JPWO2020036043A1 - 情報処理装置と情報処理方法とプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
撮像部と被写体との相対位置関係の変化を検出する動き検出部と、
前記動き検出部の検出結果に応じて前記撮像部のライン間引き動作の間引き量を設定する間引き設定部と
を備える情報処理装置にある。
さらに、撮像部で取得された画像を用いて対応点探索を行う画像処理部を備え、画像処理部は、間引き設定部で設定された間引き量に応じて探索範囲を調整する、あるいは間引き設定部で設定された間引き量に応じて対応点の信頼度を調整する。
撮像部と被写体との相対位置関係の変化を動き検出部で検出することと、
前記動き検出部の検出結果に応じて前記撮像部におけるライン間引き動作の間引き量を間引き設定部で設定すること
を備える情報処理方法にある。
撮像部の制御をコンピュータで実行させるプログラムであって、
前記撮像部と被写体との相対位置関係の変化を検出する手順と、
前記相対位置関係の変化に応じて前記撮像部のライン間引き動作の間引き量を設定する手順と
を前記コンピュータで実行させるプログラム。
1.第1の実施の形態
1−1.第1の実施の形態の構成
1−2.第1の実施の形態の動作
2.第2の実施の形態
2−1.第2の実施の形態の構成
2−2.第2の実施の形態の動作
3.第3の実施の形態
3−1.第3の実施の形態の構成
3−2.第3の実施の形態の動作
4.第4の実施の形態
4−1.第4の実施の形態の構成
4−2.第4の実施の形態の動作
5.変形例
6.応用例
<1−1.第1の実施の形態の構成>
図1は,第1の実施の形態の構成を例示している。撮像システム10は、撮像部20と信号処理部30-1を有している。
Dt=ka×VS+kb×VR ・・・(1)
図2は、第1の実施の形態の動作を例示したフローチャートである。ステップST1で信号処理部30-1は動き検出処理を行う。信号処理部30-1は、直進方向や回転方向の動きを検出する。例えば撮像システム10が自動車に搭載されている場合、信号処理部30-1は、自動車の速度やハンドルの操舵角を動き検出結果としてステップST2に進む。
ところで、ローリングシャッター動作を行い取得された撮像画では、撮像部20で用いられているイメージセンサのライン方向に対して直交する方向の被写体の動きに応じて、被写体が伸張あるいは圧縮される。図4は、被写体に対して撮像部が前進する場合を例示した図であり、図5は、被写体に対して撮像部が後退する場合を例示した図である。なお、被写体は例えば路上に表示された「STOP」マークであり、撮像部20は車両に搭載されている。また、図4,図5では、各ラインの露光期間を期間tp、読み出しライン順序方向を上側から下方向、撮像画における被写体の先端をライン位置Ma,後端をライン位置Mbとする。また、図4は、被写体に対して車両が前進しており、撮像画における被写体の動きが読み出しライン順序方向である場合を示している。また、図5は、被写体に対して車両が後退しており、撮像画における被写体の動きが読み出しライン順序方向に対して逆方向である場合を示している。
図6は,第2の実施の形態の構成を例示している。撮像システム10は、撮像レンズ21と撮像部20、信号処理部30-2を有している。
図7は、第2の実施の形態の動作を示すフローチャートを例示している。ステップST11で信号処理部30-2は動き検出処理を行う。信号処理部30-2は、直進方向や回転方向の動きを検出する。例えば撮像システム10が自動車に搭載されている場合、信号処理部30-2は、自動車の速度やハンドルの操舵角を動き検出結果としてステップST12に進む。
ローリングシャッター動作を行い取得された撮像画では、被写体の動きや被写体までの距離によって歪みの程度が異なる。図8は、被写体までの距離とローリングシャッター歪みの関係を説明するための図である。図8の(a)に示すように例えば撮像領域内の被写体が静止している場合、撮像部が直進したときにおける撮像領域内の被写体の移動速度は、被写体までの距離が短くなるに伴い速くなる。したがって、図8の(b)に示すように、近距離の被写体ではローリングシャッター動作の歪み量(RS歪み量)が多く、遠距離の被写体ではRS歪み量が少ない。例えば、撮像システムが車両に搭載されている場合、撮像領域の下側領域に位置する路面などは上側領域の被写体に比べてRS歪み量が多い。また、撮像部に回転方向の動きを生じると、図8の(c)に示すように、撮像画のいずれの場所でもRS歪み量は等しい。
図9は第3の実施の形態の構成を例示している。撮像システム10は、撮像レンズ21と撮像部20、信号処理部30-3を有している。
DAt=(ka×VS×KSmap)+(kb×VRp)・・・(2)
図10は、第3の実施の形態の動作を示すフローチャートを例示している。ステップST21で信号処理部30-3は動き検出処理を行う。信号処理部30-3は、直進方向や回転方向の動きを検出する。例えば撮像システム10が自動車に搭載されている場合、信号処理部30-3は、自動車の速度やハンドルの操舵角を動き検出結果としてステップST22に進む。
ところで、上述の実施の形態では撮像部で取得された画像に基づき被写体認識を行う場合について説明したが、デプスマップの生成やSLAM(Simultaneous Localization and Mapping)等で行われる対応点探索において、ローリングシャッター歪みを考慮した処理を行うようにしてもよい。
