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公開番号2025032687
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-12
出願番号2023138109
出願日2023-08-28
発明の名称物体追跡装置および物体追跡プログラム
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類G01S 13/74 20060101AFI20250305BHJP(測定;試験)
要約【課題】物体追跡についての頑健性の低下を抑制する物体追跡装置および物体追跡プログラムを提供する。
【解決手段】物体追跡装置20は、測距点についての位置および反射強度を予測し、測距点についての位置および反射強度と、予測測距点についての位置および反射強度とに基づいて、測距点と、予測測距点との対応付けを行い、互いに対応する測距点と予測測距点とに基づいて、予測測距点についての位置および反射強度を更新することにより、追跡対象物体を追跡する。また、物体追跡装置20は、更新した予測測距点についての位置および反射強度に基づいて、測距点についての位置および反射強度を予測する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
物体追跡装置であって、
測距センサ（１２）によって検出される測距点（Ｐｍ）の位置データおよび前記測距点にて反射される前記測距センサの探査波の反射強度に関するデータである反射データを取得する取得部（Ｓ１００）と、
前記位置データおよび前記反射データに基づいて、追跡対象物体（５０）の形状に関する値に寄与する前記測距点を抽出し、抽出した前記測距点についての位置および反射強度に関する値を算出する観測部（Ｓ１０２）と、
前記観測部によって抽出された前記測距点についての位置および反射強度に関する値を予測する予測部（Ｓ１０８）と、
前記観測部によって抽出された前記測距点についての位置および反射強度に関する値と、前記予測部によって予測された前記測距点である予測測距点（Ｐｐ）についての位置および反射強度に関する値とに基づいて、前記観測部によって抽出された前記測距点と、前記予測測距点との対応付けを行う対応算出部（Ｓ１１０）と、
互いに対応する前記観測部によって抽出された前記測距点と前記予測測距点とに基づいて、前記予測測距点についての位置および反射強度に関する値を更新することにより、前記追跡対象物体を追跡する更新部（Ｓ１１２）と、
を備え、
前記予測部は、前記更新部によって更新された前記予測測距点についての位置および反射強度に関する値に基づいて、前記観測部によって抽出された前記測距点についての位置および反射強度に関する値を予測する物体追跡装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記観測部は、前記位置データから前記測距点についての凸包を算出し、算出した凸包に基づいて、前記追跡対象物体の形状に関する値に寄与する前記測距点を抽出する請求項１に記載の物体追跡装置。
【請求項３】
前記予測部は、前記測距センサから前記予測測距点までの距離（Ｄｐ）に基づいて、前記予測測距点についての反射強度に関する値を予測する請求項１または２に記載の物体追跡装置。
【請求項４】
前記予測部は、前記測距センサおよび前記予測測距点を結ぶ線と前記予測測距点の接線とでなす角度（αｐ）に基づいて、前記予測測距点についての反射強度に関する値を予測する請求項１または２に記載の物体追跡装置。
【請求項５】
前記予測部は、前記追跡対象物体に関するヨー角（ψｐ）に基づいて、前記予測測距点についての反射強度に関する値を予測する請求項１または２に記載の物体追跡装置。
【請求項６】
前記対応算出部は、
前記観測部によって抽出された前記測距点についての位置および反射強度に関する値と、前記予測測距点についての位置および反射強度に関する値とに基づいて、前記予測測距点を、前記観測部によって抽出された前記測距点に近づけさせる補正をし、
補正した前記予測測距点と、前記観測部によって抽出された前記測距点との対応付けを行う請求項１または２に記載の物体追跡装置。
【請求項７】
前記更新部は、前記予測測距点についての反射強度に関する値が閾値よりも大きいときの回数が所定回数以上、連続するとき、前記予測測距点についての反射強度に関する値を更新する請求項１または２に記載の物体追跡装置。
【請求項８】
前記更新部は、前記測距センサおよび前記予測測距点を結ぶ線と前記予測測距点の接線とでなす角度（αｐ）がπ／２であるときの前記予測測距点を除いて、前記予測測距点についての位置および反射強度に関する値を更新する請求項１または２に記載の物体追跡装置。
【請求項９】
前記測距センサは、複数の波長を用いて前記測距点を検出し、
前記取得部は、前記複数の波長毎に、前記位置データおよび前記反射データを取得し、
前記観測部は、前記複数の波長毎に、前記追跡対象物体の形状に関する値に寄与する前記測距点を抽出し、抽出した前記測距点についての位置および反射強度に関する値を算出し、
前記予測部は、前記複数の波長毎に、前記観測部によって抽出された前記測距点についての位置および反射強度に関する値を予測し、
