JP6673030B2 - 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム - Google Patents
情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6673030B2 JP6673030B2 JP2016110599A JP2016110599A JP6673030B2 JP 6673030 B2 JP6673030 B2 JP 6673030B2 JP 2016110599 A JP2016110599 A JP 2016110599A JP 2016110599 A JP2016110599 A JP 2016110599A JP 6673030 B2 JP6673030 B2 JP 6673030B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- information processing
- frequency spectrum
- unit
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000010365 information processing Effects 0.000 title claims description 55
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 39
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 35
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 29
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 claims description 23
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 22
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 15
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 9
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 20
- 230000006870 function Effects 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000011176 pooling Methods 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 238000013527 convolutional neural network Methods 0.000 description 3
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 101150012579 ADSL gene Proteins 0.000 description 1
- 102100020775 Adenylosuccinate lyase Human genes 0.000 description 1
- 108700040193 Adenylosuccinate lyases Proteins 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
近年、ITSなどの路上監視システムでは、各種のセンサを用いて走行車両の車種を識別する技術が用いられている。上記のような技術には、例えば、画像認識処理による車種識別が挙げられる。しかし、一般に撮像センサは、日中や夜間における日照の差や、雨や雪などによる天候の影響を受けやすい。このため、屋外における継続的な監視に用いる場合、上記のような影響を排除するための手段が求められる。
[2.1.本実施形態の概要]
まず、図1を参照して、本発明のある実施形態の概要について説明する。図1は、本実施形態の概要を説明するための説明図である。図1を参照すると、本実施形態に係る情報処理装置10は、マイクロ波レーダにより、走行する車両などの物標O1からの反応を取得する。この際、本実施形態に係る情報処理装置10は、図1に示されるように、路側に設定されてよい。
次に、図2を参照して、本実施形態に係る情報処理装置10の機能構成例について説明する。図2は、本実施形態に係る情報処理装置10の機能ブロック図である。図2を参照すると、本実施形態に係る情報処理装置10は、レーダ110、信号処理部120、物標検出部130、特徴抽出部140、物標追尾部150、及び物標識別部160を備える。以下、上記の各構成について詳細に説明する。
レーダ110は、ミリ波などの電波を物標に向けて送信し、反射波を受信する機能を有する。このため、本実施形態に係るレーダ110は、例えば、単一の受信素子を有するCW型のレーダであってよい。また、本実施形態に係るレーダ110は、複数の発振周波数を段階的または連続的に切り替えて送信する機能を有する。
信号処理部120は、レーダ110が受信した信号を周波数分析し、ドップラー周波数に関する周波数スペクトルを算出する機能を有する。本実施形態に係る信号処理部120は、物標に係る速度v[m/s]、および距離r[m]を算出することが可能である。
物標検出部130は、信号処理部120により取得された周波数スペクトルの強度に基づいて、少なくとも1つ以上の物標候補を検出する機能を有する。ここで、本実施形態に係る物標候補は、周波数スペクトルのピーク検出結果である特定周波数を示してよい。本実施形態に係る物標検出部130による物標候補検出の詳細については、後述する。
特徴抽出部140は、物標検出部130が検出した物標候補に係る特徴量を抽出する機能を有する。ここで、本実施形態に係る特徴量は、周波数スペクトルに基づくスペクトログラムから抽出される振幅値に関する部分スペクトログラムまたは距離値に関する部分スペクトログラムのうち、少なくともいずれか一方を含んでよい。本実施形態に係る特徴抽出部140は、物標候補に係る周波数スペクトルを時間方向に展開して得たスペクトログラムから、上記の物標候補に近傍のデータを特徴量として抽出する。本実施形態に係る特徴抽出部140による特徴量抽出の詳細については、後述する。
物標追尾部150は、物標検出部130が検出した複数の物標候補に係る時間的な対応関係を示す追尾結果を出力する機能を有する。本実施形態に係る物標追尾部150は、物標候補に係る速度や距離の整合性を考慮することで、上記の追尾結果を出力することができる。
物標識別部160は、特徴抽出部140が抽出した特徴量を用いて、機械学習モデルに基づく物標識別を行う機能を有する。このため、本実施形態に係る物標識別部160は、検出された物標に係る周波数スペクトルに基づいて抽出される特徴量の2次元的パターン形状を抽象化する第1の階層と、上記物標に係る周波数スペクトルから検出された物標候補の分析情報と上記第1の階層からの出力とに基づいて上記物標の識別クラスを決定する第2の階層と、を含む多層ニューラルネットワークを含んでよい。
