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JP7523312B2 - OBJECT RECOGNITION DEVICE, OBJECT RECOGNITION SYSTEM, LEARNING METHOD FOR OBJECT RECOGNITION DEVICE, OBJECT RECOGNITION METHOD FOR OBJECT RECOGNITION DEVICE, LEARNING PROGRAM FOR OBJECT RECOGNITION DEVICE, AND OBJECT RECOGNITION PROGRAM FOR OBJECT RECOGNITION DEVICE - Google Patents
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JP7523312B2 - OBJECT RECOGNITION DEVICE, OBJECT RECOGNITION SYSTEM, LEARNING METHOD FOR OBJECT RECOGNITION DEVICE, OBJECT RECOGNITION METHOD FOR OBJECT RECOGNITION DEVICE, LEARNING PROGRAM FOR OBJECT RECOGNITION DEVICE, AND OBJECT RECOGNITION PROGRAM FOR OBJECT RECOGNITION DEVICE - Google Patents

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Description

本開示は、物体認識装置、物体認識システム、物体認識装置の学習方法、物体認識装置の物体認識方法、物体認識装置の学習プログラム及び物体認識装置の物体認識プログラムに関する。 The present disclosure relates to an object recognition device, an object recognition system, a learning method for an object recognition device, an object recognition method for an object recognition device, a learning program for an object recognition device, and an object recognition program for an object recognition device.

物体認識装置として、例えば、運転中に撮影される物体を認識する物体認識装置が知られている(特許文献1参照)。特許文献1の物体認識装置は、シーン判定部と、学習モデル選択部と、物体認識部とを備えている。シーン判定部は、車両の状態を検出する各種センサにより取得された情報、及び車両運転中に得られる情報に基づいて、運転中における車両のシーンを判定する。学習モデル選択部は、判定されたシーンに応じて、2以上の学習モデルから物体認識に用いる学習モデルを選択する。物体認識部は、選択された学習モデルを用いて、車両運転中に撮影される画像中の物体を認識する。 As an object recognition device, for example, an object recognition device that recognizes objects captured while driving is known (see Patent Document 1). The object recognition device of Patent Document 1 includes a scene determination unit, a learning model selection unit, and an object recognition unit. The scene determination unit determines the scene of the vehicle while driving based on information acquired by various sensors that detect the state of the vehicle and information obtained while the vehicle is being driven. The learning model selection unit selects a learning model to be used for object recognition from two or more learning models according to the determined scene. The object recognition unit uses the selected learning model to recognize objects in images captured while the vehicle is being driven.

国際公開第2020/090251号International Publication No. 2020/090251

特許文献1に示す物体認識装置では、車両運転中に撮影される画像中の物体を認識しており、物体認識を行うための情報は、撮像装置から取得している。つまり、特許文献1に示す物体認識装置では、単一のセンサにより物体認識等の物体検出を行っている。一方で、物体検出では、複数のセンサを用いて物体検出を行う、いわゆるマルチモーダル式の物体検出が考えられている。 The object recognition device shown in Patent Document 1 recognizes objects in images captured while driving a vehicle, and the information required for object recognition is obtained from an imaging device. In other words, the object recognition device shown in Patent Document 1 performs object detection such as object recognition using a single sensor. On the other hand, so-called multimodal object detection, in which object detection is performed using multiple sensors, is being considered.

複数のセンサを用いて物体検出を行う場合、一部のセンサを異なる種類に交換したり、新たなセンサを追加したりすると、物体検出モデルの再学習が必要となる。物体検出モデルの学習を行う場合、入力情報(センサ情報)と教師情報とを含む学習データセットが必要となる。学習データセットは、物体検出を行う全てのシーンに応じて用意することから、データ量が多くなってしまい、学習コストの抑制が困難となる。 When performing object detection using multiple sensors, if some of the sensors are replaced with different types or new sensors are added, the object detection model needs to be retrained. When training an object detection model, a training dataset that includes input information (sensor information) and teacher information is required. Since the training dataset needs to be prepared for all scenes in which object detection will be performed, the amount of data becomes large, making it difficult to reduce training costs.

本開示は、複数のセンサの構成を変更する場合であっても、学習に要するデータ量を削減し、学習コストの低減を図ることができる物体認識装置、物体認識システム、物体認識装置の学習方法、物体認識装置の物体認識方法、物体認識装置の学習プログラム及び物体認識装置の物体認識プログラムを提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide an object recognition device, an object recognition system, a learning method for an object recognition device, an object recognition method for an object recognition device, a learning program for an object recognition device, and an object recognition program for an object recognition device that can reduce the amount of data required for learning and reduce learning costs even when changing the configuration of multiple sensors.

態様の1つに係る物体認識装置は、メインセンサとサブセンサとを含む複数のセンサから取得したセンサ情報に基づいて、物体検出モデルを用いて、物体検出を実行する物体検出部を、備え、前記物体検出モデルは、前記メインセンサで取得した第1のセンサ情報に基づく物体検出を実行するためのメインモデルと、前記サブセンサで取得した第2のセンサ情報に基づく物体検出を実行するためのサブモデルと、を含み、前記物体検出部は、前記メインモデルを用いて物体検出を実行する第1の物体検出部と、前記サブモデルを用いて物体検出を実行する第2の物体検出部と、前記第1の物体検出部から得られる前記第1のセンサ情報に関する第1の特徴量と、前記第2の物体検出部から得られる前記第2のセンサ情報に関する第2の特徴量とを融合して融合特徴量とする特徴量融合部と、を有し、前記メインモデルと前記サブモデルとは、特徴量の階層を有する同じネットワークとなっている。 An object recognition device according to one aspect includes an object detection unit that performs object detection using an object detection model based on sensor information acquired from a plurality of sensors including a main sensor and a sub-sensor. The object detection model includes a main model for performing object detection based on first sensor information acquired by the main sensor, and a sub-model for performing object detection based on second sensor information acquired by the sub-sensor. The object detection unit includes a first object detection unit that performs object detection using the main model, a second object detection unit that performs object detection using the sub-model, and a feature fusion unit that fuses a first feature related to the first sensor information obtained from the first object detection unit and a second feature related to the second sensor information obtained from the second object detection unit to obtain a fused feature. The main model and the sub-model are the same network having a hierarchy of features.

態様の1つに係る物体認識システムは、メインセンサとサブセンサとを含む複数のセンサと、上記の物体認識装置と、を備える。 An object recognition system according to one aspect includes a plurality of sensors including a main sensor and a sub-sensor, and the object recognition device described above.

態様の1つに係る物体認識装置の学習方法は、上記の物体認識装置によって実行される物体認識装置の学習方法であって、前記物体認識装置の学習には、前記物体検出部から出力される教師となる出力情報である教師情報と、前記教師情報に対応する前記第1のセンサ情報と、前記教師情報に対応する前記第2のセンサ情報と、を含む学習データセットが用いられ、前記第1のセンサ情報と前記教師情報とを用いて、前記第1の物体検出部において前記メインモデルを学習し、学習後の前記メインモデルを用いて、前記第1のセンサ情報から物体検出を実行して、出力結果をターゲット情報として取得し、前記第1のセンサ情報と前記ターゲット情報とを用いて、前記第1の物体検出部において前記メインモデルを学習すると共に、前記第2のセンサ情報と前記教師情報とを用いて、前記第2の物体検出部において前記サブモデルを学習する。 A learning method for an object recognition device according to one aspect is a learning method for an object recognition device executed by the object recognition device described above, in which a learning data set including teacher information, which is output information serving as a teacher output from the object detection unit, the first sensor information corresponding to the teacher information, and the second sensor information corresponding to the teacher information is used for learning the object recognition device, the first sensor information and the teacher information are used to learn the main model in the first object detection unit, object detection is performed from the first sensor information using the main model after learning, and the output result is obtained as target information, the first sensor information and the target information are used to learn the main model in the first object detection unit, and the second sensor information and the teacher information are used to learn the sub-model in the second object detection unit.

態様の1つに係る物体認識装置の物体認識方法は、上記の物体認識装置によって実行される物体認識装置の物体認識方法であって、複数の前記センサから前記センサ情報を取得し、前記第1の物体検出部において、前記メインセンサから取得した前記第1のセンサ情報から、前記メインモデルを用いて物体検出を実行して出力結果を出力し、前記第2の物体検出部において、前記サブセンサから取得した前記第2のセンサ情報から、前記サブモデルを用いて物体検出を実行して出力結果を出力し、前記第1の物体検出部による出力結果と、前記第2の物体検出部による出力結果とを統合し、統合結果を出力情報として出力する。 An object recognition method for an object recognition device according to one aspect is an object recognition method for an object recognition device executed by the object recognition device described above, which acquires the sensor information from a plurality of the sensors, and in the first object detection unit, performs object detection using the main model from the first sensor information acquired from the main sensor and outputs an output result, and in the second object detection unit, performs object detection using the sub-model from the second sensor information acquired from the sub-sensor and outputs an output result, integrates the output result by the first object detection unit and the output result by the second object detection unit, and outputs the integrated result as output information.

態様の1つに係る物体認識装置の学習プログラムは、上記の物体認識装置によって実行される物体認識装置の学習プログラムであって、前記物体認識装置の学習には、前記物体検出部から出力される教師となる出力情報である教師情報と、前記教師情報に対応する前記第1のセンサ情報と、前記教師情報に対応する前記第2のセンサ情報と、を含む学習データセットが用いられ、前記物体認識装置に、前記第1のセンサ情報と前記教師情報とを用いて、前記第1の物体検出部において前記メインモデルを学習させ、学習後の前記メインモデルを用いて、前記第1のセンサ情報から物体検出を実行して、出力結果をターゲット情報として取得させ、前記第1のセンサ情報と前記ターゲット情報とを用いて、前記第1の物体検出部において前記メインモデルを学習すると共に、前記第2のセンサ情報と前記教師情報とを用いて、前記第2の物体検出部において前記サブモデルを学習させる。 The learning program for the object recognition device according to one aspect is a learning program for the object recognition device executed by the object recognition device described above, in which a learning data set including teacher information, which is output information serving as a teacher output from the object detection unit, the first sensor information corresponding to the teacher information, and the second sensor information corresponding to the teacher information is used for learning the object recognition device, the object recognition device is caused to learn the main model in the first object detection unit using the first sensor information and the teacher information, and to perform object detection from the first sensor information using the main model after learning and obtain the output result as target information, and the main model is learned in the first object detection unit using the first sensor information and the target information, and the sub-model is learned in the second object detection unit using the second sensor information and the teacher information.