前記対応算出部は、前記複数の波長毎に、前記観測部によって抽出された前記測距点と、前記予測測距点との対応付けを行い、
前記更新部は、前記複数の波長毎に、前記予測測距点についての位置および反射強度に関する値を更新する請求項１または２に記載の物体追跡装置。
【請求項１０】
物体追跡装置であって、
画像センサ（４０）によって検出される測距点（Ｐｍ）の位置データおよび前記画像センサによって撮像される画像における前記測距点の輝度に関するデータである輝度データを取得する取得部（Ｓ１００）と、
前記位置データ前記輝度データに基づいて、追跡対象物体（５０）の形状に関する値に寄与する前記測距点を抽出し、抽出した前記測距点についての位置および輝度に関する値を算出する観測部（Ｓ１０２）と、
前記観測部によって抽出された前記測距点についての位置および輝度に関する値を予測する予測部（Ｓ１０８）と、
前記観測部によって抽出された前記測距点についての位置および輝度に関する値と、前記予測部によって予測された前記測距点である予測測距点（Ｐｐ）についての位置および輝度に関する値とに基づいて、前記観測部によって抽出された前記測距点と、前記予測測距点との対応付けを行う対応算出部（Ｓ１１０）と、
互いに対応する前記観測部によって抽出された前記測距点と前記予測測距点とに基づいて、前記予測測距点についての位置および輝度に関する値を更新することにより、前記追跡対象物体を追跡する更新部（Ｓ１１２）と、
を備え、
前記予測部は、前記更新部によって更新された前記予測測距点についての位置および輝度に関する値に基づいて、前記観測部によって抽出された前記測距点についての位置および輝度に関する値を予測する物体追跡装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、物体追跡装置および物体追跡プログラムに関するものである。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、非特許文献１に記載されているように、反射強度情報および幾何情報を用いて点群の対応付けをするアルゴリズムが知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
J.Park,Q.-Y.Zhou and V.Koltun,"Colored Point Cloud Registration Revisited," 2017 IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV),Venice,Italy,2017,pp.143-152,doi:10.1109/ICCV.2017.25.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１のアルゴリズムでは、瞬時の反射強度情報および幾何情報が用いられるため、反射強度情報および幾何情報のバラつき、および、光の遮蔽等によって生じる反射強度のバラつき等のノイズにより、点群の対応付けの精度が低下する。したがって、非特許文献１のアルゴリズムでは、点群の対応付けの頑健性が低い。このため、非特許文献１のアルゴリズムを物体追跡に対して単純に用いることはできない。
【０００５】
本開示は、物体追跡についての頑健性の低下を抑制する物体追跡装置および物体追跡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】
請求項１に記載の発明は、物体追跡装置であって、測距センサ（１２）によって検出される測距点（Ｐｍ）の位置データおよび測距点にて反射される測距センサの探査波の反射強度に関するデータである反射データを取得する取得部（Ｓ１００）と、位置データおよび反射データに基づいて、追跡対象物体（５０）の形状に関する値に寄与する測距点を抽出し、抽出した測距点についての位置および反射強度に関する値を算出する観測部（Ｓ１０２）と、観測部によって抽出された測距点についての位置および反射強度に関する値を予測する予測部（Ｓ１０８）と、観測部によって抽出された測距点についての位置および反射強度に関する値と、予測部によって予測された測距点である予測測距点（Ｐｐ）についての位置および反射強度に関する値とに基づいて、観測部によって抽出された測距点と、予測測距点との対応付けを行う対応算出部（Ｓ１１０）と、互いに対応する観測部によって抽出された測距点と予測測距点とに基づいて、予測測距点についての位置および反射強度に関する値を更新することにより、追跡対象物体を追跡する更新部（Ｓ１１２）と、を備え、予測部は、更新部によって更新された予測測距点についての位置および反射強度に関する値に基づいて、観測部によって抽出された測距点についての位置および反射強度に関する値を予測する物体追跡装置である。
【０００７】
