エッジ画像によるテンプレートマッチングを用いた歩行者用信号認識手法
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開始行:
[[太田研 公開用Wiki]]
*エッジ画像によるテンプレートマッチングを用いた歩行者用信...
#contents
*はじめに [#n92ff20a]
**研究背景 [#p7436612]
近年、自動車やロボットの自律走行技術への注目が高まって...
つくばチャレンジとは、ロボットの自律走行技術の向上を目...
昨年行われたつくばチャレンジ2019では、必須課題と選択課...
本研究は、この歩行者用信号認識課題の達成を目標とした画...
#ref(tukuba-corse.png,center,50%)
CENTER:図1: つくばチャレンジ2019のコース図
**研究目的 [#rdb6b455]
画像処理を用いた信号認識の主な手法として、信号の灯火部...
そこで本研究では、信号機が人工物であり、撮影地点や異な...
*提案手法 [#i1f0c7f8]
つくばチャレンジでの信号認識は、ロボットが横断歩道の手...
一般的にテンプレートマッチングでは明るさ情報を持つグレ...
提案手法の大まかな処理の流れを示す。
+入力画像のエッジを検出
+入力画像と予めエッジ検出を行った青信号と赤信号のテンプレ...
+得られた 2 つのスコアを比較し、信号を検出
以下で処理の詳細と用いたアルゴリズムについて述べる。
**エッジ画像 [#c1e88632]
エッジ画像とは、画像中の明るさが急激に変化する部分を検...
**Sobelフィルタ [#d03b4853]
Sobelフィルタとは、Irwin SobelとGary Feldmanによって提...
Sobelフィルタでは、以下のような垂直方向検出用と水平方向...
#ref(sobel.png,center,100%)
本研究ではこの Sobelフィルタを用いて、入力画像と信号画...
#ref(detect-edge.png,center,40%)
CENTER:図2: エッジ検出処理
**テンプレートマッチング [#e7f9715c]
テンプレートマッチングとは、テンプレート画像と呼ばれる...
テンプレート画像を入力画像の左上から 1 画素ずつ x 方向...
#ref(tempmatch.png,center,40%)
CENTER:図3: テンプレートマッチング
スコアの計算にはいくつかの方法があり、その内の1つに SSD...
SSDは入力画像とテンプレート画像の濃度値の差の 2 乗和を...
本研究では、SSDに正規化処理を加えた手法で計算を行ってい...
#ref(score.png,center,100%)
本手法では、入力画像と赤信号と青信号の2枚のテンプレート...
たスコア値と青信号とのマッチングで得られたスコア値を比較...
#ref(edge-match.png,center,70%)
CENTER:図4: エッジ画像によるテンプレートマッチング
*検出実験 [#n69f20c3]
**データセット [#p4596cdc]
データセットとして、つくばチャレンジの実験走行会で撮影...
#ref(data-set.png,center,80%)
CENTER:図5: 実験で用いた画像
**実験方法 [#oc5af0da]
今回は画像群に対して3パターンの手法による検出を行い、比...
1つ目は、提案手法であるエッジ画像によるテンプレートマッチ...
エッジ画像によるテンプレートマッチングと色情報を用いた...
CENTER:表1: 信号の赤及び青に該当するHSV閾値
#ref(hsv-threshold.png,center,100%)
グレー画像によるテンプレートマッチングを用いた手法は、...
#ref(gray-match.png,center,80%)
CENTER:図6: グレー画像によるテンプレートマッチング
**実験結果 [#v5fcd0f4]
結果は以下の表のようになった。
CENTER:表2: 3つの手法による信号検出結果
#ref(result.png,center,100%)
グレー画像によるテンプレートマッチングを用いた手法は、...
エッジ画像によるテンプレートマッチングと色情報を用いた...
た画像において、信号の色がHSV閾値の範囲外となったことで検...
提案手法は、赤青信号共に検出率が95%を超え、他の2手法と...
同地点において撮影された日時天候が異なる画像に対して提...
#ref(succes-sunny.png,center,90%)
CENTER:図7: 検出例(晴れ)
#ref(succes-cloud.png,center,90%)
CENTER:図8: 検出例(曇り)
#ref(succes-rain.png,center,90%)
CENTER:図9: 検出例(雨)
*考察 [#rf46f4ac]
**未検出例 [#ue747be1]
今回提案手法において未検出となった例として、以下のよう...
このような画像は、同地点で撮影された数10枚の内の1∼3枚程...
#ref(not-detect.png,center,100%)
CENTER:図10: 未検出例
**誤検出例 [#q878c0a4]
今回誤検出となった例として、以下のような、画像中の信号...
誤検出となった原因として、信号部分が白飛びしたことでマ...
#ref(failed-detect.png,center,100%)
CENTER:図11: 誤検出例
**今後の課題 [#d5fed428]
エッジ画像によるテンプレートマッチングを用いた信号認識...
