JP5981284B2 - 対象物検出装置、及び対象物検出方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態に係る対象物検出装置2の構成を示すブロック図である。また、図2は、第1の実施形態における対象物検出装置2の概要および座標系を示す図である。図2では、実空間の道路面に対して水平方向の座標はX、奥行き方向の座標はY、垂直方向の座標はZで表される。また、画像座標系の水平方向の座標はu、垂直方向の座標はvで表される。
図3(a)は基準画像、図3(b)は参照画像を表し、基準平面とする道路面上に存在する対象物の画像である。図3(c)の投影画像は、図3(b)参照画像を上記画像変換行列により画像変換し、基準平面に関して、図3(a)の基準画像と図3(c)の投影画像とが一致する。このとき、図3(a)の基準画像と図3(c)の投影画像とを比較すると基準平面上にない対象物には視差が発生する。
対象物検出部25は、基準平面上の位置から監視エリア内に対象物が存在するか否かを判定し、存在する場合にはその対象物を検出する。
本実施形態では、図5に示すように、物体平面位置計算部24で求めた基準平面上にない物体の点pにおける基準平面上の位置Pについて、あらかじめ設定した基準画像中の基準平面上に設定した検出エリアAの中に含まれるか否かの判定を行ない、対象物の検出を行なう。ある対象物について複数の点について基準平面上の位置が求まるため、複数点における基準平面上での位置分布もしくは、物体に関する画像上での位置分布からクラスタリングを行ない、一つの対象物として検出する。すなわち、対象物検出部25は、物体平面位置計算部24で計算した複数点の基準平面上の位置の分布、もしくは基準画像上での位置の分布から少なくとも1つ以上のクラスタとして対象物候補領域を計算する。
3次元の検出エリアの設定は、例えば図6に示すように、図6(a)の3次元検出エリアAを設定するときは、図6(b)のように基準平面上における検出エリアaを指定し、aに関する検出限界高さを付することで実現する。図6に示すように、複数のエリアを設定してそれぞれ検出下限高さ、上限高さを変えて設定することができる。すなわち、対象物検出部25は、実空間上の高さを持つ3次元の検出エリアの設定が画像上の基準平面に基づいて設定する。これにより、段差がある場所においても、基準平面は1つで複数の検出下限高さ、上限高さはそれぞれの段に合せて適切に設定できる。
次に、第2の実施形態について説明する。
図8に示す対象物検出部25は、サイズ変換推定部251と、対象物候補属性計算部253と、対象物属性判定部254と、対象物運動推定部256とを有する。
次に、第3の実施形態について説明する。
Claims (12)
- 対象物の監視エリアを撮影する第1のカメラにより撮影された前記対象物の基準画像と、前記対象物の監視エリアを前記第1のカメラと異なる位置から撮影する第2のカメラにより撮影された前記対象物の参照画像とを取得する画像入力手段と、
前記第1のカメラにより撮影された基準画像における基準平面のパターンの位置が、前記第2のカメラにより撮影された参照画像における基準平面のパターンの位置と一致するように、前記参照画像を画像変換して投影画像を生成する投影画像生成手段と、
前記基準画像における対象物に付した任意の点の座標と、前記任意の点に対応する前記投影画像における対象物に付した点の座標とを算出する対応点計算手段と、
前記基準画像における対象物に付された任意の点の座標値と前記任意の点に対応する前記投影画像における対象物に付された点の座標値とに差がある場合、前記対象物が前記基準平面上にないと判断して、前記基準平面上に投影した対象物の物体平面位置を算出する物体平面位置計算手段と、
前記基準平面上に投影された対象物の物体平面位置から前記監視エリア内に対象物が存在するか否かを判定し、存在する場合にはその対象物を検出する対象物検出手段と
