JP4967758B2 - 物体移動の検出方法及び検出装置 - Google Patents
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Description
前記演算装置によって実行される、
前記基準面の一部に関して、前記メモリ内に格納された前記基準面データ、対応する前記カメラの姿勢、前記キャリブレーションパラメータを用いて、前記カメラによって撮像され、前記演算装置に送信される、風景内の複数の連続するイメージ(21)において、複数の対応する変換イメージを求めるために、逆透視マッピングを実行するステップ(a)と、
各検出静止物体(10)に対して、前記メモリ内に格納された前記静止物体データと対応する前記カメラの姿勢パラメータに基づいて、この静止物体によって前記カメラに対してマスクされる対応する変換イメージエリア(12)を決定し、前記ステップ(a)において求められた前記変換イメージ内の対応ピクセル間の色強度の変化に基づいた背景マップ(25)を決定し、前記変換イメージエリアをマスクする工程を実行し、この決定されマスクされたエリア(24)と前記背景マップの一部を考慮し、ピクセルによって構成され、物体の移動の存在に関連しているかどうかを決定する移動マップ(26)を算出するステップ(a')を有することを特徴とする物体移動の検出方法。
前記マウントに取り付けられ、風景(6)イメージを撮像可能であり、前記マウントに対する所定の姿勢パラメータと、所定内的キャリブレーションパラメータを有する撮像イメージを送信可能なカメラ(1)と、前記基準面の一部の形状と位置に関する基準面データと、前記位置センサによって送信されたマウントポジションデータと、前記カメラによって送信されたイメージデータと、前記マウントと内部カメラキャリブレーションパラメータに関するカメラ姿勢パラメータデータと、外部環境から送信された風景内で検出された静止物体に関する静止物体データを受信可能な演算装置(5)とを有し、前記演算装置は基本基準枠に関する前記カメラの前記姿勢パラメータを算出可能であり、受信イメージデータの処理可能であり、受信・算出データを格納可能であるメモリを有し、格納データを送信可能である検出装置において、前記演算装置は 、複数対応変換イメージを取得するために、前記基準面の一部に関し、前記メモリに格納された基準面データ、対応する前記カメラの姿勢、キャリブレーションパラメータを用いて、前記カメラより受信した複数の連続する風景のイメージ(21)の逆透視マッピングの実行を行い(a)、各検出静止物体(10)に対し、前記メモリに格納された前記静止物体データと対応カメラ姿勢パラメータに基づいて、前記静止物体によって前記カメラに対してマスクされる対応変換イメージエリア(12)を決定し、このエリアのマスクする工程を実行し(a')、前記ステップ(a)でもとめられた変換イメージの対応ピクセル間の色強度の変化の算出に基づき、決定された各マスクエリアを考慮し、各ピクセルが、前記基準面の部分に対する物体の移動が存在することに関連するピクセルによって構成される移動マップ(26)を算出し、前記移動マップを前記メモリ内に格納することを有することを特徴とする物体移動の検出装置。
最終の変換イメージ以前に送信されたイメージ内で、基準面の一部に対応するピクセルを検出する検出ステップと、高い移動見込みを、ノンゼロ移動見込みを有し以前の変換イメージ内で基準面に属するものとして検出された移動見込みマップ内の各ピクセルに割り当てる割り当てステップを有するものである。
基準面に対して移動可能で、基準面に関連する基本空間的基準枠内の位置を定義するデータを送信可能である位置センサ(4)を備えるマウントと、マウント(2)に取り付けられ、風景(6)イメージを撮像可能であり、マウントに対する所定の姿勢パラメータと、所定内的キャリブレーションパラメータを有する撮像イメージを送信可能なカメラ(1)と、基準面の一部の形状と位置に関する基準面データと、位置センサ(4)によって送信されたマウントポジションデータと、カメラによって送信されたイメージデータと、マウントと内部カメラキャリブレーションパラメータに関するカメラ姿勢パラメータデータと、外部環境から送信された風景内で検出された静止物体に関する静止物体データを受信可能な演算装置(5)とを有し、演算装置は基本基準枠に関するカメラの姿勢パラメータを算出可能であり、受信イメージデータの処理可能であり、受信・算出データを格納可能であるメモリを有し、格納データを送信可能である検出装置において、演算装置は複数対応変換イメージを取得するために、基準面の一部に関し、メモリに格納された基準面データ、対応するカメラの姿勢、キャリブレーションパラメータを用いて、カメラより受信した複数の連続する風景のイメージ(21)の逆透視マッピングの実行を行い(a)、各検出静止物体(10)に対し、メモリに格納された静止物体データと対応カメラ姿勢パラメータに基づいて、この静止物体によってカメラに対してマスクされる対応変換イメージエリア(12)を決定し、このエリアのマスクする工程を実行し(a')、ステップ(a)でもとめられた変換イメージの対応ピクセル間の色強度の変化の算出に基づき、決定された各マスクエリアを考慮し、各ピクセルが、基準面の部分に対する物体の移動が存在することに関連するピクセルによって構成される移動マップ(26)を算出し、移動マップをメモリ内に格納することを有するものである。
