移動ロボットのためのステレオカメラを用いた障害物検出の性能向上手法
をテンプレートにして作成
[
トップ
] [
新規
|
一覧
|
検索
|
最終更新
|
ヘルプ
|
ログイン
]
開始行:
[[太田研 公開用Wiki]]
*移動ロボットのためのステレオカメラを用いた障害物検出の性...
#contents
*はじめに [#o08b20b2]
近年のロボット技術の向上により、産業用ロボットなど特殊な...
自律走行ロボットとは、主にカメラ、LiDARやGPSなどを用いて...
このことから、障害物検出は自律走行ロボットに必要不可欠と...
そこで本研究では、この輪郭情報を用いたステレオ障害物検出...
*従来手法 [#v94c14eb]
**カメラキャリブレーション [#c9103592]
この手法に用いたカメラは広角カメラであるので、取得したカ...
&ref(calibrate1.png);
&ref(calibrate2.png);
&ref(calibrate3.png);
上のようなチェッカーボードを用いて、カメラキャリブレーシ...
チェッカーボードのコーナーを検出し、実際のチェッカーボー...
**特徴点抽出 [#a48081ec]
入力画像に対して縦方向のエッジのみを検出したエッジ画像に...
この特徴点の抽出は左右画像それぞれに対して行い、左右の画...
&ref(conve_edge_l.png);
&ref(conve_edge_r.png);
上の画像(左右画像)を見てみると赤い点と青い点がそれぞれ抽...
**ステレオマッチング [#wba06329]
抽出した特徴点を用いて左右の画像に対するステレオマッチン...
正規化相互相関は明るさの変動に強く、テンプレートと比較画...
この障害物検出手法は、屋外での活動を想定しているため正規...
&ref(NCC.png);
で表される。値の取りうる範囲は-1.0～1.0であり、この値が1....
ステレオマッチングする際に左右の画像の平行化を行っている...
**三次元復元 [#mcbe8369]
マッチング結果より、対応する特徴点群を用いて3次元復元を行...
&ref(sanjigen.png);
この時、2dは左右のカメラ間の距離、cは焦点距離である。
3次元復元を行う際に、上述したように平行化の誤差を考慮して...
&ref(sanjigen2.png);
のようにし、マッチングした左右の特徴点での3次元座標の中間...
*提案手法 [#q70c8bce]
**対応点の検証 [#fa20a574]
従来手法では、左画像から抽出した点をテンプレートとし右画...
そこで提案手法として、左画像中の点をテンプレートとし右側...
対応点の求め方は、従来手法と同じくテンプレートマッチング...
&ref(teian.png);
*評価実験 [#n3db6a91]
**定義と条件 [#o6acbb06]
提案手法の性能向上を示すために、障害物が存在・存在しない...
実験を行う際の条件として、以下のように条件を設定した。~
+画像に映る物体との実際の距離が2m以下の物体を障害物と定義
+路面に存在する模様やタイルのエッジは障害物ではないので、...
+逆光でエッジが抽出されない場合、左右画像両方に障害物が映...
**実験結果 [#rd5fb903]
実験結果は以下の表のようになった。
| | TP | FP | FN | TN|
|従来手法| 134 | 64 | 0 | 45|
|提案手法| 134 | 51 | 0 | 58|
この時、結果のTP、FP、FN、TNはそれぞれ以下のことを表す。~
-TP(True Positive) : 障害物が存在し障害物を検出した場合
-FP(False Positive) : 障害物が存在せず障害物を検出した場合
-FN(False Negative) : 障害物が存在し障害物を検出しなかっ...
-TN(True Positive) : 障害物が存在せず障害物を検出しなかっ...
結果からまずわかることは、FNが0であることから、障害物が存...
今回の研究目的は障害物が存在しない場合に障害物を検出して...
| | 精度 | 再現率 |
|従来手法 | 100% | 41.3%|
|提案手法 | 100% | 53.2%|
-精度 : 画像中から障害物が検出されず、実際に障害物が存在...
-再現率: 実際に障害物が存在せず、画像中から障害物が検出さ...
再現率を見てみると、従来手法では41.3%と半分以上誤検出があ...
*まとめ [#y6b0afdd]
本研究では、エッジ情報を用いたステレオ障害物検出手法にお...
従来手法では左側を基準としたテンプレートマッチングによっ...
評価実験として、障害物が存在する画像と存在しない画像を集...
実験結果から、障害物が存在する場合に障害物を100%検出する...
さらに問題点であった障害物が存在しない場合に障害物を検出...
同時に、相互に対応を求めるだけでは、類似物体のミスマッチ...
今後の課題として、提案手法が実際に自律走行ロボットに実装...
さらに今回実験を行った結果より、類似物体は遠距離にある場...