次に、本実施形態に係る物標候補検出の詳細について説明する。上述したとおり、本実施形態に係る物標検出部130は、信号処理部120により取得された周波数スペクトルの強度に基づいて、少なくとも1つ以上の物標候補を検出する機能を有する。図3は、本実施形態に係る物標検出部130による物標候補の検出について説明するための説明図である。
次に、本実施形態に係る特徴量抽出の詳細について説明する。上述したとおり、本実施形態に係る特徴抽出部140は、物標検出部130が検出した物標候補に係る特徴量を抽出する。この際、本実施形態に係る特徴抽出部140は、物標候補に係る周波数スペクトルを時間方向に展開して得られる時間−周波数表現(スペクトログラム)から、上記の特徴量を抽出してよい。
次に、本実施形態に係る物標識別の詳細について説明する。上述したとおり、本実施形態に係る物標識別部160は、特徴抽出部140が抽出した特徴量を用いて、機械学習モデルに基づく物標識別を行う機能を有する。この際、本実施形態に係る物標識別部160は、特徴抽出部140が抽出した振幅値に関する部分スペクトログラムと、距離値に関する部分スペクトログラムと、のうちいずれか一方、または両方を特徴量として入力し、物標の識別を行うことができる。
次に、本実施形態に係る追尾結果を用いた物標の識別について説明する。本実施形態に係る物標識別部160は、上記で説明した多層ニューラルネットワークにより出力される識別クラスに加え、物標追尾部150による物標候補の追尾結果を用いることで、より精度の高い物標識別を行うことが可能である。
次に、本実施形態に係る情報処理装置10の処理の流れについて説明する。図7は、本実施形態に係る情報処理装置10の処理の流れを示すフローチャートである。
次に、本発明に係る情報処理装置10のハードウェア構成例について説明する。図8は、本発明に係る情報処理装置10のハードウェア構成例を示すブロック図である。図8を参照すると、情報処理装置10は、例えば、CPU871と、ROM872と、RAM873と、ホストバス874と、ブリッジ875と、外部バス876と、インターフェース877と、入力部878と、出力部879と、記憶部880と、ドライブ881と、接続ポート882と、通信部883と、を有する。なお、ここで示すハードウェア構成は一例であり、構成要素の一部が省略されてもよい。また、ここで示される構成要素以外の構成要素をさらに含んでもよい。
CPU871は、例えば、演算処理装置又は制御装置として機能し、ROM872、RAM873、記憶部880、又はリムーバブル記録媒体901に記録された各種プログラムに基づいて各構成要素の動作全般又はその一部を制御する。
ROM872は、CPU871に読み込まれるプログラムや演算に用いるデータ等を格納する手段である。RAM873には、例えば、CPU871に読み込まれるプログラムや、そのプログラムを実行する際に適宜変化する各種パラメータ等が一時的又は永続的に格納される。
CPU871、ROM872、RAM873は、例えば、高速なデータ伝送が可能なホストバス874を介して相互に接続される。一方、ホストバス874は、例えば、ブリッジ875を介して比較的データ伝送速度が低速な外部バス876に接続される。また、外部バス876は、インターフェース877を介して種々の構成要素と接続される。
入力部878には、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ、マイク、及びレバー等が用いられる。さらに、入力部878としては、赤外線やその他の電波を利用して制御信号を送信することが可能なリモートコントローラ(以下、リモコン)が用いられることもある。
出力部879には、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD、又は有機EL等のディスプレイ装置(表示装置)、スピーカ、ヘッドホン等のオーディオ出力装置、プリンタ、携帯電話、又はファクシミリ等、取得した情報を利用者に対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置である。また、出力部879は、上述したような各種のレーダを含んでよい。
記憶部880は、各種のデータを格納するための装置である。記憶部880としては、例えば、ハードディスクドライブ(HDD)等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、又は光磁気記憶デバイス等が用いられる。
ドライブ881は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体901に記録された情報を読み出し、又はリムーバブル記録媒体901に情報を書き込む装置である。
リムーバブル記録媒体901は、例えば、DVDメディア、Blu−ray(登録商標)メディア、HD DVDメディア、各種の半導体記憶メディア等である。もちろん、リムーバブル記録媒体901は、例えば、非接触型ICチップを搭載したICカード、又は電子機器等であってもよい。
接続ポート882は、例えば、USB(Universal Serial Bus)ポート、IEEE1394ポート、SCSI(Small Computer System Interface)、RS−232Cポート、又は光オーディオ端子等のような外部接続機器902を接続するためのポートである。
外部接続機器902は、例えば、プリンタ、携帯音楽プレーヤ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、又はICレコーダ等である。
通信部883は、ネットワーク903に接続するための通信デバイスであり、例えば、有線又は無線LAN、Bluetooth(登録商標)、又はWUSB(Wireless USB)用の通信カード、光通信用のルータ、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)用のルータ、又は各種通信用のモデム等である。また、内線電話網や携帯電話事業者網等の電話網に接続してもよい。
以上説明したように、本発明に係る情報処理装置10は、多層ニューラルネットワークを用いた物標識別を行うことを特徴の一つとする。また、本発明に係る多層ニューラルネットワークでは、部分スペクトログラム上の振幅または距離の分布パターンを学習することに加え、当該分布パターンがどのような振幅強度、速度、距離、角度に関する状況において発生し得るかを統合的に学習することができる。係る構成によれば、精度の高い物標識別をより安価に実現することが可能となる。
110 レーダ
120 信号処理部
130 物標検出部
140 特徴抽出部
150 物標追尾部
160 物標識別部
I1 第1の入力層
I2 第2の入力層
L1 第1の階層
L2 第2の階層
Claims (9)
- 検出された物標に係る周波数スペクトルに基づいて抽出される特徴量の2次元的パターン形状を抽象化する第1の階層と、前記物標に係る周波数スペクトルから検出された物標候補の分析情報と前記第1の階層からの出力とに基づいて前記物標の識別クラスを決定する第2の階層と、を含む多層ニューラルネットワークを用いて前記物標の識別を行う物標識別部、