態様の1つに係る物体認識装置の物体認識プログラムは、上記の物体認識装置によって実行される物体認識装置の物体認識プログラムであって、前記物体認識装置に、複数の前記センサから前記センサ情報を取得させ、前記第1の物体検出部において、前記メインセンサから取得した前記第1のセンサ情報から、前記メインモデルを用いて物体検出を実行して出力結果を出力させ、前記第2の物体検出部において、前記サブセンサから取得した前記第2のセンサ情報から、前記サブモデルを用いて物体検出を実行して出力結果を出力させ、前記第1の物体検出部による出力結果と、前記第2の物体検出部による出力結果とを統合し、統合結果を出力情報として出力させる。 An object recognition program for an object recognition device according to one aspect is an object recognition program for an object recognition device executed by the object recognition device described above, which causes the object recognition device to acquire the sensor information from the multiple sensors, causes the first object detection unit to perform object detection using the main model from the first sensor information acquired from the main sensor and output an output result, causes the second object detection unit to perform object detection using the sub-model from the second sensor information acquired from the sub-sensor and output an output result, integrates the output result from the first object detection unit and the output result from the second object detection unit, and outputs the integrated result as output information.

本開示によれば、複数のセンサの構成を変更する場合であっても、学習に要するデータ量を削減し、学習コストの低減を図ることができる。 According to the present disclosure, even when changing the configuration of multiple sensors, it is possible to reduce the amount of data required for learning and reduce learning costs.

図1は、実施形態に係る物体認識システムに関する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an object recognition system according to an embodiment. 図2は、物体検出部に関する図である。FIG. 2 is a diagram relating to the object detection unit. 図3は、実施形態に係る物体認識装置の物体認識方法に関する一例のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of an object recognition method of the object recognition device according to the embodiment. 図4は、学習データセットの図である。FIG. 4 is a diagram of a training data set. 図5は、実施形態に係る物体認識装置の学習方法に関する説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram relating to a learning method of the object recognition device according to the embodiment. 図6は、実施形態に係る物体認識装置の学習方法に関する一例のフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a learning method for an object recognition device according to the embodiment. 図7は、従来の学習と実施形態の学習とに用いられる学習データセットの比較に関する図である。FIG. 7 is a diagram showing a comparison of the training data sets used in conventional training and training according to the embodiment.

本開示に係る実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明において、同様の構成要素について同一の符号を付すことがある。さらに、重複する説明は省略することがある。また、本開示に係る実施形態を説明する上で密接に関連しない事項は、説明及び図示を省略することがある。なお、以下の実施形態により本開示が限定されるものではない。また、以下の実施形態には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。 The embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, similar components may be given the same reference numerals. Furthermore, duplicated descriptions may be omitted. Furthermore, descriptions and illustrations of matters that are not closely related to the description of the embodiments of the present disclosure may be omitted. Note that the present disclosure is not limited to the following embodiments. Furthermore, the following embodiments include those that a person skilled in the art can easily imagine, those that are substantially the same, and those that are within the so-called equivalent range.

(実施形態)
図1は、実施形態に係る物体認識システムに関する図である。物体認識システム1は、複数のセンサ5により取得したセンサ情報に基づいて物体を検出するシステムとなっている。物体認識システム1は、例えば、車両に搭載され、車両において取得される各種シーンに含まれる物体を検出している。なお、シーンとしては、昼、夜、雨等のシーンである。
(Embodiment)
1 is a diagram of an object recognition system according to an embodiment. The object recognition system 1 is a system that detects objects based on sensor information acquired by a plurality of sensors 5. The object recognition system 1 is mounted on, for example, a vehicle and detects objects included in various scenes acquired in the vehicle. The scenes include daytime, nighttime, rainy, and the like.

図1に示すように、物体認識システム1は、複数のセンサ5と、物体認識装置10とを備える。物体認識システム1は、複数のセンサ5を用いたマルチモーダル式の物体検出に関するシステムとなっている。複数のセンサ5は、メインセンサ7とサブセンサ8とを含む。メインセンサ7とサブセンサ8とは、異なる種類のセンサとなっている。メインセンサ7は、物体検出において主として用いられるセンサとなっている。メインセンサ7は、例えば、シーンを撮像して画像を生成するカメラが適用される。メインセンサ7は、物体認識装置10に接続されており、メインセンサ7により取得した第1のセンサ情報は、物体認識装置10へ出力される。サブセンサ8は、物体検出においてメインセンサ7に対して補助的に用いられるセンサとなっている。サブセンサ8は、例えば、LIDAR(Light Detection and Ranging)、RADAR(Radio Detection and Ranging)等が適用される。サブセンサ8は、メインセンサ7と同様に、物体認識装置10に接続されており、サブセンサ8により取得した第2のセンサ情報は、物体認識装置10へ出力される。 As shown in FIG. 1, the object recognition system 1 includes a plurality of sensors 5 and an object recognition device 10. The object recognition system 1 is a system related to multimodal object detection using a plurality of sensors 5. The plurality of sensors 5 include a main sensor 7 and a sub-sensor 8. The main sensor 7 and the sub-sensor 8 are different types of sensors. The main sensor 7 is a sensor that is mainly used in object detection. For example, a camera that captures a scene and generates an image is applied to the main sensor 7. The main sensor 7 is connected to the object recognition device 10, and first sensor information acquired by the main sensor 7 is output to the object recognition device 10. The sub-sensor 8 is a sensor that is used auxiliary to the main sensor 7 in object detection. For example, a LIDAR (Light Detection and Ranging), a RADAR (Radio Detection and Ranging), or the like is applied to the sub-sensor 8. The sub-sensor 8 is connected to the object recognition device 10 like the main sensor 7, and second sensor information acquired by the sub-sensor 8 is output to the object recognition device 10.

物体認識装置10は、第1のセンサ情報及び第2のセンサ情報を融合し、FPN(Feature Pyramid Networks)等の学習モデル(物体検出モデル)を用いて、物体検出を実行している。物体認識装置10は、制御部11と、記憶部12と、物体検出部13とを備えている。 The object recognition device 10 performs object detection by fusing the first sensor information and the second sensor information and using a learning model (object detection model) such as FPN (Feature Pyramid Networks). The object recognition device 10 includes a control unit 11, a memory unit 12, and an object detection unit 13.

記憶部12は、プログラム及びデータを記憶する。また、記憶部12は、制御部11の処理結果を一時的に記憶する作業領域としても利用してもよい。記憶部12は、半導体記憶デバイス、及び磁気記憶デバイス等の任意の記憶デバイスを含んでよい。また、記憶部12は、複数の種類の記憶デバイスを含んでよい。また、記憶部12は、メモリカード等の可搬の記憶媒体と、記憶媒体の読み取り装置との組み合わせを含んでよい。 The memory unit 12 stores programs and data. The memory unit 12 may also be used as a working area for temporarily storing the processing results of the control unit 11. The memory unit 12 may include any memory device, such as a semiconductor memory device or a magnetic memory device. The memory unit 12 may also include multiple types of memory devices. The memory unit 12 may also include a combination of a portable storage medium, such as a memory card, and a storage medium reader.

記憶部12は、プログラムとして、学習プログラムP1と物体認識プログラムP2とを記憶している。学習プログラムP1は、物体認識装置10の学習モデルの学習を行うためのプログラムである。物体認識プログラムP2は、物体認識装置10の学習モデルを用いた物体検出を行うためのプログラムである。また、記憶部12は、データとして、学習を行うために用いられる学習データセットDを記憶している。学習データセットDは、学習モデルの学習時において用いられるデータである。このため、学習データセットDは、学習モデルの学習時において記憶部12に記憶される一方で、学習モデルを用いた物体検出において記憶部12に記憶されていなくてもよい。つまり、物体認識装置10を物体検出で用いる場合には、記憶部12に学習データセットDが記憶されていなくてもよい。なお、学習データセットDについては、後述する。また、記憶部12は、物体認識装置10を物体検出で用いる場合、メインセンサ7及びサブセンサ8から取得した第1のセンサ情報及び第2のセンサ情報を記憶している。 The storage unit 12 stores a learning program P1 and an object recognition program P2 as programs. The learning program P1 is a program for learning the learning model of the object recognition device 10. The object recognition program P2 is a program for performing object detection using the learning model of the object recognition device 10. The storage unit 12 also stores a learning data set D used for learning as data. The learning data set D is data used when learning the learning model. Therefore, while the learning data set D is stored in the storage unit 12 when learning the learning model, it does not have to be stored in the storage unit 12 when detecting an object using the learning model. In other words, when the object recognition device 10 is used for object detection, the learning data set D does not have to be stored in the storage unit 12. The learning data set D will be described later. When the object recognition device 10 is used for object detection, the storage unit 12 stores the first sensor information and the second sensor information acquired from the main sensor 7 and the sub-sensor 8.

制御部11は、物体認識装置10の動作を統括的に制御して各種の機能を実現する。制御部11は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等の集積回路を含んでいる。具体的に、制御部11は、記憶部12に記憶されているプログラムに含まれる命令を実行することによって各種機能を実現する。制御部11は、例えば、学習プログラムP1を実行することにより、物体認識装置10の学習モデルの学習を実行する。また、制御部11は、例えば、物体認識プログラムP2を実行することにより、物体認識装置10の学習モデルを用いた物体検出を実行する。 The control unit 11 comprehensively controls the operation of the object recognition device 10 to realize various functions. The control unit 11 includes an integrated circuit such as a CPU (Central Processing Unit). Specifically, the control unit 11 realizes various functions by executing instructions included in programs stored in the memory unit 12. The control unit 11 executes, for example, a learning program P1 to perform learning of the learning model of the object recognition device 10. The control unit 11 also executes, for example, an object recognition program P2 to perform object detection using the learning model of the object recognition device 10.

図2は、物体検出部に関する図である。物体検出部13は、例えば、GPU(Graphics Processing Unit)等の集積回路を含んでいる。物体検出部13は、FPN等の学習モデルを用いた物体検出を行う。図2に示すように、物体検出部13は、メインとなる第1の物体検出部21と、サブとなる第2の物体検出部22と、統合部23と、特徴量融合部24と、を有している。なお、物体検出部13は、第2の物体検出部22を複数有する構成であってもよい。 FIG. 2 is a diagram relating to the object detection unit. The object detection unit 13 includes an integrated circuit such as a GPU (Graphics Processing Unit). The object detection unit 13 performs object detection using a learning model such as FPN. As shown in FIG. 2, the object detection unit 13 has a first main object detection unit 21, a second sub object detection unit 22, an integration unit 23, and a feature fusion unit 24. Note that the object detection unit 13 may have a configuration including multiple second object detection units 22.

