JP2006053756A - 物体検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】検出されたトラック70の空間上での位置に基づいて物***置領域82aを算出する。前時刻に記録された物***置領域82aに相当するテンプレート80aを呼び出す。テンプレート80aを基準画像Ib上で類似度が最大となる位置に移動させる。物***置領域82aと移動したテンプレート80aとの重なり割合(R(t-1)∩Rt)を算出する。重なり割合を用いて、過去に検出された物体と同一か否かを判断する。
【選択図】図20
Description
所定の周期で物体を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段にて検出された物体の空間上での位置を算出する第一の物***置算出手段と、
前記第一の物***置算出手段にて算出された物体の位置を記憶する物***置記憶手段と、
前記撮像手段による画像上での物体の位置を示す物***置領域を算出する物***置領域算出手段と、
前記物***置領域算出手段により算出された前記物***置領域をテンプレートとして記憶するテンプレート記憶手段と、
前記画像上にて前記テンプレート記憶手段に記憶された過去のテンプレートを類似度が最大となる位置に移動させるテンプレートマッチング処理を行うテンプレートマッチング手段と、
前記第一の物***置算出手段にて算出された前記物***置領域と前記テンプレートマッチング手段にて移動した過去のテンプレートとの重なりの割合を算出する重なり割合算出手段と、
前記重なり割合算出手段にて算出された重なり割合を用いて、前記物体検出手段にて検出された物体が過去に検出された物体と同一か否かを判断する同一物体判定手段とを備えることを特徴とする(請求項1記載の発明)。
前記重心位置算出手段にて算出された物体重心位置を記憶する物体重心位置記憶手段と、
前記重心位置記憶手段にて記憶された過去の物体重心位置と前記空間上での物体重心位置間の移動量を算出する物体重心間移動量算出手段とを有し、
前記同一物体判定手段は、前記物体重心間移動量算出手段にて算出された重心間移動量と前記重なり割合とを用いて、前記物体検出手段にて検出された物体が過去に検出された物体と同一か否かを判断するようにしてもよい(請求項2記載の発明)。このように、物体重心位置に基づく移動量を考慮することにより、物体を一層確実に追跡することができる。
前記物***置領域算出手段にて算出された前記物***置領域に注目点を定める注目点決定手段と、
前記画像記憶手段によって記憶された画像上の前記注目点に対してステレオマッチングを用いて物体の空間上の位置を算出する第二の物***置算出手段とを備えるようにしてもよい(請求項3記載の発明)。
前記物***置記憶手段に記憶された過去の物***置と、前記第二の物***置算出手段によって算出された物***置から物体の移動ベクトルを算出する物体移動ベクトル算出手段とを備えるようにしてもよい(請求項4記載の発明)。第二の物***置算出手段により精度良く求められた物***置を用いることにより、正確な移動ベクトルを算出することができる。移動ベクトルからは移動量、移動速度及び移動方向を判断することができる。
前記物体移動ベクトル算出手段によって算出された物体の移動速度と前記移動体速度算出手段にて算出された前記移動体速度とに基づいて物体の絶対速度を求める物体絶対速度算出手段と、
前記物体絶対速度算出手段で求められた前記絶対速度に基づき、前記物体が静止物か否かを判断する静止物判断手段とを備えることを特徴とする(請求項5記載の発明)。このように、物体検出装置を搭載した移動体は、該移動体の移動速度と検出された物体の相対速度に基づいて該物体の絶対速度を精度よく求めることができ、物体が静止物か否かを正確に判断することができる。
基準画像Ib及び参照画像Irに係る画像情報を取得する。
射影変換行列算出部28において、画像記憶部22に記憶された基準画像Ib及び参照画像Irを用いて、路面に対する射影変換行列Hを動的に推定する。
と表すことができる。なお、dXは、微小変化行列DXのパラメータをベクトルで表したものである。
平面領域抽出部32において、ステップS1で推定した射影変換行列Hを用いて、車両10が走行可能な道路平面領域を抽出する。この抽出処理について、図5を参照して説明する。
平面パラメータ算出部30において、ステップS1で推定した射影変換行列Hを用いて、平面Πの平面パラメータである法線ベクトルn及び基準カメラ12の光学中心Oから平面Πまでの距離dを求める。
(I) 重解を持たない場合(σ1≠σ2≠σ3)
(II) 重解を持つ場合(σ1=σ2≠σ3 又は σ1≠σ2=σ3)
(III) 3重解を持つ場合(σ1=σ2=σ3)
に場合分けして考える。(I)及び(II)の場合は、k=±σ1若しくはk=±σ3とすると、(3−9)式から算出されるn′が単位ベクトルであることに矛盾する。したがって、いずれの場合でもk=±σ2として求められることになる。また、k=−σ2の場合は2台のカメラ(基準カメラ12及び参照カメラ14)が平面を挟むような配置となるため除外され、kはσ2として求められることになる。なお、(III)の3重解の場合は、2台の基準カメラ12及び参照カメラ14の光学中心が一致し、回転のみの場合であるため、除外する。
となる。
ステップS4は物体を検出する処理であり、図6に示すステップS41〜ステップS46のサブルーチン処理からなる。
ステップS5は物体の相対速度を算出する処理であり、図18に示すステップS51〜ステップS55のサブルーチン処理からなる。
