JP6922169B2 - 情報処理装置および方法、車両、並びに情報処理システム - Google Patents
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Description
1.第1の実施の形態(撮像システム)
2.第2の実施の形態(撮像システム)
3.第3の実施の形態(撮像システム)
4.第4の実施の形態(応用例)
<距離計測の信頼性>
従来、3次元空間にある物体を認識するために、3次元空間内にある物体の距離を計測する技術があった。例えば、特許文献1には、距離計測技術の1つとして、複数台のカメラから撮影された映像から、3角測量法の原理で距離を計測するステレオカメラシステムが開示されている。
図1は、本技術を適用した情報処理システムの一実施の形態である撮像システムの概要を説明する図である。図1に示される撮像システム100は、複数のカメラで被写体を撮像してステレオ画像を生成し、被写体までの距離計測を行うなどのステレオ画像を利用した処理を行うシステムである。ステレオ画像は、被写体を互いに異なる位置から撮像した2枚1組の撮像画像からなる。つまり、ステレオ画像は、その2枚の撮像画像が互いに視差を有しており、例えば、この視差を利用して撮像画像に映る被写体までの距離計測に利用することができる。
図2は、撮像システム100の主な構成例を示すブロック図である。図2に示されるように、撮像システム100は、撮像装置110の他に、画像補正装置120、ステレオ画像処理装置130、払拭制御装置140、および距離情報統合装置150を有する。
図3は、撮像部111の配置例について説明する図である。撮像装置110において、各撮像部111が配置される位置は任意であるが、その相対位置関係(互いの位置関係とそれぞれの向き)が既知である。図3において、撮像部111−1乃至撮像部111−3は、それぞれ、その光学系(レンズ)を正面(被写体の側)から見た場合の形状を示すように、円形で示されている。この場合、これらの撮像部111は、その光学系(レンズ)の中心が正三角形の各頂点となる相対位置に配置されている。つまり、各撮像部111は、撮像部111−1の光学系の中心と撮像部111−2の光学系の中心との距離(線分112の長さ)、撮像部111−2の光学系の中心と撮像部111−3の光学系の中心との距離(線分113の長さ)、撮像部111−3の光学系の中心と撮像部111−1の光学系の中心との距離(線分114の長さ)が互いに等距離(同一の長さ)となるような位置関係で配置されている。なお、各撮像部111は互いに同一の方向を向いているものとする。
図4は、ステレオ画像処理部131の主な構成例を示すブロック図である。ステレオ画像処理部131は、例えば図4に示されるように、ステレオ画設定部171、対応点検出部172、および距離算出部173を有する。ステレオ画設定部171は、ステレオ画像の設定に関する処理を行う。例えば、ステレオ画設定部171は、撮像装置110において得られる撮像画像から所望の2枚の撮像画像を選択し、その選択した撮像画像2枚を1組のステレオ画像として設定する。
・・・(1)
図6は、距離情報統合装置150(図2)の主な構成例を示すブロック図である。図6に示されるように、距離情報統合装置150は、例えば、選択部191、統合距離算出部192、および出力部193を有する。
次に、撮像システム100により実行される処理の流れについて説明する。図9のフローチャートを参照して、撮像システム100により実行される距離計測処理の流れの例を説明する。
なお、以上においては、撮像部111が正三角形状に配置されるように説明したが、撮像部111の配置位置(相対位置関係)は任意である。例えば、図10Aに示されるように、撮像部111−1乃至撮像部111−3が直角三角形状に配置されるようにしてもよい。このように配置すると線分112と線分113の方向(視差の方向)が互いに直角になる。一般的に、ステレオ画像を用いた距離計測の精度は、その視差の方向にずれた観測点までの距離計測の場合、低減する傾向がある。例えば、図10Aの撮像部111−2において得られた撮像画像と撮像部111−3において得られた撮像画像との組み合わせでステレオ画像を設定すると、視差の方向は図中水平方向(線分113の方向)となる。この場合、撮像部111−3よりも図中右側に位置する観測点や、撮像部111−2よりも図中左側に位置する観測点までの距離計測は、水平方向の位置が撮像部111−2と撮像部111−3との間となる観測点までの距離計測よりも精度が低減しやすい。
<撮像システムの構成>
払拭制御情報に基づいて撮像部111の駆動が制御されるようにしてもよい。図11は、その場合の撮像システム100の主な構成例を示すブロック図である。図11に示されるように、この場合も撮像システム100は、基本的に第1の実施の形態で説明した構成(図2)と同様の構成を有するが、この場合、払拭制御装置140が供給する払拭制御情報は、撮像装置110に供給される。
この場合の距離計測処理の流れの例を、図12のフローチャートを参照して説明する。この場合、距離計測処理が開始されると、撮像装置110は、ステップS201において、払拭制御情報に基づいて払拭装置の動きを検出し、ステップS202において、その払拭装置が撮像画像に映り込まない撮像部111を選択し、ステップS203において、その選択した撮像部111を駆動させ、撮像させる。
<撮像システムの構成>
