JP6830140B2 - 運動ベクトル場の決定方法、運動ベクトル場の決定装置、機器、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体及び車両 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施例1により提供される運動ベクトル場の決定方法のフローチャートである。本実施例は、シーンにおける空間点の運動ベクトル場を推定する場合に適用することができ、運動ベクトル場の決定方法は、運動ベクトル場の決定装置によって実行されることができる。運動ベクトル場の決定方法は、具体的には、以下のようなステップS110からステップS140を含む。
ステップS110:画像収集器によって収集された異なるフレーム画像に基づいて、シーンにおける空間点のオプティカルフローを決定する。
Kは、画像収集器の内部パラメータを表し、
Rは、画像収集器のグローバル座標系における回転行列を表し、
Xは、シーンにおける空間点の位置・姿勢を表し、
Jは、空間点の画像平面における投影の1次導関数を表し、
〔〕xは、歪対称行列の演算を表し、
Vobjは、シーンにおける空間点の速度ベクトルを表す。
本実施例は、上記の実施例1に基づいて、運動ベクトル場の決定方法の一つの好ましい実施形態を提供する。式に基づいて空間点の速度ベクトルを算出して取得することができる。図2は、本発明の実施例2により提供される運動ベクトル場の決定方法のフローチャートである。図2に示されるように、運動ベクトル場の決定方法は、以下のような具体的なステップS210からステップS240を含む。
ステップS210:画像収集器によって収集された異なるフレーム画像に基づいて、シーンにおける空間点のオプティカルフローを決定する。
下記式(3)を使用して2次元空間における位置情報を表すと仮定する。
中間変量がZ=K・Yであると仮定する場合、下記の式(4)は、画像収集器の内部パラメータである。
〔u,v〕T=〔fu・x/z,fv・y/z〕Tである。
fu=fv=1と仮定すると、取得された空間点の画像平面における投影の1次導関数は、下記の式(5)である。
Kは、画像収集器の内部パラメータを表し、
Rは、画像収集器のグローバル座標系における回転行列を表し、
Xは、シーンにおける空間点の位置・姿勢を表し、
Jは、空間点の画像平面における投影の1次導関数を表し、
〔〕xは、歪対称行列の演算を表し、
Vobjは、シーンにおける空間点の速度ベクトルを表す。
図3は、本発明の実施例3により提供される運動ベクトル場の決定装置の概略構成図である。本実施例は、シーンにおける空間点の運動ベクトル場を推定する場合に適用することができ、運動ベクトル場の決定装置は、本発明の任意の実施例に記載する運動ベクトル場の決定方法を実現することができる。運動ベクトル場の決定装置は、具体的には、画像収集器によって収集された異なるフレーム画像に基づいて、シーンにおける空間点のオプティカルフローを決定するオプティカルフロー決定モジュール310と、レーダによって収集された空間点データに基づいて、シーンにおける空間点の画像収集器座標系における運動速度を決定する速度決定モジュール320と、レーダによって収集された空間点データに基づいて、空間点の画像平面における投影の1次導関数を決定する導関数決定モジュール330と、画像収集器の内部パラメータと、画像収集器のグローバル座標系における回転行列と、画像収集器の運動速度と、画像収集器の角速度と、シーンにおける空間点の位置・姿勢と、空間点のオプティカルフローと、空間点の画像収集器座標系における運動速度と、空間点の画像平面における投影の1次導関数とに基づいて、シーンにおける空間点の速度ベクトルを決定する速度ベクトル決定モジュール340とを備える。
Kは、画像収集器の内部パラメータを表し、
Rは、画像収集器のグローバル座標系における回転行列を表し、
Xは、シーンにおける空間点の位置・姿勢を表し、
Jは、空間点の画像平面における投影の1次導関数を表し、
〔〕xは、歪対称行列の演算を表し、
Vobjは、シーンにおける空間点の速度ベクトルを表す。
