JP7103354B2 - 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
1.概略構成
2.アクティブ照射方式を採用したデプス推定に関する検討
3.技術的特徴
3.1.機能構成
3.2.処理
3.3.実施例
3.4.変形例
4.ハードウェア構成
5.むすび
まず、図1を参照して、本開示の一実施形態に係る情報処理システムの概略的なシステム構成の一例について説明する。図1は、本実施形態に係る情報処理システム概略的なシステム構成の一例を示した図である。
続いて、本実施形態に係る情報処理システムの特徴をよりわかりやすくするために、アクティブ照射方式を採用したデプス推定につい概要を説明したうえで、本実施形態に係る情報処理システムの課題について整理する。
以下に、本実施形態に係る情報処理システム1の技術的特徴について説明する。
まず、図2を参照して、本実施形態に係る情報処理システム1の機能構成の一例について、特に、情報処理装置100の構成に着目して説明する。図2は、本実施形態に係る情報処理システム1の機能構成の一例を示したブロック図である。
続いて、図4及び図5を参照して、本実施形態に係る情報処理システム1の一連の処理の流れの一例について、特に、情報処理装置100の処理に着目して説明する。図4及び図5は、本実施形態に係る情報処理システム1の一連の処理の流れの一例を示したフローチャートである。
続いて、本実施形態に係る情報処理システム1の実施例について説明する。
・水平方向の照射角:55deg
・誤差:測距範囲5mにおいて1%以下
・消費電力:2500mW(測距範囲5m、誤差1%以下の場合)
続いて、本実施形態に係る情報処理システム1の変形例として、所定の対象物の検出結果に応じてデプスセンサ210の投光部213から光が投光される領域を制限する場合の一例について説明する。
続いて、図13を参照しながら、前述した情報処理装置100のように、本開示の一実施形態に係る情報処理システムを構成する情報処理装置のハードウェア構成の一例について、詳細に説明する。図13は、本開示の一実施形態に係る情報処理システムを構成する情報処理装置のハードウェア構成の一構成例を示す機能ブロック図である。
以上説明したように、本実施形態に係る情報処理システム1において、情報処理装置100は、所定の投光部213から実空間上の物体に向けて投光され、当該物体で反射した光の検出結果に基づき、所定の視点(換言すると、図1に示す移動体200)と当該物体との間の距離を推定する。また、情報処理装置100は、当該距離の推定結果に基づき、所定の視点の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定する。そして、情報処理装置100は、上記所定の視点の位置及び姿勢のうち少なくともいずれかの推定に関する状況に応じて、上記投光部213から投光される光を制御する。具体的な一例として、情報処理装置100は、当該状況に応じて、投光部213から光が投光される期間を制限してもよい。また、他の一例として、情報処理装置100は、当該状況に応じて、投光部213から投光される光の照射範囲を制限してもよい。
(1)
所定の投光部から実空間上の物体に向けて投光され、当該物体で反射した光の検出結果に基づき、所定の視点と当該物体との間の距離を推定する第1の推定部と、
前記距離の推定結果に基づき、前記所定の視点の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定する第2の推定部と、
前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかの推定に関する状況に応じて、前記投光部から投光される前記光を制御する制御部と、
を備える、情報処理装置。
(2)
前記制御部は、前記状況に応じて、前記投光部から前記光が投光される期間を制限する、前記(1)に記載の情報処理装置。
(3)
前記制御部は、前記投光部から前記光が間欠的に投光されるように制御することで、当該光が投光される期間を制限する、前記(2)に記載の情報処理装置。
(4)
前記制御部は、前記状況に応じて、前記投光部から投光される前記光の照射範囲を制限する、前記(1)~(3)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(5)
前記第2の推定部は、前記所定の視点に保持された撮像部により撮像された画像と、前記距離の推定結果と、に基づき、当該所定の視点の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定する、前記(1)~(4)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(6)
前記第2の推定部は、前記画像から特徴点を抽出し、当該特徴点の抽出結果に基づき、前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかを推定し、
前記制御部は、前記特徴点の抽出結果に応じて、前記投光部から投光される前記光を制御する、
前記(5)に記載の情報処理装置。
(7)
前記制御部は、前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかの変化に応じてトラッキングされる前記特徴点の数が閾値未満となった場合に、前記投光部から前記光が投光されるように制御する、前記(6)に記載の情報処理装置。
(8)
前記制御部は、前記撮像部により前記画像が撮像される領域のうち、トラッキングされる前記特徴点の数が閾値未満となった少なくとも一部の部分領域を対象として、前記投光部から前記光が投光されるように、前記光の照射範囲を制限する、前記(6)に記載の情報処理装置。
(9)
前記第2の推定部は、
前記特徴点の抽出結果に基づき、前記所定の視点の周囲の環境を3次元的に復元した3次元空間モデルを生成または更新し、
新たに前記画像から抽出された前記特徴点と、過去に生成または更新された前記3次元空間モデルと、に基づき、前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかを推定し、
前記制御部は、
新たに前記画像から抽出された前記特徴点と、過去に生成または更新された前記3次元空間モデルと、に基づき、前記投光部から投光される前記光を制御する、
前記(6)~(8)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(10)
前記制御部は、新たに撮像された前記画像から抽出された前記特徴点に対応する情報が、過去に生成または更新された前記3次元空間モデルに含まれない場合に、前記投光部から前記光が投光されるように制御する、前記(9)に記載の情報処理装置。
