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JP7579137B2 - Observation device and method for calibrating observation device - Google Patents
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JP7579137B2 - Observation device and method for calibrating observation device - Google Patents

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Description

本開示は、観察装置及び観察装置のキャリブレーション方法に関する。 This disclosure relates to an observation device and a method for calibrating the observation device.

近年、路側に観察装置を設置して、車両及び歩行者などを検出して、当該車両及び歩行者との距離に応じて、接近車両に対して危険を通知する安全運転支援システムの開発が進められている。観察装置は一般に道路に近い位置に取り付けられ、走行車両などの振動の影響を受け得る。振動によって観察装置の設置角度が変動した場合、観察装置が検出した車両等との距離の検出が正確に行われなくなる。そのため、観察装置はキャリブレーションによって検出の正確さを保つ必要がある。例えば特許文献1は、目印(マーカー)を搭載した計測車両を用いて、観察装置の一種である路側機をキャリブレーションする技術を開示する。 In recent years, safe driving support systems have been developed that install observation devices on the roadside to detect vehicles and pedestrians, and notify approaching vehicles of dangers based on the distance to the vehicle or pedestrian. Observation devices are generally installed close to the road and can be affected by vibrations from passing vehicles. If the installation angle of the observation device fluctuates due to vibrations, the distance to the vehicle or pedestrian detected by the observation device will no longer be detected accurately. For this reason, the observation device needs to be calibrated to maintain the accuracy of its detection. For example, Patent Document 1 discloses a technology for calibrating a roadside unit, which is a type of observation device, using a measurement vehicle equipped with a marker.

特開2012-10036号公報JP 2012-10036 A

しかし、計測車両などを用いずに、観察装置のキャリブレーションが可能な技術が求められている。また、このような技術が、適切なキャリブレーションのタイミングを検知できればさらに有用である。 However, there is a demand for technology that can calibrate observation equipment without using measurement vehicles, etc. Furthermore, such technology would be even more useful if it could detect the appropriate timing for calibration.

かかる事情に鑑みてなされた本開示の目的は、計測車両などを用いることなく、キャリブレーションが必要なずれが生じたことを検出できる観察装置及び観察装置のキャリブレーション方法を提供することにある。 The purpose of this disclosure, made in consideration of these circumstances, is to provide an observation device and a calibration method for an observation device that can detect the occurrence of a deviation that requires calibration without using a measurement vehicle or the like.

本開示の一実施形態に係る観察装置は、
マーカーを含む撮影対象を撮影して撮影画像を取得する検出装置と、
前記撮影画像に含まれる前記マーカーの輪郭と前記撮影画像の端部とが交わる交点を認識ポイントとして、前記撮影画像における複数の前記認識ポイントの位置を記憶する記憶部と、
複数の前記認識ポイントのうち、記憶された位置より所定距離以上の変化があった前記認識ポイントの数が所定条件を満たす場合に、前記検出装置の位置又は向きにずれが生じたと判定する制御部と、を備える。
An observation device according to an embodiment of the present disclosure includes:
A detection device that captures an image of a target including a marker;
a storage unit that stores positions of a plurality of recognition points in the photographed image, the recognition points being intersections between an outline of the marker included in the photographed image and an end portion of the photographed image;
and a control unit that determines that a shift has occurred in the position or orientation of the detection device when the number of recognition points among the plurality of recognition points that have changed from their stored positions by a predetermined distance or more satisfies a predetermined condition.

本開示の一実施形態に係る観察装置のキャリブレーション方法は、
検出装置を備える観察装置のキャリブレーション方法であって、
マーカーを含む撮影対象を撮影した撮影画像を取得することと、
前記撮影画像に含まれる前記マーカーの輪郭と前記撮影画像の端部とが交わる交点を認識ポイントとして、前記撮影画像における複数の前記認識ポイントの位置を記憶させることと、
複数の前記認識ポイントのうち、記憶された位置より所定距離以上の変化があった前記認識ポイントの数が所定条件を満たす場合に、前記検出装置の位置又は向きにずれが生じたと判定することと、を含む。
A method for calibrating an observation device according to an embodiment of the present disclosure includes:
A method for calibrating an observation device including a detection device, comprising:
Obtaining a photographed image of a photographing target including a marker;
storing positions of a plurality of recognition points in the photographed image, the recognition points being points at which an outline of the marker included in the photographed image intersects with an end portion of the photographed image;
determining that a shift has occurred in the position or orientation of the detection device when the number of recognition points among the plurality of recognition points that have changed from their stored positions by a predetermined distance or more satisfies a predetermined condition.

本開示によれば、計測車両などを用いることなく、キャリブレーションが必要なずれが生じたことを検出できる観察装置及び観察装置のキャリブレーション方法を提供することができる。 The present disclosure provides an observation device and a calibration method for an observation device that can detect the occurrence of a deviation that requires calibration without using a measurement vehicle or the like.

図1は、一実施形態に係る観察装置を備える通信システムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a communication system including an observation device according to an embodiment. 図2は、一実施形態に係る観察装置の機能ブロック図の一例である。FIG. 2 is an example of a functional block diagram of an observation device according to an embodiment. 図3は、一実施形態に係る観察装置の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of an observation device according to an embodiment. 図4は、一実施形態に係る観察装置の設置例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of installation of an observation device according to an embodiment. 図5は、検出装置のずれとキャリブレーションについて説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the deviation and calibration of the detection device. 図6は、検出装置のずれとキャリブレーションについて説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the deviation and calibration of the detection device. 図7は、認識ポイント及び稜線について説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating recognition points and edges. 図8は、検出装置の位置又は向きの変化量について説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the amount of change in the position or orientation of the detection device. 図9は、一実施形態に係る観察装置のキャリブレーション方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing an example of a calibration method for an observation apparatus according to an embodiment.

(通信システム)
図1は、一実施形態に係る観察装置5を備える通信システム1の構成例を示す。通信システム1は、例えば、高度道路交通システム(ITS:Intelligent Transport Systems)の安全運転支援通信システムである。安全運転支援通信システムは、安全運転支援システムと呼ばれたり、安全運転支援無線システムと呼ばれたりする。
(Communication Systems)
1 shows a configuration example of a communication system 1 including an observation device 5 according to an embodiment. The communication system 1 is, for example, a safe driving support communication system of an intelligent transport system (ITS). The safe driving support communication system is also called a safe driving support system or a safe driving support wireless system.

観察装置5は、路上の車両、物体及び人を観察する装置であって、例えば路側機又は監視カメラ装置などである。本実施形態において、観察装置5は、路側機であって、複数の道路7(車道)が交差する交差点の近くに配置されて、路面を観察する。ここで、観察装置5は、交差点以外の路側に配置されてよい。観察装置5の詳細については後述する。 The observation device 5 is a device that observes vehicles, objects, and people on the road, and is, for example, a roadside unit or a surveillance camera device. In this embodiment, the observation device 5 is a roadside unit that is placed near an intersection where multiple roads 7 (roadways) intersect, and observes the road surface. Here, the observation device 5 may be placed on the roadside other than at the intersection. Details of the observation device 5 will be described later.

通信システム1では、観察装置5と、道路7を走る自動車などの車両6とが、互いに無線通信を行うことが可能である。また、複数の車両6は、互いに無線通信を行うことが可能であってよい。通信システム1では、さらに、歩行者9が所持する電子機器を含んで無線通信を行うことが可能であってよい。電子機器は、例えば、スマートフォンなどの携帯端末装置である。 In the communication system 1, the observation device 5 and a vehicle 6, such as an automobile traveling on a road 7, can communicate wirelessly with each other. Furthermore, multiple vehicles 6 may be capable of communicating wirelessly with each other. The communication system 1 may also be capable of communicating wirelessly with electronic devices carried by pedestrians 9. The electronic devices are, for example, mobile terminal devices such as smartphones.

