JPH09270013A - Device for detecting position of moving body - Google Patents
Device for detecting position of moving bodyInfo
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- JPH09270013A JPH09270013A JP8080097A JP8009796A JPH09270013A JP H09270013 A JPH09270013 A JP H09270013A JP 8080097 A JP8080097 A JP 8080097A JP 8009796 A JP8009796 A JP 8009796A JP H09270013 A JPH09270013 A JP H09270013A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体上で撮像さ
れた画像を処理して現在位置を検出する移動体位置検知
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving body position detecting device for processing an image picked up on a moving body to detect the current position.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、移動体の現在位置を検知する装
置としては、例えば、通信衛星からの電波を利用したG
PS(Global Positioning System) や、ジャイロを使用
した装置などが知られている。また、例えば、特開昭63
-44300号公報や特開昭59-167716 号公報等で公知の装置
では、走行路に設けられた固定標識等を移動体に設置し
たカメラ等で撮像して、得られた画像を基に移動体の現
在位置を検出するものが開示されている。2. Description of the Related Art Generally, as a device for detecting the current position of a moving body, for example, G using a radio wave from a communication satellite is used.
A PS (Global Positioning System) and a device using a gyro are known. In addition, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
-44300 and Japanese Patent Laid-Open No. 59-167716 disclose devices such as fixed signs on the road that are taken by a camera installed on a moving body and move based on the obtained images. What detects the present position of the body is disclosed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置において、GPSでは、トンネル内などの電波
が届かないかまたは届き難い場所において現在位置を検
出することが困難なため、それを補正する装置等を必要
とし、且つノイズの影響も受け易いという欠点がある。
また、ジャイロを使用した装置では、ドリフト誤差が累
積されるため、ある地点毎または距離毎にキャリブレー
ションを行う必要が生じる。このようなGPSやジャイ
ロを使用した装置の問題点に対して走行路に固定標識等
を設置する装置は有効であるが、しかし、固定標識等の
設置費用を必要とするため装置が高価なものになってし
まう。However, in the above-mentioned conventional device, it is difficult for the GPS to detect the current position in a place where radio waves do not reach or are difficult to reach, such as in a tunnel. And the like, and is susceptible to noise.
Further, in an apparatus using a gyro, drift errors are accumulated, so that it becomes necessary to perform calibration for each certain point or each distance. A device for installing a fixed sign or the like on a traveling path is effective for such a problem of the device using the GPS or the gyro, but the device is expensive because the installation cost of the fixed sign or the like is required. Become.
【0004】本発明は上記問題点に着目してなされたも
ので、移動体に設けた撮像手段によって得られた画像を
処理して移動体の現在位置を正確に検知できる安価な移
動体位置検知装置を提供することを目的とする。尚、特
開平1-133183号公報等では、移動体が通る通路を撮像し
た画像から一方の通路端のエッジ情報を抽出・変換して
移動体の位置を検出する装置が開示されている。しか
し、この装置は、通路端に対する移動体の方向および距
離を検出するものであって、移動体の現在位置(絶対的
な位置)を検知する装置ではないため、本発明とは目的
が異なる。また、特開平2-3582号公報等では、脚歩行型
の移動体の周囲を撮像した画像から抽出した観測特徴パ
ターンと、移動体の位置情報に基づく予測パターンとを
比較することで設定からのずれを補正して移動体を誘導
制御する装置が開示されている。しかし、この装置にお
いて移動体の位置情報はジャイロ等によって検出される
だけであって、その位置情報により予測パターンが決定
されるため移動体の位置検出に関して上述の問題点を解
決するものではない。The present invention has been made in view of the above problems, and is an inexpensive moving body position detection capable of accurately detecting the current position of a moving body by processing an image obtained by an image pickup means provided on the moving body. The purpose is to provide a device. Japanese Patent Laid-Open No. 1-133183 discloses a device that detects the position of a moving body by extracting and converting edge information at one end of the passage from an image obtained by capturing a path through which the moving body passes. However, this device is for detecting the direction and distance of the moving body with respect to the end of the passage and is not a device for detecting the current position (absolute position) of the moving body, and therefore has a different purpose from the present invention. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-3582, etc., the observed feature pattern extracted from the imaged image of the periphery of the leg walking type moving body and the prediction pattern based on the position information of the moving body are compared to determine the setting. An apparatus is disclosed that corrects a shift and guides and controls a moving body. However, in this device, the position information of the moving body is only detected by a gyro or the like, and the predicted pattern is determined by the position information. Therefore, the above-mentioned problems regarding the position detection of the moving body cannot be solved.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】このため本発明のうちの
