JPWO2019155719A1 - キャリブレーション装置とキャリブレーション方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
複数の情報取得部で取得された周辺物体情報に基づき生成された周辺物体の特徴点に関する点群データと、前記周辺物体情報を取得したときの前記周辺物体と前記情報取得部との状況に応じた重みを用いて、前記複数の情報取得部の位置と姿勢に関するパラメータを算出するキャリブレーション処理部
を備えるキャリブレーション装置にある。
複数の情報取得部で取得された周辺物体情報に基づき生成された周辺物体の特徴点に関する点群データと、前記周辺物体情報を取得したときの前記周辺物体と前記情報取得部との状況に応じた重みを用いて、前記複数の情報取得部の位置と姿勢に関するパラメータをキャリブレーション処理部で算出すること
を含むキャリブレーション方法にある。
キャリブレーションをコンピュータで行うためのプログラムであって、
複数の情報取得部で取得された周辺物体情報に基づき生成された周辺物体の特徴点に関する点群データを取得する手順と、
前記周辺物体情報を取得したときの前記周辺物体と前記情報取得部との状況に応じた重みを用いて、前記複数の情報取得部の位置と姿勢に関するパラメータを算出する手順と
を前記コンピュータで実行させるプログラムにある。
1.キャリブレーション装置の構成
2.第1の実施の形態
3.第2の実施の形態
4.第3の実施の形態
5.第4の実施の形態
6.第5の実施の形態
7.第6の実施の形態
8.他の実施の形態
9.応用例
図1は、本技術のキャリブレーション装置の構成を例示している。キャリブレーション装置10は、複数の情報取得部11-1,11-2(2a)と情報処理部12-1,12-2(2a)、重み設定部13、パラメータ記憶部14、キャリブレーション処理部15、およびパラメータ更新部16を用いて構成されている。なお、キャリブレーション装置10は、図1に示すブロックが一体に設けられる場合に限らず、一部のブロックが別個に設けられた構成であってもよい。
次に第1の実施の形態について説明する。図2は、第1の実施の形態の構成を例示している。第1の実施の形態では、2つの情報取得部11-1,11-2を用いる。情報取得部11-1は、撮像装置を用いて構成することで撮像画を取得する。情報取得部11-2は、測距装置例えばTOF(Time of Flight)カメラやLIDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)等を用いて構成して、測距値を示す点群データを取得する。また、重み設定部13は、周辺物体と情報取得部との状況に応じた重みを設定する。重み設定部13は、周辺物体と情報取得部との状況として移動速度を用いる。ここで、移動速度とは例えば周辺物体に対する情報取得部11-1,11-2の移動速度とする。
次に第2の実施の形態について説明する。図7は、第2の実施の形態の構成を例示している。第2の実施の形態では、2つの情報取得部11-1,11-2を用いる。情報取得部11-1は、撮像装置を用いて構成することで撮像画を取得する。情報取得部11-2は、測距装置例えばTOF(Time of Flight)カメラやLIDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)等を用いて構成することで、測距値を示す点群データを取得する。また、重み設定部13は、周辺物体と情報取得部との状況として距離を用いる。ここで、距離とは例えば周辺物体の各点までの距離とする。
次に第3の実施の形態について説明する。図11は、第3の実施の形態の構成を例示している。第3の実施の形態では、2つの情報取得部11-1,11-2を用いる。情報取得部11-1は、撮像装置を用いて構成することで撮像画を取得する。情報取得部11-2は、測距装置例えばTOF(Time of Flight)カメラやLIDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)等を用いて構成することで、測距値を示す点群データを取得する。また、重み設定部13は、周辺物体と情報取得部との状況として特徴点毎の動きベクトルを用いる。
次に第4の実施の形態について説明する。上述の第1の実施の形態では撮像装置と測距装置を用いて、速度に応じた重みを用いてキャリブレーションを行っているが、第4の実施の形態では複数の撮像装置を用いて、速度に応じた重みを用いてキャリブレーションを行う。
