JPH10307352A - ステレオカメラの調整装置 - Google Patents
ステレオカメラの調整装置Info
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- JPH10307352A JPH10307352A JP9117268A JP11726897A JPH10307352A JP H10307352 A JPH10307352 A JP H10307352A JP 9117268 A JP9117268 A JP 9117268A JP 11726897 A JP11726897 A JP 11726897A JP H10307352 A JPH10307352 A JP H10307352A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/20—Image signal generators
- 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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- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
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- H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
- H04N13/246—Calibration of cameras
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステレオカメラの光学的位置を、機械的には
調整困難なレベルまで精密に調整可能とし、且つ、調整
後の経年変化によるズレに対しても容易に再調整可能と
する。 【解決手段】 ＣＣＤカメラ１，２の光学的位置の初期
調整時や、経年変化によって初期調整時からずれた場合
等に、画像補正装置１０に補正値検出装置３０を接続
し、ＣＣＤカメラ１，２で撮像した画像における画角
差、回転ズレ、並進ズレに応じたアフィン変換の変換値
を演算し、画像補正装置１０を設定する。そして、この
画像補正装置１０によってＣＣＤカメラ１，２で撮像し
た画像をアフィン変換し、各ＣＣＤカメラ１，２の光学
的位置を等価的に精密調整してステレオ画像処理装置４
０に出力する。
調整困難なレベルまで精密に調整可能とし、且つ、調整
後の経年変化によるズレに対しても容易に再調整可能と
する。 【解決手段】 ＣＣＤカメラ１，２の光学的位置の初期
調整時や、経年変化によって初期調整時からずれた場合
等に、画像補正装置１０に補正値検出装置３０を接続
し、ＣＣＤカメラ１，２で撮像した画像における画角
差、回転ズレ、並進ズレに応じたアフィン変換の変換値
を演算し、画像補正装置１０を設定する。そして、この
画像補正装置１０によってＣＣＤカメラ１，２で撮像し
た画像をアフィン変換し、各ＣＣＤカメラ１，２の光学
的位置を等価的に精密調整してステレオ画像処理装置４
０に出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステレオカメラの
光学的位置を機械的な調整を行うことなく電気的に調整
するステレオカメラの調整装置に関する。
光学的位置を機械的な調整を行うことなく電気的に調整
するステレオカメラの調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、画像による三次元計測技術とし
て、２台のカメラ（ステレオカメラ）で対象物を異なる
位置から撮像した１対の画像の相関を求め、同一物体に
対する視差からステレオカメラの取り付け位置や焦点距
離等のカメラパラメータを用いて三角測量の原理により
距離を求める、いわゆるステレオ法による画像処理が知
られている。
て、２台のカメラ（ステレオカメラ）で対象物を異なる
位置から撮像した１対の画像の相関を求め、同一物体に
対する視差からステレオカメラの取り付け位置や焦点距
離等のカメラパラメータを用いて三角測量の原理により
距離を求める、いわゆるステレオ法による画像処理が知
られている。
【０００３】このステレオ法による画像処理では、ステ
レオカメラから得られた２つの画像信号を順次シフトし
ながら重ね合わせて２つの画像信号が一致した位置を求
めるようにしているため、２つの画像間には視差以外の
ズレがないことが望ましく、ステレオカメラの光学位置
調整が重要となる。このため、特開平５−１１５７５５
７号公報には、一対のビデオカメラを連結保持する保持
部材に、一方のビデオカメラのイメージセンサの画素の
並びが他方のビデオカメラのイメージセンサの画素の並
びと平行になるように調整する平行調整手段、一方のビ
デオカメラの光軸と他方のビデオカメラの光軸とが平行
となるように調整する光軸調整部材を設け、２台のカメ
ラの相関関係を機械的に調整・保持する技術が開示され
ている。
レオカメラから得られた２つの画像信号を順次シフトし
ながら重ね合わせて２つの画像信号が一致した位置を求
めるようにしているため、２つの画像間には視差以外の
ズレがないことが望ましく、ステレオカメラの光学位置
調整が重要となる。このため、特開平５−１１５７５５
７号公報には、一対のビデオカメラを連結保持する保持
部材に、一方のビデオカメラのイメージセンサの画素の
並びが他方のビデオカメラのイメージセンサの画素の並
びと平行になるように調整する平行調整手段、一方のビ
デオカメラの光軸と他方のビデオカメラの光軸とが平行
となるように調整する光軸調整部材を設け、２台のカメ
ラの相関関係を機械的に調整・保持する技術が開示され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ステレ
オカメラには、６つの機械的な位置ズレ要素が存在し、
ステレオカメラの光学的位置の調整が不完全であると、
撮像された１対の画像に３つのズレとなって現れ、ま
た、各々のレンズの焦点距離のバラツキが画角の相違と
なって現れる。
オカメラには、６つの機械的な位置ズレ要素が存在し、
ステレオカメラの光学的位置の調整が不完全であると、
撮像された１対の画像に３つのズレとなって現れ、ま
た、各々のレンズの焦点距離のバラツキが画角の相違と
なって現れる。
【０００５】すなわち、図１０（ａ）に示すように、左
右（Ｌ，Ｒ）のカメラ５０ａ，５０ｂが、カメラの光軸
方向をＺ軸、カメラ上方向をＹ軸、カメラ横方向をＸ軸
とするＸＹＺ直交座標系において設定値Ｘ0の間隔で取
り付けられている場合、右カメラ５０ｂを基準とする
と、現実には、各座標軸に平行な並進ズレΔｘ，Δｙ，
Δｚ、及び、図１０（ｂ）に示すような各座標軸に対す
る回転ズレΔａ，Δｂ，Δｃの６つの機械的な微小ズレ
が存在し、これらの６つの機械的なズレが、図１１
（ｂ）に示す基準画像（右画像）に対し、図１１（ａ）
に示す比較画像（左画像）において、並進ズレα,β及
び回転ズレθの３つのズレとなって現れる。また、レン
ズの焦点距離のバラツキによる画角の相違から、基準画
像（右画像）上の物体像と、比較画像（右画像）上の物
体像とでは、大きさが異なってしまう。
右（Ｌ，Ｒ）のカメラ５０ａ，５０ｂが、カメラの光軸
方向をＺ軸、カメラ上方向をＹ軸、カメラ横方向をＸ軸
とするＸＹＺ直交座標系において設定値Ｘ0の間隔で取
り付けられている場合、右カメラ５０ｂを基準とする
と、現実には、各座標軸に平行な並進ズレΔｘ，Δｙ，
Δｚ、及び、図１０（ｂ）に示すような各座標軸に対す
る回転ズレΔａ，Δｂ，Δｃの６つの機械的な微小ズレ
が存在し、これらの６つの機械的なズレが、図１１
（ｂ）に示す基準画像（右画像）に対し、図１１（ａ）
に示す比較画像（左画像）において、並進ズレα,β及
び回転ズレθの３つのズレとなって現れる。また、レン
ズの焦点距離のバラツキによる画角の相違から、基準画
像（右画像）上の物体像と、比較画像（右画像）上の物
体像とでは、大きさが異なってしまう。
【０００６】このような２つの画像におけるズレのう
ち、機械的な並進ズレについては機械加工程度の組み付
け精度でも画像処理情報に与える影響は比較的少ない
が、回転ズレは測距対象物の距離が乗じられるため、影
響が大きく、機械的な調整では精度確保に限界がある。
さらには、画角の相違によるずれを機械的な調整で取り
除くことは困難である。
ち、機械的な並進ズレについては機械加工程度の組み付
け精度でも画像処理情報に与える影響は比較的少ない
が、回転ズレは測距対象物の距離が乗じられるため、影
響が大きく、機械的な調整では精度確保に限界がある。
さらには、画角の相違によるずれを機械的な調整で取り
除くことは困難である。
【０００７】また、一旦、固定したステレオカメラに経
年変化によるズレが生じた場合、従来では、機械構造的
に再調整しなければならず、煩雑な作業を要するばかり
でなく、再調整のための時間も長くなる。
年変化によるズレが生じた場合、従来では、機械構造的
に再調整しなければならず、煩雑な作業を要するばかり
でなく、再調整のための時間も長くなる。
【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、ステレオカメラの光学的位置を、機械的には調整困
難なレベルまで精密に調整可能とし、且つ、調整後の経
年変化によるズレに対しても容易に再調整が可能なステ
レオカメラの調整装置を提供することを目的としてい
る。
で、ステレオカメラの光学的位置を、機械的には調整困
難なレベルまで精密に調整可能とし、且つ、調整後の経
年変化によるズレに対しても容易に再調整が可能なステ
レオカメラの調整装置を提供することを目的としてい
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
１組のステレオカメラの光学的位置を調整するステレオ
カメラの調整装置であって、上記ステレオカメラで撮像
した画像を、予め画像間のズレに応じて設定した変換値
で幾何学的に変換し、等価的に上記ステレオカメラの光
学的位置を調整・一致させる手段を備えたことを特徴と
する。
１組のステレオカメラの光学的位置を調整するステレオ
カメラの調整装置であって、上記ステレオカメラで撮像
した画像を、予め画像間のズレに応じて設定した変換値
で幾何学的に変換し、等価的に上記ステレオカメラの光
学的位置を調整・一致させる手段を備えたことを特徴と
する。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記変換をアフィン変換とし、このアフィ
ン変換の変換値を、上記ステレオカメラで撮像した既知
の距離の調整用パターンに対する１対の画像における対
応するパターンの一致点を計測して求めた座標データ
と、上記調整用パターンの距離情報から逆算した一致点
の座標データとに基づいて算出することを特徴とする。
明において、上記変換をアフィン変換とし、このアフィ
ン変換の変換値を、上記ステレオカメラで撮像した既知
の距離の調整用パターンに対する１対の画像における対
応するパターンの一致点を計測して求めた座標データ
と、上記調整用パターンの距離情報から逆算した一致点
の座標データとに基づいて算出することを特徴とする。
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の発明において、上記変換により、回転方向
の光学的位置、水平方向の光学的位置、垂直方向の光学
的位置、及び、レンズ焦点距離のバラツキによる画角の
相違のうち、少なくとも１つを調整することを特徴とす
る。
求項２記載の発明において、上記変換により、回転方向
の光学的位置、水平方向の光学的位置、垂直方向の光学
的位置、及び、レンズ焦点距離のバラツキによる画角の
相違のうち、少なくとも１つを調整することを特徴とす
る。
【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の発明において、上記変換の変換値を、初期
設定値から随時変更可能とすることを特徴とする。
求項２記載の発明において、上記変換の変換値を、初期
設定値から随時変更可能とすることを特徴とする。
【００１３】すなわち、画像間でズレのあるステレオカ
メラに対し、ステレオカメラで撮像した画像を予め画像
間のズレに応じて設定した変換値で幾何学的に変換する
ことにより、光学的に位置合わせをした画像と等価な画
像を得ることができる。
メラに対し、ステレオカメラで撮像した画像を予め画像
間のズレに応じて設定した変換値で幾何学的に変換する
ことにより、光学的に位置合わせをした画像と等価な画
像を得ることができる。
【００１４】その際、画像の幾何学的変換をアフィン変
換により行い、ステレオカメラで撮像した既知の距離の
調整用パターンに対する１対の画像における対応するパ
ターンの一致点を計測して求めた座標データと、上記調
整用パターンの距離情報から逆算した一致点の座標デー
タとに基づいてアフィン変換の変換値を算出する。
換により行い、ステレオカメラで撮像した既知の距離の
調整用パターンに対する１対の画像における対応するパ
ターンの一致点を計測して求めた座標データと、上記調
整用パターンの距離情報から逆算した一致点の座標デー
タとに基づいてアフィン変換の変換値を算出する。
【００１５】また、画像の幾何学的変換により、回転方
向の光学的位置、水平方向の光学的位置、垂直方向の光
学的位置、及び、レンズ焦点距離のバラツキによる画角
の相違のうち、少なくとも１つを調整し、変換値を初期
設定値から随時変更可能とする。
向の光学的位置、水平方向の光学的位置、垂直方向の光
学的位置、及び、レンズ焦点距離のバラツキによる画角
の相違のうち、少なくとも１つを調整し、変換値を初期
設定値から随時変更可能とする。
【００１６】
【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９は本発明の実施の一形
態に係わり、図１は画像補正装置のブロック図、図２は
アフィン変換回路のブロック図、図３はＣＣＤカメラの
取り付けを示す説明図、図４は画像取り込みと逆アフィ
ン変換のタイミングを示す説明図、図５は一致点計測処
理のフローチャート、図６は調整用パターンの一例を示
す説明図、図７はシティブロック距離の分布を示す説明
図、図８は極小点周りのシティブロック距離の分布を示
す説明図、図９は直線近似による極小点座標の推測を示
す説明図である。
施の形態を説明する。図１〜図９は本発明の実施の一形
態に係わり、図１は画像補正装置のブロック図、図２は
アフィン変換回路のブロック図、図３はＣＣＤカメラの
取り付けを示す説明図、図４は画像取り込みと逆アフィ
ン変換のタイミングを示す説明図、図５は一致点計測処
理のフローチャート、図６は調整用パターンの一例を示
す説明図、図７はシティブロック距離の分布を示す説明
図、図８は極小点周りのシティブロック距離の分布を示
す説明図、図９は直線近似による極小点座標の推測を示
す説明図である。
【００１７】図３において、符号１は、例えば電荷結合
素子（ＣＣＤ）等のイメージセンサを内蔵したシャッタ
ースピード可変のＣＣＤカメラであり、このＣＣＤカメ
ラ１、及び、このＣＣＤカメラ１と同期が取られ、シャ
ッタースピード可変のＣＣＤカメラ２がステー３の両端
に固定され、同一の領域を異なる視点から撮像するステ
レオ撮像系を構成している。尚、図３（ａ）は上面図、
図３（ｂ）は正面図である。
素子（ＣＣＤ）等のイメージセンサを内蔵したシャッタ
ースピード可変のＣＣＤカメラであり、このＣＣＤカメ
ラ１、及び、このＣＣＤカメラ１と同期が取られ、シャ
ッタースピード可変のＣＣＤカメラ２がステー３の両端
に固定され、同一の領域を異なる視点から撮像するステ
レオ撮像系を構成している。尚、図３（ａ）は上面図、
図３（ｂ）は正面図である。
【００１８】この場合、上記２台のＣＣＤカメラ１，２
からなるステレオ撮像系は、各ＣＣＤカメラ１，２の各
レンズ１ａ，２ａが同じ焦点距離の仕様となっており、
互いの光軸が平行となるように上記ステー３に機械的に
固定されて構成されているが、各ＣＣＤカメラ１，２の
取り付け位置のズレや焦点距離のバラツキ、さらには、
ＣＣＤカメラ１内部の撮像面とＣＣＤカメラ２内部の撮
像面とのズレ等により、必ずしも厳密に光学的位置が揃
っているとは言えない。すなわち、厳密には、各ＣＣＤ
カメラ１，２で撮像した１組の画像には、機械的な位置
ズレに起因する回転ズレや並進ズレの誤差が含まれてお
り、また、レンズの焦点距離のバラツキにより画角が異
なっている。
からなるステレオ撮像系は、各ＣＣＤカメラ１，２の各
レンズ１ａ，２ａが同じ焦点距離の仕様となっており、
互いの光軸が平行となるように上記ステー３に機械的に
固定されて構成されているが、各ＣＣＤカメラ１，２の
取り付け位置のズレや焦点距離のバラツキ、さらには、
ＣＣＤカメラ１内部の撮像面とＣＣＤカメラ２内部の撮
像面とのズレ等により、必ずしも厳密に光学的位置が揃
っているとは言えない。すなわち、厳密には、各ＣＣＤ
カメラ１，２で撮像した１組の画像には、機械的な位置
ズレに起因する回転ズレや並進ズレの誤差が含まれてお
り、また、レンズの焦点距離のバラツキにより画角が異
なっている。
【００１９】このため、各ＣＣＤカメラ１，２は画像補
正装置１０に接続されるようになっており、この画像補
正装置１０によって各ＣＣＤカメラ１，２で撮像した画
像における画角差、回転ズレ、並進ズレが補正され、等
価的に各ＣＣＤカメラ１，２の光学的位置が精密調整さ
れる。そして、上記画像補正装置１０で補正された１組
の画像がステレオ画像処理装置４０に読み込まれ、ステ
レオマッチングにより２つの画像の一致度が評価されて
物体の三次元位置の算出や画像認識等が行われることに
なる。
正装置１０に接続されるようになっており、この画像補
正装置１０によって各ＣＣＤカメラ１，２で撮像した画
像における画角差、回転ズレ、並進ズレが補正され、等
価的に各ＣＣＤカメラ１，２の光学的位置が精密調整さ
れる。そして、上記画像補正装置１０で補正された１組
の画像がステレオ画像処理装置４０に読み込まれ、ステ
レオマッチングにより２つの画像の一致度が評価されて
物体の三次元位置の算出や画像認識等が行われることに
なる。
【００２０】図１に示すように、上記画像補正装置１０
には、ＣＣＤカメラ１，２の各系統に対応して、各ＣＣ
Ｄカメラ１，２からのアナログ画像を後段（Ａ／Ｄコン
バータ１３，１４）の入力レンジに合わせるためのアナ
ログインターフェース１１，１２、アナログ画像を所定
の輝度階調（例えば２５６階調のグレースケール）のデ
ジタル画像に変換するＡ／Ｄコンバータ１３，１４、デ
ジタル化された画像を一時的に記憶する入力画像メモリ
１５，１６、及び、これらの入力画像メモリ１５，１６
に記憶されたデジタル画像に対し、画像の拡大・縮小、
回転、平行移動等の幾何学的変換を行い、ステレオ画像
処理装置４０に出力するアフィン変換回路１７，１８が
備えられている。
には、ＣＣＤカメラ１，２の各系統に対応して、各ＣＣ
Ｄカメラ１，２からのアナログ画像を後段（Ａ／Ｄコン
バータ１３，１４）の入力レンジに合わせるためのアナ
ログインターフェース１１，１２、アナログ画像を所定
の輝度階調（例えば２５６階調のグレースケール）のデ
ジタル画像に変換するＡ／Ｄコンバータ１３，１４、デ
ジタル化された画像を一時的に記憶する入力画像メモリ
１５，１６、及び、これらの入力画像メモリ１５，１６
に記憶されたデジタル画像に対し、画像の拡大・縮小、
回転、平行移動等の幾何学的変換を行い、ステレオ画像
処理装置４０に出力するアフィン変換回路１７，１８が
備えられている。
【００２１】ここで、各ＣＣＤカメラ１，２で撮像した
１組の画像に対し、画像上の座標系を、左上隅を原点と
して、横方向をｉ座標軸、縦方向をｊ座標軸とすると
（図６参照）、基準画像上の所定の点に対応する比較画
像上の一致点には、２台のＣＣＤカメラ１，２の光学的
位置調整が完全である場合に対し、機械的な位置ズレに
起因する回転ズレや並進ズレの誤差が含まれており、ま
た、レンズの焦点距離のバラツキにより基準画像の画角
と比較画像の画角とは必ずしも一致しない。
１組の画像に対し、画像上の座標系を、左上隅を原点と
して、横方向をｉ座標軸、縦方向をｊ座標軸とすると
（図６参照）、基準画像上の所定の点に対応する比較画
像上の一致点には、２台のＣＣＤカメラ１，２の光学的
位置調整が完全である場合に対し、機械的な位置ズレに
起因する回転ズレや並進ズレの誤差が含まれており、ま
た、レンズの焦点距離のバラツキにより基準画像の画角
と比較画像の画角とは必ずしも一致しない。
【００２２】すなわち、比較画像上の異なる２つの一致
点ｐ'(ｉp',ｊp')，ｑ'(ｉq',ｊq')について着目する
と、これらの一致点ｐ',ｑ'は、２台のＣＣＤカメラ
１，２の光学的位置調整が完全である場合の本来の一致
点ｐ(ｉp,ｊp)，ｑ(ｉq,ｊq)が、回転、並進、拡大・縮
小によって移動していると考えられ、点ｐと点ｐ'との
関係、及び、点ｑと点ｑ'との関係は、回転、移動、拡
大・縮小が複合した線形変換すなわちアフィン変換であ
るとみなすことができる。
点ｐ'(ｉp',ｊp')，ｑ'(ｉq',ｊq')について着目する
と、これらの一致点ｐ',ｑ'は、２台のＣＣＤカメラ
１，２の光学的位置調整が完全である場合の本来の一致
点ｐ(ｉp,ｊp)，ｑ(ｉq,ｊq)が、回転、並進、拡大・縮
小によって移動していると考えられ、点ｐと点ｐ'との
関係、及び、点ｑと点ｑ'との関係は、回転、移動、拡
大・縮小が複合した線形変換すなわちアフィン変換であ
るとみなすことができる。
【００２３】従って、ｉ−ｊ平面上での回転ズレ量を
θ、ｉ方向並進ズレ量をα、ｊ方向並進ズレ量をβ、拡
大率（縮小率）をＲとすると、点ｐと点ｐ'との関係、
及び、点ｑと点ｑ'との関係は、各変換行列を用いた同
次座標系で表現すると、以下の(1),(2)式で与えられ
る。
θ、ｉ方向並進ズレ量をα、ｊ方向並進ズレ量をβ、拡
大率（縮小率）をＲとすると、点ｐと点ｐ'との関係、
及び、点ｑと点ｑ'との関係は、各変換行列を用いた同
次座標系で表現すると、以下の(1),(2)式で与えられ
る。
【００２４】 そして、上記(1),(2)式を展開して得られる連立方程式
を以下の(3)〜(6)式の置き換えを用いて解くことによ
り、回転ズレ量θ、ｉ方向並進ズレ量α、ｊ方向並進ズ
レ量βを以下の(7)〜(9)式で算出することができる。
を以下の(3)〜(6)式の置き換えを用いて解くことによ
り、回転ズレ量θ、ｉ方向並進ズレ量α、ｊ方向並進ズ
レ量βを以下の(7)〜(9)式で算出することができる。
【００２５】 Δｉ ＝ｉp −ｉq …(3) Δｉ'＝ｉp'−ｉq' …(4) Δｊ ＝ｊp −ｊq …(5) Δｊ'＝ｊp'−ｊq' …(6) 但し、ｐ≠ｑであるため、Δｉ,Δｉ',Δｊ,Δｊ'≠０ θ＝ｔａｎ-1{(Ｒ・Δｉ・Δｊ'−Δｉ'・Δｊ)/(Ｒ・Δｉ・Δｉ'＋Δｊ・Δｊ')} …(7) α＝ｉp'−{Ｒ・ｉp・(Ｒ・Δｉ・Δｉ'＋Δｊ・Δｊ')−ｊp・(Ｒ・Δｉ・Δｊ'− Δｉ'・Δｊ)}/(Ｒ2・Δｉ2＋Δｊ2) …(8) β＝ｊp'−{Ｒ・ｉp・(Ｒ・Δｉ・Δｊ'−Δｉ'・Δｊ)＋ｊp・(Ｒ・Δｉ・Δｉ'＋ Δｊ・Δｊ')}/(Ｒ2・Δｉ2＋Δｊ2) …(9) 上記(7)〜(9)式における点ｐ',ｑ'のデータは、図６に
示すように、予め、既知の距離（視差が計算できる距
離）に配置した調整用パターンを撮像し、この撮像画像
から計測した一致点の座標データとして与えることがで
き、点ｐ,ｑのデータは、既知の距離から逆算した視差
に基づく一致点の座標データとして与えることができ
る。
示すように、予め、既知の距離（視差が計算できる距
離）に配置した調整用パターンを撮像し、この撮像画像
から計測した一致点の座標データとして与えることがで
き、点ｐ,ｑのデータは、既知の距離から逆算した視差
に基づく一致点の座標データとして与えることができ
る。
【００２６】また、上記(7)〜(9)式における拡大率Ｒ
は、基準画像における２点間の距離と、これらの２点に
対応する比較画像の２つの一致点の間の距離との比で求
めることができる。本形態では、図６に示すように、５
個程度の調整用パターンを用い、基準画像におけるパタ
ーン間の距離と、対応する比較画像のパターン間の距離
との比を平均して拡大率Ｒを求める。
は、基準画像における２点間の距離と、これらの２点に
対応する比較画像の２つの一致点の間の距離との比で求
めることができる。本形態では、図６に示すように、５
個程度の調整用パターンを用い、基準画像におけるパタ
ーン間の距離と、対応する比較画像のパターン間の距離
との比を平均して拡大率Ｒを求める。
【００２７】詳細には、図６に示すように、基準画像上
で、画面中央の調整用パターンの点ｃ(ｉc,ｊc)と、画
面周辺の４個の調整用パターンの各点ａ(ｉa,ｊa)，ｂ
(ｉb,ｊb)，ｄ(ｉd,ｊd)，ｅ(ｉe,ｊe)との距離ＡＣ，
ＢＣ，ＤＣ，ＥＣを以下の(10)〜(13)式で求める。そし
て、これらの各距離ＡＣ，ＢＣ，ＤＣ，ＥＣに対し、比
較画像上での対応する距離、すなわち、画面中央の調整
用パターンの一致点ｃ'(ｉc',ｊc')と、画面周辺の４個
の調整用パターンの各一致点ａ'(ｉa',ｊa')，ｂ'(ｉ
b',ｊb')，ｄ'(ｉd',ｊd')，ｅ'(ｉe',ｊe')との距離
Ａ'Ｃ'，Ｂ'Ｃ'，Ｄ'Ｃ'，Ｅ'Ｃ'を以下の(14)〜(17)式
で求め、(18)式に示すように、対応する距離の比を平均
して拡大率Ｒを求める。
で、画面中央の調整用パターンの点ｃ(ｉc,ｊc)と、画
面周辺の４個の調整用パターンの各点ａ(ｉa,ｊa)，ｂ
(ｉb,ｊb)，ｄ(ｉd,ｊd)，ｅ(ｉe,ｊe)との距離ＡＣ，
ＢＣ，ＤＣ，ＥＣを以下の(10)〜(13)式で求める。そし
て、これらの各距離ＡＣ，ＢＣ，ＤＣ，ＥＣに対し、比
較画像上での対応する距離、すなわち、画面中央の調整
用パターンの一致点ｃ'(ｉc',ｊc')と、画面周辺の４個
の調整用パターンの各一致点ａ'(ｉa',ｊa')，ｂ'(ｉ
b',ｊb')，ｄ'(ｉd',ｊd')，ｅ'(ｉe',ｊe')との距離
Ａ'Ｃ'，Ｂ'Ｃ'，Ｄ'Ｃ'，Ｅ'Ｃ'を以下の(14)〜(17)式
で求め、(18)式に示すように、対応する距離の比を平均
して拡大率Ｒを求める。
【００２８】 ＡＣ ＝{ (ｉa−ｉc)2＋(ｊa−ｊc)2 }1/2 …(10) ＢＣ ＝{ (ｉb−ｉc)2＋(ｊb−ｊc)2 }1/2 …(11) ＤＣ ＝{ (ｉd−ｉc)2＋(ｊd−ｊc)2 }1/2 …(12) ＥＣ ＝{ (ｉe−ｉc)2＋(ｊe−ｊc)2 }1/2 …(13) Ａ'Ｃ'＝{ (ｉa'−ｉc')2＋(ｊa'−ｊc')2 }1/2 …(14) Ｂ'Ｃ'＝{ (ｉb'−ｉc')2＋(ｊb'−ｊc')2 }1/2 …(15) Ｄ'Ｃ'＝{ (ｉd'−ｉc')2＋(ｊd'−ｊc')2 }1/2 …(16) Ｅ'Ｃ'＝{ (ｉe'−ｉc')2＋(ｊe'−ｊc')2 }1/2 …(17) Ｒ＝(Ａ'Ｃ'／ＡＣ＋Ｂ'Ｃ'／ＢＣ＋Ｄ'Ｃ'／ＤＣ＋Ｅ'Ｃ'／ＥＣ)／５…(18) 以上により求めた拡大率Ｒ、回転ズレ量θ、ｉ方向並進
ズレ量α、ｊ方向並進ズレ量βは、上記アフィン変換回
路１７，１８における画像変換の初期値として与えら
れ、２台のＣＣＤカメラ１，２で撮像した画像を幾何学
変換することにより、２台のＣＣＤカメラ１，２の光学
的位置を調整したのと同等の画像を得ることができる。
ズレ量α、ｊ方向並進ズレ量βは、上記アフィン変換回
路１７，１８における画像変換の初期値として与えら
れ、２台のＣＣＤカメラ１，２で撮像した画像を幾何学
変換することにより、２台のＣＣＤカメラ１，２の光学
的位置を調整したのと同等の画像を得ることができる。
【００２９】上記アフィン変換回路１７，１８は、一方
のアフィン変換回路１７で代表すると、図２に示すよう
な内部構成となっており、入力画像メモリ１５へのデー
タの書き込み及びデータの読み出しを行う画像メモリデ
ータインターフェース２０、入力画像メモリ１５のアド
レス指定を行う画像メモリアドレスインターフェース２
１、Ａ／Ｄコンバータ１３からの画像データを入力画像
メモリ１５に書き込む際のアドレスを生成する入力画像
書き込みアドレス生成回路２２、入力画像メモリ１５か
ら画像データを読み出して画像の幾何学的変換を行う際
のアドレスを逆アフィン変換によって生成する逆アフィ
ン変換読み出しアドレス生成回路２３、逆アフィン変換
によって読み出されたデータに対して線形補間を行い、
変換画像データを出力する補間演算回路２４等が備えら
れている。
のアフィン変換回路１７で代表すると、図２に示すよう
な内部構成となっており、入力画像メモリ１５へのデー
タの書き込み及びデータの読み出しを行う画像メモリデ
ータインターフェース２０、入力画像メモリ１５のアド
レス指定を行う画像メモリアドレスインターフェース２
１、Ａ／Ｄコンバータ１３からの画像データを入力画像
メモリ１５に書き込む際のアドレスを生成する入力画像
書き込みアドレス生成回路２２、入力画像メモリ１５か
ら画像データを読み出して画像の幾何学的変換を行う際
のアドレスを逆アフィン変換によって生成する逆アフィ
ン変換読み出しアドレス生成回路２３、逆アフィン変換
によって読み出されたデータに対して線形補間を行い、
変換画像データを出力する補間演算回路２４等が備えら
れている。
【００３０】すなわち、上記アフィン変換回路１７，１
８による画像の幾何学的変換では、変換前の原画像及び
変換後の画像は、共に正方格子上に画素を配置したデジ
タル画像であり、変換後の画像上の画素の濃度値は、原
画像を逆アフィン変換して求めた対応画素位置の濃度値
で与えられる。この逆アフィン変換による原画像の対応
画素位置は、一般に整数画素位置とはならず、原画像に
対応画素が存在しないため、上記補間演算回路２４で
は、周囲４画素の濃度値を用いて線形補間を行い、変換
後の画像上で画素の濃度値を隙間なく求める。
８による画像の幾何学的変換では、変換前の原画像及び
変換後の画像は、共に正方格子上に画素を配置したデジ
タル画像であり、変換後の画像上の画素の濃度値は、原
画像を逆アフィン変換して求めた対応画素位置の濃度値
で与えられる。この逆アフィン変換による原画像の対応
画素位置は、一般に整数画素位置とはならず、原画像に
対応画素が存在しないため、上記補間演算回路２４で
は、周囲４画素の濃度値を用いて線形補間を行い、変換
後の画像上で画素の濃度値を隙間なく求める。
【００３１】上記アフィン変換回路１７，１８では、図
４に示すように、フィールド信号のサンプル期間で各Ｃ
ＣＤカメラ１，２からの画像信号、例えば、各ＣＣＤカ
メラ１，２から水平同期信号及び垂直同期信号に同期し
て出力されるＮＴＳＣ映像信号等の画像信号がサンプル
されると、このサンプル画像を次のフィールド区間で画
像変換する。
４に示すように、フィールド信号のサンプル期間で各Ｃ
ＣＤカメラ１，２からの画像信号、例えば、各ＣＣＤカ
メラ１，２から水平同期信号及び垂直同期信号に同期し
て出力されるＮＴＳＣ映像信号等の画像信号がサンプル
されると、このサンプル画像を次のフィールド区間で画
像変換する。
【００３２】すなわち、アナログインターフェース１
１，１２によってＡ／Ｄコンバータ１３，１４の入力レ
ンジに合わせて各ＣＣＤカメラ１，２からの画像信号の
ゲイン・オフセット等が調整され、Ａ／Ｄコンバータ１
３，１４によってＡ／Ｄ変換されたデジタル画像データ
が、アフィン変換回路１７，１８の入力画像書き込みア
ドレス生成回路２２，２２で生成したアドレスに従って
入力画像メモリ１５，１６に格納され、次のフィールド
区間で、入力画像メモリ１５，１６からアフィン変換回
路１７，１８の逆アフィン変換読み出しアドレス生成回
路２３，２３で生成したアドレスの濃度データが読み出
される。
１，１２によってＡ／Ｄコンバータ１３，１４の入力レ
ンジに合わせて各ＣＣＤカメラ１，２からの画像信号の
ゲイン・オフセット等が調整され、Ａ／Ｄコンバータ１
３，１４によってＡ／Ｄ変換されたデジタル画像データ
が、アフィン変換回路１７，１８の入力画像書き込みア
ドレス生成回路２２，２２で生成したアドレスに従って
入力画像メモリ１５，１６に格納され、次のフィールド
区間で、入力画像メモリ１５，１６からアフィン変換回
路１７，１８の逆アフィン変換読み出しアドレス生成回
路２３，２３で生成したアドレスの濃度データが読み出
される。
【００３３】そして、この濃度データに対し、アフィン
変換回路１７，１８の補間演算回路２４，２４で補間演
算を行って変換画像をステレオ画像処理装置４０に出力
する。この場合、ＣＣＤカメラ２で撮像した画像を基準
画像、ＣＣＤカメラ１で撮像した画像を比較画像とする
と、本形態では、実際に画像の幾何学的変換を行うのは
ＣＣＤカメラ１側（比較画像側）のアフィン変換回路１
７であり、ＣＣＤカメラ２側（基準画像側）のアフィン
変換回路１８では、Ａ／Ｄコンバータ１４でデジタル変
換されたＣＣＤカメラ２からの画像を、幾何学的変換を
行うことなくステレオ画像処理装置４０に出力する。
変換回路１７，１８の補間演算回路２４，２４で補間演
算を行って変換画像をステレオ画像処理装置４０に出力
する。この場合、ＣＣＤカメラ２で撮像した画像を基準
画像、ＣＣＤカメラ１で撮像した画像を比較画像とする
と、本形態では、実際に画像の幾何学的変換を行うのは
ＣＣＤカメラ１側（比較画像側）のアフィン変換回路１
７であり、ＣＣＤカメラ２側（基準画像側）のアフィン
変換回路１８では、Ａ／Ｄコンバータ１４でデジタル変
換されたＣＣＤカメラ２からの画像を、幾何学的変換を
行うことなくステレオ画像処理装置４０に出力する。
【００３４】上記ＣＣＤカメラ１，２の光学的位置調整
の補正値、すなわち上記アフィン変換回路１７，１８に
おける画像変換値は、図１に示す補正値検出装置３０に
よって与えられる。この補正値検出装置３０は、中央処
理装置（ＣＰＵ）３１、画像メモリ３２，３３、キーボ
ード３４、及び、ＣＲＴディスプレイ３５等からなるコ
ンピュータであり、ＣＣＤカメラ１，２の光学的位置の
初期調整時や、経年変化によって初期調整時からずれた
場合等に、上記画像メモリ３２，３３を介して上記画像
補正装置１０のＡ／Ｄコンバータ１３，１４に接続さ
れ、画像変換値を演算して上記画像補正装置１０のアフ
ィン変換回路１７を初期設定（前述したように、本形態
では、基準画像側のアフィン変換回路１８の設定値は固
定）することで、随時、ＣＣＤカメラ１，２に対する光
学的位置の調整値を変更することができる。
の補正値、すなわち上記アフィン変換回路１７，１８に
おける画像変換値は、図１に示す補正値検出装置３０に
よって与えられる。この補正値検出装置３０は、中央処
理装置（ＣＰＵ）３１、画像メモリ３２，３３、キーボ
ード３４、及び、ＣＲＴディスプレイ３５等からなるコ
ンピュータであり、ＣＣＤカメラ１，２の光学的位置の
初期調整時や、経年変化によって初期調整時からずれた
場合等に、上記画像メモリ３２，３３を介して上記画像
補正装置１０のＡ／Ｄコンバータ１３，１４に接続さ
れ、画像変換値を演算して上記画像補正装置１０のアフ
ィン変換回路１７を初期設定（前述したように、本形態
では、基準画像側のアフィン変換回路１８の設定値は固
定）することで、随時、ＣＣＤカメラ１，２に対する光
学的位置の調整値を変更することができる。
【００３５】上記補正値検出装置３０における画像変換
値の演算は、前述の図６の調整用パターンをＣＣＤカメ
ラ１，２によって撮像し、この調整用パターンの撮像画
像から基準画像に対する比較画像の一致点を計測するこ
とで行われる。以下、上記補正値検出装置３０における
一致点計測処理について、図５のフローチャートに従っ
て説明する。
値の演算は、前述の図６の調整用パターンをＣＣＤカメ
ラ１，２によって撮像し、この調整用パターンの撮像画
像から基準画像に対する比較画像の一致点を計測するこ
とで行われる。以下、上記補正値検出装置３０における
一致点計測処理について、図５のフローチャートに従っ
て説明する。
【００３６】上記補正値検出装置３０では、図５の一致
点計測処理のプログラムがスタートすると、画像補正装
置１０の入力画像メモリ１５，１６から画像データを読
み込んでＣＲＴディスプレイ３５に表示し、ステップS1
01で、基準画像に映っている調整用パターンを基準パタ
ーンとする領域の指示入力となる。そして、キーボード
３４あるいは図示しないマウス等の入力機器から基準パ
ターン領域の指示入力を行うと、ステップS102へ進む。
点計測処理のプログラムがスタートすると、画像補正装
置１０の入力画像メモリ１５，１６から画像データを読
み込んでＣＲＴディスプレイ３５に表示し、ステップS1
01で、基準画像に映っている調整用パターンを基準パタ
ーンとする領域の指示入力となる。そして、キーボード
３４あるいは図示しないマウス等の入力機器から基準パ
ターン領域の指示入力を行うと、ステップS102へ進む。
【００３７】ステップS102では、基準画像の基準パター
ンに対応する比較画像の比較パターンの探索領域の指示
入力となり、同様に、キーボード３４あるいは図示しな
いマウス等の入力機器から比較パターン探索領域の指示
入力を行い、ステップS103へ進むと、指示された探索領
域全域に渡って基準パターンと同じ大きさの比較パター
ンを切り出し、相互のシティブロック距離Ｄを計算す
る。このステップS103で得られるシティブロック距離Ｄ
は、マトリクス状になっており、シティブロック距離Ｄ
のｉ行ｊ列要素をＤ[ｉ,ｊ]と表記すると、シティブロ
ック距離Ｄの分布は、例えば、図７に示すような分布と
なる。
ンに対応する比較画像の比較パターンの探索領域の指示
入力となり、同様に、キーボード３４あるいは図示しな
いマウス等の入力機器から比較パターン探索領域の指示
入力を行い、ステップS103へ進むと、指示された探索領
域全域に渡って基準パターンと同じ大きさの比較パター
ンを切り出し、相互のシティブロック距離Ｄを計算す
る。このステップS103で得られるシティブロック距離Ｄ
は、マトリクス状になっており、シティブロック距離Ｄ
のｉ行ｊ列要素をＤ[ｉ,ｊ]と表記すると、シティブロ
ック距離Ｄの分布は、例えば、図７に示すような分布と
なる。
【００３８】続くステップS104以降では、基準画像と比
較画像とのパターンの一致点を計算する。この一致点
は、シティブロック距離Ｄの要素が極小となる点、すな
わち、相関が最も強い点の座標（ｉmin,ｊmin）で与え
られるが、この座標（ｉmin,ｊmin）は画素毎に求めた
離散的な値であり、１画素以下での計測に用いるには精
度が不足する。従って、上記座標（ｉmin,ｊmin）を仮
の一致点とし、以下の処理によって１画素以下の分解能
での一致点（ｉsub,ｊsub）を求める。
較画像とのパターンの一致点を計算する。この一致点
は、シティブロック距離Ｄの要素が極小となる点、すな
わち、相関が最も強い点の座標（ｉmin,ｊmin）で与え
られるが、この座標（ｉmin,ｊmin）は画素毎に求めた
離散的な値であり、１画素以下での計測に用いるには精
度が不足する。従って、上記座標（ｉmin,ｊmin）を仮
の一致点とし、以下の処理によって１画素以下の分解能
での一致点（ｉsub,ｊsub）を求める。
【００３９】すなわち、ｉ方向の極小点について考える
と、ｊmin列の極小点周辺（ｉmin行周辺）のシティブロ
ック距離Ｄは図８の丸印で示されるが、画素が無限に小
さいものであると仮定した場合、シティブロック距離Ｄ
は破線で示すように極小点周りに対称形で連続的に分布
するとみなすことができ、破線の極小値のｉ座標は、仮
の一致点とは異なる値になる。ｊ方向についても、同様
である。
と、ｊmin列の極小点周辺（ｉmin行周辺）のシティブロ
ック距離Ｄは図８の丸印で示されるが、画素が無限に小
さいものであると仮定した場合、シティブロック距離Ｄ
は破線で示すように極小点周りに対称形で連続的に分布
するとみなすことができ、破線の極小値のｉ座標は、仮
の一致点とは異なる値になる。ｊ方向についても、同様
である。
【００４０】このため、ステップS104以降では、シティ
ブロック距離Ｄの分布が極小点周りに対称形となること
を利用し、仮の一致点の前後のシティブロック距離Ｄの
差の大小関係から極小値の位置を特定し、直線近似によ
って一致点の座標を計算する。尚、ここでは、一致点の
ｉ座標ｉsubを求める処理について説明するが、一致点
のｊ座標ｊsubも同様にして求めることができる。
ブロック距離Ｄの分布が極小点周りに対称形となること
を利用し、仮の一致点の前後のシティブロック距離Ｄの
差の大小関係から極小値の位置を特定し、直線近似によ
って一致点の座標を計算する。尚、ここでは、一致点の
ｉ座標ｉsubを求める処理について説明するが、一致点
のｊ座標ｊsubも同様にして求めることができる。
【００４１】すなわち、ステップS104で、仮の一致点の
ｉ座標ｉminの前後のシティブロック距離Ｄの差ΔＤ0,
ΔＤ1を以下の(19),(20)式によって求めると、ステップ
S105で、それらを互いに比較することで、座標ｉmin−
１から座標ｉminにかけてのシティブロック距離Ｄの変
化、座標ｉminから座標ｉmin＋１にかけてのシティブロ
ック距離Ｄの変化、及び、シティブロック距離Ｄの分布
が極小点周りに対称であることを考慮し、極小点が座標
ｉminを中心として、座標ｉmin−１と座標ｉminとの
間、座標ｉminと座標ｉmin＋１との間のいずれに存在す
るかを調べる。
ｉ座標ｉminの前後のシティブロック距離Ｄの差ΔＤ0,
ΔＤ1を以下の(19),(20)式によって求めると、ステップ
S105で、それらを互いに比較することで、座標ｉmin−
１から座標ｉminにかけてのシティブロック距離Ｄの変
化、座標ｉminから座標ｉmin＋１にかけてのシティブロ
ック距離Ｄの変化、及び、シティブロック距離Ｄの分布
が極小点周りに対称であることを考慮し、極小点が座標
ｉminを中心として、座標ｉmin−１と座標ｉminとの
間、座標ｉminと座標ｉmin＋１との間のいずれに存在す
るかを調べる。
【００４２】 ΔＤ0＝Ｄ[ｉmin−１,ｊmin]−Ｄ[ｉmin,ｊmin] …(19) ΔＤ1＝Ｄ[ｉmin＋１,ｊmin]−Ｄ[ｉmin,ｊmin] …(20) その結果、ΔＤ0＜ΔＤ1のとき、すなわち、座標ｉmin
（仮の一致点）周辺で、シティブロック距離Ｄが座標ｉ
minの前よりも後の方で大きく変化するときには、極小
点のｉ座標は、座標ｉminと座標ｉmin−１との間にある
と判断し、上記ステップS105からステップS106へ進ん
で、点Ｄ[ｉmin,ｊmin]と点Ｄ[ｉmin＋１,ｊmin]とを通
る直線Ｌ１の傾きｍを算出すると、ステップS107で、点
Ｄ[ｉmin−１,ｊmin]を通り、傾き−ｍとなる直線Ｌ２
を算出してステップS110へ進む。
（仮の一致点）周辺で、シティブロック距離Ｄが座標ｉ
minの前よりも後の方で大きく変化するときには、極小
点のｉ座標は、座標ｉminと座標ｉmin−１との間にある
と判断し、上記ステップS105からステップS106へ進ん
で、点Ｄ[ｉmin,ｊmin]と点Ｄ[ｉmin＋１,ｊmin]とを通
る直線Ｌ１の傾きｍを算出すると、ステップS107で、点
Ｄ[ｉmin−１,ｊmin]を通り、傾き−ｍとなる直線Ｌ２
を算出してステップS110へ進む。
【００４３】一方、上記ステップS105でΔＤ0≧ΔＤ1の
とき、すなわち、座標ｉmin（仮の一致点）周辺で、シ
ティブロック距離Ｄが座標ｉminの後よりも前の方で大
きく変化するときには、極小点のｉ座標は、座標ｉmin
と座標ｉmin＋１との間にあると判断し、上記ステップS
105からステップS108へ進んで、点Ｄ[ｉmin,ｊmin]と点
Ｄ[ｉmin−１,ｊmin]とを通る直線Ｌ１の傾きｍを算出
すると、ステップS109で、点Ｄ[ｉmin＋１,ｊmin]を通
り、傾き−ｍとなる直線Ｌ２を算出してステップS110へ
進む。
とき、すなわち、座標ｉmin（仮の一致点）周辺で、シ
ティブロック距離Ｄが座標ｉminの後よりも前の方で大
きく変化するときには、極小点のｉ座標は、座標ｉmin
と座標ｉmin＋１との間にあると判断し、上記ステップS
105からステップS108へ進んで、点Ｄ[ｉmin,ｊmin]と点
Ｄ[ｉmin−１,ｊmin]とを通る直線Ｌ１の傾きｍを算出
すると、ステップS109で、点Ｄ[ｉmin＋１,ｊmin]を通
り、傾き−ｍとなる直線Ｌ２を算出してステップS110へ
進む。
【００４４】ステップS110では、直線Ｌ１,Ｌ２の交点
を計算し、この交点を極小点のｉ座標ｉsubとしてプロ
グラムを終了する。図９は、ΔＤ0≧ΔＤ1のときの直線
Ｌ１，Ｌ２を示し、極小点周りのシティブロック距離Ｄ
の分布を互いに直交する直線で近似し、各直線の交点を
求めることにより、極小点を求めることができる。そし
て、同様にして、ｊ方向の一致点座標ｊsubを算出する
ことにより、基準パターンが探索領域のどこに映ってい
るのかを、１画素以下の分解能で求めることができる。
を計算し、この交点を極小点のｉ座標ｉsubとしてプロ
グラムを終了する。図９は、ΔＤ0≧ΔＤ1のときの直線
Ｌ１，Ｌ２を示し、極小点周りのシティブロック距離Ｄ
の分布を互いに直交する直線で近似し、各直線の交点を
求めることにより、極小点を求めることができる。そし
て、同様にして、ｊ方向の一致点座標ｊsubを算出する
ことにより、基準パターンが探索領域のどこに映ってい
るのかを、１画素以下の分解能で求めることができる。
【００４５】以上の処理を繰り返して各調整用パターン
の一致点を求め、前述の(18)式によって拡大率Ｒを算出
した後、前述の(7)〜(9)式によって回転ズレ量θ、ｉ方
向並進ズレ量α、ｊ方向並進ズレ量βを算出し、画像補
正装置１０のアフィン変換回路１７へ初期値として与え
る。
の一致点を求め、前述の(18)式によって拡大率Ｒを算出
した後、前述の(7)〜(9)式によって回転ズレ量θ、ｉ方
向並進ズレ量α、ｊ方向並進ズレ量βを算出し、画像補
正装置１０のアフィン変換回路１７へ初期値として与え
る。
【００４６】これにより、煩雑な機械的調整を要するこ
となく、ステレオカメラの光学的位置を等価的に合わせ
た画像を容易に得ることができ、しかも、機械的な取り
付け位置の調整では困難な画角の相違も解消することが
でき、画像処理の処理精度を向上させることができる。
また、経年変化によってステレオカメラの光学的位置に
ズレが生じた場合においても容易に再調整を行うことが
できる。
となく、ステレオカメラの光学的位置を等価的に合わせ
た画像を容易に得ることができ、しかも、機械的な取り
付け位置の調整では困難な画角の相違も解消することが
でき、画像処理の処理精度を向上させることができる。
また、経年変化によってステレオカメラの光学的位置に
ズレが生じた場合においても容易に再調整を行うことが
できる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
テレオカメラの光学的位置を機械的には調整困難なレベ
ルまで精密に調整することができ、また、調整後の経年
変化によるズレに対しても、煩雑な作業を要することな
く、容易に再調整することができる等優れた効果が得ら
れる。
テレオカメラの光学的位置を機械的には調整困難なレベ
ルまで精密に調整することができ、また、調整後の経年
変化によるズレに対しても、煩雑な作業を要することな
く、容易に再調整することができる等優れた効果が得ら
れる。
【図１】本発明の実施の一形態に係わり、画像補正装置
のブロック図
のブロック図
【図２】同上、アフィン変換回路のブロック図
【図３】同上、ＣＣＤカメラの取り付けを示す説明図
【図４】同上、画像取り込みと逆アフィン変換のタイミ
ングを示す説明図
ングを示す説明図
【図５】同上、一致点計測処理のフローチャート
【図６】同上、調整用パターンの一例を示す説明図
【図７】同上、シティブロック距離の分布を示す説明図
【図８】同上、極小点周りのシティブロック距離の分布
を示す説明図
を示す説明図
【図９】同上、直線近似による極小点座標の推測を示す
説明図
説明図
【図１０】ステレオカメラの機械的な位置ズレを示す説
明図
明図
【図１１】ステレオカメラで撮像した２つの画像におけ
る画像ズレを示す説明図
る画像ズレを示す説明図
１，２ …ＣＣＤカメラ １０ …画像補正装置 １７，１８ …アフィン変換回路 ３０ …補正値検出装置 ｉsub,ｊsub…一致点座標 θ …回転ズレ量 α,β …並進ズレ量 Ｒ …拡大率
Claims (4)
- 【請求項１】 １組のステレオカメラの光学的位置を調
整するステレオカメラの調整装置であって、 上記ステレオカメラで撮像した画像を、予め画像間のズ
レに応じて設定した変換値で幾何学的に変換し、等価的
に上記ステレオカメラの光学的位置を調整・一致させる
手段を備えたことを特徴とするステレオカメラの調整装
置。 - 【請求項２】 上記変換をアフィン変換とし、このアフ
ィン変換の変換値を、上記ステレオカメラで撮像した既
知の距離の調整用パターンに対する１対の画像における
対応するパターンの一致点を計測して求めた座標データ
と、上記調整用パターンの距離情報から逆算した一致点
の座標データとに基づいて算出することを特徴とする請
求項１記載のステレオカメラの調整装置。 - 【請求項３】 上記変換により、回転方向の光学的位
置、水平方向の光学的位置、垂直方向の光学的位置、及
び、レンズ焦点距離のバラツキによる画角の相違のう
ち、少なくとも１つを調整することを特徴とする請求項
１または請求項２記載のステレオカメラの調整装置。 - 【請求項４】 上記変換の変換値を、初期設定値から随
時変更可能とすることを特徴とする請求項１または請求
項２記載のステレオカメラの調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11726897A JP3792832B2 (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | ステレオカメラの調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11726897A JP3792832B2 (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | ステレオカメラの調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10307352A true JPH10307352A (ja) | 1998-11-17 |
| JP3792832B2 JP3792832B2 (ja) | 2006-07-05 |
Family
ID=14707559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11726897A Expired - Lifetime JP3792832B2 (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | ステレオカメラの調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3792832B2 (ja) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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