JPH0661097B2 - Self-moving state extraction method - Google Patents
Self-moving state extraction methodInfo
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- JPH0661097B2 JPH0661097B2 JP60165230A JP16523085A JPH0661097B2 JP H0661097 B2 JPH0661097 B2 JP H0661097B2 JP 60165230 A JP60165230 A JP 60165230A JP 16523085 A JP16523085 A JP 16523085A JP H0661097 B2 JPH0661097 B2 JP H0661097B2
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、並進と回転を伴って移動する移動体にあっ
て、当該並進方向および回転を抽出するための自己移動
状態抽出方法の改良に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement in a self-moving state extraction method for extracting a translation direction and rotation of a moving body that moves with translation and rotation. .
<従来の技術> 人間の目に相当するカメラ等の撮像素子の視野中に得ら
れた外界の時空間情報から、この撮像素子を搭載する移
動体の自己移動状態、すなわち移動体の並進方向と回転
を精度良く合理的、簡単に抽出することは、将来的に見
ても実に多くの産業分野から実現を期待される技術とな
っている。<Prior Art> From the spatiotemporal information of the outside world obtained in the field of view of an image pickup device such as a camera corresponding to human eyes, the self-moving state of the moving body equipped with this image pickup device, that is, the translational direction of the moving body, Extracting rotation accurately and rationally and easily is a technology that is expected to be realized in many industrial fields even in the future.
簡単に考えても、例えば移動ロボットの自己制御のため
への応用等があるし、逆に、移動体から見た対象物の情
報が得られることから、その対象物の三次元的な構造解
析等における有力な手助けにもすることができる。Even if it is simply considered, there are applications such as for self-control of mobile robots, and conversely, since information on an object viewed from a moving object can be obtained, three-dimensional structural analysis of that object is possible. It can also be a powerful help in etc.
こうしたことから、従来においても、数多くの人々がこ
の種の研究に勤しんできたが、中でも移動体の移動に伴
う視野中の物体の流れ、いわゆるオプティカル・フロー
(角速度で表される)と呼ばれる外界の流動パターンか
ら自己移動状態を抽出するという手法に、下記の文献
,にて代表されるものがある。For this reason, many people have been engaged in this kind of research in the past, but among them, the flow of objects in the field of view due to the movement of a moving body, the so-called optical flow (represented by angular velocity) A method of extracting the self-moving state from the flow pattern of is represented by the following documents.
:Parzdny,K. “Egomotion and relative depth map from optical fl
ow.” Biol.Cyernet.36,87-102 (1980) :Longuet-Higgins,H.C. and Prazdny,K. “The interpretation of a moving retinal imge.” Proc.R.Soc.Lond.B,208,385-397(1980) 上記文献に示される方法は、三つの回転変数を全て変
化させて条件に合うものを選び出す点に特徴があり、上
記文献に記載された方法は、雑音に弱い角速度の一階
および二階の空間微分を多数使用する点に特徴がある。: Parzdny, K. “Egomotion and relative depth map from optical fl
ow. ”Biol.Cyernet.36,87-102 (1980): Longuet-Higgins, HC and Prazdny, K.“ The interpretation of a moving retinal imge. ”Proc.R.Soc.Lond.B, 208,385-397 ( 1980) The method shown in the above-mentioned document is characterized in that all three rotation variables are changed to select one that meets the conditions, and the method described in the above-mentioned document is that the angular velocity of the first and second orders of the angular velocity is weak. It is characterized in that it uses many spatial derivatives.
これに対して、本出願人が昭和60年 3月26日、電子通信
学会にて発表し、これに基づいて昭和60年 6月28日付で
別途特許出願した能動的な手法も、公知ではない従来例
として挙げることができる。On the other hand, the active method disclosed by the applicant at the Institute of Electronics and Communication Engineers on March 26, 1985 and filed a separate patent on June 28, 1985 based on this is also not known. It can be mentioned as a conventional example.
これを適宜的に、“既出願発明”と呼ぶと、これは、 対象物が明瞭に見えるようにそれを目で追う。This is conveniently referred to as the “filed invention”, which follows the object so that it is clearly visible.