a:カメラの水平焦点距離
b:カメラの垂直焦点距離
c:光学的中心の水平座標
d:光学的中心の垂直座標
“a”は、ピクセル長の生成物とカメラの焦点距離fを表し、”b”はピクセル幅の生成物とカメラの焦点距離fを表す。
-光軸の傾斜のアングルと、光軸に沿った回転の角度、そしてヨー角のそれぞれにリンクする3つの回転を表す回転列 r (3x3 列)3つの外的パラメータ(rは3つの独立した回転の生成物)
従来の形では、4つの内的パラメータは(ひずみパラメータ以外)は列Пとしてクループ化され、6つの外的パラメータは、下記の数2として表される列K(4x4,)としてグループ化される。
本発明に関連した、動作検出装置の一つの形として、演算装置は、前回取得した移動マップの基準面のレベルで、基準面に投影されたカメラの光学的中心の位置の演算に基づき、移動マップの各関連範囲に、この投影された光学的中心の一番近いポイント、つまり基準面上の移動物体の接触点に対応して決定された各ポイントを決定することで、移動物体の位置を示す操作を行うことができる。このように算出された物***置データは格納される。
6 風景
10 静止物体
12 変換イメージエリア
21 イメージ
26 移動マップ
Claims (10)
- 基準面に対して移動可能なカメラ(1)によって撮像された複数の風景イメージ画像の演算装置による処理に基づく、前記基準面の一部を含む風景内(6)の物体移動の検出方法で、前記基準面の一部の形状と位置に関する基準面データが前記演算装置のメモリに格納され、カメラの姿勢と、前記カメラによって撮像され前記演算装置に送信された風景の各イメージ画像に対して定められたキャリブレーションパラメータが前記演算装置の前記メモリに格納され、前記演算装置は風景内で検出された前記基準面の一部に対して静止している物体に関する静止物体データを受信可能で、前記静止物体データを前記メモリに格納し、格納されたデータを出力可能である物体移動の検出方法において、
前記演算装置によって実行される、
前記基準面の一部に関して、前記メモリ内に格納された前記基準面データ、対応する前記カメラの姿勢、前記キャリブレーションパラメータを用いて、前記カメラによって撮像され、前記演算装置に送信される、風景内の複数の連続するイメージ(21)において、複数の対応する変換イメージを求めるために、逆透視マッピングを実行するステップ(a)と、
各検出静止物体(10)に対して、前記メモリ内に格納された前記静止物体データと対応する前記カメラの姿勢パラメータに基づいて、この静止物体によって前記カメラに対してマスクされる対応する変換イメージエリア(12)を決定し、前記ステップ(a)において求められた前記変換イメージ内の対応ピクセル間の色強度の変化に基づいた背景マップ(25)を決定し、前記変換イメージエリアをマスクする工程を実行し、この決定されマスクされたエリア(24)と前記背景マップの一部を考慮し、ピクセルによって構成され、物体の移動の存在に関連しているかどうかを決定する移動マップ(26)を算出するステップ(a')を有することを特徴とする物体移動の検出方法。 - 前記ステップ (a')はさらに、移動が行われている見込み値を、前記ステップ(a)において求められた前記変換イメージから選択された前記変換イメージ内のピクセルに関連付けをして移動見込みマップを確立し、そのピクセルに対し、前記ステップ(a)で求められたイメージの中から選択された送信イメージの中の対応ピクセルがイメージごとにほとんど変化しない色強度値を有し、
前記カメラに対してマスクされた各エリアを考慮し、ピクセルに関連付けされた移動見込みは、
前記ステップ(a)で求められた最終の前記変換イメージ内の対応ピクセルの色強度値が高ければ、選択された前記変換イメージ内の対応ピクセルの色強度値と相違し、
各ピクセルは、関連する移動の見込みに依存する移動に関連していると判断される前記移動見込みマップ内のピクセルに対応するステップを有することを特徴とする請求項1に記載の物体移動の検出方法。 - 前記ステップ(a')はさらに、前記演算装置によって実行される、
