(57)【要約】【課題】認識対象物が向いている方向を導出する。【解決手段】撮像部１１は自車前方付近に展開する風景の画像を取得する。対象検出部１２は風景画像から信号機や道路標識に対応する画像を検出する。三次元画像生成部１３は信号機や道路標識に対応する三次元画像を生成する。法線ベクトル導出部１４は信号機や道路標識の表面上にある任意の３点により構成される平面の法線ベクトルを算出し、算出した法線ベクトルに基づいて信号機や道路標識が向いている方向を示す代表法線ベクトルを導出する。認識対象物選択部１５は進行方向ベクトルと代表法線ベクトルとの間の方向差を算出し、算出した方向差が所定の範囲内に収まる代表法線ベクトルに基づいて自車の通行に関係する信号機や道路標識を選択する。出力部１６は認識対象物の内容をディスプレイ上に表示させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像画像に基づいて対象物の認識を行う物体認識装置であって、
前記対象物を撮像する第１の撮像手段および第２の撮像手段と、
前記第１の撮像手段および第２の撮像手段により撮像された画像に基づいて前記対象物の平面部の法線を算出する法線算出手段と、
前記法線算出手段により算出された法線に基づいて前記対象物が向いている方向を導出する方向導出手段と
を備えることを特徴とする物体認識装置。
【請求項２】
撮像画像に基づいて対象物の認識を行う物体認識装置であって、
前記対象物を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像および前記対象物の特徴を示すデータに基づいて前記対象物が向いている方向を導出する方向導出手段と
を備えることを特徴とする物体認識装置。
【請求項３】
前記対象物は、道路交通に関連する情報表示物体であり、
前記撮像手段の撮像方向と前記方向導出手段により導出された方向に基づいて、前記対象物が当該物体認識装置を設置した移動体の通行に関係のある情報表示物体であるか否かを判断する判断手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１または２に記載の物体認識装置。
【請求項４】
撮像画像に基づいて対象物の認識を行う物体認識方法であって、
第１の撮像手段および第２の撮像手段により前記対象物を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程において撮像された画像に基づいて前記対象物の平面部の法線を算出する法線算出工程と、
前記法線算出工程において算出された法線に基づいて前記対象物が向いている方向を導出する方向導出工程と
を備えることを特徴とする物体認識方法。
【請求項５】
撮像画像に基づいて対象物の認識を行う物体認識方法であって、
前記対象物を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程において撮像された画像および前記対象物の特徴を示すデータに基づいて前記対象物が向いている方向を導出する方向導出工程と
を備えることを特徴とする物体認識方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像画像から認識対象物を認識する物体認識装置および物体認識方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の移動体にカメラを設置し、このカメラにより撮像された画像に基づいて信号機や交通標識等の認識対象物を認識する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、撮像された画像から道路領域を認識し、認識した道路領域に対して予め定められた位置関係にある探索領域内から信号機や道路標識を認識する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１−２６５４００号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１で開示された技術では、基本的には探索領域内から認識された全ての認識対象物を自車の通行に関係する信号機や道路標識であると判断している。したがって、例えば、２本の道路が鋭角に合流する交差点において、それぞれの道路に対する信号機や道路標識が両方の道路から見えるように設置されている場合には、それらの信号機や道路標識の全てが自車の通行に関係するものであると判断されてしまう。すなわち、信号機や道路標識であることが認識できても、その信号機や道路標識が向いている方向までは認識できないため、それらの信号機や道路標識が自車の通行に関係するものであるかどうかを判断することは困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するために、認識対象物が向いている方向を導出することができる物体認識装置および物体認識方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の物体認識装置は、撮像画像に基づいて対象物の認識を行う物体認識装置であって、対象物を撮像する第１の撮像手段および第２の撮像手段と、第１の撮像手段および第２の撮像手段により撮像された画像に基づいて対象物の平面部の法線を算出する法線算出手段と、法線算出手段により算出された法線に基づいて対象物が向いている方向を導出する方向導出手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の物体認識方法は、撮像画像に基づいて対象物の認識を行う物体認識方法であって、第１の撮像手段および第２の撮像手段により対象物を撮像する撮像工程と、撮像工程において撮像された画像に基づいて対象物の平面部の法線を算出する法線算出工程と、法線算出工程において算出された法線に基づいて対象物が向いている方向を導出する方向導出工程とを備えることを特徴とする。
【０００８】
これらの発明によれば、第１の撮像手段および第２の撮像手段により撮像された画像に基づいて対象物の平面部の法線が算出されるとともに、この算出された法線に基づいて対象物が向いている方向が導出されるため、当該対象物が向いている方向を認識することができる。
【０００９】
本発明の物体認識装置は、撮像画像に基づいて対象物の認識を行う物体認識装置であって、対象物を撮像する撮像手段と、撮像手段により撮像された画像および対象物の特徴を示すデータに基づいて対象物が向いている方向を導出する方向導出手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の物体認識方法は、撮像画像に基づいて対象物の認識を行う物体認識方法であって、対象物を撮像する撮像工程と、撮像工程において撮像された画像および対象物の特徴を示すデータに基づいて前記対象物が向いている方向を導出する方向導出工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
これらの発明によれば、撮像手段により撮像された画像および対象物の特徴を示すデータ（例えば、扁平度、サンプルデータ）に基づいて対象物が向いている方向が導出されるため、当該対象物が向いている方向を認識することができる。
【００１２】
本発明の物体認識装置において、対象物は道路交通に関連する情報表示物体であり、撮像手段の撮像方向と方向導出手段により導出された方向に基づいて、対象物が当該物体認識装置を設置した移動体の通行に関係のある情報表示物体であるか否かを判断する判断手段をさらに備えることが好ましい。
【００１３】
このようにすれば、撮像手段の撮像方向と方向導出手段により導出された方向に基づいて、対象物が当該物体認識装置を設置した移動体の通行に関係のある情報表示物体であるか否かを判断させることができるため、複数の情報表示物体の中から移動体の通行に関係する情報表示物体のみを選択することが可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る標識認識装置の各実施形態を図面に基づき説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００１５】
［第１実施形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態における標識認識装置１の機能構成を説明する。図１に示すように、標識認識装置１は、撮像部（撮像手段）１１、対象検出部１２、三次元画像生成部１３、法線ベクトル導出部（法線算出手段，方向導出手段）１４、認識対象物選択部（判断手段）１５および出力部１６を有する。なお、本実施形態における標識認識装置１は、例えば、自動車等の移動体に備え付け可能な装置である。また、標識認識装置１は、信号機や道路標識（道路交通に関連する情報表示物体）を認識した場合に、その信号機の信号灯色や道路標識の内容をディスプレイ上に文字表示する等して交通に関する注意を運転者に促す装置である。以下において、各構成要素について説明する。
【００１６】
撮像部１１は、例えば、ＣＣＤカメラ等の撮像装置を内蔵した装置であり、標識認識装置１が取り付けられた自動車の前方付近に展開する風景を撮像し、画像を取得する。対象検出部１２は、例えば、色抽出およびパターンマッチング等の公知の手法を用いて、撮像された画像から信号機や道路標識に対応する画像を認識対象として検出する。ここで、第１実施形態における標識認識装置１には２台の撮像装置が備えられており、上述した撮像部１１および対象検出部１２は、各撮像装置ごとに対応して備えられている機能である。
【００１７】
三次元画像生成部１３は、例えば、ステレオマッチング等の公知の手法を用いて、二つの対象検出部１２により検出されたそれぞれの信号機や道路標識に対応する画像に基づいて、信号機や道路標識に対応する三次元画像を生成する。
【００１８】
法線ベクトル導出部１４は、信号機や道路標識に対応する三次元画像に基づいて、信号機や道路標識等の認識対象物ごとに法線ベクトル（法線）を算出し、さらに当該認識対象物が向いている方向を導出する。ここで、図２および図３を参照して、認識対象物である道路標識の法線ベクトルを算出し、さらに当該認識対象物が向いている方向を導出する方法について説明する。まず、図２を参照して、道路標識の表面上にある任意の３点により構成される平面（平面部）の法線ベクトルＮ（法線）を算出する方法について説明する。法線ベクトル導出部１４は、図２に示す道路標識の表面上から任意に点Ｐ１，点Ｐ２，点Ｐ３の３点を選択する。なお、点Ｐ１の座標を（ｘ１，ｙ１，ｚ１）とし、点Ｐ２の座標を（ｘ２，ｙ２，ｚ２）とし、点Ｐ３の座標を（ｘ３，ｙ３，ｚ３）とする。法線ベクトル導出部１４は、この３点Ｐ１〜Ｐ３により構成される平面の法線ベクトルＮ（Ｎｘ，Ｎｙ，Ｎｚ）を、以下に記載する式１〜３を用いて算出する。
【００１９】
Ｎｘ＝（ｙ２−ｙ１）（ｚ３−ｚ２）−（ｚ２−ｚ１）（ｙ３−ｙ２）・・・式１
Ｎｙ＝（ｚ２−ｚ１）（ｘ３−ｘ２）−（ｘ２−ｘ１）（ｚ３−ｚ２）・・・式２
Ｎｚ＝（ｘ２−ｘ１）（ｙ３−ｙ２）−（ｙ２−ｙ１）（ｘ３−ｘ２）・・・式３
なお、任意に選択する３点Ｐ１〜Ｐ３は、例えば、各点間の間隔が１０画素以上離れている点を選択した方が好ましい。これは、選択する各点間の間隔が小さくなるほど各点における座標値の検出誤差の影響が大きくなるからである。
【００２０】
次に、図３を参照して、道路標識が向いている方向を示す代表法線ベクトルＮｒを導出する方法について説明する。まず、上述した法線ベクトルＮの算出方法により道路標識の表面上から複数の法線ベクトルＮが算出される。図３（ａ）には、上述した法線ベクトルＮの算出方法により求められた複数の法線ベクトルＮが表示されている。法線ベクトル導出部１４は、これら複数の法線ベクトルＮの平均を求める。これにより、図３（ｂ）に示される代表法線ベクトルＮｒが導出される。
【００２１】
認識対象物選択部１５は、信号機や道路標識等の認識対象物ごとに導出された代表法線ベクトルＮｒおよび標識認識装置１を備え付けた自動車（以下、自車と記載する）の進行方向ベクトルＶｃに基づいて、自車の通行に関係する認識対象物を選択する。なお、自車の進行方向ベクトルＶｃは、自車に備え付けられた標識認識装置１の撮像部１１の撮像方向を示すものであり、各標識認識装置１に固有の値として標識認識装置１のメモリ（不図示）に記憶される。
【００２２】
ここで、図４を参照して、認識対象物選択部１５が、認識対象物を選択する方法について具体的に説明する。認識対象物選択部１５は、図４に示す道路標識の代表法線ベクトルＮｒ１を面Ｍに写像することによりベクトルＮｄ１を導出する。なお、面Ｍは、自車が走行している道路面と平行な面である。また、認識対象物選択部１５は、図４に示す信号機の代表法線ベクトルＮｒ２を面Ｍに写像することによりベクトルＮｄ２を導出する。認識対象物選択部１５は、自車の進行方向ベクトルＶｃにより定まる方向と、ベクトルＮｄ１，Ｎｄ２により定まる方向に基づいて、Ｖｃ−Ｎｄ１間およびＶｃ−Ｎｄ２間の方向差をそれぞれ算出する。具体的に説明すると、図４に示すＶｃ−Ｎｄ１間の角度は“ａ１”であるため、これらの方向差は（１８０−ａ１）度であると算出される。一方、図４に示すＶｃ−Ｎｄ２間の角度は“ａ２”であるため、これらの方向差は（１８０＋ａ２）度であると算出される。
【００２３】
認識対象物選択部１５は、算出した方向差が所定の範囲内に収まるベクトルＮｄ１，Ｎｄ２に対応する認識対象物を、自車の通行に関係する認識対象物として選択する。一方、算出した方向差が所定の範囲内に収まらないベクトルＮｄ１，Ｎｄ２に対応する認識対象物は、自車の通行に関係のない認識対象物として排除される。すなわち、認識対象物選択部１５は、算出した方向差が所定の範囲内に収まるか否かにより、ベクトルＮｄ１，Ｎｄ２に対応する認識対象物が自車の通行に関係する認識対象物であるか否かを判断することとなる。ここで、自車の通行に関係する信号機や道路標識は、それらの正面が自車に向くように設置されていることが多いため、それらが向いている方向と自車の進行方向との方向差は、理想的には１８０度前後になるはずである。しかしながら、信号機や道路標識が設置されている場所や自車が走行する道路上の位置等の相違により、それらの方向差は多少異なるのが現実である。したがって、上述した所定の範囲を、（１８０−Ａ）度以上（１８０＋Ａ）度以下として表す場合には、このＡの値を４５度位に設定しておけば、上述した相違がある場合でも、道路を通行している車のために設置された信号機や道路標識が、自車の通行に関係する信号機や道路標識として認識され得るようになるものと考えられる。ただし、Ａの値を４５度位に限定する必要はなく、Ａの値は、設定により変更可能な値（例えば、３０度、６０度等）とすればよい。つまり、Ａの値を小さく設定するほど、自車の通行に関係する信号機や道路標識が認識対象から除外されやすくなり、一方、Ａの値を大きく設定するほど、自車の通行に関係しない信号機や道路標識が認識対象として選択されやすくなることを考慮してＡの値を設定すればよい。
【００２４】
出力部１６は、認識対象物選択部１５により認識された信号機の信号灯色や道路標識の内容をディスプレイ上に表示させる。なお、出力部１９による出力は、信号灯色や道路標識の内容をディスプレイ上に表示させることには限定されず、例えば、信号灯色や道路標識の内容をスピーカーから音声出力することとしてもよい。
【００２５】
次に、図５を参照して本実施形態における標識認識装置１の動作を説明する。
【００２６】
図５に示すように、まず、標識認識装置１の撮像部１１は、ＣＣＤカメラにより撮像された自車前方付近に展開する風景の画像を取得する（ステップＳ１）。
【００２７】
次に、対象検出部１２は、色抽出およびパターンマッチングを用いて、撮像部１１により取得された画像から信号機や道路標識に対応する画像を検出する（ステップＳ２）。
【００２８】
次に、三次元画像生成部１３は、ステレオマッチングを用いて、各対象検出部１２により検出された信号機や道路標識に対応する画像に基づいて、当該信号機や道路標識に対応する三次元画像を生成する（ステップＳ３）。
【００２９】
次に、法線ベクトル導出部１４は、三次元画像生成部１３により生成された信号機や道路標識に対応する三次元画像の表面上にある任意の３点により構成される平面の法線ベクトルＮを算出するとともに、算出した法線ベクトルＮに基づいて、当該信号機や道路標識が向いている方向を示す代表法線ベクトルＮｒを導出する（ステップＳ４）。
【００３０】
次に、認識対象物選択部１５は、自車の進行方向ベクトルＶｃおよび法線ベクトル導出部１４により導出された代表法線ベクトルＮｒに基づいて、進行方向ベクトルＶｃと代表法線ベクトルＮｒとの間の方向差を算出する（ステップＳ５）。なお、代表法線ベクトルＮｒは、信号機や道路標識ごとに導出される。
【００３１】
次に、認識対象物選択部１５は、算出した方向差が（１８０−Ａ）度以上（１８０＋Ａ）度以下となる代表法線ベクトルＮｒに対応する三次元画像を、自車の通行に関係する信号機や道路標識（認識対象物）として選択する（ステップＳ６）。なお、算出した方向差が（１８０−Ａ）度以上（１８０＋Ａ）度以下とはならない代表法線ベクトルＮｒに対応する三次元画像は、自車の通行に関係のない信号機や道路標識であるとして認識の対象から排除される。
【００３２】
そして、出力部１６は、認識対象物選択部１５により選択された認識対象物が信号機である場合には、その信号機の信号灯色をディスプレイ上に表示させ、認識対象物が道路標識である場合には、その道路標識の内容をディスプレイ上に表示させる（ステップＳ７）。
【００３３】
なお、上述した標識認識装置１の動作では、図５に示すステップＳ２において、対象検出部１２が、撮像部１１により取得された画像から信号機や道路標識に対応する画像を検出した後に、ステップＳ３において、三次元画像生成部１３が、各対象検出部１２により検出された信号機や道路標識に対応する画像に基づいて、当該信号機や道路標識に対応する三次元画像を生成しているが、処理をする順番はこれに限られない。例えば、三次元画像生成部１３が、各撮像部１１により取得された画像に基づいて、ステレオマッチングを用いて三次元画像を生成した後に、対象検出部１２が、三次元画像生成部１３により生成された三次元画像から信号機や道路標識に対応する三次元画像を検出することとしてもよい。
【００３４】
以上のように、本実施形態における標識認識装置１では、法線ベクトル導出部１４が、信号機や道路標識に対応する三次元画像上の任意の３点により構成される平面（平面部）の法線ベクトルＮ（法線）を算出し、この法線ベクトルＮに基づいて信号機や道路標識に対応する三次元画像の法線ベクトルＮｒ（方向）を導出するため、信号機や道路標識が向いている方向を認識することができる。また、認識対象物選択部１５が、法線ベクトル導出部１４により導出された法線ベクトルＮｒと自車の進行方向ベクトルＶｃとに基づいて、それらの方向差が所定の範囲内に収まる法線ベクトルＮｒに対応する信号機や道路標識を自車の通行に関係する信号機や道路標識として選択するため、交差点等に存在する複数の信号機や道路標識の中から自車の通行に関係する信号機や道路標識のみを選択することが可能になる。
【００３５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。まず、図６を参照して第２実施形態における標識認識装置２の機能構成を説明する。図６に示すように、第２実施形態における標識認識装置２は、撮像部（撮像手段）１１および対象検出部１２をそれぞれ一つだけ有している点と、第１実施形態における標識認識装置１が有する三次元画像生成部１３および法線ベクトル導出部１４を有していない点で第１実施形態における標識認識装置１と異なる。ここで、撮像部１１、対象検出部１２および出力部１６の各機能については、第１実施形態における各機能と同様であるので、その説明は省略する。以下において第１実施形態における機能とは異なる認識対象物選択部（方向導出手段，判断手段）２５について説明する。
【００３６】
認識対象物選択部２５は、認識対象として検出された信号機や道路標識に対応する画像に基づいて、認識対象部分の形状を識別する。認識対象部分の形状としては、例えば、信号機の形状、逆三角形の道路標識の形状、丸い道路標識の形状、ひし形の道路標識の形状、四角い道路標識の形状がある。ここで、標識認識装置２のメモリ（不図示）には、予め上述した各形状に対応づけられて、基準となる信号機や道路標識等の幅・高さ・扁平度の各値が記憶されている。扁平度とは、信号機や道路標識等の幅に対する高さの度合いをいう。この扁平度は、認識対象物である信号機や道路標識等の特徴を示すデータである。図７を参照して、逆三角形の道路標識における扁平度について説明する。図７に示すように、例えば、逆三角形の道路標識の幅を“Ｗ０”とし、高さを“Ｈ０”とした場合に、扁平度は“Ｈ０／Ｗ０”と表される。