図11は,第4の実施の形態の構成を例示している。撮像システム10は、撮像レンズ21と撮像部20、信号処理部30-4を有している。
第4の実施の形態では、図2に示すフローチャートのステップST1乃至ステップST4の処理を行い、その後に画像処理を行う。画像処理では対応点探索を行い、対応点探索における探索範囲や信頼度をRS歪み量に応じて調整する。
上述の実施の形態では、動き検出のために車速や操舵角を利用したが、慣性計測部(IMU:inertial measurement unit)を用いて加速度や角速度を検出して撮像部の動きを検出してもよい。
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。
例えば、通信部103は、無線LAN、Bluetooth(登録商標)、NFC(Near Field Communication)、又は、WUSB(Wireless USB)等により、車内機器104と無線通信を行う。また、例えば、通信部103は、図示しない接続端子(及び、必要であればケーブル)を介して、USB(Universal Serial Bus)、HDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)、又は、MHL(Mobile High-definition Link)等により、車内機器104と有線通信を行う。
動作計画部163は、マップ解析部151及び状況予測部154等の車両制御システム100の各部からのデータ又は信号に基づいて、行動計画部162により計画された行動を実現するための自車の動作を計画する。例えば、動作計画部163は、加速、減速、及び、走行軌道等の計画を行う。動作計画部163は、計画した自車の動作を示すデータを、動作制御部135の加減速制御部172及び方向制御部173等に供給する。
(1) 撮像部と被写体との相対位置関係の変化を検出する動き検出部と、
前記動き検出部の検出結果に応じて前記撮像部のライン間引き動作の間引き量を設定する間引き設定部と
を備える情報処理装置。
(2) 前記間引き設定部は、前記動き検出部で検出される変化が大きくなるに伴い、間引き量を大きくする(1)に記載の情報処理装置。
(3) 前記間引き設定部は、前記動き検出部で検出される相対位置関係の変化が前記撮像部の回転によって生じる変化である場合、画面全体で均等なライン間引き動作を行う(2)に記載の情報処理装置。
(4) 前記間引き設定部は、前記動き検出部で検出される相対位置関係の変化が前記撮像部の光軸の方向の移動によって生じる変化である場合、前記撮像部の光軸方向の移動によって生じる前記相対位置関係の変化が大きい領域は変化が少ない領域よりも間引き量を大きくする(2)または(3)に記載の情報処理装置。
(5) 前記動き検出部の検出結果に応じて前記撮像部におけるラインの読み出し順序方向を設定する読み出し設定部をさらに備える(1)乃至(4)のいずれかに記載の情報処理装置。
(6) 前記読み出し設定部は、前記動き検出部で検出される相対位置関係の変化が前記撮像部の光軸方向の前進移動によって生じる変化である場合にラインの読み出し順序方向を下方向として、前記撮像部の光軸方向の後退移動によって生じる変化である場合にラインの読み出し順序方向を上方向とする(5)に記載の情報処理装置。
(7) 前記動き検出部は、前記撮像部が搭載された移動体の動きに基づき前記相対位置関係の変化を検出する(1)乃至(6)のいずれかに記載の情報処理装置。
(8) 前記移動体は車両であり、車速と操舵角に基づき前記相対位置関係の変化を検出する(7)に記載の情報処理装置。
(9) 前記動き検出部は、前記撮像部が搭載された移動体に設けられた慣性計測部の計測結果に基づき前記相対位置関係の変化を検出する(7)に記載の情報処理装置。
(10) 前記動き検出部は、撮像シーンに基づき前記相対位置関係の変化を検出する(1)に記載の情報処理装置。
(11) 前記動き検出部は、前記撮像部で取得された画像に基づいて前記相対位置関係の変化を検出する(1)に記載の情報処理装置。
(12) 前記間引き設定部で設定された間引き量に応じた認識器を用いて、前記撮像部で取得された画像の被写体認識を行う認識処理部をさらに備える(1)乃至(11)のいずれかに記載の情報処理装置。
(13) 前記認識処理部は、前記間引き量に応じて予め生成された辞書を用いて被写体認識を行う(12)に記載の情報処理装置。
(14) 前記認識処理部は、前記間引き設定部で領域毎に設定された間引き量に応じた認識器を用いる(12)に記載の情報処理装置。
(15) 前記動き検出部の検出結果に応じて前記撮像部におけるラインの読み出し順序方向を設定する読み出し設定部をさらに備え、
前記認識処理部は、前記間引き設定部で設定された間引き量と前記読み出し設定部で設定された読み出し順序方向に応じた認識器を用いて前記被写体認識を行う(12)乃至(14)のいずれかに記載の情報処理装置。
(16) 前記撮像部で取得された画像を用いて対応点探索を行う画像処理部をさらに備え、
前記画像処理部は、前記間引き設定部で設定された間引き量に応じて探索範囲を調整する(1)乃至(15)のいずれかに記載の情報処理装置。
(17) 前記画像処理部は、前記間引き設定部で設定された間引き量に応じて対応点の信頼度を調整する(16)に記載の情報処理装置。
(18) ローリングシャッター動作を行う前記撮像部をさらに備える(1)乃至(17)のいずれかに記載の情報処理装置。
