JP6897862B2 - 物体検出装置、物体検出システム、物体検出方法及びプログラム - Google Patents
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Description
本開示の実施形態の説明に先立って、本開示にかかる実施の形態の概要について説明する。図1は、本開示の実施の形態にかかる物体検出装置1の概要を示す図である。
次に、実施の形態1について説明する。
図2は、実施の形態1にかかる物体検出システム10の構成を示す図である。実施の形態1にかかる物体検出システム10は、第1センサ20と、第2センサ40と、物体検出装置100とを有する。第1センサ20及び第2センサ40は、それぞれ、図1に示した第1センサ及び第2センサに対応する。第1センサ20及び第2センサ40は、物体までの距離を計測可能な三次元スキャナ、測域センサ、深度センサ、距離センサ、三次元カメラ(ステレオカメラ)等の三次元センサである。第1センサ20及び第2センサ40は、例えばライダ(LIDAR;Light Detection and Ranging)等である。また、第1センサ20及び第2センサ40は、物体検出システム10が存在する三次元空間における三次元座標を認識可能である。なお、三次元空間は、直交座標系で表現されてもよいし、極座標系で表現されてもよい。以下の説明では、三次元空間が(X,Y,Z)の直交座標系で表現された例を示している。
次に、物体90の特徴データ及びその差分の具体例について説明する。以下の説明では、第1の例〜第4の例について説明する。なお、これらの説明において、物体90は、飛行体であるとする。
a=(Yb−Ya)*(Zc−Za)−(Yc−Ya)*(Zb−Za)
b=(Zb−Za)*(Xc−Xa)−(Zc−Za)*(Xb−Xa)
c=(Xb−Xa)*(Yc−Ya)−(Xc−Xa)*(Yb−Ya)
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、図4等に示したフローチャートの各処理の順序は、適宜、変更可能である。また、図4等に示したフローチャートの処理の1つ以上は、なくてもよい。例えば、図4のS22及びS24の一方は、なくてもよい。また、上述した実施の形態においては、物体90が第1照射領域22を通過した後に第2照射領域42を通過するように構成されているが、このような構成に限られない。物体90は、第2照射領域42を通過した後で第1照射領域22を通過してもよい。この場合、特徴記憶部112は、第2特徴抽出部120によって抽出された特徴データを格納してもよい。そして、特徴比較部122は、第1特徴抽出部110によって抽出された特徴データと、特徴記憶部112に記憶された特徴データとを比較してもよい。
また、特徴記憶部112に格納された特徴データのうち第2照射領域42において抽出された特徴データとの差分が閾値を下回るものが複数存在する場合を考慮してもよい。この場合、それらの複数の特徴データのうち、第2照射領域42において抽出された特徴データとの差分が最小となる特徴データが抽出された通過位置及び時刻から、物体90の移動パラメータを算出してもよい。
さらに、同じような形状の物体が集団で侵入した場合を考慮してもよい。この場合も、特徴記憶部112に格納された特徴データのうち第2照射領域42において抽出された特徴データとの差分が閾値を下回るものが複数存在する可能性がある。この場合、それぞれの照射領域においてそれぞれの特徴データが抽出された位置間の距離が最小である特徴データが抽出された通過位置及び時刻から、物体90の移動パラメータを算出してもよい。
(付記1)
照射光を照射して物体の表面の一部の特徴を検出するように構成された少なくとも1つのセンサの前記照射光の複数の照射領域それぞれを物体が通過したときに、前記複数の照射領域それぞれにおける前記物体の特徴を抽出する特徴抽出手段と、
前記複数の照射領域それぞれにおいて前記抽出された特徴の差分が予め定められた第1の閾値を下回る場合に、前記複数の照射領域の間における前記物体の移動に関する移動パラメータを算出する算出手段と
を有する物体検出装置。
(付記2)
前記複数の照射領域それぞれにおいて前記抽出された特徴を比較し、前記抽出された特徴の差分が予め定められた第1の閾値を下回る場合に、同じ物体の同じ位置が各照射領域を通過したと判定する特徴比較手段
をさらに有する付記1に記載の物体検出装置。
(付記3)
前記算出手段は、前記複数の照射領域のうちの第1の照射領域において抽出された第1の特徴と前記複数の照射領域のうちの第2の照射領域において抽出された第2の特徴との差分が前記第1の閾値を下回る場合に、前記第1の特徴が抽出されたときに前記物体が前記第1の照射領域を通過した位置と前記第2の特徴が抽出されたときに前記物体が前記第2の照射領域を通過した位置とに基づいて、前記第1の照射領域と前記第2の照射領域との間における前記物体の移動方向を算出する
付記1又は2に記載の物体検出装置。
(付記4)