観察装置5は、車両6の運転者の安全運転を支援するための安全運転支援情報を、車両6に通知することが可能である。安全運転支援情報は、例えば信号機4の点灯に関する情報、道路規制に関する情報、観察装置5が配置されている交差点の形状(道路7の形状)などを示す道路線形情報を含んでよい。また、観察装置5は、観察する路上の車両6及び歩行者9を検知する。観察装置5は、例えば横断歩道3を渡る歩行者9を検知することができる。観察装置5は、交差点に近づく車両6を検知することができる。観察装置5は検知する車両6及び歩行者等の物体までの距離を検知することができる。観察装置5は、検知した車両6及び歩行者9に関する情報を、安全運転支援情報に含めて車両6に通知することが可能である。また、観察装置5は、車両6から通知される情報も安全運転支援情報に含めて、他の車両6に通知することが可能である。また、上記のように、観察装置5は、これらの情報を歩行者9が所持する電子機器に通知することが可能であってよい。 The observation device 5 can notify the vehicle 6 of safe driving support information for supporting the driver of the vehicle 6 in safe driving. The safe driving support information may include, for example, information on the illumination of the traffic lights 4, information on road regulations, road linear information indicating the shape of the intersection where the observation device 5 is located (the shape of the road 7), and the like. The observation device 5 also detects the vehicles 6 and pedestrians 9 on the road being observed. The observation device 5 can detect, for example, the pedestrians 9 crossing the crosswalk 3. The observation device 5 can detect the vehicles 6 approaching the intersection. The observation device 5 can detect the distance to the detected objects such as the vehicles 6 and pedestrians. The observation device 5 can include information on the detected vehicles 6 and pedestrians 9 in the safe driving support information and notify the vehicle 6. The observation device 5 can also include information notified from the vehicle 6 in the safe driving support information and notify other vehicles 6. As described above, the observation device 5 may also be able to notify such information to an electronic device carried by the pedestrian 9.

車両6は車両情報を例えば定期的に観察装置5などに送信してよい。車両情報は、例えば、車両6の位置、速度、ウィンカーに関する情報などを含み得る。車両6は、搭載している電子機器によって、観察装置5などから通知される各種情報を受け取ることができる。車両6が搭載する電子機器は、例えばカーナビゲーションシステムなどであってよい。車両6が搭載する電子機器は、観察装置5から通知される情報に基づいて、警告などの通知を運転者に行うことによって、運転者の安全運転を支援することができる。運転者への通知は、例えば交差点で曲がる場合に、前方から他の車両6が近づいてきていること、曲がった先の横断歩道3に歩行者9が存在することなどであってよい。 The vehicle 6 may transmit vehicle information to the observation device 5 or the like periodically, for example. The vehicle information may include, for example, information related to the position, speed, and blinker of the vehicle 6. The vehicle 6 may receive various information notified from the observation device 5 or the like by the electronic device mounted on it. The electronic device mounted on the vehicle 6 may be, for example, a car navigation system. The electronic device mounted on the vehicle 6 may support the driver in safe driving by notifying the driver of a warning or the like based on the information notified from the observation device 5. The notification to the driver may be, for example, when turning at an intersection, that another vehicle 6 is approaching from the front, or that there is a pedestrian 9 on the crosswalk 3 ahead after the turn.

このように、通信システム1は、車両6の運転者の安全運転を支援する。ここで、車両6は、自動車に限定されない。例えば、車両6は、自動二輪車、バス、路面電車、自転車を含み得る。 In this way, the communication system 1 assists the driver of the vehicle 6 in driving safely. Here, the vehicle 6 is not limited to an automobile. For example, the vehicle 6 may include a motorcycle, a bus, a streetcar, and a bicycle.

(観察装置の機能ブロック図)
図2は、本実施形態に係る観察装置5の機能ブロック図である。観察装置5は、検出装置50と、通信部51と、記憶部52と、制御部53と、を備える。検出装置50は複数であってよい。複数の検出装置50はそれぞれが独立に動作可能であってよい。
(Functional block diagram of the observation device)
2 is a functional block diagram of the observation device 5 according to this embodiment. The observation device 5 includes a detection device 50, a communication unit 51, a storage unit 52, and a control unit 53. There may be a plurality of detection devices 50. Each of the plurality of detection devices 50 may be capable of operating independently.

検出装置50は車両6及び歩行者9などを検出する装置である。検出装置50はセンサを含んで構成される。検出装置50は、例えばイメージセンサを含んで構成される可視光カメラであってよい。また、検出装置50は、赤外線センサを含んで構成される赤外線カメラであってよい。本実施形態において、検出装置50は、少なくとも可視光カメラを含み、後述するマーカーMを含む撮影対象を撮影して撮影画像を取得する。 The detection device 50 is a device that detects vehicles 6 and pedestrians 9. The detection device 50 includes a sensor. The detection device 50 may be, for example, a visible light camera including an image sensor. The detection device 50 may also be an infrared camera including an infrared sensor. In this embodiment, the detection device 50 includes at least a visible light camera, and captures an image of a subject including a marker M, which will be described later.

ここで、検出装置50が含むセンサは、イメージセンサ及び赤外線センサに限定されない。検出装置50が含むセンサは、例えば3Dレーザースキャナなどを含み得る。検出装置50は、センサが検出した検出信号、上記の撮影画像などを制御部53に出力する。 Here, the sensors included in the detection device 50 are not limited to image sensors and infrared sensors. The sensors included in the detection device 50 may include, for example, a 3D laser scanner. The detection device 50 outputs the detection signals detected by the sensors, the above-mentioned captured images, etc. to the control unit 53.

通信部51は、制御部53によって制御されて車両6と無線通信を行う。通信部51は、通信回路と、アンテナとで構成されてよい。アンテナは例えば無指向性のアンテナであってよい。通信部51は、例えばITSに割り当てられている700MHz帯を使用して無線通信を行ってよい。また、通信部51は、例えば無線LAN(Local Area Network)を用いて無線通信を行ってよい。 The communication unit 51 is controlled by the control unit 53 to perform wireless communication with the vehicle 6. The communication unit 51 may be composed of a communication circuit and an antenna. The antenna may be, for example, an omnidirectional antenna. The communication unit 51 may perform wireless communication using, for example, the 700 MHz band allocated to ITS. The communication unit 51 may also perform wireless communication using, for example, a wireless LAN (Local Area Network).

通信部51は、アンテナで受信した信号に対して増幅処理などの各種処理を行い、処理後の受信信号を制御部53に出力する。制御部53は、入力される受信信号に対して各種処理を行って、当該受信信号に含まれる情報を取得する。また、制御部53は、情報を含む送信信号を通信部51に出力する。通信部51は、入力される送信信号に対して増幅処理などの各種処理を行って、処理後の送信信号をアンテナから無線送信する。 The communication unit 51 performs various processes, such as amplification, on the signal received by the antenna, and outputs the processed received signal to the control unit 53. The control unit 53 performs various processes on the input received signal to obtain information contained in the received signal. The control unit 53 also outputs a transmission signal containing information to the communication unit 51. The communication unit 51 performs various processes, such as amplification, on the input transmission signal, and wirelessly transmits the processed transmission signal from the antenna.