請求項1に記載の発明では、移動体に設けられ走行路周
辺を撮像して入力画像を生成する撮像手段と、前記走行
路周辺を予め一定の距離間隔で撮像して生成された複数
の比較画像それぞれについて、特徴的な環境画像部分を
抽出し該環境画像部分及び当該比較画像の撮像位置を記
憶する比較画像記憶手段と、該比較画像記憶手段に記憶
した前記環境画像部分と前記入力画像中の対応する画像
部分とを比較し、比較結果に基づいて前記比較画像記憶
手段に記憶した比較画像の撮像位置から前記移動体の現
在位置を検知する位置検知手段とを備えて構成されたこ
とを特徴とする。For this reason, in the invention according to claim 1 of the present invention, an image pickup means provided on a moving body for picking up an image of the periphery of a traveling road to generate an input image, and the periphery of the traveling road. A comparative image storage unit that extracts a characteristic environmental image portion and stores the environmental image portion and the imaging position of the comparative image with respect to each of the plurality of comparative images generated by previously capturing images at a fixed distance interval; The environment image portion stored in the comparison image storage means is compared with the corresponding image portion in the input image, and based on the comparison result, the current position of the moving body from the image pickup position of the comparison image stored in the comparison image storage means. And a position detecting means for detecting a position.
【0006】かかる構成によれば、移動体の現在位置を
検知するに際し、予め得た複数の比較画像より、例え
ば、季節や昼夜等の環境変化に影響されない既存の構築
物等の特徴的な環境画像部分を抽出して当該比較画像の
撮像位置と共に比較画像記憶手段に記憶させる。そし
て、移動体が走行し、撮像手段で入力画像が得られる
と、位置検知手段において、得られた入力画像と比較画
像記憶手段に記憶した環境画像部分とを比較し、その比
較結果に基づいて移動体の現在位置が検知される。According to this structure, when detecting the current position of the moving body, a characteristic environmental image of an existing structure or the like which is not affected by environmental changes such as seasons or day and night is detected from a plurality of comparison images obtained in advance. The portion is extracted and stored in the comparison image storage means together with the image pickup position of the comparison image. Then, when the moving body travels and the input image is obtained by the image pickup means, the position detection means compares the obtained input image with the environmental image portion stored in the comparison image storage means, and based on the comparison result. The current position of the moving body is detected.
【0007】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記位置検知手段が、前記比較画像
記憶手段に記憶した環境画像部分の大きさと前記入力画
像中の前記環境画像部分に対応する画像部分の大きさと
の大小差を求め、該大小差に基づいて前記比較画像記憶
手段に記憶した当該撮像位置からの距離を演算すること
により前記移動体の現在位置を検知することを特徴とす
る。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the position detection means stores the size of the environmental image portion stored in the comparative image storage means and the environmental image portion in the input image. To detect the current position of the moving body by calculating the size difference from the size of the image portion corresponding to the above, and calculating the distance from the imaging position stored in the comparison image storage means based on the size difference. Characterize.
【0008】かかる構成によれば、位置検知手段におい
て、比較画像記憶手段に記憶した環境画像部分の大きさ
と入力画像中の環境画像部分に対応する画像部分の大き
さの大小差に応じて移動体の現在位置が検知されるよう
になる。請求項3に記載の発明では、請求項1または2
に記載の発明において、前記位置検知手段で検知した現
在位置に最も近い位置で撮像された前記比較画像から得
た情報を前記比較画像記憶手段より呼び出して前記位置
検知手段に出力する比較画像情報呼出し手段を備え、前
記位置検知手段が、前記比較画像情報呼出し手段からの
比較画像情報に基づいて次の計測周期における前記移動
体の現在位置を検知する構成としたことを特徴とする。According to this structure, the position detecting means moves the moving body in accordance with the size difference between the size of the environment image portion stored in the comparison image storage means and the size of the image portion corresponding to the environment image portion in the input image. The current position of will be detected. In the invention described in claim 3, claim 1 or 2
In the invention described in (3), the comparative image information calling for calling the information obtained from the comparative image captured at the position closest to the current position detected by the position detecting means from the comparative image storing means and outputting to the position detecting means. The position detecting means is configured to detect the current position of the moving body in the next measurement cycle based on the comparison image information from the comparison image information calling means.