を備え、
前記特徴量は、前記周波数スペクトルに基づくスペクトログラムから抽出される振幅値に関する部分スペクトログラムまたは距離値に関する部分スペクトログラムのうち、少なくともいずれか一方を含む、
情報処理装置。 - 前記物標候補の分析情報は、振幅強度、速度情報、距離情報、または角度情報のうち、少なくともいずれかを含む、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記周波数スペクトルを時間方向に展開して得たスペクトログラムから前記物標候補に近傍のデータを前記特徴量として抽出する特徴抽出部、
をさらに備える、
請求項1または2に記載の情報処理装置。 - 前記周波数スペクトルの強度に基づいて、少なくとも1つ以上の前記物標候補を検出する物標検出部、
をさらに備える、
請求項1〜3のいずれかに記載の情報処理装置。 - 複数の前記物標候補に係る時間的な対応関係を示す追尾結果を出力する物標追尾部、
をさらに備え、
前記物標識別部は、前記多層ニューラルネットワークにより出力される前記識別クラスと前記追尾結果とに基づいて、前記物標の識別を行う、
請求項1〜4のいずれかに記載の情報処理装置。 - 前記物標識別部は、前記追尾結果に対応する複数の前記識別クラスのうち最頻出する識別クラスに基づいて、前記物標の識別を行う、
請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記物標識別部は、2つ以上の異なる前記物標候補における周波数差が所定の閾値を超える場合、当該物標候補に係る前記識別クラスを、前記物標の識別に用いない、
請求項6に記載の情報処理装置。 - コンピュータを、
検出された物標に係る周波数スペクトルに基づいて抽出される特徴量の2次元的パターン形状を抽象化する第1の階層と、前記物標に係る周波数スペクトルから検出された物標候補の分析情報と前記第1の階層からの出力とに基づいて前記物標の識別クラスを決定する第2の階層と、を含む多層ニューラルネットワークを用いて前記物標の識別を行う物標識別部、
を備え、
前記特徴量は、前記周波数スペクトルに基づくスペクトログラムから抽出される振幅値に関する部分スペクトログラムまたは距離値に関する部分スペクトログラムのうち、少なくともいずれか一方を含む、
情報処理装置、
として機能させるためのプログラム。 - 多層ニューラルネットワークを用いた情報処理方法であって、
検出された物標に係る周波数スペクトルに基づいて抽出される特徴量の2次元的パターン形状を抽象化することと、
前記物標に係る周波数スペクトルから検出された物標候補の分析情報と抽象化された前記特徴量の2次元的パターンとに基づいて前記物標の識別クラスを決定することと、
を含み、
前記特徴量は、前記周波数スペクトルに基づくスペクトログラムから抽出される振幅値に関する部分スペクトログラムまたは距離値に関する部分スペクトログラムのうち、少なくともいずれか一方を含む、
情報処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016110599A JP6673030B2 (ja) | 2016-06-02 | 2016-06-02 | 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016110599A JP6673030B2 (ja) | 2016-06-02 | 2016-06-02 | 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017215272A JP2017215272A (ja) | 2017-12-07 |
| JP6673030B2 true JP6673030B2 (ja) | 2020-03-25 |
Family
ID=60575633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016110599A Active JP6673030B2 (ja) | 2016-06-02 | 2016-06-02 | 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6673030B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109116821B (zh) * | 2018-09-04 | 2021-04-06 | 江苏远望仪器集团有限公司 | 一种船舶监控系统、方法和装置 |
| KR102128006B1 (ko) * | 2018-09-14 | 2020-06-29 | 국방과학연구소 | 능동 펄스 식별 장치 및 방법 |
| US11906657B2 (en) * | 2018-10-02 | 2024-02-20 | Fortem Technologies, Inc. | System and method for drone and object classification |
| KR102395937B1 (ko) * | 2019-06-11 | 2022-05-11 | 한국과학기술연구원 | 보행 시간-주파수 분석에 기초한 건강 상태 예측 방법 및 시스템 |
| KR102399672B1 (ko) * | 2019-06-11 | 2022-05-20 | 한국과학기술연구원 | 보행 시간-주파수 분석에 기초한 개인 식별 방법 및 시스템 |
| US11531080B2 (en) * | 2019-07-24 | 2022-12-20 | Cypress Semiconductor Corporation | Leveraging spectral diversity for machine learning-based estimation of radio frequency signal parameters |
| JP7597031B2 (ja) * | 2019-08-06 | 2024-12-10 | ソニーグループ株式会社 | 情報処理装置、および情報処理方法、並びにプログラム |
| JP7447578B2 (ja) * | 2020-03-13 | 2024-03-12 | 株式会社リコー | 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム |
| JP2023149894A (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-16 | 沖電気工業株式会社 | 学習装置、学習方法およびプログラム |
| DE112023005481T5 (de) * | 2023-05-12 | 2025-12-04 | Astemo, Ltd. | Formenschätzungssystem, objekterkennungssystem, kommunikationssystem, formenschätzungsverfahren, objekterkennungsverfahren und kommunikationsverfahren |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2953561B2 (ja) * | 1995-02-14 | 1999-09-27 | 防衛庁技術研究本部長 | 目標自動類識別方法 |