記憶部52は、各種の情報を記憶するメモリとしての機能を有してよい。記憶部52は、例えば制御部53において実行されるプログラム、及び、制御部53において実行された処理の結果などを記憶してよい。また、記憶部52は、制御部53のワークメモリとして機能してよい。記憶部52は、例えばROM及びRAMなどの半導体メモリ等により構成することができるが、これに限定されず、任意の記憶装置とすることができる。記憶部52は、例えば、小型のハードディスクドライブ及びSSD(Solid State Drive)などを含んでよい。 The storage unit 52 may function as a memory that stores various types of information. The storage unit 52 may store, for example, a program executed in the control unit 53 and the results of processing executed in the control unit 53. The storage unit 52 may also function as a work memory for the control unit 53. The storage unit 52 may be configured, for example, with semiconductor memory such as ROM and RAM, but is not limited to this and may be any storage device. The storage unit 52 may include, for example, a small hard disk drive and an SSD (Solid State Drive).

本実施形態において、記憶部52は、制御部53において実行されるキャリブレーションに関連するデータを記憶する。キャリブレーションに関連するデータとして、記憶部52は、後述する認識ポイントの位置を含む認識ポイントのデータ521を記憶してよい。また、記憶部52は、後述する稜線のデータ522を記憶してよい。また、記憶部52は、撮影画像における撮影対象の位置と撮影対象までの距離との対応を示す座標-距離の対応データを記憶してよい。また、記憶部52は、後述する検出装置50の変化量の算出及びキャリブレーションを制御部53に実行させるためのプログラムを記憶してよい。 In this embodiment, the memory unit 52 stores data related to the calibration executed by the control unit 53. As data related to the calibration, the memory unit 52 may store recognition point data 521 including the positions of the recognition points described below. The memory unit 52 may also store ridge line data 522 described below. The memory unit 52 may also store coordinate-distance correspondence data indicating the correspondence between the position of the subject in the captured image and the distance to the subject. The memory unit 52 may also store a program for causing the control unit 53 to calculate the amount of change in the detection device 50 and execute the calibration described below.

制御部53は、観察装置5の他の構成要素を制御することによって、観察装置5の動作を統括的に管理する。制御部53は、1つ以上のプロセッサを含んでよい。プロセッサは、アクセス可能なメモリからプログラムをロードして、観察装置5の各種の機能を実現させてよい。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、及び特定の処理に特化した専用のプロセッサの少なくともいずれかを含んでよい。専用のプロセッサは、特定用途向けIC(ASIC;Application Specific Integrated Circuit)を含んでよい。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイス(PLD;Programmable Logic Device)を含んでよい。PLDは、FPGA(Field-Programmable Gate Array)を含んでよい。制御部53は、1つ又は複数のプロセッサが協働するSoC(System-on-a-Chip)、及びSiP(System In a Package)の少なくともいずれかを含んでよい。 The control unit 53 controls the other components of the observation device 5 to comprehensively manage the operation of the observation device 5. The control unit 53 may include one or more processors. The processor may load a program from an accessible memory to realize various functions of the observation device 5. The processor may include at least one of a general-purpose processor that loads a specific program and executes a specific function, and a dedicated processor specialized for a specific process. The dedicated processor may include an application specific integrated circuit (ASIC). The processor may include a programmable logic device (PLD). The PLD may include an FPGA (Field-Programmable Gate Array). The control unit 53 may include at least one of a System-on-a-Chip (SoC) and a System in a Package (SiP) in which one or more processors work together.

制御部53は、取得した検出装置50からの検出信号などに基づいて、安全運転支援情報を生成することができる。例えば制御部53は、検出装置50から取得した撮影画像に含まれる歩行者9までの距離を測定して、歩行者9が接近していると判定した場合に、車両6に警告してよい。また、本実施形態において、制御部53は、後述する認識ポイントの数が所定条件を満たす場合に、検出装置50の位置又は向きの変化量を算出すること、及び、算出した変化量に基づくキャリブレーションを実行する。これらの処理の詳細については後述する。 The control unit 53 can generate safe driving support information based on the acquired detection signal from the detection device 50. For example, the control unit 53 may measure the distance to the pedestrian 9 included in the captured image acquired from the detection device 50, and warn the vehicle 6 when it determines that the pedestrian 9 is approaching. In addition, in this embodiment, when the number of recognition points described below satisfies a predetermined condition, the control unit 53 calculates the amount of change in the position or orientation of the detection device 50 and performs calibration based on the calculated amount of change. Details of these processes will be described later.

(観察装置の構成)
図3は、本実施形態に係る観察装置5の構成例を示す図である。図3に示すように、観察装置5は、複数の検出装置50を備え、これらが接続部57に接続されて相対的な位置関係が定められた路上観察ユニットとして提供されてよい。
(Configuration of observation device)
Fig. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the observation device 5 according to this embodiment. As shown in Fig. 3, the observation device 5 may be provided as an on-road observation unit including a plurality of detection devices 50, which are connected to a connection portion 57 to determine the relative positional relationship between them.

接続部57は検出装置50を接続するための部材である。本実施形態において、接続部57は金属製の枠型の部材である。ただし、接続部57の材料及び形状は限定されない。ここで、図3に示すように、路上観察ユニットである観察装置5に対して、直交座標を定めることができる。例えばu軸方向、v軸方向、w軸方向は、それぞれ接続部57の頂点において互いに直角に交わる辺が延びる方向に対応する。図3に示すように、本実施形態に係る観察装置5において、複数の検出装置50はw軸方向に並んで配置される。 The connection part 57 is a member for connecting the detection device 50. In this embodiment, the connection part 57 is a metal frame-shaped member. However, the material and shape of the connection part 57 are not limited. Here, as shown in FIG. 3, orthogonal coordinates can be defined for the observation device 5, which is a road observation unit. For example, the u-axis direction, v-axis direction, and w-axis direction each correspond to the extending directions of the sides that intersect at right angles at the vertex of the connection part 57. As shown in FIG. 3, in the observation device 5 according to this embodiment, multiple detection devices 50 are arranged side by side in the w-axis direction.

図4は観察装置5の設置例を示す。観察装置5は、例えば観察対象の道路7が交差する交差点付近の柱59に設置される。柱59に接続部57が固定されて、接続部57に対して検出装置50の向きが調整されてよい。ここで、観察装置5は、路上を観察するように設置された場合に、w軸方向が鉛直方向となる。ここで、図4において、z軸方向が鉛直方向であって、x軸及びy軸はz軸に直交する水平の方向を示す。 Figure 4 shows an example of the installation of the observation device 5. The observation device 5 is installed on a pillar 59 near an intersection where the road 7 to be observed intersects, for example. A connection part 57 is fixed to the pillar 59, and the orientation of the detection device 50 may be adjusted with respect to the connection part 57. Here, when the observation device 5 is installed to observe the road, the w-axis direction is the vertical direction. Here, in Figure 4, the z-axis direction is the vertical direction, and the x-axis and y-axis indicate horizontal directions perpendicular to the z-axis.

ここで、検出装置50は例えばネジ56(図3参照)、はめ合い等によって接続部57に取り付けられて向きが調整されてよい。検出装置50は、接続部に対する設置角度を変更するための調整機構を有してよく、例えばパン、チルト、ヨー方向への回転が可能であってよい。調整機構は雲台のような構造であってよいが、これに限定されない。検出装置50は、例えば図3に示すu軸方向、v軸方向、w軸方向に軸を有することで、可動部分を土台部分に対して3軸方向に調整可能な構造であってよい。柱59に接続部57が固定された場合に、検出装置50は適切な俯角で路上を観察するよう調整され、向きが変化しないよう、ネジ止め等により固定される。 Here, the detection device 50 may be attached to the connection part 57 by, for example, a screw 56 (see FIG. 3), a fitting, or the like, and the orientation may be adjusted. The detection device 50 may have an adjustment mechanism for changing the installation angle with respect to the connection part, and may be capable of rotating in, for example, the pan, tilt, and yaw directions. The adjustment mechanism may be a structure such as a camera platform, but is not limited to this. The detection device 50 may have a structure that allows the movable part to be adjusted in three axial directions relative to the base part, for example, by having axes in the u-axis, v-axis, and w-axis directions shown in FIG. 3. When the connection part 57 is fixed to the pillar 59, the detection device 50 is adjusted to observe the road at an appropriate depression angle, and is fixed by screws or the like so that the orientation does not change.