【００３７】
認識対象物選択部２５は、識別した認識対象部分の形状に対応する扁平度（Ｈ０／Ｗ０）をメモリから読み出す。すなわち、認識対象物選択部２５は、例えば、識別した認識対象部分の形状が逆三角形の道路標識の形状である場合には、逆三角形の道路標識の形状に対応する扁平度（Ｈ０／Ｗ０）をメモリから読み出す。
【００３８】
認識対象物選択部２５は、メモリから読み出した扁平度（Ｈ０／Ｗ０）に加え、認識対象部分の幅（ｗ）および高さ（ｈ）を計測し、これらの値を以下に記載する式４に代入することで、自車の進行方向ベクトルＶｃと信号機や道路標識の正面方向とがなす角Ｂを算出する。
【００３９】
Ｂ＝ＣＯＳ−１（（Ｈ０×ｗ）／（Ｗ０×ｈ））・・・式４
式４により角Ｂを算出することで、信号機や道路標識が向いている方向が導出される。ここで、図８を参照して、自車の進行方向ベクトルＶｃと道路標識の正面方向とがなす角Ｂについて説明する。図８に示す道路標識は、認識対象部分の形状が逆三角形の道路標識の形状であるとともに、当該認識対象部分の幅が“ｗ”であり、高さが“ｈ”であることを示している。図８に示す角Ｂは、逆三角形の道路標識の扁平度“Ｈ０／Ｗ０”と、認識対象部分の幅“ｗ”および高さ“ｈ”とを変数とした上記式４により求められる。そして、この角Ｂが、図８に示す自車の進行方向ベクトルＶｃと道路標識の正面方向Ｑとがなす角度となる。
【００４０】
認識対象物選択部２５は、算出された角Ｂが所定の角度Ｃ以下となる信号機や道路標識を、自車の通行に関係する信号機や道路標識として選択する。一方、算出された角Ｂが所定の角度Ｃよりも大きくなる信号機や道路標識は、自車の通行に関係のない信号機や道路標識として排除される。すなわち、認識対象物選択部１５は、算出された角Ｂが所定の角度以下になるか否かにより、信号機や道路標識が自車の通行に関係する認識対象物であるか否かを判断することとなる。ここで、角度Ｃの値は、上述した第１実施形態におけるＡの値と同様の理由により、４５度くらいに設定すればよい。ただし、Ｃの値を４５度位に限定する必要がないのは、上述した第１実施形態におけるＡの場合と同様である。
【００４１】
次に、図９を参照して、第２実施形態における標識認識装置２の動作を説明する。なお、図９に示すステップＳ１，Ｓ２およびＳ７の各処理は、第１実施形態において詳述したステップＳ１，Ｓ２およびＳ７の各処理（図５参照）と、それぞれ同様であるので、その説明は省略する。以下において第１実施形態とは異なるステップＳ１１〜Ｓ１３の処理について説明する。
【００４２】
まず、認識対象物選択部２５は、上述したステップＳ２において対象検出部１２により検出された信号機や道路標識に対応する画像に基づいて、認識対象部分の形状を識別する（ステップＳ１１）。
【００４３】
次に、認識対象物選択部２５は、識別した認識対象部分の形状に対応する扁平度“Ｈ０／Ｗ０”をメモリから読み出すとともに、この扁平度と認識対象部分の幅“ｗ”および高さ“ｈ”に基づいて、自車の進行方向ベクトルＶｃと信号機や道路標識の正面方向とがなす角Ｂを、上述した式４を用いて算出する（ステップＳ１２）。
【００４４】
次に、認識対象物選択部２５は、算出した角Ｂが所定の角度Ｃ以下となる信号機や道路標識を、自車の通行に関係する信号機や道路標識（認識対象物）として選択する（ステップＳ１３）。なお、算出した角Ｂが所定の角度Ｃよりも大きくなる信号機や道路標識は、自車の通行に関係のない信号機や道路標識であるとして認識の対象から排除される。
【００４５】
その後、上述したステップＳ７と同様にして認識対象物選択部２５により選択された認識対象物に対応する内容がディスプレイ上に表示される。
【００４６】
以上のように、第２実施形態における標識認識装置２では、撮像部１１により撮像された画像に基づいて信号機や道路標識に対応する画像が検出され、この検出された信号機や道路標識に対応する画像から信号機や道路標識の形状が識別される。そして、この識別された信号機や道路標識の形状に対応する扁平度（対象物の基準となるデータ）に基づいて、自車の進行方向ベクトルＶｃと信号機や道路標識の正面方向Ｑとがなす角Ｂが算出されるため、信号機や道路標識が向いている方向を認識することができる。
【００４７】
また、認識対象物選択部１５が、所定の角度Ｃ以下となる角Ｂに対応する信号機や道路標識を、自車の通行に関係する信号機や道路標識として選択するため、交差点等に存在する複数の信号機や道路標識の中から自車の通行に関係する信号機や道路標識のみを選択することが可能になる。
【００４８】
なお、第２実施形態における認識対象物選択部２５は、信号機や道路標識の形状ごとに記憶された扁平度に基づいて、自車の進行方向ベクトルＶｃと信号機や道路標識の正面方向Ｑとがなす角Ｂを算出しているが、角Ｂを算出する方法は、これに限られない。例えば、信号機や道路標識を様々な角度から撮像したサンプル画像（対象物の特徴を示すデータ）を、信号機や道路標識の形状および撮像した角度（撮像角度）ごとに対応づけて予めメモリに記憶させてもよい。この場合に、認識対象物選択部２５は、対象検出部１２により検出された信号機や道路標識に対応する画像に最も近似するサンプル画像をメモリから選択し、この選択したサンプル画像に対応する撮像角度を、角Ｂとしてメモリから取得すればよい。
【００４９】
これにより、信号機や道路標識に対応する画像に最も近似するサンプル画像に基づいて、自車の進行方向ベクトルＶｃと信号機や道路標識の正面方向とがなす角Ｂがメモリから取得されるため、信号機や道路標識が向いている方向を認識することができる。また、認識対象物選択部１５が、所定の角度Ｃ以下となる角Ｂに対応する信号機や道路標識を、自車の通行に関係する信号機や道路標識として選択するため、交差点等に存在する複数の信号機や道路標識の中から自車の通行に関係する信号機や道路標識のみを選択することが可能になる。
【００５０】
また、本実施形態においては、認識対象物体が信号機や道路標識である場合について説明しているが、これに限られない。例えば、認識対象物体が顔である場合にも適用可能であり、この場合には顔が向いている方向を導出することができる。すなわち、本発明は、面が決められる認識対象物体であれば適用可能であり、その面の向いている方向を導出することができる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明に係る物体認識装置および物体認識方法によれば、認識対象物が向いている方向を導出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態における標識認識装置の機能構成図である。
【図２】法線ベクトルを示した図である。
【図３】（ａ）は、複数の法線ベクトルを示した図であり、（ｂ）は、代表法線ベクトルを示した図である。
【図４】第１実施形態における認識対象物を選択する方法を説明するための図である。
【図５】第１実施形態における標識認識処理を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態における標識認識装置の機能構成図である。
【図７】逆三角形の道路標識における扁平度を説明するための図である。
【図８】自車の進行方向ベクトルと道路標識の正面方向とがなす角を示した図である。
【図９】第２実施形態における標識認識処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１，２・・・標識認識装置、１１・・・撮像部、１２・・・対象検出部、１３・・・三次元画像生成部、１４・・・法線ベクトル導出部、１５，２５・・・認識対象選択部、１６・・・出力部。
【図１】
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【図２】
2004272694.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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