動物の目の網膜は球面に近い, 視野の周辺部が自己移動知覚に寄与している, 等の点で、高等動物が有している目の構造や行動を模し
た能動的なものであって、その要旨は、次のようになっ
ている。The retina of an animal's eye is close to a sphere, and the peripheral part of the visual field contributes to the perception of self-movement. It is an active model that imitates the structure and behavior of the eye possessed by higher animals. And the summary is as follows.
『並進と回転から成る移動をしている移動体の当該並進
方向と回転を、外界の流動パターンに伴う角速度の場に
基づいて抽出する自己移動状態抽出方法であって; 上記外界の流動パターンの投影面を球面とすると共に; 上記移動体の回転とは独立に視野の中心部の対象物を追
跡する回転を加え; 該追跡回転により、上記移動体に並進運動のみが存在す
るときに上記対象物をあらかじめ定められた緯度の基本
回転軸で追跡した場合に生ずる角速度の場と等価な場を
作り; 該等価な場に基づいて移動体の並進方向および回転を抽
出すること; を特徴とする自己移動状態抽出方法。』 すなわち、この既出願発明によれば、移動体の回転(原
回転)に加え、視野中心部にある対象物を能動的に追跡
できる独立な追跡回転を加えたことによって、並進と回
転をしている移動体が、回転はせずに並進のみしかして
いないとしたときにあらかじめ定められた緯度の基本回
転軸で対象物を追跡した場合に生ずる視野中心部と周辺
視野に生ずる角速度(オプティカル・フロー)の場と等
価なものを作ることができる。A self-moving state extraction method for extracting the translational direction and rotation of a moving body consisting of translation and rotation based on the angular velocity field associated with the flow pattern of the external world; The projection surface is a sphere; and a rotation for tracking the object in the center of the visual field is added independently of the rotation of the moving body; the tracking rotation causes the object when only the translational motion exists in the moving body. A field equivalent to an angular velocity field generated when an object is tracked with a basic rotation axis of a predetermined latitude; extracting the translational direction and rotation of a moving body based on the equivalent field; Self-moving state extraction method. That is, according to the above-mentioned invention of the present application, in addition to the rotation (original rotation) of the moving body, an independent tracking rotation capable of actively tracking the object in the center of the visual field is added to perform translation and rotation. The angular velocity (optical velocity) generated in the central part of the visual field and the peripheral visual field when the object is tracked with the basic rotation axis of the predetermined latitude when it is assumed that the moving body is not rotating but only translating. You can create the equivalent of the flow field.
したがって、一般に上記の基本回転軸を特に緯度90度の
軸とする等すれば、上記等価なオプティカル・フローの
場から、通常の簡単な幾何学的ないしはまたベクトル的
な演算により、移動体の並進と原回転とをもっとも容易
に、かつ信頼性良く抽出することができる。Therefore, in general, if the basic rotation axis is set to a 90-degree latitude axis, the translation of the moving body can be performed from the equivalent optical flow field by a normal simple geometrical or vector operation. And the original rotation can be extracted most easily and reliably.
<発明が解決しようとする問題点> 上記した本出願人の既出願発明中にも明記したように、
文献,に示されたような在来の手法は、未だなお、
到底、満足すべき結果とはなっていない。<Problems to be Solved by the Invention> As clearly described in the above-mentioned invention already filed by the applicant,
Conventional methods, such as those shown in the literature, are still
The result is not satisfactory at all.
いづれも大変複雑で、演算に多大な時間が掛かり、その
割には不安定等の欠点を有しており、また、その原理
上、目に相当するカメラは移動体に対し設定され、能動
的には動かないことを前提としているため、視線方向の
対象物は“目”の網膜に対して動いてしまい、これを明
瞭に見ることができないという欠点も有している。Each of them is very complicated, takes a lot of time for calculation, and has a drawback such as instability, but in principle, a camera corresponding to the eyes is set for a moving object and is active. Since it is assumed that the object does not move, the object in the direction of the line of sight moves with respect to the retina of the "eye", and there is a drawback that the object cannot be clearly seen.
これに対し、上記既出願発明では、こうした欠点は既述
のように克服されている。On the other hand, the above-mentioned invention of the present application overcomes these drawbacks as described above.