前記算出手段は、前記複数の照射領域のうちの第1の照射領域において抽出された第1の特徴と前記複数の照射領域のうちの第2の照射領域において抽出された第2の特徴との差分が前記第1の閾値を下回る場合に、前記第1の特徴が抽出されたときに前記物体が前記第1の照射領域を通過した時刻及び位置と、前記第2の特徴が抽出されたときに前記物体が前記第2の照射領域を通過した時刻及び位置とに基づいて、前記第1の照射領域と前記第2の照射領域との間における前記物体の移動速度を算出する
付記1〜3のいずれか一項に記載の物体検出装置。
(付記5)
前記センサは三次元センサであり、
前記抽出された特徴は、前記物体の形状に関する
付記1〜4のいずれか一項に記載の物体検出装置。
(付記6)
前記抽出された特徴は、前記センサの前記照射領域における前記物体の各位置を示すデータの数に対応し、
前記算出手段は、前記複数の照射領域それぞれにおける前記データの数の差分が前記第1の閾値を下回るときに、前記移動パラメータを算出する
付記5に記載の物体検出装置。
(付記7)
前記抽出された特徴は、前記センサの前記照射領域における前記物体の各位置を示す座標データに対応し、
前記算出手段は、前記複数の照射領域それぞれにおける前記座標データの差分が前記第1の閾値を下回るときに、前記移動パラメータを算出する
付記5に記載の物体検出装置。
(付記8)
前記抽出された特徴は、前記センサの前記照射領域における前記物体の大きさに対応し、
前記算出手段は、前記複数の照射領域それぞれにおける前記物体の大きさの差分が前記第1の閾値を下回るときに、前記移動パラメータを算出する
付記5に記載の物体検出装置。
(付記9)
前記抽出された特徴は、前記センサの前記照射領域における前記物体の法線ベクトルに対応し、
前記算出手段は、前記複数の照射領域それぞれにおける前記物体の法線ベクトルの差分が前記第1の閾値を下回るときに、前記移動パラメータを算出する
付記5に記載の物体検出装置。
(付記10)
照射光を照射して物体の表面の一部の特徴を検出するように構成された少なくとも1つのセンサと、
付記1〜9のいずれか一項に記載の物体検出装置と
を有する物体検出システム。
(付記11)
照射光を照射して物体の表面の一部の特徴を検出するように構成された少なくとも1つのセンサの前記照射光の複数の照射領域それぞれを物体が通過したときに、前記複数の照射領域それぞれにおける前記物体の特徴を抽出し、
前記複数の照射領域それぞれにおいて前記抽出された特徴の差分が予め定められた第1の閾値を下回る場合に、前記複数の照射領域の間における前記物体の移動に関する移動パラメータを算出する
物体検出方法。
(付記12)
前記複数の照射領域それぞれにおいて前記抽出された特徴を比較し、前記抽出された特徴の差分が予め定められた第1の閾値を下回る場合に、同じ物体の同じ位置が各照射領域を通過したと判定する
付記11に記載の物体検出方法。
(付記13)
前記複数の照射領域のうちの第1の照射領域において抽出された第1の特徴と前記複数の照射領域のうちの第2の照射領域において抽出された第2の特徴との差分が前記第1の閾値を下回る場合に、前記第1の特徴が抽出されたときに前記物体が前記第1の照射領域を通過した位置と前記第2の特徴が抽出されたときに前記物体が前記第2の照射領域を通過した位置とに基づいて、前記第1の照射領域と前記第2の照射領域との間における前記物体の移動方向を算出する
付記11又は12に記載の物体検出方法。
(付記14)
前記複数の照射領域のうちの第1の照射領域において抽出された第1の特徴と前記複数の照射領域のうちの第2の照射領域において抽出された第2の特徴との差分が前記第1の閾値を下回る場合に、前記第1の特徴が抽出されたときに前記物体が前記第1の照射領域を通過した時刻及び位置と、前記第2の特徴が抽出されたときに前記物体が前記第2の照射領域を通過した時刻及び位置とに基づいて、前記第1の照射領域と前記第2の照射領域との間における前記物体の移動速度を算出する
付記11〜13のいずれか一項に記載の物体検出方法。
(付記15)
前記センサは三次元センサであり、
前記抽出された特徴は、前記物体の形状に関する
付記11〜14のいずれか一項に記載の物体検出方法。
(付記16)
前記抽出された特徴は、前記センサの前記照射領域における前記物体の各位置を示すデータの数に対応し、
前記複数の照射領域それぞれにおける前記データの数の差分が前記第1の閾値を下回るときに、前記移動パラメータを算出する
付記15に記載の物体検出方法。
(付記17)
前記抽出された特徴は、前記センサの前記照射領域における前記物体の各位置を示す座標データに対応し、
前記複数の照射領域それぞれにおける前記座標データの差分が前記第1の閾値を下回るときに、前記移動パラメータを算出する
付記15に記載の物体検出方法。
(付記18)
前記抽出された特徴は、前記センサの前記照射領域における前記物体の大きさに対応し、
前記複数の照射領域それぞれにおける前記物体の大きさの差分が前記第1の閾値を下回るときに、前記移動パラメータを算出する
付記15に記載の物体検出方法。
(付記19)
前記抽出された特徴は、前記センサの前記照射領域における前記物体の法線ベクトルに対応し、
前記複数の照射領域それぞれにおける前記物体の法線ベクトルの差分が前記第1の閾値を下回るときに、前記移動パラメータを算出する
