JP7698978B2 - Image processing device and vehicle - Google Patents
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Description
本開示は、撮像画像に基づいて物体追跡を行う画像処理装置、および、そのような画像処理装置を備えた車両に関する。 This disclosure relates to an image processing device that performs object tracking based on captured images, and a vehicle equipped with such an image processing device.
撮像装置により得られた撮像画像には、様々な物体の画像が含まれる。例えば特許文献1には、そのような撮像画像に基づいて物体追跡を行う画像処理装置が開示されている。 Images captured by an imaging device include images of various objects. For example, Patent Literature 1 discloses an image processing device that tracks objects based on such captured images.
ところで、このような画像処理装置では、外的要因に起因した物体追跡精度の低下を抑えることや、処理時間の短縮化を図ることが、求められている。外的要因に起因した物体追跡精度の低下を抑えつつ、処理時間の短縮化を図ることが可能な画像処理装置、および、そのような画像処理装置を備えた車両を提供することが望ましい。 However, in such image processing devices, there is a demand for suppressing deterioration in object tracking accuracy caused by external factors and shortening processing time. It is desirable to provide an image processing device that can shorten processing time while suppressing deterioration in object tracking accuracy caused by external factors, and a vehicle equipped with such an image processing device.
本開示の一実施の形態に係る画像処理装置は、左画像を生成する左カメラと右画像を生成する右カメラとを有するステレオカメラから得られる撮像画像において、1または複数の画像領域を設定する領域設定部と、撮像画像の画像領域に含まれる、疎な特徴を示す第1の特徴量を抽出する第1の抽出部と、優先カメラとして設定されている左カメラまたは右カメラから得られる、優先画像としての左画像または右画像における画像領域に含まれる、疎な特徴と比べて鮮明な密な特徴を示す、第2の特徴量を抽出する第2の抽出部と、左画像および右画像においてそれぞれ、第1の特徴量を用いた物体追跡が実行可能か否かについての判定を行う第1の物体追跡部と、優先画像において第2の特徴量を用いた物体追跡を行う第2の物体追跡部と、第1の物体追跡部において、優先画像における第1の特徴量を用いた物体追跡が実行不可能であると判定された場合に、ステレオカメラのうち、優先カメラとして設定されていなかったカメラを、優先カメラへと切り替えて設定すると共に、当該優先カメラとして設定されていなかったカメラから得られる撮像画像を、優先画像へと切り替えて設定する切替部と、を備えたものである。 An image processing device according to an embodiment of the present disclosure includes: an area setting unit that sets one or more image areas in a captured image obtained from a stereo camera having a left camera that generates a left image and a right camera that generates a right image; a first extraction unit that extracts a first feature amount that indicates a sparse feature included in the image area of the captured image; a second extraction unit that extracts a second feature amount that indicates a clearer dense feature compared to the sparse feature included in the image area in the left image or the right image as a priority image obtained from the left camera or the right camera that is set as a priority camera; a first object tracking unit that determines whether object tracking using the first feature amount is feasible in each of the left image and the right image; a second object tracking unit that performs object tracking using the second feature amount in the priority image; and a switching unit that, when it is determined by the first object tracking unit that object tracking using the first feature amount in the priority image is not feasible, switches one of the stereo cameras that was not set as the priority camera to the priority camera and switches the captured image obtained from the camera that was not set as the priority camera to the priority image .
本開示の一実施の形態に係る車両は、上記本開示の一実施の形態に係る画像処理装置と、上記第2の物体追跡部から得られる第2の特徴量を用いた物体追跡の結果を利用して、車両制御を行う車両制御部と、を備えたものである。 A vehicle according to an embodiment of the present disclosure includes an image processing device according to the embodiment of the present disclosure, and a vehicle control unit that controls the vehicle using the results of object tracking using the second feature amount obtained from the second object tracking unit.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態(距離情報または機械学習を利用して画像領域を設定する場合の例)
2.変形例
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The description will be made in the following order.
1. Embodiment (Example of setting image area using distance information or machine learning)
2. Modifications
<1.実施の形態>
[構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係る車両(車両10)の概略構成例を、ブロック図で表したものである。図2は、図1に示した車両10の外観構成例を、模式的に上面図で表したものである。
1. Preferred embodiment
[composition]
Fig. 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle (vehicle 10) according to an embodiment of the present disclosure. Fig. 2 is a schematic top view showing an example of the exterior configuration of the
車両10は、図1に示したように、ステレオカメラ11、画像処理装置12および車両制御部13を備えている。なお、この図1では、車両10の駆動力源(エンジンやモータなど)等の図示については、省略している。この車両10は、例えば、ハイブリッド自動車(HEV)や電気自動車(EV:Electric Vehicle)などの電動車両、あるいは、ガソリン車により構成されている。
As shown in FIG. 1, the
(A.ステレオカメラ11)
ステレオカメラ11は、例えば図2に示したように、車両10の前方を撮像することにより、互いに視差を有する一組の画像(左画像PLおよび右画像PR)を生成するカメラである。このステレオカメラ11は、図1,図2に示したように、左カメラ11Lおよび右カメラ11Rを有している。
(A. Stereo camera 11)
The
左カメラ11Lおよび右カメラ11Rはそれぞれ、例えば、レンズおよびイメージセンサを含んでいる。左カメラ11Lおよび右カメラ11Rは、例えば図2に示したように、車両10におけるフロントガラス19の上部近傍に、車両10の幅方向に沿って所定距離だけ離間して、配置されている。これらの左カメラ11Lおよび右カメラ11Rは、互いに同期して撮像動作を行うようになっている。具体的には図1に示したように、左カメラ11Lは左画像PLを生成し、右カメラ11Rは右画像PRを生成する。左画像PLは複数の画素値を含み、右画像PRは複数の画素値を含んでいる。これらの左画像PLおよび右画像PRは、図1に示したように、ステレオ画像PICを構成している。