【0009】かかる構成によれば、位置検知手段で用い
る比較画像記憶手段の情報が、移動体の現在位置に応じ
て比較画像呼出し手段によって呼び出されるようにな
り、位置検知手段で次の計測周期に入力画像と比較する
情報が、現在位置に最も近い位置で撮像された比較画像
から得た情報に限られるようになる。According to this structure, the information of the comparative image storage means used by the position detecting means is called by the comparative image calling means according to the current position of the moving body, and the position detecting means determines the next measurement cycle. The information to be compared with the input image is limited to the information obtained from the comparison image captured at the position closest to the current position.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は、本実施形態の構成を示すブ
ロック図である。図1において、本装置は、移動体とし
ての例えば列車1の先端に取り付けた撮像手段としての
カメラ2と、カメラ2で得た入力画像を量子化するA/
D変換器3と、量子化された入力画像を基に列車1の現
在位置を演算する位置検知手段としての位置演算部4
と、位置演算部4で用いる後述する比較画像から得た比
較処理データをデータベース化した比較画像記憶手段と
しての比較処理データベース5と、位置演算部4で演算
された列車1の現在位置に応じて比較処理データベース
5から比較処理データを位置演算部4に呼び出す比較画
像情報呼出し手段としての比較処理データ呼出しポイン
タ6と、位置演算部4で求めた現在位置を記憶する現在
位置レジスタ7と、列車1の車軸の回転数を検出する車
軸回転検出部8と、出発時に比較処理データ呼出しポイ
ンタ6及び現在位置レジスタ7を初期化する出発指令部
9とを備えて構成される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present embodiment. In FIG. 1, the present apparatus includes a camera 2 as an imaging means attached to the tip of a train 1 as a moving body, and an A / D for quantizing an input image obtained by the camera 2.
The D converter 3 and the position calculation unit 4 as position detection means for calculating the current position of the train 1 based on the quantized input image.
According to the current position of the train 1 calculated by the position calculation unit 4, and a comparison processing database 5 as a comparison image storage unit that makes a database of comparison process data obtained from a comparison image used later by the position calculation unit 4. The comparison processing data call pointer 6 as a comparison image information calling means for calling the comparison processing data from the comparison processing database 5 to the position calculation unit 4, the current position register 7 for storing the current position obtained by the position calculation unit 4, and the train 1. An axle rotation detection unit 8 for detecting the number of rotations of the axle and a departure command unit 9 for initializing the comparison processing data call pointer 6 and the current position register 7 at the time of departure.
【0011】カメラ2は、例えば、CCDを撮像素子と
したビデオカメラなどが用いられ、列車の運行時に、進
行方向の線路周辺を一定の時間間隔で撮像してアナログ
の入力画像を生成する。ここでは、一定の時間間隔をn
秒間隔としする。従って、1計測周期がn秒間となる。
A/D変換器3は、カメラ2で撮像された入力画像を量
子化してディジタルの入力画像に変換する。As the camera 2, for example, a video camera having a CCD as an image pickup device is used, and when the train is in operation, the periphery of the track in the traveling direction is imaged at regular time intervals to generate an analog input image. Here, a fixed time interval is n
It is set to the second interval. Therefore, one measurement cycle is n seconds.
The A / D converter 3 quantizes the input image captured by the camera 2 and converts it into a digital input image.
【0012】位置演算部4は、A/D変換器3からの入
力画像と比較処理データベース5からの比較処理データ
とを入力し、後述するように入力画像及び比較処理デー
タを比較して列車1の現在位置を演算する。その演算結
果を比較処理データ呼出しポインタ6及び現在位置レジ
スタ7に出力する。比較処理データベース5は、予め、
列車1を走行させて、例えば、100 m程度の一定間隔毎
に進行方向の路線周辺をカメラ2で撮像して得られた前
記比較画像に関する情報がデータベース化されたもので
ある。このデータベース化では、それぞれの比較画像に
ついて、後述する環境画像部分を含む領域を抽出し、そ
の比較画像が撮像された位置及び抽出領域に関する情報
(領域内の画像の形状、輝度や領域の位置等)が比較処
理データとして記憶される。The position calculation unit 4 inputs the input image from the A / D converter 3 and the comparison processing data from the comparison processing database 5, compares the input image and the comparison processing data as will be described later, and train 1 Calculate the current position of. The calculation result is output to the comparison processing data call pointer 6 and the current position register 7. The comparison processing database 5 is
Information on the comparative image obtained by running the train 1 and imaging the periphery of the route in the traveling direction with the camera 2 at regular intervals of about 100 m, for example, is stored in a database. In this database creation, for each comparison image, an area including an environment image part, which will be described later, is extracted, and information about the position at which the comparison image is captured and the extraction area (shape of image in area, brightness, position of area, etc.) ) Is stored as comparison processing data.