付記15に記載の物体検出方法。
(付記20)
照射光を照射して物体の表面の一部の特徴を検出するように構成された少なくとも1つのセンサの前記照射光の複数の照射領域それぞれを物体が通過したときに、前記複数の照射領域それぞれにおける前記物体の特徴を抽出するステップと、
前記複数の照射領域それぞれにおいて前記抽出された特徴の差分が予め定められた第1の閾値を下回る場合に、前記複数の照射領域の間における前記物体の移動に関する移動パラメータを算出するステップと
をコンピュータに実行させるプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体。
2 特徴抽出部
4 算出部
10 物体検出システム
20 第1センサ
22 第1照射領域
40 第2センサ
42 第2照射領域
90 物体
100 物体検出装置
110 第1特徴抽出部
112 特徴記憶部
120 第2特徴抽出部
122 特徴比較部
130 方向算出部
132 速度算出部
Claims (10)
- 照射光を照射して物体の表面の一部の特徴を検出するように構成された少なくとも1つのセンサの前記照射光の複数の照射領域それぞれを物体が通過したときに、前記複数の照射領域それぞれにおける前記物体の特徴を抽出する特徴抽出手段と、
前記複数の照射領域それぞれにおいて前記抽出された特徴の差分が予め定められた第1の閾値を下回る場合に、前記複数の照射領域の間における前記物体の移動に関する移動パラメータを算出する算出手段と
を有する物体検出装置。 - 前記複数の照射領域それぞれにおいて前記抽出された特徴を比較し、前記抽出された特徴の差分が予め定められた第1の閾値を下回る場合に、同じ物体の同じ位置が各照射領域を通過したと判定する特徴比較手段
をさらに有する請求項1に記載の物体検出装置。 - 前記算出手段は、前記複数の照射領域のうちの第1の照射領域において抽出された第1の特徴と前記複数の照射領域のうちの第2の照射領域において抽出された第2の特徴との差分が前記第1の閾値を下回る場合に、前記第1の特徴が抽出されたときに前記物体が前記第1の照射領域を通過した位置と前記第2の特徴が抽出されたときに前記物体が前記第2の照射領域を通過した位置とに基づいて、前記第1の照射領域と前記第2の照射領域との間における前記物体の移動方向を算出する
請求項1又は2に記載の物体検出装置。 - 前記算出手段は、前記複数の照射領域のうちの第1の照射領域において抽出された第1の特徴と前記複数の照射領域のうちの第2の照射領域において抽出された第2の特徴との差分が前記第1の閾値を下回る場合に、前記第1の特徴が抽出されたときに前記物体が前記第1の照射領域を通過した時刻及び位置と、前記第2の特徴が抽出されたときに前記物体が前記第2の照射領域を通過した時刻及び位置とに基づいて、前記第1の照射領域と前記第2の照射領域との間における前記物体の移動速度を算出する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の物体検出装置。 - 前記センサは三次元センサであり、
前記抽出された特徴は、前記物体の形状に関する
請求項1〜4のいずれか一項に記載の物体検出装置。 - 前記抽出された特徴は、前記センサの前記照射領域における前記物体の各位置を示すデータの数に対応し、
前記算出手段は、前記複数の照射領域それぞれにおける前記データの数の差分が前記第1の閾値を下回るときに、前記移動パラメータを算出する
請求項5に記載の物体検出装置。 - 前記抽出された特徴は、前記センサの前記照射領域における前記物体の各位置を示す座標データに対応し、
前記算出手段は、前記複数の照射領域それぞれにおける前記座標データの差分が前記第1の閾値を下回るときに、前記移動パラメータを算出する
請求項5に記載の物体検出装置。 - 照射光を照射して物体の表面の一部の特徴を検出するように構成された少なくとも1つのセンサと、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の物体検出装置と
を有する物体検出システム。 - 照射光を照射して物体の表面の一部の特徴を検出するように構成された少なくとも1つのセンサの前記照射光の複数の照射領域それぞれを物体が通過したときに、前記複数の照射領域それぞれにおける前記物体の特徴を抽出し、
前記複数の照射領域それぞれにおいて前記抽出された特徴の差分が予め定められた第1の閾値を下回る場合に、前記複数の照射領域の間における前記物体の移動に関する移動パラメータを算出する
物体検出方法。 - 照射光を照射して物体の表面の一部の特徴を検出するように構成された少なくとも1つのセンサの前記照射光の複数の照射領域それぞれを物体が通過したときに、前記複数の照射領域それぞれにおける前記物体の特徴を抽出するステップと、
前記複数の照射領域それぞれにおいて前記抽出された特徴の差分が予め定められた第1の閾値を下回る場合に、前記複数の照射領域の間における前記物体の移動に関する移動パラメータを算出するステップと
をコンピュータに実行させるプログラム。
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