The
図3は、このようなステレオ画像PICの一例を表したものである。具体的には、図3(A)は、左画像PLの一例を示しており、図3(B)は、右画像PRの一例を示している。なお、図3中に示したx,yはそれぞれ、x軸,y軸を表している。この例では、車両10が走行している走行路における車両10の前方に、他車両(先行車両90)が走行している。左カメラ11Lは先行車両90を撮像することにより左画像PLを生成し、右カメラ11Rは先行車両90を撮像することにより右画像PRを生成する。
Figure 3 shows an example of such a stereo image PIC. Specifically, Figure 3(A) shows an example of a left image PL, and Figure 3(B) shows an example of a right image PR. Note that x and y shown in Figure 3 represent the x-axis and y-axis, respectively. In this example, another vehicle (preceding vehicle 90) is traveling ahead of
ステレオカメラ11は、このような左画像PLおよび右画像PRを含む、ステレオ画像PICを生成するようになっている。また、ステレオカメラ11は、所定のフレームレート(例えば60[fps])にて撮像動作を行うことにより、一連のステレオ画像PICを生成するようになっている。
The
(B.画像処理装置12)
画像処理装置12は、ステレオカメラ11から供給されたステレオ画像PICに基づいて、各種の画像処理(車両10の前方の物体の追跡処理等)を行う装置である。この画像処理装置12は、図1に示したように、画像メモリ121、距離情報生成部122、領域設定部123、特徴量抽出部124A,124B、物体追跡部125A,125B、切替部126および移動推定部127を、有している。
(B. Image Processing Device 12)
The
このような画像処理装置12は、例えば、プログラムを実行する1または複数のプロセッサ(CPU:Central Processing Unit)と、これらのプロセッサに通信可能に接続される1または複数のメモリと、を含んで構成される。また、このようなメモリは、例えば、処理データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)、および、プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)等により構成される。
Such an
なお、上記した特徴量抽出部124Aは、本開示における「第1の抽出部」の一具体例に対応しており、特徴量抽出部124Bは、本開示における「第2の抽出部」の一具体例に対応している。また、物体追跡部125Aは、本開示における「第1の物体追跡部」の一具体例に対応しており、物体追跡部125Bは、本開示における「第2の物体追跡部」の一具体例に対応している。
The
(画像メモリ121)
画像メモリ121は、図1に示したように、ステレオ画像PICに含まれる左画像PLおよび右画像PRをそれぞれ、一旦記憶するメモリである。また、画像メモリ21は、このようにして記憶された左画像PLおよび右画像PRの少なくとも一方を、撮像画像Pとして、距離情報生成部122および特徴量抽出部124A,124Bに対してそれぞれ、順次供給するようになっている(図1参照)。
(Image memory 121)
1, the
(距離情報生成部122)
距離情報生成部122は、画像メモリ121から読み出された撮像画像P(ここでは、左画像PLおよび右画像PR)に基づいて、ステレオマッチング処理やフィルタリング処理などを含む所定の画像処理を行うことにより、距離情報Izを生成するものである(図1参照)。具体的には、距離情報生成部122は、これらの左画像PLおよび右画像PRに基づき、複数の画素値を含む距離画像を生成する。複数の画素値はそれぞれ、この例では視差値である。言い換えれば、複数の画素値はそれぞれ、3次元の実空間における、各画素に対応する点までの距離に対応する。なお、この例には限定されず、例えば、複数の画素値がそれぞれ、3次元の実空間における、各画素に対応する点までの距離を示す距離値であってもよい。このようにして距離情報生成部122は、各画素に対応する点までの距離を示す情報である、距離情報Izを生成するようになっている。
(Distance information generation unit 122)
The distance
(領域設定部123)
領域設定部123は、距離情報生成部122から供給される距離情報Izに基づき、撮像画像Pにおいて、1または複数の画像領域Rを設定するものである。具体的には、領域設定部123は、距離情報Izに基づき、撮像画像P内において互いに近くに位置すると共に視差値がほぼ同じである、複数の画素を特定し、その複数の画素を含む矩形領域を、画像領域Rとして設定するようになっている。すなわち、撮像画像P内において物体がある場合には、その物体に対応する領域の画素は、互いに近くに位置し、視差値はほぼ同じである。よって、領域設定部123は、このようにして画像領域Rを設定することにより、物体を囲むように画像領域Rを、設定するようになっている。
(Area setting unit 123)
The
図4は、領域設定部123が設定した画像領域Rの一例を、模式的に表したものである。この図4に示した例では、撮像画像P(ここでは、左画像PLおよび右画像PRのうちの一方の画像)において、2つの車両にそれぞれ、画像領域Rが設定されている。なお、領域設定部123は、この例では車両に画像領域Rを設定したが、この例には限定されず、例えば、人、ガードレール、壁などにも画像領域Rを設定するようにしてもよい。
Figure 4 is a schematic diagram showing an example of an image region R set by the
このようにして領域設定部123にて設定された、1または複数の画像領域Rについての情報は、図1に示したように、特徴量抽出部124A,124Bに対してそれぞれ、供給されるようになっている。
In this manner, information about one or more image regions R set by the
なお、この図1に示した例では、領域設定部123は、距離情報Izを利用して画像領域Rを設定しているが、この例には限られない。すなわち、領域設定部123は、例えば、DNN(Deep Neural Network)等の学習済みモデルを用いて、撮像画像P内の物体を識別すると共に、その識別した物体の座標を出力することにより、矩形領域である画像領域Rを設定するようにしてもよい。つまり、領域設定部123は、機械学習を利用して画像領域Rを設定するようにしてもよい。
In the example shown in FIG. 1, the
(特徴量抽出部124A,124B)
特徴量抽出部124Aは、撮像画像P(ここでは、左画像PLおよび右画像PRのうちの一方の画像)における1または複数の画像領域Rに含まれる、疎な特徴量FA(疎な特徴を示す特徴量)を抽出するものである(図1参照)。
(
The
特徴量抽出部124Bは、撮像画像P(ここでは、左画像PLおよび右画像PRのうちの一方の画像)における1または複数の画像領域Rに含まれる、密な特徴量FB(密な特徴を示す特徴量)を抽出するものである(図1参照)。具体的には、特徴量抽出部124Bは、優先画像Ppとして設定されている左画像PLまたは右画像PRにおいて、画像領域Rに含まれる密な特徴量FBを抽出するようになっている。また、特徴量抽出部124Bは、例えば、詳細は後述するが、特徴量抽出部において抽出された疎な特徴量FAを流用して、密な特徴量FBを抽出するようになっている(図1参照)。
The
ここで、上記した優先画像Ppとは、ステレオカメラ11において優先カメラ11pとして設定されているカメラ(左カメラ11Lまたは右カメラ11R)から得られる、撮像画像Pのことである。このような優先カメラ11pおよび優先画像Ppはそれぞれ、使用前に予め設定されているとともに、切替部126における後述する切替処理によって、設定変更(設定切替)が随時行われるようになっている。
The above-mentioned priority image Pp refers to the captured image P obtained from the camera (left
また、上記した疎な特徴量FAにおける疎な特徴とは、密な特徴量FBにおける密な特徴と比べて、荒い特徴となっている。逆に、密な特徴量FBにおける密な特徴とは、疎な特徴量FAにおける疎な特徴と比べて、鮮明な特徴となっている。詳細は後述するが、密な特徴量FBを用いた物体追跡では、精度の高い物体追跡が可能となるものの、処理時間が長くなったり、処理コストが大きくなったりする。このため、本実施の形態では後述するように、これら2種類の特徴量を上手く使い分けることで、物体追跡精度と処理時間(処理コスト)とを両立させるようにしている。 Furthermore, the sparse features in the sparse feature amount FA described above are coarser features than the dense features in the dense feature amount FB. Conversely, the dense features in the dense feature amount FB are sharper features than the sparse features in the sparse feature amount FA. As will be described in detail later, object tracking using the dense feature amount FB enables highly accurate object tracking, but increases the processing time and processing costs. For this reason, in this embodiment, as will be described later, these two types of feature amounts are used appropriately to achieve both object tracking accuracy and processing time (processing costs).
