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公開番号2025144024
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-02
出願番号2024043581
出願日2024-03-19
発明の名称地図作成装置、地図作成方法及び地図作成プログラム
出願人株式会社豊田中央研究所,株式会社アイシン
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類G06T 7/579 20170101AFI20250925BHJP(計算;計数)
要約【課題】従来と比べてカメラが撮像した画像を用いて作成する環境地図の精度を向上させる地図作成装置を提供する。
【解決手段】地図作成装置は、撮像装置で撮像された画像を取得する取得部と、車両の移動量が所定値を超える度に、取得した画像をキーフレームとして選択する選択部と、各前記キーフレームの画像から複数の特徴点を検出する特徴点検出部と、検出した特徴点の内、連続する前記キーフレーム間で画像上の距離が所定値よりも小さく、かつ輝度値が所定値よりも大きい特徴点を特徴点の対応付けから除外する特徴点選定部と、除外されなかった特徴点の特徴量に基づいて、各前記キーフレームの画像間で特徴点を対応付ける特徴点対応部と、対応付けた特徴点の三次元位置を計算する位置計算部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
車両に搭載された撮像装置で撮像された画像を取得する取得部と、
前記車両の移動量が所定値を超える度に、前記取得部が取得した画像をキーフレームとして選択する選択部と、
各前記キーフレームの画像から複数の特徴点を検出する特徴点検出部と、
各前記キーフレームの画像から前記特徴点検出部が検出した特徴点の内、連続する前記キーフレーム間で画像上の距離が所定値よりも小さく、かつ輝度値が所定値よりも大きい特徴点を特徴点の対応付けから除外する特徴点選定部と、
前記特徴点選定部で除外されなかった特徴点の特徴量に基づいて、各前記キーフレームの画像間で特徴点を対応付ける特徴点対応部と、
前記特徴点対応部が対応付けた特徴点の三次元位置を計算する位置計算部と、
を備える、地図作成装置。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記特徴点対応部は、前記特徴点選定部で除外されなかった特徴点の数が所定値を超えた場合、連続する前記キーフレームの画像上の距離が所定値より小さい特徴点を、特徴点の数が所定値に達するまで、輝度値が大きい順に除外する、請求項１に記載の地図作成装置。
【請求項３】
前記位置計算部は、連続する前記キーフレームの画像上の距離が所定値より小さい特徴点について、輝度値が大きいほど当該特徴点に対する、特徴点の三次元位置の計算の際の最適化の重みを相対的に小さくする、請求項１又は請求項２に記載の地図作成装置。
【請求項４】
プロセッサが、
車両に搭載された撮像装置で撮像された画像を取得し、
前記車両の移動量が所定値を超える度に、取得した画像をキーフレームとして選択し、
各前記キーフレームの画像から複数の特徴点を検出し、
各前記キーフレームの画像から検出した特徴点の内、連続する前記キーフレーム間で画像上の距離が所定値よりも小さく、かつ輝度値が所定値よりも大きい特徴点を特徴点の対応付けから除外し、
除外されなかった特徴点の特徴量に基づいて、各前記キーフレームの画像間で特徴点を対応付け、
対応付けた特徴点の三次元位置を計算する
処理を実行する、地図作成方法。
【請求項５】
コンピュータに、
車両に搭載された撮像装置で撮像された画像を取得し、
前記車両の移動量が所定値を超える度に、取得した画像をキーフレームとして選択し、
各前記キーフレームの画像から複数の特徴点を検出し、
各前記キーフレームの画像から検出した特徴点の内、連続する前記キーフレーム間で画像上の距離が所定値よりも小さく、かつ輝度値が所定値よりも大きい特徴点を特徴点の対応付けから除外し、
除外されなかった特徴点の特徴量に基づいて、各前記キーフレームの画像間で特徴点を対応付け、
対応付けた特徴点の三次元位置を計算する
処理を実行させる、地図作成プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、地図作成装置、地図作成方法及び地図作成プログラムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