を具備することを特徴とする対象物検出装置。 - 前記投影画像生成手段は、道路または線路を前記基準平面とし、道路または線路上のテクスチャパターンについて前記基準画像と前記参照画像との間で対応付けを行ない、複数の対応点の組から画像変換行列を算出し、前記参照画像について投影画像を生成する画像変換行列推定手段を備えることを特徴とする請求項1記載の対象物検出装置。
- 前記対応点計算手段は、前記任意の点を中心とした局所領域について、前記任意の点に対応する前記投影画像における対象物に付された点を中心とした局所領域との相違度あるいは類似度に基づいて対応点を探索することを特徴とする請求項1記載の対象物検出装置。
- 前記対応点計算手段は、前記任意の点を中心とした局所領域について、前記任意の点に対応する前記投影画像における対象物に付された点に対応する画像変換前の参照画像の点を中心とした局所領域との相違度あるいは類似度に基づいて対応点を探索することを特徴とする請求項1記載の対象物検出装置。
- 前記対象物検出手段は、前記物体平面位置計算手段で計算した複数点の基準平面上の位置の分布、もしくは前記基準画像上での位置の分布から少なくとも1つ以上のクラスタとして対象物候補領域を計算する対象物候補検出手段を備えることを特徴とする請求項1記載の対象物検出装置。
- 前記対象物検出手段は、前記基準画像における基準平面上の各位置において、実空間と画像との長さに関する対応関係をあらかじめ記憶しており、前記対象物候補検出手段により計算された対象物候補領域における基準平面上の位置から実空間上における対象物候補のサイズに関する特徴量を少なくとも1つ以上計算する対象物候補属性計算手段を備えることを特徴とする請求項5記載の対象物検出装置。
- 前記対象物検出手段は、道路または線路上を基準平面とする場合に、道路または線路の幅が一定で既知であることを利用して、実空間と画像との長さに関する対応関係を求めるサイズ変換推定手段を備えることを特徴とする請求項1記載の対象物検出装置。
- 前記対象物検出手段は、前記対象物候補属性計算手段により計算した対象物候補領域の属性により、前記対象物であるか否かを判定し対象物を検出する対象物属性判定手段を備えることを特徴とする請求項6記載の対象物検出装置。
- 前記対象物検出手段は、撮影時間の異なる基準画像間において、対象物候補に関する特徴量の相違度もしくは類似度による判定で対応付けを行ない、対象物候補の運動情報を推定する対象物運動推定手段を備えることを特徴とする請求項1記載の対象物検出装置。
- 前記対象物検出手段は、実空間上の高さを持つ3次元の検出エリアの設定が画像上の基準平面に基づいて設定することを特徴とする請求項1記載の対象物検出装置。
- 前記対応点計算手段は、あらかじめ設定した実空間上の3次元の検出エリアから、前記任意の点と、前記任意の点に対応する前記投影画像における対象物に付された点との座標値の差のとり得る値域を算出し、求める座標値の差を制限することを特徴とする請求項1記載の対象物検出装置。
- 対象物の監視エリアを撮影する第1のカメラにより撮影された前記対象物の基準画像と、前記対象物の監視エリアを前記第1のカメラと異なる位置から撮影する第2のカメラにより撮影された前記対象物の参照画像とを取得し、
前記第1のカメラにより撮影された基準画像における基準平面のパターンの位置が、前記第2のカメラにより撮影された参照画像における基準平面のパターンの位置と一致するように、前記参照画像を画像変換して投影画像を生成し、
前記基準画像における対象物に付した任意の点の座標と、前記任意の点に対応する前記投影画像における対象物に付した点の座標とを算出し、
前記基準画像における対象物に付された任意の点の座標値と前記任意の点に対応する前記投影画像における対象物に付された点の座標値とに差がある場合、前記対象物が前記基準平面上にないと判断して、前記基準平面上に投影した対象物の物体平面位置を算出し、
前記基準平面上に投影された対象物の物体平面位置から前記監視エリア内に対象物が存在するか否かを判定し、存在する場合にはその対象物を検出すること
を特徴とする対象物検出方法。
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