なお、疎な特徴量FAは、本開示における「第1の特徴量」の一具体例に対応しており、密な特徴量FBは、本開示における「第2の特徴量」の一具体例に対応している。 Note that the sparse feature FA corresponds to a specific example of a "first feature" in this disclosure, and the dense feature FB corresponds to a specific example of a "second feature" in this disclosure.
ここで、図5Aは、疎な特徴量FAの一例を模式的に表したものであり、図5Bは、密な特徴量FBの一例を模式的に表したものである。 Here, FIG. 5A is a schematic representation of an example of a sparse feature FA, and FIG. 5B is a schematic representation of an example of a dense feature FB.
まず、図5Aに示した疎な特徴量FAでは、4個の画素PXが(縦2個×横2個)にて行列状に配置されており、各画素PXでの画素値が、画素値PXa,PXb,PXc,PXdとなっている。一方、図5Bに示した密な特徴量FBでは、16個の画素PXが(縦4個×横4個)にて行列状に配置されている。なお、このような疎な特徴量FAと密な特徴量FBとにおける、画素PXの個数の違いは、例えば、後述するDNN学習済みモデルを用いた抽出処理の際に適用される、フィルタの大きさ(パラメータ数)の違いや、ストライド(畳み込み演算の適用範囲)の大きさの違いによって、生じるようになっている。また、この密な特徴量FBでは、これら16個の画素PXのうちの一部(4個)の画素PXにおいて、上記した画素値PXa,PXb,PXc,PXdとなっている。つまり、この密な特徴量FBでは、上記したように、疎な特徴量FA(における画素値)が、流用されるようになっている。なお、この密な特徴量FBのうち、残りの画素PX(図5Bの例では、画素値PXa,PXb,PXc,PXdを示す画素PXを除いた、残りの12個の画素PX)ではそれぞれ、画素値が新たに取得されるようになっている。 First, in the sparse feature FA shown in FIG. 5A, four pixels PX are arranged in a matrix (2 vertical × 2 horizontal), and the pixel values of each pixel PX are pixel values PXa, PXb, PXc, and PXd. On the other hand, in the dense feature FB shown in FIG. 5B, 16 pixels PX are arranged in a matrix (4 vertical × 4 horizontal). The difference in the number of pixels PX between the sparse feature FA and the dense feature FB is caused by, for example, the difference in the size (number of parameters) of the filter applied during the extraction process using the DNN trained model described later, and the difference in the size of the stride (application range of the convolution operation). In addition, in this dense feature FB, some (4) of these 16 pixels PX have the above-mentioned pixel values PXa, PXb, PXc, and PXd. That is, in this dense feature FB, as described above, the sparse feature FA (its pixel values) are reused. Note that, in this dense feature FB, new pixel values are acquired for each of the remaining pixels PX (in the example of FIG. 5B, the remaining 12 pixels PX excluding the pixels PX showing pixel values PXa, PXb, PXc, and PXd).
特徴量抽出部124A,124Bはそれぞれ、例えば、DNNの学習済みモデルを用いて、疎な特徴量FAや密な特徴量FBを抽出するようになっている。なお、その場合、例えば、特徴量抽出部124A,124Bにおけるニューラルネットワークがそれぞれ、複数の畳み込み層および複数のプーリング層を有するようになっている。
Each of the
このようにして特徴量抽出部124Aにて抽出された疎な特徴量FAは、物体追跡部125Aおよび特徴量抽出部124Bに対して、それぞれ供給されるようになっている(図1参照)。また、特徴量抽出部124Bにて抽出された密な特徴量FBは、物体追跡部125Bに対して供給されるようになっている(図1参照)。
The sparse features FA extracted by the
(物体追跡部125A,125B)
物体追跡部125Aは、左画像PLおよび右画像PRにおいてそれぞれ、疎な特徴量FAを用いた物体追跡が実行可能か否かについての判定を行い、そのような判定の判定結果JAを切替部126に対して供給するものである(図1参照)。このような物体追跡が実行可能か否かの判定は、例えば、直前のフレーム期間にて取得された物体(追跡対象物体)の画像と、現在のフレーム期間にて取得された物体の画像との間の相関値における最大値が、所定の閾値未満であるのか否かによって、行われる。あるいは、追跡対象物体の画像上での座標を記録しておくことで、追跡対象物体の移動状況や移動後の座標を推定し、その移動後の座標の推定値と、実際の座標の更新値との乖離度合いによって、物体追跡が実行可能か否かの判定が行われるようにしてもよい。
(
The
物体追跡部125Bは、前述した優先画像Ppにおいて、密な特徴量FBを用いた物体追跡を行い、そのような物体追跡の結果(追跡対象物体の追跡位置TB)を、移動推定部127および車両制御部13に対してそれぞれ供給するものである(図1参照)。
The
これらの物体追跡部125A,125Bはそれぞれ、疎な特徴量FAまたは密な特徴量FBを用いて、各フレーム期間での撮像画像Pごとに、追跡対象物体の位置を推定することによって、物体追跡を行う。具体的には、上記した相関値が最も大きい(最大値を示す)位置が、追跡対象物体の位置(座標)として推定され、随時更新されるようになっている。また、このような物体追跡は、例えば、KCF(Kernelized Correlation Filter)やテンプレートマッチング、Siamese Network等の、CNN(Convolutional Neural Network:畳み込みニューラルネットワーク)を利用した物体追跡手法を用いて、行われるようになっている。
Each of the
(切替部126)
切替部126は、物体追跡部125Aにおいて、優先画像Ppにおける疎な特徴量FAを用いた物体追跡が実行不可能であると判定された場合に、優先カメラ11pおよび優先画像Ppの設定をそれぞれ、切り替えるものである。具体的には、切替部126は、物体追跡部125Aから供給される判定結果JAを利用して、そのような設定の切替処理を行う(図1参照)。また、このような優先カメラ11pおよび優先画像Ppの設定の切替処理は、切替部126から特徴量抽出部124B、物体追跡部125Bおよび移動推定部127に対してそれぞれ、切替信号Ssが供給されることで、行われるようになっている(図1参照)。なお、このような設定の切替処理の詳細については、後述する(図6,図7A,図7B)。また、切替部126は、このような設定の切替処理を行う際に、例えば、一般的な各種手法を用いて、左画像PLと右画像PRとの間の視差量を補うようになっている。
(Switching Unit 126)
The
(移動推定部127)
移動推定部127は、物体追跡部125Bから供給される物体追跡の結果(追跡対象物体の追跡位置TB)と、距離情報生成部122から供給される距離情報Izとに基づいて、追跡対象物体における3次元的な移動動作を推定するものである(図1参照)。具体的には、移動推定部127は、このような3次元的な移動動作の際の速度VB(移動速度)を推定し、車両制御部13に対して供給するようになっている(図1参照)。また、移動推定部127は、追跡位置TBと距離情報Izとに基づいて、追跡対象物体における3次元的な座標を推定し、現在のフレーム期間と直前のフレーム期間との間での3次元的な座標の差分を求めることで、上記した3次元的な速度VBを推定するようになっている。
(Movement estimation unit 127)
The
また、この移動推定部127は、切替部126によって上記した切替処理(優先カメラ11pおよび優先画像Ppの設定の切替処理)が行われた場合には、例えば、以下のような補正処理を行う。すなわち、移動推定部127は、切替部126から切替信号Ssが供給された場合には、優先画像Ppの設定切替に起因して発生する、追跡対象物体における3次元的な移動動作の際の移動誤差を、例えば線形近似等を用いて補正する。具体的には、移動推定部127は、設定切替前のデータ点群(追跡対象物体の3次元座標)と、設定切替後のデータ点群とを用いて、追跡対象物体の移動動作の推定を、1次関数や2次関数、3次関数等を用いて近似する。これにより、優先画像Ppの設定切替に起因して発生する、追跡対象物体における3次元的な移動動作の際の移動誤差が、補正されることになる。なお、上記した近似の際のカーブフィッティングでは、例えば最小二乗法のような複数の手法が、用いられるようになっている。
In addition, when the
(C.車両制御部13)
車両制御部13は、物体追跡部125Bから供給される物体追跡の結果(追跡対象物体の追跡位置TB)と、移動推定部127から供給される速度VB(追跡対象物体の3次元的な移動速度)とを利用して、車両10における各種の車両制御を行うものである(図1参照)。具体的には、車両制御部13は、これらの追跡位置TBや速度VBの情報に基づき、例えば、車両10の走行制御や、車両10における各種部材の動作制御などを、行うようになっている。
(C. Vehicle control unit 13)
The
このような車両制御部13は、画像処理装置12と同様に、例えば、プログラムを実行する1または複数のプロセッサ(CPU)と、これらのプロセッサに通信可能に接続される1または複数のメモリと、を含んで構成される。また、このようなメモリも、画像処理装置12と同様に、例えば、処理データを一時的に記憶するRAM、および、プログラムを記憶するROM等により構成される。
Similar to the
[動作および作用・効果]
続いて、本実施の形態における動作および作用・効果について、詳細に説明する。
[Actions, actions and effects]
Next, the operation, functions, and effects of this embodiment will be described in detail.
(A.外的要因に起因した物体追跡精度の低下等について)
まず、図6(A),図6(B)を参照して、外的要因に起因した物体追跡精度の低下等について、説明する。図6(A)は、あるフレーム期間における、ステレオ画像PIC1(左画像PL1および右画像PR1)の一例を示している。また、図6(B)は、このステレオ画像PIC1の後のフレーム期間(破線の矢印t参照)における、ステレオ画像PIC2(左画像PL2および右画像PR2)の一例を示している。
(A. Regarding deterioration of object tracking accuracy due to external factors)
First, a decrease in object tracking accuracy due to external factors will be described with reference to Fig. 6(A) and Fig. 6(B). Fig. 6(A) shows an example of a stereo image PIC1 (left image PL1 and right image PR1) in a certain frame period. Fig. 6(B) shows an example of a stereo image PIC2 (left image PL2 and right image PR2) in a frame period (see dashed arrow t) following the stereo image PIC1.
一般に、車両の走行中では、例えば図6(B)に示した右画像PR2のように、例えばワイパーや水滴等といった障害物8(走行するうえで避けられない外的要因)に起因して、カメラによる撮像が妨げられるおそれがある。具体的には、この図6(B)中の右画像PR2の例では、複数の画像領域Rのうちの一部(破線で示した画像領域R)に含まれる画像が、この障害物8によって隠れてしまい、その画像領域R内に位置する物体(追跡対象物体)の追跡が、困難となってしまうおそれがある。その結果、このままでは、この追跡対象物体の追跡精度が、低下してしまうことになる。
Generally, when a vehicle is traveling, as in the right image PR2 shown in FIG. 6(B), there is a risk that an obstacle 8 (an unavoidable external factor when traveling), such as a windshield wiper or water droplets, may prevent the camera from capturing an image. Specifically, in the example of the right image PR2 in FIG. 6(B), an image contained in a portion of the multiple image regions R (image region R shown by the dashed line) may be hidden by this
また、車載用のCPUでは一般に、求められる処理時間が非常に短いため、物体追跡時の処理の高速化(処理時間の短縮化)が望まれている。特に本実施の形態では、前述したように、密な特徴量FBを用いた物体追跡では、精度の高い物体追跡が可能となるものの、処理時間が長くなったり、処理コストが大きくなったりすることから、そのような処理時間の短縮化は重要である。 In addition, since the processing time required for an in-vehicle CPU is generally very short, it is desirable to speed up processing during object tracking (reducing processing time). In particular, in this embodiment, as described above, object tracking using dense feature FB enables highly accurate object tracking, but this increases processing time and processing costs, so reducing such processing time is important.
これらのことから、カメラでの撮像画像に基づいて物体追跡を行う際には、上記したような外的要因に起因した物体追跡精度の低下を抑えつつ、処理時間の短縮化(処理コストの低減)を図ることが望ましいと言える。 For these reasons, when tracking objects based on images captured by a camera, it is desirable to shorten processing time (reduce processing costs) while minimizing the degradation of object tracking accuracy caused by external factors such as those described above.
(B.本実施の形態の切替処理等)
そこで、本実施の形態の車両10では、画像処理装置12において、以下説明する各処理(前述した優先カメラ11pおよび優先画像Ppの設定の切替処理等)を行うようになっている。
(B. Switching Process, etc., of the Present Embodiment)
Therefore, in the
以下、図1~図6に加えて図7A,図7Bを参照して、本実施の形態における上記切替処理等の一例について、詳細に説明する。図7A,図7Bはそれぞれ、本実施の形態における上記切替処理等の一例を、流れ図で表したものである。なお、以下では、前述した図6(A),図6(B)中に示したステレオ画像PIC1,PIC2の例を参照しつつ、そのような切替処理等の一例について説明する。 Below, an example of the above-mentioned switching process etc. in this embodiment will be described in detail with reference to Figs. 1 to 6 as well as Figs. 7A and 7B. Figs. 7A and 7B each show an example of the above-mentioned switching process etc. in this embodiment in the form of a flow chart. Note that below, an example of such switching process etc. will be described with reference to the examples of stereo images PIC1 and PIC2 shown in Figs. 6(A) and 6(B) described above.