今回は、予めつくば市内で撮影された画像に限定して検出を...
終了行:
[[太田研 公開用Wiki]]
*エッジ画像によるテンプレートマッチングを用いた歩行者用信...
#contents
*はじめに [#n92ff20a]
**研究背景 [#p7436612]
近年、自動車やロボットの自律走行技術への注目が高まって...
つくばチャレンジとは、ロボットの自律走行技術の向上を目...
昨年行われたつくばチャレンジ2019では、必須課題と選択課...
本研究は、この歩行者用信号認識課題の達成を目標とした画...
#ref(tukuba-corse.png,center,50%)
CENTER:図1: つくばチャレンジ2019のコース図
**研究目的 [#rdb6b455]
画像処理を用いた信号認識の主な手法として、信号の灯火部...
そこで本研究では、信号機が人工物であり、撮影地点や異な...
*提案手法 [#i1f0c7f8]
つくばチャレンジでの信号認識は、ロボットが横断歩道の手...
一般的にテンプレートマッチングでは明るさ情報を持つグレ...
提案手法の大まかな処理の流れを示す。
+入力画像のエッジを検出
+入力画像と予めエッジ検出を行った青信号と赤信号のテンプレ...
+得られた 2 つのスコアを比較し、信号を検出
以下で処理の詳細と用いたアルゴリズムについて述べる。
**エッジ画像 [#c1e88632]
エッジ画像とは、画像中の明るさが急激に変化する部分を検...
**Sobelフィルタ [#d03b4853]
Sobelフィルタとは、Irwin SobelとGary Feldmanによって提...
Sobelフィルタでは、以下のような垂直方向検出用と水平方向...
#ref(sobel.png,center,100%)
本研究ではこの Sobelフィルタを用いて、入力画像と信号画...
#ref(detect-edge.png,center,40%)
CENTER:図2: エッジ検出処理
**テンプレートマッチング [#e7f9715c]
テンプレートマッチングとは、テンプレート画像と呼ばれる...
テンプレート画像を入力画像の左上から 1 画素ずつ x 方向...
#ref(tempmatch.png,center,40%)
CENTER:図3: テンプレートマッチング
スコアの計算にはいくつかの方法があり、その内の1つに SSD...
SSDは入力画像とテンプレート画像の濃度値の差の 2 乗和を...
本研究では、SSDに正規化処理を加えた手法で計算を行ってい...
#ref(score.png,center,100%)
本手法では、入力画像と赤信号と青信号の2枚のテンプレート...
たスコア値と青信号とのマッチングで得られたスコア値を比較...
#ref(edge-match.png,center,70%)
CENTER:図4: エッジ画像によるテンプレートマッチング
*検出実験 [#n69f20c3]
**データセット [#p4596cdc]
データセットとして、つくばチャレンジの実験走行会で撮影...
#ref(data-set.png,center,80%)
CENTER:図5: 実験で用いた画像
**実験方法 [#oc5af0da]
今回は画像群に対して3パターンの手法による検出を行い、比...
1つ目は、提案手法であるエッジ画像によるテンプレートマッチ...
エッジ画像によるテンプレートマッチングと色情報を用いた...
CENTER:表1: 信号の赤及び青に該当するHSV閾値
#ref(hsv-threshold.png,center,100%)
グレー画像によるテンプレートマッチングを用いた手法は、...
#ref(gray-match.png,center,80%)
CENTER:図6: グレー画像によるテンプレートマッチング
**実験結果 [#v5fcd0f4]
結果は以下の表のようになった。
CENTER:表2: 3つの手法による信号検出結果
#ref(result.png,center,100%)
グレー画像によるテンプレートマッチングを用いた手法は、...
エッジ画像によるテンプレートマッチングと色情報を用いた...
た画像において、信号の色がHSV閾値の範囲外となったことで検...
提案手法は、赤青信号共に検出率が95%を超え、他の2手法と...
同地点において撮影された日時天候が異なる画像に対して提...
#ref(succes-sunny.png,center,90%)
CENTER:図7: 検出例(晴れ)
#ref(succes-cloud.png,center,90%)
CENTER:図8: 検出例(曇り)
#ref(succes-rain.png,center,90%)
CENTER:図9: 検出例(雨)
*考察 [#rf46f4ac]
**未検出例 [#ue747be1]
今回提案手法において未検出となった例として、以下のよう...
このような画像は、同地点で撮影された数10枚の内の1∼3枚程...
#ref(not-detect.png,center,100%)
CENTER:図10: 未検出例
**誤検出例 [#q878c0a4]
今回誤検出となった例として、以下のような、画像中の信号...
誤検出となった原因として、信号部分が白飛びしたことでマ...
#ref(failed-detect.png,center,100%)
CENTER:図11: 誤検出例
**今後の課題 [#d5fed428]
エッジ画像によるテンプレートマッチングを用いた信号認識...
今回は、予めつくば市内で撮影された画像に限定して検出を...
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