車両V2が存在すると判断し、所定数未満ときに他車両V2が存在しないと判断する。ここで、他車両V2が存在する場合、他車両V2自体の各ベクトルは基本的に同じベクトルとなることから、最大クラスタのベクトル数が所定数以上となる。一方、車両が存在しない場合、背景等の様々なベクトルが含まれて最大クラスタのベクトル数が所定数以上とならない。従って、最大クラスタのベクトル数から他車両V2の存否を判断することができる。 It is determined that the other vehicle V2 exists when the number of vectors of the maximum cluster is equal to or greater than the predetermined number, and it is determined that the other vehicle V2 does not exist when the maximum number of vectors is less than the predetermined number. Here, when the other vehicle V2 exists, each vector of the other vehicle V2 itself is basically the same vector, and therefore, the number of vectors of the maximum cluster is a predetermined number or more. On the other hand, when there is no vehicle, various vectors such as backgrounds are included and the number of vectors of the maximum cluster does not exceed a predetermined number. Therefore, the presence or absence of the other vehicle V2 can be determined from the number of vectors of the maximum cluster.
また、最大クラスタに属するベクトルvb1〜vbnの平均値に基づいて他車両V2の移動量を推定するため、最大クラスタに属するベクトルvb1〜vbnにノイズが含まれていたとしても平均化でき、一層移動量の推定精度を向上させることができる。 Further, since the movement amount of the other vehicle V2 is estimated based on the average value of the vectors vb1 to vbn belonging to the largest cluster, even if noise is included in the vectors vb1 to vbn belonging to the largest cluster, it can be averaged and moved further. The amount estimation accuracy can be improved.
また、オプティカルフローOPが存在すると仮定する仮想面ISを路面から所定高さに限定するため、所定高さ範囲内の仮想面ISを対象に演算を行うだけでよく、演算コストを抑制することができる。 In addition, since the virtual surface IS that is assumed to have the optical flow OP is limited to a predetermined height from the road surface, it is only necessary to perform an operation on the virtual surface IS within the predetermined height range, thereby reducing the calculation cost. it can.
また、検出された立体物の外形位置P1,P2のうち、車線に沿っている外形位置P1を直線近似し、当該近似直線の垂線から接地線分Lを推定するため、実際の他車両V2から接地線分Lを推定することとなり、接地線分Lの推定精度を向上させることができる。これにより、仮想面ISを精度良く車両側面と一致させることができる。 Further, of the detected external positions P1 and P2 of the three-dimensional object, the external position P1 along the lane is linearly approximated, and the ground line segment L is estimated from the perpendicular of the approximate straight line. Since the ground line segment L is estimated, the estimation accuracy of the ground line segment L can be improved. Thereby, the virtual surface IS can be made to coincide with the vehicle side surface with high accuracy.
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態に係る移動量推定装置1及び移動量推定方法は、第1実施形態のものと同様であるが、一部構成及び処理内容が異なっている。以下、相違点について説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The movement
図8は、第2実施形態に係る移動量推定装置2の概略構成図である。図8に示すように、第2実施形態に係る移動量推定装置2は、立体物検出レーダ20を備えていない。このため、領域設定部31による接地線分Lの推定方法が第1実施形態と異なっている。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the movement
図9は、第2実施形態に係る移動量推定装置2による接地線分Lの推定方法を説明する上面図である。図9に示すように、第2実施形態において領域設定部31は、白線認識などにより車線区分線L’を認識し、車線区分線L’から予め定められた所定距離dだけ離れた位置を接地線分Lであると推定する。このように第2実施形態では車線区分線L’から接地線分Lを推定するため、演算コストが低減される。なお、所定距離dは、実際に隣接車線を走行する車両の走行位置(車線区分線L’からの距離)を複数サンプリングし、サンプリングした複数の距離の平均値や統計処理によって求められた最頻値等を予め設定したものである。
FIG. 9 is a top view for explaining a method of estimating the ground line segment L by the movement
なお、第2実施形態において仮想面ISの設定精度は第1実施形態よりも低くなる可能性があるが、所定距離dを適切に設定すれば、仮想面ISは本来設定すべき仮想面ISと差が大きくなり過ぎず、実用上は問題が無い。また、上記に代えて、領域設定部31はカメラ10(自車両V1)からの相対位置から接地線分Lを推定するようにしてもよい。
In the second embodiment, the setting accuracy of the virtual surface IS may be lower than that in the first embodiment. However, if the predetermined distance d is set appropriately, the virtual surface IS is the same as the virtual surface IS that should be originally set. The difference does not become too large, and there is no problem in practical use. Instead of the above, the
図10は、第2実施形態に係る移動量推定方法を示すフローチャートであって、仮想面ISの設定までの処理を示している。図10に示すように、まず、領域設定部31は接地線分Lを推定する(S21)。推定方法は上記した通り、車線区分線L’から所定距離dだけ離れた位置を接地線分Lとする。その後、領域設定部31は、仮想面ISを設定する(S22)。仮想面ISの設定方法は、図6に示したステップS7と同様である。
FIG. 10 is a flowchart showing the movement amount estimation method according to the second embodiment, and shows processing up to the setting of the virtual plane IS. As shown in FIG. 10, first, the
このようにして、第2実施形態に係る移動量推定装置2及び移動量推定方法によれば、第1実施形態と同様に、移動量の推定精度を向上させることができ、他車両V2の存否を判断することができ、演算コストを抑制することができる。また、接地線分Lの推定精度を向上させることができる。
Thus, according to the movement
さらに、第2実施形態によれば、車線区分線L’から所定距離dだけ離れた位置を接地線分Lと推定するため、接地線分Lの推定にあたり演算コストを抑制できると共に、装置構成の簡素化を図ることができる。 Furthermore, according to the second embodiment, since the position separated from the lane line L ′ by a predetermined distance d is estimated as the ground line segment L, the calculation cost can be suppressed in estimating the ground line segment L, and the apparatus configuration can be reduced. Simplification can be achieved.