(11)
前記制御部は、
新たに撮像された前記画像に基づき推定された前記所定の視点の現在の前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかと、
前記3次元空間モデルに基づく、当該所定の視点について過去に推定された前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかと、
の比較結果に基づき、前記投光部から投光される前記光を制御する、
前記(9)に記載の情報処理装置。
(12)
前記制御部は、新たに撮像された前記画像から抽出された前記特徴点の実空間上における位置の推定結果と、過去に生成または更新された前記3次元空間モデルに応じた当該特徴点の実空間上における位置の予測結果と、の間の差が閾値以上の場合に、前記投光部から前記光が投光されるように制御する、前記(9)に記載の情報処理装置。
(13)
前記制御部は、前記物体として所定の対象物が前記画像に撮像されている場合に、当該対象物に向けて前記光が投光されるように、当該光の照射範囲を制限する、前記(5)~(12)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(14)
前記投光部及び前記撮像部は、所定の筐体に保持され、
前記第2の推定部は、前記筐体の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定する
前記(5)~(13)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(15)
前記第1の推定部は、前記撮像部による前記光の撮像結果に基づき、前記距離を推定する、前記(5)~(14)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(16)
前記制御部は、前記投光部が複数の場合には、当該複数の投光部それぞれから時分割で前記光が投光されるように、当該複数の投光部それぞれによる前記光の投光タイミングを制御する、前記(5)~(15)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(17)
コンピュータが、
所定の投光部から実空間上の物体に向けて投光され、当該物体で反射した光の検出結果に基づき、所定の視点と当該物体との間の距離を推定することと、
前記距離の推定結果に基づき、前記所定の視点の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定することと、
前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかの推定に関する状況に応じて、前記投光部から投光される前記光を制御することと、
を含む、情報処理方法。
(18)
コンピュータに、
所定の投光部から実空間上の物体に向けて投光され、当該物体で反射した光の検出結果に基づき、所定の視点と当該物体との間の距離を推定することと、
前記距離の推定結果に基づき、前記所定の視点の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定することと、
前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかの推定に関する状況に応じて、前記投光部から投光される前記光を制御することと、
を実行させる、プログラム。
100 情報処理装置
110 デプス推定部
120 自己位置推定部
121 コーナー点検出部
122 特徴点抽出部
123 マッチング処理部
124 姿勢評価部
125 次元モデル更新部
126 予測部
130 判定部
131 経過時間判定部
133 モデル形状判定部
135 特徴点分布判定部
137 新規視点判定部
140 トリガ生成部
180 記憶部
190 制御メモリ
200 移動体
210 デプスセンサ
211 検出部
213 投光部
230 撮像部
Claims (10)
- 所定の投光部から実空間上の物体に向けて投光され、当該物体で反射した光の検出結果に基づき、所定の視点と当該物体との間の距離を推定する第1の推定部と、
前記距離の推定結果に基づき、前記所定の視点の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定する第2の推定部と、
前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかの推定に関する状況に応じて、前記投光部から投光される前記光を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記状況に応じて、前記投光部から投光される前記光の照射範囲を制限する、
情報処理装置。 - 所定の投光部から実空間上の物体に向けて投光され、当該物体で反射した光の検出結果に基づき、所定の視点と当該物体との間の距離を推定する第1の推定部と、
前記距離の推定結果に基づき、前記所定の視点の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定する第2の推定部と、
前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかの推定に関する状況に応じて、前記投光部から投光される前記光を制御する制御部と、
を備え、
前記第2の推定部は、前記所定の視点に保持された撮像部により撮像された画像と、前記距離の推定結果と、に基づき、当該所定の視点の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定し、
前記第2の推定部は、前記画像から特徴点を抽出し、当該特徴点の抽出結果に基づき、前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかを推定し、
前記制御部は、前記特徴点の抽出結果に応じて、前記投光部から投光される前記光を制御し、
前記制御部は、前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかの変化に応じてトラッキングされる前記特徴点の数が閾値未満となった場合に、前記投光部から前記光が投光されるように制御する、
情報処理装置。 - 所定の投光部から実空間上の物体に向けて投光され、当該物体で反射した光の検出結果に基づき、所定の視点と当該物体との間の距離を推定する第1の推定部と、
前記距離の推定結果に基づき、前記所定の視点の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定する第2の推定部と、