しかしなお、この既出願発明にあっても、視野の中心部
にある対象物を追跡する追跡回転時の緯度は一定でない
こと、したがって、実際にこの方法を実現する場合には
任意の方向の追跡回転ができるようにしなければなら
ず、追跡機構が複雑にならざるを得ないという欠点があ
り、また、オプティカル・フローの抽出や解析を二度、
行なわなければならない手間もある。However, even in the present invention, the latitude at the time of tracking rotation for tracking the object in the center of the field of view is not constant. Therefore, when actually implementing this method, tracking in an arbitrary direction is performed. It has the drawback that it must be able to rotate, and the tracking mechanism must be complicated, and the extraction and analysis of the optical flow must be performed twice.
There is also some work to do.
本発明はこうした点に鑑みて成されたもので、移動体の
自己移動状態抽出方法として、上記文献,に示され
るような受動的な方法の持つ欠点はもとより、本出願人
が別途開示した能動的手法における残された欠点をも解
決することを主目的として成されたものである。The present invention has been made in view of these points, and as a method for extracting a self-moving state of a moving body, in addition to the drawbacks of the passive method shown in the above document, the active method separately disclosed by the present applicant. The main purpose was to solve the remaining drawbacks of the traditional method.
したがって、この目的を極的に換言すれば、上記既出願
発明における欠点を解消することにより、より一層、実
用的な能動的自己移動状態抽出方法を提供せんとするも
のが本発明である。Therefore, in other words, this invention is to provide a more practical active self-moving state extraction method by solving the drawbacks of the above-mentioned invention.
<問題点を解決するための手段> 本発明は、上記目的を達成するため、次のような構成の
能動的な自己移動状態抽出方法を提供する。<Means for Solving Problems> In order to achieve the above object, the present invention provides an active self-moving state extraction method having the following configuration.
並進と回転から成る移動をしている移動体の当該並進方
向と回転を外界の流動パターンに伴う角速度の場に基づ
いて抽出する、自己移動状態抽出方法であって; 上記外界の流動パターンの投影面を球面とし; 上記移動体の回転とは独立に視野の中心部の対象物を追
跡する回転を加えると共に; 上記追跡回転軸を特定の緯度に設定するため、定められ
た軸の回りに理論計算上得られる補助回転(以下ではこ
れを“思考上の補助回転”と呼ぶ)を加え; これにより、上記移動体に並進運動のみが存在するとき
に上記対象物をあらかじめ定められた緯度の基本回転軸
で追跡した場合に生ずる角速度の場と等価な場を作り; 該等価な場に基づいて移動体の並進方向および回転を抽
出すること; を特徴とする自己移動状態抽出方法。A self-moving state extraction method for extracting the translation direction and rotation of a moving body, which is composed of translation and rotation, based on an angular velocity field associated with an external flow pattern; The surface is assumed to be a sphere; the rotation for tracking the object in the center of the visual field is added independently of the rotation of the moving body; and the theory is to rotate around the defined axis in order to set the tracking rotation axis at a specific latitude. A supplementary rotation obtained by calculation (hereinafter referred to as "thinking supplementary rotation") is added; by this, when there is only translational motion in the moving body, the object is a base of a predetermined latitude. A method of extracting a self-moving state, which comprises: creating a field equivalent to an angular velocity field generated when tracking is performed on a rotation axis; and extracting a translation direction and a rotation of a moving body based on the equivalent field.
<作 用> 本発明の構成による自己移動状態抽出方法は、 対象物が明瞭に見えるようにそれを目で追う, 動物の目の網膜は球面に近い, 視野の周辺部が自己移動知覚に寄与している, 等の高等動物が有している目の構造や行動を模した能動
的なものとなっている。<Operation> In the self-moving state extraction method according to the configuration of the present invention, the object is visually tracked so that it can be seen clearly, the retina of the eye of an animal is close to a spherical surface, and the peripheral part of the visual field contributes to the perception of self-movement. It is an active model imitating the structure and behavior of the eyes of higher animals such as.