ここで、物体検出部13に用いられる学習モデルは、第1の物体検出部21で用いられるメインモデル35と、第2の物体検出部22で用いられるサブモデル45と、を含んでいる。メインモデル35は、メインセンサ7で取得した第1のセンサ情報に基づく物体検出を実行するためのモデルである。サブモデル45は、サブセンサ8で取得した第2のセンサ情報に基づく物体検出を実行するためのモデルである。メインモデル35とサブモデル45とは、同じ学習モデルとなっており、特徴量の階層を有するネットワーク、つまり、特徴マップを用いたネットワークとなっている。 Here, the learning model used in the object detection unit 13 includes a main model 35 used in the first object detection unit 21 and a sub-model 45 used in the second object detection unit 22. The main model 35 is a model for performing object detection based on the first sensor information acquired by the main sensor 7. The sub-model 45 is a model for performing object detection based on the second sensor information acquired by the sub-sensor 8. The main model 35 and the sub-model 45 are the same learning model, and are networks having a hierarchy of features, that is, networks using feature maps.

第1の物体検出部21は、メインモデル35を用いて物体検出を実行している。第1の物体検出部21は、第1のエンコーダ31と、第1のデコーダ32と、を含むメインモデル35が用いられる。 The first object detection unit 21 performs object detection using a main model 35. The first object detection unit 21 uses the main model 35 including a first encoder 31 and a first decoder 32.

第1のエンコーダ31は、第1のセンサ情報に対してエンコード処理を実行する。エンコード処理は、第1のセンサ情報が画像情報である場合、画像情報の特徴量を抽出した特徴マップ(Feature Map)を生成しつつ、特徴マップの解像度を低くするダウンサンプリング(プーリングともいう)を実行する。具体的に、エンコード処理では、畳み込み層とプーリング層とにおいて画像情報に処理が行われる。畳み込み層では、画像情報の特徴量を抽出するためのカーネル(フィルタ)を、画像情報において所定のストライドで移動させる。そして、畳み込み層では、畳み込み層の重みに基づいて、画像情報の特徴量を抽出するための畳み込み計算が行われ、この畳み込み計算により特徴量が抽出された特徴マップを生成する。生成される特徴マップは、カーネルのチャネル数に応じた数だけ生成される。プーリング層では、特徴量が抽出された特徴マップを縮小して、低解像度となる特徴マップを生成する。エンコード処理では、畳み込み層における処理とプーリング層における処理とを複数回繰り返し実行することで、ダウンサンプリングされた特徴量を有する特徴マップを生成する。 The first encoder 31 performs encoding processing on the first sensor information. When the first sensor information is image information, the encoding processing generates a feature map that extracts the features of the image information, while performing downsampling (also called pooling) to reduce the resolution of the feature map. Specifically, in the encoding processing, image information is processed in a convolution layer and a pooling layer. In the convolution layer, a kernel (filter) for extracting the features of the image information is moved in the image information at a predetermined stride. Then, in the convolution layer, a convolution calculation is performed to extract the features of the image information based on the weight of the convolution layer, and a feature map from which the features are extracted is generated by this convolution calculation. The number of generated feature maps is based on the number of kernel channels. In the pooling layer, the feature map from which the features are extracted is reduced to generate a feature map with a low resolution. In the encoding processing, a feature map having downsampled features is generated by repeatedly executing the processing in the convolution layer and the processing in the pooling layer multiple times.

第1のデコーダ32は、エンコード処理後の特徴マップに対してデコード処理を実行する。デコード処理は、特徴マップの解像度を高くするアップサンプリング(アンプーリングともいう)を実行する処理である。具体的に、デコード処理は、逆畳み込み層とアンプーリング層とにおいて特徴マップに処理が行われる。アンプーリング層では、特徴量を含む低解像度の特徴マップを拡大して、高解像度となる特徴マップを生成する。逆畳み込み層では、特徴マップに含まれる特徴量を、復元させるための逆畳み込み計算が、逆畳み込み層の重みに基づいて実行され、この計算により特徴量を復元させた特徴マップを生成する。アンプーリング層では、特徴マップを拡大して、高解像度となる特徴マップを生成する。そして、デコード処理では、アンプーリング層における処理と逆畳み込み層における処理とを複数回繰り返し実行することで、特徴量を有する特徴マップがアップサンプリングされる。 The first decoder 32 performs a decoding process on the feature map after the encoding process. The decoding process is a process of performing upsampling (also called unpooling) to increase the resolution of the feature map. Specifically, the decoding process is performed on the feature map in the deconvolution layer and the unpooling layer. In the unpooling layer, a low-resolution feature map including features is enlarged to generate a high-resolution feature map. In the deconvolution layer, a deconvolution calculation for restoring the features included in the feature map is performed based on the weights of the deconvolution layer, and a feature map with the features restored by this calculation is generated. In the unpooling layer, the feature map is enlarged to generate a high-resolution feature map. In the decoding process, the feature map including the features is upsampled by repeatedly performing the process in the unpooling layer and the process in the deconvolution layer multiple times.

第1の物体検出部21は、アップサンプリングされた特徴マップに対してクラスの尤度を付与し、これを出力結果として統合部23へ向けて出力する。つまり、第1の物体検出部21は、出力結果として、アップサンプリングされた特徴マップに対してピクセル単位で付されたクラスの尤度を出力している。 The first object detection unit 21 assigns class likelihood to the upsampled feature map and outputs this as an output result to the integration unit 23. In other words, the first object detection unit 21 outputs the class likelihood assigned to the upsampled feature map on a pixel-by-pixel basis as an output result.

以上のように、第1の物体検出部21は、第1のセンサ情報に対して、エンコード処理及びデコード処理を実行し、ピクセル単位でクラス推論(クラス分類)を行う。そして、第1の物体検出部21は、アップサンプリングされた特徴マップに対してピクセル単位で付されたクラスの尤度を、出力結果として出力する。 As described above, the first object detection unit 21 performs encoding and decoding processes on the first sensor information, and performs class inference (class classification) on a pixel-by-pixel basis. The first object detection unit 21 then outputs the likelihood of the class assigned to the upsampled feature map on a pixel-by-pixel basis as an output result.

第2の物体検出部22は、サブモデル45を用いて物体検出を実行している。第2の物体検出部22は、第2のエンコーダ41と、第2のデコーダ42と、を含むサブモデル45が用いられる。なお、第2の物体検出部22は、第1の物体検出部21と同様である。つまり、第2のエンコーダ41、及び第2のデコーダ42は、第1のエンコーダ31、及び第1のデコーダ32と同様の構成となっている。このため、第2の物体検出部22の説明を省略する。 The second object detection unit 22 performs object detection using a sub-model 45. The second object detection unit 22 uses a sub-model 45 including a second encoder 41 and a second decoder 42. Note that the second object detection unit 22 is similar to the first object detection unit 21. In other words, the second encoder 41 and the second decoder 42 have the same configuration as the first encoder 31 and the first decoder 32. For this reason, a description of the second object detection unit 22 will be omitted.

ここで、第1の物体検出部21と第2の物体検出部22とは特徴量融合部24を介して接続されている。特徴量融合部24は、第1の物体検出部21のメインモデル35において抽出される第1の特徴量を、第2の物体検出部22のサブモデル45に受け渡している。具体的に、第1の物体検出部21のメインモデル35における特徴マップの所定の階層と、第2の物体検出部22のサブモデル45における特徴マップの所定の階層とが接続されている。サブモデル45の所定の階層は、メインモデル35の所定の階層に対して出力側となる次の階層に対応するものとなっている。つまり、メインモデル35の所定の階層をn番目の階層とすると、サブモデル45の所定の階層は、(n+1)番目の階層となっている。第1の物体検出部21は、第1のセンサ情報から生成した特徴マップに含まれる第1の特徴量を抽出し、第1の特徴量を特徴量融合部24へ出力する。また、第2の物体検出部22は、第2のセンサ情報から生成した特徴マップに含まれる第2の特徴量を抽出し、第2の特徴量を特徴量融合部24へ出力する。 Here, the first object detection unit 21 and the second object detection unit 22 are connected via the feature amount fusion unit 24. The feature amount fusion unit 24 transfers the first feature amount extracted in the main model 35 of the first object detection unit 21 to the sub-model 45 of the second object detection unit 22. Specifically, a predetermined layer of the feature map in the main model 35 of the first object detection unit 21 is connected to a predetermined layer of the feature map in the sub-model 45 of the second object detection unit 22. The predetermined layer of the sub-model 45 corresponds to the next layer that is the output side with respect to the predetermined layer of the main model 35. In other words, if the predetermined layer of the main model 35 is the nth layer, the predetermined layer of the sub-model 45 is the (n+1)th layer. The first object detection unit 21 extracts the first feature amount included in the feature map generated from the first sensor information and outputs the first feature amount to the feature amount fusion unit 24. In addition, the second object detection unit 22 extracts a second feature amount contained in the feature map generated from the second sensor information, and outputs the second feature amount to the feature amount fusion unit 24.

特徴量融合部24は、第1の物体検出部21において抽出した第1の特徴量と、第2の物体検出部22において抽出した第2の特徴量とを融合し、融合特徴量を生成する。 The feature fusion unit 24 fuses the first feature extracted by the first object detection unit 21 and the second feature extracted by the second object detection unit 22 to generate a fused feature.

第2の物体検出部22は、取得した融合特徴量を含む特徴マップに対して、エンコード処理及びデコード処理を実行し、ピクセル単位でクラス推論(クラス分類)を行う。そして、第2の物体検出部22は、アップサンプリングされた特徴マップに対してピクセル単位で付されたクラスの尤度を、出力結果として出力する。 The second object detection unit 22 performs encoding and decoding processes on the feature map including the acquired fusion features, and performs class inference (class classification) on a pixel-by-pixel basis. The second object detection unit 22 then outputs the likelihood of the class assigned to the upsampled feature map on a pixel-by-pixel basis as an output result.