次に第5の実施の形態について説明する。上述の第2の実施の形態では撮像装置と測距装置を用いて、周辺物体までの距離に応じた重みを用いてキャリブレーションを行っているが、第5の実施の形態では複数の撮像装置を用いて、周辺物体までの距離に応じた重みを用いてキャリブレーションを行う。
次に第6の実施の形態について説明する。上述の第3の実施の形態では撮像装置と測距装置を用いて、動きベクトルに応じた重みを用いてキャリブレーションを行っているが、第6の実施の形態では複数の撮像装置を用いて、動きベクトルに応じた重みを用いてキャリブレーションを行う。
ところで、上述の実施の形態では、速度に応じた重みと距離に応じた重みおよび移動ベクトルに応じた重みを個々に用いてコストの算出を行う場合を例示している。しかし、重みは個々に用いる場合に限らず複数の重みを組み合わせて用いてもよい。速度に応じた重みと距離に応じた重みを用いてコストの算出を行い、コストが最小となる外部パラメータを算出してもよい。
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。
(1) 複数の情報取得部で取得された周辺物体情報に基づき生成された周辺物体の特徴点に関する点群データと、前記周辺物体情報を取得したときの前記周辺物体と前記情報取得部との状況に応じた重みを用いて、前記複数の情報取得部の位置と姿勢に関するパラメータを算出するキャリブレーション処理部
を備えるキャリブレーション装置。
(2) 前記キャリブレーション処理部は、前記特徴点について前記複数の情報取得部で取得された点群データと前記重みと予め記憶されているパラメータとを用いて、該パラメータの誤差を示すコストの算出を行い、算出されたコストに基づき、誤差が最小となるパラメータを算出する(1)に記載のキャリブレーション装置。
(3) 前記周辺物体情報は所定期間内に複数回取得されている(2)に記載のキャリブレーション装置。
(4) 前記キャリブレーション処理部は、前記複数の情報取得部が設けられた移動体における前記周辺物体情報の取得毎の移動速度に応じて前記重みの設定を行い、移動速度が速くなるに伴い重みを小さくする(3)に記載のキャリブレーション装置。
(5) 前記キャリブレーション処理部は、前記特徴点の動きベクトルに応じて前記重みの設定を行い、前記動きベクトルが大きくなるに伴い重みを小さくする(3)または(4)に記載のキャリブレーション装置。
(6) 前記所定期間は、前記複数の情報取得部が設けられた移動体の移動開始から予め設定された期間、または移動終了までの予め設定された期間である(3)乃至(5)の何れかに記載のキャリブレーション装置。
(7) 前記キャリブレーション処理部は、前記複数の情報取得部から前記特徴点までの距離に応じて前記重みの設定を行い、距離が長くなるに伴い重みを小さくする(2)乃至(6)の何れかに記載のキャリブレーション装置。
(8) 前記キャリブレーション処理部で算出されたパラメータを用いて、前記記憶されているパラメータを更新するパラメータ更新部をさらに備える(2)乃至(7)の何れかに記載のキャリブレーション装置。
(9) 前記パラメータ更新部は、前記複数の情報取得部が設けられた移動体の移動停止時または移動終了時から次の移動開始までに前記パラメータの更新を行う(8)に記載のキャリブレーション装置。
(10) 前記複数の情報取得部は、前記周辺物体情報として少なくとも前記周辺物体の撮像画を取得する(1)乃至(9)の何れかに記載のキャリブレーション装置。
(11) 前記周辺物体の撮像画を前記周辺物体情報として取得する情報取得部と、測距センサを用いて前記周辺物体の各位置までの距離を測定して測定結果を前記周辺物体情報とする情報取得部を、前記複数の情報取得部として備える(10)に記載のキャリブレーション装置。
(12) 前記情報取得部で取得された前記周辺物体の各位置までの距離の測定結果についてレジストレーション処理を行い、前記周辺物体の位置毎の点群データを前記特徴点毎の点群データとして生成する情報処理部をさらに備える(11)に記載のキャリブレーション装置。
(13) 前記周辺物体の撮像画を前記周辺物体情報として取得する情報取得部を、前記複数の情報取得部として備える(10)に記載のキャリブレーション装置。
(14) 前記情報取得部で取得された前記周辺物体の撮像画を用いて特徴点検出を行い、検出した前記周辺物体の特徴点についてのレジストレーション処理によって、特徴点毎の点群データを生成する情報処理部をさらに備える(10)に記載のキャリブレーション装置。
11-1,11-2,11-2a・・・情報取得部
