10 ( 57) 【要約】
【課題】検出すべき特定の対象物の一部しか画像に映し だされていない場合であっても、その特定対象物の検出 を可能とする。
【解決手段】特定対象物の全体形状の確からしさを示す ルートスコア、及び、特定対象物に対する相対位置を加 味した、各パーツである確からしさ示すパーツスコアに 加え、各パーツ同士の相対的位置関係の確からしさを示 すスコアを用いて、特定対象物もしくはその一部が存在 する確からしさを示す評価点Ｓを算出する。
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50 【 特 許 請 求 の 範 囲 】
【 請 求 項 １ 】
画 像 を 取 得 す る 画 像 取 得 手 段 （ ２ ） と 、
前 記 画 像 取 得 手 段 が 取 得 し た 画 像 の 各 部 に お い て 、 検 出 す べ き 特 定 対 象 物 に 関 し て 、 当 該 特 定 対 象 物 の 全 体 形 状 で あ る 確 か ら し さ を 示 す 第 １ の 評 価 値 、 前 記 特 定 対 象 物 を 構 成 す る 複 数 の パ ー ツ に 関 し て 、 前 記 特 定 対 象 物 に 対 す る 相 対 位 置 を 考 慮 し つ つ 、 各 パ ー ツ で あ る 確 か ら し さ 示 す 第 ２ の 評 価 値 、 及 び 各 パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示 す 第 ３ の 評 価 値 を 算 出 し 、 そ れ ら 第 １ か ら 第 ３ の 評 価 値 に 基 づ き 、 前 記 特 定 対 象 物 で あ る 確 か ら し さ を 表 す 評 価 点 を 算 出 す る 算 出 手 段 （ １ １ 、 ２ １ ∼ ２ ５ 、 ３ １ ∼ ３ ５ ） と 、
前 記 算 出 手 段 が 算 出 し た 評 価 点 に 基 づ き 、 前 記 画 像 に 前 記 特 定 対 象 物 が 映 し 出 さ れ て い る か 否 か を 判 定 す る 判 定 手 段 （ ４ ０ 、 ４ １ ） と 、 を 有 す る こ と を 特 徴 と す る 物 体 検 出 装 置 。
【 請 求 項 ２ 】
前 記 算 出 手 段 は 、 前 記 特 定 対 象 物 が 部 分 的 に 前 記 画 像 に 映 し 出 さ れ た 場 合 に 備 え て 、 そ の 映 し 出 さ れ る パ ー ツ の 組 み 合 わ せ が 異 な る 複 数 の 隠 れ パ タ ー ン 毎 に 、 前 記 第 １ か ら 第 ３ の 評 価 値 の そ れ ぞ れ に 重 み 付 け を 与 え る 重 み の セ ッ ト を 別 個 に 有 し て お り 、 そ れ ら 別 個 の 重 み セ ッ ト に よ り 前 記 第 １ か ら 第 ３ の 評 価 値 に 重 み 付 け を 与 え つ つ 、 複 数 の 評 価 点 を 算 出 し 、
前 記 判 定 手 段 は 、 前 記 算 出 手 段 に よ り 算 出 さ れ た 複 数 の 評 価 点 に 基 づ い て 、 前 記 特 定 対 象 物 が 映 し 出 さ れ て い る か 否 か を 判 定 す る こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 １ に 記 載 の 物 体 検 出 装 置 。
【 請 求 項 ３ 】
前 記 重 み の セ ッ ト は 、 隠 れ パ タ ー ン と し て 映 し 出 さ れ る べ き パ ー ツ が 映 し 出 さ れ た 正 サ ン プ ル 画 像 と 、 映 し 出 さ れ る べ き パ ー ツ が 映 し 出 さ れ て い な い 負 サ ン プ ル 画 像 を 用 い て 、 前 記 複 数 の 隠 れ パ タ ー ン 毎 に 、 学 習 に よ り 設 定 さ れ る こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 ２ に 記 載 の 物 体 検 出 装 置 。
【 請 求 項 ４ 】
前 記 算 出 手 段 は 、 前 記 特 定 対 象 物 を 複 数 の 方 向 か ら 見 た 場 合 の 、 前 記 特 定 対 象 物 の 全 体 形 状 、 前 記 特 定 対 象 物 を 構 成 す る 複 数 の パ ー ツ 、 及 び 各 パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 に つ て 、 そ れ ぞ れ 第 １ か ら 第 ３ の 評 価 値 を 算 出 す る と と も に 、 そ れ ら 複 数 組 の 第 １ か ら 第 ３ の 評 価 値 か ら 複 数 の 評 価 点 を 算 出 し 、
前 記 判 定 手 段 は 、 前 記 算 出 手 段 に よ り 算 出 さ れ た 複 数 の 評 価 点 に 基 づ い て 、 前 記 特 定 対 象 物 が 映 し 出 さ れ て い る か 否 か を 判 定 す る こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 １ 乃 至 ３ の い ず れ か に 記 載 の 物 体 検 出 装 置 。
【 請 求 項 ５ 】
前 記 算 出 手 段 は 、 前 記 第 １ か ら 第 ３ の 評 価 値 の 重 み 付 き 和 と し て 、 前 記 評 価 点 を 算 出 す る こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 ２ 又 は ３ に 記 載 の 物 体 検 出 装 置 。
【 請 求 項 ６ 】
前 記 算 出 手 段 は 、 前 記 画 像 を 所 定 領 域 毎 に 細 分 化 し 、 そ の 所 定 領 域 内 の 輝 度 の 勾 配 方 向 を ヒ ス ト グ ラ ム 化 し て 、 画 像 特 徴 量 を 算 出 す る 特 徴 量 算 出 手 段 （ １ １ ） を 有 し 、 当 該 特 徴 量 算 出 手 段 が 算 出 し た 画 像 特 徴 量 に 基 づ き 、 前 記 特 定 対 象 物 の 全 体 形 状 で あ る 確 か ら し さ を 示 す 第 １ の 評 価 値 、 及 び 前 記 特 定 対 象 物 を 構 成 す る 各 パ ー ツ で あ る 確 か ら し さ 示 す 第 ２ の 評 価 値 を 算 出 す る も の で あ り 、
前 記 特 徴 量 算 出 手 段 は 、 前 記 特 定 対 象 物 の 全 体 形 状 で あ る 確 か ら し さ を 示 す 第 １ の 評 価 値 を 算 出 す る た め の 第 １ の 画 像 特 徴 量 と 、 前 記 特 定 対 象 物 を 構 成 す る 各 パ ー ツ で あ る 確 か ら し さ 示 す 第 ２ の 評 価 値 を 算 出 す る た め の 第 ２ の 画 像 特 徴 量 と を そ れ ぞ れ 算 出 し 、 前 記 第 １ の 画 像 特 徴 量 よ り も 前 記 第 ２ の 画 像 特 徴 量 の 方 が 解 像 度 が 高 い こ と を 特 徴 と す る 請 求 項 １ 乃 至 ５ の い ず れ か に 記 載 の 物 体 検 出 装 置 。
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50 【 ０ ０ ０ １ 】
本 発 明 は 、 画 像 を 通 じ て 、 特 定 の 対 象 物 を 検 出 す る 物 体 検 出 装 置 に 関 す る 。 【 背 景 技 術 】
【 ０ ０ ０ ２ 】
例 え ば 、 自 車 両 の 前 方 を 撮 影 し 、 そ の 撮 影 画 像 に 車 や 歩 行 者 が 映 し 出 さ れ て い る 場 合 に 、 自 車 両 の 乗 員 に 、 車 や 歩 行 者 の 存 在 を 報 知 し て 注 意 を 促 し た り 、 衝 突 を 防 ぐ た め に 自 動 ブ レ ー キ を か け た り す る シ ス テ ム の 開 発 が 盛 ん に 行 わ れ て い る 。
【 ０ ０ ０ ３ 】
た だ し 、 歩 行 者 は 、 動 き に よ り 全 体 の 形 態 が 変 化 す る 。 ま た 、 車 と い っ て も 、 セ ダ ン 、 ワ ゴ ン 、 Ｓ Ｕ Ｖ な ど 種 々 の 形 態 の も の が あ る 。 そ の た め 、 画 像 中 に 歩 行 者 や 車 が 映 し だ さ れ て い る 場 合 に 、 極 力 、 漏 れ が な く 検 出 を 行 い な が ら 、 非 対 象 物 を 誤 っ て 検 出 し な い よ う に す る 点 に 難 し さ が あ る 。
【 ０ ０ ０ ４ 】
こ の 問 題 に 対 す る １ つ の 解 決 策 と し て 、 特 許 文 献 １ に お い て 提 案 さ れ た 手 法 が あ る 。 こ の 特 許 文 献 １ に は 、 画 像 に お け る 物 体 の 変 位 可 能 な 特 徴 を 正 規 化 す る た め の 方 法 が 記 載 さ れ て い る 。 例 え ば 、 車 の 場 合 、 「 変 異 可 能 な 特 徴 」 は 車 輪 と 定 め ら れ る 。 そ し て 、 特 徴 で あ る 車 輪 を 画 像 に お い て 抽 出 し て 、 反 復 的 な 探 索 プ ロ セ ス 及 び コ ス ト 関 数 を 使 用 し た り 、 あ る い は 直 接 マ ッ ピ ン グ を 使 用 し た り す る こ と に よ り 、 車 輪 を 車 の 下 部 の 最 良 の ロ ケ ー シ ョ ン に 変 位 さ せ る 。
【 ０ ０ ０ ５ 】
こ の よ う に す る こ と に よ り 、 画 像 に お い て 、 物 体 の 特 徴 が 正 規 化 さ れ る の で 、 そ の 特 徴 に 依 拠 す る 物 体 の 検 出 や 、 認 識 等 の タ ス ク を 良 好 に 行 い 得 る よ う に な る 。
【 先 行 技 術 文 献 】 【 特 許 文 献 】 【 ０ ０ ０ ６ 】
【 特 許 文 献 １ 】 特 開 ２ ０ １ １ − ２ ２ ９ ９ ６ 号 公 報 【 発 明 の 概 要 】
【 発 明 が 解 決 し よ う と す る 課 題 】 【 ０ ０ ０ ７ 】
