JPH0735546A - 屋外設備位置測量方法 - Google Patents
屋外設備位置測量方法Info
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- JPH0735546A JPH0735546A JP5178098A JP17809893A JPH0735546A JP H0735546 A JPH0735546 A JP H0735546A JP 5178098 A JP5178098 A JP 5178098A JP 17809893 A JP17809893 A JP 17809893A JP H0735546 A JPH0735546 A JP H0735546A
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- equipment
- viewpoint
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安全、効率的であり、十分な精度の測量結果
を得る。 【構成】 各視点から屋外設備を撮影するためのステレ
オカメラ装置によるステレオ画像により、計算機を用い
て、視点を基準とする設備の３次元位置を計測し（ステ
ップ１）、他の視点を決定し（ステップ２）、複数の視
点での設備３次元位置を計測し（ステップ３）、複数の
視点間での設備の対応づけを行ない（ステップ４）、最
も確からしい座標変換パラメータと物体の実空間座標を
決定することによって、視点と設備位置を推定する（ス
テップ５）。
を得る。 【構成】 各視点から屋外設備を撮影するためのステレ
オカメラ装置によるステレオ画像により、計算機を用い
て、視点を基準とする設備の３次元位置を計測し（ステ
ップ１）、他の視点を決定し（ステップ２）、複数の視
点での設備３次元位置を計測し（ステップ３）、複数の
視点間での設備の対応づけを行ない（ステップ４）、最
も確からしい座標変換パラメータと物体の実空間座標を
決定することによって、視点と設備位置を推定する（ス
テップ５）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は屋外設備位置測量方法に
関し、特に、ステレオカメラ装置により撮影した屋外設
備の画像をディジタル処理することにより前記屋外設備
の位置を測量する、屋外設備位置測量方法に関する。
関し、特に、ステレオカメラ装置により撮影した屋外設
備の画像をディジタル処理することにより前記屋外設備
の位置を測量する、屋外設備位置測量方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、測量は計測範囲の程度によって各
種の方法が使われている。地上での近距離の測量におい
ては光波測距儀やトランジットによる測量、平板測量な
どが用いられている。前者は数ｍから数百ｍ程度の計測
範囲に対して用いられ、高精度な位置データが得られ
る。一方、後者は数十ｍ程度の計測範囲に用いられ、精
度は数ｃｍ程度であるが簡易に位置データを得ることが
できる。ここでは、図５を用いて平板測量について説明
する。
種の方法が使われている。地上での近距離の測量におい
ては光波測距儀やトランジットによる測量、平板測量な
どが用いられている。前者は数ｍから数百ｍ程度の計測
範囲に対して用いられ、高精度な位置データが得られ
る。一方、後者は数十ｍ程度の計測範囲に用いられ、精
度は数ｃｍ程度であるが簡易に位置データを得ることが
できる。ここでは、図５を用いて平板測量について説明
する。
【０００３】まず、原点を見通しの良い適当な位置に選
び、基準軸を適当に設定する。視準用のポールを計測対
象上に置き、これを目標点として、図５（ａ）に示すよ
うに、基準軸３１となす角度θと、原点３２からポール
３３までの距離Ｒを測定する。次に、図５（ｂ）に示す
ように、これを平板３４上のｒ（＝ｓ・Ｒ、ｓ：縮度、
通常１／５００）の位置にプロットする。すなわち、極
座標表現によって次々に計測を行なっていく。実際には
図５（ｃ）に示すような装置が用いられ、目視によって
前・後視準板３５，３６内の糸３７，３８とポール３３
が一直線上に並ぶようにアリダード３９の向きを調整
し、目盛を用いて距離ｒを紙面上にプロットしていく。
距離については巻尺などで計測されている。
び、基準軸を適当に設定する。視準用のポールを計測対
象上に置き、これを目標点として、図５（ａ）に示すよ
うに、基準軸３１となす角度θと、原点３２からポール
３３までの距離Ｒを測定する。次に、図５（ｂ）に示す
ように、これを平板３４上のｒ（＝ｓ・Ｒ、ｓ：縮度、
通常１／５００）の位置にプロットする。すなわち、極
座標表現によって次々に計測を行なっていく。実際には
図５（ｃ）に示すような装置が用いられ、目視によって
前・後視準板３５，３６内の糸３７，３８とポール３３
が一直線上に並ぶようにアリダード３９の向きを調整
し、目盛を用いて距離ｒを紙面上にプロットしていく。
距離については巻尺などで計測されている。
【０００４】現在行なわれている平板測量では、作業者
が道路上などで実際に巻尺などを使って計測しているた
め、この方法では事故の危険性がある、および測量作業
自体の効率化が困難といった問題がある。また、この問
題は平板測量に限らず、ポールの代りに反射鏡を用いる
光波測距儀やトランジットによる測量についても同様で
ある。さらに、計測した設備情報をデータベース化する
際に、人手による計算機へのデータ入力作業が必要とな
り、計測データの効率的運用も困難である。
が道路上などで実際に巻尺などを使って計測しているた
め、この方法では事故の危険性がある、および測量作業
自体の効率化が困難といった問題がある。また、この問
題は平板測量に限らず、ポールの代りに反射鏡を用いる
光波測距儀やトランジットによる測量についても同様で
ある。さらに、計測した設備情報をデータベース化する
際に、人手による計算機へのデータ入力作業が必要とな
り、計測データの効率的運用も困難である。
【０００５】これらの問題点を克服するための手段とし
て、写真測量が用いられている。この写真測量にはステ
レオ画像計測が用いられる。この方法では、一度ステレ
オ画像を撮影すると、画像内の任意の設備についての情
報が得られる利点があり、測量作業の効率化が計れる。
て、写真測量が用いられている。この写真測量にはステ
レオ画像計測が用いられる。この方法では、一度ステレ
オ画像を撮影すると、画像内の任意の設備についての情
報が得られる利点があり、測量作業の効率化が計れる。
【０００６】ステレオ画像計測の原理を図３に示す。３
次元空間の座標をｘ，ｙ，ｚで表わし、水平面内にｘ
軸、ｙ軸、鉛直方向にｚ軸をとる。点Ｏは実空間座標系
の原点であり、この点Ｏを視点と呼ぶ。左右カメラの主
点ＦL ，ＦR をそれぞれ（−ａ，Ｏ，Ｏ），（ａ，Ｏ，
Ｏ）にあるとする。両カメラにおいて、画像面は主点か
らｆだけ離れた位置にあり、画像面の水平軸であるｕ軸
と垂直軸であるｖ軸は、それぞれｘ軸、ｚ軸と平行であ
るとする。また、光軸とｙ軸とは平行であるとする。
次元空間の座標をｘ，ｙ，ｚで表わし、水平面内にｘ
軸、ｙ軸、鉛直方向にｚ軸をとる。点Ｏは実空間座標系
の原点であり、この点Ｏを視点と呼ぶ。左右カメラの主
点ＦL ，ＦR をそれぞれ（−ａ，Ｏ，Ｏ），（ａ，Ｏ，
Ｏ）にあるとする。両カメラにおいて、画像面は主点か
らｆだけ離れた位置にあり、画像面の水平軸であるｕ軸
と垂直軸であるｖ軸は、それぞれｘ軸、ｚ軸と平行であ
るとする。また、光軸とｙ軸とは平行であるとする。
【０００７】今、３次元空間内の１点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）
が左右画像面の点ＩL （ｕL ，ｖL）、ＩR （ｕR ，ｖR
）に投影されたとする。このときは、ｖL ＝ｖR とな
るから、以下ではｖL とｖR を区別せずにｖで表わす。
△ＩL ＩR Ｐと△ＦL ＦR Ｐとが相似であることから、
画像上の座標ｕL ，ｕR ，ｖから３次元座標ｘ，ｙ，ｚ
への変換は次のように書ける。
が左右画像面の点ＩL （ｕL ，ｖL）、ＩR （ｕR ，ｖR
）に投影されたとする。このときは、ｖL ＝ｖR とな
るから、以下ではｖL とｖR を区別せずにｖで表わす。
△ＩL ＩR Ｐと△ＦL ＦR Ｐとが相似であることから、
画像上の座標ｕL ，ｕR ，ｖから３次元座標ｘ，ｙ，ｚ
への変換は次のように書ける。
【０００８】
【数１】 以上の原理に基づいて、一対のステレオ画像より３次元
空間座標を算出することができる。
空間座標を算出することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の測量方
法のうち、写真測量では、オペレータが解析図化機にセ
ットされた一対のステレオ画像に対し、計測すべき部分
について物体の輪郭線を検出し、これらを重ね合わせる
作業を行なうことで位置データを得ていた。この作業は
熟練と正確さが要求され、一対のステレオ画像を処理す
るのに膨大な時間と労力が要求される、という問題があ
った。これに対して、計算機を用いて処理を簡単化、効
率化する方法が検討されている。本発明は、これに属す
るものである。
法のうち、写真測量では、オペレータが解析図化機にセ
ットされた一対のステレオ画像に対し、計測すべき部分
について物体の輪郭線を検出し、これらを重ね合わせる
作業を行なうことで位置データを得ていた。この作業は
熟練と正確さが要求され、一対のステレオ画像を処理す
るのに膨大な時間と労力が要求される、という問題があ
った。これに対して、計算機を用いて処理を簡単化、効
率化する方法が検討されている。本発明は、これに属す
るものである。
【００１０】図４は計算機によるステレオ画像計測を行
なうための装置構成のブロック図の一例を示している。
この計測では２台のテレビカメラ２１1 ，２１2 が用い
られる。テレビカメラ２１1 ，２１2 で撮影された画像
は、走査線毎に走査されながら、光電変換が行なわれ、
時間的に連続した映像信号に変換される。この映像信号
はディジタイザ２２におけるサンプラによって１画面あ
たり数百万の画素に標本化され、さらにＡ／Ｄ変換器に
よって、各画素に入射された光強度がその強度に対応し
た濃度として数百諧調に量子化される。このように、画
像はディジタイザ２２を介してディジタル化され、画素
の位置を示す座標の情報として画像メモリ２３に入力さ
れて記憶される。記憶された画像の情報は、画像メモリ
２３から計算機２４に入力され、各種の演算処理が行な
われる。
なうための装置構成のブロック図の一例を示している。
この計測では２台のテレビカメラ２１1 ，２１2 が用い
られる。テレビカメラ２１1 ，２１2 で撮影された画像
は、走査線毎に走査されながら、光電変換が行なわれ、
時間的に連続した映像信号に変換される。この映像信号
はディジタイザ２２におけるサンプラによって１画面あ
たり数百万の画素に標本化され、さらにＡ／Ｄ変換器に
よって、各画素に入射された光強度がその強度に対応し
た濃度として数百諧調に量子化される。このように、画
像はディジタイザ２２を介してディジタル化され、画素
の位置を示す座標の情報として画像メモリ２３に入力さ
れて記憶される。記憶された画像の情報は、画像メモリ
２３から計算機２４に入力され、各種の演算処理が行な
われる。
【００１１】計算機によって画像を理解し、自動的に物
体を識別することは現状では困難なので、オペレータが
画像に投影された設備位置を指示しながら計測が行なわ
れている。この計測には、通常、設備の境界などの特徴
が用いられ、座標ｕL ，ｕR，ｖが求められる。
体を識別することは現状では困難なので、オペレータが
画像に投影された設備位置を指示しながら計測が行なわ
れている。この計測には、通常、設備の境界などの特徴
が用いられ、座標ｕL ，ｕR，ｖが求められる。
【００１２】前述のトランジットなどによる方法では、
再度、測量を行なう場合には現場での測量作業をやり直
す必要があるが、このようなステレオ画像を用いる方法
では、一度、画像を撮影すれば現場に行かなくても、ス
テレオ画像中の必要な情報が得られる利点がある。しか
し、計算機で処理する画像はディジタル化されているた
めに分解能が画像幅の数百分の一程度と低い。このディ
ジタル化による精度低下を防ぐ方法として、内挿法によ
る精度改善方法も提案されている（野村由司彦、相良道
弘、成瀬央、井手敦志、“エッジ位置計測のサブピクセ
ル化と誤差解析”、信学論Ｄ−ＩＩ，Ｊ−７３−Ｄ−Ｉ
Ｉ，Ｎｏ．９，ｐｐ．１４５８ー１４６７、１９９
０．）が、それでも、この情報に基づいて算出される３
次元位置の精度は十分とは言えないという欠点がある。
再度、測量を行なう場合には現場での測量作業をやり直
す必要があるが、このようなステレオ画像を用いる方法
では、一度、画像を撮影すれば現場に行かなくても、ス
テレオ画像中の必要な情報が得られる利点がある。しか
し、計算機で処理する画像はディジタル化されているた
めに分解能が画像幅の数百分の一程度と低い。このディ
ジタル化による精度低下を防ぐ方法として、内挿法によ
る精度改善方法も提案されている（野村由司彦、相良道
弘、成瀬央、井手敦志、“エッジ位置計測のサブピクセ
ル化と誤差解析”、信学論Ｄ−ＩＩ，Ｊ−７３−Ｄ−Ｉ
Ｉ，Ｎｏ．９，ｐｐ．１４５８ー１４６７、１９９
０．）が、それでも、この情報に基づいて算出される３
次元位置の精度は十分とは言えないという欠点がある。
【００１３】本発明の目的は、安全かつ効率的であり、
十分な精度の測量結果が得られる屋外設備位置測量方法
を提供することである。
十分な精度の測量結果が得られる屋外設備位置測量方法
を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の屋外設備位置測
量方法は、定められた視点位置から撮影されたステレオ
画像の画像面上に撮影された屋外設備の画像位置を計測
し、この画像位置から前記視点を基準とする屋外設備の
３次元位置を算出する第１工程と、第１工程を他の視点
において行なう際に、前記第１工程で撮影された物体の
うち、２次元計測の場合には２物体以上が、３次元計測
の場合には３物体以上が、前のいずれかの視点と重複し
て撮影されるように異なる視点を選ぶ第２工程と、前記
第１および第２工程を複数の視点について繰り返し、複
数の視点から屋外設備の３次元位置を得る第３工程と、
複数の視点において計測された設備に対して視点間での
対応関係を決定する第４工程と、第４工程で決定された
対応関係に基づいて、複数の視点で得られた各設備位置
計測データの確率分布を求め、各視点および各設備それ
ぞれについて視点間の相対位置関係を記述する座標変換
パラメータと各設備位置の真の実空間座標とを変数に含
む形で、前記確率密度分布を合成し、合成した確率密度
分布を最大にする条件から最も確からしい視点間の相対
的な位置関係と、最も確からしい設備位置とを推定する
第５工程とを有する。
量方法は、定められた視点位置から撮影されたステレオ
画像の画像面上に撮影された屋外設備の画像位置を計測
し、この画像位置から前記視点を基準とする屋外設備の
３次元位置を算出する第１工程と、第１工程を他の視点
において行なう際に、前記第１工程で撮影された物体の
うち、２次元計測の場合には２物体以上が、３次元計測
の場合には３物体以上が、前のいずれかの視点と重複し
て撮影されるように異なる視点を選ぶ第２工程と、前記
第１および第２工程を複数の視点について繰り返し、複
数の視点から屋外設備の３次元位置を得る第３工程と、
複数の視点において計測された設備に対して視点間での
対応関係を決定する第４工程と、第４工程で決定された
対応関係に基づいて、複数の視点で得られた各設備位置
計測データの確率分布を求め、各視点および各設備それ
ぞれについて視点間の相対位置関係を記述する座標変換
パラメータと各設備位置の真の実空間座標とを変数に含
む形で、前記確率密度分布を合成し、合成した確率密度
分布を最大にする条件から最も確からしい視点間の相対
的な位置関係と、最も確からしい設備位置とを推定する
第５工程とを有する。
【００１５】
【作用】２次元計測の場合には２物体以上が、３次元計
測の場合には３物体以上が、前の視点と重複して撮影さ
れるように異なる視点が選ばれて、複数の視点から得ら
れたデータを統合して位置が推定されるので、安全かつ
効率的な上に、３次元位置であっても十分な測量精度が
得られる。
測の場合には３物体以上が、前の視点と重複して撮影さ
れるように異なる視点が選ばれて、複数の視点から得ら
れたデータを統合して位置が推定されるので、安全かつ
効率的な上に、３次元位置であっても十分な測量精度が
得られる。
【００１６】
【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。
【００１７】図１は本発明の屋外設備位置測量方法の一
実施例に使用される測量システムの斜視図、図２は図１
の屋外設備位置測量方法の解析処理手順のフロー図であ
る。
実施例に使用される測量システムの斜視図、図２は図１
の屋外設備位置測量方法の解析処理手順のフロー図であ
る。
【００１８】この屋外設備位置測量方法に使用される測
量システムは図１（ａ）に示すように、２台のＣＣＤカ
メラ１１1 と１１2 からなるステレオカメラ装置と計算
機１２とからなっている。ＣＣＤカメラ１１1 と１１2
とは図３に示すように、光軸を平行になるようにステー
ジ１３に設置される。
量システムは図１（ａ）に示すように、２台のＣＣＤカ
メラ１１1 と１１2 からなるステレオカメラ装置と計算
機１２とからなっている。ＣＣＤカメラ１１1 と１１2
とは図３に示すように、光軸を平行になるようにステー
ジ１３に設置される。
【００１９】このように、２台のステレオカメラを用い
た場合、焦点距離画像歪曲の状態といったカメラ固有の
パラメータを一致させるため、それぞれのパラメータを
正確に計測する必要がある。また、２台のカメラの位置
関係の計測を高精度に行なうことが困難であるなどの問
題があるので、図１（ｂ）に示すように、１台のＣＣＤ
カメラ１１1 をステージコントローラ１４によってステ
ージ１３上に移動させて２枚のステレオ画像を得る装置
構成とすることもできる。さらに、ステレオカメラ装置
の位置データを計測するための位置センサ（不図示）
と、姿勢データを計測するための姿勢センサ１５が設置
される。ＣＣＤカメラ１１1 ，１１2 は測量対象物の各
視点における撮影に使用される。計算機１２はディジタ
イザと画像メモリを内蔵しており、ＣＣＤカメラ１１
1 ，１１2 が撮影したステレオ画像を入力して次に述べ
る解析処理に使用される。
た場合、焦点距離画像歪曲の状態といったカメラ固有の
パラメータを一致させるため、それぞれのパラメータを
正確に計測する必要がある。また、２台のカメラの位置
関係の計測を高精度に行なうことが困難であるなどの問
題があるので、図１（ｂ）に示すように、１台のＣＣＤ
カメラ１１1 をステージコントローラ１４によってステ
ージ１３上に移動させて２枚のステレオ画像を得る装置
構成とすることもできる。さらに、ステレオカメラ装置
の位置データを計測するための位置センサ（不図示）
と、姿勢データを計測するための姿勢センサ１５が設置
される。ＣＣＤカメラ１１1 ，１１2 は測量対象物の各
視点における撮影に使用される。計算機１２はディジタ
イザと画像メモリを内蔵しており、ＣＣＤカメラ１１
1 ，１１2 が撮影したステレオ画像を入力して次に述べ
る解析処理に使用される。
【００２０】位置センサおよび姿勢センサ１５によるデ
ータは計算機１２による解析処理にさいして利用され
る。
ータは計算機１２による解析処理にさいして利用され
る。
【００２１】次に、この屋外設備位置測量方法の解析処
理手順を図２を用いて説明する。
理手順を図２を用いて説明する。
【００２２】まず、設備３次元位置の計測を行なう（ス
テップ１）。
テップ１）。
【００２３】１つの視点において撮影されたステレオ画
像を用い、従来の技術で説明した計測原理に基づいて、
電柱などの屋外設備位置を計測する。図３のように画像
面座標ｕL ，ｕR ，ｖ，３次元実空間座標ｘ，ｙ，ｚを
とり、式（１）の変換を実施する。この位置計測のため
には、左右の画像において対応する点、すなわちｕL，
ｕR ，ｖを求める必要がある。このｕL ，ｕR ，ｖを得
るための最も簡単な方法は、オペレータがマウスを用い
て画像内の位置を指示する方法である。また、左右の画
像について明るさの相関計算を行ない、最も相関の高い
位置が同一物体があるとして、対応づけを行なう方法も
ある。この際、相関計算対象領域の中心位置がｕL ，ｕ
R ，ｖになる。このステレオ計算には多くの方法が提案
されている（奥富正敏、金出武雄、“統計的モデルに基
づく適応型ウインドウによるステレオマッチング”、信
学論Ｄ−ＩＩ，Ｊ−７４−Ｄ−ＩＩ，Ｎｏ．６，ｐｐ．
６６９−６７７，１９９１。）。
像を用い、従来の技術で説明した計測原理に基づいて、
電柱などの屋外設備位置を計測する。図３のように画像
面座標ｕL ，ｕR ，ｖ，３次元実空間座標ｘ，ｙ，ｚを
とり、式（１）の変換を実施する。この位置計測のため
には、左右の画像において対応する点、すなわちｕL，
ｕR ，ｖを求める必要がある。このｕL ，ｕR ，ｖを得
るための最も簡単な方法は、オペレータがマウスを用い
て画像内の位置を指示する方法である。また、左右の画
像について明るさの相関計算を行ない、最も相関の高い
位置が同一物体があるとして、対応づけを行なう方法も
ある。この際、相関計算対象領域の中心位置がｕL ，ｕ
R ，ｖになる。このステレオ計算には多くの方法が提案
されている（奥富正敏、金出武雄、“統計的モデルに基
づく適応型ウインドウによるステレオマッチング”、信
学論Ｄ−ＩＩ，Ｊ−７４−Ｄ−ＩＩ，Ｎｏ．６，ｐｐ．
６６９−６７７，１９９１。）。
【００２４】次に、視点の決定を行なう（ステップ
２）。
２）。
【００２５】ステップ１で得られた１つの視点座標系で
表わされた設備のうち、２次元計測の場合には２物体以
上、３次元計測の場合には３物体以上が撮影されるよう
に視点を選ぶ。
表わされた設備のうち、２次元計測の場合には２物体以
上、３次元計測の場合には３物体以上が撮影されるよう
に視点を選ぶ。
【００２６】その際、２次元計測では視点を選ぶ際に、
今まで選ばれたいずれかの視点との間に少なくても２点
を共有するように異なる新しい視点を選ぶ。また、３次
元計測では視点を選ぶ際に、今まで選ばれたいずれかの
視点との間に少なくても３点を共有するように異なる新
しい視点を選ぶ。
今まで選ばれたいずれかの視点との間に少なくても２点
を共有するように異なる新しい視点を選ぶ。また、３次
元計測では視点を選ぶ際に、今まで選ばれたいずれかの
視点との間に少なくても３点を共有するように異なる新
しい視点を選ぶ。
【００２７】このように、次々と２物体以上（２次元計
測）もしくは３物体以上（３次元計測）を共有するよう
に視点を選んでいるので、全ての視点について第１視点
を基準とする相対位置が決定する。
測）もしくは３物体以上（３次元計測）を共有するよう
に視点を選んでいるので、全ての視点について第１視点
を基準とする相対位置が決定する。
【００２８】次に、複数の視点における設備３次元位置
の計測を行なう（ステップ３）。
の計測を行なう（ステップ３）。
【００２９】ステップ１およびステップ２を全ての視点
でのステレオ画像について行ない、各視点座標系での３
次元位置データを得る。
でのステレオ画像について行ない、各視点座標系での３
次元位置データを得る。
【００３０】次に、視点間での物体の対応づけを行なう
（ステップ４）。
（ステップ４）。
【００３１】各視点座標系で得られて物体について視点
間での物体に対応づけを行なう。ここでは、視点位置の
情報を利用することにより、２つの座標系に含まれる共
通物体を検出する。２つの視野の重複領域内で互いに重
なる物体対に対しては正の評価値を与え、対をなさない
物体については負の評価値を与え、これらの総和により
２つの視点の重ね方の確からしさを評価する。その際、
視点からの距離に応じて誤差の大きさが異なるというス
テレオ画像計測特有の性質を生かすことにより、短い処
理時間で確実に正常動作する閾値を決定する。このよう
な方法によって、２つの座標系に含まれる共通物体の検
出、すなわち、視点間の物体の対応づけを行なう。
間での物体に対応づけを行なう。ここでは、視点位置の
情報を利用することにより、２つの座標系に含まれる共
通物体を検出する。２つの視野の重複領域内で互いに重
なる物体対に対しては正の評価値を与え、対をなさない
物体については負の評価値を与え、これらの総和により
２つの視点の重ね方の確からしさを評価する。その際、
視点からの距離に応じて誤差の大きさが異なるというス
テレオ画像計測特有の性質を生かすことにより、短い処
理時間で確実に正常動作する閾値を決定する。このよう
な方法によって、２つの座標系に含まれる共通物体の検
出、すなわち、視点間の物体の対応づけを行なう。
【００３２】次に、座標変換パラメータおよび実空間座
標の決定を行なう（ステップ５）。
標の決定を行なう（ステップ５）。
【００３３】ステップ４で得られた視点間の物体の対応
を用いて、座標変換パラメータを決定し、対応のある物
体については各視点における実空間座標データを合成
し、基準座標系での最も確からしい実空間座標を算出す
る。特定の視点でのみ計測された物体については座標を
変換し、基準座標系での３次元位置データを算出する。
ここでは、画像面座標での計測誤差と実空間座標での計
測誤差との関係に基づき、視点間の相対位置関係を記述
する座標変換パラメータと各物体の真の実空間座標とを
変数として含む形で、各視点座標系における各物体の位
置計測誤差の確率密度分布を求める。各視点と各物点の
それぞれについて確率密度分布の総積を算出して、合成
確率密度分布を求め、合成確率密度分布の最大値を与え
る座標変換パラメータと各物体の実空間座標を、最も確
からしい座標変換パラメータと物体の実空間座標として
決定することによって視点と設備位置を推定する。
を用いて、座標変換パラメータを決定し、対応のある物
体については各視点における実空間座標データを合成
し、基準座標系での最も確からしい実空間座標を算出す
る。特定の視点でのみ計測された物体については座標を
変換し、基準座標系での３次元位置データを算出する。
ここでは、画像面座標での計測誤差と実空間座標での計
測誤差との関係に基づき、視点間の相対位置関係を記述
する座標変換パラメータと各物体の真の実空間座標とを
変数として含む形で、各視点座標系における各物体の位
置計測誤差の確率密度分布を求める。各視点と各物点の
それぞれについて確率密度分布の総積を算出して、合成
確率密度分布を求め、合成確率密度分布の最大値を与え
る座標変換パラメータと各物体の実空間座標を、最も確
からしい座標変換パラメータと物体の実空間座標として
決定することによって視点と設備位置を推定する。
【００３４】この屋外設備位置測量方法は、撮影された
ステレオ画像を計算機で解析して屋外設備位置を決定す
るので、従来のステレオ画像計測にみられた位置計測精
度が低いという欠点を複数の視点から得られたデータを
統合して高精度化することで解決されている。
ステレオ画像を計算機で解析して屋外設備位置を決定す
るので、従来のステレオ画像計測にみられた位置計測精
度が低いという欠点を複数の視点から得られたデータを
統合して高精度化することで解決されている。
【００３５】本実施例の屋外設備位置測量方法は、容易
に安全かつ効率的に精度の高い測定ができると共に、計
算機により得られたデータは全てディジタルデータなの
で容易に任意の形式に変換してデータベースに入力する
ことが可能である。
に安全かつ効率的に精度の高い測定ができると共に、計
算機により得られたデータは全てディジタルデータなの
で容易に任意の形式に変換してデータベースに入力する
ことが可能である。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数の視
点で撮影されたステレオ画像を計算機で解析することに
より、屋外の設備位置を安全かつ容易に計測できると共
に、従来のステレオ画像計測にみられた位置計測精度が
低いという問題を複数の視点から得られたデータを統合
し高精度化することで解決し、さらに、計算機によりデ
ィジタルデータが得られるので容易に任意の形式に変換
することができ、簡単にデータベースに入力することが
できるという効果がある。
点で撮影されたステレオ画像を計算機で解析することに
より、屋外の設備位置を安全かつ容易に計測できると共
に、従来のステレオ画像計測にみられた位置計測精度が
低いという問題を複数の視点から得られたデータを統合
し高精度化することで解決し、さらに、計算機によりデ
ィジタルデータが得られるので容易に任意の形式に変換
することができ、簡単にデータベースに入力することが
できるという効果がある。
【図１】（ａ）および（ｂ）は本発明の屋外設備位置測
量方法の一実施例に使用される測量システムの斜視図で
ある。
量方法の一実施例に使用される測量システムの斜視図で
ある。
【図２】図１の屋外設備位置測量方法の解析処理手順の
フロー図である。
フロー図である。
【図３】ステレオ画像計測原理を説明するための図であ
る。
る。
【図４】ステレオ画像計測を行なうための装置の従来例
の構成部ブロック図である。
の構成部ブロック図である。
【図５】屋外設備位置測量方法の従来例を説明するため
の図であって、（ａ）および（ｃ）は斜視図、（ｂ）は
平面図である。
の図であって、（ａ）および（ｃ）は斜視図、（ｂ）は
平面図である。
１，２，３，４，５ ステップ １１1 ，１１2 ＣＣＤカメラ １２ 計算機 １３ ステージ １４ ステージコントローラ １５ 姿勢センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立田 光廣 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ステレオカメラ装置により撮影した屋外
設備の画像をディジタル処理することにより前記屋外設
備の位置を測量する、屋外設備位置測量方法において、 定められた視点位置から撮影されたステレオ画像の画像
面上に撮影された屋外設備の画像位置を計測し、この画
像位置から前記視点を基準とする屋外設備の３次元位置
を算出する第１工程と、 第１工程を他の視点において行なう際に、前記第１工程
で撮影された物体のうち、２次元計測の場合には２物体
以上が、３次元計測の場合には３物体以上が、前のいず
れかの視点と重複して撮影されるように異なる視点を選
ぶ第２工程と、 前記第１および第２工程を複数の視点について繰り返
し、複数の視点から屋外設備の３次元位置を得る第３工
程と、 複数の視点において計測された設備に対して視点間での
対応関係を決定する第４工程と、 第４工程で決定された対応関係に基づいて、複数の視点
で得られた各設備位置計測データの確率分布を求め、各
視点および各設備それぞれについて視点間の相対位置関
係を記述する座標変換パラメータと各設備位置の真の実
空間座標とを変数に含む形で、前記確率密度分布を合成
し、合成した確率密度分布を最大にする条件から最も確
からしい視点間の相対的な位置関係と、最も確からしい
設備位置とを推定する第５工程とを有することを特徴と
する屋外設備位置測量方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5178098A JPH0735546A (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 屋外設備位置測量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5178098A JPH0735546A (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 屋外設備位置測量方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0735546A true JPH0735546A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16042611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5178098A Pending JPH0735546A (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 屋外設備位置測量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0735546A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005024442A (ja) * | 2003-07-04 | 2005-01-27 | Meidensha Corp | ステレオ画像撮影装置 |
| US6993450B2 (en) | 2002-01-31 | 2006-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Position and orientation determination method and apparatus and storage medium |
| CN103743388A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-04-23 | 陈强 | 一种交通事故现场摄影勘测原理的实验装置、方法及系统 |
| US12002237B2 (en) | 2019-02-15 | 2024-06-04 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Position coordinate derivation device, position coordinate derivation method, position coordinate derivation program, and system |
-
1993
- 1993-07-19 JP JP5178098A patent/JPH0735546A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6993450B2 (en) | 2002-01-31 | 2006-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Position and orientation determination method and apparatus and storage medium |
| JP2005024442A (ja) * | 2003-07-04 | 2005-01-27 | Meidensha Corp | ステレオ画像撮影装置 |
| CN103743388A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-04-23 | 陈强 | 一种交通事故现场摄影勘测原理的实验装置、方法及系统 |
| CN103743388B (zh) * | 2014-01-13 | 2016-05-18 | 吉林大学 | 一种交通事故现场摄影勘测原理的实验装置、方法及系统 |
| US12002237B2 (en) | 2019-02-15 | 2024-06-04 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Position coordinate derivation device, position coordinate derivation method, position coordinate derivation program, and system |
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