この図7A,図7Bに示した処理例では、まず、ステレオカメラ11が車両10の前方を撮像することにより、ステレオ画像PIC(左画像PLおよび右画像PR)を生成する(図7AのステップS100)。具体的には、例えば図6(A),図6(B)に示したような、ステレオ画像PIC1(左画像PL1および右画像PR1)、ステレオ画像PIC2(左画像PL2および右画像PR2)等が、生成される。
In the processing example shown in Figures 7A and 7B, first, the
次に、画像処理装置12内の画像メモリ21が、そのようにして生成されたステレオ画像PIC(左画像PLおよび右画像PR)を、撮像画像Pとして一旦記憶する(ステップS101)。続いて、領域設定部123において、撮像画像Pにおける画像領域Rが設定済みなのか否かが、判定される(ステップS102)。ここで、そのような画像領域Rが設定済みであると判定された場合には(ステップS102:Y)、後述するステップS104へと進むことになる。
Next, the image memory 21 in the
一方、そのような画像領域Rが設定済みではないと判定された場合には(ステップS102:N)、次に領域設定部123は、前述した手法(距離情報Izまたは機械学習など)を利用して、撮像画像Pにおける1または複数の画像領域Rを設定する(ステップS103)。そして、次にステップS104では、特徴量抽出部124Aが、撮像画像Pの画像領域Rに含まれる、前述した疎な特徴量FAを抽出する。
On the other hand, if it is determined that such an image region R has not been set (step S102: N), then the
続いて、物体追跡部125Aが、前述した優先画像Pp(左画像PLまたは右画像PR)において、疎な特徴量FAを用いた物体追跡が実行可能か否かについて、判定を行う(ステップS105)。ここで、優先画像Ppにおいて、疎な特徴量FAを用いた物体追跡が実行可能であると判定された場合には(ステップS105:Y)、後述するステップS108(図7B)へと進むことになる。
Then, the
一方、優先画像Ppにおいて、疎な特徴量FAを用いた物体追跡が実行不可能であると判定された場合には(ステップS105:N)、以下のようになる。すなわち、この場合には、続いて物体追跡部125Aは、もう一方の撮像画像P(左画像PLおよび右画像PRのうちの、優先画像Ppとは異なる画像)において、疎な特徴量FAを用いた物体追跡が実行可能か否かについて、判定を行う(図7BのステップS106)。ここで、そのようなもう一方の撮像画像Pにおいても、疎な特徴量FAを用いた物体追跡が実行不可能であると判定された場合には(ステップS106:N)、物体追跡が終了となり、図7A,図7Bに示した一連の処理例も終了となる。つまり、物体追跡部125Aにおいて、左画像PLおよび右画像PRの双方にて疎な特徴量FAを用いた物体追跡が実行不可能であると判定された場合には、後述するステップS109での処理(物体追跡部125Bにおける密な特徴量FBを用いた物体追跡)が、行われないことになる。
On the other hand, if it is determined that object tracking using the sparse feature amount FA is not possible in the priority image Pp (step S105: N), the following occurs. That is, in this case, the
一方、上記したもう一方の撮像画像Pにおいては、疎な特徴量FAを用いた物体追跡が実行可能であると判定された場合には(ステップS106:Y)、以下のようになる。すなわち、この場合には、次に切替部126が、前述した優先カメラ11pおよび優先画像Ppの設定の切替処理を行う(ステップS107)。なお、その後は、後述するステップS108へと進むことになる。
On the other hand, if it is determined that object tracking using the sparse feature amount FA is possible in the other captured image P (step S106: Y), the following occurs. That is, in this case, the
ここで、前述した図6(A),図6(B)の例で説明すると、上記した切替処理は、具体的には以下のようにして行われる。すなわち、この例ではまず、図6(A)に示したステレオ画像PIC1においては、左画像PL1および右画像PR1のうち、右画像PR1が優先画像Ppとして設定されている。つまり、優先カメラ11pとしては、左カメラ11Lおよび右カメラ11Rのうち、右カメラ11Rが設定されている。
Here, taking the examples of Figures 6(A) and 6(B) mentioned above as an example, the above switching process is specifically performed as follows. That is, in this example, first, in the stereo image PIC1 shown in Figure 6(A), of the left image PL1 and the right image PR1, the right image PR1 is set as the priority image Pp. In other words, of the
ここで、その後のあるフレーム期間にて得られたステレオ画像PIC2では、例えば図6(B)に示したように、優先画像Ppとして設定されている右画像PR2において、前述した外的要因(障害物8)に起因して、以下のようになっている。すなわち、この優先画像Ppとしての右画像PR2では、複数の画像領域Rのうちの一部(破線で示した画像領域R)に含まれる画像が、この障害物8によって隠れてしまい、その画像領域R内に位置する物体(追跡対象物体)の追跡が、困難となるおそれがある。
Now, in the stereo image PIC2 obtained in a subsequent frame period, as shown in FIG. 6B, for example, the right image PR2 set as the priority image Pp is as follows due to the external factor (obstacle 8) mentioned above. That is, in the right image PR2 as the priority image Pp, an image included in a part of the multiple image regions R (image region R shown by the dashed line) is hidden by this
そこで、この場合には切替部126が、上記した優先カメラ11pおよび優先画像Ppの設定の切替処理を行う。具体的にはこの場合、切替部126は、優先カメラ11pの設定を、右カメラ11Rから左カメラ11Lへと切り替えると共に、優先画像Ppの設定を、右画像PR2から左画像PL2へと切り替える(図6(B)中の破線の矢印SW参照)。このような優先画像Ppの設定切替後の左画像PL2では、例えば図6(B)に示したように、右画像PR2とは異なり、外的要因(障害物8)が発生していない。このため、上記したような、追跡対象物体の追跡が困難となってしまうおそれが、回避されることになる。
In this case, the
続いて、前述したステップS108(図7B)では、特徴量抽出部124Bが、その時点で設定されている優先画像Ppの画像領域Rに含まれる、前述した密な特徴量FBを抽出する。次いで、物体追跡部125Bが、その時点で設定されている優先画像Ppにおいて、ステップS108にて抽出した密な特徴量FBを用いた、物体追跡を行う(ステップS109)。
Next, in step S108 (FIG. 7B) described above, the
次に、移動推定部127が、前述した追跡対象物体の追跡位置TBと、距離情報Izとに基づいて、追跡対象物体における3次元的な移動動作の際の速度VBを推定する(ステップS110)。また、この際に、上記した優先画像Ppの設定切替(ステップS107における切替処理)が実施された場合には、移動推定部127は、前述した補正処理を行う。すなわち、その場合には移動推定部127は、優先画像Ppの設定切替に起因して発生する、追跡対象物体における3次元的な移動動作の際の移動誤差を、補正する。
Next, the
続いて、車両制御部13が、前述した追跡対象物体の追跡位置TBと、ステップS110にて推定した速度VBとを利用して、車両10における各種の車両制御(前述した車両10の走行制御や、各種部材の動作制御など)を行う(ステップS111)。
Next, the
以上で、図7A,図7Bに示した一連の処理例が終了となる。 This completes the series of processing examples shown in Figures 7A and 7B.
