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移動物体を検出するシステムとその方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P07A009887
整理番号 ShIP-P04015
掲載日 2007年5月25日
出願番号 特願2004-236024
公開番号 特開2006-053823
登録番号 特許第4538630号
出願日 平成16年8月13日(2004.8.13)
公開日 平成18年2月23日(2006.2.23)
登録日 平成22年7月2日(2010.7.2)
発明者
  • 中谷 広正
出願人
  • 国立大学法人静岡大学
発明の名称 移動物体を検出するシステムとその方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】一般道路走行中の車両で取得した画像情報を処理して、前方車や追い越し車などの移動物体の検出を可能にする。
【解決手段】本発明によるシステムは、連続撮像手段A(カメラ)、画像出力手段B、背景領域識別手段C、水平エッジ検出手段Dおよび移動物体検出手段Eから構成されている。本発明による移動物体検出方法では、背景領域検出ステップを設け、オプティカルフローを用いて、前記画像データから動きの消去点を利用して背景領域を検出する。移動物体領域候補(背景でない部分)でオプティカルフローと水平エッジ検出の両方の視点から移動物体を検出する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


現代社会において、自動車は私達の生活になくてはならないものになっている。しかしその一方で、交通事故による死亡者は後をたたず、深刻な社会問題になっている。長時間に渡っての運転はドライバーの体力を消耗させるため、常に注意深く運転することは難しい。そのため、近年ではITSなどの分野において安全運転を支援するための様々なシステムが開発されている。このようなシステムの一つとして道路領域における移動観測系(システム利用者の搭乗車両)からの移動物体(例えば先行車両)の検出法の開発が強く望まれている。しかしこれまでの研究では、高速道路など比較的画像処理が容易な環境を対象としているものが多く、一般道路における複雑な環境下でのシステムは構築されていない。



一般道路上では自車両の運動や背景が複雑であり、また路面環境も悪いため、システムの構築により多くの制限が生じてしまう。しかし実際は交通事故は9割以上が一般道路で起こっており、一般道路に対応したシステムの確立は急務である。
移動物体の検出にオプティカルフローが用いられる(非特許文献1~3)。非特許文献1記載のものは、ビデオカメラは固定位置にあり、オプティカルフローのみで、移動物体を検出しようとするものである。

【非特許文献1】木村 和広,太田 直哉,金谷 健一 著「精密なノイズモデルによるオプティカルフローの検出」情報処理学会研究報告,96-CV-99-6,pp.37-42,1996

【非特許文献2】海老根 巧,浜田 望 著「観測系の運動を考慮したオプティカルフロー推定に基づく運動物体検出」電子情報通信学会誌D-II Vol.J83-D-II No.6,pp.1498-1506,2000

【非特許文献3】渡辺 陸,武田 信之,小野田 一則 著「主成分分析を用いた移動物体認識法の検討」情報処理学会研究報告書,96-CV-99,pp.51-58,1996

産業上の利用分野


本発明は、道路領域における移動観測系からの移動物体を検出するシステムおよび方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
連続的に撮像された複数枚の画像から移動物体を検出するシステムにおいて、
連続撮像された複数枚の画像を出力する画像出力手段と、
前記画像出力手段から供給された複数枚の画像に基づいて背景領域を識別する背景領域識別手段と、
前記画像出力手段から供給された画像に基づいて水平エッジ成分を検出する水平エッジ検出手段と、
前記背景領域識別手段の出力と前記水平エッジ検出手段の出力とから移動物体を検出する移動物体検出手段と、を有し、
前記背景領域識別手段は、前記画像出力手段より供給された連続する2枚の画像からオプティカルフローを算出し、オプティカルフローが消失点に向かう特徴点を背景として背景領域を識別する手段であり、
前記移動物体検出手段は、前記背景領域識別手段により背景領域と識別された領域について前記水平エッジ検出手段で検出された水平エッジ成分を除去し、除去されなかった水平エッジ成分を移動物体候補とする手段であり、
前記水平エッジ成分を検出する前の画像を参照して前記移動物体候補及びその周辺画素に対応する画素の色情報を獲得し、近接する画素間の色情報の比較を行ない、色情報が類似すると判断された場合、色情報が類似する画素を結合する類似色領域結合手段と、
前記類似色領域結合手段により結合された領域ごとにオプティカルフローを算出し、前記算出されたオプティカルフローの大きさ及び方向がほぼ等しい領域を個別移動物体領域として統合する統合手段と、を含む、
ことを特徴とする移動物体検出システム。

【請求項2】
前記画像出力手段は、前記背景領域識別手段と前記水平エッジ検出手段とに画像を供給する手段である、請求項1記載の移動物体検出システム。

【請求項3】
前記水平エッジ検出手段は、検出された水平エッジ成分に対して、膨張・収縮処理を行なうことを含む、請求項1記載の移動物体検出システム。

【請求項4】
前記類似色領域結合手段は、色相のばらつきが所定範囲内である場合に類似色であると判断して結合を行なう、請求項記載の移動物体検出システム。

【請求項5】
連続的に撮像された複数枚の画像から移動物体を検出する方法において、
連続撮像された複数枚の画像を出力する画像出力ステップと、
前記画像出力ステップより供給された複数枚の画像に基づいて背景領域を識別する背景領域識別ステップと、
前記画像出力ステップより供給された画像に基づいて水平エッジ成分を検出する水平エッジ検出ステップと、
前記背景領域識別手段の出力と前記水平エッジ検出手段の出力とから移動物体を検出する移動物体検出ステップと、を有し、
前記背景領域識別ステップは、前記画像出力ステップより供給された連続する2枚の画像からオプティカルフローを算出し、オプティカルフローが消失点に向かう特徴点を背景として背景領域を識別するステップであり、
前記移動物体検出ステップは、前記背景領域識別ステップで背景領域と識別された領域について前記水平エッジ検出ステップで検出された水平エッジを除去し、除去されなかった水平エッジ成分を移動物体候補とするステップであり、
前記水平エッジ成分を検出する前の画像を参照して前記移動物体候補及びその周辺画素に対応する画素の色情報を獲得し、近接する画素間の色情報の比較を行ない、色情報が類似すると判断された場合、色情報が類似する画素を結合する類似色領域結合ステップと、
前記類似色領域結合手段により結合された領域ごとにオプティカルフローを算出し、前記算出されたオプティカルフローの大きさ及び方向がほぼ等しい領域を個別移動物体領域として統合する統合ステップと、を含む、
ことを特徴とする移動物体検出方法。

【請求項6】
前記画像出力ステップは、前記背景領域識別ステップと前記水平エッジ検出ステップとに画像を供給するステップである、請求項記載の移動物体検出方法。

【請求項7】
前記水平エッジ検出ステップは、検出された水平エッジ成分に対して、膨張・収縮処理を行なうことを含む、請求項記載の移動物体検出方法。

【請求項8】
前記類似色領域結合ステップは、色相のばらつきが所定範囲内である場合に類似色であると判断して結合を行なう、請求項記載の移動物体検出方法。
産業区分
  • 計算機応用
  • 自動車
  • 交通
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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