統合部23は、第1の物体検出部21の出力結果と、第2の物体検出部22の出力結果とを統合し、統合結果を出力情報として出力する。統合部23は、第1の物体検出部21においてアップサンプリングされた特徴マップに対してピクセル単位で付されたクラスの尤度と、第2の物体検出部22においてアップサンプリングされた特徴マップに対してピクセル単位で付されたクラスの尤度とを統合する。統合部23は、例えば、尤度の平均値を用いたり、尤度の最大値を用いたりして、出力結果を統合する。 The integration unit 23 integrates the output result of the first object detection unit 21 and the output result of the second object detection unit 22, and outputs the integration result as output information. The integration unit 23 integrates the class likelihood assigned on a pixel-by-pixel basis to the feature map upsampled by the first object detection unit 21 and the class likelihood assigned on a pixel-by-pixel basis to the feature map upsampled by the second object detection unit 22. The integration unit 23 integrates the output results by using, for example, the average value of the likelihood or the maximum value of the likelihood.

次に、図3を参照して、上記の物体検出部13を備える物体認識装置10の物体認識動作について説明する。図3は、実施形態に係る物体認識装置の物体認識方法に関する一例のフローチャートである。物体認識装置10は、記憶部12に記憶された物体認識プログラムP2を実行することにより、メインセンサ7及びサブセンサ8のセンサ情報に基づく、物体検出部13による物体検出を実行している。 Next, referring to FIG. 3, the object recognition operation of the object recognition device 10 equipped with the above-mentioned object detection unit 13 will be described. FIG. 3 is a flowchart of an example of an object recognition method of the object recognition device according to the embodiment. The object recognition device 10 executes an object recognition program P2 stored in the memory unit 12, thereby performing object detection by the object detection unit 13 based on sensor information from the main sensor 7 and the sub-sensor 8.

先ず、制御部11は、メインセンサ7から第1のセンサ情報を取得する(ステップS11)。物体検出部13において、第1の物体検出部21は、第1のセンサ情報に基づいて、メインモデル35を用いて特徴マップを生成し、第1の特徴量を抽出する(ステップS12)。この後、第1の物体検出部21は、抽出した第1の特徴量に基づいて、物体検出を実行し、検出結果を出力結果として出力する(ステップS13)。 First, the control unit 11 acquires first sensor information from the main sensor 7 (step S11). In the object detection unit 13, the first object detection unit 21 generates a feature map using the main model 35 based on the first sensor information and extracts a first feature amount (step S12). After that, the first object detection unit 21 performs object detection based on the extracted first feature amount and outputs the detection result as an output result (step S13).

また、制御部11は、サブセンサ8から第2のセンサ情報を取得する(ステップS14)。物体検出部13において、第2の物体検出部22は、第2のセンサ情報に基づいて、サブモデル45を用いて特徴マップを生成し、第2の特徴量を抽出する(ステップS15)。この後、第2の物体検出部22は、第2の物体検出部22で抽出された第2の特徴量と、第1の物体検出部21で抽出された第1の特徴量とを融合して、融合特徴量を生成する(ステップS16)。この後、第2の物体検出部22は、融合特徴量に基づいて、物体検出を実行し、検出結果を出力結果として出力する(ステップS17)。 The control unit 11 also acquires second sensor information from the sub-sensor 8 (step S14). In the object detection unit 13, the second object detection unit 22 generates a feature map using the sub-model 45 based on the second sensor information and extracts a second feature (step S15). After that, the second object detection unit 22 fuses the second feature extracted by the second object detection unit 22 with the first feature extracted by the first object detection unit 21 to generate a fusion feature (step S16). After that, the second object detection unit 22 performs object detection based on the fusion feature and outputs the detection result as an output result (step S17).

物体検出部13は、ステップS13において第1の物体検出部21から出力された出力結果と、ステップS17において第2の物体検出部22から出力された出力結果と、を統合部23により統合し、統合結果を生成する(ステップS20)。具体的に、ステップS20では、統合部23が、出力結果として、第1の物体検出部21及び第2の物体検出部22から出力された特徴マップに対してピクセル単位で付されたクラスの尤度を取得する。そして、統合部23は、取得した尤度に基づいて、尤度の平均値を用いたり、尤度の最大値を用いたりして、統合結果を生成する。 The object detection unit 13 integrates the output result output from the first object detection unit 21 in step S13 and the output result output from the second object detection unit 22 in step S17 by the integration unit 23 to generate an integrated result (step S20). Specifically, in step S20, the integration unit 23 acquires, as the output result, the likelihood of the class assigned to the feature maps output from the first object detection unit 21 and the second object detection unit 22 on a pixel-by-pixel basis. Then, based on the acquired likelihood, the integration unit 23 generates the integrated result by using the average value of the likelihood or the maximum value of the likelihood.

この後、物体検出部13は、生成した統合結果に対して、後処理を実行し、出力情報を生成する(ステップS21)。後処理としては、例えば、NMS(Non-Maximum Suppresion)等である。NMSは、物体検出により同じクラスの画像領域が重複する場合、この重複を抑制するための処理である。物体検出部13は、出力情報の生成後、出力情報を出力する(ステップS22)。物体検出部13は、ステップS22の実行後、物体認識動作を終了する。 Then, the object detection unit 13 performs post-processing on the generated integration result to generate output information (step S21). An example of post-processing is NMS (Non-Maximum Suppression). NMS is a process for suppressing overlapping of image regions of the same class when the image regions overlap due to object detection. After generating the output information, the object detection unit 13 outputs the output information (step S22). After executing step S22, the object detection unit 13 ends the object recognition operation.

次に、図4から図6を参照して、上記の物体検出部13を備える物体認識装置10の学習動作について説明する。図4は、学習データセットの図である。図5は、実施形態に係る物体認識装置の学習方法に関する説明図である。図6は、実施形態に係る物体認識装置の学習方法に関する一例のフローチャートである。物体認識装置10は、記憶部12に記憶された学習プログラムP1を実行することにより、学習データセットDを用いた、物体検出部13による物体検出の学習を実行している。 Next, the learning operation of the object recognition device 10 equipped with the above-mentioned object detection unit 13 will be described with reference to Figs. 4 to 6. Fig. 4 is a diagram of a learning dataset. Fig. 5 is an explanatory diagram of a learning method for the object recognition device according to the embodiment. Fig. 6 is a flowchart of an example of the learning method for the object recognition device according to the embodiment. The object recognition device 10 executes a learning program P1 stored in the memory unit 12 to perform learning of object detection by the object detection unit 13 using the learning dataset D.

図4に示すように、学習データセットDは、第1のセンサ情報と、第2のセンサ情報と、教師となる出力情報である教師情報とを含んでいる。また、第1のセンサ情報、第2のセンサ情報及び教師情報は、対応付けられた情報となっており、これらをワンセットとして、複数セット用意されている。 As shown in FIG. 4, the learning dataset D includes first sensor information, second sensor information, and teacher information, which is output information that serves as a teacher. The first sensor information, second sensor information, and teacher information are associated with each other, and multiple sets of these are prepared as one set.

メインセンサ7がカメラである場合、第1のセンサ情報は、撮影された画像情報となっている。サブセンサ8がLIDARである場合、第2のセンサ情報は、レーザによって計測された計測点の点群に関する情報となっている。教師情報は、出力情報となる画像情報に対して真値のクラスがラベリングされたグラウンドトゥルース(GT:Ground Truth)となっており、例えば、アノテーションを施した画像情報となっている。 When the main sensor 7 is a camera, the first sensor information is captured image information. When the sub-sensor 8 is a LIDAR, the second sensor information is information on a point cloud of measurement points measured by a laser. The teacher information is ground truth (GT) in which a true value class is labeled for the image information that becomes the output information, and is, for example, annotated image information.

図5に示すように、物体認識装置10の学習は、3つのステップに大別される。3つのステップのうち、1つ目のステップは、第1の物体検出部21においてメインモデル35を学習するステップ(ステップS31)である。2つ目のステップは、学習済みのメインモデル35を用いてターゲット情報を出力するステップ(ステップS32)である。3つ目のステップは、第2の物体検出部22においてサブモデルを学習するステップ(ステップS33)である。 As shown in FIG. 5, the learning of the object recognition device 10 is broadly divided into three steps. Of the three steps, the first step is a step of learning the main model 35 in the first object detection unit 21 (step S31). The second step is a step of outputting target information using the learned main model 35 (step S32). The third step is a step of learning a sub-model in the second object detection unit 22 (step S33).

図5及び図6を用いて、物体認識装置10の学習動作について説明する。先ず、物体検出部13は、学習データセットDの第1のセンサ情報と教師情報とを用いて、メインモデル35の学習を実行する(ステップS31)。ステップS31では、第1のセンサ情報に基づいて第1の物体検出部21から出力される出力情報が、教師情報となるように、損失関数(Loss function)を用いて学習を実行している。また、ステップS31では、物体検出において統計的に頻度の多い場面に関する学習を行っている。つまり、メインモデル35の学習で用いられる第1のセンサ情報と教師情報とは、統計的に頻度の多い場面に関する情報となっており、例えば、昼間及び夜間の場面に関する情報となっている。換言すれば、統計的に頻度の多い場面とは、全ての場面に関する情報とも言える。 The learning operation of the object recognition device 10 will be described with reference to FIG. 5 and FIG. 6. First, the object detection unit 13 performs learning of the main model 35 using the first sensor information and teacher information of the learning data set D (step S31). In step S31, learning is performed using a loss function so that the output information output from the first object detection unit 21 based on the first sensor information becomes teacher information. In addition, in step S31, learning is performed on scenes that are statistically frequent in object detection. In other words, the first sensor information and teacher information used in learning the main model 35 are information on scenes that are statistically frequent, for example, information on daytime and nighttime scenes. In other words, the scenes that are statistically frequent can be said to be information on all scenes.

続いて、物体検出部13は、学習済みのメインモデル35を用いて、学習データセットDの第1のセンサ情報に基づく物体検出を行って、出力情報をターゲット情報として取得する(ステップS32)。つまり、ステップS32では、メインモデル35の学習結果として、ターゲット情報を取得する。ステップS32では、統計的に頻度の少ない場面に関する物体検出を行っており、例えば、夜間の場面に関する物体検出を行って、夜間の場面に関するターゲット情報を取得している。換言すれば、統計的に頻度の少ない場面とは、全ての場面に対して一部の場面に関する情報とも言える。 The object detection unit 13 then uses the trained main model 35 to perform object detection based on the first sensor information of the training dataset D, and acquires output information as target information (step S32). That is, in step S32, target information is acquired as a training result of the main model 35. In step S32, object detection is performed for scenes that are statistically infrequent, for example, object detection is performed for nighttime scenes, and target information for nighttime scenes is acquired. In other words, scenes that are statistically infrequent can be said to be information about some scenes compared to all scenes.