【0013】比較処理データ呼出しポインタ6は、位置
演算部4で演算された列車1の現在位置に基づいて呼出
しポインタpが更新される。この呼出しポインタpは、
列車1の現在位置に最も近い位置で撮像された比較画像
から得た比較処理データを比較処理データベース5から
呼び出すための変数で、列車1の出発時に初期化(p=
0)され、列車1の移動に応じて更新される。In the comparison processing data call pointer 6, the call pointer p is updated based on the current position of the train 1 calculated by the position calculation unit 4. This call pointer p is
This is a variable for calling from the comparison processing database 5 the comparison processing data obtained from the comparison image taken at the position closest to the current position of the train 1, and initialized at the departure of the train 1 (p =
0) and updated according to the movement of the train 1.
【0014】現在位置レジスタ7は、位置演算部4、車
軸回転検出部8及び出発指令部9の出力を入力し、それ
ぞれの出力に応じて列車1の現在位置を一時的に記憶す
ると共に、その現在位置を他の装置等に出力する。現在
位置を記憶したレジスタの値は、出発指令部9の出力に
より初期化され、後述する車軸回転検出部8の出力に応
じて更新され、更に、位置演算部4の演算結果に応じて
補正される。The current position register 7 receives the outputs of the position calculation unit 4, the axle rotation detection unit 8 and the departure command unit 9 and temporarily stores the current position of the train 1 according to the respective outputs, and Outputs the current position to other devices. The value of the register that stores the current position is initialized by the output of the departure command unit 9, updated according to the output of the axle rotation detection unit 8 described later, and further corrected according to the calculation result of the position calculation unit 4. It
【0015】車軸回転検出部8は、列車1の車軸の回転
数を検出し、検出した回転数を基に列車1の現在位置が
求められる。ここで求められる現在位置は、例えば、車
輪のスリップ等による誤差を含む可能性がある。このた
め、車軸回転検出部8からはある程度の誤差の範囲を有
する列車1の現在位置が出力される。この出力により前
記のように現在位置レジスタ7が更新される。The axle rotation detector 8 detects the number of rotations of the axle of the train 1 and obtains the current position of the train 1 based on the detected number of rotations. The current position obtained here may include an error due to, for example, wheel slip. Therefore, the axle rotation detection unit 8 outputs the current position of the train 1 having a certain error range. This output updates the current position register 7 as described above.
【0016】出発指令部9は、列車1の出発時に、出発
を合図する信号を比較処理データ呼出しポインタ6及び
現在位置レジスタ7に出力する。ここでは、例えば、出
発地に列車1の始発駅等を設定し、始発駅を発車する際
に出発指令部9の出力が発生する。次に、本実施形態の
動作を説明する。When the train 1 departs, the departure command unit 9 outputs a signal for signaling departure to the comparison processing data call pointer 6 and the current position register 7. Here, for example, the departure station of the train 1 is set at the departure place, and the output of the departure command unit 9 is generated when the departure station is departed. Next, the operation of this embodiment will be described.
【0017】まず、比較処理データベース5を作成する
ためには、予め運行路線に列車1を走行させて、始発駅
から略100 m毎にカメラ2で路線周囲を撮像して比較画
像を取得する。得られた複数の比較画像は、各画像中の
環境画像部分Gref 、例えば、季節や昼夜等の環境変化
に影響されない既存の構築物などを含む領域が抽出され
る。抽出された領域の画像は、位置演算部4で入力画像
と比較可能なデータ形式に変換処理され、比較画像が取
得された位置(始発駅からの距離)及び抽出領域に関す
る情報が比較処理データとしてデータベース化される。First, in order to create the comparison processing database 5, the train 1 is run on the operating route in advance, and the periphery of the route is imaged by the camera 2 about every 100 m from the starting station to obtain a comparative image. From the obtained plurality of comparison images, an area including an environment image portion Gref in each image, for example, an existing structure that is not affected by environmental changes such as season and day and night is extracted. The image of the extracted area is converted into a data format that can be compared with the input image by the position calculation unit 4, and information about the position (distance from the starting station) where the comparative image is acquired and the extracted area is used as comparison processing data. Database is created.
【0018】このようにして作成された比較処理データ
ベース5を用いて、列車1の現在位置を検知する動作を
図2のフローチャートに従って説明する。図2におい
て、列車1が始発駅を発車する際、ステップ1(図中S
1で示し、以下同様とする。)で、出発指令部9から出
発を合図する信号が出力される。ステップ2では、出発
指令部9からの出力により、比較処理データ呼出しポイ
ンタ6及び現在位置レジスタ7が初期化される。The operation of detecting the current position of the train 1 using the comparison processing database 5 thus created will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 2, when train 1 departs from the starting station, step 1 (S in the figure)
1 and so on. ), A signal is issued from the departure command section 9 to signal the departure. In step 2, the comparison processing data call pointer 6 and the current position register 7 are initialized by the output from the departure command unit 9.
【0019】ステップ3では、列車1が走行を開始する
と、移動に応じて車軸回転検出部8で検出された列車1
の現在位置が現在位置レジスタ7に出力されて、現在位
置レジスタ7が更新される。ステップ4では、カメラ2
によりn秒周期で入力画像が取得される。ステップ5で
は、ステップ4で得た入力画像が、A/D変換器3で量
子化された後、位置演算部4に入力される。In step 3, when the train 1 starts running, the train 1 detected by the axle rotation detector 8 in response to the movement.
Is output to the current position register 7, and the current position register 7 is updated. In step 4, camera 2
The input image is acquired every n seconds. In step 5, the input image obtained in step 4 is quantized by the A / D converter 3 and then input to the position calculation unit 4.
【0020】ステップ6では、比較処理データ呼出しポ
インタ6により、呼出しポインタpに対応する比較処理
データ(列車1の現在位置に最も近い位置で撮像された
比較画像に基づく比較処理データ)が比較処理データベ
ース5から呼び出され位置演算部4に入力される。ステ
ップ7では、位置演算部4において、入力された比較処
理データの抽出領域と一致する領域が入力画像から抽出
される。In step 6, the comparison process data call pointer 6 compares the comparison process data corresponding to the call pointer p (the comparison process data based on the comparison image taken at the position closest to the current position of the train 1) with the comparison process database. It is called from 5 and input to the position calculation unit 4. In step 7, the position calculation unit 4 extracts an area that matches the extraction area of the input comparison processing data from the input image.
【0021】ステップ8では、ステップ7で抽出された
領域の入力画像と比較処理データの抽出領域画像とを比
較して、入力画像内の環境画像部分Ginを特定する。ス
テップ9では、入力画像の環境画像部分Ginと比較処理
データの環境画像部分Gref とを比較して大小関係を判
別する。環境画像部分Ginが環境画像部分Gref より小
さい場合にはステップ10に進む。環境画像部分Ginと環
境画像部分Gref とが等しい場合にはステップ12に進
む。環境画像部分Ginが環境画像部分Gref より大きい
場合にはステップ14に進む。In step 8, the input image of the area extracted in step 7 is compared with the extracted area image of the comparison processing data to specify the environmental image portion Gin in the input image. In step 9, the environmental image portion Gin of the input image and the environmental image portion Gref of the comparison processing data are compared to determine the magnitude relationship. If the environmental image portion Gin is smaller than the environmental image portion Gref, the process proceeds to step 10. If the environmental image portion Gin and the environmental image portion Gref are equal, the process proceeds to step 12. If the environmental image portion Gin is larger than the environmental image portion Gref, the process proceeds to step 14.