カメラが撮像した画像を用いて環境地図を作成する技術が存在する。例えば非特許文献１は、カメラで撮像した画像から、移動ロボットの位置同定と環境地図作成との同時に実行するシステムを開示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
Raul Mur-Artal, J. M. M. Montiel, Juan D. Tardos, "ORB-SLAM: a Versatile and Accurate Monocular SLAM System", IEEE Transactions on Robotics Volume 31 Issue 5, pp 1147-1163
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両に搭載されたカメラから遠方にある照明機器がカメラで撮像された画像に写ると、画像の一部が白飛びし、白飛びの領域の端付近から特徴点が誤検出される場合がある。特徴点が誤検出されることで、誤検出された特徴点と環境中に実在する特徴点が誤って対応付けられてしまい、環境中に実在する特徴点の三次元位置を正しく計算できない問題や、誤検出された特徴点どうしが対応付けられ、対応付けられた複数の特徴点の三次元位置をバンドル調整で同時に最適化する際に、誤検出された特徴点に引っ張られて、実在する特徴点の三次元位置の誤差が大きくなる問題があった。
【０００５】
本開示は、上記の点に鑑みてなされたものであり、従来と比べてカメラが撮像した画像を用いて作成する環境地図の精度を向上させる地図作成装置、地図作成方法及び地図作成プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本開示のある観点によれば、車両に搭載された撮像装置で撮像された画像を取得する取得部と、前記車両の移動量が所定値を超える度に、前記取得部が取得した画像をキーフレームとして選択する選択部と、各前記キーフレームの画像から複数の特徴点を検出する特徴点検出部と、各前記キーフレームの画像から前記特徴点検出部が検出した特徴点の内、連続する前記キーフレーム間で画像上の距離が所定値よりも小さく、かつ輝度値が所定値よりも大きい特徴点を特徴点の対応付けから除外する特徴点選定部と、前記特徴点選定部で除外されなかった特徴点の特徴量に基づいて、各前記キーフレームの画像間で特徴点を対応付ける特徴点対応部と、前記特徴点対応部が対応付けた特徴点の三次元位置を計算する位置計算部と、を備える、地図作成装置が提供される。
【０００７】
前記特徴点対応部は、前記特徴点選定部で除外されなかった特徴点の数が所定値を超えた場合、連続する前記キーフレーム間の画像上の距離が所定値より小さい特徴点を、特徴点の数が所定値に達するまで、輝度値が大きい順に除外してもよい。
【０００８】
前記位置計算部は、連続する前記キーフレーム間の画像上の距離が所定値より小さい特徴点について、輝度値が大きいほど当該特徴点に対する、特徴点の三次元位置の計算の際の最適化の重みを相対的に小さくしてもよい。
【０００９】
上記の目的を達成するために、本開示の別の観点によれば、プロセッサが、車両に搭載された撮像装置で撮像された画像を取得し、前記車両の移動量が所定値を超える度に、取得した画像をキーフレームとして選択し、各前記キーフレームの画像から複数の特徴点を検出し、各前記キーフレームの画像から検出した特徴点の内、連続する前記キーフレーム間で画像上の距離が所定値よりも小さく、かつ輝度値が所定値よりも大きい特徴点を特徴点の対応付けから除外し、除外されなかった特徴点の特徴量に基づいて、各前記キーフレームの画像間で特徴点を対応付け、対応付けた特徴点の三次元位置を計算する処理を実行する、地図作成方法が提供される。
【００１０】
上記の目的を達成するために、本開示の別の観点によれば、コンピュータに、車両に搭載された撮像装置で撮像された画像を取得し、前記車両の移動量が所定値を超える度に、取得した画像をキーフレームとして選択し、各前記キーフレームの画像から複数の特徴点を検出し、各前記キーフレームの画像から検出した特徴点の内、連続する前記キーフレーム間で画像上の距離が所定値よりも小さく、かつ輝度値が所定値よりも大きい特徴点を特徴点の対応付けから除外し、除外されなかった特徴点の特徴量に基づいて、各前記キーフレームの画像間で特徴点を対応付け、対応付けた特徴点の三次元位置を計算する処理を実行させる、地図作成プログラムが提供される。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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