対応方法を考慮した点群マッチング方法、対応方法を考慮した点群マッチング装置及びプログラム

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発明の名称	対応方法を考慮した点群マッチング方法、対応方法を考慮した点群マッチング装置及びプログラム
技術分野	IT, ものづくり
出願日	平成28年12月26日
出願番号	特願2016-251618
公開番号	特開2018-41431
登録番号
出願人	国立大学法人電気通信大学
発明者	高玉圭樹石井晴之辰巳嵩豊
特許公報	PDFのダウンロードはこちらから
概要	【要約】【課題】撮影画像とマップとの比較で、対応点が与えられなくても誤検出なく自己位置を高精度に推定できるようにする。【解決手段】撮影して得た画像内の特徴点の重心又は中心を点群化し、点群から三角形を取得し、得られた三角形から、ほぼ線対称な三角形を除外しながら、予め用意されたマップ内の点群で形成される三角形と形状の一致度を計算する。そして、一致度が閾値以上(例えば三角形の角度と辺の長さの差が閾値以下)の候補が検出された場合に、検索対象となる領域内に存在する複数の候補三角形同士の相対位置関係をマップ内の三角形と比較して、ペアリング判定要件を満たす候補三角形が存在するとき、そのペアリング判定要件を満たした候補三角形を構成する各点と、マップ内の点群とのマッチング処理を行い、画像の座標を求めるマッチング処理とを行う。【特許請求の範囲】【請求項１】　撮影して得た画像内の特徴点の重心又は中心を点群化し、点群から三角形を取得する三角形取得処理と、前記三角形取得処理で得た三角形から、ほぼ線対称な三角形を除外しながら、予め用意されたマップ内の点群で形成される三角形と形状の一致度を計算する相似判定処理と、前記相似判定処理で一致度が閾値以上の候補が検出されたとき、検索対象となる領域内に存在する複数の候補三角形同士の相対位置関係を前記マップ内の三角形と比較して、ペアリング判定要件を満たすことを判定するペアリング判定処理と、前記ペアリング判定処理でペアリング検定要件を満たす候補三角形が存在するとき、そのペアリング判定要件を満たした候補三角形を構成する各点と、前記マップ内の点群とのマッチング処理を行い、前記画像の座標位置を求めるマッチング処理と、を含む対応関係を考慮した点群マッチング方法。【請求項２】　前記相似判定処理で一致度が閾値以上となる判断は、三角形の角度と辺の長さの差が閾値以下となる判断である請求項１に記載の対応関係を考慮した点群マッチング方法。【請求項３】　前記三角形取得処理は、所定の角度以上の鈍角を有する三角形を除いた上で、前記画像内で、所定の個数まで形成されるようにした請求項１又は２に記載の対応関係を考慮した点群マッチング方法。【請求項４】　前記ペアリング判定処理で複数の候補三角形同士の相対位置関係を比較する際には、複数の候補三角形で成す回転角度又は方向についても比較するようにした請求項１～３のいずれか１項に記載の対応関係を考慮した点群マッチング方法。【請求項５】　前記マッチング処理を行う際には、候補三角形を構成する各点と前記マップ内の点群とのマッチング処理で、前記画像で示される自己位置座標と、前記画像の前記マップに対する回転角度と、前記マップの前記画像に対する倍率とが、最小になる位置を前記座標位置とする請求項１～４のいずれか１項に記載の対応関係を考慮した点群マッチング方法。【請求項６】　撮影して得た画像内の特徴点の重心又は中心を点群化し、点群から三角形を取得する三角形形成部と、前記三角形形成部で得た三角形から、ほぼ線対称な三角形を除外しながら、予め用意されたマップ内の点群で形成される三角形と形状の一致度を計算する相似判定部と、前記相似判定部で一致度が閾値以上の候補が検出されたとき、検索対象となる領域内に存在する複数の候補三角形同士の相対位置関係を前記マップ内の三角形と比較して、ペアリング判定要件を満たすことを判定するペアリング判定部と、前記ペアリング判定部でペアリング検定要件を満たす候補三角形が存在するとき、そのペアリング判定要件を満たした候補三角形を構成する各点と、前記マップ内の点群とのマッチング処理を行い、前記画像の座標位置を求めるマッチング処理部と、を備える対応関係を考慮した点群マッチング装置。【請求項７】　撮影して得た画像内の特徴点の重心又は中心を点群化し、点群から三角形を取得する三角形取得手順と、前記三角形取得手順で得た三角形から、ほぼ線対称な三角形を除外しながら、予め用意されたマップ内の点群で形成される三角形と形状の一致度を計算する相似判定手順と、前記相似判定手順で一致度が閾値以上の候補が検出されたとき、検索対象となる領域内に存在する複数の候補三角形同士の相対位置関係を前記マップ内の三角形と比較して、ペアリング判定要件を満たすことを判定するペアリング判定手順と、前記ペアリング判定手順でペアリング判定要件を満たす候補三角形が存在するとき、そのペアリング判定要件を満たした候補三角形を構成する各点と、前記マップ内の点群とのマッチング処理を行い、前記画像の座標を求めるマッチング手順と、をコンピュータ装置に実行させるプログラム。

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