【0022】ステップ10では、環境画像部分Gref に対
する環境画像部分Ginの大きさの割合f(大小差)を求
め、この割合fに基づいて、比較画像の撮像位置に対す
る入力画像の撮像位置のずれ量Dが算出される。そし
て、比較処理データの位置情報(比較画像の撮像位置)
からずれ量Dを減算して列車1の現在位置が求められ
る。In step 10, a ratio f (size difference) of the size of the environmental image portion Gin to the environmental image portion Gref is obtained, and based on this ratio f, the shift amount of the image pickup position of the input image with respect to the image pickup position of the comparative image. D is calculated. Then, the position information of the comparison processing data (imaging position of the comparison image)
The current position of the train 1 is obtained by subtracting the deviation amount D from the difference.
【0023】ステップ11では、ステップ10で求められた
列車1の現在位置が位置演算部4から現在位置レジスタ
7に出力され、現在位置レジスタ7に記憶された列車1
の現在位置が補正されると共に他の装置等に出力され
る。そして、ステップ3に戻り上記動作が繰り返され
る。ステップ12では、比較処理データの位置情報を列車
1の現在位置とする。In step 11, the current position of the train 1 obtained in step 10 is output from the position calculation unit 4 to the current position register 7 and stored in the current position register 7.
Is corrected and the current position is output to another device or the like. Then, returning to step 3, the above operation is repeated. In step 12, the position information of the comparison process data is set as the current position of the train 1.
【0024】ステップ13では、ステップ12で定めた列車
1の現在位置が位置演算部4から現在位置レジスタ7及
び比較処理データ呼出しポインタ6に出力され、現在位
置レジスタ7に記憶された列車1の現在位置が補正され
出力されると共に、呼出しポインタpの値が更新され
る。そして、ステップ3に戻る。ステップ14では、ステ
ップ10と同様にして、比較画像の撮像位置に対する入力
画像の撮像位置のずれ量Dが算出される。そして、比較
処理データの位置情報にずれ量Dを加算して列車1の現
在位置が求められる。In step 13, the current position of the train 1 determined in step 12 is output from the position calculation unit 4 to the current position register 7 and the comparison processing data call pointer 6, and the current position of the train 1 stored in the current position register 7 is output. The position is corrected and output, and the value of the call pointer p is updated. Then, the process returns to step 3. In step 14, similarly to step 10, the shift amount D of the image pickup position of the input image with respect to the image pickup position of the comparative image is calculated. Then, the current position of the train 1 is obtained by adding the deviation amount D to the position information of the comparison processing data.
【0025】ステップ15では、ステップ14で求めた列車
1の現在位置が位置演算部4から現在位置レジスタ7及
び比較処理データ呼出しポインタ6に出力され、現在位
置レジスタ7に記憶された列車1の現在位置が補正され
出力されると共に、呼出しポインタpの値が更新され
る。そして、ステップ3に戻る。このように、ステップ
1〜ステップ15の動作によって、列車1の現在位置が正
確に検知されて現在位置レジスタ7の記憶位置が更新さ
れる。尚、ステップ3において車軸回転検出部8の出力
により現在位置レジスタ7を更新する動作は、万一、画
像処理系が故障した時に、ある程度の誤差の範囲で列車
1の現在位置を検出できるようにする役割を有してい
る。従って、車軸回転検出部8による現在位置検出は画
像処理による検出を補助するものであれば良く、車軸回
転検出部8の代わりに従来の位置検出装置(GPSやジ
ャイロ等)を用いて現在位置を検出する構成であっても
構わない。In step 15, the current position of the train 1 obtained in step 14 is output from the position calculation section 4 to the current position register 7 and the comparison processing data call pointer 6, and the current position of the train 1 stored in the current position register 7 is output. The position is corrected and output, and the value of the call pointer p is updated. Then, the process returns to step 3. As described above, the current position of the train 1 is accurately detected and the storage position of the current position register 7 is updated by the operations of steps 1 to 15. The operation of updating the current position register 7 by the output of the axle rotation detection unit 8 in step 3 enables the current position of the train 1 to be detected within a certain margin of error if the image processing system should fail. Have a role to play. Therefore, the current position detection by the axle rotation detection unit 8 may be any one that assists the detection by the image processing. Instead of the axle rotation detection unit 8, a conventional position detection device (GPS, gyro, etc.) is used to detect the current position. It may be configured to detect.
【0026】上述のように本実施形態によれば、位置演
算部4において、入力画像に対応する比較処理データの
環境画像部分Gref と入力画像中の環境画像部分Ginと
を比較して列車1の現在位置を求めることによって、走
行路に固定標識等を設けることなく入力画像に撮像され
た環境画像によって列車1の現在位置を特定することが
できるため、高い精度で現在位置を検知できる安価な装
置が提供可能である。また、比較処理データの環境画像
部分Gref の大きさと入力画像中の環境画像部分Ginの
大きさとの大小差に基づいて列車1の現在位置を求める
ことによって、それぞれの環境画像部分が略一致する場
合、即ち、比較画像の撮像位置と入力画像の撮像位置と
が略一致する場合だけでなく、隣接する比較画像の撮像
位置の間で入力画像が撮像された場合でも列車1の現在
位置を求めることができるため、より正確に現在位置を
検知することが可能である。更に、列車1の現在位置に
応じて比較処理データ呼出しポインタ6で呼び出された
比較処理データを、位置演算部4で次の計測周期に用い
ることによって、現在位置に最も近い位置で撮像された
比較画像から得た比較処理データだけについて位置演算
部4の演算が行われるため、位置演算部4の演算量が減
少し位置検知動作の高速化を図ることができる。As described above, according to the present embodiment, the position calculating unit 4 compares the environmental image portion Gref of the comparison processing data corresponding to the input image with the environmental image portion Gin in the input image to determine the train 1 By obtaining the current position, the current position of the train 1 can be specified by the environmental image captured in the input image without providing a fixed sign or the like on the traveling path, and thus an inexpensive device that can detect the current position with high accuracy. Can be provided. Further, when the current position of the train 1 is obtained based on the size difference between the size of the environment image portion Gref of the comparison processing data and the size of the environment image portion Gin in the input image, the respective environment image portions are substantially matched. That is, not only when the image pickup position of the comparison image and the image pickup position of the input image substantially match, but also when the input image is picked up between the image pickup positions of the adjacent comparison images, the current position of the train 1 is obtained. Therefore, it is possible to detect the current position more accurately. Further, by using the comparison processing data called by the comparison processing data calling pointer 6 according to the current position of the train 1 in the next measurement cycle in the position calculation unit 4, the comparison taken at the position closest to the current position is compared. Since the calculation of the position calculation unit 4 is performed only on the comparison processing data obtained from the image, the calculation amount of the position calculation unit 4 is reduced, and the position detection operation can be speeded up.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のうちの請
求項1に記載の発明は、比較画像記憶手段に記憶された
環境画像部分と入力画像中の対応する画像部分とを比較
して移動体の現在位置を求めることによって、従来装置
のように走行路に固定標識等を設ける必要がなく、入力
画像に撮像された環境画像によって移動体の現在位置を
特定することができるため、高い精度で現在位置を検知
できる安価な装置が提供可能である。As described above, according to the invention described in claim 1 of the present invention, the environment image portion stored in the comparison image storage means is compared with the corresponding image portion in the input image. By determining the current position of the moving body, unlike the conventional device, it is not necessary to provide a fixed sign or the like on the traveling path, and the current position of the moving body can be specified by the environmental image captured in the input image. It is possible to provide an inexpensive device that can detect the current position with accuracy.
【0028】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明の効果に加えて、比較画像記憶手段に記憶した環
境画像部分の大きさと、その環境画像部分に対応する入
力画像中の画像部分の大きさとの大小差に基づいて移動
体の現在位置を求めることによって、隣接する比較画像
の撮像位置の間で入力画像が撮像された場合でも移動体
の現在位置を求めることができるため、より正確に現在
位置を検知することが可能である。According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, the size of the environment image portion stored in the comparison image storage means and the input image corresponding to the environment image portion By obtaining the current position of the moving body based on the size difference from the size of the image portion, the current position of the moving body can be obtained even when the input image is captured between the image capturing positions of the adjacent comparison images. , It is possible to detect the current position more accurately.
【0029】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2に記載の発明の効果に加えて、比較画像情報呼出し手
段で呼び出された比較画像情報を位置検知手段で用いる
ことによって、移動体の現在位置に最も近い位置で撮像
された比較画像から得た情報だけについて、次の計測周
期の位置検知手段における演算が行われるため、演算量
が減少し位置検知動作の高速化を図ることができる。According to a third aspect of the present invention, in addition to the effect of the first or second aspect of the present invention, by using the comparative image information called by the comparative image information calling means in the position detecting means, the moving object is moved. Since only the information obtained from the comparative image taken at the position closest to the present position is calculated by the position detection means in the next measurement cycle, the amount of calculation is reduced and the position detection operation can be speeded up. it can.