払拭装置の動きは、ステレオ画像(撮像画像)から検出するようにしてもよい。図13は、その場合の撮像システム100の主な構成例を示すブロック図である。図13に示されるように、この場合も撮像システム100は、基本的に第1の実施の形態で説明した構成(図2)と同様の構成を有するが、この場合、距離情報統合装置150は、ステレオ画像を用いて払拭装置の動きを検出するので、払拭制御装置140は省略することができる。
図14は、この場合の距離情報統合装置150(図13)の主な構成例を示すブロック図である。図14に示されるように、この場合の距離情報統合装置150は、例えば、選択部191乃至出力部193の他に、評価部301を有する。
・・・(2)
次に、撮像システム100により実行される処理の流れについて説明する。図9のフローチャートを参照して、撮像システム100により実行される距離計測処理の流れの例を説明する。
なお、評価部301は、ステレオ画像処理部131の対応点検出部172が対応点を検出する際に算出するブロックマッチングの評価値を、距離情報(ステレオ画像)の評価値として利用するようにしてもよい。このようにすることにより、演算量を低減させることができ、処理の負荷の増大を抑制することができる。もちろん、評価部301が、対応点検出とは独立して評価値を算出するようにしてもよい。
<応用例>
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械(トラクター)などのいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
(1) 撮像ユニットを構成する3以上の撮像部から、距離情報を生成するための撮像を行う2つの撮像部を選択する選択部と、
選択された2つの撮像部による撮像画像に基づき、観測点までの距離を検出する距離検出部と
を備える情報処理装置。
(2) 前記選択部は、前記撮像画像に影響を及ぼす構成の動作に基づいて、前記撮像部を選択する
(1)に記載の情報処理装置。
(3) 前記構成は、車両に設けられる払拭装置であり、
前記選択部は、前記撮像画像に映り込み得る前記払拭装置の動作に基づいて、前記撮像部を選択するように構成される
(1)または(2)に記載の情報処理装置。
(4) 前記払拭装置の動作を制御する制御部をさらに備え、
前記選択部は、前記制御部により供給される前記払拭装置の動作に関する制御情報に基づいて、前記撮像部を選択するように構成される
(1)乃至(3)のいずれかに記載の情報処理装置。
(5) 2つの撮像部による撮像画像からなるステレオ画像を設定するステレオ画像処理部をさらに備え、
前記選択部は、前記ステレオ画像処理部により設定された前記ステレオ画像を選択することにより、前記ステレオ画像に対応する2つの撮像部を選択するように構成される
(1)乃至(4)のいずれかに記載の情報処理装置。
(6) 前記ステレオ画像処理部は、設定した前記ステレオ画像に基づいて、前記観測点までの距離を検出し、
前記選択部は、前記ステレオ画像処理部により前記ステレオ画像に基づいて検出される前記観測点までの距離に基づいて、前記ステレオ画像を選択する
(1)乃至(5)のいずれかに記載の情報処理装置。
(7) 前記ステレオ画像に基づいて検出される前記観測点までの距離を評価する評価値を算出する評価部をさらに備え、
前記選択部は、前記評価部により算出された前記評価値に基づいて、前記ステレオ画像を選択するように構成される
(1)乃至(6)のいずれかに記載の情報処理装置。
(8) 前記選択部は、複数の前記ステレオ画像を選択し、
前記距離検出部は、選択された複数の前記ステレオ画像のそれぞれに基づく前記観測点までの距離を統合して、自身が検出した前記観測点までの距離とする
(1)乃至(7)のいずれかに記載の情報処理装置。
(9) 前記距離検出部は、前記ステレオ画像に基づく前記観測点までの距離の平均、中央値、最大値、または最小値を、自身が検出した前記観測点までの距離とする
(1)乃至(8)のいずれかに記載の情報処理装置。
(10) 前記選択部は、単数の前記ステレオ画像を選択し、
前記距離検出部は、選択された単数の前記ステレオ画像に基づく前記観測点までの距離を、自身が検出した前記観測点までの距離とする
(1)乃至(9)のいずれかに記載の情報処理装置。
(11) 前記撮像画像を補正する画像補正部をさらに備え、
前記ステレオ画像処理部は、前記画像補正部により補正された2つの前記撮像画像からなる前記ステレオ画像を設定するように構成される
(1)乃至(10)のいずれかに記載の情報処理装置。
(12) 前記撮像ユニットを構成する3以上の撮像部をさらに備える
(1)乃至(11)のいずれかに記載の情報処理装置。
(13) 前記撮像ユニットの前記撮像部の相対位置関係は、既知である
(1)乃至(12)のいずれかに記載の情報処理装置。
(14) 前記撮像ユニットの前記撮像部は、多角形を構成するように配置される
(1)乃至(13)のいずれかに記載の情報処理装置。
(15) 前記撮像ユニットの前記撮像部は、正三角形または直角三角形の各頂点を構成するように配置される
(1)乃至(14)のいずれかに記載の情報処理装置。
(16) 前記撮像ユニットの前記撮像部は、直線状に配置される
(1)乃至(15)のいずれかに記載の情報処理装置。
(17) 前記距離検出部により検出された前記観測点までの距離を示す情報を出力する出力部をさらに備える
(1)乃至(16)のいずれかに記載の情報処理装置。