このステップS6は、自車である車両10の自車速度ベクトルVV(図25参照)を求めるために、道路平面Πを仮想的に上方から見たVPP画像を生成するための処理であり、図28に示すステップS61〜ステップS63のサブルーチン処理からなる。すなわち、ステップS61において、基準画像IbをVPP画像に変換(以下、VPP変換とも呼ぶ)するための変換式HVPPを算出する。この後、ステップS62において、求められた変換式HVPPを用いて、前記基準画像IbをVPP画像IVに変換し、記録する(図33参照)。さらに、ステップS63において、同じ変換式HVPPを用いて前記平面領域ΠfをVPP変換して記録する(図34参照)。以下、各ステップS61〜S63について詳細に説明する。
ステップS7は、前記ステップS6で求めたVPP画像IV及びVPP平面画像IVfに基づいて、車両10の自車速度ベクトルVV(図25参照)を求めるための処理であり、図35に示すステップS71〜ステップS77のサブルーチン処理からなる。なお、以下の説明においては、現時刻の処理で得られたVPP画像IV及びVPP平面画像IVfをVPP画像IV(t)及びVPP平面画像IVf(t)と表し、前時刻に得られたものをVPP画像IV(t−1)及びVPP平面画像IVf(t−1)と表して区別する。また、ワールド座標系では車両10の前後方向が座標Zw(図10参照)として規定されているが、前記のとおり、VPP画像IVでは前後方向がY軸と規定されているため、以下のステップS7に関する説明では車両10の前後方向に対応するパラメータには添え字「Y」又は「y」を付けて表す。
ステップS8は、検出した物体が静止物体であるか移動物体であるかを判断する処理であり、図38に示すステップS81〜S84のサブルーチン処理からなる。
14…参照カメラ 16…演算処理装置
18、20…画像処理部 22…画像記憶部
24…演算制御部 26…パラメータ記憶部
28…射影変換行列算出部 30…平面パラメータ算出部
32…平面領域抽出部 34…物体検出部
36…物体相対速度算出部 38…仮想投影面画像生成部
40…自車速度算出部 42…物体絶対速度算出部
44…表示処理部 50…投票面
52a〜52c、54a〜54c…クラスタ
60…エッジ画像 62…修正エッジ画像
80a〜80c…テンプレート 82a…物***置領域
Ab、Ar…内部パラメータ Cc…カメラ座標
Cw…ワールド座標 EP…エピポーラライン
H…射影変換行列 Ib…基準画像
Ir…参照画像 Π…平面
d…距離 n…法線ベクトル
t…並進ベクトル
Claims (5)
- 所定の周期で画像を撮像する撮像手段と、
所定の周期で物体を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段にて検出された物体の空間上での位置を算出する第一の物***置算出手段と、
前記第一の物***置算出手段にて算出された物体の位置を記憶する物***置記憶手段と、
前記撮像手段による画像上での物体の位置を示す物***置領域を算出する物***置領域算出手段と、
前記物***置領域算出手段により算出された前記物***置領域をテンプレートとして記憶するテンプレート記憶手段と、
前記画像上にて前記テンプレート記憶手段に記憶された過去のテンプレートを類似度が最大となる位置に移動させるテンプレートマッチング処理を行うテンプレートマッチング手段と、
前記物***置領域算出手段にて算出された前記物***置領域と前記テンプレートマッチング手段にて移動した過去のテンプレートとの重なりの割合を算出する重なり割合算出手段と、
前記重なり割合算出手段にて算出された重なり割合を用いて、前記物体検出手段にて検出された物体が過去に検出された物体と同一か否かを判断する同一物体判定手段と、
を備えることを特徴とする物体検出装置。 - 請求項1記載の物体検出装置において、
前記第一の物***置算出手段の結果を用いて空間上での物体重心位置を算出する物体重心位置算出手段と、
前記重心位置算出手段にて算出された物体重心位置を記憶する物体重心位置記憶手段と、
前記重心位置記憶手段にて記憶された過去の物体重心位置と前記空間上での物体重心位置間の移動量を算出する物体重心間移動量算出手段と、
を備え、
前記同一物体判定手段は、前記物体重心間移動量算出手段にて算出された重心間移動量と前記重なり割合とを用いて、前記物体検出手段にて検出された物体が過去に検出された物体と同一か否かを判断することを特徴とする物体検出装置。 - 請求項1又は2記載の物体検出装置において、
前記撮像手段にて撮像された画像を記憶する画像記憶手段と、
前記物***置領域算出手段にて算出された前記物***置領域に注目点を定める注目点決定手段と、
前記画像記憶手段によって記憶された画像上の前記注目点に対してステレオマッチングを用いて物体の空間上の位置を算出する第二の物***置算出手段と、
を備えることを特徴とする物体検出装置。 - 請求項3記載の物体検出装置において、
前記第二の物***置算出手段によって算出された物***置を記憶する物***置記憶手段と、
前記物***置記憶手段に記憶された過去の物***置と、前記第二の物***置算出手段によって算出された物***置から物体の移動ベクトルを算出する物体移動ベクトル算出手段と、
を備えることを特徴とする物体検出装置。 - 請求項4記載の物体検出装置において、
搭載された移動体の移動速度を算出する移動体速度算出手段と、
前記物体移動ベクトル算出手段によって算出された物体の移動速度と前記移動体速度算出手段にて算出された前記移動体速度とに基づいて物体の絶対速度を求める物体絶対速度算出手段と、
前記物体絶対速度算出手段で求められた前記絶対速度に基づき、前記物体が静止物か否かを判断する静止物判断手段と、
を備えることを特徴とする物体検出装置。
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