そして、移動体の回転(原回転)に加え、視野中心部に
ある対象物を能動的に追跡できる独立な追跡回転を加え
ると、並進と回転をしている移動体が、回転はせずに並
進のみしかしていないとしたときにあらかじめ定められ
た緯度の基本回転軸で対象物を追跡した場合に生ずる視
野中心部と周辺視野に生ずる角速度(オプティカル・フ
ロー)の場と等価なものを作ることができる。Then, in addition to the rotation of the moving body (original rotation), independent tracking rotation that can actively track the object in the center of the visual field is added, and the moving body that is translating and rotating does not rotate. To create a field equivalent to the angular velocity (optical flow) field generated in the center of the visual field and the peripheral visual field that occurs when the object is tracked with the basic rotation axis of the predetermined latitude when only translation is performed. You can
したがって、一般に上記の基本回転軸を特に緯度90度の
軸とすれば、上記等価なオプティカル・フローの化から
通常の簡単な幾何学的ないしはまたベクトル的な演算に
より、移動体の並進と原回転とをもっとも容易に、かつ
信頼性良く抽出することができる。Therefore, in general, if the above basic rotation axis is an axis with a latitude of 90 degrees, translation and original rotation of the moving body can be performed by ordinary simple geometrical or vectorial operations from the above-mentioned equivalent optical flow. And can be extracted most easily and reliably.
しかも、思考上の補助回転を追加して解析しているの
で、既述した既出願発明と異なり、追跡回転軸は所望の
特定の緯度に設定することができ、軽度方向についての
み、軸全体が回転可能となっていれば良いので、追跡機
構を大きく簡単化でき、また演算系も簡単化、高速化す
ることができる。Moreover, since the auxiliary rotation for thought is added and analyzed, unlike the already-filed invention described above, the tracking rotation axis can be set to a desired specific latitude, and only in the mild direction, the entire axis can be set. Since it only needs to be rotatable, the tracking mechanism can be greatly simplified, and the arithmetic system can be simplified and speeded up.
なお、一般には、この追跡回転軸を緯度90度に設定する
ことが便利であり、これに応ずると、思考上の補助回転
の回転軸は、視野中心とその投影中心とを結ぶ線分とな
る。Generally, it is convenient to set the tracking rotation axis to 90 degrees latitude, and accordingly, the rotation axis of the auxiliary rotation in thought is a line segment connecting the center of the visual field and the projection center thereof. .
<実施例> 視野を規定する外界の投影面は、平面や球面等が考えら
れるが、本発明においては、記述した理由から、添付の
図面における望ましい実施例に示されているように、外
界は点Oを投影中心とする極射影で半球面の上に投影さ
れる。<Examples> The projection plane of the external world that defines the field of view may be a plane, a spherical surface, or the like. However, in the present invention, for the reasons described above, as shown in the preferred embodiment in the accompanying drawings, the external world is It is projected on the hemisphere by polar projection with the point O as the projection center.
投影半球は説明の便宜上、点Oに関して点対称となるよ
うに上下反転して示してあり、また半径は“1”に正規
化して取扱う。For convenience of explanation, the projection hemisphere is shown upside down so as to be point-symmetric with respect to the point O, and the radius is normalized to "1" for handling.
この実施例では、簡単のため、オプティカル・フローの
の抽出部は緯度0度の視野の中心部Aと緯度90度の大円
上にのみ、設けられているものとする。大円上の角抽出
部に用意されているものは、角速度であるオプティカル
・フローの緯度成分Uθ、経度成分Uφ、の経線との
成す角度α、およびの大きさVを格納するためのレジ
スタである。In this embodiment, for the sake of simplicity, it is assumed that the optical flow extraction portion is provided only on the center portion A of the visual field at latitude 0 degrees and on the great circle at latitude 90 degrees. What is prepared in the corner extraction unit on the great circle is for storing the latitude component U θ of the optical flow, which is the angular velocity, the longitude component U φ , the angle α formed by the meridian, and the magnitude V of. It is a register.
値Vの上にバーを引いた、“”はベクトルであること
を表し、以下の英字記号についても同様と約束する。A bar is drawn above the value V, "" indicates a vector, and the same applies to the following alphabetical symbols.
視野の中心部Aではオプティカル・フロー の大きさVAと、 が水平線となす角度φAを格納するレジスタが用意され
ている。Optical flow at center A of the field of view The size of V A , There is a register that stores the angle φ A formed by the horizontal line.
抽出したいものは、並進方向と球面との交点Tの緯度θ
Tと経度φT、回転軸と球面との交点Rの緯度θRと経度
φR、および回転速度W、の五つのパラメータである。
回転ベクトルは大きがWでその方向が回転軸に沿った
三次元ベクトルである。What you want to extract is the latitude θ of the intersection T of the translation direction and the spherical surface.
There are five parameters: T and longitude φ T , latitude θ R and longitude φ R at the intersection R of the rotation axis and the spherical surface, and rotation speed W.