次に、物体検出部13は、取得したターゲット情報と、ターゲット情報に対応する第1のセンサ情報と、第1のセンサ情報に対応する第2のセンサ情報と、教師情報とを用いて、サブモデル45の学習を実行する(ステップS33)。ステップS33では、第1のセンサ情報に基づいて第1の物体検出部21から出力される出力情報が、ターゲット情報となるように、損失関数(Loss function)を用いてメインモデル35の学習を実行している。つまり、メインモデル35の学習では、第1のセンサ情報とターゲット情報との差分が小さくなるように学習が実行される。また、ステップS33では、サブモデル45の学習を実行している。サブモデル45の学習では、特徴量融合部24が、第1の物体検出部21において生成された特徴マップから抽出された第1の特徴量を取得する。ステップS33において、特徴量融合部24は、第1の物体検出部21から取得した第1の特徴量を、第2の物体検出部22において生成された特徴マップから抽出される第2の特徴量に融合させる。ステップS33におけるサブモデル45の学習では、第2の物体検出部22が、第2のセンサ情報と教師情報とを用いて、融合特徴量に基づき学習を実行する。ステップS33におけるサブモデル45の学習では、第2のセンサ情報に基づいて第2の物体検出部22から出力される出力情報が、教師情報となるように、損失関数(Loss function)を用いて学習を実行している。そして、ステップS33では、メインモデル35の学習における損失とサブモデル45の学習の学習における損失との合算が最小となるように、メインモデル35及びサブモデル45の学習が実行される。ここで、ステップS33では、ターゲット情報を用いていることから、物体検出において統計的に頻度の少ない場面に関する学習を行うこととなる。つまり、サブモデル45の学習で用いられる第1のセンサ情報、第2のセンサ情報及び教師情報は、統計的に頻度の少ない場面に関する情報となっており、例えば、夜間の場面に関する情報となっている。物体認識装置10は、ステップS33の実行後、物体検出部13の学習動作を終了する。 Next, the object detection unit 13 performs learning of the sub-model 45 using the acquired target information, the first sensor information corresponding to the target information, the second sensor information corresponding to the first sensor information, and the teacher information (step S33). In step S33, the main model 35 is learned using a loss function so that the output information output from the first object detection unit 21 based on the first sensor information becomes the target information. That is, in the learning of the main model 35, learning is performed so that the difference between the first sensor information and the target information becomes small. In addition, in step S33, the sub-model 45 is learned. In the learning of the sub-model 45, the feature amount fusion unit 24 acquires the first feature amount extracted from the feature map generated in the first object detection unit 21. In step S33, the feature amount fusion unit 24 fuses the first feature amount acquired from the first object detection unit 21 with the second feature amount extracted from the feature map generated in the second object detection unit 22. In the learning of the sub-model 45 in step S33, the second object detection unit 22 performs learning based on the fusion feature using the second sensor information and the teacher information. In the learning of the sub-model 45 in step S33, learning is performed using a loss function so that the output information output from the second object detection unit 22 based on the second sensor information becomes teacher information. Then, in step S33, learning of the main model 35 and the sub-model 45 is performed so that the sum of the loss in the learning of the main model 35 and the loss in the learning of the sub-model 45 is minimized. Here, since the target information is used in step S33, learning is performed on a scene that is statistically infrequent in object detection. In other words, the first sensor information, the second sensor information, and the teacher information used in the learning of the sub-model 45 are information on a scene that is statistically infrequent, for example, information on a nighttime scene. After executing step S33, the object recognition device 10 ends the learning operation of the object detection unit 13.

次に、図7を参照して、従来の学習に用いられる学習データセットと、実施形態の学習に用いられる学習データセットとの情報量の比較について説明する。図7は、従来の学習と実施形態の学習とに用いられる学習データセットの比較に関する図である。図7では、4つのパターンにおける情報量及び再学習の必要性を比較している。4つのパターンのうち、一つ目は、メインセンサ7とサブセンサ8(サブセンサA)とを一つずつ用いた標準となる標準構成のパターンである。二つ目は、標準構成のサブセンサ8(サブセンサA)から他のサブセンサ8(サブセンサB)に変更したときの変更パターンである。三つ目は、標準構成のサブセンサ8(サブセンサA)に他のサブセンサ8(サブセンサB)を追加したときの追加パターンである。四つ目は、標準構成のサブセンサ8(サブセンサA)を削除したときの削除パターンである。 Next, with reference to FIG. 7, a comparison of the amount of information between the learning data set used in conventional learning and the learning data set used in the learning of the embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram relating to a comparison of the learning data set used in conventional learning and the learning of the embodiment. FIG. 7 compares the amount of information and the need for re-learning in four patterns. Of the four patterns, the first is a standard configuration pattern using one main sensor 7 and one sub-sensor 8 (sub-sensor A). The second is a change pattern when the sub-sensor 8 (sub-sensor A) of the standard configuration is changed to another sub-sensor 8 (sub-sensor B). The third is an addition pattern when another sub-sensor 8 (sub-sensor B) is added to the sub-sensor 8 (sub-sensor A) of the standard configuration. The fourth is a deletion pattern when the sub-sensor 8 (sub-sensor A) of the standard configuration is deleted.

標準構成のパターンにおいて、従来の学習では、センサの数の分だけ、学習に必要な情報を用意する必要がある。すなわち、従来の学習では、メインモデル35を学習するための第1のセンサ情報と、第1のセンサ情報に対応する第1の教師情報とを用意し、サブモデル45を学習するための第2のセンサ情報と、第2のセンサ情報に対応する第2の教師情報とを用意する必要がある。つまり、一つのセンサの学習に必要な情報量をnとすると、メインモデル35及びサブモデル45の学習に必要な情報量は、「2n」となる。これに対して、実施形態の学習では、ターゲット情報を用いることから、メインモデル35及びサブモデル45の学習には、第1のセンサ情報、教師情報及び第2のセンサ情報を用意すればよいため、必要な情報量が削減できることが示される。なお、標準構成のパターンにおいて、再学習は、従来の学習であっても、実施形態の学習であっても必要となる。 In the standard configuration pattern, in the conventional learning, it is necessary to prepare information necessary for learning for the number of sensors. That is, in the conventional learning, it is necessary to prepare the first sensor information for learning the main model 35 and the first teacher information corresponding to the first sensor information, and to prepare the second sensor information for learning the sub-model 45 and the second teacher information corresponding to the second sensor information. That is, if the amount of information necessary for learning one sensor is n, the amount of information necessary for learning the main model 35 and the sub-model 45 is "2n". In contrast, in the learning of the embodiment, since the target information is used, it is only necessary to prepare the first sensor information, the teacher information, and the second sensor information for learning the main model 35 and the sub-model 45, which shows that the amount of information required can be reduced. Note that in the standard configuration pattern, re-learning is necessary whether it is the conventional learning or the learning of the embodiment.

変更パターンにおいて、従来の学習では、サブセンサ8の変更に伴って、第1のセンサ情報、第1の教師情報、第2のセンサ情報及び第2の教師情報を全て変更する必要がある。このため、メインモデル35及びサブモデル45の学習に必要な情報量は、「2n」となる。これに対して、実施形態の学習では、ターゲット情報を用いることから、メインモデル35及びサブモデル45の学習には、第1のセンサ情報、教師情報を変更する必要はなく、新たに第2のセンサ情報を変更すればよい。このため、必要な情報量が削減できることが示される。なお、変更パターンにおいて、再学習は、従来の学習であっても、実施形態の学習であっても必要となる。 In the change pattern, in conventional learning, when the sub-sensor 8 is changed, the first sensor information, the first teacher information, the second sensor information, and the second teacher information all need to be changed. Therefore, the amount of information required for learning the main model 35 and the sub-model 45 is "2n". In contrast, in the learning of the embodiment, since target information is used, there is no need to change the first sensor information or teacher information for learning the main model 35 and the sub-model 45, and it is sufficient to change the second sensor information anew. This shows that the amount of information required can be reduced. Note that in the change pattern, re-learning is required whether it is conventional learning or learning of the embodiment.

追加パターンにおいて、従来の学習では、サブセンサ8の追加に伴って、第1のセンサ情報、第1の教師情報、第2のセンサ情報及び第2の教師情報を全て変更すると共に、新たに第3のセンサ情報及び第3の教師情報を用意する必要がある。このため、メインモデル35及び2つのサブモデル45の学習に必要な情報量は、「3n」となる。これに対して、実施形態の学習では、ターゲット情報を用いることから、メインモデル35及び2つのサブモデル45の学習には、第1のセンサ情報、第2のセンサ情報及び教師情報を変更する必要はなく、新たに第3のセンサ情報を追加すればよい。このため、必要な情報量が削減できることが示される。なお、追加パターンにおいて、再学習は、従来の学習であっても、実施形態の学習であっても必要となる。 In the addition pattern, in conventional learning, when the sub-sensor 8 is added, the first sensor information, the first teacher information, the second sensor information, and the second teacher information must all be changed, and new third sensor information and third teacher information must be prepared. Therefore, the amount of information required for learning the main model 35 and the two sub-models 45 is "3n". In contrast, in the learning of the embodiment, since target information is used, it is not necessary to change the first sensor information, the second sensor information, and the teacher information for learning the main model 35 and the two sub-models 45, and it is sufficient to add new third sensor information. Therefore, it is possible to reduce the amount of information required. Note that in the addition pattern, re-learning is required whether it is conventional learning or learning of the embodiment.

削除パターンにおいて、従来の学習では、サブセンサ8の削除に伴って、第1のセンサ情及び第1の教師情報を用いて、メインモデル35を再学習する必要がある。なお、第1のセンサ情及び第1の教師情報は、標準構成のパターンにおいて用意された情報を用いることができる。これに対して、実施形態の学習では、ターゲット情報を用いることから、サブセンサ8が削除されても、メインモデル35の学習が維持されているため、メインモデル35を再学習する必要がない。このため、削除パターンにおいて、実施形態の学習では、再学習が不要となる。 In the deletion pattern, in conventional learning, when the sub-sensor 8 is deleted, it is necessary to re-learn the main model 35 using the first sensor information and the first teacher information. Note that the first sensor information and the first teacher information can use information prepared in the standard configuration pattern. In contrast, in the learning of the embodiment, since the target information is used, even if the sub-sensor 8 is deleted, the learning of the main model 35 is maintained, and so there is no need to re-learn the main model 35. Therefore, in the deletion pattern, re-learning is not required in the learning of the embodiment.