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。 As described above, the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、第1実施形態に係る移動量推定装置1は、立体物検出レーダ20を備えているが、これに限らず、他車両V2の位置を検出できるものであれば、ソナー等を用いてもよい。
For example, although the movement
1…移動量推定装置
10…カメラ(撮像手段)
20…立体物検出レーダ(立体物検出手段)
30…計算機
31…領域設定部(接地線分推定手段、立体物検出手段)
32…ベクトル算出部(オプティカルフロー算出手段、ベクトル算出手段)
33…移動量推定部(移動量推定手段、クラスタリング手段、車両判断手段)
a…画角
d…所定距離
IS…仮想面
L…接地線分
L’…車線区分線
OP…オプティカルフロー
P1,P2…検出位置
V1…自車両
V2…他車両
DESCRIPTION OF
20 ... Solid object detection radar (three-dimensional object detection means)
30 ...
32. Vector calculation unit (optical flow calculation means, vector calculation means)
33 ... Movement amount estimation unit (movement amount estimation means, clustering means, vehicle determination means)
a ... angle of view d ... predetermined distance IS ... virtual plane L ... ground line segment L '... lane marking OP ... optical flow P1, P2 ... detection position V1 ... own vehicle V2 ... other vehicle
Claims (8)
前記撮像手段による撮像にて得られた画像からオプティカルフローを算出するオプティカルフロー算出手段と、
仮定された車両側面と路面との交線となる線分である接地線分を推定する接地線分推定手段と、
前記接地線分推定手段により推定された接地線分を含む鉛直上方に伸びる面内に、前記オプティカルフロー算出手段により算出されたオプティカルフローが存在すると仮定し、当該オプティカルフローから実空間におけるベクトルを算出するベクトル算出手段と、
前記ベクトル算出手段により算出されたベクトルをクラスタリングするクラスタリング手段と、
前記クラスタリング手段によるクラスタリングの結果、ベクトル数が最も多い最大クラスタに属するベクトルから、車両の移動量を推定する移動量推定手段と、
を備えることを特徴とする移動量推定装置。 Imaging means for imaging a predetermined area;
An optical flow calculation means for calculating an optical flow from an image obtained by imaging by the imaging means;
A ground line segment estimation means for estimating a ground line segment that is a line segment that intersects the assumed vehicle side surface and the road surface;
Assuming that the optical flow calculated by the optical flow calculation means exists in a plane extending vertically upward including the ground line segment estimated by the ground line segment estimation means, a vector in real space is calculated from the optical flow. Vector calculating means for
Clustering means for clustering the vectors calculated by the vector calculation means;
As a result of clustering by the clustering means, a movement amount estimation means for estimating a movement amount of the vehicle from a vector belonging to the largest cluster having the largest number of vectors;
A movement amount estimation apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の移動量推定装置。 Wherein it is determined that the vehicle is present when the maximum number of vectors in the cluster is equal to or greater than a predetermined number of predetermined claim 1, further comprising a vehicle determining means for determining that the vehicle when less than the predetermined number is not present The movement amount estimation apparatus according to 1.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の移動量推定装置。 The movement amount estimating means, on the basis of the average value of the maximum cluster belongs vector, the movement amount estimating apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that to estimate the amount of movement of the vehicle.