また、請求項１０に記載の発明は、物体追跡装置であって、画像センサ（４０）によって検出される測距点（Ｐｍ）の位置データおよび画像センサによって撮像される画像における測距点の輝度に関するデータである輝度データを取得する取得部（Ｓ１００）と、位置データ輝度データに基づいて、追跡対象物体（５０）の形状に関する値に寄与する測距点を抽出し、抽出した測距点についての位置および輝度に関する値を算出する観測部（Ｓ１０２）と、観測部によって抽出された測距点についての位置および輝度に関する値を予測する予測部（Ｓ１０８）と、観測部によって抽出された測距点についての位置および輝度に関する値と、予測部によって予測された測距点である予測測距点（Ｐｐ）についての位置および輝度に関する値とに基づいて、観測部によって抽出された測距点と、予測測距点との対応付けを行う対応算出部（Ｓ１１０）と、互いに対応する観測部によって抽出された測距点と予測測距点とに基づいて、予測測距点についての位置および輝度に関する値を更新することにより、追跡対象物体を追跡する更新部（Ｓ１１２）と、を備え、予測部は、更新部によって更新された予測測距点についての位置および輝度に関する値に基づいて、観測部によって抽出された測距点についての位置および輝度に関する値を予測する物体追跡装置である。
【０００８】
さらに、請求項１１に記載の発明は、物体追跡装置であって、測距センサ（１２）によって検出される測距点（Ｐｍ）の位置データおよび測距点についてのドップラー速度に関するデータである速度データを取得する取得部（Ｓ１００）と、位置データ速度データに基づいて、追跡対象物体（５０）の形状に関する値に寄与する測距点を抽出し、抽出した測距点についての位置およびドップラー速度に関する値を算出する観測部（Ｓ１０２）と、観測部によって抽出された測距点についての位置およびドップラー速度に関する値を予測する予測部（Ｓ１０８）と、観測部によって抽出された測距点についての位置およびドップラー速度に関する値と、予測部によって予測された測距点である予測測距点（Ｐｐ）についての位置およびドップラー速度に関する値とに基づいて、観測部によって抽出された測距点と、予測測距点との対応付けを行う対応算出部（Ｓ１１０）と、互いに対応する観測部によって抽出された測距点と予測測距点とに基づいて、予測測距点についての位置およびドップラー速度に関する値を更新することにより、追跡対象物体を追跡する更新部（Ｓ１１２）と、を備え、予測部は、更新部によって更新された予測測距点についての位置およびドップラー速度に関する値に基づいて、観測部によって抽出された測距点についての位置およびドップラー速度に関する値を予測する物体追跡装置である。
【０００９】
また、請求項１２に記載の発明は、物体追跡プログラムであって、物体追跡装置を、測距センサ（１２）によって検出される測距点（Ｐｍ）の位置データおよび測距点にて反射される測距センサの探査波の反射強度に関するデータである反射データを取得する取得部（Ｓ１００）、位置データおよび反射データに基づいて、追跡対象物体（５０）の形状に関する値に寄与する測距点を抽出し、抽出した測距点についての位置および反射強度に関する値を算出する観測部（Ｓ１０２）、観測部によって抽出された測距点についての位置および反射強度に関する値を予測する予測部（Ｓ１０８）、観測部によって抽出された測距点についての位置および反射強度に関する値と、予測部によって予測された測距点である予測測距点（Ｐｐ）についての位置および反射強度に関する値とに基づいて、観測部によって抽出された測距点と、予測測距点との対応付けを行う対応算出部（Ｓ１１０）、および、互いに対応する観測部によって抽出された測距点と予測測距点とに基づいて、予測測距点についての位置および反射強度に関する値を更新することにより、追跡対象物体を追跡する更新部（Ｓ１１２）として機能させ、予測部は、更新部によって更新された予測測距点についての位置および反射強度に関する値に基づいて、観測部によって抽出された測距点についての位置および反射強度に関する値を予測する物体追跡プログラムである。
【００１０】
さらに、請求項１３に記載の発明は、物体追跡プログラムであって、物体追跡装置を、画像センサ（４０）によって検出される測距点（Ｐｍ）の位置データおよび画像センサによって撮像される画像における測距点の輝度に関するデータである輝度データを取得する取得部（Ｓ１００）、位置データ輝度データに基づいて、追跡対象物体（５０）の形状に関する値に寄与する測距点を抽出し、抽出した測距点についての位置および輝度に関する値を算出する観測部（Ｓ１０２）、観測部によって抽出された測距点についての位置および輝度に関する値を予測する予測部（Ｓ１０８）、観測部によって抽出された測距点についての位置および輝度に関する値と、予測部によって予測された測距点である予測測距点（Ｐｐ）についての位置および輝度に関する値とに基づいて、観測部によって抽出された測距点と、予測測距点との対応付けを行う対応算出部（Ｓ１１０）、および、互いに対応する観測部によって抽出された測距点と予測測距点とに基づいて、予測測距点についての位置および輝度に関する値を更新することにより、追跡対象物体を追跡する更新部（Ｓ１１２）として機能させ、予測部は、更新部によって更新された予測測距点についての位置および輝度に関する値に基づいて、観測部によって抽出された測距点についての位置および輝度に関する値を予測する物体追跡プログラムである。
（【００１１】以降は省略されています）

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