以上のように、実施形態に係る物体認識装置10は、メインセンサ7とサブセンサ8とを含む複数のセンサ5から取得したセンサ情報に基づいて、物体検出モデルを用いて、物体検出を実行する物体検出部13を、備え、前記物体検出モデルは、前記メインセンサ7で取得した第1のセンサ情報に基づく物体検出を実行するためのメインモデル35と、前記サブセンサ8で取得した第2のセンサ情報に基づく物体検出を実行するためのサブモデル45と、を含み、前記物体検出部13は、前記メインモデル35を用いて物体検出を実行する第1の物体検出部21と、前記サブモデル45を用いて物体検出を実行する第2の物体検出部22と、前記第1の物体検出部21から得られる前記第1のセンサ情報に関する第1の特徴量と、前記第2の物体検出部22から得られる前記第2のセンサ情報に関する第2の特徴量とを融合して融合特徴量とする特徴量融合部24と、を有し、前記メインモデル35と前記サブモデル45とは、特徴量の階層を有する同じネットワークとなっている。 As described above, the object recognition device 10 according to the embodiment includes an object detection unit 13 that performs object detection using an object detection model based on sensor information acquired from a plurality of sensors 5 including a main sensor 7 and a sub-sensor 8. The object detection model includes a main model 35 for performing object detection based on first sensor information acquired by the main sensor 7 and a sub-model 45 for performing object detection based on second sensor information acquired by the sub-sensor 8. The object detection unit 13 includes a first object detection unit 21 that performs object detection using the main model 35, a second object detection unit 22 that performs object detection using the sub-model 45, and a feature fusion unit 24 that fuses a first feature amount related to the first sensor information obtained from the first object detection unit 21 and a second feature amount related to the second sensor information obtained from the second object detection unit 22 to obtain a fused feature amount. The main model 35 and the sub-model 45 form the same network having a hierarchy of features.

このため、複数のセンサ5を用いて物体検出を行う場合であっても、第1の物体検出部21による第1の特徴量に基づく物体検出を行うことができ、第2の物体検出部22による融合特徴量に基づく物体検出を行うことができる。このとき、サブセンサ8の構成を変更する場合であっても、第1の物体検出部21による学習を維持可能な構成となっており、サブセンサ8による学習を行えばよいため、学習に要する情報量を削減し、学習コストの低減を図ることができる。 Therefore, even when object detection is performed using multiple sensors 5, object detection based on the first feature by the first object detection unit 21 can be performed, and object detection based on the fused feature by the second object detection unit 22 can be performed. In this case, even when the configuration of the sub-sensor 8 is changed, the configuration is such that learning by the first object detection unit 21 can be maintained, and learning only needs to be performed by the sub-sensor 8, so the amount of information required for learning can be reduced, and learning costs can be reduced.

また、前記物体検出部13は、前記第1の物体検出部21による出力結果と、前記第2の物体検出部22による出力結果とを統合し、統合結果を出力情報として出力する統合部23を、さらに有する。 The object detection unit 13 further includes an integration unit 23 that integrates the output result from the first object detection unit 21 and the output result from the second object detection unit 22 and outputs the integrated result as output information.

このため、第1の物体検出部21の出力結果と第2の物体検出部22の出力結果との統合によって、ロバスト性(堅牢性)を向上させることができ、物体検出を精度よく行うことができる。また、サブセンサ8から第2のセンサ情報が得られない場合であっても、メインセンサ7を用いた物体検出を実行可能であることから、第2のセンサ情報の欠落を許容し、ロバスト性の高い物体検出を実行することができる。 Therefore, by integrating the output results of the first object detection unit 21 and the second object detection unit 22, robustness can be improved and object detection can be performed with high accuracy. Furthermore, even if the second sensor information cannot be obtained from the sub-sensor 8, object detection can be performed using the main sensor 7, so that a lack of second sensor information can be tolerated and highly robust object detection can be performed.

また、前記メインモデル35は、前記第1の物体検出部21において、前記第1のセンサ情報を用いて学習を実行した物体検出モデルとなっており、前記サブモデル45は、前記第2の物体検出部22において、前記第2のセンサ情報と前記メインモデルの学習結果とを用いて学習を実行した物体検出モデルとなっている。 The main model 35 is an object detection model that is trained in the first object detection unit 21 using the first sensor information, and the sub-model 45 is an object detection model that is trained in the second object detection unit 22 using the second sensor information and the learning result of the main model.

このため、メインモデル35及びサブモデル45を、センサ情報を補完する物体検出モデルとして適切に学習することができる。また、メインモデル35のみを用いた物体検出を実行可能な物体検出モデルとして適切に学習したモデルとすることができる。 Therefore, the main model 35 and the sub-model 45 can be appropriately trained as object detection models that complement sensor information. In addition, the main model 35 can be appropriately trained as object detection models that can perform object detection using only the main model 35.

また、前記サブモデル45は、前記メインモデル35の学習結果として、学習後の前記メインモデル35から出力される出力結果をターゲット情報として用いる。 The sub-model 45 also uses the output results output from the main model 35 after learning as target information, as the learning result of the main model 35.

このため、ターゲット情報として用いることにより、学習に要する情報量を削減し、学習コストの低減を図ることができる。 Therefore, by using it as target information, the amount of information required for learning can be reduced, and learning costs can be reduced.

また、前記特徴量融合部24は、前記メインモデル35の前記特徴量の階層と、前記メインモデル35の前記特徴量の階層に対して出力側となる次の階層に対応する前記サブモデル45の前記特徴量の階層と、を接続しており、前記メインモデル35の前記特徴量の階層から得られる前記第1の特徴量を、前記サブモデル45の出力側となる次の前記特徴量の階層から得られる前記第2の特徴量に融合する。 The feature fusion unit 24 also connects the feature hierarchy of the main model 35 to the feature hierarchy of the sub-model 45 that corresponds to the next hierarchy that is the output side of the feature hierarchy of the main model 35, and fuses the first feature obtained from the feature hierarchy of the main model 35 with the second feature obtained from the next feature hierarchy that is the output side of the sub-model 45.

このため、特徴量の所定の階層から得られる第1の特徴量を、出力側となる次の特徴量の階層から得られる第2の特徴量に反映することができる。このため、第2の物体検出部22による物体検出において、融合特徴量に基づく物体検出を適切に行うことができる。 Therefore, the first feature obtained from a given feature hierarchy can be reflected in the second feature obtained from the next feature hierarchy, which is the output side. Therefore, in object detection by the second object detection unit 22, object detection based on the fusion feature can be appropriately performed.

実施形態に係る物体認識システム1は、メインセンサ7とサブセンサ8とを含む複数のセンサ5と、上記の物体認識装置10と、を備える。 The object recognition system 1 according to the embodiment includes a plurality of sensors 5 including a main sensor 7 and a sub-sensor 8, and the object recognition device 10 described above.

このため、第1の物体検出部21による学習を維持可能な構成となることから、サブセンサ8による学習を行えばよいため、学習に要する情報量を削減し、学習コストの低減を図るシステムとすることができる。 As a result, since the configuration is such that learning by the first object detection unit 21 can be maintained, learning can be performed by the sub-sensor 8, thereby reducing the amount of information required for learning and making the system lower in learning costs.

また、前記メインセンサ7と前記サブセンサ8とは、異なる種類となっている。 In addition, the main sensor 7 and the sub-sensor 8 are different types.

このため、種類の異なる複数のセンサ5を用いることで、様々なシーンにおける物体検出を行うことができる。 Therefore, by using multiple sensors 5 of different types, object detection can be performed in a variety of scenes.

実施形態に係る物体認識装置10の学習方法は、上記の物体認識装置10によって実行される物体認識装置10の学習方法であって、前記物体認識装置10の学習には、前記物体検出部13から出力される教師となる出力情報である教師情報と、前記教師情報に対応する前記第1のセンサ情報と、前記教師情報に対応する前記第2のセンサ情報と、を含む学習データセットDが用いられ、前記第1のセンサ情報と前記教師情報とを用いて、前記第1の物体検出部21において前記メインモデル35を学習し、学習後の前記メインモデル35を用いて、前記第1のセンサ情報から物体検出を実行して、出力結果をターゲット情報として取得し、前記第1のセンサ情報と前記ターゲット情報とを用いて、前記第1の物体検出部21において前記メインモデル35を学習すると共に、前記第2のセンサ情報と前記教師情報とを用いて、前記第2の物体検出部22において前記サブモデル45を学習する。 The learning method of the object recognition device 10 according to the embodiment is a learning method of the object recognition device 10 executed by the object recognition device 10 described above, in which a learning data set D including teacher information, which is output information serving as a teacher output from the object detection unit 13, the first sensor information corresponding to the teacher information, and the second sensor information corresponding to the teacher information is used for learning the object recognition device 10, the first object detection unit 21 learns the main model 35 using the first sensor information and the teacher information, the main model 35 after learning is used to perform object detection from the first sensor information and obtain the output result as target information, the first object detection unit 21 learns the main model 35 using the first sensor information and the target information, and the second object detection unit 22 learns the sub-model 45 using the second sensor information and the teacher information.

また、実施形態に係る物体認識装置10の学習プログラムは、上記の物体認識装置10によって実行される物体認識装置10の学習プログラムであって、前記物体認識装置10の学習には、前記物体検出部13から出力される教師となる出力情報である教師情報と、前記教師情報に対応する前記第1のセンサ情報と、前記教師情報に対応する前記第2のセンサ情報と、を含む学習データセットDが用いられ、前記物体認識装置10に、前記第1のセンサ情報と前記教師情報とを用いて、前記第1の物体検出部21において前記メインモデル35を学習させ、学習後の前記メインモデル35を用いて、前記第1のセンサ情報から物体検出を実行して、出力結果をターゲット情報として取得させ、前記第1のセンサ情報と前記ターゲット情報とを用いて、前記第1の物体検出部21において前記メインモデル35を学習させると共に、前記第2のセンサ情報と前記教師情報とを用いて、前記第2の物体検出部22において前記サブモデル45を学習させる。 The learning program of the object recognition device 10 according to the embodiment is a learning program of the object recognition device 10 executed by the object recognition device 10 described above, and the learning of the object recognition device 10 uses a learning data set D including teacher information, which is output information to be a teacher output from the object detection unit 13, the first sensor information corresponding to the teacher information, and the second sensor information corresponding to the teacher information. The object recognition device 10 uses the first sensor information and the teacher information to learn the main model 35 in the first object detection unit 21, performs object detection from the first sensor information using the main model 35 after learning, and obtains the output result as target information. The first sensor information and the target information are used to learn the main model 35 in the first object detection unit 21, and the second sensor information and the teacher information are used to learn the sub-model 45 in the second object detection unit 22.

