JP6972798B2 - 情報処理装置、撮像装置、機器制御システム、移動体、情報処理方法、及びプログラム - Google Patents
情報処理装置、撮像装置、機器制御システム、移動体、情報処理方法、及びプログラム Download PDFInfo
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Description
図1は、実施形態に係る機器制御システムの構成を示す図である。
図2は、実施形態に係る撮像ユニット101及び画像解析ユニット102の構成を示す図である。
次に、図4を参照し、図2における処理ハードウェア部120及び画像解析ユニット102で実現される物体検出処理を行う機能について説明する。図4は、機器制御システム1の機能ブロック図の一例を示す図である。以下、本実施形態における物体検出処理について説明する。
《視差画像生成処理》
次に、視差演算部121によって構成される視差画像生成部132において、視差画像データ(視差画像情報。「検出対象物の縦方向の位置と、横方向の位置と、奥行方向の位置とが対応づけられた情報」の一例。)を生成する視差画像生成処理を行う。視差画像生成処理では、まず、2つの撮像部110a,110bのうちの一方の撮像部110aの輝度画像データを基準画像データとし、他方の撮像部110bの輝度画像データを比較画像データとし、これらを用いて両者の視差を演算して、視差画像データを生成して出力する。この視差画像データは、基準画像データ上の各画像部分について算出される視差値dに応じた画素値をそれぞれの画像部分の画素値として表した視差画像を示すものである。
次に、Vマップ生成部134において、視差画像生成部132から視差画像データを取得し、Vマップを生成するVマップ生成処理を実行する。視差画像データに含まれる各視差画素データは、x方向位置とy方向位置と視差値dとの組(x,y,d)で示される。これを、X軸にd、Y軸にy、Z軸に頻度fを設定した三次元座標情報(d,y,f)に変換したもの、又はこの三次元座標情報(d,y,f)から所定の頻度閾値を超える情報に限定した三次元座標情報(d,y,f)を、視差ヒストグラム情報として生成する。本実施形態の視差ヒストグラム情報は、三次元座標情報(d,y,f)からなり、この三次元ヒストグラム情報をX−Yの2次元座標系に分布させたものを、Vマップ(視差ヒストグラムマップ、V-disparity map)と呼ぶ。
次に、本実施形態では、Vマップ生成部134が生成したVマップの情報(視差ヒストグラム情報)から、路面形状検出部135において、自車両100の前方路面の3次元形状を検出する路面形状検出処理が実行される。
次に、Uマップ生成部137は、Uマップ(U-disparity map)を生成するUマップ生成処理として、頻度Uマップ生成処理及び高さUマップ生成処理を実行する。
次に、リアルUマップ生成部138について説明する。リアルUマップ生成部138では、リアルUマップ(Real U-disparity map)(「分布データ」の一例)を生成するUマップ生成処理として、リアル頻度Uマップ生成処理及びリアル高さUマップ生成処理を実行する。
そのため、ラベリングによるオブジェクト検出を高速に行うことができる。
次に、孤立領域検出部139が行う孤立領域検出処理について説明する。図11は、孤立領域検出処理の一例を示すフローチャートである。孤立領域検出部139では、まずリアルUマップ生成部138で生成されたリアル頻度Uマップの情報の平滑化を行う(ステップS111)。
次に、視差画像の対応領域検出部140及びオブジェクト領域抽出部141について説明する。図12は、孤立領域検出部で検出された孤立領域が内接する矩形領域を設定したリアル頻度Uマップを示す図であり、図13は、図12における矩形領域に対応する走査範囲を設定した視差画像を示す図であり、図14は、図13における走査範囲を探索してオブジェクト領域を設定した視差画像を示す図である。
次に、オブジェクトタイプ分類部142について説明する。
同様に、オブジェクト領域抽出部141で抽出されるオブジェクト領域の幅(xomax−xomin)から、下記の式〔3〕より、そのオブジェクト領域に対応する画像領域に映し出されている識別対象物(オブジェクト)の実際の幅Woを計算できる。
また、当該オブジェクト領域に対応する画像領域に映し出されている識別対象物(オブジェクト)の奥行きDoは、当該オブジェクト領域に対応した孤立領域内の最大視差dmaxと最小視差dminから、下記の式〔4〕より計算することができる。
オブジェクトタイプ分類部142は、このようにして計算できるオブジェクト領域に対応するオブジェクトの高さ、幅、奥行きの情報から、そのオブジェクトタイプの分類を行う。図16に示す表は、オブジェクトタイプの分類を行うためのテーブルデータの一例を示すものである。図16の例では、例えば、幅が1100mm未満、高さが250mm未満、かつ奥行きが1000mmを超えていれば、「オートバイ、自転車」と判定される。また、幅が1100mm未満、高さが250mm未満、かつ奥行きが1000mm以下であれば、「歩行者」と判定される。これによれば、自車両前方に存在する識別対象物(オブジェクト)が、歩行者なのか、自転車またはオートバイなのか、小型車なのか、トラックなのか等を区別して認識することが可能となる。なお、上述の方法は一例であり、本発明においては、オブジェクトタイプの分類やオブジェクトの位置が特定できれば、種々の方法を利用することができる。