こ こ で 、 画 像 を 通 じ て 特 定 の 対 象 物 を 検 出 す る 際 の 別 の 問 題 と し て 、 オ ク ル ー ジ ョ ン の 問 題 が あ る 。 例 え ば 、 検 出 す べ き 特 定 の 対 象 物 が 車 で あ る 場 合 、 交 差 道 路 か ら 、 自 車 両 が 走 行 し て い る 道 路 に 進 入 し よ う と す る 他 車 両 が あ る と き 、 そ の 他 車 両 の 後 部 が 、 交 差 点 に あ る 建 造 物 に よ っ て 隠 さ れ て し ま う こ と が あ る 。 こ の 場 合 、 自 車 両 に 設 置 し た カ メ ラ に よ っ て 撮 影 し た 画 像 に は 、 そ の 他 車 両 の 前 半 部 し か 映 ら な い 。 ま た 、 例 え ば 、 自 車 両 が 複 数 車 線 道 路 を 走 行 し て い る 場 合 で あ っ て 隣 接 車 線 を 走 行 す る 他 車 両 が あ る 場 合 や 、 自 車 両 が カ ー ブ を 走 行 し て い る 場 合 で あ っ て 前 方 を 走 行 す る 他 車 両 が あ る 場 合 な ど 、 カ メ ラ の 画 角 に よ っ て は 、 他 車 両 の 全 体 が 画 像 に 写 し 出 さ れ な い こ と も あ る 。
【 ０ ０ ０ ８ 】
こ の よ う に 、 他 の 物 体 の 影 に 隠 れ た り 、 カ メ ラ の 撮 影 範 囲 の 問 題 で 、 特 定 対 象 物 の 一 部 し か 画 像 に 写 し だ さ れ な い 場 合 、 特 許 文 献 １ の 手 法 を 適 用 し て も 、 特 定 対 象 物 の 検 出 や 認 識 の 精 度 を 向 上 さ せ る こ と は 困 難 で あ る 。 な ぜ な ら ば 、 特 許 文 献 １ で は 、 物 体 の 位 置 を 基 準 と し て 、 特 徴 の 変 位 ゾ ー ン を 定 義 し 、 そ の 変 位 ゾ ー ン 内 の 特 徴 を 、 最 良 の ロ ケ ー シ ョ ン に 変 位 さ せ る 。 こ の よ う な 処 理 を 行 う た め に は 、 画 像 に お い て 、 変 位 可 能 な 特 徴 を 含 む 物 体 全 体 が 抽 出 さ れ る 必 要 が あ る 。 し か し 、 オ ク ル ー ジ ョ ン に よ り 物 体 の 一 部 し か 画 像 に 含 ま れ な い 場 合 、 変 位 可 能 な 特 徴 の 抽 出 が 困 難 に な る 。 そ の 結 果 、 変 位 可 能 な 特 徴 を 最 良 の ロ ケ ー シ ョ ン に 変 位 さ せ る こ と も で き な く な り 、 対 象 物 体 を 検 出 す る こ と が 困 難 に な る 。 【 ０ ０ ０ ９ 】
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50 【 課 題 を 解 決 す る た め の 手 段 】
【 ０ ０ １ ０ 】
上 記 目 的 を 達 成 す る た め に 、 本 発 明 に よ る 物 体 検 出 装 置 は 、 画 像 を 取 得 す る 画 像 取 得 手 段 （ ２ ） と 、
画 像 取 得 手 段 が 取 得 し た 画 像 の 各 部 に お い て 、 検 出 す べ き 特 定 対 象 物 に 関 し て 、 当 該 特 定 対 象 物 の 全 体 形 状 で あ る 確 か ら し さ を 示 す 第 １ の 評 価 値 、 特 定 対 象 物 を 構 成 す る 複 数 の パ ー ツ に 関 し て 、 特 定 対 象 物 に 対 す る 相 対 位 置 を 考 慮 し つ つ 、 各 パ ー ツ で あ る 確 か ら し さ 示 す 第 ２ の 評 価 値 、 及 び 各 パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示 す 第 ３ の 評 価 値 を 算 出 し 、 そ れ ら 第 １ か ら 第 ３ の 評 価 値 に 基 づ き 、 特 定 対 象 物 で あ る 確 か ら し さ を 表 す 評 価 点 を 算 出 す る 算 出 手 段 （ １ １ 、 ２ １ ∼ ２ ５ 、 ３ １ ∼ ３ ５ ） と 、
算 出 手 段 が 算 出 し た 評 価 点 に 基 づ き 、 画 像 に 特 定 対 象 物 が 映 し 出 さ れ て い る か 否 か を 判 定 す る 判 定 手 段 （ ４ ０ 、 ４ １ ） と 、 を 有 す る こ と を 特 徴 と す る 。
【 ０ ０ １ １ 】
上 述 し た よ う に 、 算 出 手 段 は 、 特 定 対 象 物 で あ る 確 か ら し さ を 表 す 評 価 点 を 算 出 す る 基 礎 と な る 評 価 値 の １ つ と し て 、 そ の 特 定 対 象 物 を 構 成 す る 複 数 の パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示 す 第 ３ の 評 価 値 を 用 い る 。 こ の た め 、 特 定 対 象 物 の 全 体 が 画 像 に 映 し 出 さ れ て い な く と も 、 少 な く と も ２ つ の パ ー ツ が 画 像 に 映 し だ さ れ て い れ ば 、 そ の ２ つ の パ ー ツ の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示 す 第 ３ の 評 価 値 は 相 対 的 に 大 き い 値 が 算 出 さ れ る こ と に な る 。 こ の た め 、 そ の 第 ３ の 評 価 値 に 基 づ き 算 出 さ れ る 評 価 点 も 相 対 的 に 大 き く な り 、 そ の 評 価 点 に 基 づ き 、 特 定 対 象 物 を 検 出 す る こ と が 可 能 に な る 。
【 ０ ０ １ ２ 】
上 述 し た 構 成 に お い て 、 算 出 手 段 は 、 特 定 対 象 物 が 部 分 的 に 画 像 に 映 し 出 さ れ た 場 合 に 備 え て 、 そ の 映 し 出 さ れ る パ ー ツ の 組 み 合 わ せ が 異 な る 複 数 の 隠 れ パ タ ー ン 毎 に 、 第 １ か ら 第 ３ の 評 価 値 の そ れ ぞ れ に 重 み 付 け を 与 え る 重 み の セ ッ ト を 別 個 に 有 し て お り 、 そ れ ら 別 個 の 重 み セ ッ ト に よ り 第 １ か ら 第 ３ の 評 価 値 に 重 み 付 け を 与 え つ つ 、 複 数 の 評 価 点 を 算 出 し 、 判 定 手 段 は 、 算 出 手 段 に よ り 算 出 さ れ た 複 数 の 評 価 点 に 基 づ い て 、 特 定 対 象 物 が 映 し 出 さ れ て い る か 否 か を 判 定 す る こ と が 好 ま し い 。
【 ０ ０ １ ３ 】
こ の よ う に 、 複 数 の 隠 れ パ タ ー ン 毎 に 設 定 さ れ た 第 １ か ら 第 ３ の 評 価 値 の そ れ ぞ れ に 重 み 付 け を 与 え る 重 み の セ ッ ト 用 い る こ と で 、 例 え ば 、 画 像 に 映 し だ さ れ て い る パ ー ツ の 内 、 よ り 特 定 対 象 物 の 特 徴 を 表 し や す い パ ー ツ の 重 み を 大 き く し た り と い っ た こ と が で き る よ う に な る 。 そ の 結 果 、 特 定 対 象 物 の 一 部 し か 画 像 に 映 し だ さ れ て い な い 場 合 で あ っ て も 、 よ り 精 度 良 く 、 そ の 特 定 対 象 物 の 検 出 を 行 う こ と が 可 能 に な る 。
【 ０ ０ １ ４ 】
な お 、 上 記 括 弧 内 の 参 照 番 号 は 、 本 発 明 の 理 解 を 容 易 に す べ く 、 後 述 す る 実 施 形 態 に お け る 具 体 的 な 構 成 と の 対 応 関 係 の 一 例 を 示 す も の に す ぎ ず 、 な ん ら 本 発 明 の 範 囲 を 制 限 す る こ と を 意 図 し た も の で は な い 。
【 ０ ０ １ ５ 】
ま た 、 上 述 し た 特 徴 以 外 の 本 発 明 の 特 徴 に 関 し て は 、 後 述 す る 実 施 形 態 の 説 明 及 び 添 付 図 面 か ら 明 ら か に な る 。
【 図 面 の 簡 単 な 説 明 】 【 ０ ０ １ ６ 】
【 図 １ 】 実 施 形 態 に 係 る 物 体 検 出 装 置 の 構 成 を 示 す 構 成 図 で あ る 。
【 図 ２ 】 物 体 検 出 演 算 部 に お け る 、 特 定 対 象 物 を 検 出 す る た め の ア ル ゴ リ ズ ム を 示 す 図 で あ る 。
【 図 ３ 】 特 定 対 象 物 で あ る 四 輪 車 の 各 種 の 形 態 に 応 じ た モ デ ル 、 及 び そ れ ら の モ デ ル に 対 応 し て 設 定 さ れ た ル ー ト フ ィ ル タ 、 パ ー ツ フ ィ ル タ 、 及 び 変 位 コ ス ト マ ッ プ の 例 を 示 す 図 で あ る 。
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50 【 図 ５ 】 歩 行 者 モ デ ル の 一 例 に 対 し て 設 定 さ れ た ル ー ト フ ィ ル タ 、 パ ー ツ フ ィ ル タ 、 及 び
変 位 コ ス ト マ ッ プ を 示 す 図 で あ る 。
【 図 ６ 】 歩 行 者 モ デ ル を 例 に と っ て 、 ル ー ト ス コ ア 及 び パ ー ツ ス コ ア の 算 出 の 手 順 に つ い て 説 明 す る た め の 図 で あ る 。
【 図 ７ 】 四 輪 車 の サ イ ド モ デ ル を 例 と し て 、 隠 れ パ タ ー ン に つ い て 説 明 す る た め の 図 で あ る 。
【 図 ８ 】 四 輪 車 の サ イ ド モ デ ル に つ い て 設 定 さ れ る ４ つ の 隠 れ パ タ ー ン を 説 明 す る た め の 図 で あ る 。
【 図 ９ 】 四 輪 車 の サ イ ド モ デ ル に つ い て 設 定 さ れ る 他 の 隠 れ パ タ ー ン を 説 明 す る た め の 図 で あ る 。
【 図 １ ０ 】 四 輪 車 の バ ッ ク モ デ ル に つ い て 設 定 さ れ る ３ つ の 隠 れ パ タ ー ン を 説 明 す る た め の 図 で あ る 。
【 図 １ １ 】 異 な る パ ー ツ の パ ー ツ フ ィ ル タ の 適 用 位 置 に お け る 、 ｘ 軸 方 向 の 距 離 、 ｙ 軸 方 向 の 距 離 の 算 出 方 法 を 示 す 図 で あ る 。
【 図 １ ２ 】 異 な る タ イ プ の 四 輪 車 に お い て 、 パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 が 相 違 す る こ と を 示 し た 図 で あ る 。
【 図 １ ３ 】 パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 の 存 在 確 率 分 布 を 示 す 図 で あ る 。 【 図 １ ４ 】 画 像 に お い て パ ー ツ Ｐ
１ と パ ー ツ Ｐ２ が 見 え て い る 第 １ 隠 れ パ タ ー ン を 、 条 件