選択された前記変換イメージ内の対応ピクセル間の色強度差が十分小さい時はいつでも、それらに対応した前記背景マップ内のピクセルに、前記対応ピクセルの平均色強度値に近い有効色強度値を割り当てることで、前記ステップ(a)で求められた複数変換イメージの中から選択された少なくとも2つの前記変換イメージ内の対応するピクセル間の色強度差を算出することで前記背景マップを決定し、その前記有効色強度値が割り当てられた各ピクセルは有色ピクセルを構成するステップ(b)と、
前記ステップ(a)で求められた、複数の連続する前記変換イメージのうちの、最後の前記変換イメージ(22)上でエリアマスキングオペレーションを行い、求められたエリアマスキングデータを前記メモリに格納するステップ(c)と、
前記ステップ(a)にて求められた複数の前記変換イメージ内の、最後の前記変換イメージ、前記ステップ(b)にて求められた前記背景マップ、前記ステップ(c)で求められた対応エリアマスキングデータ、前記移動見込み値が前記背景マップ内の有色ピクセルに対する各ピクセルに関連付けされた対応する前記移動見込みマップに基づいて、
前記背景マップ中の対応する有色ピクセルと、前記最終のイメージ中の対応ピクセルの間の色強度の違いが大きいピクセルに、高い移動見込みを割り当てて、
前記背景マップ中の対応する有色ピクセルと、前記最終のイメージ中の対応ピクセルの間の色強度の違いが小さいピクセルに、低い移動見込みを割り当てて、
もしそのピクセルがマスクされたエリアに位置した場合に、このようにしてピクセルに割り当てられた移動の見込みを減少させ、求められた前記移動見込みマップを前記メモリに格納するステップ(d)と、
前記ステップ(d)で求められた前記移動見込みマップにて、各ピクセルの内で関連した範囲が、十分高い移動見込みと関連しているかどうかを判定することで、前記移動見込みマップにフィルタ処理を行い、求められたフィルタ処理後移動見込みマップを前記メモリに格納するステップ(e)と、
前記移動マップを求めるため、前回のステップで判定された前記フィルタ処理後移動見込みマップの各関連範囲に対して、所定の移動方向基準に基づいて、この関連範囲が物体の移動の存在と一致するかどうかを決定するステップ(f)を有することを特徴とする請求項1または2に記載の物体移動の移動検出方法。 - 前記演算装置によって、前記ステップ(e)で求められた前記移動マップの各関連範囲に対し、投影された光学的中心の最も近いポイントを決定することで、前記基準面上の前記カメラの投影された光学的中心Cの位置の算出に基づき、前記ステップ(f)にて求められた前記移動マップ上の前記基準面のレベルの移動物体の位置を決めるステップ(g)を有し、このようにして決定された各ポイントは前記移動物体と前記基準面との接触点に対応することを特徴とする請求項3に記載の物体移動の検出方法。
- 前記物体移動の検出方法はさらに前記ステップ(g)にて求められた時間の経過とともに求められた複数の連続した前記移動マップに基づき、前記演算装置を用いて対応する代表点の連続する位置を算出し監視し、これらの代表点の予想位置を決定するステップ(h)を有し、これら代表点のおのおのは、前記基準面上の前記移動物体の接触点に対応する請求項4に記載の物体移動の検出方法。
- 前記物体移動の検出方法は、さらに前記演算装置を用いて行われる以下のステップ、すなわち前記ステップ(a)にて求められた複数の前記変換イメージの中の最後のイメージの中から、前記メモリに格納された前記基準面データに基づいて、前記基準面の一部に対応するピクセルを検出する検出ステップと、
ゼロ異動見込みを、前記基準面に対応するものとして検出されたピクセルに対応する前記移動見込みマップの中の各ピクセルに割り当てをする割り当てステップとを有する請求項2乃至5のいずれか一項に記載の物体移動の検出方法。 - 前記物体移動の検出方法はさらに、前記演算装置によって実行される、
最終の前記変換イメージ以前に送信されたイメージ内で、前記基準面の一部に対応するピクセルを検出する前記検出ステップと、
前記高い移動見込みを、ノンゼロ移動見込みを有し以前の前記変換イメージ内で前記基準面に属するものとして検出された前記移動見込みマップ内の各ピクセルに割り当てる割り当てステップを有することを特徴とする請求項6に記載の物体移動の検出方法。 - 基準面の一部を有する風景(6)内の物体の移動を検出する装置で、
前記基準面に対して移動可能で、前記基準面に関連する基本空間的基準枠内の位置を定義するデータを送信可能である位置センサ(4)を備えるマウント(2)と、
前記マウントに取り付けられ、風景(6)イメージを撮像可能であり、前記マウントに対する所定の姿勢パラメータと、所定内的キャリブレーションパラメータを有する撮像イメージを送信可能なカメラ(1)と、
