JP2003254748A - ステレオ画像特性検査システム - Google Patents
ステレオ画像特性検査システムInfo
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
- H04N13/239—Image signal generators using stereoscopic image cameras using two two-dimensional [2D] image sensors having a relative position equal to or related to the interocular distance
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- H04N2013/0081—Depth or disparity estimation from stereoscopic image signals
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステレオ画像特性を簡便なシステムで総合的
且つ高精度に検査し、画像特性のばらつきを補正するた
めの高精度の補正データを得る。 【解決手段】 ステレオカメラ１と格子線を基調とした
図柄を有する検査スクリーン２とを予め規定した相対位
置に配置し、ステレオカメラ１で検査スクリーン２を撮
像した２枚の元画像に対し、ステレオ画像特性検出部１
２で画像上の各格子点の座標を求め、補正データ生成部
１３で、得られた各格子点の座標と予め記憶してある各
格子点の理想座標とから画像特性のバラツキを補正する
補正データを生成し、補正データ書込み部１４で、補正
データをステレオ画像認識ユニット１１に書込むことに
より、ステレオカメラ１及びステレオ画像認識ユニット
１１の出荷前や出荷後の再調整時に、ステレオ画像特性
を検査して高精度な補正データを取得し、装置の能力を
高水準に維持する。
且つ高精度に検査し、画像特性のばらつきを補正するた
めの高精度の補正データを得る。 【解決手段】 ステレオカメラ１と格子線を基調とした
図柄を有する検査スクリーン２とを予め規定した相対位
置に配置し、ステレオカメラ１で検査スクリーン２を撮
像した２枚の元画像に対し、ステレオ画像特性検出部１
２で画像上の各格子点の座標を求め、補正データ生成部
１３で、得られた各格子点の座標と予め記憶してある各
格子点の理想座標とから画像特性のバラツキを補正する
補正データを生成し、補正データ書込み部１４で、補正
データをステレオ画像認識ユニット１１に書込むことに
より、ステレオカメラ１及びステレオ画像認識ユニット
１１の出荷前や出荷後の再調整時に、ステレオ画像特性
を検査して高精度な補正データを取得し、装置の能力を
高水準に維持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステレオカメラで
撮像したステレオ画像の特性を検査し、補正データを生
成するステレオ画像特性検査システムに関する。
撮像したステレオ画像の特性を検査し、補正データを生
成するステレオ画像特性検査システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、空間を三次元的に認識する技
術として、複数のカメラを利用したステレオ画像認識技
術があり、例えば、自動車等の車両に搭載される障害物
検出装置等に応用され、立体物までの距離を検出しつ
つ、前方の障害物や道路の形状を認識し、安全性の向上
に寄与することができる。
術として、複数のカメラを利用したステレオ画像認識技
術があり、例えば、自動車等の車両に搭載される障害物
検出装置等に応用され、立体物までの距離を検出しつ
つ、前方の障害物や道路の形状を認識し、安全性の向上
に寄与することができる。
【０００３】このようなステレオ画像認識技術を用いた
装置では、ステレオカメラを構成する各カメラに写った
画像から一致する箇所を探索して互いの視差を求め、こ
の視差から距離情報を計算する手法が一般的であるが、
装置の認識能力を確保するためには、一致点検索の確実
性と、視差の検出精度を確保する必要がある。
装置では、ステレオカメラを構成する各カメラに写った
画像から一致する箇所を探索して互いの視差を求め、こ
の視差から距離情報を計算する手法が一般的であるが、
装置の認識能力を確保するためには、一致点検索の確実
性と、視差の検出精度を確保する必要がある。
【０００４】このため、本出願人は、先に、特開平１１
−３２５８８９号公報において、ステレオカメラの撮像
画像の非線形な位置ズレに対する補正を行って画像の光
軸を合わせ、一致検索の基線を揃える技術を提案してお
り、また、特開２００１−９１２４５号公報において、
レンズ等の光学系の特性・バラツキに起因する視差の検
出誤差を補正する技術を提案している。更に、本出願人
は、特開２００１−９２９６８号公報において、画像上
の位置に応じて適切な探索範囲を設定可能なように、一
致検索開始位置を補正する技術を提案している。
−３２５８８９号公報において、ステレオカメラの撮像
画像の非線形な位置ズレに対する補正を行って画像の光
軸を合わせ、一致検索の基線を揃える技術を提案してお
り、また、特開２００１−９１２４５号公報において、
レンズ等の光学系の特性・バラツキに起因する視差の検
出誤差を補正する技術を提案している。更に、本出願人
は、特開２００１−９２９６８号公報において、画像上
の位置に応じて適切な探索範囲を設定可能なように、一
致検索開始位置を補正する技術を提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ステレ
オ画像認識装置の能力を保つためには、装置の出荷前や
出荷後の再調整時に、ステレオ画像特性に対する総合的
且つ高精度の補正データを装置個体毎に得ることのでき
るシステムが必要であり、しかも、できるだけ簡素なシ
ステム構成で補正データを採取可能とし、装置本体にか
かるコスト上昇の要因を取り除くことが望まれる。
オ画像認識装置の能力を保つためには、装置の出荷前や
出荷後の再調整時に、ステレオ画像特性に対する総合的
且つ高精度の補正データを装置個体毎に得ることのでき
るシステムが必要であり、しかも、できるだけ簡素なシ
ステム構成で補正データを採取可能とし、装置本体にか
かるコスト上昇の要因を取り除くことが望まれる。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、ステレオ画像特性を簡便なシステムで総合的且つ高
精度に検査し、画像特性のばらつきを補正するための高
精度の補正データを得ることのできるステレオ画像特性
検査システムを提供することを目的としている。
で、ステレオ画像特性を簡便なシステムで総合的且つ高
精度に検査し、画像特性のばらつきを補正するための高
精度の補正データを得ることのできるステレオ画像特性
検査システムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、ステレオカメラの撮像方向
に配置される格子状の図柄を有する検査スクリーンと、
上記検査スクリーンを上記ステレオカメラで撮像し、上
記ステレオカメラを構成する各カメラに対応した画像上
の格子点の座標を求め、求めた座標と予め記憶してある
各格子点の理想座標とに基づいて、少なくとも上記ステ
レオカメラの特性に起因するステレオ画像特性のバラツ
キを補正するための補正データを生成する手段とを備え
たことを特徴とする。
め、請求項１記載の発明は、ステレオカメラの撮像方向
に配置される格子状の図柄を有する検査スクリーンと、
上記検査スクリーンを上記ステレオカメラで撮像し、上
記ステレオカメラを構成する各カメラに対応した画像上
の格子点の座標を求め、求めた座標と予め記憶してある
各格子点の理想座標とに基づいて、少なくとも上記ステ
レオカメラの特性に起因するステレオ画像特性のバラツ
キを補正するための補正データを生成する手段とを備え
たことを特徴とする。
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記検査スクリーンの画像パターンと予め
記憶してあるパターンとの相関値を計算して一致点を検
索し、上記画像上の格子点の座標を求めることを特徴と
する。
明において、上記検査スクリーンの画像パターンと予め
記憶してあるパターンとの相関値を計算して一致点を検
索し、上記画像上の格子点の座標を求めることを特徴と
する。
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、上記検査スクリーンに上記各カメラ
に対応した基準マークを設け、初回に上記基準マークを
検索して順次隣接する格子を検出することにより、上記
画像上の格子点の座標を求めることを特徴とする。
載の発明において、上記検査スクリーンに上記各カメラ
に対応した基準マークを設け、初回に上記基準マークを
検索して順次隣接する格子を検出することにより、上記
画像上の格子点の座標を求めることを特徴とする。
【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１，２，３
の何れか一に記載の発明において、上記検査スクリーン
の格子線を、上記格子線の中央から背景側にかけて多段
階或いは連続的に明度が変化する階調度をもって形成す
ることを特徴とする。
の何れか一に記載の発明において、上記検査スクリーン
の格子線を、上記格子線の中央から背景側にかけて多段
階或いは連続的に明度が変化する階調度をもって形成す
ることを特徴とする。
【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１，２，
３，４の何れか一に記載の発明において、上記検査スク
リーンは、上記格子線の明度が背景より高いことを特徴
とする。
３，４の何れか一に記載の発明において、上記検査スク
リーンは、上記格子線の明度が背景より高いことを特徴
とする。
【００１２】請求項６記載の発明は、請求項１，２，
３，４，５の何れか一に記載の発明において、上記補正
データは、画像の座標変換補正データ、画角修正比によ
る視差補正データ、一致点検索範囲補正データの少なく
とも何れか一つであることを特徴とする。
３，４，５の何れか一に記載の発明において、上記補正
データは、画像の座標変換補正データ、画角修正比によ
る視差補正データ、一致点検索範囲補正データの少なく
とも何れか一つであることを特徴とする。
【００１３】請求項７記載の発明は、請求項１，２，
３，４，５，６の何れか一に記載の発明において、上記
ステレオカメラからの画像を上記ステレオカメラと一対
一で組合わせた画像処理ユニットを介して取込み、上記
補正データを、上記画像処理ユニット内の不揮発性メモ
リに書き込む手段を備えたことを特徴とする。
３，４，５，６の何れか一に記載の発明において、上記
ステレオカメラからの画像を上記ステレオカメラと一対
一で組合わせた画像処理ユニットを介して取込み、上記
補正データを、上記画像処理ユニット内の不揮発性メモ
リに書き込む手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】すなわち、請求項１記載の発明は、格子状
の図柄を有する検査スクリーンをステレオカメラの撮像
方向に配置し、検査スクリーンをステレオカメラで撮像
する。そして、各カメラに対応した画像上の格子点の座
標を求め、求めた座標と予め記憶してある各格子点の理
想座標とに基づいて、少なくともステレオカメラの特性
に起因するステレオ画像特性のバラツキを補正するため
の補正データを生成することで、ステレオカメラを用い
た装置の出荷前や出荷後の再調整時に、ステレオ画像特
性を簡便なシステムで総合的且つ高精度に検査すること
ができ、高精度の補正データにより装置の能力を高水準
に維持することを可能とする。
の図柄を有する検査スクリーンをステレオカメラの撮像
方向に配置し、検査スクリーンをステレオカメラで撮像
する。そして、各カメラに対応した画像上の格子点の座
標を求め、求めた座標と予め記憶してある各格子点の理
想座標とに基づいて、少なくともステレオカメラの特性
に起因するステレオ画像特性のバラツキを補正するため
の補正データを生成することで、ステレオカメラを用い
た装置の出荷前や出荷後の再調整時に、ステレオ画像特
性を簡便なシステムで総合的且つ高精度に検査すること
ができ、高精度の補正データにより装置の能力を高水準
に維持することを可能とする。
【００１５】その際、請求項２記載の発明のように、検
査スクリーンの画像パターンと予め記憶してあるパター
ンとの相関値を計算して一致点を検索し、画像上の格子
点の座標を求めることが望ましく、一致点検出のミスマ
ッチングを防止して正確な格子点の座標を求めることが
できる。
査スクリーンの画像パターンと予め記憶してあるパター
ンとの相関値を計算して一致点を検索し、画像上の格子
点の座標を求めることが望ましく、一致点検出のミスマ
ッチングを防止して正確な格子点の座標を求めることが
できる。
【００１６】また、請求項３記載の発明のように、検査
スクリーンに各カメラに対応した基準マークを設け、初
回に基準マークを検索して順次隣接する格子を検出する
ことにより、画像上の格子点の座標を求めることが望ま
しく、格子位置の誤検出を防止することができる。
スクリーンに各カメラに対応した基準マークを設け、初
回に基準マークを検索して順次隣接する格子を検出する
ことにより、画像上の格子点の座標を求めることが望ま
しく、格子位置の誤検出を防止することができる。
【００１７】また、請求項４記載の発明のように、検査
スクリーンの格子線を、格子線の中央から背景側にかけ
て多段階或いは連続的に明度が変化する階調度をもって
形成することが望ましく、格子点の座標を１画素単位以
下の精度で検出する場合、格子線と背景の境界の位置情
報を複数の画素に渡って得ることができ、正確な格子点
の座標を検出することが可能となる。
スクリーンの格子線を、格子線の中央から背景側にかけ
て多段階或いは連続的に明度が変化する階調度をもって
形成することが望ましく、格子点の座標を１画素単位以
下の精度で検出する場合、格子線と背景の境界の位置情
報を複数の画素に渡って得ることができ、正確な格子点
の座標を検出することが可能となる。
【００１８】また、請求項５記載の発明のように、検査
スクリーンは、格子線の明度が背景より高いことが望ま
しく、背景色の信号レベルの影響を低減し、より正確な
格子点座標データを得ることができる。
スクリーンは、格子線の明度が背景より高いことが望ま
しく、背景色の信号レベルの影響を低減し、より正確な
格子点座標データを得ることができる。
【００１９】更に、請求項６記載の発明のように、補正
データは、画像の座標変換補正データ、画角修正比によ
る視差補正データ、一致点検索範囲補正データの少なく
とも何れか一つであることが望ましく、請求項７記載の
発明のように、ステレオカメラからの画像をステレオカ
メラと一対一で組合わせた画像処理ユニットを介して取
込み、補正データを画像処理ユニット内の不揮発性メモ
リに書き込む手段を備えることで、ステレオカメラを含
めた装置全体としての特性を検査することができる。
データは、画像の座標変換補正データ、画角修正比によ
る視差補正データ、一致点検索範囲補正データの少なく
とも何れか一つであることが望ましく、請求項７記載の
発明のように、ステレオカメラからの画像をステレオカ
メラと一対一で組合わせた画像処理ユニットを介して取
込み、補正データを画像処理ユニット内の不揮発性メモ