付 き 確 率 場 に お い て モ デ ル 化 し た 例 を 示 す 図 で あ る 。 【 図 １ ５ 】 画 像 に お い て パ ー ツ Ｐ
１ ∼ パ ー ツ Ｐ３ が 見 え て い る 第 ２ 隠 れ パ タ ー ン を 、 条 件
付 き 確 率 場 に お い て モ デ ル 化 し た 例 を 示 す 図 で あ る 。
【 図 １ ６ 】 本 実 施 形 態 の 効 果 に つ い て 説 明 す る た め の 図 で あ る 。 【 図 １ ７ 】 本 実 施 形 態 の 効 果 に つ い て 説 明 す る た め の 図 で あ る 。 【 図 １ ８ 】 本 実 施 形 態 の 別 の 効 果 に つ い て 説 明 す る た め の 図 で あ る 。 【 発 明 を 実 施 す る た め の 形 態 】
【 ０ ０ １ ７ 】
以 下 、 本 発 明 の 実 施 形 態 に 係 る 物 体 検 出 装 置 に つ い て 、 図 面 を 参 照 し つ つ 説 明 す る 。 な お 、 本 実 施 形 態 に お い て は 、 物 体 検 出 装 置 を 車 両 に 適 用 し 、 車 両 の 進 行 方 向 に 存 在 す る 四 輪 車 や 歩 行 者 を 特 定 対 象 物 と し て 検 出 す る 例 に つ い て 説 明 す る 。 た だ し 、 特 定 対 象 物 は 、 四 輪 車 や 歩 行 者 に 限 ら れ ず 、 二 輪 車 や そ の 他 の 移 動 体 を 含 め て も 良 い 。 ま た 、 本 発 明 に よ る 物 体 検 出 装 置 の 適 用 対 象 は 車 両 に 限 ら れ る 訳 で は な く 、 例 え ば 、 物 体 検 出 装 置 を 所 定 位 置 に 固 定 し て 設 置 し 、 あ る 監 視 領 域 に 侵 入 し た 不 審 者 な ど を 検 出 す る た め に 用 い ら れ て も 良 い 。
【 ０ ０ １ ８ 】
図 １ は 、 本 実 施 形 態 に よ る 物 体 検 出 装 置 １ の 構 成 を 示 す 構 成 図 で あ る 。 図 １ に 示 す よ う に 、 物 体 検 出 装 置 １ は 、 カ メ ラ ２ と 物 体 検 出 演 算 部 ３ と に よ っ て 構 成 さ れ る 。
【 ０ ０ １ ９ 】
カ メ ラ ２ は 、 例 え ば 、 電 荷 結 合 素 子 （ Ｃ Ｃ Ｄ ） か ら な る 画 像 セ ン サ を 内 蔵 し 、 自 車 両 の 前 方 を 撮 影 す る こ と が で き る よ う に 、 ル ー ム ミ ラ ー の 裏 側 な ど に 設 置 さ れ る 。 こ の カ メ ラ ２ は 、 所 定 周 期 で 自 車 両 前 方 の 画 像 を 撮 影 し 、 そ の 撮 影 し た 画 像 の 画 素 毎 の 明 る さ （ 輝 度 ） を 示 す 画 像 信 号 を 、 物 体 検 出 演 算 部 ３ へ 出 力 す る 。
【 ０ ０ ２ ０ 】
物 体 検 出 演 算 部 ３ は 、 カ メ ラ ２ に よ っ て 撮 影 さ れ た 画 像 の 中 に 、 検 出 す べ き 特 定 対 象 物 で あ る 四 輪 車 や 歩 行 者 が 映 し だ さ れ て い る 場 合 に 、 そ の 特 定 対 象 物 を 検 出 す る も の で あ る 。 物 体 検 出 演 算 部 ３ は 、 そ の 検 出 結 果 を 、 ア プ リ ケ ー シ ョ ン 制 御 装 置 ４ へ 出 力 す る 。 【 ０ ０ ２ １ 】
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50 が 生 じ た 場 合 に 、 自 動 ブ レ ー キ を か け た り 、 ス テ ア リ ン グ を 自 動 操 舵 し た り す る 衝 突 回 避
ア プ リ ケ ー シ ョ ン な ど が 含 ま れ る 。 【 ０ ０ ２ ２ 】
次 に 、 物 体 検 出 演 算 部 ３ に よ る 、 特 定 対 象 物 の 検 出 手 法 に つ い て 説 明 す る 。 図 ２ は 、 物 体 検 出 演 算 部 ３ に お け る 、 特 定 対 象 物 で あ る 四 輪 車 や 歩 行 者 を 検 出 す る た め の ア ル ゴ リ ズ ム を 示 し て い る 。
【 ０ ０ ２ ３ 】
ま ず 、 ブ ロ ッ ク １ １ に お い て 、 入 力 画 像 １ ０ か ら Ｈ Ｏ Ｇ （ His t o g r a ms o f Or ie n t e d Gr a d ie n t s ） 特 徴 が 演 算 さ れ る 。 こ の Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 は 、 良 く 知 ら れ て い る よ う に 、 画 像 の 局 所 領 域 に お け る 輝 度 の 勾 配 方 向 を ヒ ス ト グ ラ ム 化 し た 特 徴 量 で あ る 。 こ の 勾 配 方 向 ヒ ス ト グ ラ ム は 、 近 傍 の 異 な る 局 所 領 域 （ ブ ロ ッ ク ） に て 正 規 化 さ れ る こ と で 、 対 象 の 形 状 、 向 き 等 の 多 少 の 変 動 に 対 し て も 頑 強 な も の と な る 。
【 ０ ０ ２ ４ 】
本 実 施 形 態 で は 、 詳 し く は 後 述 す る が 、 ブ ロ ッ ク １ １ に お い て 、 解 像 度 の 異 な る ２ 種 類 の Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 が 演 算 さ れ る 。 例 え ば 、 高 解 像 度 の Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 は 、 ４ × ４ ピ ク セ ル を １ セ ル と し て 、 輝 度 の 勾 配 方 向 ヒ ス ト グ ラ ム を 作 成 し 、 低 解 像 度 の Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 は 、 ８ × ８ ピ ク セ ル を １ セ ル と し て 、 輝 度 の 勾 配 方 向 ヒ ス ト グ ラ ム を 作 成 す る 。
【 ０ ０ ２ ５ 】
ブ ロ ッ ク １ １ に よ り 演 算 さ れ た Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 は 、 ブ ロ ッ ク ２ １ ， ３ １ に 与 え ら れ る 。 ブ ロ ッ ク ２ １ 、 ３ １ は 、 そ れ ぞ れ 、 予 め 定 め ら れ た モ デ ル に 関 し て 、 該 当 す る モ デ ル の ル ー ト ス コ ア 、 パ ー ツ ス コ ア 、 モ デ ル に 対 す る パ ー ツ の 変 位 コ ス ト 、 及 び パ ー ツ 位 置 を 算 出 す る 。
【 ０ ０ ２ ６ 】
こ こ で 、 ブ ロ ッ ク ２ １ ， ３ １ に お い て 、 そ れ ぞ れ 予 め 定 め ら れ て い る モ デ ル に つ い て 説 明 す る 。 例 え ば 、 四 輪 車 の 場 合 、 そ の 四 輪 車 が 、 ど の 方 向 か ら 撮 影 さ れ た か に 応 じ て 、 画 像 に 映 し 出 さ れ る 四 輪 車 の 形 態 は 大 き く 異 な る 。 一 例 と し て 、 図 ３ に 示 す よ う に 、 四 輪 車 が 、 前 方 か ら 撮 影 さ れ た 場 合 、 後 方 か ら 撮 影 さ れ た 場 合 、 斜 め 後 方 か ら 撮 影 さ れ た 場 合 、 及 び 斜 め 前 方 か ら 撮 影 さ れ た 場 合 、 そ れ ぞ れ 、 四 輪 車 の 形 態 は 異 な る 。 撮 影 さ れ た 画 像 に 四 輪 車 が 映 し 出 さ れ た と し て も 、 そ の 画 像 が 撮 影 さ れ た 時 点 で は 、 四 輪 車 が い ず れ の 方 向 か ら 撮 影 さ れ た か は 分 か ら な い 。 そ の た め 、 ど の 方 向 か ら 撮 影 さ れ た と し て も 、 画 像 に 映 し 出 さ れ て い る 四 輪 車 を 検 出 で き る よ う に 、 図 ３ に 示 す よ う に 、 複 数 の モ デ ル （ フ ロ ン ト モ デ ル 、 バ ッ ク モ デ ル 、 サ イ ド バ ッ ク モ デ ル 、 サ イ ド フ ロ ン ト モ デ ル な ど ） が 予 め 定 め ら れ る 。 な お 、 図 ３ に 示 し た モ デ ル が す べ て で は な く 、 例 え ば 、 サ イ ド モ デ ル な ど も 使 用 さ れ る 。 さ ら に 、 必 要 に 応 じ て 、 ラ イ ト サ イ ド モ デ ル 、 レ フ ト サ イ ド モ デ ル 、 ラ イ ト サ イ ド バ ッ ク 、 レ フ ト サ イ ド バ ッ ク な ど 、 左 右 の モ デ ル が 別 個 に 設 定 さ れ て も 良 い 。
【 ０ ０ ２ ７ 】
た だ し 、 図 ３ は 以 下 の 公 知 の 先 行 文 献 よ り 一 部 引 用 し た 。
Ni k n e ja d H.T ., Mit a S . , Mc Al le s t e r D. , Na i t o T . , " V i s io n - Ba s e d V e h ic le De t e c t i o n f o r Nig h t t ime wit h Dis c r imin a t e l y T r a i n e d Mix t u r e o f We ig h t e d De f o r ma b l e P a r t Mo d e ls " 1 4 t h I n t e r n a t io n a l I E E E Co n f e r e n c e o n I n t e l lig e n t T r a n s p o r t a t io n S y s t e ms , 2 0 1 1 , p p .1 5 6 0 - 1 5 6 5 .
Ni k n e ja d , H.T ., T a k a h a s h i K . , Mit a S . , Mc Al le s t e r D. , " V e h i c le d e t e c t io n a n d t r a c k in g a t n ig h t t i me f o r u r b a n a u t o n o mo u s d r iv in g " , I E E E / R S J I n t e r n a t io n a l Co n f e r e n c e o n I n t e llig e n t R o b o t s a n d S y s t e ms ( I R OS ) , 2 0 1 1 , p p . 4 4 4 2 - 4 4 4 7 .
