JP2018185785A - Difference detection device and difference detection method - Google Patents
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Abstract
【課題】パラメータを設定する際にユーザが感じる煩わしさを低減する差分検知装置を提供する。【解決手段】差分検知装置10は、局所空間における複数の点の位置を測定する測定部110と、測定部110による測定結果から、局所空間と対応付けて3次元状に配列した測定ボクセル群における各測定ボクセルについての属性情報を抽出する抽出部120と、地図で表される空間と対応付けて3次元状に配列された地図ボクセル群における各地図ボクセルについての属性情報を管理する地図管理部130と、ユーザにより設定される動作モードに応じて、パラメータに数値を設定するパラメータ設定部150と、パラメータに設定された数値を利用して、測定ボクセルについての属性情報とその測定ボクセルに対応する位置の地図ボクセルについての属性情報との差分の有無を検知する差分検知部140と、差分検知部140の検知結果を出力する出力部160とを備える。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a difference detection device which reduces annoyance felt by a user when setting parameters. A difference detection device (10) is a measurement box cell group in which a measurement unit 110 that measures the positions of a plurality of points in a local space and a measurement box cell group that is three-dimensionally arranged in association with the local space from the measurement results of the measurement unit 110. An extraction unit 120 that extracts attribute information for each measurement box cell, and a map management unit 130 that manages attribute information for each map box cell in a map box cell group arranged three-dimensionally in association with a space represented by a map. The parameter setting unit 150 that sets a numerical value in the parameter according to the operation mode set by the user, and the attribute information about the measurement box cell and the position corresponding to the measurement box cell by using the numerical value set in the parameter. The map box cell is provided with a difference detection unit 140 for detecting the presence or absence of a difference from the attribute information of the box cell, and an output unit 160 for outputting the detection result of the difference detection unit 140. [Selection diagram] Fig. 2
Description
本開示は、空間における差分を検知する差分検知装置、及び差分検知方法に関する。 The present disclosure relates to a difference detection device and a difference detection method for detecting a difference in space.
従来、空間における差分を検知する差分検知装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a difference detection device that detects a difference in space is known (see, for example, Patent Document 1).
従来の差分検知装置を使用する場合には、その使用に先立って、差分検知装置が行う差分検知において利用されるパラメータを、差分検知装置が使用される環境に応じた適切な数値に設定する必要がある。そして、従来の差分検知装置を利用するユーザは、上記パラメータの設定を煩わしく感じることがある。 When using a conventional difference detection device, it is necessary to set the parameters used in the difference detection performed by the difference detection device to an appropriate numerical value according to the environment in which the difference detection device is used before using the difference detection device. There is. A user who uses a conventional difference detection device may feel annoying the setting of the parameters.
そこで、本開示は、差分検知装置において利用されるパラメータを設定する際にユーザが感じる煩わしさを、従来よりも低減し得る差分検知装置、及び差分検知方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a difference detection device and a difference detection method that can reduce the annoyance felt by the user when setting parameters used in the difference detection device, as compared with the related art.
本開示における差分検知装置は、空間における差分を検知する差分検知装置であって、測定部と、抽出部と、地図管理部と、パラメータ設定部と、差分検知部と、出力部とを備える。測定部は、周囲の局所空間における複数の点の各々についての位置の測定を行う。抽出部は、測定部による測定結果から、局所空間と対応付けて3次元状に配列したボクセル群における各測定ボクセルについての属性情報の抽出を行う。地図管理部は、地図で表される空間と対応付けて3次元状に配列した地図ボクセル群における各地図ボクセルについての属性情報の管理を行う。パラメータ設定部は、ユーザにより設定される動作モードに応じて、パラメータに数値の設定を行う。差分検知部は、パラメータに設定された数値を利用して、測定ボクセルについての属性情報と測定ボクセルに対応する位置の地図ボクセルについての属性情報との差分の有無の検知を行う。出力部は、差分検知部の検知結果の出力を行う。 The difference detection device according to the present disclosure is a difference detection device that detects a difference in space, and includes a measurement unit, an extraction unit, a map management unit, a parameter setting unit, a difference detection unit, and an output unit. The measurement unit measures the position of each of a plurality of points in the surrounding local space. The extraction unit extracts attribute information about each measurement voxel in the voxel group arranged in a three-dimensional manner in association with the local space from the measurement result by the measurement unit. The map management unit manages attribute information about each map voxel in the map voxel group arranged in a three-dimensional manner in association with the space represented by the map. The parameter setting unit sets a numerical value for the parameter according to the operation mode set by the user. The difference detection unit detects the presence / absence of a difference between the attribute information about the measurement voxel and the attribute information about the map voxel at the position corresponding to the measurement voxel using a numerical value set in the parameter. The output unit outputs the detection result of the difference detection unit.
また、本開示における差分検知方法は、空間における差分を検知する差分検知方法であって、測定ステップと、抽出ステップと、読出しステップと、パラメータ設定ステップと、差分検知ステップと、出力ステップとを含む。測定ステップでは、周囲の局所空間における複数の点の各々についての位置を測定する。抽出ステップでは、測定ステップによる測定結果から、局所空間と対応付けて3次元状に配列した測定ボクセル群における各測定ボクセルについての属性情報を抽出する。読出しステップでは、地図で表される空間と対応付けて3次元状に配列した地図ボクセル群における各地図ボクセルについての属性情報を読み出す。パラメータ設定ステップでは、差分検知装置のユーザにより設定される差分検知装置の動作モードに応じて、パラメータに数値を設定する。差分検知ステップでは、パラメータに設定された数値を利用して、測定ボクセルについての属性情報とその測定ボクセルに対応する位置の地図ボクセルについての属性情報との差分の有無を検知する。出力ステップでは、差分検知ステップによる検知結果を出力する。 The difference detection method in the present disclosure is a difference detection method for detecting a difference in space, and includes a measurement step, an extraction step, a reading step, a parameter setting step, a difference detection step, and an output step. . In the measurement step, the position of each of a plurality of points in the surrounding local space is measured. In the extraction step, attribute information about each measurement voxel in the measurement voxel group arranged in a three-dimensional manner in association with the local space is extracted from the measurement result in the measurement step. In the reading step, the attribute information about each map voxel in the map voxel group arranged in a three-dimensional manner in association with the space represented by the map is read. In the parameter setting step, a numerical value is set for the parameter according to the operation mode of the difference detection device set by the user of the difference detection device. In the difference detection step, the presence or absence of a difference between the attribute information about the measurement voxel and the attribute information about the map voxel at the position corresponding to the measurement voxel is detected using a numerical value set in the parameter. In the output step, the detection result in the difference detection step is output.
本開示における差分検知装置、及び差分検知方法によれば、ユーザは、動作モードを設定することで、差分検知において利用されるパラメータを設定することができ、パラメータを設定する際にユーザが感じる煩わしさを、従来よりも低減し得る。 According to the difference detection device and the difference detection method of the present disclosure, the user can set parameters used in difference detection by setting the operation mode, and the user feels troublesome when setting the parameters. This can be reduced as compared with the prior art.
以下、実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。本開示は、特許請求の範囲だけによって限定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の独立請求項に記載されていない構成要素については、本開示の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。 Hereinafter, embodiments will be described in detail. Note that each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present disclosure. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present disclosure. The present disclosure is limited only by the claims. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims of the present disclosure are not necessarily required to achieve the problems of the present disclosure, but constitute more preferable embodiments. It is explained as a thing.
(実施の形態1)
ここでは、自装置の周囲の空間における差分を検知する差分検知装置10について、図1−14を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Here, the
[1−1.構成]
図1は、差分検知装置10が利用されるシーンの一例を模式的に示す斜視図である。
[1-1. Constitution]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of a scene in which the
図1に示されるように、差分検知装置10は、一例として、移動体20(例えば、移動ロボット)に搭載され、自装置の周囲の空間における差分を検知する。差分検知装置10は、移動体20の移動に伴って、物体1a及び物体1bが存在するような空間を移動する。
As illustrated in FIG. 1, as an example, the
差分検知装置10は、メモリ、プロセッサ、通信インターフェース等を備えるコンピュータを含む。そして、差分検知装置10は、メモリに記憶されるプログラムをプロセッサが実行することで、各種機能を実現する。
The
図2は、差分検知装置10の機能構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
図2に示されるように、差分検知装置10は、測定部110と、抽出部120と、地図管理部130と、差分検知部140と、パラメータ設定部150と、出力部160とを含んで構成される。
As shown in FIG. 2, the
[1−1−1.測定部110]
測定部110は、周囲の局所空間における複数の点(つまり測定点)各々についての位置を測定し、測定により測定結果である測定点データを取得する。
[1-1-1. Measuring unit 110]
The
測定部110は、例えば、測距装置を備え、メモリに記憶されるプログラムを実行するプロセッサが、測距装置を制御することで実現される。
The
ここでは、一例として、測定部110は、測距装置として、ステレオカメラとデプスセンサとを備えるとして説明する。
Here, as an example, the
ステレオカメラとは、ターゲットを複数の異なる方向から同時に撮影することにより、そのターゲットまでの距離を画素単位で計測するカメラである。 A stereo camera is a camera that measures the distance to a target in units of pixels by simultaneously shooting the target from a plurality of different directions.
デプスセンサとは、赤外線等のレーザ光をターゲットに照射して、反射光を受光するまでの時間(TOF: Time Of Flight)を測定することにより、ターゲットまでの距離を画素単位で計測するセンサである。 A depth sensor is a sensor that measures the distance to a target in units of pixels by irradiating the target with laser light such as infrared rays and measuring the time until the reflected light is received (TOF: Time Of Flight). .