図4は、本発明の実施例4により提供される機器の概略構成図である。図4は、本発明の実施例の実施形態を実現するのに適する例示的な機器のブロック図である。図4に示される機器は、単なる一つの例であり、本発明の実施例の機能及び使用範囲を一切制限しない。
本発明の実施例5は、コンピュータプログラムが記憶されている(又はコンピュータ実行可能な命令と称する)コンピュータ読み取り可能な記憶媒体をさらに提供する。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、コンピュータプログラムがプロセッサによって実行される場合に、運動ベクトル場の決定方法が実行される。ここで、運動ベクトル場の決定方法は、画像収集器によって収集された異なるフレーム画像に基づいて、シーンにおける空間点のオプティカルフローを決定するステップと、レーダによって収集された空間点データに基づいて、シーンにおける空間点の画像収集器座標系における運動速度を決定するステップと、レーダによって収集された空間点データに基づいて、空間点の画像平面における投影の1次導関数を決定するステップと、画像収集器の内部パラメータと、画像収集器のグローバル座標系における回転行列と、画像収集器の運動速度と、画像収集器の角速度と、シーンにおける空間点の位置・姿勢と、空間点のオプティカルフローと、空間点の画像収集器座標系における運動速度と、空間点の画像平面における投影の1次導関数とに基づいて、シーンにおける空間点の速度ベクトルを決定するステップとを含む。
Claims (11)
- 運動ベクトル場の決定方法であって、
画像収集器によって収集された異なるフレーム画像に基づいて、シーンにおける空間点のオプティカルフローを決定するステップと、
レーダによって収集された空間点データに基づいて、前記シーンにおける前記空間点の画像収集器座標系における運動速度を決定するステップと、
前記レーダによって収集された前記空間点データに基づいて、前記空間点の画像平面における投影の1次導関数を決定するステップと、
前記画像収集器の内部パラメータと、前記画像収集器のグローバル座標系における回転行列と、前記画像収集器の運動速度と、前記画像収集器の角速度と、前記シーンにおける前記空間点の位置・姿勢と、前記空間点の前記オプティカルフローと、前記空間点の前記画像収集器座標系における運動速度と、前記空間点の画像平面における投影の前記1次導関数とに基づいて、前記シーンにおける前記空間点の速度ベクトルを決定するステップとを含む運動ベクトル場の決定方法。 - 前記レーダによって収集された前記空間点データに基づいて、前記シーンにおける前記空間点の前記画像収集器座標系における運動速度を決定するステップは、
異なる時刻のミリ波レーダデータに基づいて、前記空間点のグローバル座標系における運動速度を決定するステップと、
ミリ波レーダと前記画像収集器との間の相対的な位置・姿勢に基づいて、前記空間点の前記グローバル座標系における前記運動速度を前記画像収集器座標系における運動速度に変換するステップとを含む請求項1に記載の運動ベクトル場の決定方法。 - 前記レーダによって収集された前記空間点データに基づいて、前記シーンにおける前記空間点の前記画像収集器座標系における運動速度を決定するステップは、
激光レーダと前記画像収集器との間の相対的な位置・姿勢に基づいて、前記空間点の点群データを画像平面に投影して深度マップを取得するステップと、
異なる時刻の前記深度マップに基づいて、前記空間点の前記画像収集器座標系における運動速度を取得するステップとを含む請求項1または請求項2に記載の運動ベクトル場の決定方法。 - 前記画像収集器の前記内部パラメータと、前記画像収集器の前記グローバル座標系における前記回転行列と、前記画像収集器の前記運動速度と、前記画像収集器の前記角速度と、前記シーンにおける前記空間点の位置・姿勢と、前記空間点の前記オプティカルフローと、前記空間点の前記画像収集器座標系における運動速度と、前記空間点の画像平面における投影の前記1次導関数とに基づいて、前記シーンにおける前記空間点の前記速度ベクトルを決定するステップは、
以下の式(1)及び式(2)を連立することによって、前記シーンにおける前記空間点の前記速度ベクトルを決定するステップを含み、