【 ０ ０ ２ ８ 】
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30
40
50 ２ １ 、 ３ １ は 、 設 定 さ れ た モ デ ル の 数 だ け 設 け ら れ る 。
【 ０ ０ ２ ９ 】
ル ー ト ス コ ア は 、 そ れ ぞ れ 定 め ら れ た モ デ ル の 全 体 形 状 が 、 画 像 に 映 し だ さ れ て い る 確 か ら し さ を 示 す 評 価 値 で あ る 。 こ の ル ー ト ス コ ア の 算 出 方 法 を 以 下 に 説 明 す る 。
【 ０ ０ ３ ０ 】
本 実 施 形 態 で は 、 上 述 し た よ う に 、 ブ ロ ッ ク １ １ に お い て 、 撮 影 し た 画 像 の Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 が 演 算 さ れ る 。 そ の Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 画 像 に 対 し て 、 Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 に よ り 各 モ デ ル の 全 体 形 状 を 表 し た ル ー ト フ ィ ル タ を 適 用 し 、 ど の 程 度 、 相 関 性 が あ る か に 応 じ て ル ー ト ス コ ア が 算 出 さ れ る 。
【 ０ ０ ３ １ 】
ル ー ト フ ィ ル タ は 、 検 出 対 象 と す べ き 様 々 な タ イ プ の 四 輪 車 （ セ ダ ン 、 ワ ゴ ン 、 Ｓ Ｕ Ｖ な ど ） の 実 際 の 画 像 か ら Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 を 得 つ つ 、 Ｓ Ｖ Ｍ （ s u p p o r t v e c t o r ma c h in e ） な ど を 用 い た 学 習 に よ り 求 め ら れ た Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 に よ る テ ン プ レ ー ト で あ る 。 従 っ て 、 Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 画 像 に お い て 、 ル ー ト フ ィ ル タ に よ り 表 現 さ れ る Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 と 相 関 性 の 高 い Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 が 見 出 さ れ た 場 合 、 そ の Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 は 、 四 輪 車 に よ る も の で あ る 可 能 性 が 高 い と い え る 。 な お 、 ル ー ト フ ィ ル タ は 、 各 モ デ ル 毎 に 事 前 に 設 定 さ れ 、 ブ ロ ッ ク ２ ２ 、 ３ ２ に 記 憶 さ れ る 。 そ し て 、 ブ ロ ッ ク ２ １ に お い て 、 ル ー ト ス コ ア を 算 出 す る 際 に 、 ブ ロ ッ ク ２ ２ か ら ブ ロ ッ ク ２ １ に 、 記 憶 さ れ た ル ー ト フ ィ ル タ が 与 え ら れ る 。
【 ０ ０ ３ ２ 】
ル ー ト フ ィ ル タ を 用 い て 、 ル ー ト ス コ ア を 算 出 す る 場 合 、 Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 画 像 全 体 に 渡 っ て 、 ル ー ト フ ィ ル タ を 所 定 ピ ク セ ル 間 隔 で 移 動 さ せ る 。 そ し て 、 ル ー ト フ ィ ル タ の 適 用 位 置 毎 に 、 ル ー ト フ ィ ル タ と の 相 関 性 を 示 す 値 で あ る ル ー ト ス コ ア を 算 出 す る 。 こ の 際 、 画 像 に 映 し 出 さ れ る 四 輪 車 の サ イ ズ が 変 化 す る こ と を 考 慮 し 、 ル ー ト ス コ ア を 算 出 す る Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 画 像 が 、 複 数 種 類 の サ イ ズ の 画 像 と し て 算 出 さ れ る 。 こ の よ う に 、 画 像 内 の ど の 位 置 に お い て 、 ど の よ う な 大 き さ で 特 定 対 象 物 が 映 し 出 さ れ る か が 分 か ら な い 場 合 、 画 像 内 の 様 々 な 位 置 と 大 き さ に て 、 ル ー ト フ ィ ル タ を 走 査 さ せ な が ら 、 ル ー ト フ ィ ル タ と の 相 関 性 を 計 算 す る 必 要 が あ る 。 こ の よ う な 場 合 、 公 知 の I n t e g r a l His t o g r a mの 処 理 を 適 用 す る こ と で 、 計 算 処 理 の 高 速 化 を 図 る こ と が で き る 。 I n g e t r a l His t o g r a mに 関 し て は 、 例 え ば 「 I n t e g r a l His t r o g r a m; − A f a s t wa y t o e x t r a c t h is t o g r a ms in c a r t e s io n s p a c e 」 ( CV P R 2 0 0 5 ) に 詳 し く 説 明 さ れ て い る た め 詳 細 は 省 略 す る 。
【 ０ ０ ３ ３ 】
パ ー ツ ス コ ア は 、 各 モ デ ル を 構 成 す る パ ー ツ の 形 状 が 、 画 像 に 映 し だ さ れ て い る 確 か ら し さ を 示 す 評 価 値 で あ る 。 本 実 施 形 態 で は 、 ル ー ト ス コ ア に 加 え て 、 パ ー ツ ス コ ア 及 び 後 述 す る 変 位 コ ス ト も 用 い る こ と で 、 特 定 対 象 物 の 検 出 精 度 を 高 め て い る 。
【 ０ ０ ３ ４ 】
例 え ば 、 図 ４ に 示 す 四 輪 車 の サ イ ド モ デ ル で は 、 そ の サ イ ド モ デ ル の 特 徴 的 部 分 と し て の パ ー ツ が 、 車 両 前 方 部 Ｐ １ 、 フ ロ ン ト タ イ ヤ Ｐ ２ 、 フ ロ ン ト サ イ ド ウ イ ン ド ウ Ｐ ３ 、 リ ア ド ア Ｐ ４ 、 車 両 後 方 部 Ｐ ５ 、 及 び リ ア タ イ ヤ Ｐ ６ に 定 め ら れ て い る 。 そ し て 、 こ れ ら の パ ー ツ （ 車 両 前 方 部 Ｐ １ 、 フ ロ ン ト タ イ ヤ Ｐ ２ 、 フ ロ ン ト サ イ ド ウ イ ン ド ウ Ｐ ３ 、 リ ア ド ア Ｐ ４ 、 車 両 後 方 部 Ｐ ５ 、 及 び リ ア タ イ ヤ Ｐ ６ ） の 確 か ら し さ を そ れ ぞ れ 算 出 す る た め に 、 各 パ ー ツ の パ ー ツ フ ィ ル タ が 予 め 設 定 さ れ 、 ブ ロ ッ ク ２ ２ 、 ３ ２ に 記 憶 さ れ て い る 。 な お 、 図 ３ に は 、 各 モ デ ル 毎 に 、 各 モ デ ル を 構 成 す る 複 数 の パ ー ツ の た め に 設 定 さ れ た パ ー ツ フ ィ ル タ が 描 か れ て い る 。
【 ０ ０ ３ ５ 】
10
20
30
40
50 せ つ つ 、 そ の 画 像 上 を 所 定 ピ ク セ ル 間 隔 で 移 動 さ せ る 。 そ し て 、 パ ー ツ フ ィ ル タ の 適 用 位
置 毎 に パ ー ツ ス コ ア が 算 出 さ れ る 。 【 ０ ０ ３ ６ 】
モ デ ル に 対 す る パ ー ツ の 変 位 コ ス ト は 、 モ デ ル 全 体 に 対 す る パ ー ツ の 相 対 位 置 の 適 正 度 合 い を 示 す も の で あ る 。 例 え ば 、 あ る 領 域 の パ ー ツ ス コ ア が 高 い 場 合 で あ っ て も 、 そ の 領 域 に パ ー ツ が 存 在 す る と 仮 定 し た と き 、 そ の パ ー ツ に 対 し て 、 あ る べ き 位 置 に モ デ ル が 存 在 し な け れ ば 、 そ の 領 域 に は パ ー ツ が 存 在 す る 可 能 性 は 低 い と い え る 。 変 位 コ ス ト は 、 こ の よ う な モ デ ル と パ ー ツ と の 相 対 位 置 関 係 に 基 づ き 、 パ ー ツ が 存 在 す る 確 か ら し さ を 評 価 す る た め の も の で あ る 。
【 ０ ０ ３ ７ 】
こ の 変 位 コ ス ト の 算 出 方 法 の 具 体 例 に つ い て 説 明 す る 。 ま ず 、 特 定 対 象 物 と し て 検 出 す べ き 様 々 な タ イ プ の 四 輪 車 に つ い て 、 モ デ ル と 各 パ ー ツ と の 相 対 位 置 の 関 係 を 調 べ る 。 そ し て 、 モ デ ル と パ ー ツ と の 相 対 位 置 と し て 適 性 度 が 高 い 範 囲 ほ ど 確 率 が 高 く な り 、 適 性 度 が 低 い 範 囲 ほ ど 確 率 が 低 く な る 変 位 コ ス ト マ ッ プ を 定 め る 。 図 ３ に は 、 各 モ デ ル の 各 パ ー ツ 毎 に 設 定 さ れ た 変 位 コ ス ト マ ッ プ が 示 さ れ て い る 。
【 ０ ０ ３ ８ 】