(キャリブレーション)
上記のように、観察装置5は、例えば観察対象の道路7が交差する交差点付近に設置されるため、走行車両などの振動の影響を受け得る。例えば走行車両などの振動を受け続けることによって、検出装置50を接続部57に固定するためのネジ56、嵌合部分などが緩んだり、回転したりして、検出装置50の検出方向がずれることがある。又は、観察装置5を取り付けた柱59に衝撃が加わることにより検出装置50の検出方向がずれることがある。そのような場合に、観察装置5が正確な距離測定を実行し続けるためにキャリブレーションが必要になる。
(calibration)
As described above, the observation device 5 is installed, for example, near an intersection where the road 7 to be observed intersects, and therefore may be affected by vibrations from traveling vehicles, etc. For example, continued exposure to vibrations from traveling vehicles, etc. may cause the screws 56 for fixing the detection device 50 to the connection part 57, the fitting parts, etc. to loosen or rotate, causing the detection direction of the detection device 50 to shift. Alternatively, the detection direction of the detection device 50 may shift due to an impact being applied to the pillar 59 on which the observation device 5 is attached. In such cases, calibration is required so that the observation device 5 can continue to perform accurate distance measurements.

図5及び図6は、検出装置50のずれとキャリブレーションについて説明する図である。図5は、当初の位置にある検出装置50が、50m先のマーカーMを撮影する様子、及び、その撮影画像を例示する。マーカーMは1つに限られず、複数であってよい。ここで、マーカーMは、検出装置50の撮影対象のうち、観察装置5からの特定の距離に位置する物である。そのため、マーカーMを用いて、撮像画像における座標と観察装置5からの撮影対象までの距離とを対応付けることが可能である。マーカーMとしては、例えば建物、バスなどの停留所を示す設置物(以下、バス停)、看板、道路7に描かれた白線など、移動しにくい物体が選択される。図5に示される撮影画像において、マーカーMは座標(50,40)の位置にあり、この座標が観察装置5から50m先の位置に対応づけられる。ここで、撮影画像の座標は、水平方向をX軸、垂直方向をY軸として、左上の頂点が座標(0,0)となる。撮影画像における座標と観察装置5からの距離の情報は、座標-距離の対応データとして、記憶部52に記憶されてよい。座標-距離の対応データは、撮影画像中の全ピクセルの座標について、観察装置5からの距離を対応付けされたものでよいし、一部のピクセルの座標について対応付けをされたものでよい。 5 and 6 are diagrams for explaining the deviation and calibration of the detection device 50. FIG. 5 illustrates an example of the detection device 50 at the initial position photographing a marker M 50 m ahead, and the photographed image. The number of markers M is not limited to one, and may be multiple. Here, the marker M is an object located at a specific distance from the observation device 5 among the photographed objects of the detection device 50. Therefore, it is possible to use the marker M to correspond the coordinates in the photographed image to the distance from the observation device 5 to the photographed object. As the marker M, for example, an object that is difficult to move, such as a building, an installation indicating a bus stop (hereinafter, a bus stop), a signboard, or a white line drawn on the road 7, is selected. In the photographed image shown in FIG. 5, the marker M is located at the coordinate (50, 40), and this coordinate is associated with a position 50 m ahead from the observation device 5. Here, the coordinates of the photographed image are the horizontal direction as the X axis and the vertical direction as the Y axis, and the upper left vertex is the coordinate (0, 0). Information on the coordinates in the captured image and the distance from the observation device 5 may be stored in the storage unit 52 as coordinate-distance correspondence data. The coordinate-distance correspondence data may be data in which the distance from the observation device 5 is associated with the coordinates of all pixels in the captured image, or may be data in which the coordinates of some pixels are associated with each other.

図6は、検出装置50が図5の状態からチルト方向にずれた後で、50m先のマーカーMを撮影する様子、及び、その撮影画像を例示する。図6に示すように、図5において座標(50,40)の位置にあったマーカーMは、座標(45,45)に移動している。検出装置50が図6のような状態に変化した場合に、座標(50,40)を50m先の位置とする当初の対応付けでは、観察装置5が正確な距離測定を実行することができない。そのため、新たに座標(45,45)を50m先の位置とする対応付けを行うキャリブレーションが必要になる。キャリブレーションとは、撮影画像における位置(座標)と、当該位置に存在する撮影対象と観察装置との距離の対応関係の補正である。本実施形態において、キャリブレーションは記憶部52に記憶されている座標-距離の対応データを更新することによって実行される。座標-距離の対応データは、撮影画像における位置(座標)と、その座標にある撮影対象までの距離との対応付けを定めるデータである。観察装置5の制御部53は、距離測定を実行する場合に、記憶部52から読みだした座標-距離の対応データに基づいて、撮影対象までの距離を算出する。 Figure 6 illustrates an example of the detection device 50 photographing a marker M 50 m ahead after it has shifted in the tilt direction from the state of Figure 5, and the photographed image. As shown in Figure 6, the marker M, which was at the coordinate (50, 40) in Figure 5, has moved to the coordinate (45, 45). When the detection device 50 changes to the state of Figure 6, the observation device 5 cannot perform accurate distance measurement with the initial correspondence of the coordinate (50, 40) as a position 50 m ahead. Therefore, calibration is required to newly correspond the coordinate (45, 45) as a position 50 m ahead. Calibration is a correction of the correspondence between the position (coordinate) in the photographed image and the distance between the photographed object and the observation device at that position. In this embodiment, calibration is performed by updating the coordinate-distance correspondence data stored in the memory unit 52. The coordinate-distance correspondence data is data that defines the correspondence between the position (coordinate) in the photographed image and the distance to the photographed object at that coordinate. When performing distance measurement, the control unit 53 of the observation device 5 calculates the distance to the subject to be photographed based on the coordinate-distance correspondence data read from the memory unit 52.

ここで、観察装置5の設置場所によっては、マーカーMとして路上に取り付けられた看板などの移動し得るものを選択することがあり得る。又は、マーカーMとして選択した白線に物体が置かれることで正しく認識できなくなったり、経年劣化によって消えたり、形状が変化したりする場合がある。このような場合に、マーカーMが移動したこと、異なった形状に認識されたことを検出装置50がずれたと誤判定して、キャリブレーションを実行すると、観察装置5が正確な距離測定を実行することができない。したがって、検出装置50がずれたことを適切に判定することが必要である。また、検出装置50には、チルト方向以外のずれ(例えばパン方向のずれ、一方向へのずれなど)が生じ得る。そのため、ずれの方向及びずれの量を適切に判定することが必要である。本実施形態に係る観察装置5は、以下に説明する方法で、キャリブレーションが必要なずれが生じたことを検出し、検出装置50の位置又は向きの変化量を算出する。 Here, depending on the installation location of the observation device 5, a movable object such as a signboard attached to the road may be selected as the marker M. Or, an object may be placed on the white line selected as the marker M, making it impossible to correctly recognize it, or it may disappear or change shape due to deterioration over time. In such a case, if the detection device 50 erroneously determines that the marker M has moved or that it has been recognized as having a different shape and performs calibration, the observation device 5 cannot perform accurate distance measurement. Therefore, it is necessary to appropriately determine that the detection device 50 has shifted. In addition, the detection device 50 may have a shift other than the tilt direction (for example, a shift in the pan direction, a shift in one direction, etc.). Therefore, it is necessary to appropriately determine the direction and amount of the shift. The observation device 5 according to this embodiment detects the occurrence of a shift that requires calibration and calculates the amount of change in the position or orientation of the detection device 50 using the method described below.