The rotation vector is a three-dimensional vector whose magnitude is W and whose direction is along the rotation axis.
まず、並進方向を規定する二つのパラメータの中、経度
φTの抽出から述べ始める。First, from the two parameters that define the direction of translation, we will start by extracting the longitude φ T.
視野の中心にある対象物を明瞭に見るためには、その点
におけるオプティカル・フロー を相殺するような回転1を追加すればよい。To clearly see the object in the center of the field of view, the optical flow at that point It is only necessary to add the rotation 1 that cancels out.
しかし、オプティカル・フロー を相殺するような追跡回転1の回転軸は、当該オプテ
ィカル・フローに垂直な軸なので、その軽度は、一義的
にφA+π/2と定まってしまうが、緯度は不定である。But the optical flow Since the rotation axis of the tracking rotation 1 that cancels out is the axis perpendicular to the optical flow, its lightness is uniquely determined to be φ A + π / 2, but the latitude is uncertain.
そこで、本発明においては、これを特定の緯度に設定す
るべく図る。この実施例では、当該特定の緯度を、最も
一般的と考えられる90度に選んでいる。Therefore, in the present invention, this is set to a specific latitude. In this example, the particular latitude is chosen to be the most common 90 degrees.
この回転1の回転速度W1は、AVと等しくなる。そし
て、このときに生ずるオプティカル・フローの特徴は、
点Oと点Aとを結ぶ線分を軸とする思考上の補助回転
2を追加することにより、 “移動体が並進運動しかしていないときに視野の中心に
ある対象物を緯度90度の回転軸OR″の基本回転″で
追跡した状態” を作り得るということである。Rotational speed W 1 of the rotary 1 is equal to A V. And the characteristic of the optical flow that occurs at this time is
Auxiliary rotation in thought around the line segment connecting point O and point A
By adding 2 , it is possible to create a "state in which the object in the center of the field of view is tracked by the" basic rotation "of the rotational axis OR at 90 degrees latitude when the moving body is only in translational motion". .
この状態下では、並進方向Tと視野の中心Aとを結ぶ大
円AT上のオプティカル・フローの緯度成分は、全てな
くすことができる。したがって、視野の中心を通る大円
上の各点において、 W2(θ,φ)=Uθ(θ,φ)/sin …1) を求め、この値が全て等しいような大円を求めれば、そ
の大円の経度が並進方向の経度φTになる。Under this state, all latitude components of the optical flow on the great circle AT connecting the translation direction T and the center A of the visual field can be eliminated. Therefore, at each point on the great circle that passes through the center of the field of view, we obtain W 2 (θ, φ) = U θ (θ, φ) / sin… 1) , The longitude of the great circle becomes the longitude φ T in the translation direction.
この場合、緯度90度にしか、オプティカル・フローの抽
出部が用意されていないときには、 ζ=|Uθ(π/2,φ)−Uθ(π/2,φ+π) …2) を最少にするようなφを探せば、それが求めるべき並進
方向の一つのパラメータであるφTになる。In this case, when the optical flow extraction unit is prepared only for latitude 90 degrees, ζ = | U θ (π / 2, φ) −U θ (π / 2, φ + π) ... 2) If we find φ that minimizes, it becomes φ T , which is one parameter of the translational direction to be obtained.
したがって、補助回転2の回転速度W2は、 W2=Uθ(π/2,φT) …3) となり、この補助回転2は、各オプティカル・フロー
抽出部の補正に使用される。Thus, the rotational speed W 2 of the auxiliary rotary 2, W 2 = U θ (π / 2, φ T) ... 3) , and this auxiliary rotary 2 is used for correction of the optical flow extractor.
次いで、回転″の抽出とθTの抽出について述べる。Next, the extraction of "rotation" and the extraction of θ T will be described.
既述した定義により、合成回転″の回転軸と球面との
交点R″の緯度θR″はπ/2であり、経度φR″はφT-
π/2である。したがって後はW″とθTが分かれば良
い。According to the definition described above, the latitude θ R ″ of the intersection R ″ of the rotation axis of the composite rotation ″ and the spherical surface is π / 2, and the longitude φ R ″ is φ T −.
π / 2. Therefore, after that, W ″ and θ T should be known.