こ の 変 位 コ ス ト マ ッ プ を 用 い 、 変 位 コ ス ト は 、 例 え ば 、 以 下 の よ う に し て 算 出 さ れ る 。 上 述 し た よ う に 、 様 々 な サ イ ズ の Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 画 像 の 各 部 に 、 ル ー ト フ ィ ル タ 及 び パ ー ツ フ ィ ル タ が 適 用 さ れ て 、 各 サ イ ズ の 各 位 置 に 対 し て 、 そ れ ぞ れ ル ー ト ス コ ア 及 び パ ー ツ ス コ ア が 算 出 さ れ る 。 こ の と き 、 同 じ サ イ ズ の Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 画 像 に お け る 、 ル ー ト フ ィ ル タ の 適 用 位 置 に 対 す る パ ー ツ フ ィ ル タ の 相 対 的 な 適 用 位 置 か ら 、 変 位 コ ス ト マ ッ プ を 用 い て 、 相 対 位 置 の 適 正 度 に 応 じ た 変 位 コ ス ト を 決 定 す る 。 例 え ば 、 ル ー ト フ ィ ル タ の 位 置 が 固 定 さ れ 、 そ の ル ー ト フ ィ ル タ に 対 す る パ ー ツ フ ィ ル タ の 位 置 を 変 化 さ せ 、 変 位 コ ス ト マ ッ プ に よ り 、 相 対 位 置 の 適 性 度 に 応 じ た 変 位 コ ス ト を 定 め る 。 こ の 変 位 コ ス ト は 、 パ ー ツ フ ィ ル タ の 適 用 位 置 に お い て 算 出 さ れ る パ ー ツ ス コ ア に 加 算 さ れ る 。 こ の よ う に し て 、 変 位 コ ス ト を 加 味 し た 値 に 修 正 さ れ た パ ー ツ ス コ ア の 最 大 値 を 取 る 位 置 と し て 、 あ る モ デ ル の 位 置 に 対 す る 最 適 な パ ー ツ フ ィ ル タ の 相 対 位 置 が 算 出 さ れ る 。 こ の と き の パ ー ツ ス コ ア と 変 位 コ ス ト が あ る モ デ ル の 位 置 に 対 す る パ ー ツ ス コ ア と 変 位 コ ス ト で あ る 。 こ の よ う に す る こ と に よ り 、 各 パ ー ツ が 、 モ デ ル に 対 す る 相 対 位 置 と し て 、 本 来 有 る べ き 位 置 の 範 囲 に 存 在 す る と き に 、 よ り 高 い パ ー ツ ス コ ア が 算 出 さ れ 、 そ の パ ー ツ ス コ ア に 基 づ き 、 モ デ ル と パ ー ツ と の 最 適 な 相 対 位 置 を 求 め る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ３ ９ 】
以 上 が ル ー ト ス コ ア 及 び パ ー ツ ス コ ア の 算 出 の 手 順 で あ る 。 さ ら に こ の 算 出 を 効 率 的 に 行 う 実 施 例 と し て 、 歩 行 者 を 例 に 取 り 、 図 ５ 及 び 図 ６ を 参 照 し て 説 明 す る 。 な お 、 図 ５ 及 び 図 ６ は 以 下 の 公 知 の 先 行 文 献 よ り 一 部 引 用 し た 。
F e l z e n s z wa lb , P .F . ; Gir s h ic k , R .B. ; Mc Al le s t e r , D. ; R a ma n a n , D., " Ob je c t De t e c t i o n wit h Dis c r imin a t i v e ly T r a i n e d P a r t - Ba s e d Mo d e l s " I E E E T r a n s a c t io n s o n P a t t e r n An a l y s i s a n d Ma c h i n e I n t e l lig e n c e , V o l . 3 2 , No .9 , p p . 1 6 2 7 - 1 6 4 5 , 2 0 1 0 . 【 ０ ０ ４ ０ 】
図 ５ は 、 歩 行 者 モ デ ル の 一 例 に 対 し て 設 定 さ れ た ル ー ト フ ィ ル タ 、 パ ー ツ フ ィ ル タ 、 及 び 変 位 コ ス ト マ ッ プ を 示 し て い る 。 図 ５ に 示 す 歩 行 者 モ デ ル で は 、 パ ー ツ と し て 、 頭 部 、 右 胴 体 部 、 左 胴 体 部 、 脚 上 部 、 及 び 脚 下 部 の ５ つ が 定 め ら れ て い る 。 こ れ に 応 じ て 、 パ ー ツ フ ィ ル タ 及 び 変 位 コ ス ト マ ッ プ も 、 そ れ ら ５ つ の パ ー ツ に 対 応 す る よ う に 定 め ら れ て い る 。
【 ０ ０ ４ １ 】
10
20
30
40
50 、 パ ー ツ フ ィ ル タ ５ ５ 、 ５ ８ の サ イ ズ よ り も 大 き い の で 、 そ れ ぞ れ の サ イ ズ に 見 合 っ た 解
像 度 と す る た め で あ る 。 た だ し 、 ル ー ト フ ィ ル タ ５ ２ と パ ー ツ フ ィ ル タ ５ ５ 、 ５ ８ と は 、 同 じ 解 像 度 の Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 画 像 に 適 用 さ れ て も 良 い 。
【 ０ ０ ４ ２ 】
Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 画 像 ５ １ の 各 所 に 、 ル ー ト フ ィ ル タ ５ ２ を 適 用 し て ル ー ト ス コ ア が 算 出 さ れ る 。 図 ６ で は 、 そ の ル ー ト ス コ ア を 算 出 位 置 ご と に ま と め た ル ー ト ス コ ア マ ッ プ ５ ３ を 示 し て い る 。 し か し 、 こ れ は 効 率 的 に 計 算 を 行 う た め で あ り 、 必 ず し も ル ー ト ス コ ア マ ッ プ ５ ３ を 生 成 す る 必 要 は な い 。 な お 、 図 ６ に お い て 、 ル ー ト ス コ ア マ ッ プ ５ ３ は 、 高 ス コ ア で あ る ほ ど 明 度 が 明 る く 、 低 ス コ ア で あ る ほ ど 明 度 が 暗 く な る よ う に 示 さ れ て い る 。 【 ０ ０ ４ ３ 】
同 様 に 、 Ｈ Ｏ Ｇ 特 徴 画 像 ５ ４ の 各 所 に 、 各 パ ー ツ フ ィ ル タ ５ ５ ， ５ ８ が 適 用 さ れ る こ と に よ り 、 各 パ ー ツ の パ ー ツ ス コ ア が 算 出 さ れ る 。 図 ６ で は 、 そ れ ら の 各 パ ー ツ ス コ ア を 算 出 位 置 ご と に ま と め た パ ー ツ ス コ ア マ ッ プ ５ ６ ， ５ ９ も 示 し て い る 。 こ の パ ー ツ ス コ ア マ ッ プ ５ ６ 、 ５ ９ に よ っ て 示 さ れ る 各 部 の パ ー ツ ス コ ア に 、 上 述 し た 変 位 コ ス ト を 加 算 し て 修 正 し た パ ー ツ ス コ ア が 算 出 さ れ る 。 図 ６ に は 、 こ の 修 正 パ ー ツ ス コ ア の 最 大 値 を 算 出 位 置 ご と に ま と め た 修 正 パ ー ツ ス コ ア マ ッ プ ５ ７ 、 ６ ０ も 示 さ れ て い る 。 言 い 換 え れ ば 、 修 正 パ ー ツ ス コ ア マ ッ プ ５ ７ 、 ６ ０ は 、 モ デ ル の 算 出 位 置 に お い て パ ー ツ の 相 対 位 置 が 最 適 で あ る 場 合 の パ ー ツ ス コ ア と 変 位 ス コ ア の 和 を 表 し て い る 。 し か し 、 こ れ は 効 率 的 に 計 算 を 行 う た め で あ り 、 必 ず し も 修 正 パ ー ツ ス コ ア マ ッ プ ５ ７ ， ６ ０ を 生 成 す る 必 要 は な い 。 こ の 図 ６ に 示 し た 各 マ ッ プ ５ ６ 、 ５ ７ 、 ５ ９ 、 ６ ０ か ら 理 解 さ れ る よ う に 、 変 位 コ ス ト に よ り 、 各 パ ー ツ が 映 し 出 さ れ て い る 画 像 に 対 応 す る 箇 所 の パ ー ツ ス コ ア が 高 め ら れ る 。 【 ０ ０ ４ ４ 】
そ し て 、 ル ー ト ス コ ア と 修 正 パ ー ツ ス コ ア と を 加 算 す る こ と で 特 定 対 象 物 を 検 出 す る た め の ス コ ア を 得 る こ と が で き る 。 特 定 対 象 物 が 存 在 す る 場 合 に は 、 変 位 コ ス ト を 加 味 し た パ ー ツ ス コ ア を 利 用 す る こ と で 、 特 定 対 象 物 が 存 在 す る 位 置 の ス コ ア を 高 め る こ と が で き る 。 そ の 結 果 、 例 え ば ル ー ト ス コ ア の み を 利 用 す る 場 合 に 比 較 し て 、 特 定 対 象 物 の 検 出 精 度 を 高 め る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ４ ５ 】
し か し な が ら 、 特 定 対 象 物 の 一 部 が 建 造 物 等 の 影 に 隠 れ て い た り 、 撮 影 さ れ た 画 像 内 に 特 定 対 象 物 の 一 部 し か 映 し 出 さ れ て い な か っ た り 、 い わ ゆ る オ ク ル ー ジ ョ ン が 生 じ た 場 合 、 上 述 し た 手 法 に よ っ て も 、 特 定 対 象 物 を 検 出 で き な い 虞 が あ る 。
【 ０ ０ ４ ６ 】
そ こ で 、 本 実 施 形 態 で は 、 検 出 す べ き 特 定 の 対 象 物 の 一 部 し か 画 像 に 映 し だ さ れ て い な い 場 合 で あ っ て も 、 そ の 特 定 対 象 物 の 検 出 を 可 能 と す べ く 、 図 ２ に 示 す よ う に 、 ブ ロ ッ ク ２ ３ ， ３ ３ に お い て 、 各 パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示 す ス コ ア を さ ら に 加 味 （ 加 算 ） し て 、 隠 れ パ タ ー ン に 応 じ て 、 そ れ ぞ れ 、 特 定 対 象 物 が 存 在 す る 確 か ら し さ を 示 す 評 価 点 を 算 出 す る よ う に し た 。 以 下 に 、 ブ ロ ッ ク ２ ３ ， ３ ３ に お け る 評 価 点 の 算 出 手 法 に つ い て 説 明 す る 。
【 ０ ０ ４ ７ 】
ブ ロ ッ ク ２ ３ ， ３ ３ に は 、 各 モ デ ル 毎 に 予 め 定 め ら れ た 複 数 の 隠 れ パ タ ー ン 毎 に 、 特 定 対 象 物 も し く は そ の 一 部 が 存 在 す る 確 か ら し さ を 示 す 評 価 点 を 算 出 す る 複 数 の ブ ロ ッ ク ２ ４ 、 ２ ５ 、 ３ ４ 、 ３ ５ が 含 ま れ て い る 。 評 価 点 の 具 体 的 な 算 出 方 法 を 説 明 す る 前 に 、 ま ず 、 隠 れ パ タ ー ン に つ い て 説 明 す る 。
【 ０ ０ ４ ８ 】