20・・・撮像部
21・・・撮像レンズ
22・・・イメージセンサ
30-1,30-2,30-3,30-4・・・信号処理部
31・・・動き検出部
32・・・間引き設定部
33・・・領域歪み量推定部
34・・・領域間引き設定部
35・・・読み出し設定部
36・・・補間処理部
37-1,37-2,37-3,37-4・・・認識処理部
38・・・ 画像処理部
371-1,371-2,371-3・・・認識器切替部
372-1〜372-n,372-d1〜372-dn,372-u1〜372-un・・・認識器
Claims (20)
- 撮像部と被写体との相対位置関係の変化を検出する動き検出部と、
前記動き検出部の検出結果に応じて前記撮像部のライン間引き動作の間引き量を設定する間引き設定部と
を備える情報処理装置。 - 前記間引き設定部は、前記動き検出部で検出される変化が大きくなるに伴い、間引き量を大きくする
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記間引き設定部は、前記動き検出部で検出される相対位置関係の変化が前記撮像部の回転によって生じる変化である場合、画面全体で均等なライン間引き動作を行う
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記間引き設定部は、前記動き検出部で検出される相対位置関係の変化が前記撮像部の光軸の方向の移動によって生じる変化である場合、前記撮像部の光軸方向の移動によって生じる前記相対位置関係の変化が大きい領域は変化が少ない領域よりも間引き量を大きくする
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記動き検出部の検出結果に応じて前記撮像部におけるラインの読み出し順序方向を設定する読み出し設定部をさらに備える
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記読み出し設定部は、前記動き検出部で検出される相対位置関係の変化が前記撮像部の光軸方向の前進移動によって生じる変化である場合にラインの読み出し順序方向を下方向として、前記撮像部の光軸方向の後退移動によって生じる変化である場合にラインの読み出し順序方向を上方向とする
請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記動き検出部は、前記撮像部が搭載された移動体の動きに基づき前記相対位置関係の変化を検出する
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記移動体は車両であり、車速と操舵角に基づき前記相対位置関係の変化を検出する
請求項7に記載の情報処理装置。 - 前記動き検出部は、前記撮像部が搭載された移動体に設けられた慣性計測部の計測結果に基づき前記相対位置関係の変化を検出する
請求項7に記載の情報処理装置。 - 前記動き検出部は、撮像シーンに基づき前記相対位置関係の変化を検出する
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記動き検出部は、前記撮像部で取得された画像に基づいて前記相対位置関係の変化を検出する
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記間引き設定部で設定された間引き量に応じた認識器を用いて、前記撮像部で取得された画像の被写体認識を行う認識処理部をさらに備える
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記認識処理部は、前記間引き量に応じて予め生成された辞書を用いて被写体認識を行う
請求項12に記載の情報処理装置。 - 前記認識処理部は、前記間引き設定部で領域毎に設定された間引き量に応じた認識器を用いる
請求項12に記載の情報処理装置。 - 前記動き検出部の検出結果に応じて前記撮像部におけるラインの読み出し順序方向を設定する読み出し設定部をさらに備え、
前記認識処理部は、前記間引き設定部で設定された間引き量と前記読み出し設定部で設定された読み出し順序方向に応じた認識器を用いて前記被写体認識を行う
請求項12に記載の情報処理装置。 - 前記撮像部で取得された画像を用いて対応点探索を行う画像処理部をさらに備え、
前記画像処理部は、前記間引き設定部で設定された間引き量に応じて探索範囲を調整する
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記画像処理部は、前記間引き設定部で設定された間引き量に応じて対応点の信頼度を調整する
請求項16に記載の情報処理装置。 - ローリングシャッター動作を行う前記撮像部をさらに備える
請求項1に記載の情報処理装置。 - 撮像部と被写体との相対位置関係の変化を動き検出部で検出することと、
前記動き検出部の検出結果に応じて前記撮像部におけるライン間引き動作の間引き量を間引き設定部で設定すること
を備える情報処理方法。 - 撮像部の制御をコンピュータで実行させるプログラムであって、
前記撮像部と被写体との相対位置関係の変化を検出する手順と、
前記相対位置関係の変化に応じて前記撮像部のライン間引き動作の間引き量を設定する手順と
を前記コンピュータで実行させるプログラム。
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