このため、第1の物体検出部21の学習の忘却を抑制し、第1の物体検出部21の学習結果を用いて第2の物体検出部22の学習を実行することができる。このため、サブセンサ8の構成を変更する場合であっても、第1の物体検出部21による学習を維持することができ、サブセンサ8による学習を行えばよいため、学習に要する情報量を削減し、学習コストの低減を図ることができる。 This prevents the first object detection unit 21 from forgetting its learning, and allows the second object detection unit 22 to perform learning using the learning results of the first object detection unit 21. Therefore, even if the configuration of the sub-sensor 8 is changed, the learning by the first object detection unit 21 can be maintained, and learning by the sub-sensor 8 only needs to be performed, reducing the amount of information required for learning and the learning cost.

また、前記サブモデル45の学習では、前記メインモデル35を用いて前記ターゲット情報から得られる前記第1の特徴量を抽出し、前記サブモデル45を用いて前記第2のセンサ情報から得られる戦記第2の特徴量を抽出し、前記特徴量融合部24において、抽出した前記第1の特徴量と前記第2の特徴量とを融合して、前記融合特徴量を算出し、算出した前記融合特徴量に基づく前記サブモデル45の学習を実行する。 In addition, in the learning of the sub-model 45, the main model 35 is used to extract the first feature obtained from the target information, the sub-model 45 is used to extract the second feature obtained from the second sensor information, the feature fusion unit 24 fuses the extracted first feature and the extracted second feature to calculate the fusion feature, and the learning of the sub-model 45 is performed based on the calculated fusion feature.

このため、サブモデル45の学習を、融合特徴量に基づいて実行することができる。このため、第2の物体検出部22による物体検出において、融合特徴量に基づく物体検出を適切に行うことができる。 Therefore, the learning of the sub-model 45 can be performed based on the fusion feature. Therefore, in object detection by the second object detection unit 22, object detection based on the fusion feature can be appropriately performed.

また、前記サブモデル45の学習では、前記メインモデル35の学習において、前記第1のセンサ情報と前記ターゲット情報との差分が小さくなり、前記サブモデル45の学習において、前記第2のセンサ情報と前記教師情報との差分が小さくなるように学習を実行する。 In addition, in the learning of the sub-model 45, learning is performed so that in the learning of the main model 35, the difference between the first sensor information and the target information becomes small, and in the learning of the sub-model 45, the difference between the second sensor information and the teacher information becomes small.

このため、メインモデル35における学習の忘却を適切に抑制することができ、サブモデル45における学習の精度を向上させることができる。 This makes it possible to appropriately suppress forgetting of learning in the main model 35, thereby improving the accuracy of learning in the sub-model 45.

また、前記教師情報は、グラウンドトゥルース(GT:Ground Truth)である。 The teaching information is ground truth (GT).

このため、精度の高い教師情報を用いて、メインモデル35及びサブモデル45の学習を実行することができる。 Therefore, it is possible to perform learning of the main model 35 and the sub-model 45 using highly accurate teacher information.

また、前記学習データセットDは、前記メインモデル35の学習で用いられる前記第1のセンサ情報と前記教師情報とが、物体検出において統計的に頻度の多い場面に関する情報となっており、前記サブモデル45の学習で用いられる前記第2のセンサ情報と前記教師情報とが、前記メインモデル35に比して、物体検出において統計的に頻度の少ない場面に関する情報となっている。 In addition, the first sensor information and the teacher information used in the learning of the main model 35 in the learning dataset D are information about scenes that are statistically frequent in object detection, and the second sensor information and the teacher information used in the learning of the sub-model 45 are information about scenes that are statistically less frequent in object detection compared to the main model 35.

このため、統計的に頻度の多い場面に適した物体検出を、主にメインモデル35を用いて行うことができ、統計的に頻度の少ない場面に適した物体検出を、メインモデル35及びサブモデル45を用いて行うことができる。 Therefore, object detection suitable for scenes that are statistically frequent can be performed mainly using the main model 35, and object detection suitable for scenes that are statistically infrequent can be performed using the main model 35 and the sub-model 45.

実施形態に係る物体認識装置10の物体認識方法は、上記の物体認識装置10によって実行される物体認識装置10の物体認識方法であって、複数の前記センサ5から前記センサ情報を取得し、前記第1の物体検出部21において、前記メインセンサ7から取得した前記第1のセンサ情報から、前記メインモデル35を用いて物体検出を実行して出力結果を出力し、前記第2の物体検出部22において、前記サブセンサ8から取得した前記第2のセンサ情報から、前記サブモデル45を用いて物体検出を実行して出力結果を出力し、前記第1の物体検出部21による出力結果と、前記第2の物体検出部22による出力結果とを統合し、統合結果を出力情報として出力する。 The object recognition method of the object recognition device 10 according to the embodiment is an object recognition method of the object recognition device 10 executed by the object recognition device 10 described above, in which the sensor information is acquired from the multiple sensors 5, and in the first object detection unit 21, object detection is performed using the main model 35 from the first sensor information acquired from the main sensor 7 and an output result is output, and in the second object detection unit 22, object detection is performed using the sub-model 45 from the second sensor information acquired from the sub-sensor 8 and an output result is output, the output result by the first object detection unit 21 and the output result by the second object detection unit 22 are integrated, and the integrated result is output as output information.

また、実施形態に係る物体認識装置10の物体認識プログラムP2は、上記の物体認識装置10によって実行される物体認識装置10の物体認識プログラムP2であって、前記物体認識装置10に、複数の前記センサ5から前記センサ情報を取得させ、前記第1の物体検出部21において、前記メインセンサ7から取得した前記第1のセンサ情報から、前記メインモデル35を用いて物体検出を実行して出力結果を出力させ、前記第2の物体検出部22において、前記サブセンサ8から取得した前記第2のセンサ情報から、前記サブモデル45を用いて物体検出を実行して出力結果を出力させ、前記第1の物体検出部21による出力結果と、前記第2の物体検出部22による出力結果とを統合し、統合結果を出力情報として出力させる。 The object recognition program P2 of the object recognition device 10 according to the embodiment is an object recognition program P2 of the object recognition device 10 executed by the object recognition device 10, and causes the object recognition device 10 to acquire the sensor information from the plurality of sensors 5, and causes the first object detection unit 21 to execute object detection using the main model 35 from the first sensor information acquired from the main sensor 7 and output an output result, and causes the second object detection unit 22 to execute object detection using the sub-model 45 from the second sensor information acquired from the sub-sensor 8 and output an output result, and integrates the output result by the first object detection unit 21 and the output result by the second object detection unit 22, and outputs the integrated result as output information.

このため、複数のセンサ5を用いて物体検出を行う場合であっても、第1の物体検出部21による第1の特徴量に基づく物体検出を行うことができ、第2の物体検出部22による融合特徴量に基づく物体検出を行うことができる。そして、第1の物体検出部21の出力結果と、第2の物体検出部22の出力結果とを統合部23により統合して、出力情報として出力することができる。このため、特徴量の融合と、出力結果の統合とによって、ロバスト性(堅牢性)を向上させることができ、物体検出を精度よく行うことができる。 Therefore, even when object detection is performed using multiple sensors 5, object detection can be performed based on the first feature by the first object detection unit 21, and object detection can be performed based on the fused feature by the second object detection unit 22. The output results of the first object detection unit 21 and the output results of the second object detection unit 22 can be integrated by the integration unit 23 and output as output information. Therefore, robustness can be improved by fusion of the features and integration of the output results, and object detection can be performed with high accuracy.

1 物体認識システム
5 センサ
7 メインセンサ
8 サブセンサ
10 物体認識装置
11 制御部
12 記憶部
13 物体検出部
21 第1の物体検出部
22 第2の物体検出部
23 統合部
24 特徴量融合部
31 第1のエンコーダ
32 第1のデコーダ
35 メインモデル
41 第2のエンコーダ
42 第2のデコーダ
45 サブモデル
P1 学習プログラム
P2 物体認識プログラム
D 学習データセット
REFERENCE SIGNS LIST 1 Object recognition system 5 Sensor 7 Main sensor 8 Sub-sensor 10 Object recognition device 11 Control unit 12 Memory unit 13 Object detection unit 21 First object detection unit 22 Second object detection unit 23 Integration unit 24 Feature fusion unit 31 First encoder 32 First decoder 35 Main model 41 Second encoder 42 Second decoder 45 Sub-model P1 Learning program P2 Object recognition program D Learning dataset

Claims (14)