上 述 し た よ う に 、 本 実 施 形 態 で は 、 各 モ デ ル 毎 に 、 各 モ デ ル を 構 成 す る 特 徴 部 分 と し て 複 数 の パ ー ツ が 予 め 定 め ら れ て い る 。 オ ク ル ー ジ ョ ン が 発 生 し た 場 合 、 図 ７ （ ａ ） ∼ （ ｃ ） に 示 す よ う に 、 特 定 対 象 物 で あ る 四 輪 車 の 一 部 が 建 造 物 な ど の 影 に 隠 れ た り す る 。 し か し 、 画 像 に 映 し 出 さ れ る 部 分 に 着 目 す る と 、 四 輪 車 の 一 部 が 隠 れ て い る パ タ ー ン を 、 見 え て い る パ ー ツ の 組 み 合 わ せ に よ り 分 類 す る こ と が で き る 。
10
20
30
40 例 え ば 、 図 ７ （ ａ ） ∼ （ ｃ ） に 示 す よ う に 、 四 輪 車 の サ イ ド モ デ ル に お い て 、 車 両 前 方
部 Ｐ １ と フ ロ ン ト タ イ ヤ Ｐ ２ と が 見 え て い る 状 態 を 第 １ 隠 れ パ タ ー ン 、 車 両 前 方 部 Ｐ １ と フ ロ ン ト タ イ ヤ Ｐ ２ に 加 え て フ ロ ン ト サ イ ド ウ イ ン ド ウ Ｐ ３ が 見 え て い る 状 態 を 第 ２ 隠 れ パ タ ー ン 、 さ ら に 、 リ ア ド ア Ｐ ４ ま で 見 え て い る 状 態 を 第 ３ 隠 れ パ タ ー ン と し て 定 め る こ と が で き る 。 こ の よ う に 、 四 輪 車 の サ イ ド モ デ ル に お い て 、 そ の 前 方 向 か ら 後 方 向 に 向 か っ て 徐 々 に 見 え る パ ー ツ の 数 が 増 え る よ う に 隠 れ パ タ ー ン を 設 定 し た 場 合 、 例 え ば 、 図 ８ に 示 す よ う に 、 ４ つ の 隠 れ パ タ ー ン を 設 定 す る こ と が で き る 。 た だ し 、 図 ８ に 示 す 例 に お い て 、 Ｐ １ ∼ Ｐ ４ と Ｐ ６ の パ ー ツ が 見 え て い る 状 態 と な る 隠 れ パ タ ー ン を 追 加 し て 、 合 計 ５ つ の 隠 れ パ タ ー ン を 設 定 す る こ と も 可 能 で あ る 。
【 ０ ０ ５ ０ 】
図 ７ 及 び 図 ８ で は 、 四 輪 車 の サ イ ド モ デ ル に お い て 、 四 輪 車 の 前 方 向 か ら 後 ろ 方 向 に 向 か っ て 、 徐 々 に 見 え る パ ー ツ の 数 が 増 え る よ う に 、 隠 れ パ タ ー ン を 設 定 す る こ と に つ い て 説 明 し た 。 し か し 、 隠 れ パ タ ー ン は 、 さ ら に 、 種 々 の 状 態 を 考 慮 し て 設 定 す る こ と が 好 ま し い 。 例 え ば 、 他 車 両 が 後 進 す る 場 合 な ど は 、 他 車 両 の 後 部 か ら 見 え 始 め る 場 合 が あ る 。 そ の た め 、 四 輪 車 の サ イ ド モ デ ル に お い て 、 図 ９ （ ａ ） ∼ （ ｃ ） に 示 す よ う に 、 車 両 後 方 部 Ｐ ５ と リ ア タ イ ヤ Ｐ ６ が 見 え る 状 態 、 そ れ ら に 加 え て リ ア ド ア Ｐ ４ が 見 え る 状 態 、 さ ら に 、 フ ロ ン ト サ イ ド ウ イ ン ド ウ Ｐ ３ が 見 え る 状 態 を 、 そ れ ぞ れ 隠 れ パ タ ー ン と し て 設 定 し て も 良 い 。 さ ら に 、 看 板 や 樹 木 な ど に よ り 、 車 両 の 上 部 が 隠 れ た り 、 下 部 が 隠 れ た り す る こ と も 考 え ら れ る 。 そ の た め 、 四 輪 車 の サ イ ド モ デ ル に お い て 、 上 部 が 隠 れ る こ と を 考 慮 し 、 例 え ば 、 車 両 前 方 部 Ｐ １ 、 フ ロ ン ト タ イ ヤ Ｐ ２ 、 及 び リ ア タ イ ヤ Ｐ ６ が 見 え て い る 状 態 を １ つ の 隠 れ パ タ ー ン と し て 設 定 し て も 良 い 。 ま た 、 下 部 が 隠 れ る こ と を 考 慮 し て 、 例 え ば 、 車 両 前 方 部 Ｐ １ 、 フ ロ ン ト サ イ ド ウ イ ン ド ウ Ｐ ３ 、 及 び 車 両 後 方 部 Ｐ ５ が 見 え て い る 状 態 を １ つ の 隠 れ パ タ ー ン と し て 設 定 し て も 良 い 。
【 ０ ０ ５ １ 】
以 上 、 四 輪 車 の サ イ ド モ デ ル を 例 に と っ て 、 隠 れ パ タ ー ン に つ い て 説 明 し た 。 も ち ろ ん 、 サ イ ド モ デ ル ば か り で な く 、 図 １ ０ に 示 す バ ッ ク モ デ ル な ど の 他 の モ デ ル に お い て も 、 同 様 の 考 え 方 で 、 見 え て い る パ ー ツ の 組 み 合 わ せ に よ り 、 複 数 の 隠 れ パ タ ー ン が 設 定 さ れ る 。 図 １ ０ に 示 す 例 で は 、 レ フ ト テ ー ル ラ ン プ Ｐ ５ と レ フ ト リ ア タ イ ヤ Ｐ ６ が 見 え る 状 態 を 第 １ の 隠 れ パ タ ー ン 、 そ れ ら に 加 え て 、 リ ア ウ イ ン ド ウ Ｐ ３ と テ ー ル 中 央 部 Ｐ ４ が 見 え る 状 態 を 第 ２ の 隠 れ パ タ ー ン 、 さ ら に ラ イ ト テ ー ル ラ ン プ Ｐ ２ と ラ イ ト リ ア タ イ ヤ Ｐ １ が 見 え る 状 態 を 第 ３ の 隠 れ パ タ ー ン と し て い る 。
【 ０ ０ ５ ２ 】
た だ し 、 各 モ デ ル の 隠 れ パ タ ー ン に 関 し て は 、 実 際 に 四 輪 車 の 各 部 が 隠 れ た 多 数 の サ ン プ ル 画 像 を 用 意 し 、 そ れ ら の サ ン プ ル 画 像 か ら 隠 れ パ タ ー ン を 抽 出 す る こ と に よ り 、 隠 れ パ タ ー ン を 学 習 す る こ と が 好 ま し い 。 そ の 具 体 的 手 法 と し て 、 例 え ば 、 各 サ ン プ ル 画 像 に つ い て 、 ル ー ト ス コ ア 、 パ ー ツ ス コ ア 、 変 位 コ ス ト 、 及 び パ ー ツ 位 置 を 算 出 す る 。 そ し て 、 算 出 し た ル ー ト ス コ ア 、 パ ー ツ ス コ ア 、 変 位 コ ス ト 、 及 び パ ー ツ 位 置 に 基 づ い て 、 サ ン プ ル 画 像 を い く つ か の ク ラ ス タ ー に 分 類 す る 。 そ し て 、 分 類 さ れ た ク ラ ス タ ー 毎 に 、 隠 れ パ タ ー ン を 設 定 す る 。 こ の よ う に す れ ば 、 実 際 に 起 こ り え る 隠 れ パ タ ー ン を サ ン プ ル 画 像 に 含 ま れ る 発 生 頻 度 に 応 じ て 、 漏 れ 無 く 設 定 す る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ５ ３ 】
10
20
30
40
50 【 数 １ 】
【 ０ ０ ５ ４ 】
Ｓ は 評 価 点 、 添 字 ｋ は 隠 れ パ タ ー ン の 番 号 、 Ｆ
０ は ル ー ト ス コ ア 、 ｆｉ は 各 パ ー ツ 毎 に
算 出 さ れ る 、 パ ー ツ ス コ ア を 示 し て い る 。 ま た 、 Δ
ｘ
ｉ ｊ は 、 図 １ １ に 示 す よ う に 、 そ れ
ぞ れ 異 な る パ ー ツ （ 図 １ １ で は 、 Ｐ １ と Ｐ ２ ） の パ ー ツ ス コ ア を 算 出 す る た め の パ ー ツ フ ィ ル タ ｉ と パ ー ツ フ ィ ル タ ｊ と の 適 用 位 置 の ｘ 軸 方 向 の 距 離 を 示 し て い る 。 同 様 に 、 Δ
ｙ
ｉ ｊ は 、 図 １ １ に 示 す よ う に 、 パ ー ツ フ ィ ル タ ｉ と パ ー ツ フ ィ ル タ ｊ と の 適 用 位 置 の ｙ 軸
方 向 の 距 離 を 示 し て い る 。 さ ら に 、 Ｎ （ μ
ｘ
ｉ ｊ ， σ ｘ
ｉ ｊ ２
） は 、 パ ー ツ フ ィ ル タ ｉ ， ｊ の 適 用 位 置 の ｘ 軸 方 向 の 距 離 か ら 、 パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 率 分 布 を 定 め た 平 均 μ
ｘ
ｉ ｊ 、 分 散 σ ｘ
ｉ ｊ ２
の 正 規 分 布 で あ る 。 同 様 に 、 Ｎ （ μ
ｙ
ｉ ｊ ， σ ｙ
ｉ ｊ ２
） は 、 パ ー ツ フ ィ ル タ ｉ ， jの 適 用 位 置 の ｙ 軸 方 向 の 距 離 か ら 、 パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 率 分 布 を 定 め た 平 均 μ
ｙ
ｉ ｊ 、 分 散 σ ｙ
ｉ ｊ ２
の 正 規 分 布 で あ る 。 【 ０ ０ ５ ５ 】
こ こ で 、 本 実 施 形 態 に お い て 検 出 対 象 と す る 四 輪 車 は 、 そ の 大 き さ や タ イ プ に お い て 多 く の バ リ エ ー シ ョ ン が あ る 。 例 え ば 、 図 １ ２ （ ａ ） は セ ダ ン タ イ プ の 四 輪 車 を 示 し 、 図 １ ２ （ ｂ ） は Ｓ Ｕ Ｖ タ イ プ の 四 輪 車 を 示 し て い る 。 図 １ ２ （ ａ ） 、 （ ｂ ） に 示 さ れ る よ う に 、 四 輪 車 の 大 き さ や タ イ プ が 異 な る と 、 同 じ パ ー ツ で あ っ て も 、 パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 は 相 違 す る 。 そ の た め 、 本 実 施 形 態 で は 、 様 々 な 大 き さ や タ イ プ の 四 輪 車 の パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 を 調 べ 、 そ の 結 果 を 、 対 象 と な る パ ー ツ の 組 み ご と に ま と め る 。 す る と 、 例 え ば 、 図 １ ３ に 示 す よ う な 確 率 分 布 図 （ 正 規 分 布 図 ） を 得 る こ と が で き る 。 な お 、 図 １ ３ に お い て 、 μ は 分 布 の 平 均 値 を 表 し 、 σ
