[發(fā)明專利]移動(dòng)物體位置姿態(tài)估計(jì)裝置和移動(dòng)物體位置姿態(tài)估計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380013066.8
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN104204726B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山口一郎;古城直樹
• 申請（專利權(quán)）人: 日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號: G01C21/28
• 分類號: G01C21/28;B60R1/00;G06T17/05;H04N7/18
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對移動(dòng)物體的位置和姿態(tài)角進(jìn)行估計(jì)的移動(dòng)物體位置姿態(tài)估計(jì)裝置和移動(dòng)物體位置姿態(tài)估計(jì)方法。

背景技術(shù)

作為將三維地圖與照相機(jī)的攝像圖像進(jìn)行比較來計(jì)算移動(dòng)物體的位置的技術(shù)，例如已知有下述的專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)。在該專利文獻(xiàn)1中，首先，制作從由車輛所具備的車載照相機(jī)獲得的實(shí)際的影像中抽出邊緣得到的邊緣圖像。制作將以三維的方式記錄周圍環(huán)境的邊緣的位置、形狀得到的三維地圖按照車載照相機(jī)的位置和姿態(tài)投影得到的虛擬圖像。然后，調(diào)整車載照相機(jī)的位置和姿態(tài)角以使邊緣圖像與虛擬圖像一致。由此，估計(jì)出車載照相機(jī)在三維空間中的位置和姿態(tài)角。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009-199572號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

然而，在專利文獻(xiàn)1中，在雖然實(shí)際的影像與虛擬圖像一致但該一致的場所距車載照相機(jī)較遠(yuǎn)的情況下，有可能車載照相機(jī)的位置的誤差大。相反地，在一致的位置距車載照相機(jī)近的情況下，有可能車載照相機(jī)的姿態(tài)角的誤差大。

因此，本發(fā)明是鑒于上述的實(shí)際情況而提出的，其目的在于，提供一種能夠高精度地估計(jì)移動(dòng)物體的位置和姿態(tài)角的移動(dòng)物體位置姿態(tài)估計(jì)裝置和移動(dòng)物體位置姿態(tài)估計(jì)方法。

本發(fā)明的第一方式所涉及的移動(dòng)物體位置姿態(tài)估計(jì)裝置對移動(dòng)物體的位置和姿態(tài)角進(jìn)行估計(jì)，該移動(dòng)物體位置姿態(tài)估計(jì)裝置具備攝像部、對比圖像獲取部、似然度設(shè)定部以及移動(dòng)物體位置姿態(tài)估計(jì)部。攝像部對移動(dòng)物體周邊進(jìn)行拍攝來獲取攝像圖像。對比圖像獲取部獲取從預(yù)定的位置和姿態(tài)角觀察時(shí)的對比圖像。似然度設(shè)定部將由攝像部獲取到的攝像圖像與由對比圖像獲取部獲取到的對比圖像進(jìn)行比較，在攝像圖像內(nèi)的遠(yuǎn)處位置像素與對比圖像內(nèi)的遠(yuǎn)處位置像素一致的情況下，將對比圖像的姿態(tài)角似然度設(shè)定得高，在攝像圖像內(nèi)的近處位置像素與對比圖像內(nèi)的近處位置像素一致的情況下，將對比圖像的位置似然度設(shè)定得高。移動(dòng)物體位置姿態(tài)估計(jì)部根據(jù)由似然度設(shè)定部將姿態(tài)角似然度設(shè)定得高的對比圖像的姿態(tài)角來估計(jì)移動(dòng)物體的姿態(tài)角，根據(jù)由似然度設(shè)定部將位置似然度設(shè)定得高的對比圖像的位置來估計(jì)移動(dòng)物體的位置。

本發(fā)明的第二方式所涉及的移動(dòng)物體位置姿態(tài)估計(jì)方法是對移動(dòng)物體的位置和姿態(tài)角進(jìn)行估計(jì)的移動(dòng)物體位置姿態(tài)估計(jì)方法。在移動(dòng)物體位置姿態(tài)估計(jì)方法中，將對移動(dòng)物體周邊進(jìn)行拍攝的攝像圖像與從預(yù)定的位置和姿態(tài)角觀察時(shí)的對比圖像進(jìn)行比較。在攝像圖像內(nèi)的遠(yuǎn)處位置像素與對比圖像內(nèi)的遠(yuǎn)處位置像素一致的情況下，將對比圖像的姿態(tài)角似然度設(shè)定得高。在攝像圖像內(nèi)的近處位置像素與對比圖像內(nèi)的近處位置像素一致的情況下，將對比圖像的位置似然度設(shè)定得高。根據(jù)將姿態(tài)角似然度設(shè)定得高的對比圖像的姿態(tài)角來估計(jì)移動(dòng)物體的姿態(tài)角。根據(jù)將位置似然度設(shè)定得高的對比圖像的位置來估計(jì)移動(dòng)物體的位置。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的移動(dòng)物體位置姿態(tài)估計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2的(a)表示由攝像部獲取到的攝像圖像，圖2的(b)表示從圖2的(a)的攝像圖像中抽出邊緣得到的邊緣圖像，圖2的(c)是表示由虛擬圖像獲取部獲取到的虛擬圖像，圖2的(d)是表示圖2的(c)中的虛擬位置向右方向偏移了的情況下的虛擬圖像的俯視圖。

圖3是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的移動(dòng)物體位置姿態(tài)估計(jì)裝置的動(dòng)作過程的一例的流程圖。

圖4是用于說明使粒子(候選點(diǎn))移動(dòng)的動(dòng)作的俯視圖。

圖5是表示距車輛的距離與位置似然度like_p的關(guān)系的一例的曲線圖。

圖6是表示距車輛的距離與姿態(tài)角似然度like_a的關(guān)系的一例的曲線圖。

圖7是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的移動(dòng)物體位置姿態(tài)估計(jì)裝置的動(dòng)作過程的一例的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面，參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

(第一實(shí)施方式)