しかるに、追跡中の点R″のオプティカル・フロー は回転成分を含んでないので、当該 と経線とのなす角度aR″がそのままθTとなる。However, the optical flow of the point R ″ being tracked Does not include a rotation component, so The angle a R ″ formed by and the meridian becomes θ T as it is.
点Tにおけるオプティカル・フロー が存在すれば、それは並進成分を含んでないので、合成
回転(=基本回転)の速度W″はVTとなるが、ここで
は、視野の中心と緯度90度の場所にのみ、オプティカル
・フローの抽出部が設けられているものとしたため、こ
れに基づいての合成回転の速度W″に関する別な抽出法
につき説明する。Optical flow at point T , The velocity W ″ of the synthetic rotation (= basic rotation) is V T , because it does not include a translational component, but here, only at the center of the field of view and at the 90 ° latitude, the optical flow Since the extraction unit is provided, another extraction method for the combined rotation speed W ″ based on this will be described.
この回転速度W″は、緯度が90度の大円上の任意の点Q
(π/2,φ)のオプティカル・フロー の緯度成分Uθ(φ),経度成分Uφ(φ),および大円ATと
大円AQのなす角度a(=θT−φ)から次式)4)によって
求まる。This rotation speed W ″ is an arbitrary point Q on the great circle with a latitude of 90 degrees.
(π / 2, φ) optical flow From the latitude component U θ (φ), the longitude component U φ (φ), and the angle a (= θ T −φ) formed by the great circle AT and the great circle AQ 4).
すなわち、大円ATと弧QTとのなす角度をtとする、
球面幾何により、 tanθT=tan t/sin a … であり、また、点Qにおける局所平面幾何より、 tan t=Uθ(φ)/(Uφ(φ)−W″・cos a) ・・・・
であるので、これら,式よりtan tを消去し、W″
につき解くと、次式4)となる。That is, the angle formed by the great circle AT and the arc QT is t,
From the spherical geometry, tan θ T = tan t / sin a ... And from the local plane geometry at the point Q, tan t = U θ (φ) / (U φ (φ) −W ″ · cos a)・ ・
Therefore, tan t is eliminated from these equations, and W ″
Solving this gives the following equation 4).
上記の式は、 “点Q(π/2,φ)のオプティカル・フロー から回転″の寄与分を減じたものが点Tの方向を向
く” という法則から得たものである。 The above formula is “optical flow of point Q (π / 2, φ)” Is obtained by subtracting the contribution of rotation "from the direction of point T".
もし点R″にオプティカル・フローが存在しないときに
は、オプティカル・フローの存在する二点で上記法則を
適用すれば、やはりW″とθTは同時に求めることがで
きる。If the optical flow does not exist at the point R ″, W ″ and θ T can also be obtained simultaneously by applying the above rule at two points where the optical flow exists.
以上のようにして、追跡回転1、思考上の補助回転
2、および合成回転″が分かるので、既述した関係か
ら =″−1−2 …5) により、求めるべき原回転、すなわち移動体の回転も
求めることができる。As described above, tracking rotation 1 , auxiliary rotation for thought
2, and "so is known, = from the relationship previously described" synthesis rotation - 1 - by 2 ... 5), the original rotation to be obtained, i.e. it is possible to determine the rotation of the moving body.
なお、上記実施例においては、追跡回転を取り入れるこ
とにより、 “移動体が並進運動しかしていないときに対象物を緯度
90度の回転軸OR″の回転″で追跡した状態” という概念を導入したが、これを一般化して、 “移動体が並進運動しかしていないときに対象物をあら
かじめ定められた緯度x度の回転軸の基本回転で追跡し
た状態” というように変えても良く、また、追跡回転1や補助
回転2の回転軸の緯度について、既述したようにそれ
ぞれ緯度90度、0度以外に設定するべく図っても良く、
そうであっても従来法に比せば簡単であり、利点も有す
るので、本発明の要旨注ではそのようになっている。It should be noted that, in the above-described embodiment, the tracking rotation is incorporated so that “when the moving object makes only a translational motion,
We introduced the concept of "tracking with 90" rotation axis OR "rotation", but generalizing this concept, "when the moving body is only in translation, the object is at a predetermined latitude x degree". It may be changed to "the state of tracking by the basic rotation of the rotation axis", and the latitudes of the rotation axes of the tracking rotation 1 and the auxiliary rotation 2 are set to other than 90 degrees and 0 degrees respectively, as described above. You can try as much as possible,
Even so, since it is simpler and has advantages as compared with the conventional method, this is the case in the gist of the present invention.
