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当日配布資料（5.47MB）
画像処理理による帯形状の検出技術 （路路上の⽩白線など） 電気通信⼤大学 ⼤大学院情報システム学研究科 林林直宏，末廣尚⼠士，⼯工藤俊亮亮，冨沢哲雄 1 背景 • ⾃自律律移動ロボットのための⽩白線検出 • パーソナルモビリティ – 歩⾏行行者がいる環境を⾛走⾏行行 2 問題の難しさ • 屋外環境 – 光源，遮蔽物，まぎらわしい模様 など 影 枯葉葉 模様 3 従来法の問題点 • 輝度度による⽅方法 • エッジによる⽅方法 44 提案⼿手法のポイント 局所的に⾒見見ると，⽩白線部分が 外側に⽐比べて明るい 照明環境の違いや影の有無に よらず，これは成り⽴立立つ この局所的特徴を利利⽤用 5 アプローチ ⼆二重円型オペレータによる⽩白線の検出 ⼊入⼒力力 出⼒力力 （⽩白線候補点） 6 メリット • 屋外環境でもロバストに動く – 照明変化，影，遮蔽，路路上の模様の影響を受 けにくい • 計算コストが⼩小さい 7 アルゴリズムの流流れ ⼊入⼒力力 ⿃鳥瞰変換（上からの⾒見見えに変換） ⽩白線候補点の抽出 ⽩白線の検出 出⼒力力 8 ⿃鳥瞰変換 • ⼊入⼒力力画像を真上から⾒見見た画像に変換 • 画像中の⽩白線が同じ幅になる ⼊入⼒力力画像 変換後 9 ⼆二重円型オペレータ operator di do ★ di < 線の幅 < do 10 ⽩白線候補点の検出 ピクセルごとに，⽩白線候補点かどうかを判断 内円の条件 3つの条件を順にテスト 外円の条件１ すべてクリアすれば， そのピクセルは候補点 外円の条件２ 11 内円の条件 内円の点の輝度度が（ほぼ）⼀一定である 内点の輝度度の標準偏差 < しきい値 12 外円の条件１ オペレーターが⽩白線の中⼼心にあるならば， 「外円の4点が⽩白線上に，それ以外が⽩白線外にある」 100 130 129 132 133 92 95 98 |I1 ・外点の輝度度をソート 133 132 130 129 100 上位4点の輝度度平均 I1 98 95 92 5位の輝度度 I2 ・内点8点の輝度度平均 I˜i I˜i | < しきい値 |I2 I˜i | > しきい値 13 外円の条件２ ⽩白線上の外点4点は，2点ずつ対向するように存在 ⽩白線の中⼼心にある ⽩白線の中⼼心にない 14 例例：候補点抽出 15 ⽩白線検出 候補点画像からハフ変換で直線を抽出 → ⽩白線 候補点画像 抽出された⽩白線（⾚赤） ※ 候補点が途切切れていても，補間されて検出される 16 実装例例 ・カート型移動ロボット CARTIS TypeB ・ウェブカメラにより路路⾯面画像を取得（640×480 px, 15 fps） カメラ 視野 17 スキャンエリア 640pixel Operator 480pixel 18 本⼿手法 v.s. 影 ⼊入⼒力力画像 ⿃鳥瞰画像 ⽩白線候補点 検出された⽩白線 19 本⼿手法 v.s. 遮蔽 ⿃鳥瞰画像 検出された⽩白線 20 本⼿手法 v.s. 模様 ⽩白線候補点 検出された⽩白線 21 まとめ • 画像中の⽩白線抽出 – ⼆二重円型オペレータによる⽩白線抽出 • 本⼿手法の強み – 照明変化，隠蔽，背景の模様などにロバスト – 計算コストが⼩小さい – ⽩白線以外でも⼀一定幅の帯形状ならOK 22 本技術に関する知的財産権 発明の名称 帯状構造検出装置及び⽅方法並 びにプログラム 出願番号 特開2013-‐‑‒131174 出願⼈人 電気通信⼤大学 発明者 林林直宏，末廣尚⼠士，⼯工藤俊亮亮， 冨沢哲雄 23 問い合わせ先 電気通信⼤大学 ⼤大学院情報システム学研究科 冨沢 哲雄 E-mail: [email protected] 研究推進機構 URA ⼩小島珠世 24