リに書き込む手段を備えることで、ステレオカメラを含
めた装置全体としての特性を検査することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図１１は本発明の一実施の
形態に係わり、図１はステレオ画像特性検査システムの
構成図、図２は基準マークパターンを示す説明図、図３
は十字パターンを示す説明図、図４は格子交点周辺の拡
大図、図５は基準マーク周辺の拡大図、図６は格子点座
標算出処理のフローチャート、図７は十字パターンと格
子点との一致検索を示す説明図、図８は一致相関値と一
致点との関係を示す説明図、図９は画像座標変換補正デ
ータ算出処理のフローチャート、図１０は一致検索開始
点補正データ算出処理のフローチャート、図１１は画角
補正データ算出処理のフローチャートである。
施の形態を説明する。図１〜図１１は本発明の一実施の
形態に係わり、図１はステレオ画像特性検査システムの
構成図、図２は基準マークパターンを示す説明図、図３
は十字パターンを示す説明図、図４は格子交点周辺の拡
大図、図５は基準マーク周辺の拡大図、図６は格子点座
標算出処理のフローチャート、図７は十字パターンと格
子点との一致検索を示す説明図、図８は一致相関値と一
致点との関係を示す説明図、図９は画像座標変換補正デ
ータ算出処理のフローチャート、図１０は一致検索開始
点補正データ算出処理のフローチャート、図１１は画角
補正データ算出処理のフローチャートである。
【００２１】図１は、ステレオ画像の特性を検査して補
正データを得るためのステレオ画像特性検査システムを
示し、検査対象である複数のカメラ（本形態において
は、２台のカメラ）からなるステレオカメラ１と、この
ステレオカメラ１で撮像した画像の特性を検査するため
の被撮像対象となる検査スクリーン２と、ステレオカメ
ラ１に接続される画像処理部１０とを備えて構成され
る。
正データを得るためのステレオ画像特性検査システムを
示し、検査対象である複数のカメラ（本形態において
は、２台のカメラ）からなるステレオカメラ１と、この
ステレオカメラ１で撮像した画像の特性を検査するため
の被撮像対象となる検査スクリーン２と、ステレオカメ
ラ１に接続される画像処理部１０とを備えて構成され
る。
【００２２】ステレオカメラ１は、互いに同期が取れ、
例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）等の撮像素子を内蔵した
シャッタ速度可変の２台のカメラの一方を、ステレオ処
理の際の基準画像を撮像する基準カメラ１ａ、他方をス
テレオ処理の際の比較画像を撮像する比較カメラ１ｂと
して、基準カメラ１ａと比較カメラ１ｂとが所定の基線
長で互いの光軸が概ね平行となるようにステー１ｃに組
付けられている。
例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）等の撮像素子を内蔵した
シャッタ速度可変の２台のカメラの一方を、ステレオ処
理の際の基準画像を撮像する基準カメラ１ａ、他方をス
テレオ処理の際の比較画像を撮像する比較カメラ１ｂと
して、基準カメラ１ａと比較カメラ１ｂとが所定の基線
長で互いの光軸が概ね平行となるようにステー１ｃに組
付けられている。
【００２３】一方、画像処理部１０は、ステレオカメラ
１で撮像した一対の画像（ステレオ画像）の所定の小領
域（例えば、４画素×４画素の小領域）毎に一致部位を
検索して視差を求めるステレオマッチング処理を行い、
得られた視差に基づく三次元の距離分布情報に基づいて
各種認識処理を行うステレオ画像認識ユニット１１に対
し、このステレオ画像認識ユニット１１に接続されてス
テレオ画像特性を検出するステレオ画像特性検出部１
２、ステレオ画像特性から補正データを生成する補正デ
ータ生成部１３、生成した補正データをステレオ画像認
識ユニット１１に書込む補正データ書込み部１４を、ス
テレオ画像認識ユニット１１と一体的或いは別個に備え
て構成され、検査対象であるステレオカメラ１とステレ
オ画像認識ユニット１１とを一対一で組合わせて検査対
象とする。
１で撮像した一対の画像（ステレオ画像）の所定の小領
域（例えば、４画素×４画素の小領域）毎に一致部位を
検索して視差を求めるステレオマッチング処理を行い、
得られた視差に基づく三次元の距離分布情報に基づいて
各種認識処理を行うステレオ画像認識ユニット１１に対
し、このステレオ画像認識ユニット１１に接続されてス
テレオ画像特性を検出するステレオ画像特性検出部１
２、ステレオ画像特性から補正データを生成する補正デ
ータ生成部１３、生成した補正データをステレオ画像認
識ユニット１１に書込む補正データ書込み部１４を、ス
テレオ画像認識ユニット１１と一体的或いは別個に備え
て構成され、検査対象であるステレオカメラ１とステレ
オ画像認識ユニット１１とを一対一で組合わせて検査対
象とする。
【００２４】すなわち、ステレオカメラ１を構成する２
台のカメラ１ａ，１ｂは、初期製造段階で互いの光軸
が、例えば平行であるような予め決められた相対位置関
係となるように機械的に調整されてステー１ｃに固定さ
れているが、各カメラ１ａ，１ｂで撮像した画像には、
機械的な組立て精度の限界による光軸のずれ、レンズの
焦点距離のバラツキやレンズ歪みの影響、撮像素子の受
光面のあおりによる撮像画像内の拡大縮小率の相違、互
いの撮像素子の感度や信号処理回路の特性のバラツキ等
により、出力される画像間には線形のみならず非線形の
位置ズレが少なからず存在する。
台のカメラ１ａ，１ｂは、初期製造段階で互いの光軸
が、例えば平行であるような予め決められた相対位置関
係となるように機械的に調整されてステー１ｃに固定さ
れているが、各カメラ１ａ，１ｂで撮像した画像には、
機械的な組立て精度の限界による光軸のずれ、レンズの
焦点距離のバラツキやレンズ歪みの影響、撮像素子の受
光面のあおりによる撮像画像内の拡大縮小率の相違、互
いの撮像素子の感度や信号処理回路の特性のバラツキ等
により、出力される画像間には線形のみならず非線形の
位置ズレが少なからず存在する。
【００２５】また、ステレオ画像を処理するステレオ画
像認識ユニット１１側にも、２台のカメラ１ａ，１ｂに
対応した信号処理系統のアンプのゲインやオフセット、
Ａ／Ｄ変換器の特性等の回路素子の特性のバラツキによ
り、調整範囲内で信号特性にバラツキが存在する可能性
があり、ステレオ処理前の一対の元画像間に線形乃至非
線形の位置ズレが存在する。
像認識ユニット１１側にも、２台のカメラ１ａ，１ｂに
対応した信号処理系統のアンプのゲインやオフセット、
Ａ／Ｄ変換器の特性等の回路素子の特性のバラツキによ
り、調整範囲内で信号特性にバラツキが存在する可能性
があり、ステレオ処理前の一対の元画像間に線形乃至非
線形の位置ズレが存在する。
【００２６】従って、製品出荷前や出荷後の再調整時
に、ステレオカメラ１で検査スクリーン２を撮像した撮
像画像に基づいて、ステレオカメラ１及びステレオ画像
認識ユニット１１の個体毎に、光学レンズの歪特性や焦
点距離特性、カメラ光軸の水平及び垂直変位特性、カメ
ラ回転方向特性、カメラ実画角分布特性、無限遠視差分
布特性、同じ距離にある被写体を撮像した場合の等距離
面分布特性等を検査し、その検査結果に基づく補正デー
タを生成する。そして、この補正データをステレオカメ
ラ１と一対一に組合わされるステレオ画像認識ユニット
１１内の不揮発性メモリに記憶させることで、市場にお
ける実働状態において、確実且つ正確な距離分布情報を
得ることができる。
に、ステレオカメラ１で検査スクリーン２を撮像した撮
像画像に基づいて、ステレオカメラ１及びステレオ画像
認識ユニット１１の個体毎に、光学レンズの歪特性や焦
点距離特性、カメラ光軸の水平及び垂直変位特性、カメ
ラ回転方向特性、カメラ実画角分布特性、無限遠視差分
布特性、同じ距離にある被写体を撮像した場合の等距離
面分布特性等を検査し、その検査結果に基づく補正デー
タを生成する。そして、この補正データをステレオカメ
ラ１と一対一に組合わされるステレオ画像認識ユニット
１１内の不揮発性メモリに記憶させることで、市場にお
ける実働状態において、確実且つ正確な距離分布情報を
得ることができる。
【００２７】尚、ステレオ画像認識ユニット１１側の回
路的なバラツキを無視できる場合には、ステレオカメラ
１のみを検査対象として、本検査システムにはステレオ
画像認識ユニット１１を含めず、ステレオカメラ１の特
性検査終了後、別途、補正データをステレオ画像認識ユ
ニット１１内に書き込んだ時点でステレオカメラ１とス
テレオ画像認識ユニット１１とを一対一の組で固定する
ようにしても良い。
路的なバラツキを無視できる場合には、ステレオカメラ
１のみを検査対象として、本検査システムにはステレオ
画像認識ユニット１１を含めず、ステレオカメラ１の特
性検査終了後、別途、補正データをステレオ画像認識ユ
ニット１１内に書き込んだ時点でステレオカメラ１とス
テレオ画像認識ユニット１１とを一対一の組で固定する
ようにしても良い。
【００２８】具体的には、検査スクリーン２には、予め
設定した間隔（例えば、ステレオカメラ１の基線長の整
数分の一の間隔）の格子線を基調とした図柄が描かれて
おり、ステレオカメラ１と検査スクリーン２とを予め規
定した相対位置、例えばステレオカメラ１の撮像方向が
検査スクリーン２に正対する位置に正確に配置する。そ
して、ステレオカメラ１で検査スクリーン２を撮像した
２枚の元画像に対し、ステレオ画像特性検出部１２で画
像上の各格子点（格子線の交点）の座標を求め、補正デ
ータ生成部１３で、得られた各格子点の座標と予め記憶
してある各格子点の理想座標とから画像特性のバラツキ
を補正する補正データを生成する。
設定した間隔（例えば、ステレオカメラ１の基線長の整
数分の一の間隔）の格子線を基調とした図柄が描かれて
おり、ステレオカメラ１と検査スクリーン２とを予め規
定した相対位置、例えばステレオカメラ１の撮像方向が
検査スクリーン２に正対する位置に正確に配置する。そ
して、ステレオカメラ１で検査スクリーン２を撮像した
２枚の元画像に対し、ステレオ画像特性検出部１２で画
像上の各格子点（格子線の交点）の座標を求め、補正デ
ータ生成部１３で、得られた各格子点の座標と予め記憶
してある各格子点の理想座標とから画像特性のバラツキ
を補正する補正データを生成する。
【００２９】補正データは、画像上の各格子点の座標を
幾何学的に補正するための座標変換補正データ、画角修
正比（実画角と理想状態の画角との比）による距離補正
用の視差補正データ、無限遠対応点のズレを考慮して一
致点検索開始位置を補正するための一致点検索範囲補正
データ等であり、基本データとして、画像上の各格子点
の座標と記憶してある理想座標との差から各格子点に対
する座標変換補正データを生成する。この座標変換補正
データは、全ての画素が各々補正データを持つよう、各
格子点を座標補完して全ての画素に対する座標変換補正
データを求める。また、得られた画像上の格子間隔と予
め記憶してある理想格子間隔との比から画角修正比を求
め、この画角修正比を画像端から画素毎に積分すること
で、画角修正比による視差補正データと、一致点検索範
囲補正データとを算出する。
幾何学的に補正するための座標変換補正データ、画角修
正比（実画角と理想状態の画角との比）による距離補正
用の視差補正データ、無限遠対応点のズレを考慮して一
致点検索開始位置を補正するための一致点検索範囲補正
データ等であり、基本データとして、画像上の各格子点
の座標と記憶してある理想座標との差から各格子点に対
する座標変換補正データを生成する。この座標変換補正
データは、全ての画素が各々補正データを持つよう、各
格子点を座標補完して全ての画素に対する座標変換補正
データを求める。また、得られた画像上の格子間隔と予
め記憶してある理想格子間隔との比から画角修正比を求
め、この画角修正比を画像端から画素毎に積分すること
で、画角修正比による視差補正データと、一致点検索範
囲補正データとを算出する。
【００３０】詳細には、検査スクリーン２には、ステレ
オカメラ１の２つのカメラ１ａ，１ｂと概ね同じ間隔の
格子位置、すなわち基準カメラ１ａ用の中央垂直格子線
２ａと中央水平線２ｃとの交点（基準画像側の中央格子
点）を囲む格子間、及び、比較カメラ１ｂ用の中央垂直
格子線２ｂと中央水平線２ｃとの交点（比較画像側の中
央格子点）を囲む格子間に、それぞれ基準マーク３ａ，
３ｂが描かれている。各カメラ１ａ，１ｂに対応する基
準マーク３ａ，３ｂは、格子点の一致検索に影響を与え
ない形状に設定され、予め各カメラ１ａ，１ｂとの対応
関係が既知で予めそれぞれの一致検索の開始位置を明確
に設定できることから、本形態では、基準マーク３ａ，
３ｂは同一形状とする。
オカメラ１の２つのカメラ１ａ，１ｂと概ね同じ間隔の
格子位置、すなわち基準カメラ１ａ用の中央垂直格子線
２ａと中央水平線２ｃとの交点（基準画像側の中央格子
点）を囲む格子間、及び、比較カメラ１ｂ用の中央垂直
格子線２ｂと中央水平線２ｃとの交点（比較画像側の中
央格子点）を囲む格子間に、それぞれ基準マーク３ａ，
３ｂが描かれている。各カメラ１ａ，１ｂに対応する基
準マーク３ａ，３ｂは、格子点の一致検索に影響を与え
ない形状に設定され、予め各カメラ１ａ，１ｂとの対応
関係が既知で予めそれぞれの一致検索の開始位置を明確
に設定できることから、本形態では、基準マーク３ａ，
３ｂは同一形状とする。
【００３１】そして、ステレオ画像特性検出部１２に、
検査スクリーン２上の基準マーク３ａ，３ｂに対する参
照パターンとして図２の基準マークパターン４を予め記
憶しておくと共に、格子点に対する参照パターンとして
図３の十字パターン５を予め記憶しておき、画像上の各
格子点の座標を求める際に、基準マークパターン４と十
字パターン５とを用いて画像相関値を計算しながら水平
垂直方向に２次元の一致検索を行い、画像上の格子点の
座標を求める。
検査スクリーン２上の基準マーク３ａ，３ｂに対する参
照パターンとして図２の基準マークパターン４を予め記
憶しておくと共に、格子点に対する参照パターンとして
図３の十字パターン５を予め記憶しておき、画像上の各
格子点の座標を求める際に、基準マークパターン４と十
字パターン５とを用いて画像相関値を計算しながら水平
垂直方向に２次元の一致検索を行い、画像上の格子点の
座標を求める。
【００３２】すなわち、画像上の各格子点の座標を求め
るには、先ず、各カメラ１ａ，１ｂの画像上の基準マー
ク３ａ，３ｂと、基準マークパターン４との一致検索を
行い、この基準マークの一致検索結果によって得られた
格子点の座標に基づいて、順次隣接する格子点の座標を
十字パターン５との一致検索により検出する。その際、
前回に検出した格子点の座標から予め設定した相対位置
に今回の検索領域を設定することで、誤った位置の格子
点を検出することを防止する。
るには、先ず、各カメラ１ａ，１ｂの画像上の基準マー
ク３ａ，３ｂと、基準マークパターン４との一致検索を
行い、この基準マークの一致検索結果によって得られた
格子点の座標に基づいて、順次隣接する格子点の座標を
十字パターン５との一致検索により検出する。その際、
前回に検出した格子点の座標から予め設定した相対位置
に今回の検索領域を設定することで、誤った位置の格子
点を検出することを防止する。
【００３３】画像上の各格子点の座標は、画像相関値が
最も一致を示す座標近傍の画像相関値の関係により、１
画素以下の分解能で求めることが望ましく、本形態にお
いては、画像相関値として、２次元平面間の各座標にお
ける値の差の絶対値の和として定義されるシティブロッ