メインセンサとサブセンサとを含む複数のセンサから取得したセンサ情報に基づいて、物体検出モデルを用いて、物体検出を実行する物体検出部を、備え、
前記物体検出モデルは、
前記メインセンサで取得した第1のセンサ情報に基づく物体検出を実行するためのメインモデルと、
前記サブセンサで取得した第2のセンサ情報に基づく物体検出を実行するためのサブモデルと、を含み、
前記物体検出部は、
前記メインモデルを用いて物体検出を実行する第1の物体検出部と、
前記サブモデルを用いて物体検出を実行する第2の物体検出部と、
前記第1の物体検出部から得られる前記第1のセンサ情報に関する第1の特徴量と、前記第2の物体検出部から得られる前記第2のセンサ情報に関する第2の特徴量とを融合して融合特徴量とする特徴量融合部と、
を有し、
前記メインモデルと前記サブモデルとは、特徴量の階層を有する同じネットワークとなっており、
前記特徴量融合部は、
前記メインモデルの前記特徴量の階層と、前記メインモデルの前記特徴量の階層に対して出力側となる次の階層に対応する前記サブモデルの前記特徴量の階層と、を接続しており、前記メインモデルの前記特徴量の階層から得られる前記第1の特徴量を、前記サブモデルの出力側となる次の前記特徴量の階層から得られる前記第2の特徴量に融合する物体認識装置。
An object detection unit that performs object detection using an object detection model based on sensor information acquired from a plurality of sensors including a main sensor and a sub sensor,
The object detection model is
a main model for performing object detection based on first sensor information acquired by the main sensor;
A sub-model for performing object detection based on second sensor information acquired by the sub-sensor;
The object detection unit is
a first object detection unit that performs object detection using the main model;
a second object detection unit that performs object detection using the sub-model;
a feature fusion unit that fuses a first feature related to the first sensor information obtained from the first object detection unit and a second feature related to the second sensor information obtained from the second object detection unit to generate a fused feature;
having
The main model and the sub-model are the same network having a hierarchy of features,
The feature amount fusion unit is
An object recognition device that connects the feature hierarchy of the main model to the feature hierarchy of the sub-model corresponding to the next hierarchy that is the output side of the feature hierarchy of the main model, and fuses the first feature obtained from the feature hierarchy of the main model with the second feature obtained from the next feature hierarchy that is the output side of the sub-model .
前記物体検出部は、
前記第1の物体検出部による出力結果と、前記第2の物体検出部による出力結果とを統合し、統合結果を出力情報として出力する統合部を、さらに有する請求項1に記載の物体認識装置。
The object detection unit is
The object recognition device according to claim 1 , further comprising an integration unit that integrates an output result from the first object detection unit and an output result from the second object detection unit, and outputs the integrated result as output information.
前記メインモデルは、前記第1の物体検出部において、前記第1のセンサ情報を用いて学習を実行した物体検出モデルとなっており、
前記サブモデルは、前記第2の物体検出部において、前記第2のセンサ情報と前記メインモデルの学習結果とを用いて学習を実行した物体検出モデルとなっている請求項1または2に記載の物体認識装置。
the main model is an object detection model that is learned by the first object detection unit using the first sensor information,
The object recognition device according to claim 1 or 2, wherein the sub-model is an object detection model that is trained in the second object detection unit using the second sensor information and the learning results of the main model.
前記サブモデルは、前記メインモデルの学習結果として、学習後の前記メインモデルから出力される出力結果をターゲット情報として用いる請求項3に記載の物体認識装置。 The object recognition device according to claim 3, wherein the sub-model uses the output result output from the main model after learning as target information as the learning result of the main model. メインセンサとサブセンサとを含む複数のセンサと、
請求項1からのいずれか1項に記載の物体認識装置と、を備える物体認識システム。
A plurality of sensors including a main sensor and a sub sensor;
An object recognition system comprising: the object recognition device according to any one of claims 1 to 4 .
前記メインセンサと前記サブセンサとは、異なる種類となっている請求項に記載の物体認識システム。 The object recognition system according to claim 5 , wherein the main sensor and the sub-sensor are of different types. 請求項1からのいずれか1項に記載の物体認識装置によって実行される物体認識装置の学習方法であって、
前記物体認識装置の学習には、前記物体検出部から出力される教師となる出力情報である教師情報と、前記教師情報に対応する前記第1のセンサ情報と、前記教師情報に対応する前記第2のセンサ情報と、を含む学習データセットが用いられ、
前記第1のセンサ情報と前記教師情報とを用いて、前記第1の物体検出部において前記メインモデルを学習し、
学習後の前記メインモデルを用いて、前記第1のセンサ情報から物体検出を実行して、出力結果をターゲット情報として取得し、
前記第1のセンサ情報と前記ターゲット情報とを用いて、前記第1の物体検出部において前記メインモデルを学習すると共に、前記第2のセンサ情報と前記教師情報とを用いて、前記第2の物体検出部において前記サブモデルを学習する物体認識装置の学習方法。
A learning method for an object recognition device executed by the object recognition device according to any one of claims 1 to 4 , comprising:
A learning data set including teacher information, which is output information to be a teacher output from the object detection unit, the first sensor information corresponding to the teacher information, and the second sensor information corresponding to the teacher information is used for learning of the object recognition device;
learning the main model in the first object detection unit using the first sensor information and the teacher information;
Using the main model after learning, perform object detection from the first sensor information and obtain an output result as target information;
A learning method for an object recognition device, comprising: learning the main model in the first object detection unit using the first sensor information and the target information; and learning the sub-model in the second object detection unit using the second sensor information and the teacher information.
前記サブモデルの学習では、
前記メインモデルを用いて前記ターゲット情報から得られる前記第1の特徴量を抽出し、
前記サブモデルを用いて前記第2のセンサ情報から得られる戦記第2の特徴量を抽出し、
前記特徴量融合部において、抽出した前記第1の特徴量と前記第2の特徴量とを融合して、前記融合特徴量を算出し、
算出した前記融合特徴量に基づく前記サブモデルの学習を実行する請求項に記載の物体認識装置の学習方法。
In the learning of the sub-model,
extracting the first feature amount obtained from the target information using the main model;
Extracting a second feature amount obtained from the second sensor information using the sub-model;
The feature amount fusion unit fuses the extracted first feature amount and the extracted second feature amount to calculate the fused feature amount;
The training method for an object recognition apparatus according to claim 7 , further comprising: training the sub-model based on the calculated fusion feature amount.
前記サブモデルの学習では、
前記メインモデルの学習において、前記第1のセンサ情報と前記ターゲット情報との差分が小さくなり、
前記サブモデルの学習において、前記第2のセンサ情報と前記教師情報との差分が小さくなるように学習を実行する請求項またはに記載の物体認識装置の学習方法。
In the learning of the sub-model,
In the learning of the main model, a difference between the first sensor information and the target information becomes small,
9. The learning method for an object recognition device according to claim 7 , wherein in learning the sub-model, learning is performed so that a difference between the second sensor information and the teaching information becomes small.
前記教師情報は、グラウンドトゥルース(GT:Ground Truth)である請求項からのいずれか1項に記載の物体認識装置の学習方法。 The training method for an object recognition device according to claim 7 , wherein the teaching information is ground truth (GT). 前記学習データセットは、
前記メインモデルの学習で用いられる前記第1のセンサ情報と前記教師情報とが、物体検出において統計的に頻度の多い場面に関する情報となっており、
前記サブモデルの学習で用いられる前記第2のセンサ情報と前記教師情報とが、前記メインモデルに比して、物体検出において統計的に頻度の少ない場面に関する情報となっている請求項から10のいずれか1項に記載の物体認識装置の学習方法。
The training data set is
the first sensor information and the teacher information used in learning the main model are information about a scene that is statistically frequent in object detection,
A learning method for an object recognition device described in any one of claims 7 to 10 , wherein the second sensor information and the teacher information used in learning the sub-model are information about scenes that are statistically less frequent in object detection compared to the main model.
請求項1からのいずれか1項に記載の物体認識装置によって実行される物体認識装置の物体認識方法であって、
複数の前記センサから前記センサ情報を取得し、
前記第1の物体検出部において、前記メインセンサから取得した前記第1のセンサ情報から、前記メインモデルを用いて物体検出を実行して出力結果を出力し、
前記第2の物体検出部において、前記サブセンサから取得した前記第2のセンサ情報から、前記サブモデルを用いて物体検出を実行して出力結果を出力し、
前記第1の物体検出部による出力結果と、前記第2の物体検出部による出力結果とを統合し、統合結果を出力情報として出力する物体認識装置の物体認識方法。
An object recognition method for an object recognition device executed by the object recognition device according to any one of claims 1 to 4 , comprising:
acquiring the sensor information from a plurality of the sensors;
In the first object detection unit, object detection is performed using the main model from the first sensor information acquired from the main sensor, and an output result is output;
In the second object detection unit, object detection is performed using the sub-model from the second sensor information acquired from the sub-sensor, and an output result is output;
An object recognition method for an object recognition device, comprising: integrating an output result from the first object detection unit and an output result from the second object detection unit; and outputting the integrated result as output information.
請求項1からのいずれか1項に記載の物体認識装置によって実行される物体認識装置の学習プログラムであって、
前記物体認識装置の学習には、前記物体検出部から出力される教師となる出力情報である教師情報と、前記教師情報に対応する前記第1のセンサ情報と、前記教師情報に対応する前記第2のセンサ情報と、を含む学習データセットが用いられ、
前記物体認識装置に、
前記第1のセンサ情報と前記教師情報とを用いて、前記第1の物体検出部において前記メインモデルを学習させ、
学習後の前記メインモデルを用いて、前記第1のセンサ情報から物体検出を実行して、出力結果をターゲット情報として取得させ、
前記第1のセンサ情報と前記ターゲット情報とを用いて、前記第1の物体検出部において前記メインモデルを学習させると共に、前記第2のセンサ情報と前記教師情報とを用いて、前記第2の物体検出部において前記サブモデルを学習させる物体認識装置の学習プログラム。
A learning program for an object recognition device executed by the object recognition device according to any one of claims 1 to 4 ,
A learning data set including teacher information, which is output information to be a teacher output from the object detection unit, the first sensor information corresponding to the teacher information, and the second sensor information corresponding to the teacher information is used for learning of the object recognition device;
The object recognition device includes:
training the main model in the first object detection unit using the first sensor information and the teacher information;
Using the main model after learning, object detection is performed from the first sensor information, and an output result is obtained as target information;
A learning program for an object recognition device that uses the first sensor information and the target information to train the main model in the first object detection unit, and that uses the second sensor information and the teacher information to train the sub-model in the second object detection unit.
請求項1からのいずれか1項に記載の物体認識装置によって実行される物体認識装置の物体認識プログラムであって、
前記物体認識装置に、
複数の前記センサから前記センサ情報を取得させ、
前記第1の物体検出部において、前記メインセンサから取得した前記第1のセンサ情報から、前記メインモデルを用いて物体検出を実行して出力結果を出力させ、
前記第2の物体検出部において、前記サブセンサから取得した前記第2のセンサ情報から、前記サブモデルを用いて物体検出を実行して出力結果を出力させ、
前記第1の物体検出部による出力結果と、前記第2の物体検出部による出力結果とを統合し、統合結果を出力情報として出力させる物体認識装置の物体認識プログラム。
An object recognition program for an object recognition device executed by the object recognition device according to any one of claims 1 to 4 ,
The object recognition device includes:
acquiring the sensor information from a plurality of the sensors;
In the first object detection unit, object detection is performed using the main model from the first sensor information acquired from the main sensor, and an output result is output;
In the second object detection unit, object detection is performed using the sub-model from the second sensor information acquired from the sub-sensor, and an output result is output;
An object recognition program for an object recognition device that integrates an output result from the first object detection unit and an output result from the second object detection unit, and outputs the integrated result as output information.
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