ORB-SLAMを用いた単眼カメラでの自己位置推定による鉄道信号灯の検知システムの基礎提案

摘要

本稿では，設置が比較的容易である単眼カメラを用いた運転士の支援システムの構築を目指し，以下のとおり提案，実証した。 (1) 運転台に設置した単眼カメラから信号機までの距離を，OEB-SLAMによる自己位置推定と信号機の設置位置から測距し，画像処理により灯器の位置を自動抽出する手法を提案した。 (2) 運転台にカメラを設置した列車の走行を模擬した実験を行い，カメラから信号機までの距離と方向を推定した。 (3) 環境地図に対する実際の距離と方向の換算式を求め，取得した画像の中から信号機が含まれる範囲を検知した。 (4) 信号機が含まれる範囲に対する本手法による算出結果と理論値の誤差率は，4m以上では1.4%以下と良好な結果が得られた。またいずれの距離においても灯器を正しく検知できた。 これらより，本手法により信号機の灯器の色を判別できる見通しが得られた。