色ヒストグラムの重み付けを利用した信号認識手法の提案
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[[太田研 公開用Wiki]]
*色ヒストグラムの重み付けを利用した信号認識手法の提案 [#t...
#contents
*はじめに [#z7a60fe1]
近年、人間と同じ空間で人間と共存するロボットの需要が高ま...
その一例としてつくばチャレンジという技術チャレンジがある。
つくばチャレンジでは遊歩道や公園といったコースを人間が操...
昨年行われたつくばチャレンジ2017においてはロボットの自律...
本研究では、歩行者用信号の認識の課題の目標として信号認識...
#ref(robot2.png)
*従来手法 [#bc3cd0a6]
**手法 [#if9013f5]
従来手法は以下のようになる。
1.画像からの色抽出
RGB表色系からHSV表色系に変換し、あらかじめ決められた色相(...
||Hue|Saturation|Value|
|CENTER:赤信号|CENTER:0～2,172～179|CENTER:110～255|CENTE...
|CENTER:青信号|CENTER:85～100|CENTER:100～255|CENTER:-|
しかし、このままでは細かなノイズが含まれてしまうためメデ...
#ref(median.png)
2.特定色領域の探索
信号領域は使用したカメラでは10×10の矩形領域内に写ることか...
3.誤検出の削減
カメラの露光時間を0.2ms、0.4ms、0.6ms、0.8ms、1.0msと5段...
このようにして、10フレーム中3フレーム同位置で検出できた場...
**問題点 [#gdaf6e84]
従来手法では色抽出を行った際に、類似色物体も同様に抽出さ...
#ref(error.png)
*提案手法 [#b2194a16]
従来手法では、信号付近に近い色、信号と大きさの同じ移動し...
**色ヒストグラムの作成 [#j1bc0abb]
本手法ではあらかじめ得られた信号機の色ヒストグラムを用い...
ここでは、使用した色ヒストグラムについて詳しく述べる。
本手法でのヒストグラムの作成手順は以下のようになる。
1.赤・青それぞれの信号のサンプルを集め色相のヒストグラム...
信号部分を切り出したサンプル画像から点灯部分の色相からヒ...
2.最大値が1となるように正規化
3.色ヒストグラムを2乗
発生頻度の高い色相の重み付けを強くするために頻度を2乗する。
#ref(./hist_red2.png,50%)
#ref(./hist_blue2.png,50%)
**色抽出と重み付け [#ka1f6e5a]
従来手法では色相、彩度それぞれに閾値を決め色抽出を行った...
本手法ではまずはじめに従来手法と同様の閾値から色抽出を行...
このようにすることで、信号領域には強い重み付けを加え、類...
#ref(./weighting.png)
**信号領域の探索 [#r1319dec]
信号領域は使用したカメラでは10×10のウインドウ内に信号が写...
その後、従来手法と同様に信号領域の大きさを判定し、10フレ...
*実験 [#q6d1337c]
**信号認識処理実験 [#b6721751]
信号認識実験に用いた信号機画像は赤信号、青信号それぞれ50...
このような画像セットを用いて、信号認識精度を検証する。信...
結果を以下に示す。
||>|従来手法|>|提案手法|
|CENTER:信号|CENTER:赤|CENTER:青|CENTER:赤|CENTER:青|
|CENTER:画像セット数|CENTER:50|CENTER:50|CENTER:50|CENTER...
|CENTER:正常検出|CENTER:0|CENTER:11|CENTER:41|CENTER:34|
|CENTER:誤検出|CENTER:19|CENTER:16|CENTER:6|CENTER:2|
|CENTER:未検出|CENTER:31|CENTER:23|CENTER:3|CENTER:14|
信号認識において誤検出は大きな問題となるが未検出は大きな...
しかし、提案手法により青信号、赤信号のどちらにおいても検...
また、提案手法による誤検出はすべて同じ物体での誤検出とな...
#ref(carrrrrrr.png)
この物体の色ヒストグラムは赤信号の色ヒストグラムと酷似し...
**処理速度実験 [#s61d1456]
信号認識処理実験と同様の画像セットを用いて信号認識処理速...
信号が写りこむ位置はある程度決まっているため、信号探索を...
結果を以下に示す。
||>|従来手法|>|提案手法|
|CENTER:PC種類|CENTER:ベアボーンPC|CENTER:ノートPC|CENTER...
|CENTER:CPU|CENTER:i3-4170,3.7GHz|CENTER:i7-3632QM,2.2GHz...
|CENTER:実行時間|CENTER:42.9ms|CENTER:62.4ms|CENTER:56.0m...
提案手法は従来手法に比べて処理時間が1.5倍ほどと遅くなって...
*まとめ [#i421d2f2]
本論文では、色ヒストグラムを利用した信号認識手法として、...
提案手法では、従来手法のような高速な処理を行い、さらに認...
色相と彩度を用いた特定色の抽出では類似色物体が同時に抽出...
また、カメラの露光時間をプログラム上で変化させながら信号...
処理速度に関しては、従来手法よりも低下しているものの十分...
移動ロボットの歩行者用信号の認識に関しての報告例は学習的...
学習的手法と認識精度と処理速度を比較することで、本手法の...
今後の課題としては、信号と酷似した色ヒストグラムの物体と...
*参考文献 [#x8274716]
[1]“つくばチャレンジ”，http://www.tsukubachallenge.jp/，(...
~[2]阪東茂,中林達彦,川本駿,椎名誠,阪東華子,“つくばチャレ...
~[3]今井勝,重松康祐,小西裕一,山崎佑太,坪内孝司,“つくば大...
~[4]的場やすし,文光石,西島愛,“LED信号機の点滅を利用した視...
~[5]須田雄大,鹿貫悠多,小木津武樹,太田直哉,“色情報を用いた...