ク距離を用い、２枚の画像の各画素の明るさ（輝度）の
差の絶対値の総和でシティブロック距離を計算する。
最も一致を示す座標近傍の画像相関値の関係により、１
画素以下の分解能で求めることが望ましく、本形態にお
いては、画像相関値として、２次元平面間の各座標にお
ける値の差の絶対値の和として定義されるシティブロッ
ク距離を用い、２枚の画像の各画素の明るさ（輝度）の
差の絶対値の総和でシティブロック距離を計算する。
【００３４】この場合、検査スクリーン２の格子線は、
図４，図５に示すように、格子線の中央から背景側にか
けて、多段階或いは連続的に明度が変化する階調度を有
することが望ましい。すなわち、一般に、ステレオカメ
ラ１に使用されるＣＣＤ等の撮像素子は、受光セル（画
素）が縦・横に配列されており、画素と画素との間に
は、必ず不感領域が存在する。従って、座標情報を１画
素単位以下の精度で検出するサブピクセル処理を行う場
合、格子線と背景との境界が不感領域に結像すると、正
確な格子点の座標が検出できないことになる。従って、
格子線中央から外側にかけて多段階階調或いは連続階調
とすることにより、格子線と背景の境界の位置情報が複
数の画素に渡って勾配を持ったデータ群を得ることがで
き、１画素単位以下の正確な格子点の座標を検出するこ
とが可能となる。
図４，図５に示すように、格子線の中央から背景側にか
けて、多段階或いは連続的に明度が変化する階調度を有
することが望ましい。すなわち、一般に、ステレオカメ
ラ１に使用されるＣＣＤ等の撮像素子は、受光セル（画
素）が縦・横に配列されており、画素と画素との間に
は、必ず不感領域が存在する。従って、座標情報を１画
素単位以下の精度で検出するサブピクセル処理を行う場
合、格子線と背景との境界が不感領域に結像すると、正
確な格子点の座標が検出できないことになる。従って、
格子線中央から外側にかけて多段階階調或いは連続階調
とすることにより、格子線と背景の境界の位置情報が複
数の画素に渡って勾配を持ったデータ群を得ることがで
き、１画素単位以下の正確な格子点の座標を検出するこ
とが可能となる。
【００３５】また、検査スクリーン２の色に関しては、
背景が黒色で、格子線及び基準マーク３ａ，３ｂを白色
とすることが望ましい。一般に、白色は照明の影響を受
けやすく、黒色は照明の影響を受けにくいという特徴が
あり、加えて、撮像素子は、通常、黒色が零レベルにな
るような信号の出力形式であり、カメラの感度に差があ
っても黒の信号レベルは白の信号レベルより感度の影響
を受けにくい。一方、一致検出に用いるパターンは背景
色の面積割合が多くなるため、格子点座標の検出結果は
背景色の信号レベルの影響を受けやすい。
背景が黒色で、格子線及び基準マーク３ａ，３ｂを白色
とすることが望ましい。一般に、白色は照明の影響を受
けやすく、黒色は照明の影響を受けにくいという特徴が
あり、加えて、撮像素子は、通常、黒色が零レベルにな
るような信号の出力形式であり、カメラの感度に差があ
っても黒の信号レベルは白の信号レベルより感度の影響
を受けにくい。一方、一致検出に用いるパターンは背景
色の面積割合が多くなるため、格子点座標の検出結果は
背景色の信号レベルの影響を受けやすい。
【００３６】従って、検査スクリーン２は、背景が黒色
で、格子線及び基準マーク３ａ，３ｂを白色とすること
により、より正確な格子点座標データを得ることがで
き、精度の高い補正データを生成することができる。
尚、この場合、図４，図５に示す格子線から背景にかけ
ての階調は、背景側が暗く、格子線中央に行くほど明度
が高くなり、図５に示す基準マークも白色となる。
で、格子線及び基準マーク３ａ，３ｂを白色とすること
により、より正確な格子点座標データを得ることがで
き、精度の高い補正データを生成することができる。
尚、この場合、図４，図５に示す格子線から背景にかけ
ての階調は、背景側が暗く、格子線中央に行くほど明度
が高くなり、図５に示す基準マークも白色となる。
【００３７】以下、ステレオ画像特性検出部１２におけ
る格子点座標算出処理について、図６に示すフローチャ
ートを用いて説明し、補正データ生成部１３における画
像座標変換補正データ、一致検索開始点補正データ、画
角補正データの生成処理について、図９，１０，１１の
フローチャートを用いて説明する。
る格子点座標算出処理について、図６に示すフローチャ
ートを用いて説明し、補正データ生成部１３における画
像座標変換補正データ、一致検索開始点補正データ、画
角補正データの生成処理について、図９，１０，１１の
フローチャートを用いて説明する。
【００３８】図６に示すステレオ画像特性検出処理で
は、先ず、ステップＳ１０１で、ステレオカメラ１の仕
様定数値や各種処理変数値等を初期化し、ステップＳ１
０２で、ステレオカメラ１で検査スクリーン２を撮像し
た基準側と比較側とのそれぞれの画像について、各１画
面をサンプリングする。
は、先ず、ステップＳ１０１で、ステレオカメラ１の仕
様定数値や各種処理変数値等を初期化し、ステップＳ１
０２で、ステレオカメラ１で検査スクリーン２を撮像し
た基準側と比較側とのそれぞれの画像について、各１画
面をサンプリングする。
【００３９】次に、ステップＳ１０３へ進み、基準カメ
ラ１ａと検査スクリーン２の基準マーク３ａとの位置関
係から基準画像の初回検索範囲を設定し、この初回検索
範囲内から、記憶してある基準マークパターンに対し、
シティブロック距離（一致度）を使って２次元で一致検
索を行う。そして、ステップＳ１０４で、水平方向をＸ
座標、垂直方向をＹ座標として、基準画像の基準マーク
に対する画像中の格子点の座標（Ｘ，Ｙ）を、サブピク
セル演算付で１画素単位以下の分解能で求める。この１
画素単位以下のサブピクセル演算には、例えば、シティ
ブロック距離の分布から極小値の位置を特定し、直線近
似等によって極小点の座標を計算する等の手法を用いる
ことができる。
ラ１ａと検査スクリーン２の基準マーク３ａとの位置関
係から基準画像の初回検索範囲を設定し、この初回検索
範囲内から、記憶してある基準マークパターンに対し、
シティブロック距離（一致度）を使って２次元で一致検
索を行う。そして、ステップＳ１０４で、水平方向をＸ
座標、垂直方向をＹ座標として、基準画像の基準マーク
に対する画像中の格子点の座標（Ｘ，Ｙ）を、サブピク
セル演算付で１画素単位以下の分解能で求める。この１
画素単位以下のサブピクセル演算には、例えば、シティ
ブロック距離の分布から極小値の位置を特定し、直線近
似等によって極小点の座標を計算する等の手法を用いる
ことができる。
【００４０】更に、ステップＳ１０５で、基準カメラ１
ａと検査スクリーン２の基準マーク３ｂとの位置関係か
ら比較画像の初回検索範囲を設定し、この初回検索範囲
内から、記憶してある基準マークパターンに対し、シテ
ィブロック距離（一致度）を使って２次元で一致検索を
行い、ステップＳ１０６で、比較画像の基準マークに対
する画像中の格子点の座標（Ｘ，Ｙ）をサブピクセル演
算付で求める。
ａと検査スクリーン２の基準マーク３ｂとの位置関係か
ら比較画像の初回検索範囲を設定し、この初回検索範囲
内から、記憶してある基準マークパターンに対し、シテ
ィブロック距離（一致度）を使って２次元で一致検索を
行い、ステップＳ１０６で、比較画像の基準マークに対
する画像中の格子点の座標（Ｘ，Ｙ）をサブピクセル演
算付で求める。
【００４１】次に、ステップＳ１０７へ進み、基準画像
の前回検索した格子点に隣接する格子点を検索するた
め、図７に示すように、前回の格子点座標から格子間隔
に基づく所定の相対位置に今回の格子点の検索範囲を設
定する。そして、ステップＳ１０８で、基準画像の設定
検索範囲から、記憶してある十字パターン５に対し、シ
ティブロック距離（一致度）を使って２次元で一致検索
を行う。図８は、一走査毎の一致相関値（シティブロッ
ク距離）を示し、一致相関値が最も低い値となる点が一
致点となる。
の前回検索した格子点に隣接する格子点を検索するた
め、図７に示すように、前回の格子点座標から格子間隔
に基づく所定の相対位置に今回の格子点の検索範囲を設
定する。そして、ステップＳ１０８で、基準画像の設定
検索範囲から、記憶してある十字パターン５に対し、シ
ティブロック距離（一致度）を使って２次元で一致検索
を行う。図８は、一走査毎の一致相関値（シティブロッ
ク距離）を示し、一致相関値が最も低い値となる点が一
致点となる。
【００４２】次いで、ステップＳ１０９へ進み、基準画
像の格子点に対する画像中の座標（Ｘ，Ｙ）をサブピク
セル演算付で求め、ステップＳ１１０で、基準画像につ
いての検索が終了したか否かを調べる。その結果、検索
が終了していない場合、ステップＳ１０７へ戻って次の
隣接する格子点の検索範囲を再設定して上述の処理を続
行し、基準画像についての全検索が終了した場合、ステ
ップＳ１１１以降で比較画像上の格子点の座標を求め
る。
像の格子点に対する画像中の座標（Ｘ，Ｙ）をサブピク
セル演算付で求め、ステップＳ１１０で、基準画像につ
いての検索が終了したか否かを調べる。その結果、検索
が終了していない場合、ステップＳ１０７へ戻って次の
隣接する格子点の検索範囲を再設定して上述の処理を続
行し、基準画像についての全検索が終了した場合、ステ
ップＳ１１１以降で比較画像上の格子点の座標を求め
る。
【００４３】ステップＳ１１１では、比較画像の今回の
格子点の検索範囲を設定し、ステップＳ１１２で、比較
画像の検索範囲から、記憶してある十字パターンに対
し、シティブロック距離（一致度）を使って２次元で一
致検索を行う。そして、ステップＳ１１３で、比較画像
の格子点に対する画像中の座標（Ｘ，Ｙ）をサブピクセ
ル演算付で求める。
格子点の検索範囲を設定し、ステップＳ１１２で、比較
画像の検索範囲から、記憶してある十字パターンに対
し、シティブロック距離（一致度）を使って２次元で一
致検索を行う。そして、ステップＳ１１３で、比較画像
の格子点に対する画像中の座標（Ｘ，Ｙ）をサブピクセ
ル演算付で求める。
【００４４】そして、ステップＳ１１４で、比較画像に
ついての検索が終了したか否かを調べ、検索が終了して
いない場合、ステップＳ１１１へ戻って次の隣接する格
子点の検索範囲を設定して以上の処理を続行し、比較画
像についての全検索が終了したとき、本処理を終了す
る。
ついての検索が終了したか否かを調べ、検索が終了して
いない場合、ステップＳ１１１へ戻って次の隣接する格
子点の検索範囲を設定して以上の処理を続行し、比較画
像についての全検索が終了したとき、本処理を終了す
る。
【００４５】以上の処理により、基準側と比較側との各
画像における全格子点の座標が求まると、次に、図９に
示す画像座標変換補正データ算出処理において、格子点
の座標と予め記憶してある理想格子点の座標との差から
座標変換補正データを生成する。
画像における全格子点の座標が求まると、次に、図９に
示す画像座標変換補正データ算出処理において、格子点
の座標と予め記憶してある理想格子点の座標との差から
座標変換補正データを生成する。
【００４６】この画像座標変換補正データ算出処理で
は、先ず、ステップＳ２０１で初期化を行い、ステップ
Ｓ２０２で、基準画像の各理想格子点と実際の画像の各
格子点とに対して番号付け及び対応付けを行い、また、
ステップＳ２０３で、比較画像の各理想格子点と実際の
画像の各格子点とに対し、番号付け及び対応付けを行
う。
は、先ず、ステップＳ２０１で初期化を行い、ステップ
Ｓ２０２で、基準画像の各理想格子点と実際の画像の各
格子点とに対して番号付け及び対応付けを行い、また、
ステップＳ２０３で、比較画像の各理想格子点と実際の
画像の各格子点とに対し、番号付け及び対応付けを行
う。
【００４７】続くステップＳ２０４では、基準画像の理
想格子点の座標（ＸＲｎ，ＹＲｎ）に対し、対応した実
際の画像上の格子点の座標（Ｘｎ，Ｙｎ）との差を基準
画像の理想格子点の座標補正量として、この座標補正量
のＸ軸成分ΔＸｎ，Ｙ軸成分ΔＹｎを、それぞれ算出す
る。更に、ステップＳ２０５で、同様に、比較画像の理
想格子点の座標（ＸＲｎ，ＹＲｎ）に対し、対応した実
際の画像上の格子点の座標（Ｘｎ，Ｙｎ）との差を比較
画像の理想格子点の座標補正量として、この座標補正量
のＸ軸成分ΔＸｎ，Ｙ軸成分ΔＹｎを、それぞれ算出す
る。
想格子点の座標（ＸＲｎ，ＹＲｎ）に対し、対応した実
際の画像上の格子点の座標（Ｘｎ，Ｙｎ）との差を基準
画像の理想格子点の座標補正量として、この座標補正量
のＸ軸成分ΔＸｎ，Ｙ軸成分ΔＹｎを、それぞれ算出す
る。更に、ステップＳ２０５で、同様に、比較画像の理
想格子点の座標（ＸＲｎ，ＹＲｎ）に対し、対応した実
際の画像上の格子点の座標（Ｘｎ，Ｙｎ）との差を比較
画像の理想格子点の座標補正量として、この座標補正量
のＸ軸成分ΔＸｎ，Ｙ軸成分ΔＹｎを、それぞれ算出す
る。
【００４８】そして、ステップＳ２０６で、基準画像の
理想格子点の座標補正量（ΔＸｎ，ΔＹｎ）から各画素
に対する座標補正量（ΔＸｐｎ，ΔＹｐｎ）を補完計算
によって求め、座標変換補正データテーブルを作成す
る。更に、ステップＳ２０７で、比較画像の理想格子点
の座標補正量（ΔＸｎ，ΔＹｎ）から各画素に対する座
標補正量（ΔＸｐｎ，ΔＹｐｎ）を補完計算によって求
め、座標変換補正データテーブルを作成して本処理を終
了する。
理想格子点の座標補正量（ΔＸｎ，ΔＹｎ）から各画素
に対する座標補正量（ΔＸｐｎ，ΔＹｐｎ）を補完計算
によって求め、座標変換補正データテーブルを作成す
る。更に、ステップＳ２０７で、比較画像の理想格子点
の座標補正量（ΔＸｎ，ΔＹｎ）から各画素に対する座
標補正量（ΔＸｐｎ，ΔＹｐｎ）を補完計算によって求
め、座標変換補正データテーブルを作成して本処理を終
了する。
【００４９】この座標変換補正データテーブルにより、
ステレオカメラ１とステレオ画像認識ユニット１１とを
一対一で組合わせた状態での市場における実働状態にお
いて、基準画像及び比較画像の上下・左右のズレ、回転
ズレ、レンズ歪み、焦点距離のバラツキを補正して正確
な視差検出を可能とすることができる。
ステレオカメラ１とステレオ画像認識ユニット１１とを
一対一で組合わせた状態での市場における実働状態にお
いて、基準画像及び比較画像の上下・左右のズレ、回転
ズレ、レンズ歪み、焦点距離のバラツキを補正して正確
な視差検出を可能とすることができる。
【００５０】次に、図１０に示す一致検索開始点補正デ
ータ算出処理について説明する。この処理では、先ず、
ステップＳ３０１で、基準、比較のそれぞれの画像の垂
直格子線上での各画素のＸ座標を、格子点座標をＹ軸方
向に補完することによって求める。次に、ステップＳ３
０２で、基準、比較のそれぞれの画像の垂直格子線につ
いて、それぞれ画像の中央格子点を通る垂直格子線を基
準とした番号付けを行う。
ータ算出処理について説明する。この処理では、先ず、
ステップＳ３０１で、基準、比較のそれぞれの画像の垂
直格子線上での各画素のＸ座標を、格子点座標をＹ軸方
向に補完することによって求める。次に、ステップＳ３
０２で、基準、比較のそれぞれの画像の垂直格子線につ
いて、それぞれ画像の中央格子点を通る垂直格子線を基
準とした番号付けを行う。
【００５１】次いで、ステップＳ３０３へ進み、基準画
像と比較画像とで同じ番号Ｎ同士の垂直格子線上での各
画素のＸ座標の差、すなわち、無限遠対応点のズレを算
出する。そして、ステップＳ３０４で、垂直格子線上で
の各画素のＸ座標の差を、隣合った垂直格子線の間でＸ
軸方向に補完し、基準画像の小領域（例えば４画素×４
画素の小領域）毎に、基準画像と比較画像との間の無限
遠対応点ズレを算出する。そして、ステップＳ３０５
で、無限遠対応点ズレから所定の値を減算し、基準画像
の小領域毎の一致検索開始点補正量を算出して処理を終
了する。
像と比較画像とで同じ番号Ｎ同士の垂直格子線上での各
画素のＸ座標の差、すなわち、無限遠対応点のズレを算
出する。そして、ステップＳ３０４で、垂直格子線上で
の各画素のＸ座標の差を、隣合った垂直格子線の間でＸ
軸方向に補完し、基準画像の小領域（例えば４画素×４
画素の小領域）毎に、基準画像と比較画像との間の無限
遠対応点ズレを算出する。そして、ステップＳ３０５
で、無限遠対応点ズレから所定の値を減算し、基準画像
の小領域毎の一致検索開始点補正量を算出して処理を終
了する。
【００５２】この一致検索開始点補正量により、ステレ
オカメラ１とステレオ画像認識ユニット１１とを一対一
で組合わせた状態での市場における実働状態において、
無限遠対応点のズレに応じて一致検索の開始位置を適切
に設定することが可能となり、ステレオマッチング処理
の際の演算負荷を抑制すると共に、ミスマッチングを防
止し、信頼性を向上することができる。
オカメラ１とステレオ画像認識ユニット１１とを一対一
で組合わせた状態での市場における実働状態において、
無限遠対応点のズレに応じて一致検索の開始位置を適切
に設定することが可能となり、ステレオマッチング処理
の際の演算負荷を抑制すると共に、ミスマッチングを防
止し、信頼性を向上することができる。
【００５３】更に、図１１に示す画角補正データの算出
処理では、先ず、ステップＳ４０１で、基準、比較それ
ぞれの画像の垂直格子線上での各画素のＸ座標を、格子
点座標をＹ軸方向に補完することによって求め、ステッ
プＳ４０２で、基準、比較それぞれの画像の垂直格子線
について、それぞれの画像の中央格子点を通る垂直格子
線を基準とした番号付けを行う。
処理では、先ず、ステップＳ４０１で、基準、比較それ
ぞれの画像の垂直格子線上での各画素のＸ座標を、格子
点座標をＹ軸方向に補完することによって求め、ステッ
プＳ４０２で、基準、比較それぞれの画像の垂直格子線
について、それぞれの画像の中央格子点を通る垂直格子
線を基準とした番号付けを行う。
【００５４】次いで、ステップＳ４０３へ進み、比較画
像中の垂直格子線上の画素毎に、隣の垂直格子線上の同
一Ｙ座標上の画素のＸ座標との差（格子間隔）Ｄを、微
小実画角として求める。そして、ステップＳ４０４で、
比較画像中の垂直格子線上の各画素毎に、実画角を表す
格子間隔Ｄと所定の理想格子間隔Ｍとから画角修正比Ｒ
を算出する（Ｒ＝Ｄ／Ｍ）。
像中の垂直格子線上の画素毎に、隣の垂直格子線上の同
一Ｙ座標上の画素のＸ座標との差（格子間隔）Ｄを、微
小実画角として求める。そして、ステップＳ４０４で、
比較画像中の垂直格子線上の各画素毎に、実画角を表す
格子間隔Ｄと所定の理想格子間隔Ｍとから画角修正比Ｒ
を算出する（Ｒ＝Ｄ／Ｍ）。
【００５５】その後、ステップＳ４０５へ進み、比較画
像中の垂直格子線上の画素毎に、画角修正比Ｒを画像の
左端（初期値位置）から水平走査方向に積分して画角修
正比積分値Ｓを算出する。そして、ステップＳ４０６
で、垂直格子線上の画素の画角修正比積分値Ｓを、隣合
った垂直格子線の間でＸ軸方向に補完し、処理走査線
（例えば、４走査線）毎に、比較画像のＸ座標に対する
画角修正比積分値テーブルを作成する。
像中の垂直格子線上の画素毎に、画角修正比Ｒを画像の
左端（初期値位置）から水平走査方向に積分して画角修
正比積分値Ｓを算出する。そして、ステップＳ４０６
で、垂直格子線上の画素の画角修正比積分値Ｓを、隣合
った垂直格子線の間でＸ軸方向に補完し、処理走査線
（例えば、４走査線）毎に、比較画像のＸ座標に対する
画角修正比積分値テーブルを作成する。
【００５６】すなわち、ステレオ画像の一致点検索で得
られる視差データは、いわば１画素毎の微小画角の差を
視差検出走査方向に積分した値に相当することから、画
角修正比Ｒを画像座標の初期位置から比較画像の１画素
毎に積分した画角修正比積分値Ｓを、レンズ焦点距離の
相違、レンズ歪みの影響、撮像方向の相違等を含んだ補
正データとして、市場での実働状態におけるステレオ画
像認識ユニット１１の一致検策で得られる視差データを
直接的に補正可能とする。
られる視差データは、いわば１画素毎の微小画角の差を
視差検出走査方向に積分した値に相当することから、画
角修正比Ｒを画像座標の初期位置から比較画像の１画素
毎に積分した画角修正比積分値Ｓを、レンズ焦点距離の
相違、レンズ歪みの影響、撮像方向の相違等を含んだ補
正データとして、市場での実働状態におけるステレオ画
像認識ユニット１１の一致検策で得られる視差データを
直接的に補正可能とする。
【００５７】次に、ステップＳ４０７で、基準画像と比
較画像とで同じ番号Ｎ同士の垂直格子線上での画素のＸ
座標の差（無限遠対応点のズレ）を求め、ステップＳ４
０８で、垂直格子線上での画素のＸ座標の差を、隣合っ
た垂直格子線の間でＸ軸方向に補完し、基準画像の小領
域（例えば４画素×４画素の小領域）毎に、基準画像と
比較画像との間の無限遠対応点ズレのテーブルを作成す
る。
較画像とで同じ番号Ｎ同士の垂直格子線上での画素のＸ
座標の差（無限遠対応点のズレ）を求め、ステップＳ４
０８で、垂直格子線上での画素のＸ座標の差を、隣合っ
た垂直格子線の間でＸ軸方向に補完し、基準画像の小領
域（例えば４画素×４画素の小領域）毎に、基準画像と
比較画像との間の無限遠対応点ズレのテーブルを作成す
る。
【００５８】そして、ステップＳ４０９で、基準画像と
比較画像の無限遠対応点ズレを、基準画像の小領域のＸ
座標に加算し、基準画像の４×４画素小領域に対する比
較画像中の無限遠対応点のＸ座標を算出すると、ステッ
プＳ４１０で、比較画像中の無限遠対応点のＸ座標で画
角修正比積分値テーブルを参照し、基準画像の４×４画
素小領域毎の無限遠対応点画角修正比積分値テーブルを
作成して本処理を終了する。
比較画像の無限遠対応点ズレを、基準画像の小領域のＸ
座標に加算し、基準画像の４×４画素小領域に対する比
較画像中の無限遠対応点のＸ座標を算出すると、ステッ
プＳ４１０で、比較画像中の無限遠対応点のＸ座標で画
角修正比積分値テーブルを参照し、基準画像の４×４画
素小領域毎の無限遠対応点画角修正比積分値テーブルを
作成して本処理を終了する。
【００５９】この画角修正比積分値テーブル及び無限遠
対応点画角修正比積分値テーブルを用いることにより、
ステレオカメラ１とステレオ画像認識ユニット１１とを
一対一で組合わせた状態での実働状態における比較画像
の検索一致点及び無限遠対応点に対し、レンズ焦点距離
の相違、レンズ歪みの影響、撮像方向の相違等の影響を
補正することができる。
対応点画角修正比積分値テーブルを用いることにより、
ステレオカメラ１とステレオ画像認識ユニット１１とを
一対一で組合わせた状態での実働状態における比較画像
の検索一致点及び無限遠対応点に対し、レンズ焦点距離
の相違、レンズ歪みの影響、撮像方向の相違等の影響を
補正することができる。
【００６０】このように、本実施の形態においては、ス
テレオカメラ１、及びこのステレオカメラ１に組合わさ
れるステレオ画像認識ユニット１１の総合的な特性を、
製品出荷前や出荷後の再調整時に、簡便なシステム構成
で高精度に検査することができ、総合的且つ高精度な補
正データを得ることができる。
テレオカメラ１、及びこのステレオカメラ１に組合わさ
れるステレオ画像認識ユニット１１の総合的な特性を、
製品出荷前や出荷後の再調整時に、簡便なシステム構成
で高精度に検査することができ、総合的且つ高精度な補
正データを得ることができる。
【００６１】これにより、市場においてステレオカメラ
を用いた各種装置の補正機構を有効に機能させることが
可能となり、距離情報の精度向上、信頼性の向上を図る
ことができる。しかも、本検査システムは、各種の補正
データを１回の撮像で計算できるため、自動化が容易で
あり、機械的な調整よりも少ない時間で調整することが
でき、装置本体のコスト低減に寄与することができる。
を用いた各種装置の補正機構を有効に機能させることが
可能となり、距離情報の精度向上、信頼性の向上を図る
ことができる。しかも、本検査システムは、各種の補正
データを１回の撮像で計算できるため、自動化が容易で
あり、機械的な調整よりも少ない時間で調整することが
でき、装置本体のコスト低減に寄与することができる。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
テレオカメラを用いた装置の出荷前や出荷後の再調整時
に、ステレオ画像特性を簡便なシステム構成で高精度に
検査して総合的且つ高精度な補正データを得ることがで
き、市場においてステレオカメラを用いた各種装置の補
正機構を有効に機能させることが可能となり、正確な距
離情報に基づく認識精度の向上、信頼性の向上を図るこ
とができる。
テレオカメラを用いた装置の出荷前や出荷後の再調整時
に、ステレオ画像特性を簡便なシステム構成で高精度に
検査して総合的且つ高精度な補正データを得ることがで
き、市場においてステレオカメラを用いた各種装置の補
正機構を有効に機能させることが可能となり、正確な距
離情報に基づく認識精度の向上、信頼性の向上を図るこ
とができる。
【図１】ステレオ画像特性検査システムの構成図
【図２】基準マークパターンを示す説明図
【図３】十字パターンを示す説明図
【図４】格子交点周辺の拡大図
【図５】基準マーク周辺の拡大図
【図６】格子点座標算出処理のフローチャート
【図７】十字パターンと格子点との一致検索を示す説明
図
図
【図８】一致相関値と一致点との関係を示す説明図
【図９】画像座標変換補正データ算出処理のフローチャ
ート
ート
【図１０】一致検索開始点補正データ算出処理のフロー
チャート
チャート
【図１１】画角補正データ算出処理のフローチャート
１ ステレオカメラ
２ 検査スクリーン
３ａ，３ｂ 基準マーク
４ 基準マークパターン
５ 十字パターン
１０ 画像処理部
１１ ステレオ画像認識ユニット
１２ ステレオ画像特性検出部
１３ 補正データ生成部
１４ 補正データ書き込み部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2F065 AA06 BB02 BB27 EE00 EE08
FF05 FF61 JJ03 JJ05 JJ09
JJ26 QQ00 QQ03 QQ14 QQ17
QQ23 QQ24 QQ25 QQ27 QQ28
QQ29 QQ32 QQ38 QQ41 RR09
2F112 AC06 BA12 CA12 DA28 FA03
FA21 FA29 FA31 FA38 FA41
FA45
5B047 AA07 BA08 BB04 BC16 CB11
DC07
Claims (7)
- 【請求項１】 ステレオカメラの撮像方向に配置される
格子状の図柄を有する検査スクリーンと、 上記検査スクリーンを上記ステレオカメラで撮像し、上
記ステレオカメラを構成する各カメラに対応した画像上
の格子点の座標を求め、求めた座標と予め記憶してある
各格子点の理想座標とに基づいて、少なくとも上記ステ
レオカメラの特性に起因するステレオ画像特性のバラツ
キを補正するための補正データを生成する手段とを備え
たことを特徴とするステレオ画像特性検査システム。 - 【請求項２】 上記検査スクリーンの画像パターンと予
め記憶してあるパターンとの相関値を計算して一致点を
検索し、上記画像上の格子点の座標を求めることを特徴
とする請求項１記載のステレオ画像特性検査システム。 - 【請求項３】 上記検査スクリーンに上記各カメラに対
応した基準マークを設け、初回に上記基準マークを検索
して順次隣接する格子を検出することにより、上記画像
上の格子点の座標を求めることを特徴とする請求項１又
は２記載のステレオ画像特性検査システム。 - 【請求項４】 上記検査スクリーンの格子線を、上記格
子線の中央から背景側にかけて多段階或いは連続的に明
度が変化する階調度をもって形成することを特徴とする
請求項１，２，３の何れか一に記載のステレオ画像特性
検査システム。 - 【請求項５】 上記検査スクリーンは、上記格子線の明
度が背景より高いことを特徴とする請求項１，２，３，
４の何れか一に記載のステレオ画像特性検査システム。 - 【請求項６】 上記補正データは、画像の座標変換補正
データ、画角修正比による視差補正データ、一致点検索
範囲補正データの少なくとも何れか一つであることを特
徴とする請求項１，２，３，４，５の何れか一に記載の
ステレオ画像特性検査システム。 - 【請求項７】 上記ステレオカメラからの画像を上記ス
テレオカメラと一対一で組合わせた画像処理ユニットを
介して取込み、 上記補正データを、上記画像処理ユニット内の不揮発性
メモリに書き込む手段を備えたことを特徴とする請求項
１，２，３，４，５，６の何れか一に記載のステレオ画
像特性検査システム。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002060841A JP3983573B2 (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | ステレオ画像特性検査システム |
| DE60301026T DE60301026T2 (de) | 2002-03-06 | 2003-03-04 | System zur Untersuchung von stereoskopischen Bildmerkmalen |
| US10/379,192 US7139424B2 (en) | 2002-03-06 | 2003-03-04 | Stereoscopic image characteristics examination system |
| EP03004822A EP1343332B1 (en) | 2002-03-06 | 2003-03-04 | Stereoscopic image characteristics examination system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002060841A JP3983573B2 (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | ステレオ画像特性検査システム |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003254748A true JP2003254748A (ja) | 2003-09-10 |
| JP2003254748A5 JP2003254748A5 (ja) | 2005-09-02 |
| JP3983573B2 JP3983573B2 (ja) | 2007-09-26 |
Family
ID=27751144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002060841A Expired - Lifetime JP3983573B2 (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | ステレオ画像特性検査システム |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1343332B1 (ja) |
| JP (1) | JP3983573B2 (ja) |
| DE (1) | DE60301026T2 (ja) |
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