この類似物体のミスマッチには、従来とは異なるマッチング手...
終了行:
[[太田研 公開用Wiki]]
*移動ロボットのためのステレオカメラを用いた障害物検出の性...
#contents
*はじめに [#o08b20b2]
近年のロボット技術の向上により、産業用ロボットなど特殊な...
自律走行ロボットとは、主にカメラ、LiDARやGPSなどを用いて...
このことから、障害物検出は自律走行ロボットに必要不可欠と...
そこで本研究では、この輪郭情報を用いたステレオ障害物検出...
*従来手法 [#v94c14eb]
**カメラキャリブレーション [#c9103592]
この手法に用いたカメラは広角カメラであるので、取得したカ...
&ref(calibrate1.png);
&ref(calibrate2.png);
&ref(calibrate3.png);
上のようなチェッカーボードを用いて、カメラキャリブレーシ...
チェッカーボードのコーナーを検出し、実際のチェッカーボー...
**特徴点抽出 [#a48081ec]
入力画像に対して縦方向のエッジのみを検出したエッジ画像に...
この特徴点の抽出は左右画像それぞれに対して行い、左右の画...
&ref(conve_edge_l.png);
&ref(conve_edge_r.png);
上の画像(左右画像)を見てみると赤い点と青い点がそれぞれ抽...
**ステレオマッチング [#wba06329]
抽出した特徴点を用いて左右の画像に対するステレオマッチン...
正規化相互相関は明るさの変動に強く、テンプレートと比較画...
この障害物検出手法は、屋外での活動を想定しているため正規...
&ref(NCC.png);
で表される。値の取りうる範囲は-1.0～1.0であり、この値が1....
ステレオマッチングする際に左右の画像の平行化を行っている...
**三次元復元 [#mcbe8369]
マッチング結果より、対応する特徴点群を用いて3次元復元を行...
&ref(sanjigen.png);
この時、2dは左右のカメラ間の距離、cは焦点距離である。
3次元復元を行う際に、上述したように平行化の誤差を考慮して...
&ref(sanjigen2.png);
のようにし、マッチングした左右の特徴点での3次元座標の中間...
*提案手法 [#q70c8bce]
**対応点の検証 [#fa20a574]
従来手法では、左画像から抽出した点をテンプレートとし右画...
そこで提案手法として、左画像中の点をテンプレートとし右側...
対応点の求め方は、従来手法と同じくテンプレートマッチング...
&ref(teian.png);
*評価実験 [#n3db6a91]
**定義と条件 [#o6acbb06]
提案手法の性能向上を示すために、障害物が存在・存在しない...
実験を行う際の条件として、以下のように条件を設定した。~
+画像に映る物体との実際の距離が2m以下の物体を障害物と定義
+路面に存在する模様やタイルのエッジは障害物ではないので、...
+逆光でエッジが抽出されない場合、左右画像両方に障害物が映...
**実験結果 [#rd5fb903]
実験結果は以下の表のようになった。
| | TP | FP | FN | TN|
|従来手法| 134 | 64 | 0 | 45|
|提案手法| 134 | 51 | 0 | 58|
この時、結果のTP、FP、FN、TNはそれぞれ以下のことを表す。~
-TP(True Positive) : 障害物が存在し障害物を検出した場合
-FP(False Positive) : 障害物が存在せず障害物を検出した場合
-FN(False Negative) : 障害物が存在し障害物を検出しなかっ...
-TN(True Positive) : 障害物が存在せず障害物を検出しなかっ...
結果からまずわかることは、FNが0であることから、障害物が存...
今回の研究目的は障害物が存在しない場合に障害物を検出して...
| | 精度 | 再現率 |
|従来手法 | 100% | 41.3%|
|提案手法 | 100% | 53.2%|
-精度 : 画像中から障害物が検出されず、実際に障害物が存在...
-再現率: 実際に障害物が存在せず、画像中から障害物が検出さ...
再現率を見てみると、従来手法では41.3%と半分以上誤検出があ...
*まとめ [#y6b0afdd]
本研究では、エッジ情報を用いたステレオ障害物検出手法にお...
従来手法では左側を基準としたテンプレートマッチングによっ...
評価実験として、障害物が存在する画像と存在しない画像を集...
実験結果から、障害物が存在する場合に障害物を100%検出する...
さらに問題点であった障害物が存在しない場合に障害物を検出...
同時に、相互に対応を求めるだけでは、類似物体のミスマッチ...
今後の課題として、提案手法が実際に自律走行ロボットに実装...
さらに今回実験を行った結果より、類似物体は遠距離にある場...
この類似物体のミスマッチには、従来とは異なるマッチング手...
ページ名:
![[PukiWiki]](image/pukiwiki.png "[PukiWiki]")