次に、図17を参照し、3次元位置決定部143の処理について説明する。3次元位置決定部143は、自車両100に対する識別対象物(オブジェクト)の相対的な3次元の位置を決定する。
Yo=Z×(region_centerY−image_centerY)/f …式〔6〕
続いて、3次元位置決定部143は、対象オブジェクトの中心の位置を、対象オブジェクトの位置として決定し(ステップS203)、処理を終了する。
ステップS204において、例えば以下のように重心の位置を算出してもよい。
次に、オブジェクトトラッキング部144について説明する。オブジェクトトラッキング部144は、以前(過去)のフレームの視差画像から検出されたオブジェクト(物体)をトラッキング(追跡)する処理を実行する。
従来、歩行者や自転車の運転手等の人が手を横方向に急に広げた場合、物体の横方向における両端の中心の位置が急激に変化するため、追跡できなくなる場合がある。
また、例えば以前の複数のフレームにおける物体の位置に基づいて、今回のフレームにおける当該物体の位置を予測して追跡する場合、歩行者や自転車の運転手等の人が手を横方向に急に広げると、手を広げた先が当該人の移動方向と誤認識されて、位置の予測精度が低下する場合がある。
100 自車両
101 撮像ユニット
102 画像解析ユニット(「情報処理装置」の一例)
103 表示モニタ
104 車両走行制御ユニット(「制御部」の一例)
110a,110b 撮像部
120 処理ハードウェア部
132 視差画像生成部(「生成部」の一例)
134 Vマップ生成部(「取得部」の一例)
135 路面形状検出部
137 Uマップ生成部
138 リアルUマップ生成部
139 孤立領域検出部
140 視差画像の対応領域検出部
141 オブジェクト領域抽出部
142 オブジェクトタイプ分類部(「判定部」の一例)
143 3次元位置決定部(「決定部」の一例)
144 オブジェクトトラッキング部(「追跡部」の一例)
2 撮像装置
Claims (9)
- 物体の縦方向の位置と、横方向の位置と、奥行方向の位置とが対応づけられた情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記情報に基づき、前記物体の種別を判定する判定部と、
前記判定部により判定された前記物体の種別に応じた方法により物体の横方向の位置を決定する決定部と、
前記物体の縦方向の位置、前記物体の奥行き方向の位置及び前記決定部により決定された前記物体の横方向の位置に基づいて前記物体を追跡する追跡部と、を備え、
前記決定部は、前記判定部により判定された前記物体の種別が第一の種別である場合には、前記物体の重心の位置を用いた第一の方法により前記物体の横方向の位置を決定する情報処理装置。 - 前記決定部は、前記判定部により判定された前記物体の種別が第二の種別である場合には、前記第一の方法とは異なる第二の方法により前記物体の横方向の位置を決定する
請求項1記載の情報処理装置。 - 前記決定部は、前記判定部により判定された前記物体の種別が第二の種別である場合には、前記物体の前記横方向における両端の中心の位置を前記物体の横方向の位置と決定する
請求項2記載の情報処理装置。 - 前記決定部は、前記情報における前記物体の横方向の各位置に対応する奥行方向の位置の情報の数に基づいて、前記物体の前記横方向における重心の位置を決定する
請求項2または3に記載の情報処理装置。 - 複数の撮像部と、
前記複数の撮像部で各々撮影された複数の画像に基づき、前記情報を生成する生成部と、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の情報処理装置と、
を備える撮像装置。 - 請求項5に記載の撮像装置と、
前記追跡部により追跡されている前記物体のデータに基づいて、移動体の制御を行う制御部と、
を備え、
前記複数の撮像部は、前記移動体に搭載され、前記移動体の前方を撮像する、機器制御システム。 - 前記請求項6に記載の機器制御システムを備え、
前記制御部により制御される移動体。 - コンピュータが、
物体の縦方向の位置と、横方向の位置と、奥行方向の位置とが対応づけられた情報を取得するステップと、
前記取得された情報に基づき、前記物体の種別を判定するステップと、
前記判定された前記物体の種別に応じた方法により前記物体の横方向の位置を決定するステップと、
前記物体の縦方向の位置、前記物体の奥行き方向の位置及び前記決定された前記物体の横方向の位置に基づいて前記物体を追跡するステップと、を実行し、
前記決定するステップは、前記判定するステップにより判定された前記物体の種別が第一の種別である場合には、前記物体の重心の位置を用いた第一の方法により前記物体の横方向の位置を決定する、情報処理方法。 - コンピュータに、
物体の縦方向の位置と、横方向の位置と、奥行方向の位置とが対応づけられた情報を取得するステップと、
前記取得された情報に基づき、前記物体の種別を判定するステップと、
前記判定された前記物体の種別に応じた方法により前記物体の横方向の位置を決定するステップと、
前記物体の縦方向の位置、前記物体の奥行き方向の位置及び前記決定された前記物体の横方向の位置に基づいて前記物体を追跡するステップと、を実行させ、
前記決定するステップは、前記判定するステップにより判定された前記物体の種別が第一の種別である場合には、前記物体の重心の位置を用いた第一の方法により前記物体の横方向の位置を決定する、プログラム。
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