終了行:
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*色ヒストグラムの重み付けを利用した信号認識手法の提案 [#t...
#contents
*はじめに [#z7a60fe1]
近年、人間と同じ空間で人間と共存するロボットの需要が高ま...
その一例としてつくばチャレンジという技術チャレンジがある。
つくばチャレンジでは遊歩道や公園といったコースを人間が操...
昨年行われたつくばチャレンジ2017においてはロボットの自律...
本研究では、歩行者用信号の認識の課題の目標として信号認識...
#ref(robot2.png)
*従来手法 [#bc3cd0a6]
**手法 [#if9013f5]
従来手法は以下のようになる。
1.画像からの色抽出
RGB表色系からHSV表色系に変換し、あらかじめ決められた色相(...
||Hue|Saturation|Value|
|CENTER:赤信号|CENTER:0～2,172～179|CENTER:110～255|CENTE...
|CENTER:青信号|CENTER:85～100|CENTER:100～255|CENTER:-|
しかし、このままでは細かなノイズが含まれてしまうためメデ...
#ref(median.png)
2.特定色領域の探索
信号領域は使用したカメラでは10×10の矩形領域内に写ることか...
3.誤検出の削減
カメラの露光時間を0.2ms、0.4ms、0.6ms、0.8ms、1.0msと5段...
このようにして、10フレーム中3フレーム同位置で検出できた場...
**問題点 [#gdaf6e84]
従来手法では色抽出を行った際に、類似色物体も同様に抽出さ...
#ref(error.png)
*提案手法 [#b2194a16]
従来手法では、信号付近に近い色、信号と大きさの同じ移動し...
**色ヒストグラムの作成 [#j1bc0abb]
本手法ではあらかじめ得られた信号機の色ヒストグラムを用い...
ここでは、使用した色ヒストグラムについて詳しく述べる。
本手法でのヒストグラムの作成手順は以下のようになる。
1.赤・青それぞれの信号のサンプルを集め色相のヒストグラム...
信号部分を切り出したサンプル画像から点灯部分の色相からヒ...
2.最大値が1となるように正規化
3.色ヒストグラムを2乗
発生頻度の高い色相の重み付けを強くするために頻度を2乗する。
#ref(./hist_red2.png,50%)
#ref(./hist_blue2.png,50%)
**色抽出と重み付け [#ka1f6e5a]
従来手法では色相、彩度それぞれに閾値を決め色抽出を行った...
本手法ではまずはじめに従来手法と同様の閾値から色抽出を行...
このようにすることで、信号領域には強い重み付けを加え、類...
#ref(./weighting.png)
**信号領域の探索 [#r1319dec]
信号領域は使用したカメラでは10×10のウインドウ内に信号が写...
その後、従来手法と同様に信号領域の大きさを判定し、10フレ...
*実験 [#q6d1337c]
**信号認識処理実験 [#b6721751]
信号認識実験に用いた信号機画像は赤信号、青信号それぞれ50...
このような画像セットを用いて、信号認識精度を検証する。信...
結果を以下に示す。
||>|従来手法|>|提案手法|
|CENTER:信号|CENTER:赤|CENTER:青|CENTER:赤|CENTER:青|
|CENTER:画像セット数|CENTER:50|CENTER:50|CENTER:50|CENTER...
|CENTER:正常検出|CENTER:0|CENTER:11|CENTER:41|CENTER:34|
|CENTER:誤検出|CENTER:19|CENTER:16|CENTER:6|CENTER:2|
|CENTER:未検出|CENTER:31|CENTER:23|CENTER:3|CENTER:14|
信号認識において誤検出は大きな問題となるが未検出は大きな...
しかし、提案手法により青信号、赤信号のどちらにおいても検...
また、提案手法による誤検出はすべて同じ物体での誤検出とな...
#ref(carrrrrrr.png)
この物体の色ヒストグラムは赤信号の色ヒストグラムと酷似し...
**処理速度実験 [#s61d1456]
信号認識処理実験と同様の画像セットを用いて信号認識処理速...
信号が写りこむ位置はある程度決まっているため、信号探索を...
結果を以下に示す。
||>|従来手法|>|提案手法|
|CENTER:PC種類|CENTER:ベアボーンPC|CENTER:ノートPC|CENTER...
|CENTER:CPU|CENTER:i3-4170,3.7GHz|CENTER:i7-3632QM,2.2GHz...
|CENTER:実行時間|CENTER:42.9ms|CENTER:62.4ms|CENTER:56.0m...
提案手法は従来手法に比べて処理時間が1.5倍ほどと遅くなって...
*まとめ [#i421d2f2]
本論文では、色ヒストグラムを利用した信号認識手法として、...
提案手法では、従来手法のような高速な処理を行い、さらに認...
色相と彩度を用いた特定色の抽出では類似色物体が同時に抽出...
また、カメラの露光時間をプログラム上で変化させながら信号...
処理速度に関しては、従来手法よりも低下しているものの十分...
移動ロボットの歩行者用信号の認識に関しての報告例は学習的...
学習的手法と認識精度と処理速度を比較することで、本手法の...
今後の課題としては、信号と酷似した色ヒストグラムの物体と...
*参考文献 [#x8274716]
[1]“つくばチャレンジ”，http://www.tsukubachallenge.jp/，(...
~[2]阪東茂,中林達彦,川本駿,椎名誠,阪東華子,“つくばチャレ...
~[3]今井勝,重松康祐,小西裕一,山崎佑太,坪内孝司,“つくば大...
~[4]的場やすし,文光石,西島愛,“LED信号機の点滅を利用した視...
~[5]須田雄大,鹿貫悠多,小木津武樹,太田直哉,“色情報を用いた...
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