２
は 分 散 の 大 き さ を 表 し て い る 。 す な わ ち 、 μ と σ
２
に よ り 、 該 当 す る パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 の 存 在 確 率 を 示 す 確 率 分 布 の 形 態 を 表 す こ と が で き る 。 そ し て 、 こ の 異 な る パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 の 存 在 確 率 を 、 異 な る パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示 す ス コ ア と し て 用 い る 。 こ れ ら パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 の パ ラ メ ー タ （ μ
ｘ
ｉ ｊ 、 μ ｙ
ｉ ｊ 、 σ ｘ ｉ ｊ ２ 、 σ ｙ ｉ ｊ ２
） は 、 観 測 し た サ ン プ ル 画 像 か ら 最 適 値 を 求 め る 。
【 ０ ０ ５ ６ 】
こ の よ う に 、 本 実 施 形 態 で は 、 四 輪 車 で あ る 確 か ら し さ を 表 す 評 価 点 Ｓ を 算 出 す る 基 礎 と な る ス コ ア （ 評 価 値 ） と し て 、 上 述 し た ル ー ト ス コ ア 及 び パ ー ツ ス コ ア に 加 え て 、 四 輪 車 を 構 成 す る 複 数 の パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示 す ス コ ア を 用 い る 。 こ の た め 、 四 輪 車 の 全 体 が 画 像 に 映 し 出 さ れ て い な く と も 、 少 な く と も ２ つ の パ ー ツ が 画 像 に 映 し だ さ れ て い れ ば 、 そ の ２ つ の パ ー ツ の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示 す ス コ ア は 相 対 的 に 大 き い 値 が 算 出 さ れ る こ と に な る 。 従 っ て 、 そ の ス コ ア に 基 づ き 算 出 さ れ る 評 価 点 Ｓ も 相 対 的 に 大 き く な り 、 そ の 評 価 点 Ｓ に 基 づ き 、 画 像 に 部 分 的 に 映 し だ さ れ て い る 四 輪 車 を 検 出 す る こ と が 可 能 に な る 。
【 ０ ０ ５ ７ 】
そ し て 、 上 記 の 数 式 １ に 示 し た 評 価 点 Ｓ の 算 出 式 に お い て 、 ω
ｋ
０ は 、 ル ー ト ス コ ア に
乗 じ ら れ る 重 み で あ る 。 ω
ｋ
ｉ は 、 各 パ ー ツ ス コ ア に 対 し て 別 個 に 設 定 さ れ 、 対 応 す る パ
ー ツ ス コ ア に そ れ ぞ れ 乗 じ ら れ る 重 み で あ る 。 φ
ｘ ｋ
ｉ ｊ は 、 ｘ 軸 方 向 に お け る 、 異 な る
パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示 す ス コ ア に 乗 じ ら れ る 重 み で あ る 。 ま た 、 φ
ｙ ｋ
ｉ ｊ は 、 ｙ 軸 方 向 に お け る 、 異 な る パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示
す ス コ ア に 乗 じ ら れ る 重 み で あ る 。 【 ０ ０ ５ ８ 】
こ の よ う に 、 本 実 施 形 態 で は 、 ル ー ト ス コ ア （ Ｆ
０ ） 、 パ ー ツ ス コ ア （ ｆｉ ） 、 及 び 異
な る パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示 す ス コ ア （ Ｎ （ Δ
x
ｉ ｊ ｜ μ ｘ
ｉ ｊ ，
σ
ｘ ｉ ｊ
２
） 、 Ｎ （ Δ
ｙ
ｉ ｊ ｜ μ ｙ
ｉ ｊ ， σ ｙ
ｉ ｊ ２
） ） の そ れ ぞ れ に 重 み 付 け を 与 え る 重 み の セ ッ ト （ ω
ｋ
０ 、 ω ｋ
ｉ 、 φ ｘ ｋ
ｉ ｊ 、 φ ｙ ｋ
10
20
30
40
50 に 有 し て い る 。 こ の 重 み の セ ッ ト を 用 い る こ と に よ り 、 そ れ ぞ れ の 隠 れ パ タ ー ン 毎 に 適 切
な 評 価 点 Ｓ を 算 出 す る こ と が で き る よ う に な る 。 つ ま り 、 隠 れ パ タ ー ン 毎 に 設 定 さ れ た 重 み の セ ッ ト 用 い る こ と で 、 例 え ば 、 見 え て い る パ ー ツ の 内 で 、 よ り 四 輪 車 の 特 徴 を 表 し や す い パ ー ツ の 重 み を 大 き く し た り と い っ た こ と が で き る よ う に な る 。 ま た 、 例 え ば 四 輪 車 の 一 部 し か 画 像 に 映 し だ さ れ て い な い 場 合 で あ っ て も 、 見 え て い る パ ー ツ ス コ ア の 重 み と 見 え て い る パ ー ツ 同 士 の 位 置 関 係 の 重 み を 大 き く す る こ と で 、 よ り 精 度 良 く 、 そ の 四 輪 車 の 検 出 を 行 う こ と が 可 能 に な る 。
【 ０ ０ ５ ９ 】
次 に 、 重 み の セ ッ ト （ ω
ｋ
０ 、 ω ｋ
ｉ 、 φ ｘ ｋ
ｉ ｊ 、 φ ｙ ｋ
ｉ ｊ ） の 設 定 方 法 に つ い て
説 明 す る 。 重 み の セ ッ ト （ ω
ｋ
０ 、 ω ｋ
ｉ 、 φ ｘ ｋ
ｉ ｊ ， φ ｙ ｋ
ｉ ｊ ） は 、 収 集 し た サ ン
プ ル 画 像 か ら 各 隠 れ パ タ ー ン 毎 に 最 適 値 を 学 習 す る こ と に よ っ て 設 定 さ れ る 。 【 ０ ０ ６ ０ 】
例 え ば 、 図 １ ４ は 、 画 像 に お い て 、 パ ー ツ Ｐ
１ と パ ー ツ Ｐ２ が 見 え て い る 第 １ 隠 れ パ タ
ー ン を モ デ ル 化 し た 例 を 示 し て い る 。 な お 、 図 １ ４ に お い て 、 Ｐ
０ は 、 四 輪 車 （ 特 定 対 象
物 ） の 全 体 形 状 を 示 す モ デ ル を 表 し て い る 。 【 ０ ０ ６ １ 】
図 １ ４ に 示 す モ デ ル 化 さ れ た 第 １ 隠 れ パ タ ー ン は 、 四 輪 車 全 体 の モ デ ル Ｐ
０ と 、 パ ー ツ
Ｐ
１ 、 Ｐ２ と か ら な る 。 そ し て 、 こ の モ デ ル 化 さ れ た 隠 れ パ タ ー ン に お い て 、 ル ー ト ス コ
ア Ｆ
０ の 重 み ω １
０ 、 パ ー ツ ス コ ア ｆ１ 、 ｆ２ の 重 み ω １
１ 、 ω １
２ 、 及 び モ デ ル Ｐ０ と
パ ー ツ Ｐ
１ と パ ー ツ Ｐ２ と の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示 す ス コ ア の 重 み φ １
０ １ ＝
（ φ
ｘ １
０ １ 、 φ ｙ １
０ １ ） 、 φ １
０ ２ ＝ （ φ ｘ １
０ ２ 、 φ ｙ １
０ ２ ） 、 φ １
１ ２ ＝ （ φ ｘ １
１ ２ 、 φ ｙ １
１ ２ ） が 学 習 に よ り 最 適 値 に 設 定 さ れ る 。
【 ０ ０ ６ ２ 】
な お 、 四 輪 車 全 体 の モ デ ル Ｐ
０ と パ ー ツ Ｐ１ 、 Ｐ２ と の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ は
、 上 述 し た 変 位 コ ス ト と し て 算 出 さ れ 、 パ ー ツ ス コ ア に 加 算 さ れ て い る 。 そ し て 、 パ ー ツ ス コ ア に 対 す る 重 み ω
１
１ 、 ω １
２ が 学 習 さ れ て い る の で 、 図 １ ４ に 示 す 、 四 輪 車 全 体 の
モ デ ル Ｐ
０ と パ ー ツ Ｐ１ 、 Ｐ２ と の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ に 対 す る 重 み φ １
０ １ ＝
（ φ
ｘ １
０ １ 、 φ ｙ １
０ １ ） 、 φ １
０ ２ ＝ （ φ ｘ １
０ ２ 、 φ ｙ １
０ ２ ） は 学 習 対 象 か ら 除
外 し て も 良 い 。 一 方 、 こ れ ら の 重 み φ
１
０ １ ＝ （ φ ｘ １
０ １ 、 φ ｙ １
０ １ ） 、 φ １
０ ２ ＝
（ φ
ｘ １
０ ２ 、 φ ｙ １
０ ２ ） を 学 習 対 応 と す る 場 合 に は 、 変 位 コ ス ト を 考 慮 し た パ ー ツ ス
コ ア と 、 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ の そ れ ぞ れ に 対 す る 重 み を 別 々 に 定 め る こ と に な る の で 、 よ り 適 切 な 評 価 点 が 算 出 で き る 。
【 ０ ０ ６ ３ 】
さ ら に 、 図 １ ４ で は 、 第 １ 隠 れ パ タ ー ン に お い て 見 え て い る パ ー ツ Ｐ
１ 、 Ｐ２ に 関 し て
の み 図 示 さ れ て い る が 、 見 え て い な い パ ー ツ Ｐ
３ 、 Ｐ４ 、 Ｐ５ に 関 し て も 、 パ ー ツ ス コ ア
に 対 応 す る 重 み 、 及 び パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示 す ス コ ア の 重 み を 学 習 し て も 良 い 。 こ の 場 合 、 最 適 値 の 学 習 の 結 果 、 見 え て い る パ ー ツ の パ ー ツ ス コ ア よ り も 、 見 え て い な い パ ー ツ の パ ー ツ ス コ ア に 対 す る 重 み が 小 さ く な る よ う に 設 定 さ れ る 。 こ の 場 合 、 重 み は ゼ ロ 、 も し く は マ イ ナ ス と な っ て も 良 い 。 重 み が ゼ ロ の 場 合 は 、 見 え て い な い パ ー ツ を 考 慮 し な い 場 合 と 同 じ 評 価 点 Ｓ
１
と な る 。 重 み が マ イ ナ ス と な っ た 場 合 は 、 見 え る べ き で な い パ ー ツ が 見 え て い る と き の 評 価 点 Ｓ
１