(認識ポイント)
観察装置5の制御部53は、観察装置5の設置場所に応じて、マーカーMを設定する。そして、制御部53は、検出装置50から取得した撮影画像に含まれるマーカーMの輪郭と、撮影画像の端部とが交わる交点を認識ポイントとする。制御部53は、認識ポイントが複数であるように、マーカーMを1つ以上定める。また、制御部53は、稜線を設定する。稜線は、撮影画像における、マーカーMの輪郭の一部であって、認識ポイントから延びる線である。稜線は、直線であるか、直線に近似できる線であるように選択される。ここで、認識ポイント及び稜線を形成するマーカーMは、座標-距離の対応データを生成するのに用いた物体であってよいし、それ以外の物体であってよい。検出装置50から取得した撮影画像に含まれる様々な物体が、認識ポイント及び稜線を形成するマーカーMとなりうる。
(Recognition point)
The control unit 53 of the observation device 5 sets the marker M according to the installation location of the observation device 5. Then, the control unit 53 sets the intersection point where the outline of the marker M included in the photographed image acquired from the detection device 50 intersects with the end of the photographed image as the recognition point. The control unit 53 determines one or more markers M so that there are multiple recognition points. The control unit 53 also sets a ridge line. The ridge line is a part of the outline of the marker M in the photographed image and is a line extending from the recognition point. The ridge line is selected so as to be a straight line or a line that can be approximated to a straight line. Here, the marker M forming the recognition point and the ridge line may be an object used to generate the coordinate-distance correspondence data, or may be another object. Various objects included in the photographed image acquired from the detection device 50 can be the marker M forming the recognition point and the ridge line.

図7は認識ポイント及び稜線について説明する図である。図7は、検出装置50から取得した撮影画像の例、認識ポイントのデータ521の例及び稜線のデータ522の例を含む。図7に示される撮影画像において、マーカーMは左上の建物、中央の道路7の白線及び右下のバス停である。ここで、撮影画像の端部は4つの辺(上辺、右辺、下辺及び左辺)を構成する。認識ポイントP1は、バス停の輪郭と下辺とが交わる交点である。認識ポイントP2は、建物の輪郭と左辺とが交わる交点である。また、認識ポイントP3は、道路7の白線の輪郭と上辺とが交わる交点である。図7に示される撮影画像において、その他の丸を付した部分は認識ポイントとなり得る。制御部53は、このような全ての交点を認識ポイントとしてよいし、一部を選択して認識ポイントとしてよい。制御部53は、複数の認識ポイントを設定する。一例として、制御部53は、10から20の認識ポイントを設定してよい。ここで、認識ポイントは、検出装置50の位置又は向きの変化量を算出可能なように、撮影画像の端部が構成する4つの辺のうち3つ以上の辺に存在する必要がある。また、認識ポイントは、撮影画像の各辺で同数となるように配分されてよい。各辺における認識ポイントの位置は、撮影画像において所定以上離れるように設定してよい。近接する認識ポイントは同一の物体、又は近接する異なる物体によって形成される場合が多いためである。認識ポイント及び稜線を形成する撮影画像中の物体は、認識ポイント及び稜線ごとに異なる物体であることが望ましい。1つの物体によって多くの認識ポイントが設定されると、当該物体の位置のずれが、検出装置のずれと誤判断されるためである。ここで、認識ポイントは、撮影画像中の物体を画像認識することで、制御部が自動的に設定してよいし、オペレータが撮影画像中から選択することで設定してよい。 Figure 7 is a diagram for explaining recognition points and ridge lines. Figure 7 includes an example of a captured image acquired from the detection device 50, an example of recognition point data 521, and an example of ridge line data 522. In the captured image shown in Figure 7, the marker M is a building in the upper left, a white line on the road 7 in the center, and a bus stop in the lower right. Here, the ends of the captured image constitute four sides (upper side, right side, lower side, and left side). Recognition point P1 is an intersection point where the outline of the bus stop intersects with the lower side. Recognition point P2 is an intersection point where the outline of the building intersects with the left side. Also, recognition point P3 is an intersection point where the outline of the white line on the road 7 intersects with the upper side. In the captured image shown in Figure 7, other circled parts can be recognition points. The control unit 53 may set all such intersection points as recognition points, or may select some of them as recognition points. The control unit 53 sets multiple recognition points. As an example, the control unit 53 may set 10 to 20 recognition points. Here, the recognition points must be present on three or more of the four sides that constitute the end of the captured image so that the amount of change in the position or orientation of the detection device 50 can be calculated. The recognition points may be distributed so that there are an equal number of recognition points on each side of the captured image. The positions of the recognition points on each side may be set so that they are separated by a predetermined distance or more in the captured image. This is because adjacent recognition points are often formed by the same object, or by different objects that are close to each other. It is desirable that the objects in the captured image that form the recognition points and ridgelines are different objects for each recognition point and ridgeline. This is because if many recognition points are set by one object, the positional deviation of the object may be erroneously determined as a deviation of the detection device. Here, the recognition points may be set automatically by the control unit by image recognition of the object in the captured image, or may be set by the operator selecting them from the captured image.

図7に示される撮影画像において、稜線L1はバス停の輪郭の一部であって、認識ポイントP1から延びる。また、稜線L2は道路7の白線の輪郭の一部であって、認識ポイントP3から延びる。その他のマーカーMの輪郭の一部が稜線に設定されてよい。制御部53は、このような全ての部分を稜線としてよいし、一部を選択して稜線としてよい。制御部53は、1つ以上の稜線を設定してよい。一例として、制御部53は、10から20の稜線を設定してよい。 In the captured image shown in FIG. 7, ridge line L1 is part of the contour of the bus stop and extends from recognition point P1. Furthermore, ridge line L2 is part of the contour of the white line of road 7 and extends from recognition point P3. Parts of the contours of other markers M may be set as ridge lines. The control unit 53 may set all such parts as ridge lines, or may select parts as ridge lines. The control unit 53 may set one or more ridge lines. As an example, the control unit 53 may set 10 to 20 ridge lines.

制御部53は、設定した認識ポイントについての情報を、認識ポイントのデータ521として、記憶部52に記憶させる。認識ポイントのデータ521は、撮影画像における複数の認識ポイントの位置(座標)を含む。図7の例では、認識ポイントのデータ521は、認識ポイントの番号と、撮影画像上の位置と、その認識ポイントの1ピクセルのずれに対する検出装置50の角度変化と、を対応付ける。ここで、角度変化におけるX方向の値はパン方向の変化量を示す。また、角度変化におけるY方向の値はチルト方向の変化量を示す。 The control unit 53 stores information about the set recognition points in the memory unit 52 as recognition point data 521. The recognition point data 521 includes the positions (coordinates) of multiple recognition points in the captured image. In the example of FIG. 7, the recognition point data 521 associates the recognition point number, the position on the captured image, and the angle change of the detection device 50 for a one-pixel shift of the recognition point. Here, the X-direction value of the angle change indicates the amount of change in the pan direction. Also, the Y-direction value of the angle change indicates the amount of change in the tilt direction.