が、上記実施例中に示されたような角度関係が実際的に
は望ましいことも、また事実である。However, it is also true that the angular relationship as shown in the above example is actually desirable.
<発明の効果> 以上説明したように、本発明によれば、従来のこの種の
自己移動状態抽出法では不可能であった対象物を明瞭に
見る(対象物のオプティカル・フローを消去する)こと
がで可能となる外、移動変数を変化させる手続が不要な
こと、視野の中心と視野周辺のオプティカル・フローの
みで自己移動状態の抽出が可能なこと、空間微分を行な
っていないので雑音に強いこと等々の利点を得ることが
できる。<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, an object that is impossible with the conventional self-moving state extraction method of this type is clearly seen (the optical flow of the object is erased). In addition to the above, it is possible to extract the self-moving state only by the optical flow around the center of the visual field and around the visual field, and the spatial differentiation is not performed. You can get advantages such as being strong.
そして、能動的な手法としての本出願人による既出願発
明に対しても、追跡回転のための回転機構やオプティカ
ル・フローの解析を簡単化できること等で、より優れた
効果を発揮することができる。Further, even with respect to the invention already filed by the applicant as an active method, it is possible to exert a more excellent effect by simplifying the analysis of the rotation mechanism for tracking rotation and the optical flow. .
図面は本発明の一実施例を説明する説明図である。 図中、Aは視野の中心、Oは極射影の中心、Tは並進方
向と投影球面との交点、Rは原回転の回転軸と投影球面
との交点、R1は追跡回転と投影球面との交点、R″は
合成回転と投影球面との交点、,1,2,″は
各々の回転ベクトル、である。The drawings are explanatory views for explaining an embodiment of the present invention. In the figure, A is the center of the field of view, O is the center of polar projection, T is the intersection of the translation direction and the projection sphere, R is the intersection of the rotation axis of the original rotation and the projection sphere, and R 1 is the tracking rotation and the projection sphere. , R ″ is the intersection of the composite rotation and the projection sphere, and 1 , 1 , 2 ″ are the respective rotation vectors.
Claims (1)
の当該並進方向と回転を外界の流動パターンに伴う角速
度の場に基づいて抽出する、自己移動状態抽出方法であ
って; 上記外界の流動パターンの投影面を球面とし; 上記移動体の回転とは独立に視野の中心部の対象物を追
跡する回転を加えると共に; 上記追跡回転軸を特定の緯度に設定するため、定められ
た軸の回りに理論計算上得られる補助回転を加え; これにより、上記移動体に並進運動のみが存在するとき
に上記対象物をあらかじめ定められた緯度の基本回転軸
で追跡した場合に生ずる角速度の場と等価な場を作り; 該等価な場に基づいて移動体の並進方向および回転を抽
出すること; を特徴とする自己移動状態抽出方法。1. A self-moving state extraction method for extracting the translation direction and rotation of a moving body, which is composed of translation and rotation, based on an angular velocity field associated with a flow pattern of the outside world. The projection surface of the flow pattern of is a spherical surface; and the rotation for tracking the object in the center of the visual field is added independently of the rotation of the moving body; and the tracking rotation axis is set to a specific latitude. Auxiliary rotation obtained by theoretical calculation is added about the axis; this makes it possible to estimate the angular velocity generated when the object is tracked by the basic rotation axis of a predetermined latitude when only the translational motion exists in the moving body. Creating a field equivalent to the field; extracting the translational direction and rotation of the moving body based on the equivalent field;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60165230A JPH0661097B2 (en) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | Self-moving state extraction method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60165230A JPH0661097B2 (en) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | Self-moving state extraction method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6225265A JPS6225265A (en) | 1987-02-03 |
| JPH0661097B2 true JPH0661097B2 (en) | 1994-08-10 |
Family
ID=15808330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60165230A Expired - Lifetime JPH0661097B2 (en) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | Self-moving state extraction method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0661097B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06104456B2 (en) * | 1988-07-29 | 1994-12-21 | 自動車機器株式会社 | Steering force control device for power steering device |
-
1985
- 1985-07-26 JP JP60165230A patent/JPH0661097B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 電子通信学会技術研究報告MBE84−92 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6225265A (en) | 1987-02-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |