JP2848048B2 - 両眼視方式 - Google Patents
両眼視方式Info
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- JP2848048B2 JP2848048B2 JP3238490A JP23849091A JP2848048B2 JP 2848048 B2 JP2848048 B2 JP 2848048B2 JP 3238490 A JP3238490 A JP 3238490A JP 23849091 A JP23849091 A JP 23849091A JP 2848048 B2 JP2848048 B2 JP 2848048B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frame memory
- binocular
- image
- binocular vision
- equation
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Image Processing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、両眼視方式に関し、特
に認識させたい三次元的な物体に光軸を指向させた左右
２つの撮像カメラで得た左右２つの画像を利用し、その
中の三次元的な奥行きすなわち空間距離が、２つのカメ
ラの注視している点の距離に近い奥行きにある三次元物
体の像を切り出す為の両眼視方式に関する。
に認識させたい三次元的な物体に光軸を指向させた左右
２つの撮像カメラで得た左右２つの画像を利用し、その
中の三次元的な奥行きすなわち空間距離が、２つのカメ
ラの注視している点の距離に近い奥行きにある三次元物
体の像を切り出す為の両眼視方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】撮像カメラで捕捉した三次元的な物体の
認識のためには、まず、目的とする物体の像をその他の
背景から切り出す必要がある。多くの場合、背景は三次
元物体とは異なる存在距離すなわち奥行きを持つ。従っ
て、特定の奥行きに存在する像を切り出すことにより、
後の物体認識のための処理を単純化することができる。
この目的に対し、撮像カメラ２つを用いて得られる左右
２つの静的な像から両眼視差を幾何的に求め、この両眼
視差に基づいて奥行き情報を得て所望の三次元的な物体
を切り出すことが試みられている。
認識のためには、まず、目的とする物体の像をその他の
背景から切り出す必要がある。多くの場合、背景は三次
元物体とは異なる存在距離すなわち奥行きを持つ。従っ
て、特定の奥行きに存在する像を切り出すことにより、
後の物体認識のための処理を単純化することができる。
この目的に対し、撮像カメラ２つを用いて得られる左右
２つの静的な像から両眼視差を幾何的に求め、この両眼
視差に基づいて奥行き情報を得て所望の三次元的な物体
を切り出すことが試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の奥行き情報を得る方式で自然画像を処理する為
には、多くの記憶容量と計算時間を必要とし、実時間処
理の可能な実用レベルの装置の実現には難点があるとい
う欠点がある。また、奥行きが、画像から選んだ特徴点
に対してしか求まらないという難点があった。
た従来の奥行き情報を得る方式で自然画像を処理する為
には、多くの記憶容量と計算時間を必要とし、実時間処
理の可能な実用レベルの装置の実現には難点があるとい
う欠点がある。また、奥行きが、画像から選んだ特徴点
に対してしか求まらないという難点があった。
【０００４】本発明の目的は、このような問題点を解決
した両眼視方式を提供することにある。
した両眼視方式を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の発明の両眼視方式
は、三次元的物体に光軸を指向せしめた左右２つの撮像
カメラで捕捉した左右２つの画像に対して、奇偶のＧａ
ｂｏｒ関数を畳み込んで得られた左右４つの画像を加算
または減算した画像を用い、反復演算を行うことにより
両眼視差がゼロの近傍の領域を抽出することを特徴とす
る。
は、三次元的物体に光軸を指向せしめた左右２つの撮像
カメラで捕捉した左右２つの画像に対して、奇偶のＧａ
ｂｏｒ関数を畳み込んで得られた左右４つの画像を加算
または減算した画像を用い、反復演算を行うことにより
両眼視差がゼロの近傍の領域を抽出することを特徴とす
る。
【０００６】また第２の発明の両眼視方式は、第１の発
明において、２つ以上の等比関係にある異なる中心空間
周波数を持つＧａｂｏｒ関数を用い、その各々の系に
て、一つ低い空間周波数の系からの抑制的作用を取り入
れることにより、両眼視差がゼロの近傍の領域を抽出す
ることを特徴とする。
明において、２つ以上の等比関係にある異なる中心空間
周波数を持つＧａｂｏｒ関数を用い、その各々の系に
て、一つ低い空間周波数の系からの抑制的作用を取り入
れることにより、両眼視差がゼロの近傍の領域を抽出す
ることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明は、左右２つのカメラで捕捉した左右２
つの画像から、カメラを注視させた点の奥行きと近い奥
行きにある三次元的な物体の像を切り出す作用を有す
る。
つの画像から、カメラを注視させた点の奥行きと近い奥
行きにある三次元的な物体の像を切り出す作用を有す
る。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【０００９】図１は、第１の発明の両眼視方式を実施す
る装置の構成を示す。この装置は、それぞれ光軸を切り
出し対象の三次元的物体に指向させた撮像カメラで捕捉
した左画像１および右画像２に対して適当なＧａｂｏｒ
関数を畳み込み積分する第１演算器３と第２演算器４、
およびそれらの計算結果を保持する第１フレームメモリ
５と第２フレームメモリ６、それらの演算結果を用いて
三次元的な物体の切り出しに必要な計算を行う第３演算
器７，第４演算器８，第５演算器９、および、それら演
算の中間結果を保持するための第３フレームメモリ１
０，第４フレームメモリ１１，第５フレームメモリ１
２，第６フレームメモリ１３、各周波数チャネルごとに
抽出された画像を計算する第６演算器１４と、そして、
抽出された画像を保持するための第７フレームメモリ１
５、さらに演算の為に必要なパラメータを記憶するメモ
リ１６を備えて成る。
る装置の構成を示す。この装置は、それぞれ光軸を切り
出し対象の三次元的物体に指向させた撮像カメラで捕捉
した左画像１および右画像２に対して適当なＧａｂｏｒ
関数を畳み込み積分する第１演算器３と第２演算器４、
およびそれらの計算結果を保持する第１フレームメモリ
５と第２フレームメモリ６、それらの演算結果を用いて
三次元的な物体の切り出しに必要な計算を行う第３演算
器７，第４演算器８，第５演算器９、および、それら演
算の中間結果を保持するための第３フレームメモリ１
０，第４フレームメモリ１１，第５フレームメモリ１
２，第６フレームメモリ１３、各周波数チャネルごとに
抽出された画像を計算する第６演算器１４と、そして、
抽出された画像を保持するための第７フレームメモリ１
５、さらに演算の為に必要なパラメータを記憶するメモ
リ１６を備えて成る。
【００１０】次に、本実施例の動作について説明する。
【００１１】まず、左の二次元画像ａL （ｘ，ｙ）か
ら、第１演算器３により次式で与えられるように、
ら、第１演算器３により次式で与えられるように、
【００１２】
【数１】
【００１３】の畳み込み積分が計算され、その計算結果
【００１４】
【数２】
【００１５】が第１フレームメモリ５に蓄えられる。
【００１６】
【数３】
【００１７】
【数４】
【００１８】但し、ｎk ＝１とする。
【００１９】同様に、右の二次元画像ａR （ｘ，ｙ）に
対しても、第２演算器４により次式で与えられるように
Ｇａｂｏｒ関数の畳み込み積分が計算され、その計算結
果ｇR （ｘ，ｙ，ｋi ，θj ，φ）が第２フレームメモ
リ６に蓄えられる。
対しても、第２演算器４により次式で与えられるように
Ｇａｂｏｒ関数の畳み込み積分が計算され、その計算結
果ｇR （ｘ，ｙ，ｋi ，θj ，φ）が第２フレームメモ
リ６に蓄えられる。
【００２０】
【数５】
【００２１】第１フレームメモリ５および第２フレーム
メモリ６に蓄えられたｇL （ｘ，ｙ，ｋi ，θj ，
φ），ｇR （ｘ，ｙ，ｋi ，θj ，φ）を用いて、第３
演算器７でＴＩ（ｘ，ｙ，ｋi ，Φ）；Φ＝０，π／２
が次式で示すように計算され、その結果が第３フレーム
メモリ１０に蓄えられる。
メモリ６に蓄えられたｇL （ｘ，ｙ，ｋi ，θj ，
φ），ｇR （ｘ，ｙ，ｋi ，θj ，φ）を用いて、第３
演算器７でＴＩ（ｘ，ｙ，ｋi ，Φ）；Φ＝０，π／２
が次式で示すように計算され、その結果が第３フレーム
メモリ１０に蓄えられる。
【００２２】
【数６】
【００２３】但し、Φ＝π／２の場合、ｇ（ｘ，ｙ，ｋ
i ，３π／４）は−ｇ（ｘ，ｙ，ｋi ，−π／４）で与
える。また、ｄk max＝１／２ｋとする。
i ，３π／４）は−ｇ（ｘ，ｙ，ｋi ，−π／４）で与
える。また、ｄk max＝１／２ｋとする。
【００２４】第３フレームメモリ１０に蓄えられたＴＩ
（ｘ，ｙ，ｋi ，Φ）、および第４フレームメモリ１１
に蓄えられているＰt-1 （ｘ，ｙ，ｋi ，Φ）と、第５
フレームメモリ１２に蓄えられているＱt-1 （ｘ，ｙ，
ｋi ，Φ）とを用いて、第４演算器８でＰt （ｘ，ｙ，
ｋi ，Φ）が次式で示すように計算され、その結果が第
６フレームメモリ１３に蓄えられる。
（ｘ，ｙ，ｋi ，Φ）、および第４フレームメモリ１１
に蓄えられているＰt-1 （ｘ，ｙ，ｋi ，Φ）と、第５
フレームメモリ１２に蓄えられているＱt-1 （ｘ，ｙ，
ｋi ，Φ）とを用いて、第４演算器８でＰt （ｘ，ｙ，
ｋi ，Φ）が次式で示すように計算され、その結果が第
６フレームメモリ１３に蓄えられる。
【００２５】
【数７】
【００２６】
【数８】
【００２７】但し、メモリ１６から読み出される数７の
定数ａ1 ，ａ2 は、適当に選ばれる。
定数ａ1 ，ａ2 は、適当に選ばれる。
【００２８】第６フレームメモリ１３に蓄えられたＰt
（ｘ，ｙ，ｋi ，Φ）を用いて、第５演算器９でＱ
t （ｘ，ｙ，ｋi ，Φ）が次式で示すように計算され、
その結果が第５フレームメモリ１２に転送される。
（ｘ，ｙ，ｋi ，Φ）を用いて、第５演算器９でＱ
t （ｘ，ｙ，ｋi ，Φ）が次式で示すように計算され、
その結果が第５フレームメモリ１２に転送される。
【００２９】
【数９】
【００３０】
【数１０】
【００３１】また、第４フレームメモリ１１には第４演
算器８での一画面分の計算が一通り終わった後に、第６
フレームメモリ１３の内容が転送される。
算器８での一画面分の計算が一通り終わった後に、第６
フレームメモリ１３の内容が転送される。
【００３２】以上において、Ｐt-1 （ｘ，ｙ，ｋi ，
Φ）は、第６フレームメモリ１３に蓄えられるＰ
t （ｘ，ｙ，ｋ，Φ）の１フレーム前の演算結果であ
る。また、数１０の定数Ｔは０．０１〜０．１程度の適
当な値に設定する。以上の処理を適当な回数反復するこ
とにより収束したＱ（ｘ，ｙ，ｋi ，Φ）を用いて、第
６演算器１４により以下のように各周波数チャネルごと
に抽出された画像を計算し、その結果を第７フレームメ
モリ１５に出力する。
Φ）は、第６フレームメモリ１３に蓄えられるＰ
t （ｘ，ｙ，ｋ，Φ）の１フレーム前の演算結果であ
る。また、数１０の定数Ｔは０．０１〜０．１程度の適
当な値に設定する。以上の処理を適当な回数反復するこ
とにより収束したＱ（ｘ，ｙ，ｋi ，Φ）を用いて、第
６演算器１４により以下のように各周波数チャネルごと
に抽出された画像を計算し、その結果を第７フレームメ
モリ１５に出力する。
【００３３】
【数１１】
【００３４】以上のようにして、左右２つの撮像カメラ
で捕捉した左右２つの画像に対して、それぞれＧａｂｏ
ｒ関数を畳み込み積分し、その結果得られた左右２つの
画像を加算および減算することにより、両眼視差がゼロ
近傍の領域のみを効果的に切り出すことができる。
で捕捉した左右２つの画像に対して、それぞれＧａｂｏ
ｒ関数を畳み込み積分し、その結果得られた左右２つの
画像を加算および減算することにより、両眼視差がゼロ
近傍の領域のみを効果的に切り出すことができる。
【００３５】また、第２の発明の一実施例として、第１
の発明の実施例でのｎk を２以上に設定し、数７を以下
に置き換える。このことにより、複数の空間周波数チャ
ンネルにおける結果を統合し、両眼視差がゼロ近傍の領
域を切り出すことができる。
の発明の実施例でのｎk を２以上に設定し、数７を以下
に置き換える。このことにより、複数の空間周波数チャ
ンネルにおける結果を統合し、両眼視差がゼロ近傍の領
域を切り出すことができる。
【００３６】
【数１２】
【００３７】ここで、ｋi+1 ＝２ｋi とする。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、左右２つ
の撮像カメラから入力した２つの画像に対して、それぞ
れに適当な型のＧａｂｏｒ関数を畳み込んだ結果を加減
算することにより得られる画像と、左右どちらか一方の
画像にΔＧ関数を畳み込んで得られる像とを用いて、三
次元的な物体像から左右２つのカメラの注視した点の奥
行きと同程度の奥行きにある領域を、簡単な構成の装置
を用いて実時間処理で切り出し取得することができる効
果がある。
の撮像カメラから入力した２つの画像に対して、それぞ
れに適当な型のＧａｂｏｒ関数を畳み込んだ結果を加減
算することにより得られる画像と、左右どちらか一方の
画像にΔＧ関数を畳み込んで得られる像とを用いて、三
次元的な物体像から左右２つのカメラの注視した点の奥
行きと同程度の奥行きにある領域を、簡単な構成の装置
を用いて実時間処理で切り出し取得することができる効
果がある。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
１ 左画像 ２ 右画像 ３ 第１演算器 ４ 第２演算器 ５ 第１フレームメモリ ６ 第２フレームメモリ ７ 第３演算器 ８ 第４演算器 ９ 第５演算器 １０ 第３フレームメモリ １１ 第４フレームメモリ １２ 第５フレームメモリ １３ 第６フレームメモリ １４ 第６演算器 １５ 第７フレームメモリ １６ メモリ
Claims (2)
- 【請求項１】三次元的物体に光軸を指向せしめた左右２
つの撮像カメラで捕捉した左右２つの画像に対して、奇
偶のＧａｂｏｒ関数を畳み込んで得られた左右４つの画
像を加算または減算した画像を用い、反復演算を行うこ
とにより両眼視差がゼロの近傍の領域を抽出することを
特徴とする両眼視方式。 - 【請求項２】請求項１記載の両眼視方式において、２つ
以上の等比関係にある異なる中心空間周波数を持つＧａ
ｂｏｒ関数を用い、その各々の系にて、一つ低い空間周
波数の系からの抑制的作用を取り入れることにより、両
眼視差がゼロの近傍の領域を抽出することを特徴とする
両眼視方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3238490A JP2848048B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 両眼視方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3238490A JP2848048B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 両眼視方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0581409A JPH0581409A (ja) | 1993-04-02 |
| JP2848048B2 true JP2848048B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=17031024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3238490A Expired - Lifetime JP2848048B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 両眼視方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2848048B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109261528A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-01-25 | 广州铁路职业技术学院（广州铁路机械学校） | 基于双目视觉的快件分拣方法及装置 |
| CN110672007A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-01-10 | 佛山科学技术学院 | 一种基于机器视觉的工件表面质量检测方法及系统 |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP3238490A patent/JP2848048B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0581409A (ja) | 1993-04-02 |
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Legal Events
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