(C.作用・効果)
このようにして本実施の形態では、撮像画像Pのうちの優先画像Ppの画像領域Rにおいて、密な特徴量FB(疎な特徴量FAと比べて鮮明)が抽出され、その優先画像Ppにおいて密な特徴量FBを用いた物体追跡が行われる。これにより、疎な特徴量FAを用いた物体追跡の場合と比べ、物体追跡の精度が高くなる。また、左画像PLおよび右画像PRのうちの一方として設定されている優先画像Ppを用いて物体追跡が行われるため、これら双方の画像(左画像PLおよび右画像PR)を用いた物体追跡の場合と比べ、追跡処理の負担が軽減される。
(C. Actions and Effects)
In this manner, in the present embodiment, dense feature values FB (clearer than sparse feature values FA) are extracted from the image region R of the priority image Pp in the captured image P, and object tracking is performed using the dense feature values FB in the priority image Pp. This improves the accuracy of object tracking compared to object tracking using sparse feature values FA. In addition, since object tracking is performed using the priority image Pp set as one of the left image PL and the right image PR, the burden of the tracking process is reduced compared to object tracking using both of these images (left image PL and right image PR).
また、本実施の形態では、疎な特徴量FAを用いた物体追跡が実行不可能であると判定された場合に、優先カメラ11pおよび優先画像Ppの設定がそれぞれ、切り替えられる。これにより、例えば、優先カメラ11pや優先画像Ppにおいて、前述した外的要因が生じた場合でも、その優先画像Ppを用いた物体追跡の際に、外的要因に起因して物体追跡が妨げられることが、回避される。また、疎な特徴量FAを用いた物体追跡が実行可能な場合には、上記した密な特徴量FBを用いた物体追跡も、確実かつ容易に実行可能となることから、この点でも、密な特徴量FBを用いた物体追跡の際の処理負担が、軽減される。 In addition, in this embodiment, when it is determined that object tracking using sparse features FA is not feasible, the settings of the priority camera 11p and the priority image Pp are switched, respectively. As a result, even if the above-mentioned external factors occur in the priority camera 11p or the priority image Pp, for example, when object tracking is performed using the priority image Pp, it is possible to avoid object tracking being hindered due to external factors. Furthermore, when object tracking using sparse features FA is feasible, object tracking using the above-mentioned dense features FB can also be performed reliably and easily, so in this respect, the processing burden when tracking objects using dense features FB is also reduced.
これらのことから、本実施の形態では、外的要因に起因した物体追跡精度の低下を抑えつつ、処理時間の短縮化(処理コストの低減)を図ることが可能となる。 As a result, in this embodiment, it is possible to reduce processing time (reduce processing costs) while suppressing deterioration in object tracking accuracy caused by external factors.
また、本実施の形態では、特徴量抽出部124Aにて抽出された疎な特徴量FAを流用して、特徴量抽出部124Bにおいて密な特徴量FBを抽出するようにしたので、以下のようになる。すなわち、密な特徴量FBを容易に抽出することができ、処理時間の更なる短縮化を図ることが可能となる。
In addition, in this embodiment, the sparse feature FA extracted by the
更に、本実施の形態では、上記した優先画像Ppの設定切替が行われた場合には、そのような優先画像Ppの設定切替に起因して発生する、追跡対象物体における3次元的な移動動作の際の移動誤差を補正するようにしたので、以下のようになる。すなわち、そのような優先画像Ppの設定切替に起因した移動誤差を補正することで、移動推定部127における速度VB等の推定精度を、向上させることが可能となる。
Furthermore, in this embodiment, when the setting of the priority image Pp is switched as described above, the movement error during the three-dimensional movement of the tracked object, which occurs due to the setting switching of the priority image Pp, is corrected, as follows. In other words, by correcting the movement error due to the setting switching of the priority image Pp, it is possible to improve the estimation accuracy of the speed VB, etc. in the
加えて、本実施の形態では、前述した距離情報Izまたは機械学習を利用して、撮像画像Pにおける画像領域Rを設定するようにしたので、そのような画像領域Rを容易に設定することができ、処理時間の更なる短縮化を図ることが可能となる。 In addition, in this embodiment, the image region R in the captured image P is set using the distance information Iz or machine learning described above, so that such an image region R can be easily set, making it possible to further shorten the processing time.
また、本実施の形態では、左画像PLおよび右画像PRの双方において、疎な特徴量FAを用いた物体追跡が実行不可能であると判定された場合には、物体追跡部125Bにおける密な特徴量FBを用いた物体追跡が行われないようにしたので、以下のようになる。すなわち、疎な特徴量FAを用いた物体追跡が実行不可能な場合には、密な特徴量FBを用いた物体追跡も実行不可能となる蓋然性が高いことから、双方の画像にて実行不可能な場合には物体追跡を終了させることで、無駄な処理負担増を抑えることができる。その結果、処理時間の更なる短縮化を図ることが可能となる。
In addition, in this embodiment, if it is determined that object tracking using sparse features FA is not feasible in both the left image PL and the right image PR, object tracking using dense features FB in the
<2.変形例>
以上、実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示はこの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。
2. Modifications
Although the present disclosure has been described above by way of the embodiment, the present disclosure is not limited to this embodiment and various modifications are possible.
例えば、車両10や画像処理装置12における各部材の構成(形式、形状、配置、個数等)については、上記実施の形態で説明したものには限られない。すなわち、これらの各部材における構成については、他の形式や形状、配置、個数等であってもよい。また、上記実施の形態で説明した各種パラメータの値や範囲、大小関係等についても、上記実施の形態で説明したものには限られず、他の値や範囲、大小関係等であってもよい。
For example, the configuration (type, shape, arrangement, number, etc.) of each component in the
具体的には、例えば上記実施の形態では、ステレオカメラ11が車両10の前方を撮像するように構成されていたが、このような構成には限定されず、例えばステレオカメラ11が、車両10の側方や後方を撮像するように構成してもよい。
Specifically, for example, in the above embodiment, the
また、例えば、上記実施の形態では、画像処理装置12に移動推定部127が設けられている場合の例について説明したが、この例には限られず、例えば画像処理装置12に移動推定部127が設けられていないようにしてもよい。
In addition, for example, in the above embodiment, an example is described in which the
更に、上記実施の形態では、車両10や画像処理装置12において行われる各種処理について、具体例を挙げて説明したが、これらの具体例には限られない。すなわち、他の手法を用いて、これらの各種処理を行うようにしてもよい。具体的には、例えば、前述した優先カメラ11pおよび優先画像Ppの切替処理等については、上記実施の形態で説明した手法には限られない。また、例えば上記実施の形態では、疎な特徴量FAを流用して密な特徴量FBを抽出する場合の例について説明したが、この例には限られず、例えば、疎な特徴量FAを流用せずに密な特徴量FBを抽出するようにしてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the various processes performed in the
加えて、上記実施の形態で説明した一連の処理は、ハードウェア(回路)で行われるようにしてもよいし、ソフトウェア(プログラム)で行われるようにしてもよい。ソフトウェアで行われるようにした場合、そのソフトウェアは、各機能をコンピュータにより実行させるためのプログラム群で構成される。各プログラムは、例えば、上記コンピュータに予め組み込まれて用いられてもよいし、ネットワークや記録媒体から上記コンピュータにインストールして用いられてもよい。 In addition, the series of processes described in the above embodiment may be performed by hardware (circuits) or by software (programs). When performed by software, the software is composed of a group of programs for causing a computer to execute each function. Each program may be, for example, pre-installed in the computer and used, or may be installed in the computer from a network or recording medium and used.
また、上記実施の形態では、画像処理装置12が車両に設けられている場合の例について説明したが、この例には限られず、そのような画像処理装置12が、例えば、車両以外の移動体や、移動体以外の装置に設けられているようにしてもよい。
In addition, in the above embodiment, an example in which the
更に、これまでに説明した各種の例を、任意の組み合わせで適用させるようにしてもよい。 Furthermore, the various examples described above may be applied in any combination.
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。 Note that the effects described in this specification are merely examples and are not limiting, and other effects may also be present.
また、本開示は、以下のような構成を取ることも可能である。
(1)
左画像を生成する左カメラと右画像を生成する右カメラとを有するステレオカメラから得られる撮像画像において、1または複数の画像領域を設定する領域設定部と、
前記撮像画像の前記画像領域に含まれる、疎な特徴を示す第1の特徴量を抽出する第1の抽出部と、
優先カメラとして設定されている前記左カメラまたは前記右カメラから得られる、優先画像としての前記左画像または前記右画像における前記画像領域に含まれる、前記疎な特徴と比べて鮮明な密な特徴を示す、第2の特徴量を抽出する第2の抽出部と、
前記左画像および前記右画像においてそれぞれ、前記第1の特徴量を用いた物体追跡が実行可能か否かについての判定を行う第1の物体追跡部と、
前記優先画像において、前記第2の特徴量を用いた物体追跡を行う第2の物体追跡部と、
前記第1の物体追跡部において、前記優先画像における前記第1の特徴量を用いた物体追跡が、実行不可能であると判定された場合に、前記優先カメラおよび前記優先画像の設定をそれぞれ、切り替える切替部と
を備えた画像処理装置。
(2)
前記第2の抽出部は、前記第1の抽出部において抽出された前記第1の特徴量を流用して、前記第2の特徴量を抽出する
上記(1)に記載の画像処理装置。
(3)
前記第2の特徴量を用いた物体追跡により得られる、追跡対象物体の追跡位置と、前記左画像および前記右画像に基づいて生成される距離情報とに基づいて、前記追跡対象物体における3次元的な移動動作を推定する移動推定部を、更に備え、
前記移動推定部は、
前記切替部によって前記優先画像の設定切替が行われた場合には、
前記優先画像の設定切替に起因して発生する、前記追跡対象物体における前記3次元的な移動動作の際の移動誤差を、補正する
上記(1)または(2)に記載の画像処理装置。
(4)
前記領域設定部は、前記左画像および前記右画像に基づいて生成される距離情報、または、機械学習を利用して、前記画像領域を設定する
上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の画像処理装置。
(5)
前記第1の物体追跡部において、前記左画像および前記右画像の双方において前記第1の特徴量を用いた物体追跡が実行不可能であると判定された場合には、
前記第2の物体追跡部における前記第2の特徴量を用いた物体追跡が、行われないようになっている
上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の画像処理装置。
(6)
上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の画像処理装置と、
前記第2の物体追跡部から得られる、前記第2の特徴量を用いた物体追跡の結果を利用して、車両制御を行う車両制御部と
を備えた車両。
(7)
1または複数のプロセッサと
前記1または複数のプロセッサに通信可能に接続される1または複数のメモリと
を備え、
前記1または複数のプロセッサは、
左画像を生成する左カメラと右画像を生成する右カメラとを有するステレオカメラから得られる撮像画像において、1または複数の画像領域を設定することと、
前記撮像画像の前記画像領域に含まれる、疎な特徴を示す第1の特徴量を抽出することと、
優先カメラとして設定されている前記左カメラまたは前記右カメラから得られる、優先画像としての前記左画像または前記右画像における前記画像領域に含まれる、前記疎な特徴と比べて鮮明な密な特徴を示す、第2の特徴量を抽出することと、
前記左画像および前記右画像においてそれぞれ、前記第1の特徴量を用いた物体追跡が実行可能か否かについての判定を行うことと、
前記優先画像において、前記第2の特徴量を用いた物体追跡を行うことと、
前記優先画像における前記第1の特徴量を用いた物体追跡が、実行不可能であると判定された場合に、前記優先カメラおよび前記優先画像の設定をそれぞれ、切り替えることと
を行う
画像処理装置。
The present disclosure can also be configured as follows.
(1)
a region setting unit that sets one or a plurality of image regions in a captured image obtained from a stereo camera having a left camera that generates a left image and a right camera that generates a right image;
a first extraction unit that extracts a first feature amount indicating a sparse feature included in the image region of the captured image;
a second extraction unit that extracts a second feature amount that indicates a clearer dense feature compared to the sparse feature included in the image area in the left image or the right image as a priority image obtained from the left camera or the right camera that is set as a priority camera; and
a first object tracking unit that determines whether or not object tracking using the first feature amount is possible in each of the left image and the right image;
a second object tracking unit that performs object tracking in the priority image using the second feature amount;
and a switching unit that switches settings of the priority camera and the priority image when it is determined in the first object tracking unit that object tracking using the first feature in the priority image is not feasible.
(2)
The image processing device according to (1) above, wherein the second extraction unit extracts the second feature amount by reusing the first feature amount extracted by the first extraction unit.
(3)
a movement estimation unit that estimates a three-dimensional movement of the tracked object based on a tracking position of the tracked object obtained by object tracking using the second feature amount and distance information generated based on the left image and the right image,
The movement estimation unit
When the setting of the priority image is switched by the switching unit,
The image processing device according to (1) or (2) above, further comprising: correcting a movement error during the three-dimensional movement of the object to be tracked, the movement error being caused by a change in the setting of the priority image.
(4)
The image processing device according to any one of (1) to (3) above, wherein the region setting unit sets the image region using distance information generated based on the left image and the right image, or machine learning.
(5)
When it is determined that object tracking using the first feature amount is not possible in both the left image and the right image in the first object tracking unit,
The image processing device according to any one of (1) to (4) above, wherein object tracking using the second feature amount in the second object tracking unit is not performed.
(6)
An image processing device according to any one of (1) to (5) above;
a vehicle control unit that performs vehicle control by utilizing a result of object tracking using the second feature amount obtained from the second object tracking unit.
(7)
one or more processors; and one or more memories communicatively coupled to the one or more processors,
The one or more processors:
Setting one or a plurality of image regions in a captured image obtained from a stereo camera having a left camera for generating a left image and a right camera for generating a right image;
extracting a first feature amount indicating sparse features included in the image region of the captured image;
extracting a second feature amount indicating a dense feature that is clearer than the sparse feature included in the image area in the left image or the right image as a priority image obtained from the left camera or the right camera set as a priority camera; and
determining whether object tracking using the first feature amount is executable in each of the left image and the right image;
performing object tracking using the second feature amount in the priority image;
and when it is determined that object tracking using the first feature amount in the priority image is not practicable, switching settings of the priority camera and the priority image, respectively.
10…車両、11…ステレオカメラ、11L…左カメラ、11R…右カメラ、11p…優先カメラ、12…画像処理装置、121…画像メモリ、122…距離情報生成部、123…領域設定部、124A,124B…特徴量抽出部、125A,125B…物体追跡部、126…切替部、127…移動推定部、13…車両制御部、19…フロントガラス、8…障害物、90…先行車両、PL,PL1,PL2…左画像、PR,PR1,PR2…右画像、PIC,PIC1,PIC2…ステレオ画像、P…撮像画像、Pp…優先画像、R…画像領域、Iz…距離情報、FA…疎な特徴量、FB…密な特徴量、JA…判定結果、Ss…切替信号、TB…追跡位置、VB…速度、PX…画素、PXa~PXd…画素値。 10...vehicle, 11...stereo camera, 11L...left camera, 11R...right camera, 11p...priority camera, 12...image processing device, 121...image memory, 122...distance information generation unit, 123...area setting unit, 124A, 124B...feature extraction unit, 125A, 125B...object tracking unit, 126...switching unit, 127...movement estimation unit, 13...vehicle control unit, 19...windshield, 8 ...obstacle, 90...preceding vehicle, PL, PL1, PL2...left image, PR, PR1, PR2...right image, PIC, PIC1, PIC2...stereo image, P...captured image, Pp...priority image, R...image area, Iz...distance information, FA...sparse feature amount, FB...dense feature amount, JA...judgment result, Ss...switching signal, TB...tracking position, VB...speed, PX...pixel, PXa-PXd...pixel value.
Claims (6)
前記撮像画像の前記画像領域に含まれる、疎な特徴を示す第1の特徴量を抽出する第1の抽出部と、
優先カメラとして設定されている前記左カメラまたは前記右カメラから得られる、優先画像としての前記左画像または前記右画像における前記画像領域に含まれる、前記疎な特徴と比べて鮮明な密な特徴を示す、第2の特徴量を抽出する第2の抽出部と、
前記左画像および前記右画像においてそれぞれ、前記第1の特徴量を用いた物体追跡が実行可能か否かについての判定を行う第1の物体追跡部と、
前記優先画像において、前記第2の特徴量を用いた物体追跡を行う第2の物体追跡部と、
前記第1の物体追跡部において、前記優先画像における前記第1の特徴量を用いた物体追跡が、実行不可能であると判定された場合に、前記ステレオカメラのうち、前記優先カメラとして設定されていなかったカメラを、前記優先カメラへと切り替えて設定すると共に、当該優先カメラとして設定されていなかったカメラから得られる前記撮像画像を、前記優先画像へと切り替えて設定する切替部と
を備えた画像処理装置。 a region setting unit that sets one or a plurality of image regions in a captured image obtained from a stereo camera having a left camera that generates a left image and a right camera that generates a right image;
a first extraction unit that extracts a first feature amount indicating a sparse feature included in the image region of the captured image;
a second extraction unit that extracts a second feature amount that indicates a clearer dense feature compared to the sparse feature included in the image area in the left image or the right image as a priority image obtained from the left camera or the right camera that is set as a priority camera; and
a first object tracking unit that determines whether or not object tracking using the first feature amount is possible in each of the left image and the right image;
a second object tracking unit that performs object tracking in the priority image using the second feature amount;
and a switching unit that, when it is determined in the first object tracking unit that object tracking using the first feature amount in the priority image is not feasible, switches one of the stereo cameras that has not been set as the priority camera to the priority camera, and switches the captured image obtained from the camera that has not been set as the priority camera to the priority image .
請求項1に記載の画像処理装置。 The image processing device according to claim 1 , wherein the second extraction unit extracts the second feature amount by using the first feature amount extracted by the first extraction unit.
前記移動推定部は、
前記切替部によって前記優先画像の設定切替が行われた場合には、
前記優先画像の設定切替に起因して発生する、前記追跡対象物体における前記3次元的な移動動作の際の移動誤差を、補正する
請求項1または請求項2に記載の画像処理装置。 a movement estimation unit that estimates a three-dimensional movement of the tracked object based on a tracking position of the tracked object obtained by object tracking using the second feature amount and distance information generated based on the left image and the right image,
The movement estimation unit
When the setting of the priority image is switched by the switching unit,
The image processing device according to claim 1 or 2, further comprising: correcting a movement error that occurs during the three-dimensional movement of the tracked object due to a change in the setting of the priority image.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 The image processing device according to claim 1 , wherein the region setting unit sets the image region by using distance information generated based on the left image and the right image, or by using machine learning.
前記第2の物体追跡部における前記第2の特徴量を用いた物体追跡が、行われないようになっている
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 When it is determined that object tracking using the first feature amount is not possible in both the left image and the right image in the first object tracking unit,
The image processing device according to claim 1 , wherein object tracking using the second feature amount in the second object tracking section is not performed.
前記第2の物体追跡部から得られる、前記第2の特徴量を用いた物体追跡の結果を利用して、車両制御を行う車両制御部と
を備えた車両。 An image processing device according to any one of claims 1 to 5,
a vehicle control unit that performs vehicle control by utilizing a result of object tracking using the second feature amount obtained from the second object tracking unit.
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