| JP2834071B2 (ja) * | 1996-05-13 | 1998-12-09 | 日本電気株式会社 | 目標信号自動検出方法および装置 |
| DE19706576A1 (de) * | 1997-02-20 | 1998-08-27 | Alsthom Cge Alcatel | Vorrichtung und Verfahren zur umgebungsadaptiven Klassifikation von Objekten |
| JP2000171545A (ja) * | 1998-12-09 | 2000-06-23 | Nec Corp | 目標信号検出方法および装置 |
| US8682821B2 (en) * | 2011-08-08 | 2014-03-25 | Robert Bosch Gmbh | Method for detection of movement of a specific type of object or animal based on radar signals |
-
2016
- 2016-06-02 JP JP2016110599A patent/JP6673030B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017215272A (ja) | 2017-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6673030B2 (ja) | 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム | |
| CN112230193B (zh) | 雷达数据处理设备和局部行程分辨力调整方法 | |
| CN111352110B (zh) | 处理雷达数据的方法和装置 | |
| US10657815B2 (en) | Vehicular information systems and methods | |
| JP5821419B2 (ja) | 移動物体検出装置、移動物体検出方法及び移動物体検出用コンピュータプログラム | |
| CN114332708A (zh) | 交通行为检测方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| Cho et al. | A support vector machine approach to CMOS-based radar signal processing for vehicle classification and speed estimation | |
| JP2010132056A (ja) | 検知装置、検知方法および車両制御装置 | |
| KR102060286B1 (ko) | 이미지 정보를 활용한 레이더 오브젝트 검출 임계값 결정 방법 및 이를 이용한 레이더 오브젝트 정보 생성 장치 | |
| US12094330B2 (en) | Traffic prediction apparatus, system, method, and non-transitory computer readable medium | |
| CN113625232B (zh) | 雷达检测中多径虚假目标抑制方法、装置、介质和设备 | |
| Zhuang et al. | Edge-based traffic flow data collection method using onboard monocular camera | |
| Lei et al. | Identifying and correcting the errors of vehicle trajectories from roadside millimetre‐wave radars | |
| CN113625266A (zh) | 应用雷达检测低速目标的方法、装置、存储介质和设备 | |
| WO2013038561A1 (ja) | 車線判定装置、車線判定方法及び車線判定用コンピュータプログラム | |
| CN109263649B (zh) | 车辆及其自动驾驶模式下的物体识别方法和物体识别系统 | |
| KR102038381B1 (ko) | 도플러 정보를 이용한 보행자 및 차량 인식 장치 및 그 방법 | |
| JP2017116445A (ja) | 物体検出装置 | |
| US20240142575A1 (en) | Method and apparatus with neural network training | |
| Czyżewski et al. | Comparative study on the effectiveness of various types of road traffic intensity detectors | |
| CN118244257A (zh) | 基于毫米波雷达的车辆自身状态的评估方法及系统 | |
| CN106023600B (zh) | 一种基于汽车电子标识的车辆速度检测方法及装置 | |
| KR102475760B1 (ko) | 다채널 레이더를 이용한 특정물체 판별방법 및 장치 | |
| CN115147783B (zh) | 一种车辆计数方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| US20230273312A1 (en) | Method and Apparatus for Providing a Classification Result for Object Identification Using Ultrasound-Based Sensor Systems in Mobile Devices |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190215 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20190327 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190328 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200123 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200204 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200217 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6673030 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |