JPH09500963A - 機械視覚用途のための３次元空間較正方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 機械視覚システム用の３次元空間を較正する装置と、機械視覚システムを較正するための較正装置を使用する方法を開示する。この較正装置は、電灯などの枠構造に取付られた複数対の表示器を備え、各電灯対は既知の水平距離だけ離間されている。この較正装置を車両後部に設置し、既知の速度で車道情景を通過移動させることができる。機械視覚システムは、較正装置、特に枠構造に設置した電灯対を追跡し、機械視覚システムの画素空間を３次元空間に写像する。

Description

【発明の詳細な説明】 機械視覚用途のための３次元空間較正方法及び装置 発明の分野 本発明は、一般に、３次元空間内の対象物を追跡する機械視覚システムに関す る。特に、本発明は、本発明に係る機械視覚システムによって使用される画素空 間が実測値に写像されるようにして、３次元空間を較正する方法および装置に関 する。 発明の背景 現在、車道を通行する車両数が増加するにつれて、交通量検出と交通管理が益 々重要になっている。現在の交差点制御装置と交通データ収集装置、すなわち、 誘導ループシステム、超音波システム、レーダシステムは、個々の装置に対する 適用範囲に制限がある。機械視覚システムは、交通管理に役立つようになってき た。機械視覚システムは、典型的には、交通情景を見渡すビデオカメラを含んで いる。このビデオカメラはビデオ画像を出力し、機械視覚システムはそのビデオ 画像を処理し、交通情景を通過する車両を検出し分類し追跡する。検出、分類、 追跡から得られた情報を機械視覚システムが使用して、交差点制御機能、事故検 出機能、交通データ収集機能やその他の交通管理機能を果たす。 機械視覚システムは、交通情景におけるビデオカメラにより得られたビデオ画 像を１こまずつの分析により交通情景を分析する。ビデオは、一定時間間隔、例 えば1/30秒間隔で撮影された多数のビデオのこまから構成されている。ビデオは 、機械視覚システムが交通情景の画素表示を分析するように、ディジタル化され る。典型的な ディジタル化されたビデオ画像配列は、ビデオフレーム（ビデオ１こま）当たり 、512×512画素から成る情景の画像を含んでいる。各画素は、輝度を示す整数値 を有し、３色に対する輝度は0-255などである。 機械視覚システムは、従来の交通量検出装置を凌ぐ利点を有するが、これは、 機械視覚システムが車両特性例えば速度や加速度などを直接抽出することができ るからである。誘導ループのような従来の検出装置は、このような車両特性を既 知の位置の車両の検出に基づいて推定していた。車両の単なる検出のほかに、機 械視覚システムには検出された車両を追跡することもできるシステムもあった。 機械視覚システムが正確かつ直接に加速度や速度のような交通特性を抽出する ことができる以前は、機械視覚システムは、２次元画素空間を３次元実測値に写 像できるようにしなければならない。機械視覚システムが速度のような特定の車 両パラメータを求める能力を有するには、機械視覚システムは車両が移動したお よその実測距離と、車両がその実測距離を走行するために要したおよその時間と を求めることができなければならない。しかし、機械視覚システムは、交通情景 内の車両の位置および移動をビデオフレーム内の位置によって評価する。したが って、機械視覚システムは、車両があるビデオフレームから次のビデオフレーム までに走行した実測距離を、ビデオ画像内の車両の位置に基づいて測定すること ができなければならない。 機械視覚システムを較正する、換言すれば、交通情景のビデオ画像の画素空間 を交通情景の実測値に写像する１つの方法は、交通情景の目的の領域内における 特定点間距離を物理的に測定する方法である。特定点間距離を測定するといって も、このような特定点はビデオ画像内に同時に位置しておりまたこのような特定 点間の実測距 離は、画素空間の特定点間距離に対応する距離に当てがわれる。この較正方法は 骨が折れ時間がかかる。 較正によって、機械視覚システムは交通情景の画素表現を分析し実測値を画素 空間に写像することができる。このため、較正後に機械視覚システムのオペレー タは車両が移動した実測距離をビデオの表示を見ながら確認することができる。 さらに、機械視覚システムは、車両が測定すべき各特定点を通過する時に車両に 関連した交通パラメータを算出することができる。 発明の概要 上述の従来技術における制約を解消するために、また、本文を読解していくに 連れて明らかになるそのほかの制約を解決するために、本発明は、機械視覚シス テムの３次元空間を較正するための較正装置および較正装置を用いて機械視覚シ ステムを較正する方法を提供する。較正装置は、対の電灯のような枠に取付けら れた対の表示器を具備し、各対の電灯は公知の水平距離だけ離間されている。各 対の電灯は、種々の高さに設置され、各高さは特定クラスの車両に対応している 。本発明に係る較正装置はこの装置を、既知の速度で車道情景を通過移動させる 車両の後側に取付けることができる。機械視覚システムは、較正装置、特に、枠 構造に設置された対の電灯を追跡し、機械視覚システムの画素空間を３次元空間 に写像する。 ２次元の画素空間は、重畳された一対の追跡表示器の画像に基づいて３次元空 間に写像される。車両は、既知のスピードで較正装置を運搬し車道情景を通過し て移動させるので、追跡された表示器がビデオフレーム間を移動した実測距離が 決定される。走行実測距離と組合わせた比率を用いて、機械視覚システムは、車 道情景のすべての画素座標について２次元画素空間を３次元空間に写像すること ができる。 図面の簡単な説明 本発明を添付の図面を参照してさらに詳細に説明するが、同様の参照符号は対 応する構成要素を示すものとする。 図１は、本発明の取付けられたビデオカメラを含む典型的な車道情景の斜視図 である。 図２は、本発明の較正装置の一実施例斜視図である。 図３は、トラックに本発明の較正装置を設置し、車道情景を通行させて車道を 較正するところを示す図である。 図４は、較正処理中の連続的に重畳されたビデオフレームを示す図である。 図５は、一対の追跡されたマーカと追跡されたビデオ経路マーカの連続的に重 畳されたフレームを示す図である。 図６は、本発明の較正装置の第２の実施例の斜面図である。 図７は、折畳まれた状態の本発明の第２の実施例の斜面図である。 図８は、本発明の較正装置の第２の実施例における仮想マーカの配置とこれら 仮想マーカに対する関係とを示す図である。 好ましい実施例の詳細な説明 以下の好ましい実施例の詳細な説明において、添付の図面が参照されるが、こ れらの図面は好ましい実施例の一部を形成し、本発明を実施することができる特 定の実施例を具体的に示したものである。その他の態様を使用することができる ことと、本発明の範囲を逸脱することなく構造を変更できることが理解されよう 。 図１を参照すると、典型的な車道情景が示されている。自動車４ やセミトレーラートラック６のような種々のクラスの車両が走行している。ビデ オカメラ８は、支持部１０によって車道上方に設置され、情景１２を観察してい る。機械視覚システムは、情景１２のような車道情景を評価し、車両を検出し分 類し、車両を追跡し、その他の交通制御作業や管理作業を実施する。機械視覚シ ステムは、ビデオカメラ８のような装置を用いて情景の画像を捕捉することによ って車道情景を評価する。ビデオカメラ８は、ビデオ画像をカメラに隣接するプ ロセッサ（演算処理装置）か制御センターに伝送し、そこでビデオ画像が分析さ れる。ビデオカメラ８は、ビデオ画像をディジタル化することができ、又はビデ オ画像は後でディジタル化することができる。典型的なビデオ画像は、512×512 の画素から成る画像である。 機械視覚システムは、車道情景のビデオ画像を画素座標系で評価するので、機 械視覚システムは、車道情景を較正し、ビデオに捕捉された情報を画素座標系か ら実測系の測定値に変換しなければならない。ビデオ画像は、２次元で捉えた情 景を提示する。このため、ビデオカメラからの距離が遠くなるに連れて、個々の 実測値に対応する画素数は減少する。図２を参照すると、較正処理に使用される 装置が示されている。マーカ２２が、既知の一定距離だけ離れて対で枠構造２０ に設置されている。好ましい態様では、マーカ２２は、水平方向に2.438メート ル離間されている。ある実施例では、複数対のマーカ２２が枠構造２０に設置さ れている。各対のマーカ２２は、種々の高さに配置されている。種々の高さの各 々は、車両クラスに対応している。例えば、自動二輪車マーカ２４は、枠構造２ ０を較正処理に対して調整した後に地面から測定された、自動二輪車の平均高さ に対応する高さに配置される。自動車マーカ２６は、旅客用自動車の平均高さに 対応する高さに配置される。バスのマー カ２８は、バスの平均高さに対応する高さに配置される。同様に、各種マーカを 、クラスや下位クラスを問わずバン、セミトレーラー、ピックアップトラックや スポーツカーなどの車両に対応する高さに配置することができる。 マーカ２２は、機械視覚システムによって追跡することができる任意の型の表 示器とすることができる。好ましい実施例では、マーカ２２は電灯である。電灯 ２２は任意の色とすることができ、例えば赤色や青色とし、追跡を容易にできる サイズのものとすることができる。電灯は、追跡が容易であることが好ましい。 車両経路マーカ３０は、マーカ２２の対の間、好ましくは中間点に配置される。 車両経路マーカ３０は、各クラスの車両に対して交通車線の中心を容易に追跡す ることができる。 枠構造２０は、交通情景を既知の一定速度で通過させて較正しなければならな い。好ましい実施例では、枠構造２０をトラックのような車両後部に設置する。 別の実施例では、枠構造２０をトレーラに設置し、車両によって牽引することが できる。図３では、情景４４を較正しなければならない。枠構造２０は、ピック アップトラック４０後部に設置され、情景４４を一定の既知の速度で通過させる 。機械視覚システムのビデオカメラ４２は、情景４４を通過移動するピックアッ プトラック４０のビデオ画像を提供する。次に、機械視覚システムは、枠構造２ ０に設置されたマーカ２２が情景４４を通過する際にこのマーカーを追跡する。 較正は、較正装置を備えた車両を車道上で一定速度にて機械視覚システムのビ デオカメラの視界を通過させることによって実施する。図４は、ビデオカメラに よって測定される情景内の車両の進行中の情景を表現したものを示す図である。 車両５０は、較正装置５２を装備して、車道５４を一定速度で進行する。機械視 覚システムの ビデオカメラは、車両５０が車道５４を進行するにつれて、較正装置５２のビデ オ画像を捕捉する。この連続したビデオ画像は、動的にフレーム単位で捕捉され るが、ディジタル化して捕捉されることが好ましい。好ましい実施例では、車両 ５０は、時速72.4kmで車道５４を走行し、連続ビデオ画像は毎秒30画像の速度で 捕捉される。情景を横切って描かれた線５６は、実測距離が一定に維持される一 方、一定の実測距離に対応する画素数は、ビデオカメラからの距離が遠くなるに つれて減少する事実を強調している。好ましい実施例では、車両はビデオフレー ム当たり約0.67メートル走行する。実速度は重要ではないが、速度は既知でなけ ればならない。好ましくは、実速度も一定であることが好ましい。 車両５０が車道５４を走行する際、マーカ５８は較正のため追跡される。追跡 はユーザか手動で行うことができ、又は、機械視覚システムによって自動的に行 うことができる。ユーザは、ビデオ画像内のマーカ５８の位置を記録することに よって、マーカ５８をフレーム単位で追跡することができる。ユーザは追跡を、 マウスを用いて指針を各マーカ５８の中間点に移動させマーカ５８に対応する画 素を記録することにより行うことができる。人為的エラーを避けるために、セン トロイドファインダーを機械視覚システムにプログラムし、ユーザが各マーカの 中間点に近い位置を指示し、機械視覚システムが追跡された対象物のセントロイ ド（重心）を識別することができる。ユーザはさらに必要に応じて車両経路マー カ６０を追跡することによって、交通車線の中心を追跡することができる。車両 経路マーカ６０は、マウスを使用して、マウス指針を適当な画素に置いて固定す ることによって、マーカ５８と同様の方法で手動で追跡することができる。ある いは、マーカ５８を機械視覚システムによって追跡することができる。マーカ５ ８が電灯から成る場合、機 械視覚システムに光を追跡させるようプログラムし、又は別の光が存在しながら 較正する場合は特定色の光を追跡するようプログラムすることができる。車両経 路マーカ６０も追跡することができる。また、これに代わる実施例では、車両経 路マーカ６０を用いない場合には、各対のマーカを追跡して特定クラスの車両に 対する交通車線の中心を決定して、各対のマーカ５８の中間点を各ビデオフレー ムで決定することができる。 車両５０が情景全体を追跡された後、ビデオフレームの画像からの追跡データ を連続的に記録し、単一の画像に重ねることができる。典型的なビデオカメラの 場合、情景を時速72.4kmで走行している車両を追跡する場合に、ビデオカメラは 250-300個のビデオフレームを捕捉することができる。図５は、１対のマーカ７ ０が４フレームに亘って追跡され、追跡データを連続的に１つの画像に重ねたこ とを示す図である。マーカ７０の対が交通情景を通過する場合、車両経路マーカ ７２の中間点の位置の水平成分および垂直成分と、このマーカの対が移動した実 測距離と、マーカの対の間の距離とマーカの対の間の画素距離との比率とを各対 のマーカ７０について決定しなければならないが、これについては表１に示した 。 表１では、ビデオ画像の較正装置を手動追跡する場合に、特定のビデオフレーム の車両経路の位置の水平成分と垂直成分であるｘとｙ の各々を、ユーザが中間の車両経路マーカ７２として選択する画素の位置によっ て決定することができる。Ｄは較正装置が第１の入口から交通情景に移動した全 実測距離を表す。好ましい実施例では、Ｄは実際の空間の車両経路に沿って移動 した距離を表す。較正装置は、既知の一定速度で交通情景を通過移動しまたビデ オカメラによって捕捉される画像捕捉速度は一定であるので、ｙ座標の全移動距 離は、各ビデオフレームにおいて一定の実測距離である。例えば、較正装置が交 通情景を通じて時速72.4kmの速度で移動し画像捕捉が毎秒30フレームで行われた 場合、較正装置は１フレーム当たり0.67メートル移動したことになる。従って、 Ｄはｄ_rで表したフレーム毎に移動した一定実測距離、好ましい実施例では0.67 メートルを追跡開始から必要としたフレーム数とを乗算することによって算定す ることができる。例えば、好ましい実施例では、第３のフレームで、較正装置が 追跡開始から約2.0メートル移動している。ｗ_pは、対のマーカ７０間の画素距離 であり、好ましい実施例の水平幅であるが、対のマーカ７０の各マーカの位置の ｘ座標の差の絶対値を求めることによって得られる。ｗ_rの値は、マーカ７０の 間の実測距離であり、好ましい実施例の水平幅であり、一定値である。Ｒ_xは、 ｘ座標における実測値と画素測定値との比率を表す。 ｘ、Ｄ、およびＲ_xの値を追跡されたマーカ対に対応したｙの値に対して決定 した後、ｘ、ＤおよびＲ_xの値を連続するビデオフレーム間に存在する個別のｙ の値すべてについて決定する。好ましい実施例では、較正装置が情景を通じて適 度な速度である時速72.4kmで移動し、各ビデオフレーム当たり比較的短い実測距 離である0.67メートルで移動する場合、直線補間を行い各個別のｙの値に対する ｘ、ＤおよびＲの値を算出する。式１および２を用いて、傾きｍと、ｙ切片ｂと 、連続するビデオフレームの画素座標を繋ぐ直線に対 する値、すなわち、（ｘ［フレーム］，ｙ［フレーム］）および（ｘ［フレーム ＋１］，ｙ［フレーム＋１］）とを算出することができ、式中フレームは、０か らn-1までのフレーム数であり、ｎ＋１は０からｎまでのフレーム数である。 ｍとｂを求めた後、ｘ、ＤおよびＲ_xに対する値を連続するフレーム間に存在 する個別のｙの値すべてに対して、すなわち、ｙ＝ｙ［フレーム］からｙ［ｙフ レーム＋１］に対して、式３、４、５を用いて求めることができる。 この処理は、較正装置の幅に応じて、車道の各車線と車線間の領域とについて 完了することができる。ｘ、Ｄ、Ｒ_xは、情景のｙの値すべてに対して計算した 結果は、表２に示すような表に配置することができる。 この表は、路面に沿った点すべてに対する画素座標系から実測座標系への較正 を規定する。この表を機械視覚システムのメモリに格納し、参照テーブルとして 使用し、画素測定値を実測値に変換することができる。表２と同様の表を較正装 置のすべての対のマーカについて作成することができる。較正の結果が、空間に 生成された複数の平行な区分線形表面であり、平行面数はマーカの対の数によっ て異なる。このため、より多くのクラスの車両について、クラス内の車両の高さ ごとに決定するには、より多くの対のマーカを使用する。 表２に含まれる較正情報を利用するには、追跡車両サイズを較正情報と一緒に 考慮しなければならないことが認識されている。例えば、トラックが最初に車道 情景に進入した場合は、自動二輪車が最初に同じ車道情景に進入した場合よりも 多くの画素を占有する。従って、機械視覚装置は、本発明に基づいて生成された 較正情報を利用する場合、そのサイズによって判定される車両の分類を考慮する ことができなければならない。 機械視覚システムが画測定値を実測値に変換することができた後は、機械視覚 システムは多数の交通パラメータ、例えば変位、加速度、速度、ハイウェイ占有 率、車間距離などを判定することができる。車両の平均速度を算出するには、時 間ｔ_veにおける車両の第１ の位置ｙ_veを記録する。第１の位置は、好ましくは機械視覚システムが車両を追 跡する第１の位置である。その後、車両が位置（ｘ，ｙ）に存在する時間ｔがど のような値でも、追跡されている車両の平均速度は、式６で求められる。ただし 、ｙを指標として表２と同様の参照テーブルに用いる。 近似瞬間速度も、車両が連続するいずれか２つの位置の間を移動した距離を求 めて、その距離を移動するに要した時間で除算することによって、追跡される車 両を問わず算出することができる。車両の位置は、各ビデオフレーム毎に得られ るので、車両の位置間の経過時間は、1/30秒である。移動距離は、表２に対する ２つのテーブルを参照し、２つの位置の差を求めることによって得られる。この ため、ｙ_i+1とｙ_iが追跡される車両の連続する２つの位置ｙである場合、近似瞬 間速度は、式７によって与えられる。 同様の計算を加速度についても実施することができる。すべての計算は、メモ リに格納された参照テーブルから位置に関する値を得て、若干の算術演算を行う ことによって実施される。この実施例では、計算電力をほとんど消費しないで交 通パラメータを高速に算出することができる。 側方変位も追跡車両の位置をチェックすることで算出することができる。車線 の中心からの追跡車両の側方変位を算出するには、車両経路マーカの中間点のｘ 座標を、較正処理から求めたように、追 跡車両のｙ座標に対応させて表２から得る。車両経路マーカの中間点のｘ座標は 、画素空間の特定ｙ座標に対する車線の中心を画定する。追跡車両が車線中心か ら離れた画素距離を求めるため、追跡車両のｘ座標と車両経路マーカのｘ座標と の差が得られる。追跡車両が車線の中心から離れた実測距離を求めるには、画素 空間の差の値にｙ座標に対する比率Ｒ_xを乗じる。全側方変位も、追跡車両の２ つの連続位置すなわち（ｘ_i，ｙ_i）と（ｘ_i-1，ｙ_i+1）から求めることができる 。ｙ_iとｙ_i+1を表２に対する指標として使用する場合、全側方変位を式８から算 出することができる。 側方変位＝(x_i+1-x[y_i+1])・R_x[y_i+1]+(x[y_i]-x_i)・R_x[y_i] ｍ （式８） 側方速度は、式８で求めた側方変位を測定値間を移動するまでの時間、好まし い実施例では1/30秒で除算することによって得られる。側方加速度は、２つの連 続する側方速度の間の差を求めそして画像捕捉速度、好ましい実施例では、1/30 秒で除算することによって得られる。 較正装置の別の好ましい実施例を図６に示す。枠構造８０は、枠構造８０に設 置したマーカ８２を有する調整自在な枠構造である。枠構造８０の調整は、複数 対のマーカ８２を異なる高さに移動することによって行うことができる。さらに 、枠構造８０は、折畳自在であるので、枠構造８０を車両に、例えばピックアッ プトラックの台８８などに設置して、図７に示すようにコンパクトな構成に折畳 むことができる。枠構造８０を折畳むことによって、較正装置が設置された車両 が較正すべき情景を通過走行していない場合に、これを損傷から保護することが できる。電灯８６については上方向に折畳み車道から離し、電灯８４については 下方に折畳み、それらをピックアップトラックの台に固定する。好ましい実施例 では、各マー カ８２の対の間の幅は2.348ｍであり、最上部のマーカ８４の対の高さは3.962メ ートルであり、最下部のマーカ８６の対の高さは、地面から約0.076メートルで ある。 図６の実施例では、２対のマーカしか追跡していない。高さによって算出した 種々のクラスの車両に対する画素空間を較正しなければならないので、最上部の マーカ８４の対から最下部のマーカ８６の対までの高さも較正しなければならな い。高さを問わず、ｙ，ｘ，ＤおよびＲ_xの値は、補間によって、上述の式１− ５を利用するなどして算出することができる。図８では、仮想対のマーカ９０が 最下部の対のマーカ８６から上方に距離ｄだけ離間している。最上部のマーカ８ ４の対は、最下部のマーカ８６の対から距離ｄ_x上方に離間している。仮想マー カ９０の対の各マーカの画素座標（ｘ_d，ｙ_d）については、式９から算出するこ とができるが、ただし、（ｘ_t，ｙ_t）は最上部のマーカ８４の対の画素座標であ り、（ｘ_b，ｙ_b）は最下部のマーカの対８６の画素座標である。 画素座標を仮想対のマーカ９０に対して算出した後、その座標を補間式に利用 することができる。仮想対のマーカ９０の中間点も算出し、車線の中心を画定す ることができる。仮想対のマーカ９０が最上部のマーカ８４の対から最下部のマ ーカ８６の対までに収まる範囲に、距離ｄを自由に選択できるので、この実施例 ではユーザは車両クラスに対する高さパラメータを非常に柔軟に選択することが できる。 図２または図６に示した実施例では、ｘ、ｙ、ＤおよびＲ_xの値を参照テーブ ルである表２などに格納し、ビデオ情景内のすべての 較正済画素座標についてメモリに格納することができる。あるいは、参照テーブ ルを実際のマーカの位置に対応する値を含む場合に限りメモリに格納することが でき、参照テーブル内に位置づけられていない個々のｙの値すべてについて、必 要に応じて式１−５と同様の式を用いて算出することもできる。この実施例では 、少量のデータを記憶場所に格納するだけで良いが、計算量が多くなる。 本発明に係る好ましい実施例について具体化し説明してきたが、当業者らには 本発明の目的を達成すべく算出する方法や装置を問わず、記載された特定の構成 およびステップの代わりに使用することができることが理解できよう。この明細 書は、本発明の適応または変更を問わず網羅することを意図するものである。し たがって、本発明が添付の請求の範囲およびそれと等価のものに限り限定される ことが意図されていることは明らかである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年６月３０日 【補正内容】 請求の範囲 １．３次元空間を較正する装置であって、機械視覚装置に使用する装置におい て、 （ａ）枠体と （ｂ）前記枠体に取付けられた少なくとも一対の表示器と、 （ｃ）前記枠体を前記３次元空間を通って一定の速度で動かす移動手段と、 （ｄ）前記少なくとも一対の表示器を前記３次元空間を通って追跡する手段と 、 （ｅ）画素空間を前記３次元空間に、前記少なくとも一対の表示器の位置に基 づき、前記画素空間と前記少なくとも一対の表示器の前記一定の速度との範囲内 で、写像する手段 とを具備している３次元空間の較正装置。 ２．前記少なくとも一対の表示器が少なくとも一対の電灯を具備している、請 求の範囲第１項に記載の３次元空間の較正装置。 ３．前記枠体が複数対の表示器を具備し、前記対の表示器が一定の幅で水平方 向に離間され、各対の表示器が異なった垂直平面上に配設されていることを特徴 とする請求の範囲第１項に記載の装置。 ４．前記表示器が異なった車両の種類に基づく異なる垂直平面上に配設されて いることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の装置空間。 ５．前記移動手段が車両を含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装 置空間。 ６．前記枠体が折りたたみ可能な枠体であることを特徴とする請求の範囲第１ 項に記載の装置。 ７．前記少なくとも一対の表示器が前記枠体に調節可能に取付け られている請求の範囲第１項に記載の装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．３次元空間内の対象物を追跡する手段を有する機械視覚装置に使用するた めの３次元空間較正装置において、 ａ）枠構造と、 ｂ）前記枠構造に設置された少なくとも一対の表示器と、 ｃ）前記枠構造を前記３次元空間を一定速度で通過移動させる移動手段と、 を有する３次元空間較正装置。 ２．前記少なくとも一対の表示器が少なくとも一対の電灯を有する請求の範囲 第１項記載の３次元空間較正装置。 ３．前記少なくとも一対の表示器が、複数対の表示器を有し、前記複数対の表 示器が一定幅だけ水平方向に離間し、各表示器の対は異なる垂直平面に配置され ている請求の範囲第１項記載の３次元空間較正装置。 ４．前記表示器を種々の車両クラスに基づいて異なる垂直平面に配置した請求 の範囲第３項記載の３次元空間較正装置。 ５．前記移動手段は、車両を含む請求の範囲第１項記載の３次元空間較正装置 。 ６．前記枠構造は、折畳自在な枠構造である請求の範囲第１項記載の３次元空 間較正装置。 ７．前記少なくとも一対の表示器を前記枠構造に調整自在に設置した請求の範 囲第１項記載の３次元空間較正装置。 ８．３次元空間内の対象物を追跡するための追跡手段を有する機械視覚システ ムに使用するための３次元空間較正方法において、 ａ）既知の距離だけ離間された少なくとも一対の表示器を３次元空間を通過し て既知の速度で移動させる段階と、 ｂ）前記少なくとも一対の表示器を前記追跡手段を用いて前記３次元空間中を 追跡する段階と、 ｃ）画素空間を、前記画素空間内の前記少なくとも一対の表示器の位置と前記 少なくとも一対の表示器の既知の一定速度とに基づいて３次元空間に写像する段 階と、 を含む３次元空間較正方法。 ９．前記少なくとも一対の表示器を追跡する段階が、ビデオ画像を捕捉する段 階を含み、前記ビデオ画像は、前記少なくとも一対の表示器の画像を一定時間間 隔で撮影した複数のフレームを有する請求の範囲第８記載の３次元空間較正方法 。 １０．前記少なくとも一対の表示器が既知の実測水平距離だけ離間し、前記３ 次元空間を前記画素空間に写像する段階が、 ａ）水平座標と垂直座標とを有する第１の対の画素座標および第２の対の画素 座標を前記捕捉されたビデオ画像内の各対の表示器に対して算出する段階と、 ｂ）前記少なくとも一対の表示器が垂直画素方向に移動した全実測距離を算出 する段階と、 ｃ）前記表示器対間の前記既知の実測水平距離と前記第１の水平画素座標およ び第２の水平画素座標の差との比率を、前記各枠構造内の前記各対の表示器につ いて算出する段階と、 ｄ）前記比率と、前記少なくとも一対の表示器が移動した前記全実測距離と、 前記垂直座標各々に対する前記水平座標とを、前記機械視覚システム内の記憶場 所に格納する段階と、 を含む請求の範囲第９項記載の３次元空間較正方法。 １１．前記少なくとも一対の表示器が複数対の表示器であり、前記３次元空間 を前記画素空間に写像する段階が、 ａ）前記比率と前記枠構造に存在する前記垂直座標に対して移動 した前記全実測距離との間で補間し、前記枠構造内の前記表示器の前記垂直座標 間に存在するすべての垂直座標に対して比率と距離とを算出する段階と、 ｂ）前記補間された比率と、前記移動実測距離と、前記垂直座標各々に対する 前記水平座標とを前記機械視覚システム内の記憶場所に格納する段階と、 を含む請求の範囲第１０項記載の３次元空間較正方法。