前記基準面の一部の形状と位置に関する基準面データと、前記位置センサによって送信されたマウントポジションデータと、前記カメラによって送信されたイメージデータと、前記マウントと内部カメラキャリブレーションパラメータに関するカメラ姿勢パラメータデータと、外部環境から送信された風景内で検出された静止物体に関する静止物体データを受信可能な演算装置(5)とを有し、
前記演算装置は基本基準枠に関する前記カメラの前記姿勢パラメータを算出可能であり、受信イメージデータの処理可能であり、受信・算出データを格納可能であるメモリを有し、格納データを送信可能である検出装置において、
前記演算装置は 、複数対応変換イメージを取得するために、前記基準面の一部に関し、前記メモリに格納された基準面データ、対応する前記カメラの姿勢、キャリブレーションパラメータを用いて、前記カメラより受信した複数の連続する風景のイメージ(21)の逆透視マッピングの実行を行い(a)、
各検出静止物体(10)に対し、前記メモリに格納された前記静止物体データと対応カメラ姿勢パラメータに基づいて、前記静止物体によって前記カメラに対してマスクされる対応変換イメージエリア(12)を決定し、このエリアのマスクする工程を実行し(a')、
前記ステップ(a)でもとめられた変換イメージの対応ピクセル間の色強度の変化の算出に基づき、決定された各マスクエリアを考慮し、各ピクセルが、前記基準面の部分に対する物体の移動が存在することに関連するピクセルによって構成される移動マップ(26)を算出し、前記移動マップを前記メモリ内に格納することを有することを特徴とする物体移動の検出装置。 - 前記演算装置はさらに、移動が行われている見込み値を、前記ステップ(a)において求められた前記変換イメージから選択された前記変換イメージ内のピクセルに関連付けをして移動見込みマップを確立し、そのピクセルに対し、前記ステップ(a)で求められたイメージの中から選択された送信イメージの中の対応ピクセルがイメージごとにほとんど変化しない色強度値を有し、
前記カメラに対してマスクされた各エリアを考慮し、ピクセルに関連付けされた移動見込みは、前記ステップ(a)で求められた最終の前記変換イメージ内の対応ピクセルの色強度値が高ければ、選択された前記変換イメージ内の対応ピクセルの色強度値と相違し、
各ピクセルは、関連する移動の見込みに依存する移動に関連していると判断される前記移動見込みマップ内のピクセルに対応するステップを有することを特徴とする請求項8に記載の物体移動の検出装置。 - 前記演算装置はさらに、選択された前記変換イメージ内の対応ピクセル間の色強度差が十分小さい時はいつでも、それらに対応した前記背景マップ内のピクセルに、前記対応ピクセルの平均色強度値に近い有効色強度値を割り当てることで、前記ステップ(a)で求められた複数前記変換イメージの中から選択された少なくとも2つの前記変換イメージ内の対応するピクセル間の色強度差を算出することで前記背景マップを決定し、その有効色強度値が割り当てられた各ピクセルは有色ピクセルを構成するステップ(b)と、
前記ステップ(a)で求められた、複数の連続する前記変換イメージのうちの、最後の前記変換イメージ(22)上でエリアマスキングオペレーションを行い、求められたエリアマスキングデータを前記メモリに格納するステップ(c)と、
前記ステップ(a)にて求められた複数の前記変換イメージ内の、最後の前記変換イメージ、前記ステップ(b)にて求められた前記背景マップ、前記ステップ(c)で求められた対応エリアマスキングデータ、移動見込み値が前記背景マップ内の有色ピクセルに対する各ピクセルに関連付けされた対応する移動見込みマップに基づいて、
前記背景マップ中の対応する有色ピクセルと、前記最終のイメージ中の対応ピクセルの間の色強度の違いが大きいピクセルに、高い移動見込みを割り当てて、
前記背景マップ中の対応する有色ピクセルと、前記最終のイメージ中の対応ピクセルの間の色強度の違いが小さいピクセルに、低い移動見込みを割り当てて、
もしそのピクセルがマスクされたエリアに位置した場合に、このようにしてピクセルに割り当てられた移動の見込みを減少させ、求められた前記移動見込みマップを前記メモリに格納するステップ(d)と、
前記ステップ(d)で求められた前記移動見込みマップにて、各ピクセルの内で関連した範囲が、十分高い移動見込みと関連しているかどうかを判定することで、前記移動見込みマップにフィルタ処理を行い、求められたフィルタ処理後移動見込みマップを前記メモリに格納するステップ(e)と、
前記移動マップを求めるため、前回のステップで判定された前記フィルタ処理後移動見込みマップの各関連範囲に対して、所定の移動方向基準に基づいて、この関連範囲が物体の移動の存在と一致するかどうかを決定するステップ(f)を実行することを特徴とする請求項8に記載の物体移動の検出装置。
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