また、制御部53は、設定した稜線についての情報を、稜線のデータ522として、記憶部52に記憶させる。稜線のデータ522は、撮影画像における稜線の始点及び終点の位置(座標)を含む。図7の例では、稜線のデータ522は、稜線のデータ上の番号と、始点及び終点の位置と、撮影画像において稜線が撮影画像の端部(すなわち、画像の外周の辺)となす角度と、を対応付ける。 The control unit 53 also stores information about the set ridge line in the memory unit 52 as ridge line data 522. The ridge line data 522 includes the positions (coordinates) of the start and end points of the ridge line in the captured image. In the example of FIG. 7, the ridge line data 522 associates the number in the ridge line data, the positions of the start and end points, and the angle that the ridge line makes with the edge of the captured image (i.e., the outer periphery of the image) in the captured image.

制御部53は、検出装置50から新たな撮影画像を取得した場合に、認識ポイント及び稜線を新たな撮影画像から抽出して、それらの位置(座標)を求める。制御部53は、記憶部52に記憶された認識ポイントのデータ521及び稜線のデータ522の位置などの情報と比較することによって、検出装置50がずれたかを判定する。そして、検出装置50がずれたと判定する場合に、制御部53は、検出装置50の変化量を算出する。また、制御部53は、算出した変化量に基づいて、撮影画像における撮影対象の位置と撮影対象までの距離との対応についてキャリブレーションを実行する。 When the control unit 53 acquires a new captured image from the detection device 50, it extracts the recognition points and ridge lines from the new captured image and determines their positions (coordinates). The control unit 53 determines whether the detection device 50 has shifted by comparing the recognition point data 521 and ridge line data 522 stored in the memory unit 52 with information such as their positions. If the control unit 53 determines that the detection device 50 has shifted, it calculates the amount of change in the detection device 50. Based on the calculated amount of change, the control unit 53 also performs calibration of the correspondence between the position of the subject in the captured image and the distance to the subject.

図8は、検出装置50の位置又は向きの変化量について説明する図である。図8の例において、撮影画像It0は、記憶部52に記憶された認識ポイントのデータ521及び稜線のデータ522に対応する認識ポイント及び稜線を含む、過去の撮影画像である。また、撮影画像It1は、新たな撮影画像である。 Figure 8 is a diagram illustrating the amount of change in the position or orientation of the detection device 50. In the example of Figure 8, the captured image It0 is a previously captured image that includes recognition points and ridgelines corresponding to the recognition point data 521 and ridgeline data 522 stored in the memory unit 52. The captured image It1 is a new captured image.

制御部53は、撮影画像It0で複数の認識ポイント(図8の破線の丸)及び稜線を設定する。制御部53は、複数の認識ポイントの位置などを特定して、記憶部52に認識ポイントのデータ521を記憶させる。また、制御部53は、稜線の傾き(角度)などを特定して、記憶部52に稜線のデータ522を記憶させる。新たな撮影画像It1を取得すると、制御部53は、撮影画像It1において、認識ポイント(図8の撮影画像It1の端部における実線の丸)及び稜線を抽出する。撮影画像It1における認識ポイントを構成する物体は、撮影画像It0における認識ポイントを構成する物体と同一の物体である。そして、撮影画像It0及び撮影画像It1の認識ポイントの位置及び稜線の傾きなどを比較して、検出装置50がずれたかを判定する。 The control unit 53 sets multiple recognition points (dashed circles in FIG. 8) and ridgelines in the captured image It0. The control unit 53 specifies the positions of the multiple recognition points and stores recognition point data 521 in the memory unit 52. The control unit 53 also specifies the inclination (angle) of the ridgelines and stores ridgeline data 522 in the memory unit 52. When a new captured image It1 is acquired, the control unit 53 extracts recognition points (solid circles at the ends of the captured image It1 in FIG. 8) and ridgelines in the captured image It1. The objects that make up the recognition points in the captured image It1 are the same objects as the objects that make up the recognition points in the captured image It0. The positions of the recognition points and the inclination of the ridgelines in the captured images It0 and It1 are compared to determine whether the detection device 50 has shifted.

制御部53は、撮影画像It0について設定した複数の認識ポイントのうち、記憶された位置より所定距離以上の変化があった認識ポイントの数が所定条件を満たす場合に、検出装置50がずれたと判定する。ここで、所定距離は、例えば大型車両が近くを走行して伝わった振動などによる検出装置50の日常的な小さな揺れを、誤って検出装置50がずれたと判定しないために設定される。所定距離は、一例として3ピクセル程度に設定されてよい。図8の例において、所定距離以上の変化があった認識ポイントには、矢印が付されている。例えば認識ポイントP1及び認識ポイントP2は、所定距離以上の変化があった認識ポイントである。また、例えば認識ポイントP3は、所定距離以上の変化がなかった認識ポイントである。ここで、本実施形態において、所定条件は変化があった認識ポイントの数が、複数の認識ポイントの半数を超えることである。変化があった認識ポイントの数が全体の過半数であれば、一部のマーカーMが移動したのでなく、検出装置50のずれが生じたと考えられるからである。本実施形態に係る観察装置5は、検出装置50にキャリブレーションが必要なずれが生じたことを十分な精度で判定することができる。ここで、所定条件で用いられる変化があった認識ポイントの数の全体における比率の閾値は、50%に限定されない。例えば、この閾値を全体の50%未満の値(例えば30%)に設定して、より頻繁にキャリブレーションが実行されるようにしてよい。また、同様の観点から、所定条件は、変化があった認識ポイントの数が、所定の値(例えば5)を超えることであってよい。ここで、検出装置50のずれに対する認識ポイントの変化量は、通常遠くにあるマーカーMによる認識ポイントほど大きくなる。従って、すべての認識ポイントについて、所定距離を同一の値とするのではなく、遠くのマーカーMによる認識ポイントほど所定距離が大きくなるように設定してよい。 The control unit 53 determines that the detection device 50 has shifted when the number of recognition points that have changed by a predetermined distance or more from the stored position among the multiple recognition points set for the captured image It0 satisfies a predetermined condition. Here, the predetermined distance is set so that the detection device 50 is not mistakenly determined to have shifted due to small everyday vibrations of the detection device 50 caused by vibrations transmitted by a large vehicle running nearby, for example. The predetermined distance may be set to about 3 pixels, for example. In the example of FIG. 8, the recognition points that have changed by a predetermined distance or more are marked with arrows. For example, recognition points P1 and P2 are recognition points that have changed by a predetermined distance or more. Also, for example, recognition point P3 is a recognition point that has not changed by a predetermined distance or more. Here, in this embodiment, the predetermined condition is that the number of recognition points that have changed exceeds half of the multiple recognition points. If the number of recognition points that have changed is the majority of the total, it is considered that the detection device 50 has shifted, rather than that some of the markers M have moved. The observation device 5 according to this embodiment can determine with sufficient accuracy that a deviation requiring calibration has occurred in the detection device 50. Here, the threshold value of the ratio of the number of recognition points that have changed to the total number used in the specified condition is not limited to 50%. For example, this threshold value may be set to a value less than 50% of the total (e.g., 30%) so that calibration is performed more frequently. From a similar perspective, the specified condition may be that the number of recognition points that have changed exceeds a specified value (e.g., 5). Here, the amount of change in the recognition points due to the deviation of the detection device 50 is usually greater for recognition points with markers M that are farther away. Therefore, rather than setting the specified distance to the same value for all recognition points, the specified distance may be set to be greater for recognition points with markers M that are farther away.