例えば、測定部110は、差分検知装置10の動作モードに応じて、ステレオカメラとデプスセンサとのいずれか一方を、測距装置として利用するとしてもよい。
For example, the
また、例えば、測定部110は、ある一定周期毎に、上記測定を行うとしてもよい。
Further, for example, the
[1−1−2.抽出部120]
抽出部120は、測定部110による測定結果(観測点データ)から、測定部110の周囲の局所空間と対応付けて3次元状に配列したボクセル群における各ボクセルについての属性情報を抽出する。
[1-1-2. Extractor 120]
The
抽出部120は、一例として、メモリに記憶されるプログラムを実行するプロセッサによって実現される。
For example, the
局所空間を測定した測定点データは、測定部110で定めた3次元座標系における座標で表される位置を含む。抽出部120は、測定点群に係る測定点データから、その3次元座標系に沿って局所空間を直方体のボクセルに分割したボクセル群の各ボクセルについてのデータ(ボクセルデータ)を抽出することになる。ボクセルデータは、その3次元座標系における位置情報を含む。抽出部120により、測定点データから抽出されたボクセルデータを測定ボクセルデータと称し、測定ボクセルデータを有することとなるボクセルを、測定ボクセルと称する。
The measurement point data obtained by measuring the local space includes a position represented by coordinates in the three-dimensional coordinate system determined by the
抽出部120による測定ボクセルについての測定ボクセルデータの抽出(抽出処理)では、測定ボクセル内に含まれる複数の測定点についての測定点データ群から、情報量の面で圧縮するように、測定ボクセルについての測定ボクセルデータが算定される。この情報量の圧縮は、3次元空間では2次元平面以上に情報量が増加するので測定点同士をそのまま比較するのでは計算量が増加してリアルタイムの位置推定が困難となるという問題に、対応する手段となる。
In the extraction (extraction process) of the measurement voxel data for the measurement voxel by the
抽出部120による測定ボクセルデータの抽出は、例えば、各測定ボクセルについて、その測定ボクセルの位置情報を、測定部110により測定された測定ボクセル内の各点についての位置の平均値を示すように定めることにより、行われる。すなわち、抽出部120は、測定ボクセル内に含まれる各測定点についての測定点データにおける位置(3次元座標x、y、zで表される位置)を平均化して、その測定ボクセルについての測定ボクセルデータにおける位置情報を算定する。
The extraction of the measurement voxel data by the
また、抽出部120による測定ボクセルデータの抽出は、例えば、各測定ボクセルについて、そのボクセル内点群の3×3の共分散行列を算出することにより、行われる。すなわち、抽出部120は、測定ボクセル内に含まれる各測定点についての測定点データにおける位置(3次元座標x、y、zで表される位置)から、3次元の共分散を算出して、その測定ボクセルについての属性情報である共分散行列を算定する。
The extraction of the measurement voxel data by the
図3は、空間における測定点の測定点データに基づいて測定ボクセルについての測定ボクセルデータを抽出する過程を示す概念図である。図3では、各測定点データ(測定点データ201a等)をその測定点の位置と対応付けた配置で表しており、また、測定ボクセルが有する測定ボクセルデータ(測定ボクセルデータ203a等)をその測定ボクセルデータにおける位置情報が示す位置と対応付けた配置で表している。測定部110により、移動体20の周囲の空間の一部である局所空間における測定がなされて、物体1a及び物体1bを含む複数の測定点について測定点データ201a、201b等が得られる。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a process of extracting measurement voxel data for measurement voxels based on measurement point data of measurement points in space. In FIG. 3, each measurement point data (
抽出部120は、測定された範囲である局所空間を、測定ボクセル202a、202b等といったボクセル(例えば各辺が数メートルの立方体等)に分割する(つまり、ボクセル群における各ボクセルの3次元配列と対応付ける)。測定ボクセル202aは、測定ボクセルデータ203aを有し、測定ボクセル202bは、測定ボクセルデータ203bを有する。測定ボクセル202a内に含まれる測定点に対応する測定点データ201a、201b等は、測定ボクセル202aについての測定ボクセルデータ203aに反映される。
The
測定点データは、図4に例示するように、位置を3次元座標x、y、zで表し、その位置にある色をRGB値で表したものである。なお、図4は、一行毎に一測定点についての測定点データを示している。 As illustrated in FIG. 4, the measurement point data represents a position by three-dimensional coordinates x, y, z, and a color at the position by an RGB value. FIG. 4 shows measurement point data for one measurement point for each row.
図5は、測定ボクセルデータの一例を示す図であり、一行毎に一測定ボクセルについての測定ボクセルデータを示している。図5に示すような測定ボクセルデータは、メモリ等の記憶媒体に一時的に保持される。図5に示すように、測定ボクセルデータは、局所空間に対応付けた測定ボクセル群における測定ボクセルの3次元配列における該当の測定ボクセルの配置を示すインデックス(index)と、その測定ボクセル内の各測定点データの位置の平均値を示す位置情報と、その測定ボクセルの属性情報である共分散行列とを含む。例えば、図3の測定ボクセルデータ203aにおける位置情報は、測定ボクセル202aに含まれる各測定点に対応する測定点データ(測定点データ201a、201b等)の位置の平均値を示し、測定ボクセルデータ203aにおける属性情報は、測定ボクセル202aに含まれる測定点群の3×3の共分散行列を示す。
FIG. 5 is a diagram showing an example of measurement voxel data, and shows measurement voxel data for one measurement voxel for each row. Measurement voxel data as shown in FIG. 5 is temporarily stored in a storage medium such as a memory. As shown in FIG. 5, the measurement voxel data includes an index indicating the arrangement of the corresponding measurement voxel in the three-dimensional array of measurement voxels in the measurement voxel group associated with the local space, and each measurement in the measurement voxel. It includes position information indicating an average value of the position of the point data and a covariance matrix that is attribute information of the measurement voxel. For example, the position information in the
[1−1−3.地図管理部130]
地図管理部130は、地図(つまり空間を表す3次元座標系を定めた地図)で表される空間と対応付けて、3次元状に配列したボクセル群における各ボクセルについてのボクセルデータ、つまり、位置情報及び属性情報(具体的には共分散行列)を、管理する機能を有する。地図管理部130は、一例として、メモリに記憶されるプログラムを実行するプロセッサによって実現される。
[1-1-3. Map management unit 130]
The
地図管理部130は、例えば、互いにボクセルのサイズが異なる複数のボクセル群についてのボクセルデータを管理する機能を有するとしてもよい。
For example, the
地図管理部130が管理するボクセルデータを地図ボクセルデータと称し、地図ボクセルデータを有することとなるボクセルを地図ボクセルと称する。また、測定ボクセル及び地図ボクセルを総称してボクセルと称し、測定ボクセルデータ及び地図ボクセルデータを総称してボクセルデータと称する場合がある。地図管理部130は、空間を分割してなる地図ボクセル群における各地図ボクセルについての地図ボクセルデータ(位置情報及び属性情報)を含む地図情報を管理している。
Voxel data managed by the
地図管理部130による地図情報の管理は、地図情報を利用可能な状態にすることであり、具体的には、メモリ等の記憶媒体により地図情報を保持する、或いは、外部装置等から地図情報を取得することである。地図情報は、例えば、予め定めた3次元座標系に従って、空間を測定することで予め生成された情報である。地図情報は、例えば、空間における各測定点の位置を測定してその測定結果に基づいて、各地図ボクセルについての地図ボクセルデータ(位置情報及び属性情報)を抽出することで生成される。この測定結果に基づく地図ボクセルデータの抽出は、例えば、抽出部120が測定点データから測定ボクセルについての測定ボクセルデータを抽出する方法と同様の方法により行われてもよい。
The management of the map information by the
本実施の形態では、地図ボクセルデータのデータ構成は、図5に示す測定ボクセルデータと同様であるものとする。即ち、地図ボクセルデータは、地図ボクセルの配置を示すインデックス(index)とその地図ボクセルに対応する、空間の一部における各点(つまり各場所)の位置の測定結果の平均値を示す位置情報と、その地図ボクセルに対応する、空間の一部における各点(つまり各場所)についての共分散行列を示す属性情報とを含むものとする。 In the present embodiment, it is assumed that the data structure of the map voxel data is the same as that of the measurement voxel data shown in FIG. That is, the map voxel data includes an index (index) indicating the arrangement of the map voxel and position information indicating an average value of the measurement result of the position of each point (that is, each location) in a part of the space corresponding to the map voxel. , And attribute information indicating a covariance matrix for each point (that is, each location) in a part of the space corresponding to the map voxel.
[1−1−4.差分検知部140]
差分検知部140は、後述するパラメータ設定部150によって設定されたパラメータを利用して、各測定ボクセルについての属性情報と、各測定ボクセルに対応する位置の地図ボクセルについての属性情報との差分の有無を検知する。
[1-1-4. Difference detection unit 140]
The
差分検知部140は、一例として、メモリに記憶されるプログラムを実行するプロセッサによって実現される。
As an example, the
差分検知部140は、例えば、上記差分の有無の検知において、有意な属性情報を有する測定ボクセルに対応する位置の地図ボクセルが、有意な属性情報を有していない場合に、差分ありとして検知するとしてもよい。これにより、差分検知装置10は、比較的少ない処理量で、差分の有無を検知することができるようになる。
For example, in the detection of the presence or absence of the difference, the
また、差分検知部140は、例えば、上記差分の有無の検知において、対象とする測定ボクセルに対応する位置の近傍に位置する地図ボクセルも、有意な属性情報を有していない場合に限って、上記差分ありとする検知を行うとしてもよい。これにより、差分検知装置10は、より精度良く、差分の有無を検知することができるようになる。
In addition, the
また、差分検知部140は、例えば、上記差分の有無の検知において、形状の種類を示す属性情報(共分散行列)を有する測定ボクセルに対応する位置の地図ボクセルが、形状の種類を示す属性情報(共分散行列)を有している場合において、その測定ボクセルの属性情報が示す形状の種類と、その地図ボクセルの属性情報が示す形状の種類とが互いに異なるときに、差分ありとして検知するとしてもよい。これにより、差分検知装置10は、より精度良く、差分の有無を検知することができるようになる。
Further, the
また、差分検知部140は、例えば、上記差分の有無の検知において、平面又は線分の法線方向を示す属性情報(共分散行列)を有する測定ボクセルに対応する位置の地図ボクセルが、平面又は線分の法線方向を示す属性情報(共分散行列)を有する場合において、その測定ボクセルの属性情報が示す法線方向と、その地図ボクセルの属性情報が示す法線方向との近似度が所定値より小さいときに、差分ありとして検知するとしてもよい。これにより、差分検知装置10は、より精度良く、差分の有無を検知することができるようになる。
Further, the
また、例えば、測定部110が、周囲の局所空間における複数の点各々についての位置の測定をN(Nは2以上の整数)回行い、抽出部120が、測定部110による測定毎に、各測定ボクセルについての属性情報の抽出を行ってもよい。かかる場合、差分検知部140は、抽出部120が上記抽出を行う毎に、有意な属性情報を有する測定ボクセルに対応する位置の地図ボクセルが、有意な属性情報を有していない場合に、差分ありに肯定的な投票がなされるように、上記差分の有無に係る投票を行う。差分検知部140は、投票がN回繰り返されると、これらN回の投票の結果に基づいて、上記差分の有無の検知を行うとしてもよい。これにより、差分検知装置10は、移動体20に搭載されて移動しながら、差分の有無を検知することができるようになる。
In addition, for example, the
また、差分検知部140は、例えば、上記投票において、対象とする測定ボクセルに対応する位置の近傍に位置する地図ボクセルも、有意な属性情報を有していない場合に限って、上記差分ありに肯定的な投票を行うとしてもよい。これにより、差分検知装置10は、移動体20に搭載されて移動しながら、より精度良く、差分の有無を検知することができるようになる。
In addition, for example, in the voting, the
また、例えば、測定部110が、周囲の局所空間における複数の点各々についての位置の測定をN(Nは2以上の整数)回行い、抽出部120が、測定部110による測定毎に、各測定ボクセルについての属性情報の抽出を行ってもよい。かかる場合、差分検知部140は、抽出部120が上記抽出を行う毎に、形状の種類を示す属性情報(共分散行列)を有する測定ボクセルに対応する位置の地図ボクセルが、形状の種類を示す属性情報(共分散行列)を有している場合に、その測定ボクセルの属性情報が示す形状の種類と、その地図ボクセルの属性情報が示す形状の種類とが互いに異なるときに、差分ありに肯定的な投票がなされるように、上記差分の有無に係る投票を行う。差分検知部140は、投票がN回繰り返されると、これらN回の投票の結果に基づいて、上記差分の有無の検知を行うとしてもよい。これにより、差分検知装置10は、移動体20に搭載されて移動しながら、より精度良く、差分の有無を検知することができるようになる。
In addition, for example, the
また、例えば、測定部110が、周囲の局所空間における複数の点各々についての位置の測定をN(Nは2以上の整数)回行い、抽出部120が、測定部110による測定毎に、各測定ボクセルについての属性情報の抽出を行ってもよい。かかる場合、差分検知部140は、抽出部120が上記抽出を行う毎に、平面又は線分の法線方向を示す属性情報(共分散行列)を有する測定ボクセルに対応する位置の地図ボクセルが、平面又は線分の法線方向を示す属性情報(共分散行列)を有する場合に、その測定ボクセルの属性情報が示す法線方向と、その地図ボクセルの属性情報が示す法線方向との近似度が所定値より小さいときに、差分ありに肯定的な投票がなされるように、上記差分の有無に係る投票を行う。差分検知部140は、投票がN回繰り返されると、これらN回の投票の結果に基づいて、上記差分の有無の検知を行うとしてもよい。これにより、差分検知装置10は、移動体20に搭載されて移動しながら、より精度良く、差分の有無を検知することができるようになる。
In addition, for example, the
[1−1−5.パラメータ設定部150]
パラメータ設定部150は、差分検知装置10のユーザにより設定される差分検知装置10の動作モードに応じて、1以上のパラメータに数値を設定する。
[1-1-5. Parameter setting unit 150]
The
パラメータ設定部150は、例えば、ユーザによる差分検知装置10の動作モードの設定を受け付けるための入力インターフェースを備え、メモリに記憶されるプログラムを実行するプロセッサが、入力インターフェースを制御することで実現される。
The
入力インターフェースの例としては、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、押しボタン式スイッチ等が考えられる。 Examples of the input interface include a keyboard, a mouse, a touch panel, and a push button switch.
パラメータ設定部150によって数値を設定されるパラメータは、例えば、差分検知部140が、投票の結果に基づいて差分の有無の検知を行う際に利用する投票閾値であってよい。
The parameter whose numerical value is set by the
[1−1−6.出力部160]
出力部160は、差分検知部140の検知結果を出力する。
[1-1-6. Output unit 160]
The
出力部160は、例えば、ユーザに表示結果を出力するための出力インターフェースを備え、メモリに記憶されるプログラムを実行するプロセッサが、出力インターフェースを制御することで実現される。
The
出力インターフェースの例としては、例えば、出力ポート、ディスプレイ、スピーカ等が考えられる。 Examples of the output interface include an output port, a display, a speaker, and the like.
また、出力部160は、外部に表示装置が存在する場合には、検知結果を示す画像をその表示装置に表示させるために出力を行うとしてもよい。これにより、差分検知装置10は、ユーザに対して、検知結果を、画像を用いて通知することができるようになる。
In addition, when a display device exists outside, the
上記構成の差分検知装置10の行う動作について、以下図面を参照しながら説明する。
The operation performed by the
[1−2.動作]
[1−2−1.抽出部の動作]
抽出部120は、その特徴的な動作として、測定ボクセルデータを抽出する抽出処理を行う。
[1-2. Operation]
[1-2-1. Operation of the extraction unit]
The
図6は、抽出部120による抽出処理の一例を示すフローチャートである。抽出処理について、図6に即して説明する。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of extraction processing by the
抽出処理は、例えば、差分検知装置10を利用するユーザより、差分検知装置10に対して抽出処理を開始する旨の操作がなされることによって開始される。
The extraction process is started when, for example, a user using the
抽出処理が開始されると、抽出部120は、測定ボクセルについてボクセルサイズを決定する(ステップS11)。例えば、ボクセルサイズとして測定に係る3次元座標系(xyz3次元座標系)におけるx、y、z方向の長さがそれぞれ定められる。これにより、測定ボクセルは、例えば、各辺が1メートルの立方体等と定められることになる。また、抽出部120は、測定ボクセルについての測定に係る3次元座標系における測定範囲内の値(x、y、z座標値)を、インデックスに換算するために用いる加算値であるオフセットのx、y、z座標を決定する(ステップS12)。なお、測定ボクセルのボクセルサイズは、必ずしも地図ボクセルのボクセルサイズと一致させる必要はない。
When the extraction process is started, the
続いて、抽出部120は、測定部110による測定により得られた周囲の局所空間に対応する各測定点のうちの1つについての測定点データを処理対象として取得する(ステップS13)。そしてその取得した測定点データに対応する測定ボクセル(その測定点データに係る位置を包含する測定ボクセル)を特定してその測定ボクセルのインデックスを計算する(ステップS14)。例えば、測定ボクセルのインデックス(index)は、測定点データの座標値を用いて次の式1〜式3で計算される。このインデックスは、局所空間に3次元状に配列した測定ボクセル群の各測定ボクセルについての3次元配列における配置を示す番号である。
Subsequently, the
x(index)=(測定点のx座標+オフセットのx座標)/ボクセルサイズ (式1)
y(index)=(測定点のy座標+オフセットのy座標)/ボクセルサイズ (式2)
z(index)=(測定点のz座標+オフセットのz座標)/ボクセルサイズ (式3)
次に抽出部120は、ステップS13で取得した測定点データにおける位置を用いて、ステップS14で特定した測定ボクセルについての位置情報(x、y、z座標の平均値)を更新する(ステップS15)。また、抽出部120は、ステップS13で取得した測定点データにおける位置を用いて3次元の共分散を算出し、ステップS14で特定した測定ボクセルについての属性情報を更新する(ステップS16)。このステップS15及びステップS16での処理により、メモリ等の記憶媒体に一時的に保持される、図5に示すような測定ボクセルデータ(位置情報及び属性情報)が、更新されることになる。そして、未だ処理対象としていない測定点データを順次処理対象として、全ての測定点データを処理対象として処理を終了するまでステップS13〜S16での処理を繰り返す(ステップS17)。
x (index) = (x coordinate of measurement point + x coordinate of offset) / voxel size (Formula 1)
y (index) = (y coordinate of measurement point + y coordinate of offset) / voxel size (Formula 2)
z (index) = (z coordinate of measurement point + z coordinate of offset) / voxel size (Formula 3)
Next, the
なお、測定部110により周囲の局所空間の各測定点(例えば水平方向全周分等の各測定点)についての測定点データ群が得られる毎に、この抽出処理(ステップS11〜S17)、或いは、その一部のステップS13〜S17での処理が行われるようにしてもよい。このようにある程度の量の測定点データ群が得られてから抽出部120が各測定ボクセルの測定ボクセルデータ(位置情報及び属性情報)を抽出する場合には、各測定ボクセル内に位置する測定点についての各測定点データにおける位置の平均値を測定ボクセルについての位置情報とし、その各測定点データにおける3次元の共分散を測定ボクセルについての属性情報としてもよい。測定ボクセルの位置(例えば測定ボクセルにおける最小位置に当たる一頂点のx座標、y座標、z座標)は、インデックス(index)に基づいて次の式4〜式6により特定可能である。
Each time the
測定ボクセルのx座標=x(index)×ボクセルサイズ−オフセットのx座標 (式4)
測定ボクセルのy座標=y(index)×ボクセルサイズ−オフセットのy座標 (式5)
測定ボクセルのz座標=z(index)×ボクセルサイズ−オフセットのz座標 (式6)
[1−2−2.差分検知部の動作]
差分検知部140は、各測定ボクセルについての属性情報と、各測定ボクセルに対応する位置の地図ボクセルについての属性情報との差分の有無を検知する差分検知処理を行う。
X coordinate of measurement voxel = x (index) × voxel size−x coordinate of offset (Formula 4)
Y coordinate of measurement voxel = y (index) × Voxel size−y coordinate of offset (Formula 5)
Z coordinate of measurement voxel = z (index) × voxel size−z coordinate of offset (Formula 6)
[1-2-2. Operation of difference detection unit]
The
図7は、差分検知部140による差分検知処理の一例を示すフローチャートである。差分検知処理について、図7に即して説明する。
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a difference detection process performed by the
ここでは、測定部110が、所定のフレームレートで測定点データを取得し、抽出部120が、その所定のフレームレートで、各測定ボクセルについての属性情報の抽出を行うとして説明する。
Here, it is assumed that the
差分検知処理は、例えば、抽出部120によって、所定回(例えばN(Nは2以上の整数)回)属性情報が抽出されることによって開始される。
The difference detection process is started, for example, when the
差分検知処理が開始されると、差分検知部140は、抽出部120によって抽出されたN個のフレーム分の測定ボクセルデータのうち、未だ未選択の1フレーム分の測定ボクセルデータを取得する(ステップS21)。
When the difference detection process is started, the
そして、差分検知部140は、1フレーム分の測定ボクセルデータのうち、未だ未選択の測定ボクセルデータについて、その測定ボクセルデータの測定ボクセルと、同じ及び近傍に位置する地図ボクセルとを比較して、差分値を地図ボクセルに投票する投票処理を行う(ステップS22)。
Then, the
図8は、差分検知部140による投票処理の一例を示すフローチャートである。投票処理の詳細について、図8に即して説明する。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of the voting process performed by the
投票処理が開始されると、差分検知部140は、対象となる測定ボクセルの測定ボクセルデータと、対象となる測定ボクセルと同じインデックスの地図ボクセル、及びその地図ボクセルに隣接する26個の地図ボクセルからなる27個の地図ボクセル(以下、「27近傍地図ボクセル」とも呼ぶ。)の地図ボクセルデータと、を比較する(ステップS31)。
When the voting process is started, the
ステップS31の処理において、まず、差分検知部140は、27近傍地図ボクセルの地図ボクセルデータを読み出す。そして、差分検知部140は、対象とする測定ボクセルの測定ボクセルデータと、27近傍地図ボクセルの地図ボクセルデータとを、共分散行列の固有値λ1、λ2、λ3(λ1+λ2+λ3=1、λ3>λ2>λ1)を用いて、球形状(λ3≒λ2≒λ1>>0)、シート形状(λ3≒λ2>>λ1≒0)、又は線形状(λ3>>λ2≒λ1≒0)のいずれか1つの形状に分類する。そして、分類された形状同士を比較する。
In the process of step S31, first, the
図9に、ボクセルデータが、球形状、シート形状、線形状のいずれかに分類されている様子を示す。図9に示す例では、ボクセル301のボクセルデータ302a、302b、302cが、球形状(図9の(a))、シート形状(図9の(b))、線形状(図9の(c))にそれぞれ分類されることを概念的に示している。
FIG. 9 shows a state where the voxel data is classified into one of a spherical shape, a sheet shape, and a line shape. In the example shown in FIG. 9, the
ここで、地図ボクセルは、オーバラップしてもよい。オーバラップとは、例えば、ボクセルを半ボクセルずつ重複するように配置する場合など、ボクセルの一部が重複するように配置することを言う。即ち、地図管理部130によって管理される地図ボクセル群は、オーバラップ化されているとしてもよい。オーバラップ化は、位置推定のずれやセンサの測距誤差により、地図点群と測定点群の位置ずれや誤差を軽減することに有効である。これにより、差分検知装置10は、移動しながら、より精度良く、差分の有無を検知することができるようになる。
Here, the map voxels may overlap. The overlap means that the voxels are arranged so that a part of the voxels overlaps, for example, when the voxels are arranged so as to overlap each other by half a voxel. That is, the map voxel group managed by the
ステップS31の次に、差分検知部140は、対象とする測定ボクセルの測定ボクセルデータが示す形状と同じ形状が、27隣接地図ボクセルの地図ボクセルデータが示す形状の中に1つ以上存在するか否かを判定する(ステップS32)。
Next to step S31, the
ステップS32の処理において、同じ形状が1つ以上存在すると判定されなかった場合に(ステップS32:No)、差分検知部140は、27近傍地図ボクセルに、重みを付けて差分ありの投票を行って(ステップS36)、投票処理を終了する。
If it is not determined in step S32 that one or more of the same shapes exist (step S32: No), the
図10は、対象となる測定ボクセル401と、その近傍の地図ボクセル402a、402bとにおいて、差分ありの投票を行う際の重み付けの一例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of weighting when performing voting with a difference between the
差分検知部140は、例えば、図10の式403のように、平均0、分散σの3次元正規分布式を用いて、対象とする測定ボクセルを基準としたx、y、z方向のインデックスの距離による重みf(x、y、z)を算出するとしてもよい。
The
図8のステップS32の処理において、同じ形状が1つ以上存在すると判定された場合に(ステップS32:Yes)、差分検知部140は、その形状が球形状であるか否かを調べる(ステップS33)。
When it is determined in step S32 in FIG. 8 that one or more of the same shapes are present (step S32: Yes), the
ステップS33の処理において、その形状が球形状である場合に(ステップS33:Yes)、差分検知部140は、投票せずに投票処理を終了する。
In the process of step S33, when the shape is a spherical shape (step S33: Yes), the
ステップS33の処理において、その形状が球形状でない場合に(ステップS33:No)、すなわち、シート形状又は線形状である場合に、差分検知部140は、共分散行列の第3主成分の示す法線方向の近似度βiを算出する(ステップS34)。
In the process of step S33, when the shape is not a spherical shape (step S33: No), that is, when the shape is a sheet shape or a line shape, the
図11は、法線方向の近似度βiの算出の一例を示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of calculation of the degree of approximation βi in the normal direction.
差分検知部140は、例えば、図11に示されるように、ボクセル501に対応する測定ボクセルデータ502aと地図ボクセルデータ502bとのそれぞれの共分散行列を主成分分析した場合における第1主成分と第2主成分とから構成される代表面に対する法線503a、503bの法線ベクトルNmap=(Nmap.x, Nmap.y, Nmap.z)、Ni=(Nix, Niy, Niz)から、式504で示される近似度βiを算出するとしてもよい。
For example, as illustrated in FIG. 11, the
図8のステップS34で法線方向の近似度βiが算出されると、差分検知部140は、近似度βiが所定値以上となる(すなわち、近似度が高い)地図ボクセルが1つ以上存在するか否かを判定する(ステップS35)。
When the normality approximation βi is calculated in step S34 of FIG. 8, the
ステップS35の処理において、近似度が高い地図ボクセルが存在する場合に(ステップS35:Yes)、差分検知部140は、投票せずに投票処理を終了する。
In the process of step S35, when there is a map voxel with a high degree of approximation (step S35: Yes), the
ステップS35の処理において、近似度が高い地図ボクセルが存在しない場合に(ステップS35:No)、差分検知部140は、27近傍地図ボクセルに、重みを付けて差分ありの投票を行って(ステップS36)、投票処理を終了する。
In the process of step S35, when there is no map voxel having a high degree of approximation (step S35: No), the
図7において投票処理(ステップS22)が終了すると、差分検知部140は、1フレーム分の全ての測定ボクセルデータについて、投票処理が終了しているか否かを判定する(ステップS23)。
In FIG. 7, when the voting process (step S22) is completed, the
ステップS23の処理において、1フレーム分の全ての測定ボクセルデータについて、投票処理が終了していない場合に(ステップS23:No)、差分検知部140は、再びステップS22の処理に戻って、1フレーム分の全ての測定ボクセルデータについて投票処理が終了するまで、ステップS22以降の処理を繰り返す。
In the process of step S23, when the voting process has not been completed for all the measurement voxel data for one frame (step S23: No), the
ステップS23の処理において、1フレーム分の全ての測定ボクセルデータについて、投票処理が終了している場合に(ステップS23:Yes)、差分検知部140は、N個のフレーム分の全ての測定ボクセルデータについて、投票処理が終了しているか否かを判定する(ステップS24)。
In the process of step S23, when the voting process is completed for all measurement voxel data for one frame (step S23: Yes), the
ステップS24の処理において、N個のフレーム分の全ての測定ボクセルデータについて、投票処理が終了していない場合に(ステップS24:No)、差分検知部140は、再びステップS21の処理に戻って、N個のフレーム分の全ての測定ボクセルデータについて投票処理が終了するまで、ステップS21以降の処理を繰り返す。
In the process of step S24, when the voting process has not been completed for all measurement voxel data for N frames (step S24: No), the
ステップS24の処理において、N個のフレーム分の全ての測定ボクセルデータについて、投票処理が終了している場合に(ステップS24:Yes)、差分検知部140は、地図ボクセルのうち、パラメータ設定部150によって数値設定されたパラメータである投票閾値よりも大きい投票値となる地図ボクセルを特定する。そして、差分検知部140は、特定した地図ボクセルに対して、対応する測定ボクセルとの間で属性情報に差分ありと判定する(ステップS25)。
In the process of step S24, when the voting process has been completed for all measurement voxel data for N frames (step S24: Yes), the
[1−2−3.パラメータ設定部の動作]
パラメータ設定部150は、例えば、差分検知装置10の動作モードと、パラメータに設定する数値とを対応付けるパラメータ設定テーブルを予め記憶している。そして、記憶するパラメータ設定テーブルを参照して、差分検知部140と協同で、パラメータに数値を設定する設定処理を行う。
[1-2-3. Operation of parameter setting unit]
For example, the
図12Aは、移動速度が異なる動作モードに応じて設定されるパラメータ設定テーブル151のデータ構成図である。図12Aに示されるように、パラメータ設定テーブル151は、差分検知装置10の動作モードと、投票閾値(パラメータ)に設定するパラメータ値(数値)とを対応付けている。
FIG. 12A is a data configuration diagram of the parameter setting table 151 set in accordance with operation modes having different moving speeds. As illustrated in FIG. 12A, the parameter setting table 151 associates the operation mode of the
この例では、差分検知装置10の動作モードとして、差分検知装置10を搭載する移動体20の移動速度(すなわち、差分検知装置10の移動速度)が比較的高速(例えば、時速7Km/h)である場合の高速移動モード(第1モードの一例)と、差分検知装置10の移動速度が比較的低速(例えば、時速3Km/h)である場合の低速移動モード(第2モードの一例)とを含んでいる。そして、高速移動モードには、比較的低い投票閾値として「15」が対応付けられ、低速移動モードには、比較的高い投票閾値として「35」が対応付けられている。
In this example, as the operation mode of the
パラメータ設定部150は、記憶するパラメータ設定テーブル151を参照して、ユーザにより入力される動作モードが高速移動モードである場合には、投票閾値を「15」に設定し、ユーザにより入力される動作モードが低速移動モードである場合には、投票閾値を「35」に設定する。
The
図13は、差分検知装置10の移動速度によって、物体1a(図1参照)に対する測定の回数、及び投票の回数が変化することを示す概念図である。
FIG. 13 is a conceptual diagram showing that the number of measurements and the number of votes for the
図13に示されるように、差分検知装置10の移動速度が比較的高速である場合(図13の(b))には、物体1aに対する投票の回数が比較的少なくなる。これにより、物体1aに対する投票値が比較的低くなる。このため、差分検知装置10の移動速度が比較的高速である場合には、投票閾値を比較的低く設定する。
As shown in FIG. 13, when the moving speed of the
一方で、差分検知装置10の移動速度が比較的低速である場合(図13の(a))には、物体1aに対する投票の回数が比較的多くなる。これにより、物体1aに対する投票値が比較的高くなる。このため、差分検知装置10の移動速度が比較的低速である場合には、投票閾値を比較的高く設定する。
On the other hand, when the moving speed of the
図12Bは、測定周期が異なる動作モードに応じて設定されるパラメータ設定テーブル152のデータ構成図である。この例では、差分検知装置10の動作モードとして、測定部110が測定点データを取得するフレームレートが比較的低い(例えば、20fps)場合の低フレームレートモード(第1モードの一例)と、測定部110が測定点データを取得するフレームレートが比較的高い(例えば、60fps)場合の高フレームレートモード(第2モードの一例)とを含んでいる。そして、低フレームレートモードには、比較的低い投票閾値として「10」が対応付けられ、高フレームレートモードには、比較的高い投票閾値として「30」が対応付けられている。
FIG. 12B is a data configuration diagram of the parameter setting table 152 set in accordance with operation modes having different measurement cycles. In this example, the operation mode of the
パラメータ設定部150は、記憶するパラメータ設定テーブル152を参照して、ユーザにより入力される動作モードが低フレームレートモードである場合には、投票閾値を「10」に設定し、ユーザにより入力される動作モードが高フレームレートモードである場合には、投票閾値を「30」に設定する。
The
測定部110が測定点データを取得するフレームレートが比較的低い場合には、物体1aに対する投票の回数が比較的少なくなる。これにより、物体1aに対する投票値が比較的低くなる。このため、測定部110が測定点データを取得するフレームレートが比較的低い場合には、投票閾値を比較的低く設定する。
When the frame rate at which the
一方で、測定部110が測定点データを取得するフレームレートが比較的高い場合には、物体1aに対する投票の回数が比較的多くなる。これにより、物体1aに対する投票値が比較的高くなる。このため、測定部110が測定点データを取得するフレームレートが比較的高い場合には、投票閾値を比較的高く設定する。
On the other hand, when the frame rate at which the
図12Cは、利用場所が異なる動作モードに応じて設定されるパラメータ設定テーブル153のデータ構成図である。 FIG. 12C is a data configuration diagram of the parameter setting table 153 set in accordance with operation modes with different usage locations.
この例では、差分検知装置10の動作モードとして、差分検知装置10が屋内で利用される屋内モード(第1モードの一例)と、差分検知装置10が屋外で利用される屋外モード(第2モードの一例)とを含んでいる。そして、屋内モードには、比較的低い投票閾値として「10」が対応付けられ、屋外モードには、比較的高い投票閾値として「30」が対応付けられている。
In this example, as an operation mode of the
パラメータ設定部150は、記憶するパラメータ設定テーブル153を参照して、ユーザにより入力される動作モードが屋内モードである場合には、投票閾値を「10」に設定し、ユーザにより入力される動作モードが屋外モードである場合には、投票閾値を「30」に設定する。
The
測定部110が測距装置としてステレオカメラを利用する場合には、そのステレオカメラの性質から、取得する測定点データ群の量が、被写体のテクスチャの量により変化する。
When the
一般に、差分検知装置10が屋内で利用される場合には、被写体に一様な壁や床が含まれていることが多くなる傾向にあるため、ステレオカメラを利用する測定部110によって取得される測定点データ群の量が比較的少なくなる傾向にある。このため、差分検知装置10が屋内で利用される場合には、投票閾値を比較的低く設定する。
In general, when the
一方で、一般に、差分検知装置10が屋外で利用される場合には、被写体が多様になる傾向にあるため、ステレオカメラを利用する測定部110によって取得される測定点データ群の量が比較的多くなる傾向にある。このため、差分検知装置10が屋外で利用される場合には、投票閾値を比較的高く設定する。
On the other hand, in general, when the
図12Dは、測距装置が異なる動作モードに応じて設定されるパラメータ設定テーブル154のデータ構成図である。 FIG. 12D is a data configuration diagram of the parameter setting table 154 in which the distance measuring apparatus is set according to different operation modes.
この例では、差分検知装置10が屋内で利用される場合において、差分検知装置10の動作モードとして、測定部110が測距装置としてステレオカメラ(第1センサの一例)を利用する屋内利用時のステレオカメラモード(第1モードの一例)と、測定部110が測距装置としてデプスセンサ(第2センサの一例)を利用する屋内利用時のデプスセンサモード(第2モードの一例)とを含んでいる。そして、屋内利用時のステレオカメラモードには、比較的低い投票閾値として「10」が対応付けられ、屋内利用時のデプスセンサモードには、比較的高い投票閾値として「30」が対応付けられている。
In this example, when the
パラメータ設定部150は、記憶するパラメータ設定テーブル154を参照して、ユーザにより入力される動作モードが屋内利用時のステレオカメラモードである場合には、投票閾値を「10」に設定し、ユーザにより入力される動作モードが屋内利用時のデプスセンサモードである場合には、投票閾値を「30」に設定する。
The
一般に、差分検知装置10が屋内で利用される場合において、測定部110が測距装置としてステレオカメラを利用するときには、前述したように、測定部110によって取得される測定点データ群の量が比較的少なくなる傾向にある。このため、測定部110が測距装置としてステレオカメラを利用する場合には、投票閾値を比較的低く設定する。
In general, when the
一方で、一般に、差分検知装置10が屋内で利用される場合において、測定部110が測距装置としてデプスセンサを利用するときには、測定部110によって取得される測定点データ群の量は、差分検知装置10が屋外で利用される場合と同等となる傾向にある。このため、測定部110が測距装置としてデプスセンサを利用する場合には、投票閾値を比較的高く設定する。
On the other hand, generally, when the
図14は、パラメータ設定部150と差分検知部140とによる設定処理の一例を示すフローチャートである。
FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of setting processing by the
ここでは、差分検知装置10の動作モードには、高速移動モードと低速移動モードとが含まれ、パラメータ設定部150には、パラメータ設定テーブル151が記憶されているとして説明する。なお、動作モードに低フレームレートモードと高フレームレートモードとが含まれ、パラメータ設定部150にパラメータ設定テーブル152が記憶されている場合も、同様である。また、動作モードに屋内モードと屋外モードとが含まれ、パラメータ設定部150にパラメータ設定テーブル153が記憶されている場合、同様である。また動作モードにステレオカメラモードとデプスセンサモードが含まれ、パラメータ設定部150にパラメータ設定テーブル154が記憶されている場合も、同様である。
Here, the operation mode of the
設定処理は、例えば、差分検知装置10を利用するユーザより、差分検知装置10に対して、設定処理を開始する旨の操作がなされることによって開始される。
The setting process is started when, for example, a user who uses the
設定処理が開始されると、パラメータ設定部150は、差分検知装置10のユーザにより入力される差分検知装置10の動作モードを受け付ける(ステップS41)。そして、パラメータ設定部150は、受け付けた動作モードが、高速移動モードであるか否か、すなわち、高速移動モードであるか低速移動モードであるかを判定する(ステップS42)。
When the setting process is started, the
ステップS42の処理において、受け付けた動作モードが高速移動モードである場合に(ステップS42:Yes)、パラメータ設定部150は、記憶するパラメータ設定テーブル151を参照して、投票閾値を「15」に設定する(ステップS43)。すると、差分検知部140は、投票閾値を「15」として、以降に行う差分検知処理を実施する(ステップS44)。
In the process of step S42, when the received operation mode is the high-speed movement mode (step S42: Yes), the
ステップS42の処理において、受け付けた動作モードが低速移動モードである場合に(ステップS42:No)、パラメータ設定部150は、記憶するパラメータ設定テーブル151を参照して、投票閾値を「35」に設定する(ステップS45)。すると、差分検知部140は、投票閾値を「35」として、以降に行う差分検知処理を実施する(ステップS46)。
In the process of step S42, when the received operation mode is the low speed movement mode (step S42: No), the
[1−4.効果等]
差分検知装置10は、例えば、動作モードとして、移動体の互いに異なる移動速度にそれぞれ対応する高速移動モードと低速移動モードとを有し、パラメータ設定部150は、設定において、ユーザにより設定される動作モードが、高速移動モードである場合と低速移動モードである場合とで、パラメータに互いに異なる数値を設定する。差分検知部140は、差分の有無の検知において、パラメータ設定部150によって設定されたパラメータの数値と、N回の投票の結果との関係が所定の関係である場合に、差分ありとして検知する。これにより、差分検知装置10は、移動速度が互いに異なる動作モードにおいて、パラメータに互いに異なる数値を設定することができるようになる。
[1-4. Effect]
The
また、差分検知装置10は、例えば、測定部110がN回の測定における各測定を所定周期で行い、動作モードとして、所定周期が互いに異なる低フレームレートモードと高フレームレートモードとを有し、パラメータ設定部150は、設定において、ユーザにより設定される動作モードが、低フレームレートモードである場合と高フレームレートモードである場合とで、パラメータに互いに異なる数値を設定する。差分検知部140は、差分の有無の検知において、パラメータ設定部によって設定されたパラメータの数値と、N回の投票の結果との関係が所定の関係である場合に、差分ありとして検知するとしてもよい。これにより、差分検知装置は、測定周期が互いに異なる動作モードにおいて、パラメータに互いに異なる数値を設定することができるようになる。
Further, the
また、例えば、動作モードには、移動体が利用される場所に対応する屋内モードと屋外モードとが含まれ、パラメータ設定部150は、設定において、ユーザにより設定される動作モードが、屋内モードである場合と屋外モードである場合とで、パラメータに互いに異なる数値を設定する。差分検知部140は、差分の有無の検知において、パラメータ設定部150によって設定されたパラメータの数値と、N回の投票の結果との関係が所定の関係である場合に、差分ありとして検知する。
Further, for example, the operation mode includes an indoor mode and an outdoor mode corresponding to a place where the moving object is used, and the
これにより、差分検知装置10は、移動体が利用される場所に応じた動作モードにおいて、パラメータに互いに異なる数値を設定することができるようになる。
As a result, the
また、例えば、測定部110は、位置測定を行うことが可能な測距装置としてステレオカメラとデプスセンサとを含み、動作モードには、ステレオカメラによる測定結果を利用するステレオカメラモードと、デプスセンサによる測定結果を利用するデプスセンサモードとが含まれる。抽出部120は、抽出において、ユーザにより設定される動作モードが、ステレオカメラモードである場合に、ステレオカメラによる測定結果から属性情報を抽出し、ユーザにより設定される動作モードが、デプスセンサモードである場合に、デプスセンサによる測定結果から属性情報を抽出する。パラメータ設定部150は、設定において、ユーザにより設定される動作モードが、ステレオカメラモードである場合とデプスセンサモードである場合とで、パラメータに互いに異なる数値を設定する。差分検知部140は、差分の有無の検知において、パラメータ設定部150によって設定されたパラメータの数値と、N回の投票の結果との関係が所定の関係である場合に、差分ありとして検知する。
Further, for example, the
これにより、差分検知装置は、利用する測距装置が互いに異なる動作モードにおいて、パラメータに互いに異なる数値を設定することができるようになる。 Thus, the difference detection device can set different values for the parameters in the operation modes in which the distance measuring devices to be used are different from each other.
また、例えば、ステレオカメラモードとデプスセンサモードは、差分検知装置が屋内で利用される動作モードであるとしてもよい。これにより、差分検知装置は、屋内で利用される動作モードであって、利用する測距装置が互いに異なる動作モードにおいて、パラメータに互いに異なる数値を設定することができるようになる。 For example, the stereo camera mode and the depth sensor mode may be operation modes in which the difference detection device is used indoors. As a result, the difference detection device is an operation mode used indoors, and different numerical values can be set as parameters in an operation mode in which different distance measuring devices are used.
上記構成の差分検知装置10によると、差分検知装置10を利用するユーザは、差分検知装置10の動作モードを設定することで、差分検知装置10が行う差分検知において利用されるパラメータを設定することができるようになる。
According to the
このため、差分検知装置10を利用するユーザは、差分検知装置10において利用されるパラメータを設定する際にユーザが感じる煩わしさを、従来よりも低減し得る。
For this reason, the user who uses the
(実施の形態2)
ここでは、実施の形態1に係る差分検知装置10から、その一部の機能が変更された実施の形態2に係る差分検知装置10Aについて説明する。
(Embodiment 2)
Here, the
差分検知装置10Aは、自装置に設定された動作モードに応じて、利用するボクセルのサイズを変更することが可能となっている。
The
以下、差分検知装置10Aについて、実施の形態1に係る差分検知装置10との相違点を中心に説明する。
Hereinafter, the
[2−1.構成]
差分検知装置10Aは、実施の形態1に係る差分検知装置10に対して、ハードウェア構成は同一であるが、実行されるプログラムの一部が変更されている。このため、差分検知装置10Aによって実現される機能の一部は、実施の形態1に係る差分検知装置10によって実現される機能から変更されている。
[2-1. Constitution]
The
差分検知装置10Aは、実施の形態1に係る差分検知装置10が有する動作モードに加えて、検出される差分の原因として想定される物体の形状が球形状である球形状検知モード(第3モードの一例)と、シート形状又は線形状であるシート形状・線形状検知モード(第4モードの一例)とを有する。
In addition to the operation mode of the
図15は、差分検知装置10Aの機能構成を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
図15に示されるように、差分検知装置10Aは、実施の形態1に係る差分検知装置10から、抽出部120が抽出部120Aに変更され、地図管理部130が地図管理部130Aに変更され、差分検知部140が差分検知部140Aに変更され、パラメータ設定部150がパラメータ設定部150Aに変更されている。
As shown in FIG. 15, in the
パラメータ設定部150Aは、実施の形態1に係るパラメータ設定部150が記憶するパラメータ設定テーブルに加えて、パラメータ設定テーブル155を記憶する。
150 A of parameter setting parts memorize | store the parameter setting table 155 in addition to the parameter setting table which the
図16は、パラメータ設定部150Aが記憶するパラメータ設定テーブルの一例である、パラメータ設定テーブル155のデータ構成図である。
FIG. 16 is a data configuration diagram of a parameter setting table 155 that is an example of a parameter setting table stored in the
図16に示されるように、パラメータ設定テーブル155は、差分検知装置10の動作モードと、ボクセルサイズ(パラメータ)に設定するパラメータ値(数値)とを対応付けている。
As shown in FIG. 16, the parameter setting table 155 associates the operation mode of the
この例では、差分検知装置10Aの動作モードとして、検出される差分の原因として想定される物体の形状が球形状である球形状検知モードと、シート形状又は線形状であるシート形状・線形状検知モードとを含んでいる。そして、球形状検知モードには、第1サイズ(例えば、各辺が1メートルの立方体)を示す数値(例えば0)が対応付けられ、シート形状・線形状検知モードには、第2サイズ(例えば、各辺が50センチメートルの立方体)を示す数値(例えば1)が対応付けられている。
In this example, as an operation mode of the
パラメータ設定部150Aは、記憶するパラメータ設定テーブル155を参照して、ユーザにより入力される動作モードが球形状検知モードである場合には、パラメータであるボクセルサイズに0を設定し、ユーザにより入力される動作モードがシート形状・線形状検知モードである場合には、パラメータであるボクセルサイズに1を設定する。
The
図15において、抽出部120Aは、実施の形態1に係る抽出部120が行う動作に加えて、さらに以下の動作を行う。すなわち、抽出部120Aは、ユーザにより設定される動作モードが、球形状検知モードである場合には、第1サイズのボクセル群における各第1測定ボクセルについての第1種属性情報を抽出し、ユーザにより設定される動作モードがシート形状・線形状検知モードである場合には、第2サイズのボクセル群における各第2測定ボクセルについての第2種属性情報を抽出する。
In FIG. 15, the
地図管理部130Aは、実施の形態1に係る地図管理部130が行う属性情報の管理を、第1サイズのボクセル群と第2サイズのボクセル群とについて行う。
The
すなわち、地図管理部130Aは、第1サイズのボクセル群における各第1地図ボクセルについての第1種属性情報と、第2サイズのボクセル群における各第2地図ボクセルについての第2種属性情報とを管理する。
That is, the
地図管理部130Aは、例えば、第1サイズと第2サイズとの双方とは異なるサイズの1以上のボクセル群における各地図ボクセルについての属性情報をさらに管理するとしてもよい。
For example, the
差分検知部140Aは、実施の形態1に係る差分検知部140が行う動作に加えて、さらに以下の動作を行う。
In addition to the operation performed by the
すなわち、差分検知部140Aは、ユーザにより設定される動作モードが球形状検知モードである場合(すなわち、パラメータであるボクセルサイズの値に0が設定されている場合)には、各第1測定ボクセルについての第1種属性情報と、第1測定ボクセルに対応する位置の第1地図ボクセルについての第1種属性情報との差分の有無を検知する。ユーザにより設定される動作モードがシート形状・線形状検知モードである場合(すなわち、パラメータであるボクセルサイズの値に1が設定されている場合)には、各第2測定ボクセルについての第2種属性情報と、第2測定ボクセルに対応する位置の第2地図ボクセルについての第2種属性情報との差分の有無を検知する。
That is, when the operation mode set by the user is the spherical shape detection mode (that is, when the value of the voxel size as a parameter is set to 0), the
[2−2.動作]
以下、上記構成の差分検知装置10Aが行う動作について、具体例を用いて説明する。
[2-2. Operation]
Hereinafter, operations performed by the
図17は、検出される差分の原因として想定される物体が、平面(シート)を多く含む直方体802である場合(図17の(a))と、球803である場合(図17の(b))とを例示的に示す概念図である。
FIG. 17 shows a case where the object assumed as the cause of the detected difference is a
図18は、ボクセルサイズが第1サイズの場合における、測定ボクセルデータと地図ボクセルデータとの対応関係、及び、ボクセルサイズが第2サイズの場合における、測定ボクセルデータと地図ボクセルデータとの対応関係を例示的に示す概念図である。 FIG. 18 shows the correspondence between the measured voxel data and the map voxel data when the voxel size is the first size, and the correspondence between the measured voxel data and the map voxel data when the voxel size is the second size. It is a conceptual diagram shown as an example.
図18において、測定ボクセルデータ805aは、第1サイズのボクセル群における第1測定ボクセル804aの、直方体802に対応する測定ボクセルデータであって、シート形状に分類される。
In FIG. 18,
測定ボクセルデータ805bは、第1サイズのボクセル群における第1測定ボクセル804aの、球803に対応する測定ボクセルデータであって、球形状に分類される。
The
地図ボクセルデータ805cは、第1サイズのボクセル群における地図ボクセル804cの地図ボクセルデータであって、シート形状に分類される。
The
ここで、第1地図ボクセル804cは、第1測定ボクセル804aの隣の第1測定ボクセル804bと同じ位置の地図ボクセルである。
Here, the
測定ボクセルデータ805dは、第2サイズのボクセル群における第2測定ボクセル804dの、直方体802に対応する測定ボクセルデータであって、シート形状に分類される。
The
測定ボクセルデータ805eは、第2サイズのボクセル群における第2測定ボクセル804dの、球803に対応する測定ボクセルデータであって、球形状に分類される。
The
地図ボクセルデータ805fは、第2サイズのボクセル群における第2地図ボクセル804fの地図ボクセルデータであって、シート形状に分類される。
The
ここで、第2地図ボクセル804fは、第2測定ボクセル804eの2つ隣の第2測定ボクセル804eと同じ位置の地図ボクセルである。
Here, the
以下では、測定ボクセルデータ805aの法線方向と、地図ボクセルデータ805cの法線方向との近似度は高く、また、測定ボクセルデータ805dの法線方向と、地図ボクセルデータ805fの法線方向との近似度は高いとして説明する。
In the following, the degree of approximation between the normal direction of the
図8の投票処理において、ボクセルサイズが第1サイズの場合であって、測定ボクセルデータ805bと地図ボクセルデータ805cとが比較される(ステップS31)ときには、測定ボクセルデータ805bが示す形状と、地図ボクセルデータ805cが示す形状とが異なるため、ステップS32の処理において否定的に判定される(ステップS32:No)可能性が高い。このため、ステップS36の処理において、27近傍地図ボクセルに、重みを付けて差分ありの投票が行われる可能性が高くなる。
In the voting process of FIG. 8, when the voxel size is the first size and the measured
従って、検出される差分の原因として想定される物体の形状が球形状である場合には、差分検知装置10Aは、第1サイズのボクセルを利用して差分を検知することができる。
Therefore, when the shape of the object assumed as the cause of the detected difference is a spherical shape, the
また、投票処理において、ボクセルサイズが第1サイズの場合であって、測定ボクセルデータ805aと地図ボクセルデータ805cとが比較される(ステップS31)ときには、測定ボクセルデータ805aが示す形状と、地図ボクセルデータ805cが示す形状とが共にシート形状であることから、ステップS32の処理において肯定的に判定される(ステップS32:Yes)可能性が高い。
In the voting process, when the voxel size is the first size and the measured
そして、測定ボクセルデータ805aがシート形状であることから、ステップS33の処理において否定的に判定される(ステップS33:No)可能性が高い。
And since the
さらに、測定ボクセルデータ805aの法線方向と、地図ボクセルデータ805cの法線方向との近似度は高いことから、ステップS35の処理において肯定的に判定される(ステップS35:Yes)可能性が高い。
Furthermore, since the degree of approximation between the normal direction of the
このため、ステップS36の処理が行われずに、27近傍地図ボクセルに、重みを付けて差分ありの投票が行われない可能性が高くなる。 For this reason, there is a high possibility that the process of step S36 is not performed and the 27-neighboring map voxels are weighted and a vote with a difference is not performed.
従って、検出される差分の原因として想定される物体の形状がシート形状である場合には、差分検知装置10Aは、第1サイズのボクセルを利用して差分を検知することが難しい。
Therefore, when the shape of the object assumed as the cause of the detected difference is a sheet shape, it is difficult for the
一方で、投票処理において、ボクセルサイズが第2サイズの場合には、測定ボクセルデータ805dに対応する27近傍地図ボクセルの中に、地図ボクセルデータ805fが含まれないことから、ステップS32の処理において否定的に判定される(ステップS32:No)可能性が高い。このため、ステップS36の処理において、27近傍地図ボクセルに、重みを付けて差分ありの投票が行われる可能性が高くなる。
On the other hand, in the voting process, when the voxel size is the second size, the
従って、検出される差分の原因として想定される物体の形状がシート形状である場合には、差分検知装置10Aは、第1サイズよりも小さい第2サイズのボクセルを利用して差分を検知することができる。
Therefore, when the shape of the object assumed as a cause of the detected difference is a sheet shape, the
[2−4.効果等]
差分検知装置10Aの動作モードには、検出される差分の原因として想定される物体の形状が異なる球形状検知モードとシート形状・線形状検知モードとが含まれてもよい。抽出部120Aは、抽出において、ユーザにより設定される動作モードが、球形状検知モードである場合には、第1サイズのボクセル群における各第1測定ボクセルについての第1種属性情報を抽出し、ユーザにより設定される動作モードが、シート形状・線形状検知モードである場合には、第1サイズと異なる第2サイズのボクセル群における各第2測定ボクセルについての第2種属性情報を抽出する。地図管理部130Aは、管理において、第1サイズのボクセル群における各第1地図ボクセルについての第1種属性情報と、第2サイズのボクセル群における各第2地図ボクセルについての第2種属性情報とを管理する。差分検知部140Aは、差分の検知において、ユーザにより設定される動作モードが、球形状検知モードである場合には、各第1測定ボクセルについての第1種属性情報と、当該第1測定ボクセルに対応する位置の第1地図ボクセルについての第1種属性情報との差分の有無を検知する。また、差分検知部140Aは、差分の検知において、ユーザにより設定される動作モードが、シート形状・線形状検知モードである場合には、各第2測定ボクセルについての第2種属性情報と、当該第2測定ボクセルに対応する位置の第2地図ボクセルについての第2種属性情報との差分の有無を検知する。
[2-4. Effect]
The operation mode of the
これにより、差分検知装置10Aは、検出される差分の原因として想定される物体の形状が異なる動作モードにおいて、異なるサイズのボクセルを利用して、差分の有無を検知することができる。 Thereby, 10 A of difference detection apparatuses can detect the presence or absence of a difference using the voxel of a different size in the operation mode from which the shape of the object assumed as a cause of the detected difference differs.
差分検知装置10Aによると、差分検知装置10Aを利用するユーザは、差分検知装置10Aの動作モードを設定することで、差分検知装置10Aが行う差分検知において利用されるパラメータを設定することができるようになる。
According to the
このため、差分検知装置10Aを利用するユーザは、差分検知装置10Aにおいて利用されるパラメータを設定する際にユーザが感じる煩わしさを、従来よりも低減し得る。 For this reason, the user who uses 10 A of difference detection apparatuses can reduce the troublesomeness which a user feels when setting the parameter utilized in 10 A of difference detections conventionally.
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1、実施の形態2を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用可能である。
(Other embodiments)
As described above, the first embodiment and the second embodiment have been described as examples of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, and the like are appropriately performed.
実施の形態1において、差分検知装置10は、一例として、移動体20に搭載されて利用され、移動体20の移動に伴って移動するとして説明した。しかしながら、差分検知装置10は、必ずしも移動体20に搭載されて利用される例に限定される必要はない。例えば、差分検知装置10は、建物における天井に固定されて利用されるとしてもよい。
In the first embodiment, as an example, the
また、例えば、測定部110と抽出部120とが無線通信機能を有し、差分検知装置10のうちの測定部110のみが移動体20に搭載され、抽出部120を含む他の部分が、測定部110と通信可能な範囲内の、例えば床に設置された筐体内に格納されて利用される例等も考えられる。
Further, for example, the
実施の形態1において、測定部110は、測距装置として、ステレオカメラとデプスセンサとを備えるとして説明した。しかしながら、測定部110は、測距装置として、必ずしも、ステレオカメラとデプスセンサとの双方を備えている必要はなく、どちらか一方のみを備えているとしても構わない。
In the first embodiment, the
また、測定部110が備える測距装置は、測距機能を有する装置であれば、必ずしも、ステレオカメラとデプスセンサとに限定される必要はない。
In addition, the distance measuring device included in the
実施の形態1においては、例えば差分検知部140が測定ボクセルデータと地図ボクセルデータとが示す形状の種類が異なる場合に差分ありとして検知を行う場合を示したが、色を示すRGB値に有意な差が有る場合に、差分ありとして検知を行ってもよい。
In the first embodiment, for example, the case where the
実施の形態1において、地図管理部130は、差分検知部140によって、差分の有無が検知された場合に、その検知された差分の有無に係る情報を用いて、記憶する地図ボクセルデータを更新するとしてもよい。
In
差分検知装置10、10Aにおける各機能構成要素(機能ブロック)は、IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)等の半導体装置により個別に1チップ化されてもよいし、一部又は全部を含むように1チップ化されてもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。更には、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。
Each functional component (functional block) in the
また、上述した各種処理(例えば図6〜8、14に示す手順等)の全部又は一部は、電子回路等のハードウェアにより実現されても、ソフトウェアを用いて実現されてもよい。なお、ソフトウェアによる処理は、差分検知装置に含まれるプロセッサがメモリに記憶された制御プログラムを実行することにより実現されるものである。また、その制御プログラムを記録媒体に記録して頒布や流通させてもよい。例えば、頒布された制御プログラムを差分検知装置にインストールして、その差分検知装置のプロセッサに実行させることで、その差分検知装置に各種処理(図6〜8、14に示す手順等)を行わせることが可能となる。この差分検知装置は、例えば測距装置を含まなくてもよく、測距装置による測定結果を取得して差分検知を行うコンピュータであってもよい。 In addition, all or part of the various processes described above (for example, the procedures shown in FIGS. 6 to 8 and 14) may be realized by hardware such as an electronic circuit or may be realized by using software. Note that the processing by software is realized by a processor included in the difference detection apparatus executing a control program stored in a memory. Further, the control program may be recorded on a recording medium and distributed or distributed. For example, by installing the distributed control program in the difference detection device and causing the processor of the difference detection device to execute it, the difference detection device performs various processes (the procedures shown in FIGS. 6 to 8, 14, etc.). It becomes possible. This difference detection device may not include a distance measuring device, for example, and may be a computer that acquires a measurement result by the distance measuring device and performs difference detection.
また、上述した実施の形態で示した構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示の範囲に含まれる。 In addition, forms realized by arbitrarily combining the components and functions described in the above-described embodiments are also included in the scope of the present disclosure.
本開示は、空間における差分を検知する装置において広く利用可能である。 The present disclosure can be widely used in an apparatus that detects a difference in space.
10,10A 差分検知装置
110 測定部
120,120A 抽出部
130,130A 地図管理部
140,140A 差分検知部
150,150A パラメータ設定部
160 出力部
202a,202b,401,804a,804b,804d,804e 測定ボクセル
402a,402b,804c,804f 地図ボクセル
10, 10A
Claims (19)
周囲の局所空間における複数の点の各々についての位置の測定を行う測定部と、
前記測定部による測定結果から、前記局所空間と対応付けて3次元状に配列した測定ボクセル群における各測定ボクセルについての属性情報の抽出を行う抽出部と、
地図で表される前記空間と対応付けて3次元状に配列した地図ボクセル群における各地図ボクセルについての属性情報の管理を行う地図管理部と、
ユーザにより設定される動作モードに応じて、パラメータに数値の設定を行うパラメータ設定部と、
前記パラメータに設定された前記数値を利用して、前記測定ボクセルについての属性情報と前記測定ボクセルに対応する位置の前記地図ボクセルについての属性情報との差分の有無の検知を行う差分検知部と、
前記差分検知部の検知結果の出力を行う出力部と、を備える、
差分検知装置。 A difference detection device for detecting a difference in space,
A measurement unit that measures the position of each of a plurality of points in the surrounding local space;
An extraction unit for extracting attribute information about each measurement voxel in the measurement voxel group arranged in a three-dimensional manner in association with the local space from the measurement result by the measurement unit;
A map management unit that manages attribute information about each map voxel in the map voxel group arranged in a three-dimensional manner in association with the space represented by the map;
A parameter setting unit for setting numerical values to parameters according to the operation mode set by the user;
A difference detection unit that detects whether or not there is a difference between the attribute information about the measurement voxel and the attribute information about the map voxel at a position corresponding to the measurement voxel using the numerical value set in the parameter;
An output unit that outputs a detection result of the difference detection unit,
Difference detection device.
請求項1に記載の差分検知装置。 In the detection of the presence or absence of the difference, the difference detection unit performs the detection as having a difference when a map voxel at a position corresponding to a measurement voxel having significant attribute information does not have significant attribute information. ,
The difference detection apparatus according to claim 1.
請求項2に記載の差分検知装置。 In the case where the map voxel at the position corresponding to the measurement voxel having the significant attribute information does not have the significant attribute information, the difference detection unit further corresponds to the measurement voxel having the significant attribute information. When the map voxel located in the vicinity of has no significant attribute information, the detection is performed with the difference.
The difference detection apparatus according to claim 2.
請求項3に記載の差分検知装置。 The map voxels are overlapped,
The difference detection apparatus according to claim 3.
請求項1に記載の差分検知装置。 In the detection of the presence / absence of the difference, the difference detection unit is different from a shape type indicated by the attribute information of the measurement voxel and a shape type indicated by the attribute information of the map voxel at a position corresponding to the measurement voxel. Sometimes the detection is performed with a difference,
The difference detection apparatus according to claim 1.
請求項1に記載の差分検知装置。 In the detection of the presence / absence of the difference, the difference detection unit, when the measurement voxel and a map voxel at a position corresponding to the measurement voxel have attribute information indicating a plane or a line segment, the attribute information of the measurement voxel When the degree of approximation between the normal direction of the plane or line segment to be displayed and the normal direction of the plane or line segment indicated by the attribute information of the map voxel is smaller than a predetermined value, the detection is performed with a difference.
The difference detection apparatus according to claim 1.
前記抽出部は、前記測定部が前記測定を行う毎に、前記抽出を行い、
前記差分検知部は、前記抽出部が前記抽出を行う毎に、有意な属性情報を有する測定ボクセルに対応する位置の地図ボクセルが有意な属性情報を有していない場合に、差分ありに肯定的な投票がなされるように、前記差分の有無に係る投票を行い、N回の前記差分の有無に係る投票の結果に基づいて、前記差分の有無の検知を行う、
請求項1に記載の差分検知装置。 The measurement is performed N (N is an integer of 2 or more) times,
The extraction unit performs the extraction every time the measurement unit performs the measurement,
Each time the extraction unit performs the extraction, the difference detection unit is positive if there is a difference when a map voxel at a position corresponding to a measurement voxel having significant attribute information does not have significant attribute information. Voting related to the presence or absence of the difference, and detecting the presence or absence of the difference based on the result of the voting related to the presence or absence of the difference N times.
The difference detection apparatus according to claim 1.
請求項7に記載の差分検知装置。 The difference detection unit further corresponds to the measurement voxel having the significant attribute information when the map voxel at the position corresponding to the measurement voxel having the significant attribute information does not have the significant attribute information. If the map voxel located in the vicinity of the position to have does not have significant attribute information, perform a positive vote with the difference,
The difference detection apparatus according to claim 7.
請求項8に記載の差分検知装置。 The map voxels are overlapped,
The difference detection apparatus according to claim 8.
前記抽出部は、前記測定部が前記測定を行う毎に、前記抽出を行い、
前記差分検知部は、前記抽出部が前記測定ボクセルの属性情報の抽出を行う毎に、前記測定ボクセルの属性情報が示す形状の種類と、前記測定ボクセルに対応する位置の前記地図ボクセルの属性情報が示す形状の種類とが互いに異なるときに、差分ありに肯定的な投票がなされるように、前記差分の有無に係る投票を行い、N回の前記差分の有無に係る投票の結果に基づいて、前記差分の有無の検知を行う、
請求項1に記載の差分検知装置。 The measurement is performed N (N is an integer of 2 or more) times,
The extraction unit performs the extraction every time the measurement unit performs the measurement,
The difference detection unit, each time the extraction unit extracts the attribute information of the measurement voxel, the type of shape indicated by the attribute information of the measurement voxel and the attribute information of the map voxel at the position corresponding to the measurement voxel When the types of shapes indicated by are different from each other, a vote relating to the presence / absence of the difference is performed so that a positive vote is made with a difference, and based on the result of voting relating to the presence / absence of the difference of N times Detecting the presence or absence of the difference,
The difference detection apparatus according to claim 1.
前記抽出部は、前記測定部が前記測定を行う毎に、前記抽出を行い、
前記差分検知部は、前記抽出部が前記測定ボクセルの属性情報の抽出を行う毎に、前記測定ボクセル及び前記測定ボクセルに対応する位置の前記地図ボクセルが平面又は線分を示す属性情報を有する場合に、前記測定ボクセルの属性情報が示す平面又は線分の法線方向と前記地図ボクセルの属性情報が示す平面又は線分の法線方向との近似度が所定値より小さいときに、差分ありに肯定的な投票がなされるように、前記差分の有無に係る投票を行い、N回の投票の結果に基づいて、前記差分の有無の検知を行う、
請求項1に記載の差分検知装置。 The measurement is performed N (N is an integer of 2 or more) times,
The extraction unit performs the extraction every time the measurement unit performs the measurement,
The difference detection unit, when the extraction unit extracts attribute information of the measurement voxel, the measurement voxel and the map voxel at a position corresponding to the measurement voxel have attribute information indicating a plane or a line segment In addition, there is a difference when the degree of approximation between the normal direction of the plane or line segment indicated by the attribute information of the measurement voxel and the normal direction of the plane or line segment indicated by the attribute information of the map voxel is smaller than a predetermined value. Voting on the presence or absence of the difference so that a positive vote is made, and detecting the presence or absence of the difference based on the results of N votes;
The difference detection apparatus according to claim 1.
前記動作モードには、前記移動体の移動速度が互いに異なる第1モードと第2モードとが含まれ、
前記パラメータ設定部は、前記動作モードが前記第1モードである場合と前記第2モードである場合とで、前記パラメータに互いに異なる数値を設定し、
前記差分検知部は、設定された前記パラメータの数値と前記N回の投票の結果とが所定の関係である場合に、差分ありとして前記検知を行う、
請求項7〜11のいずれか1項に記載の差分検知装置。 The measurement unit is mounted on a moving body,
The operation mode includes a first mode and a second mode in which the moving speed of the moving body is different from each other,
The parameter setting unit sets different values for the parameters when the operation mode is the first mode and when the operation mode is the second mode,
The difference detection unit performs the detection with a difference when the set numerical value of the parameter and the result of the N votes are in a predetermined relationship.
The difference detection apparatus of any one of Claims 7-11.
前記動作モードには、前記所定周期が互いに異なる第1モードと第2モードとが含まれ、
前記パラメータ設定部は、前記動作モードが前記第1モードである場合と前記第2モードである場合とで、前記パラメータに互いに異なる数値を設定し、
前記差分検知部は、設定された前記パラメータの数値と前記N回の投票の結果とが所定の関係である場合に、差分ありとして前記検知を行う、
請求項7〜11のいずれか1項に記載の差分検知装置。 The measurement unit performs each measurement in the N measurements in a predetermined cycle,
The operation mode includes a first mode and a second mode having different predetermined cycles,
The parameter setting unit sets different values for the parameters when the operation mode is the first mode and when the operation mode is the second mode,
The difference detection unit performs the detection with a difference when the set numerical value of the parameter and the result of the N votes are in a predetermined relationship.
The difference detection apparatus of any one of Claims 7-11.
前記パラメータ設定部は、前記動作モードが前記第1モードである場合と前記第2モードである場合とで、前記パラメータに互いに異なる数値を設定し、
前記差分検知部は、設定された前記パラメータの数値と前記N回の投票の結果とが所定の関係である場合に、差分ありとして前記検知を行う、
請求項7〜11のいずれか1項に記載の差分検知装置。 The operation mode includes a first mode and a second mode corresponding to a place where the difference detection device is used,
The parameter setting unit sets different values for the parameters when the operation mode is the first mode and when the operation mode is the second mode,
The difference detection unit performs the detection with a difference when the set numerical value of the parameter and the result of the N votes are in a predetermined relationship.
The difference detection apparatus of any one of Claims 7-11.
前記動作モードには、前記第1センサによる測定結果を利用する第1モードと、前記第2センサによる測定結果を利用する第2モードとが含まれ、
前記抽出部は、前記動作モードが前記第1モードである場合に、前記第1センサによる前記測定結果から属性情報を抽出し、前記動作モードが前記第2モードである場合に、前記第2センサによる前記測定結果から属性情報を抽出し、
前記パラメータ設定部は、前記動作モードが前記第1モードである場合と前記第2モードである場合とで、前記パラメータに互いに異なる数値を設定し、
前記差分検知部は、設定された前記パラメータの数値と前記N回の投票の結果とが所定の関係である場合に、差分ありとして前記検知を行う、
請求項7〜11のいずれか1項に記載の差分検知装置。 The measurement unit includes a first sensor and a second sensor capable of performing the measurement,
The operation mode includes a first mode using a measurement result by the first sensor and a second mode using a measurement result by the second sensor,
The extraction unit extracts attribute information from the measurement result of the first sensor when the operation mode is the first mode, and when the operation mode is the second mode, the second sensor Extract attribute information from the measurement results by
The parameter setting unit sets different values for the parameters when the operation mode is the first mode and when the operation mode is the second mode,
The difference detection unit performs the detection with a difference when the set numerical value of the parameter and the result of the N votes are in a predetermined relationship.
The difference detection apparatus of any one of Claims 7-11.
請求項15に記載の差分検知装置。 The first mode and the second mode are operation modes in which the difference detection device is used indoors.
The difference detection apparatus according to claim 15.
前記抽出部は、前記動作モードが前記第3モードである場合には、第1サイズの測定ボクセルについての属性情報を抽出し、前記動作モードが前記第4モードである場合には、前記第1サイズと異なる第2サイズの測定ボクセルについての属性情報を抽出し、
前記地図管理部は、前記第1サイズの地図ボクセルについての属性情報と、前記第2サイズの地図ボクセルについての属性情報とを管理し、
前記差分検知部は、前記動作モードが前記第3モードである場合には、前記第1サイズの測定ボクセルについての属性情報と前記第1サイズの前記測定ボクセルに対応する位置の前記第1サイズの地図ボクセルについての属性情報との差分の有無を検知し、前記動作モードが前記第4モードである場合には、前記第2サイズの測定ボクセルについての属性情報と、前記第2サイズの前記測定ボクセルに対応する位置の前記第2サイズの地図ボクセルについての属性情報との差分の有無を検知する、
請求項1〜16のいずれか1項に記載の差分検知装置。 The operation mode includes a third mode and a fourth mode in which the shapes of objects assumed as causes of the detected difference are different from each other,
The extraction unit extracts attribute information about a measurement voxel of a first size when the operation mode is the third mode, and extracts the first information when the operation mode is the fourth mode. Extract attribute information about measurement voxels of second size different from size,
The map management unit manages attribute information about the first size map voxels and attribute information about the second size map voxels;
When the operation mode is the third mode, the difference detection unit includes attribute information about the measurement voxel of the first size and the first size of the position corresponding to the measurement voxel of the first size. If the difference between the map voxel and attribute information is detected and the operation mode is the fourth mode, the attribute information about the second size measurement voxel and the measurement voxel of the second size Detecting the presence or absence of a difference from the attribute information about the second size map voxel at the position corresponding to
The difference detection apparatus of any one of Claims 1-16.
請求項1〜17のいずれか1項に記載の差分検知装置。 The output unit performs the output to display an image indicating the detection result on a display device.
The difference detection apparatus of any one of Claims 1-17.
周囲の局所空間における複数の点の各々についての位置を測定する測定ステップと、
前記測定ステップによる測定結果から、前記局所空間と対応付けて3次元状に配列した測定ボクセル群における各測定ボクセルについての属性情報を抽出する抽出ステップと、
地図で表される前記空間と対応付けて3次元状に配列した地図ボクセル群における各地図ボクセルについての属性情報を読み出す、読出しステップと、
ユーザにより設定される動作モードに応じて、パラメータに数値を設定するパラメータ設定ステップと、
前記パラメータに設定された前記数値を利用して、前記抽出ステップによって抽出された前記測定ボクセルについての属性情報と、前記読出しステップによって読み出された前記測定ボクセルに対応する位置の前記地図ボクセルについての属性情報との差分の有無を検知する差分検知ステップと、
前記差分検知ステップによる検知結果を出力する出力ステップと、を含む、
差分検知方法。 A difference detection method for detecting a difference in space,
A measuring step for measuring a position for each of a plurality of points in the surrounding local space;
An extraction step of extracting attribute information about each measurement voxel in the measurement voxel group arranged in a three-dimensional manner in association with the local space from the measurement result of the measurement step;
Reading out the attribute information about each map voxel in the map voxel group arranged in a three-dimensional manner in association with the space represented by the map;
A parameter setting step for setting a numerical value to the parameter according to the operation mode set by the user;
Using the numerical value set in the parameter, the attribute information about the measurement voxel extracted by the extraction step and the map voxel at the position corresponding to the measurement voxel read by the read step A difference detection step for detecting the presence or absence of a difference from the attribute information;
An output step of outputting a detection result by the difference detection step,
Difference detection method.
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