[0001]【産業上の利用分野】本発明は,撮像装置により移動物体を認識する装置に関する。移動物体認識装置は,外界の移動する対象物をTVカメラで撮影し,画像信号をデジタル処理することにより対象物を認識するものである。inspection,無人監視装置,無人移動車に搭載する視覚装置等に応用されている。vehicle.【0002】このような移動物体認識装置は,その画像入力部に対して相対的に移動する対象物の形状と動きを認識するものである。従って,対象物が実際に動いていなくても,移動物体認識装置の画像入力部が動いている場合には,静止している対象物の形状と対象物の相対的な動きを認識するものである。無人移動車が搭載した視覚装置により走行する外界の状況を認識するような場合である。equipped.【0003】このように,移動物体認識装置は多方面で利用され,小型性と高速性が要求される。無人移動車の視覚装置として利用する場合には,特に小型である必要があるとともに人が目で見ながら実際に処理するのと同程度の高速性が要求される。triangulation,対象物の動きを計算していた。object.【0005】図34は従来の移動物体認識装置を示す。apparatus.図において,200は対象物,黒丸は特徴点である。特徴点は対象物の特定部位を示す点であって,頂点や縁の点,あるいは模様などがある場合には模様の点,色の境界等である。like.【0006】201は画像入力部1,202は画像入力部2であって,それぞれTVカメラよりなるものである。202,同一の特徴点を対応づけ,三角測量の原理により特徴点の位置を計算し,位置の時間的推移から対象物200の動きを計算するものである。204は認識結果出力部であって,特徴点の位置と動きを出力するものである。points.【0007】図35は従来の移動物体認識装置における移動物体認識部の構成を示す。図において,210は画像入力部1,211は画像入力部2,213は特徴点抽出部1であって,画像入力部1から入力された画像から特徴点を抽出するものである。2であって,画像入力部2から入力された画像から特徴点を抽出するものである。215は特徴点対応づけ部であって,特徴点抽出部1と特徴点抽出部2における同一の特徴点の対応づけを行うものである。216は特徴点位置計算部であって,対応づけられた特徴点の画面上の座標と画像入力部1と画像入力部2の設置位置とにより特徴点の位置を計算するものである。217は特徴点位置格納部であって,特徴点位置計算部216の求めた特徴点の位置を格納するものである。218は対象物動き計算部であって,特徴点位置格納部217の複数時点における特徴点位置に基づいて対象物の動きを計算するものである。219は対象物動き格納部であって,対象物の動き(回転量等)を格納するものである。220は認識結果出力部であって,対象物の認識結果を出力するものである。[0008]【発明が解決しようとする課題】上記のように,従来の移動物体認識装置は2台のTVカメラを必要とした。特徴点抽出部も2つの入力画像に対してそれぞれに必要であるため,2つ必要であった。two.【0009】また,見え方の異なる2枚の画像から,抽出した特徴点を対応づける処理が必要であるため,特徴点対応づけ処理部を必要とした。この特徴点の対応づけは困難な処理で,画像入力部(TVカメラ)同士の位置を近づけた場合には,特徴点の対応づけは比較的容易であるが,認識精度が悪くなる。逆に,認識精度を上げるため,画像入力部間の距離を大きくとると特徴点の対応づけが困難となり,対応点の探索に膨大な処理時間を必要とした。point.【0010】また,従来の移動物体認識装置では,対象とする特徴点が一方の撮像装置にのみ捉えられ,他方の撮像装置には捉えられていない場合があり,このような時には特徴点の対応づけは不可能となった。impossible.【0011】本発明は,1つの画像入力部で,移動物体の認識を行うことのできる移動物体認識装置を提供することを目的とする。75−3(1991.11.22)。03-236466号)で認識できることを示した(以後,上記各特許出願の技術を先行技術と称する)。application).【0014】本発明は,対象物を回転軸に垂直な方向から撮影する場合に限らず,対象物を斜めから俯瞰する場合にも,対象物の位置と動きを算出するようにした。図1に本発明の基本構成を示すが,図1の説明に先立ち図2,図3により本発明の画像入力の概念と形状/動き認識の原理を説明する。FIG.【0015】図2は本発明の画像入力の概念を示す。図において,10は認識の対象物(移動物体)である(黒丸は特徴点を示す)。11は対象物10の移動する平面,13は特徴点0,14は特徴点1,12は撮像装置である(撮像面はXY平面であり,X軸は平面に平行に設定し,Z軸はXY平面に垂直(撮像装置12の光軸方向)に設定する)。12)は図のように,対象物を斜め方向から俯瞰して捉える。direction.そして,対象物10は平面11を移動するのでその回転軸は常に平面に垂直な方向にある。10の回転軸とY軸のなす角度は一定である。constant.【0017】また,本発明では,移動物体からの光は平行に画像入力部に入力されると近似する。平面は道路,移動物体は道路上を走行する自動車,画像入力部は道路脇に固定したTVカメラ,あるいは,特定の自動車に固定したTVカメラ等を想定した場合に相当する。vehicle.【0018】図3は本発明の形状/認識の原理説明図である。(a)は対象物の軌跡(特徴点0を原点においた時の他の特徴点1の相対座標により正規化した軌跡を表す図である。(b)は対象物の軌跡のYZ平面への射影である。(c)は対象物の軌跡のXY平面への射影であり,楕円となる。(a)において,XY平面は観測面(正射影面)を表す。Z軸はXY平面に垂直であり,撮像装置の光軸方向に一致する。20は特徴点0であり,座標原点Oとしたものである。22は平面αであって,特徴点0を座標軸の原点とした時の特徴点1の回転面である。(b)において,Hは特徴点1から回転軸に下ろした垂線と回転軸が交わる点である。ABは回転面αのYZ面への正射影である。特徴点からHまでの距離をd,特徴点0(原点)からHまでの距離をh,回転軸とY軸のなす角をΨとする。(c)において,点A'B',C'D'は回転αのXY面への正射影の楕円の軸である。H'は楕円の中心である。