が よ り 小 さ く な り 、 そ の 見 え て い る パ ー ツ を 含 む 隠 れ パ タ ー ン に 対 応 し た 評 価 点 Ｓ
ｋ
と の 差 異 を よ り 大 き く す る こ と が で き る 。 こ の よ う に 見 え て い な い パ ー ツ に 関 す る 重 み を 考 え る こ と で 、 見 え て い な い パ ー ツ 同 士 の 関 係 を 完 全 に 考 慮 し な い と い う こ と が な く な り 、 よ り 適 切 な 評 価 点 が 算 出 で き る 。 【 ０ ０ ６ ４ 】
ま た 、 パ ー ツ Ｐ
１ ∼ パ ー ツ Ｐ３ が 見 え て い る 第 ２ 隠 れ パ タ ー ン を モ デ ル 化 し た 例 を 、 図
１ ５ に 示 す 。 こ の 場 合 、 モ デ ル 化 さ れ た 第 ２ 隠 れ パ タ ー ン は 、 四 輪 車 全 体 の モ デ ル Ｐ
０ と
、 パ ー ツ Ｐ
１ 、 Ｐ２ 、 Ｐ３ と か ら な る 。 そ し て 、 こ の モ デ ル 化 さ れ た 第 ２ 隠 れ パ タ ー ン で
は 、 ル ー ト ス コ ア Ｆ
０ の 重 み ω ２
０ 、 及 び 、 パ ー ツ ス コ ア ｆ１ 、 ｆ２ 、 ｆ３ の 重 み ω ２
１
、 ω
２
２ 、 ω ２
10
20
30
40
50 確 か ら し さ を 示 す ス コ ア の 重 み φ
２
１ ２ ＝ （ φ ｘ ２
１ ２ 、 φ ｙ ２
１ ２ ） 、 パ ー ツ Ｐ１ と パ
ー ツ Ｐ
３ と の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示 す ス コ ア の 重 み φ ２
１ ３ ＝ （ φ ｘ ２
１ ３ 、
φ
ｙ ２
１ ３ ） 、 及 び パ ー ツ Ｐ２ と パ ー ツ Ｐ３ と の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示 す ス コ
ア の 重 み φ
２
２ ３ ＝ （ φ ｘ ２
２ ３ 、 φ ｙ ２
２ ３ ） が 学 習 に よ り 最 適 値 に 設 定 さ れ る 。 な お
、 第 1 隠 れ パ タ ー ン で の 例 と 同 様 に 、 見 え て い な い パ ー ツ に 関 す る 重 み を 学 習 し て も 良 い 。 ま た 、 モ デ ル Ｐ
０ と の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示 す ス コ ア の 重 み を 学 習 し て も 良
い 。
【 ０ ０ ６ ５ 】
上 述 し た 各 種 の 重 み の 学 習 は 、 モ デ ル 化 さ れ た 隠 れ パ タ ー ン に お い て 、 そ れ ぞ れ 、 そ の 隠 れ パ タ ー ン と し て 、 見 え て い る べ き パ ー ツ が 画 像 に 映 し だ さ れ た 正 サ ン プ ル 画 像 と 、 見 え て い る べ き パ ー ツ が 画 像 に 映 し だ さ れ て い な い 負 サ ン プ ル 画 像 と を 用 い て 行 わ れ る 。 つ ま り 、 正 サ ン プ ル 画 像 及 び 負 サ ン プ ル 画 像 に つ い て 、 そ れ ぞ れ 評 価 点 Ｓ を 算 出 し 、 正 サ ン プ ル 画 像 の 評 価 点 Ｓ が 大 き く な り 、 負 サ ン プ ル 画 像 の 評 価 点 Ｓ が 小 さ く な る よ う に 、 各 重 み を 学 習 す る 。 例 え ば 、 １ つ の 学 習 の 方 法 と し て 本 実 施 形 態 で は 、 確 率 的 勾 配 降 下 法 （ S t o c h a s t ic Gr a d i e n t De s c e n t ） を 用 い る 。
【 ０ ０ ６ ６ 】
再 び 、 図 ２ を 参 照 し て 説 明 を 続 け る 。 ブ ロ ッ ク ２ ４ 、 ２ ５ 、 ３ ４ 、 ３ ５ に お い て 、 各 モ デ ル 毎 に 予 め 定 め ら れ た 複 数 の 隠 れ パ タ ー ン 毎 に 、 特 定 対 象 物 も し く は そ の 一 部 が 存 在 す る 確 か ら し さ を 示 す 評 価 点 Ｓ が 算 出 さ れ る と 、 そ れ ら の 評 価 点 Ｓ は 、 ブ ロ ッ ク ４ ０ に 出 力 さ れ る 。
【 ０ ０ ６ ７ 】
ブ ロ ッ ク ４ ０ で は 、 各 ブ ロ ッ ク ２ ４ 、 ２ ５ 、 ３ ４ 、 ３ ５ か ら 出 力 さ れ た 評 価 点 Ｓ の 中 で 、 最 大 の 評 価 点 Ｓ
ｍ ａ ｘ
を 抽 出 す る 。 最 大 の 評 価 点 Ｓ
ｍ ａ ｘ
が 、 入 力 画 像 １ ０ に お い て 、 最 も 映 し だ さ れ て い る 可 能 性 が 高 い 四 輪 車 の 形 態 （ モ デ ル ） を 示 し て い る た め で あ る 。 そ し て 、 ブ ロ ッ ク ４ ０ に て 抽 出 さ れ た 最 大 評 価 点 Ｓ
ｍ ａ ｘ
は ブ ロ ッ ク ４ １ に 与 え ら れ 、 所 定 の 閾 値 と 比 較 さ れ る 。 そ し て 、 最 大 評 価 点 Ｓ
ｍ ａ ｘ
が 所 定 の 閾 値 以 上 で あ れ ば 、 四 輪 車 が 映 像 に 映 し だ さ れ て い る と 判 断 し 、 四 輪 車 の 検 出 を 行 う 。
【 ０ ０ ６ ８ 】
上 述 し た 手 法 に て 評 価 点 Ｓ を 算 出 す る と と も に 、 物 体 検 出 を 行 う こ と に よ り 、 例 え ば 、 図 １ ６ に 示 す よ う に 、 側 道 か ら 、 自 車 両 が 走 行 す る 道 路 に 進 入 し よ う と す る 他 車 両 が あ り 、 そ の 他 車 両 の 後 部 が 建 造 物 に よ っ て 隠 れ て 見 え な い 場 合 で も 、 そ の 他 車 両 を 検 出 す る こ と が 可 能 と な る 。 す な わ ち 、 本 実 施 形 態 で は 、 他 車 両 の 大 部 分 が 見 え な く と も 、 そ の 他 車 両 を 検 出 す る こ と が で き る 。 そ の た め 、 図 １ ７ に 示 す よ う に 、 ル ー ト ス コ ア と 変 位 コ ス ト を 加 味 し た パ ー ツ ス コ ア と に よ り 物 体 検 出 を 行 う 比 較 例 よ り も 、 他 車 両 と の 距 離 が 十 分 に 離 れ て い る 、 か な り 早 い タ イ ミ ン グ で 、 他 車 両 の 検 出 を 行 う こ と が 可 能 と な る 。 従 っ て 、 自 車 両 の 運 転 者 は 、 事 前 に 速 度 を 低 下 さ せ る な ど 、 余 裕 を 持 っ て 、 危 険 回 避 の た め の 運 転 操 作 を 行 う こ と が で き る よ う に な る 。
【 ０ ０ ６ ９ 】
さ ら に 、 本 実 施 形 態 で は 、 モ デ ル 全 体 に 対 す る パ ー ツ の 位 置 の 確 か ら し さ を 示 す 変 位 コ ス ト だ け で は な く 、 パ ー ツ 同 士 の 相 対 的 位 置 関 係 の 確 か ら し さ を 示 す コ ス ト も 利 用 し て 物 体 検 出 を 行 な っ て い る 。 こ の た め 、 図 １ ８ に 示 す よ う に 、 ル ー ト ス コ ア と 変 位 コ ス ト を 加 味 し た パ ー ツ ス コ ア と か ら 物 体 検 出 を 行 う 比 較 例 よ り も 、 物 体 検 出 の 正 確 性 を 高 め る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ７ ０ 】
以 上 、 本 発 明 の 好 ま し い 実 施 形 態 に つ い て 説 明 し た が 、 本 発 明 は 、 上 述 し た 実 施 形 態 に な ん ら 制 限 さ れ る こ と な く 、 本 発 明 の 主 旨 を 逸 脱 し な い 範 囲 に お い て 、 種 々 変 形 し て 実 施 す る こ と が で き る 。
【 ０ ０ ７ １ 】
10 r e T r a n s f o r m） 、 Ｓ Ｕ Ｒ Ｆ （ S p e e d e d Up R o b u s t F e a t u r e ） 等 の 周 知 の 特 徴 量 を 用 い て も
良 い 。
【 ０ ０ ７ ２ 】
ま た 、 上 述 し た 実 施 形 態 で は 、 特 定 対 象 物 の 検 出 の た め に 、 出 力 さ れ た 評 価 点 Ｓ か ら 最 大 の 評 価 点 Ｓ
ｍ ａ ｘ
を 抽 出 し 、 そ の 結 果 を 閾 値 と 比 較 し た が 、 別 の 方 法 で 物 体 の 検 出 を 行 っ て も 良 い 。 例 え ば 、 複 数 の モ デ ル が 車 両 の 車 種 （ セ ダ ン 、 ワ ゴ ン 、 ト ラ ッ ク ） と 方 向 （ フ ロ ン ト 、 サ イ ド 、 リ ア ） の そ れ ぞ れ に 対 し て 用 意 さ れ て い る よ う な 場 合 を 考 え る 。 こ の と き 、 こ れ ら モ デ ル の そ れ ぞ れ に 対 し て 、 隠 れ パ タ ー ン が 設 定 さ れ る 。 と こ ろ で 、 セ ダ ン と ワ ゴ ン の サ イ ド モ デ ル に お い て 、 車 両 後 部 が 隠 れ る よ う な 隠 れ パ タ ー ン で は 、 見 え て い る 部 分 は 似 た 形 状 と な る 。 そ こ で 、 複 数 の モ デ ル に 対 す る 同 じ 隠 れ パ タ ー ン に 対 応 す る 評 価 点 Ｓ を ひ と つ の グ ル ー プ に ま と め 、 グ ル ー プ ご と に 評 価 点 Ｓ と 閾 値 と の 比 較 結 果 を 投 票 し 、 そ の 数 が 一 定 数 よ り 大 き い 場 合 に 、 検 出 す る よ う に し て も よ い 。
【 符 号 の 説 明 】 【 ０ ０ ７ ３ 】 １ 物 体 検 出 装 置 ２ カ メ ラ
３ 物 体 検 出 演 算 部
４ ア プ リ ケ ー シ ョ ン 制 御 装 置
【 図 ４ 】
【 図 ７ 】
【 図 ８ 】
【 図 ９ 】
【 図 １ ０ 】
【 図 １ １ 】
【 図 １ ２ 】
【 図 １ ３ 】
【 図 １ ４ 】
【 図 １ ５ 】
【 図 １ ７ 】
【 図 ３ 】
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( 72) 発明者 三田 誠一