【図1】本発明の実施形態の構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】同上実施形態の動作を説明するフローチャートFIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the above embodiment.
1 列車 2 カメラ 3 A/D変換器 4 位置演算部 5 比較処理データベース 6 比較処理データ呼出しポインタ 7 現在位置レジスタ 8 車軸回転検出部 9 出発指令部 1 Train 2 Camera 3 A / D Converter 4 Position Calculation Section 5 Comparison Processing Database 6 Comparison Processing Data Call Pointer 7 Current Position Register 8 Axle Rotation Detection Section 9 Departure Command Section
Claims (3)
力画像を生成する撮像手段と、前記走行路周辺を予め一
定の距離間隔で撮像して生成された複数の比較画像それ
ぞれについて、特徴的な環境画像部分を抽出し該環境画
像部分及び当該比較画像の撮像位置を記憶する比較画像
記憶手段と、該比較画像記憶手段に記憶した前記環境画
像部分と前記入力画像中の対応する画像部分とを比較
し、比較結果に基づいて前記比較画像記憶手段に記憶し
た比較画像の撮像位置から前記移動体の現在位置を検知
する位置検知手段とを備えて構成されたことを特徴とす
る移動体位置検知装置。1. An image pickup means provided on a moving body for picking up an image of a periphery of a traveling road to generate an input image, and a plurality of comparative images generated by imaging the periphery of the traveling road in advance at predetermined distance intervals. Comparative image storage means for extracting a characteristic environmental image portion and storing the imaged positions of the environmental image portion and the comparative image, and the corresponding image in the environmental image portion and the input image stored in the comparative image storage means And a position detection unit that detects the current position of the moving body from the image pickup position of the comparison image stored in the comparison image storage unit based on the comparison result. Body position detection device.
段に記憶した環境画像部分の大きさと前記入力画像中の
前記環境画像部分に対応する画像部分の大きさとの大小
差を求め、該大小差に基づいて前記比較画像記憶手段に
記憶した当該撮像位置からの距離を演算することにより
前記移動体の現在位置を検知することを特徴とする請求
項1記載の移動体位置検知装置。2. The position detecting means obtains a size difference between the size of the environment image portion stored in the comparison image storage means and the size of an image portion corresponding to the environment image portion in the input image, and the size difference is obtained. 2. The moving body position detecting device according to claim 1, wherein the current position of the moving body is detected by calculating a distance from the image pickup position stored in the comparative image storage means based on the difference.
も近い位置で撮像された前記比較画像から得た情報を前
記比較画像記憶手段より呼び出して前記位置検知手段に
出力する比較画像情報呼出し手段を備え、前記位置検知
手段が、前記比較画像情報呼出し手段からの比較画像情
報に基づいて次の計測周期における前記移動体の現在位
置を検知する構成としたことを特徴とする請求項1また
は2記載の移動体位置検知装置。3. A comparative image information calling means for calling information obtained from the comparative image taken at the position closest to the current position detected by the position detecting means from the comparative image storing means and outputting the information to the position detecting means. 3. The position detecting means is configured to detect the current position of the moving body in the next measurement cycle based on the comparison image information from the comparison image information calling means. The moving body position detection device described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8080097A JPH09270013A (en) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | Device for detecting position of moving body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8080097A JPH09270013A (en) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | Device for detecting position of moving body |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09270013A true JPH09270013A (en) | 1997-10-14 |
Family
ID=13708696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8080097A Pending JPH09270013A (en) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | Device for detecting position of moving body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09270013A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017001638A (en) * | 2015-06-16 | 2017-01-05 | 西日本旅客鉄道株式会社 | Train position detection system using image processing, and train position and environmental change detection system using image processing |
WO2019102769A1 (en) * | 2017-11-21 | 2019-05-31 | 株式会社日立製作所 | Vehicle control system |
-
1996
- 1996-04-02 JP JP8080097A patent/JPH09270013A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017001638A (en) * | 2015-06-16 | 2017-01-05 | 西日本旅客鉄道株式会社 | Train position detection system using image processing, and train position and environmental change detection system using image processing |
WO2019102769A1 (en) * | 2017-11-21 | 2019-05-31 | 株式会社日立製作所 | Vehicle control system |
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Legal Events
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A977 | Report on retrieval |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040224 |
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