12-1,12-2,12-2a・・・情報処理部
13・・・重み設定部
14・・・パラメータ記憶部
15・・・キャリブレーション処理部
16・・・パラメータ更新部
131・・・移動速度取得部
132,133,136・・・重み設定処理部
134・・・ 特徴点保持部
135・・・動きベクトル算出部
Claims (16)
- 複数の情報取得部で取得された周辺物体情報に基づき生成された周辺物体の特徴点に関する点群データと、前記周辺物体情報を取得したときの前記周辺物体と前記情報取得部との状況に応じた重みを用いて、前記複数の情報取得部の位置と姿勢に関するパラメータを算出するキャリブレーション処理部
を備えるキャリブレーション装置。 - 前記キャリブレーション処理部は、前記特徴点について前記複数の情報取得部で取得された点群データと前記重みと予め記憶されているパラメータとを用いて、該パラメータの誤差を示すコストの算出を行い、算出されたコストに基づき、誤差が最小となるパラメータを算出する
請求項1に記載のキャリブレーション装置。 - 前記周辺物体情報は所定期間内に複数回取得されている
請求項2に記載のキャリブレーション装置。 - 前記キャリブレーション処理部は、前記複数の情報取得部が設けられた移動体における前記周辺物体情報の取得毎の移動速度に応じて前記重みの設定を行い、移動速度が速くなるに伴い重みを小さくする
請求項3に記載のキャリブレーション装置。 - 前記キャリブレーション処理部は、前記特徴点の動きベクトルに応じて前記重みの設定を行い、前記動きベクトルが大きくなるに伴い重みを小さくする
請求項3に記載のキャリブレーション装置。 - 前記所定期間は、前記複数の情報取得部が設けられた移動体の移動開始から予め設定された期間、または移動終了までの予め設定された期間である
請求項3に記載のキャリブレーション装置。 - 前記キャリブレーション処理部は、前記複数の情報取得部から前記特徴点までの距離に応じて前記重みの設定を行い、距離が長くなるに伴い重みを小さくする
請求項2に記載のキャリブレーション装置。 - 前記キャリブレーション処理部で算出されたパラメータを用いて、前記記憶されているパラメータを更新するパラメータ更新部をさらに備える
請求項2に記載のキャリブレーション装置。 - 前記パラメータ更新部は、前記複数の情報取得部が設けられた移動体の移動停止時または移動終了時から次の移動開始までに前記パラメータの更新を行う
請求項8に記載のキャリブレーション装置。 - 前記複数の情報取得部は、前記周辺物体情報として少なくとも前記周辺物体の撮像画を取得する
請求項1に記載のキャリブレーション装置。 - 前記周辺物体の撮像画を前記周辺物体情報として取得する情報取得部と、測距センサを用いて前記周辺物体の各位置までの距離を測定して測定結果を前記周辺物体情報とする情報取得部を、前記複数の情報取得部として備える
請求項10に記載のキャリブレーション装置。 - 前記情報取得部で取得された前記周辺物体の各位置までの距離の測定結果についてレジストレーション処理を行い、前記周辺物体の位置毎の点群データを前記特徴点毎の点群データとして生成する情報処理部をさらに備える
請求項11に記載のキャリブレーション装置。 - 前記周辺物体の撮像画を前記周辺物体情報として取得する情報取得部を、前記複数の情報取得部として備える
請求項10に記載のキャリブレーション装置。 - 前記情報取得部で取得された前記周辺物体の撮像画を用いて特徴点検出を行い、検出した前記周辺物体の特徴点についてのレジストレーション処理によって、特徴点毎の点群データを生成する情報処理部をさらに備える
請求項10に記載のキャリブレーション装置。 - 複数の情報取得部で取得された周辺物体情報に基づき生成された周辺物体の特徴点に関する点群データと、前記周辺物体情報を取得したときの前記周辺物体と前記情報取得部との状況に応じた重みを用いて、前記複数の情報取得部の位置と姿勢に関するパラメータをキャリブレーション処理部で算出すること
を含むキャリブレーション方法。 - キャリブレーションをコンピュータで行うためのプログラムであって、
複数の情報取得部で取得された周辺物体情報に基づき生成された周辺物体の特徴点に関する点群データを取得する手順と、
前記周辺物体情報を取得したときの前記周辺物体と前記情報取得部との状況に応じた重みを用いて、前記複数の情報取得部の位置と姿勢に関するパラメータを算出する手順と
を前記コンピュータで実行させるプログラム。
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