(18) 撮像ユニットを構成する3以上の撮像部から、距離情報を生成するための撮像を行う2つの撮像部を選択し、
選択された2つの撮像部による撮像画像に基づき、観測点までの距離を検出する
情報処理方法。
(19) 撮像ユニットを構成する3以上の撮像部から、距離情報を生成するための撮像を行う2つの撮像部を選択する選択部と、
選択された2つの撮像部による撮像画像に基づき、観測点までの距離を検出する距離検出部と
を備える車両。
(20) 被写体を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像した撮像画像に関する情報処理を行う情報処理装置と
を備え、
前記撮像装置は、
3以上の撮像部
を備え、
前記情報処理装置は、
前記撮像装置の3以上の撮像部から、距離情報を生成するための撮像を行う2つの撮像部を選択する選択部と、
選択された2つの撮像部による撮像画像に基づき、観測点までの距離を検出する距離検出部と
を備える情報処理システム。
Claims (15)
- 撮像ユニットを構成する3以上の撮像部により生成される撮像画像に映り込み得る払拭装置の動作を制御する制御部と、
前記制御部により供給される前記払拭装置の動作に関する制御情報に基づいて、前記撮像ユニットから、距離情報を生成するための撮像を行う2つの撮像部を選択する選択部と、
選択された2つの撮像部による撮像画像に基づき、観測点までの距離を検出する距離検出部と
を備える情報処理装置。 - 2つの撮像部による撮像画像からなるステレオ画像を設定するステレオ画像処理部をさらに備え、
前記選択部は、前記ステレオ画像処理部により設定された前記ステレオ画像を選択することにより、前記ステレオ画像に対応する2つの撮像部を選択するように構成される
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記選択部は、複数の前記ステレオ画像を選択し、
前記距離検出部は、選択された複数の前記ステレオ画像のそれぞれに基づく前記観測点までの距離を統合して、自身が検出した前記観測点までの距離とする
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記距離検出部は、前記ステレオ画像に基づく前記観測点までの距離の平均、中央値、最大値、または最小値を、自身が検出した前記観測点までの距離とする
請求項3に記載の情報処理装置。 - 前記選択部は、単数の前記ステレオ画像を選択し、
前記距離検出部は、選択された単数の前記ステレオ画像に基づく前記観測点までの距離を、自身が検出した前記観測点までの距離とする
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記撮像画像を補正する画像補正部をさらに備え、
前記ステレオ画像処理部は、前記画像補正部により補正された2つの前記撮像画像からなる前記ステレオ画像を設定するように構成される
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記撮像ユニットを構成する3以上の撮像部をさらに備える
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記撮像ユニットの前記撮像部の相対位置関係は、既知である
請求項7に記載の情報処理装置。 - 前記撮像ユニットの前記撮像部は、多角形を構成するように配置される
請求項8に記載の情報処理装置。 - 前記撮像ユニットの前記撮像部は、正三角形または直角三角形の各頂点を構成するように配置される
請求項9に記載の情報処理装置。 - 前記撮像ユニットの前記撮像部は、直線状に配置される
請求項8に記載の情報処理装置。 - 前記距離検出部により検出された前記観測点までの距離を示す情報を出力する出力部をさらに備える
請求項1に記載の情報処理装置。 - 撮像ユニットを構成する3以上の撮像部により生成される撮像画像に映り込み得る払拭装置の動作を制御し、
前記払拭装置の動作に関する制御情報に基づいて、前記撮像ユニットから、距離情報を生成するための撮像を行う2つの撮像部を選択し、
選択された2つの撮像部による撮像画像に基づき、観測点までの距離を検出する
情報処理方法。 - 撮像ユニットを構成する3以上の撮像部により生成される撮像画像に映り込み得る払拭装置の動作を制御する制御部と、
前記制御部により供給される前記払拭装置の動作に関する制御情報に基づいて、前記撮像ユニットから、距離情報を生成するための撮像を行う2つの撮像部を選択する選択部と、
選択された2つの撮像部による撮像画像に基づき、観測点までの距離を検出する距離検出部と
を備える車両。 - 被写体を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像した撮像画像に関する情報処理を行う情報処理装置と
を備え、
前記撮像装置は、
3以上の撮像部
を備え、
前記情報処理装置は、
前記撮像装置の3以上の前記撮像部により生成される撮像画像に映り込み得る払拭装置の動作を制御する制御部と、
前記制御部により供給される前記払拭装置の動作に関する制御情報に基づいて、前記撮像装置から、距離情報を生成するための撮像を行う2つの撮像部を選択する選択部と、
選択された2つの撮像部による撮像画像に基づき、観測点までの距離を検出する距離検出部と
を備える情報処理システム。
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