前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかの推定に関する状況に応じて、前記投光部から投光される前記光を制御する制御部と、
を備え、
前記第2の推定部は、前記所定の視点に保持された撮像部により撮像された画像と、前記距離の推定結果と、に基づき、当該所定の視点の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定し、
前記第2の推定部は、前記画像から特徴点を抽出し、当該特徴点の抽出結果に基づき、前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかを推定し、
前記制御部は、前記特徴点の抽出結果に応じて、前記投光部から投光される前記光を制御し、
前記制御部は、前記撮像部により前記画像が撮像される領域のうち、トラッキングされる前記特徴点の数が閾値未満となった少なくとも一部の部分領域を対象として、前記投光部から前記光が投光されるように、前記光の照射範囲を制限する、
情報処理装置。 - 所定の投光部から実空間上の物体に向けて投光され、当該物体で反射した光の検出結果に基づき、所定の視点と当該物体との間の距離を推定する第1の推定部と、
前記距離の推定結果に基づき、前記所定の視点の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定する第2の推定部と、
前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかの推定に関する状況に応じて、前記投光部から投光される前記光を制御する制御部と、
を備え、
前記第2の推定部は、前記所定の視点に保持された撮像部により撮像された画像と、前記距離の推定結果と、に基づき、当該所定の視点の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定し、
前記第2の推定部は、前記画像から特徴点を抽出し、当該特徴点の抽出結果に基づき、前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかを推定し、
前記制御部は、前記特徴点の抽出結果に応じて、前記投光部から投光される前記光を制御し、
前記第2の推定部は、
前記特徴点の抽出結果に基づき、前記所定の視点の周囲の環境を3次元的に復元した3次元空間モデルを生成または更新し、
新たに前記画像から抽出された前記特徴点と、過去に生成または更新された前記3次元空間モデルと、に基づき、前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかを推定し、
前記制御部は、
新たに前記画像から抽出された前記特徴点と、過去に生成または更新された前記3次元空間モデルと、に基づき、前記投光部から投光される前記光を制御する、
情報処理装置。 - 前記制御部は、新たに撮像された前記画像から抽出された前記特徴点に対応する情報が、過去に生成または更新された前記3次元空間モデルに含まれない場合に、前記投光部から前記光が投光されるように制御する、請求項4に記載の情報処理装置。
- 前記制御部は、
新たに撮像された前記画像に基づき推定された前記所定の視点の現在の前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかと、
前記3次元空間モデルに基づく、当該所定の視点について過去に推定された前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかと、
の比較結果に基づき、前記投光部から投光される前記光を制御する、
請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記制御部は、新たに撮像された前記画像から抽出された前記特徴点の実空間上における位置の推定結果と、過去に生成または更新された前記3次元空間モデルに応じた当該特徴点の実空間上における位置の予測結果と、の間の差が閾値以上の場合に、前記投光部から前記光が投光されるように制御する、請求項4に記載の情報処理装置。
- 所定の投光部から実空間上の物体に向けて投光され、当該物体で反射した光の検出結果に基づき、所定の視点と当該物体との間の距離を推定する第1の推定部と、
前記距離の推定結果に基づき、前記所定の視点の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定する第2の推定部と、
前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかの推定に関する状況に応じて、前記投光部から投光される前記光を制御する制御部と、
を備え、
前記第2の推定部は、前記所定の視点に保持された撮像部により撮像された画像と、前記距離の推定結果と、に基づき、当該所定の視点の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定し、
前記制御部は、前記物体として所定の対象物が前記画像に撮像されている場合に、当該対象物に向けて前記光が投光されるように、当該光の照射範囲を制限する、
情報処理装置。 - コンピュータが、
所定の投光部から実空間上の物体に向けて投光され、当該物体で反射した光の検出結果に基づき、所定の視点と当該物体との間の距離を推定することと、
前記距離の推定結果に基づき、前記所定の視点の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定することと、
前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかの推定に関する状況に応じて、前記投光部から投光される前記光を制御することと、
前記状況に応じて、前記投光部から投光される前記光の照射範囲を制限することと、
を含む、情報処理方法。 - コンピュータに、
所定の投光部から実空間上の物体に向けて投光され、当該物体で反射した光の検出結果に基づき、所定の視点と当該物体との間の距離を推定することと、
前記距離の推定結果に基づき、前記所定の視点の実空間上における位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを推定することと、
前記位置及び前記姿勢のうち少なくともいずれかの推定に関する状況に応じて、前記投光部から投光される前記光を制御することと、
前記状況に応じて、前記投光部から投光される前記光の照射範囲を制限することと、
を実行させる、プログラム。
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