Kは、前記画像収集器の前記内部パラメータを表し、
Rは、前記画像収集器の前記グローバル座標系における前記回転行列を表し、
Xは、前記シーンにおける前記空間点の位置・姿勢を表し、
Jは、前記空間点の画像平面における投影の前記1次導関数を表し、
〔〕xは、歪対称行列の演算を表し、
Vobjは、前記シーンにおける前記空間点の前記速度ベクトルを表す請求項1から請求項3のいずれかに記載の運動ベクトル場の決定方法。 - 運動ベクトル場の決定装置であって、
画像収集器によって収集された異なるフレーム画像に基づいて、シーンにおける空間点のオプティカルフローを決定するオプティカルフロー決定モジュールと、
レーダによって収集された空間点データに基づいて、前記シーンにおける前記空間点の画像収集器座標系における運動速度を決定する速度決定モジュールと、
前記レーダによって収集された前記空間点データに基づいて、前記空間点の画像平面における投影の1次導関数を決定する導関数決定モジュールと、
前記画像収集器の内部パラメータと、前記画像収集器のグローバル座標系における回転行列と、前記画像収集器の運動速度と、前記画像収集器の角速度と、前記シーンにおける前記空間点の位置・姿勢と、前記空間点の前記オプティカルフローと、前記空間点の前記画像収集器座標系における運動速度と、前記空間点の画像平面における投影の前記1次導関数とに基づいて、前記シーンにおける前記空間点の速度ベクトルを決定する速度ベクトル決定モジュールとを備える運動ベクトル場の決定装置。 - 前記速度決定モジュールは、
異なる時刻のミリ波レーダデータに基づいて、前記空間点の前記グローバル座標系における運動速度を決定するグローバル座標系速度決定ユニットと、
ミリ波レーダと前記画像収集器との間の相対的な位置・姿勢に基づいて、前記空間点の前記グローバル座標系における前記運動速度を前記画像収集器座標系における運動速度に変換する画像収集器座標系速度決定ユニットとを備える請求項5に記載の運動ベクトル場の決定装置。 - 前記速度決定モジュールは、
激光レーダと前記画像収集器との間の相対的な位置・姿勢に基づいて、前記空間点の点群データを画像平面に投影して深度マップを取得する深度マップ決定ユニットと、
異なる時刻の深度マップに基づいて、前記空間点の前記画像収集器座標系における運動速度を取得する速度算出ユニットとを備える請求項5または請求項6に記載の運動ベクトル場の決定装置。 - 前記速度ベクトル決定モジュールは、具体的には、以下の式(1)及び式(2)を連立することによって、前記シーンにおける前記空間点の前記速度ベクトルを決定し、
Kは、前記画像収集器の内部パラメータを表し、
Rは、前記画像収集器の前記グローバル座標系における回転行列を表し、
Xは、前記シーンにおける前記空間点の位置・姿勢を表し、
Jは、前記空間点の画像平面における投影の1次導関数を表し、
〔〕xは、歪対称行列の演算を表し、
Vobjは、前記シーンにおける前記空間点の速度ベクトルを表す請求項5から請求項7のいずれかに記載の運動ベクトル場の決定装置。 - 機器であって、
少なくとも一つのプロセッサと、
少なくとも一つのプログラムを記憶するメモリとを備え、
少なくとも一つの前記プログラムが少なくとも一つの前記プロセッサによって実行される場合に、少なくとも一つの前記プロセッサが、請求項1から請求項4のいずれかに記載の運動ベクトル場の決定方法を実現する機器。 - コンピュータプログラムが記憶されているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムがプロセッサによって実行される場合に、請求項1から請求項4のいずれかに記載の運動ベクトル場の決定方法が実現されるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - 車体を備える車両であって、
前記車体には、請求項9に記載の機器と、該機器と通信可能に接続される前記画像収集器と、前記レーダとが設けられる車両。
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