制御部53は、検出装置50がずれたと判定する場合に、撮影画像It0及び撮影画像It1の認識ポイントの位置及び稜線の傾きなどの比較結果に基づいて、検出装置50の位置又は向きの変化量を算出する。認識ポイントが撮影画像においてX方向に変化した場合、検出装置がパン方向に回転したと判断できる。認識ポイントが撮影画像においてY方向に変化した場合、検出装置がチルト方向に回転したと判断できる。稜線の角度が撮影画像において変化した場合、検出装置がロール方向に回転したと判断できる。制御部53は、座標の回転処理で用いられる公知の手法によって、検出装置50の変化量を算出してよい。 When the control unit 53 determines that the detection device 50 has shifted, it calculates the amount of change in the position or orientation of the detection device 50 based on the comparison results of the position of the recognition point and the inclination of the ridgeline in the captured image It0 and the captured image It1. If the recognition point has changed in the X direction in the captured image, it can be determined that the detection device has rotated in the pan direction. If the recognition point has changed in the Y direction in the captured image, it can be determined that the detection device has rotated in the tilt direction. If the angle of the ridgeline has changed in the captured image, it can be determined that the detection device has rotated in the roll direction. The control unit 53 may calculate the amount of change in the detection device 50 using a known method used in coordinate rotation processing.

制御部53は、算出した変化量に基づいて、撮影画像における撮影対象の位置と撮影対象までの距離との対応関係を更新する。具体的に述べると、制御部53は、キャリブレーションとして、記憶部52に記憶されている座標-距離の対応データを更新する。これにより、観察装置5は正確な距離測定を実行し続けることができる。検出装置50にキャリブレーションが必要なずれが生じたと判断した場合であっても、所定の場合にはキャリブレーションを実施せず、観察装置5を管理する管理者に報知を行ってよい。所定の場合とは、例えば算出した変化量が非常に大きい場合、認識ポイントの位置の変化方向に矛盾がある場合、稜線の変化方向に矛盾がある場合である。認識ポイント及び稜線の変化に矛盾があるとは、反対方向に変化している認識ポイント及び稜線が一定数以上存在する場合が例示できる。若しくは、多くの認識ポイントが消滅した場合も例示できる。このような場合には、観察装置5が故障した、又は重大な障害が発生した可能性があるため、管理者が状態を確認する必要がある。 The control unit 53 updates the correspondence between the position of the subject in the captured image and the distance to the subject based on the calculated amount of change. Specifically, the control unit 53 updates the coordinate-distance correspondence data stored in the memory unit 52 as a calibration. This allows the observation device 5 to continue to perform accurate distance measurement. Even if it is determined that a deviation requiring calibration has occurred in the detection device 50, calibration may not be performed in certain cases, and a notification may be sent to the administrator who manages the observation device 5. The certain cases include, for example, when the calculated amount of change is very large, when there is an inconsistency in the direction of change in the position of the recognition point, and when there is an inconsistency in the direction of change in the ridge line. An example of an inconsistency in the changes in the recognition points and ridge lines is when there are a certain number or more of recognition points and ridge lines that are changing in opposite directions. Or, an example of an inconsistency in the changes in the recognition points and ridge lines is when many recognition points have disappeared. In such cases, the observation device 5 may have broken down or a serious problem may have occurred, so the administrator needs to check the status.

また、制御部53は、撮影画像It1において抽出された認識ポイントの位置及び稜線の傾きを用いて、記憶部52に記憶されている認識ポイントのデータ521及び稜線のデータ522を更新する。 The control unit 53 also updates the recognition point data 521 and edge line data 522 stored in the memory unit 52 using the positions of the recognition points and the slopes of the edge lines extracted in the captured image It1.

(観察装置のキャリブレーション方法)
図9は、一実施形態に係る観察装置5のキャリブレーション方法の一例を示すフローチャートである。観察装置5は、図9に示されるフローチャートに従ってキャリブレーションのための一連の処理を実行する。
(Method of Calibrating Observation Device)
9 is a flowchart showing an example of a calibration method for the observation device 5 according to one embodiment. The observation device 5 executes a series of processes for calibration in accordance with the flowchart shown in FIG.

観察装置5は、撮像画像を取得する(ステップS1)。ステップS1における撮像画像は、例えば上記の撮影画像It0が対応する。観察装置5は、撮影画像It0で複数の認識ポイント及び稜線を設定する。 The observation device 5 acquires a captured image (step S1). The captured image in step S1 corresponds to, for example, the above-mentioned captured image It0. The observation device 5 sets multiple recognition points and ridgelines in the captured image It0.

観察装置5は、認識ポイントの位置を記憶する(ステップS2)。観察装置5は、設定した認識ポイントの位置を、例えば上記の認識ポイントのデータ521に含めて、記憶部52に記憶する。ステップS1及びステップS2の処理は、例えば観察装置5を最初に設置した際にも行われる。 The observation device 5 stores the position of the recognition point (step S2). The observation device 5 stores the position of the set recognition point in the memory unit 52, for example, by including it in the above-mentioned recognition point data 521. The processing of steps S1 and S2 is also performed, for example, when the observation device 5 is first installed.

観察装置5は、撮像画像を取得する(ステップS3)。ステップS3における撮像画像は、例えば上記の撮影画像It1が対応する。観察装置5は、撮影画像It1で複数の認識ポイントの位置及び稜線の傾きなどを特定する。 The observation device 5 acquires a captured image (step S3). The captured image in step S3 corresponds to, for example, the above-mentioned captured image It1. The observation device 5 identifies the positions of multiple recognition points and the inclination of ridge lines in the captured image It1.

観察装置5は、撮影画像It0で特定した複数の認識ポイントのうち、ステップS2で記憶された位置より所定距離以上の変化があった認識ポイントの数が上記の所定条件を満たすかについて判定する(ステップS4)。 The observation device 5 determines whether the number of recognition points that have changed by a predetermined distance or more from the position stored in step S2 among the multiple recognition points identified in the captured image It0 satisfies the above-mentioned predetermined condition (step S4).

観察装置5は、変化があった認識ポイントの数が所定条件を満たさない場合に(ステップS4のNo)、検出装置50のずれが生じていないと判定して、ステップS3の処理に戻る。 If the number of recognition points that have changed does not satisfy the predetermined condition (No in step S4), the observation device 5 determines that there is no deviation in the detection device 50 and returns to the processing of step S3.

観察装置5は、変化があった認識ポイントの数が所定条件を満たす場合に(ステップS4のYes)、検出装置50のずれが生じたと判定して、ステップS5の処理に進む。 If the number of recognition points that have changed satisfies a predetermined condition (Yes in step S4), the observation device 5 determines that a deviation has occurred in the detection device 50 and proceeds to processing in step S5.

観察装置5は、検出装置50の位置又は向きにずれが生じたと判定する(ステップS5)。また、観察装置5は、撮影画像It0及び撮影画像It1の認識ポイントの位置及び稜線の傾きなどの比較結果に基づいて、検出装置50の位置又は向きの変化量を算出する。 The observation device 5 determines that a shift has occurred in the position or orientation of the detection device 50 (step S5). The observation device 5 also calculates the amount of change in the position or orientation of the detection device 50 based on the comparison results of the positions of the recognition points and the inclination of the ridge lines between the captured images It0 and It1.

観察装置5は、算出した変化量に基づいてキャリブレーションを実行する(ステップS6)。そして、観察装置5は、ステップS2の処理に戻る。キャリブレーションを実行した後のステップS2の処理において、観察装置5は、撮影画像It1において抽出された認識ポイントの位置を用いて認識ポイントのデータ521を更新し、記憶部52に記憶する。 The observation device 5 performs calibration based on the calculated amount of change (step S6). Then, the observation device 5 returns to the processing of step S2. In the processing of step S2 after performing the calibration, the observation device 5 updates the recognition point data 521 using the position of the recognition point extracted in the captured image It1, and stores it in the memory unit 52.

ここで、観察装置5は、定期的(一例として、一日に1回)に図9のフローチャートのステップS3以降の処理を実行してよい。 Here, the observation device 5 may periodically (for example, once a day) execute the processing from step S3 onward in the flowchart of FIG. 9.

以上のように、本実施形態に係る観察装置5及び及び観察装置5のキャリブレーション方法は、上記の構成及び工程によって、計測車両などを用いることなく、キャリブレーションが必要なずれが生じたことを検出できる。 As described above, the observation device 5 and the calibration method for the observation device 5 according to this embodiment can detect the occurrence of a deviation that requires calibration by using the above-described configuration and process, without using a measurement vehicle or the like.

本開示を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形及び修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。 Although the present disclosure has been described based on various drawings and examples, it should be noted that a person skilled in the art would easily be able to make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these modifications and corrections are included within the scope of the present disclosure.

例えば、上記の実施形態において、観察装置5が備える制御部53が検出装置50の位置又は向きの変化量を算出し、算出した変化量に基づいてキャリブレーションを実行する。ここで、上記のように、観察装置5は通信部51を備える。観察装置5は、通信部51を介して通信システム1におけるサーバと通信してよい。観察装置5は、必要なデータをサーバに送信し、サーバが検出装置50の変化量の算出及びキャリブレーションの少なくとも1つを実行してよい。ここで、通信システム1におけるサーバは、通信システム1の全体を制御するコンピュータである。 For example, in the above embodiment, the control unit 53 included in the observation device 5 calculates the amount of change in the position or orientation of the detection device 50, and performs calibration based on the calculated amount of change. Here, as described above, the observation device 5 includes a communication unit 51. The observation device 5 may communicate with a server in the communication system 1 via the communication unit 51. The observation device 5 may transmit necessary data to the server, and the server may perform at least one of calculation of the amount of change in the detection device 50 and calibration. Here, the server in the communication system 1 is a computer that controls the entire communication system 1.

例えば、上記の実施形態において、観察装置5は複数の認識ポイント及び稜線を設定する。ここで、観察装置5は稜線を設定せずに、複数の認識ポイントだけを定めてよい。 For example, in the above embodiment, the observation device 5 sets multiple recognition points and edge lines. Here, the observation device 5 may define only multiple recognition points without setting edge lines.

例えば、上記の実施形態において、観察装置5は複数の認識ポイントのそれぞれを等しく扱っているが、認識ポイントの位置及び種類などに応じて重みづけが行われてよい。 For example, in the above embodiment, the observation device 5 treats each of the multiple recognition points equally, but weighting may be performed depending on the position and type of the recognition point, etc.

1 通信システム
3 横断歩道
4 信号機
5 観察装置
6 車両
7 道路
9 歩行者
50 検出装置
51 通信部
52 記憶部
53 制御部
56 ネジ
57 接続部
59 柱
521 認識ポイントのデータ
522 稜線のデータ
REFERENCE SIGNS LIST 1 Communication system 3 Crosswalk 4 Traffic light 5 Observation device 6 Vehicle 7 Road 9 Pedestrian 50 Detection device 51 Communication unit 52 Memory unit 53 Control unit 56 Screw 57 Connection unit 59 Pillar 521 Recognition point data 522 Ridge line data

Claims (8)

マーカーを撮影して撮影画像を取得する検出装置と、
前記撮影画像に含まれる前記マーカーの輪郭認識ポイントとして、前記撮影画像における複数の前記認識ポイントの位置を記憶する記憶部と、
複数の前記認識ポイントのうち、記憶された位置より所定距離以上の変化があった前記認識ポイントが所定条件を満たす場合に、前記検出装置の位置又は向きにずれが生じたと判定する制御部と、を備え
前記所定距離は、前記認識ポイントを形成する前記マーカーの前記検出装置からの距離が遠いほど大きい値である、
観察装置。
A detection device that captures an image of the marker ;
a storage unit that stores positions of a plurality of recognition points in the photographed image, the recognition points being defined by contours of the markers included in the photographed image;
a control unit that determines that a position or orientation of the detection device has shifted when a recognition point that has changed by a predetermined distance or more from a stored position among the plurality of recognition points satisfies a predetermined condition ,
The predetermined distance is a larger value as the distance of the marker forming the recognition point from the detection device increases.
Observation equipment.
前記認識ポイントは、前記マーカーの輪郭と前記撮影画像の端部とが交わる交点である、請求項1に記載の観察装置。The observation device according to claim 1 , wherein the recognition point is an intersection point where an outline of the marker intersects with an edge of the captured image. 前記制御部は、複数の前記認識ポイントのうち、記憶された位置より所定距離以上の変化があった前記認識ポイントの数が所定条件を満たす場合に、前記検出装置の位置又は向きにずれが生じたと判定する、
請求項1又は2に記載の観察装置。
the control unit determines that a position or orientation of the detection device has shifted when a number of the recognition points that have changed by a predetermined distance or more from a stored position among the plurality of recognition points satisfies a predetermined condition.
3. The observation device according to claim 1 or 2.
前記制御部は、前記検出装置の位置又は向きに生じたずれを検出した場合に、前記撮影画像における位置と、当該位置に存在する撮影対象までの距離との対応についてキャリブレーションを実行する、請求項1から3のいずれか一項に記載の観察装置。 4. The observation device according to claim 1, wherein when a deviation in a position or orientation of the detection device is detected, the control unit performs a calibration regarding a correspondence between a position in the captured image and a distance to a subject present at that position . 前記所定条件は、前記変化があった前記認識ポイントの数が、複数の前記認識ポイントの半数を超えることである、請求項1から4のいずれか一項に記載の観察装置。 The observation device according to claim 1 , wherein the predetermined condition is that the number of the recognition points at which the change has occurred exceeds half of the plurality of recognition points. 前記制御部は、複数の前記認識ポイントのうち、一部の前記認識ポイントの位置が変化した方向と反対方向へ変化した前記認識ポイントが所定以上含まれる場合に、報知を行う、請求項1から5のいずれか一項に記載の観察装置。 The observation device according to claim 1 , wherein the control unit issues an alert when a predetermined number or more of the recognition points have changed in a direction opposite to a direction in which the positions of some of the recognition points have changed . 検出装置を備える観察装置のキャリブレーション方法であって
制御部が、取得された撮影画像に含まれるマーカーの輪郭の一部を認識ポイントとして、前記撮影画像における複数の前記認識ポイントの位置を記憶部に記憶させることと、
前記制御部が、複数の前記認識ポイントのうち、記憶された位置より所定距離以上の変化があった前記認識ポイントが所定条件を満たす場合に、前記検出装置の位置又は向きにずれが生じたと判定することと、を含み、
前記所定距離は、前記認識ポイントを形成する前記マーカーの前記検出装置からの距離が遠いほど大きい値である、観察装置のキャリブレーション方法
A method for calibrating an observation device including a detection device , comprising:
a control unit that stores in a storage unit positions of a plurality of recognition points in the acquired photographed image, the recognition points being parts of the contours of the markers included in the photographed image;
the control unit determines that a position or orientation of the detection device has shifted when a recognition point that has changed by a predetermined distance or more from a stored position among the plurality of recognition points satisfies a predetermined condition,
A method for calibrating an observation device, wherein the specified distance is a larger value the farther the marker forming the recognition point is from the detection device .
前記制御部が、算出した前記検出装置の位置又は向きの変化量に基づいて、前記撮影画像における前記マーカーの位置と前記マーカーまでの距離との対応についてキャリブレーションを実行することを含む、
請求項に記載の観察装置のキャリブレーション方法。
The control unit performs calibration on a correspondence between a position of the marker in the captured image and a distance to the marker based on the calculated amount of change in position or orientation of the detection device.
A method for calibrating an observation device according to claim 7 .
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