前記撮像手段による撮像にて得られた画像からオプティカルフローを算出するオプティカルフロー算出手段と、 An optical flow calculation means for calculating an optical flow from an image obtained by imaging by the imaging means;
仮定された車両側面と路面との交線となる線分である接地線分を推定する接地線分推定手段と、 A ground line segment estimation means for estimating a ground line segment that is a line segment that intersects the assumed vehicle side surface and the road surface;
前記接地線分推定手段により推定された車両側面の接地線分から鉛直上方に伸びる面内に、前記オプティカルフロー算出手段により算出されたオプティカルフローが存在すると仮定し、当該オプティカルフローから実空間におけるベクトルを算出するベクトル算出手段と、 Assuming that the optical flow calculated by the optical flow calculation means exists in a plane extending vertically upward from the ground line segment of the vehicle side estimated by the ground line segment estimation means, a vector in real space is calculated from the optical flow. Vector calculating means for calculating;
前記ベクトル算出手段により算出されたベクトルに基づいて、車両の移動量を推定する移動量推定手段と、 A movement amount estimation means for estimating a movement amount of the vehicle based on the vector calculated by the vector calculation means;
を備えることを特徴とする移動量推定装置。A movement amount estimation apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の移動量推定装置。 The movement according to any one of claims 1 to 4 , wherein the ground line segment estimation means estimates a position separated from a lane line by a predetermined distance as a ground line segment. Quantity estimation device.
前記撮像手段による撮像にて得られた画像からオプティカルフローを算出するオプティカルフロー算出手段と、
仮定された車両側面と路面との交線となる線分である接地線分を推定する接地線分推定手段と、
前記接地線分推定手段により推定された接地線分を含む鉛直上方に伸びる面内に、前記オプティカルフロー算出手段により算出されたオプティカルフローが存在すると仮定し、当該オプティカルフローから実空間におけるベクトルを算出するベクトル算出手段と、
前記ベクトル算出手段により算出されたベクトルに基づいて、車両の移動量を推定する移動量推定手段と、
自車両周辺の立体物の外形位置を検出する立体物検出手段と、を備え、
前記接地線分推定手段は、前記立体物検出手段により検出された立体物の外形位置のうち、車線に沿っている外形位置を直線近似し、当該近似直線の垂線から接地線分を推定する
ことを特徴とする移動量推定装置。 Imaging means for imaging a predetermined area;
An optical flow calculation means for calculating an optical flow from an image obtained by imaging by the imaging means;
A ground line segment estimation means for estimating a ground line segment that is a line segment that intersects the assumed vehicle side surface and the road surface;
Assuming that the optical flow calculated by the optical flow calculation means exists in a plane extending vertically upward including the ground line segment estimated by the ground line segment estimation means, a vector in real space is calculated from the optical flow. Vector calculating means for
A movement amount estimation means for estimating a movement amount of the vehicle based on the vector calculated by the vector calculation means;
And a solid object detecting means for detecting the contour position of the three-dimensional object around the vehicle,
The ground line segment estimation means linearly approximates the external position along the lane among the external positions of the solid object detected by the solid object detection means, and estimates the ground line segment from the perpendicular of the approximate straight line. momentum estimator transfer characterized.
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の移動量推定装置。 The movement amount estimation apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein a plane on which an optical flow is assumed is limited to a predetermined height predetermined from a road surface.
車両側面と路面との交線となる線分である接地線分を推定する接地線分推定工程と、
前記接地線分推定工程において推定された接地線分を含む鉛直上方に伸びる面内に、前記オプティカルフロー算出工程において算出されたオプティカルフローが存在すると仮定し、当該オプティカルフローの実空間におけるベクトルを算出するベクトル算出工程と、
前記ベクトル算出工程において算出されたベクトルをクラスタリングするクラスタリング工程と、
前記クラスタリング工程におけるクラスタリングの結果、ベクトル数が最も多い最大クラスタに属するベクトルから、車両の移動量を推定する移動量推定工程と、
ことを特徴とする移動量推定方法。 An optical flow calculation step of calculating an optical flow from an image obtained by imaging by an imaging means for imaging a predetermined area;
A ground line segment estimation step for estimating a ground line segment that is a line segment that intersects the vehicle side surface and the road surface;
Assuming that the optical flow calculated in the optical flow calculation step exists in a plane extending vertically upward including the ground line segment estimated in the ground line segment estimation step, a vector in the real space of the optical flow is calculated. A vector calculation step,
A clustering step of clustering the vectors calculated in the vector calculation step;
As a result of clustering in the clustering step, a movement amount estimation step for estimating a movement amount of the vehicle from a vector belonging to the largest cluster having the largest number of vectors;
A moving amount estimation method characterized by the above.
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