JPH10320558A - Calibration method, corresponding point search method and device therefor, focus distance detection method and device therefor, three-dimensional position information detection method and device therefor, and recording medium - Google Patents

Calibration method, corresponding point search method and device therefor, focus distance detection method and device therefor, three-dimensional position information detection method and device therefor, and recording medium

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JPH10320558A
JPH10320558A JP9131376A JP13137697A JPH10320558A JP H10320558 A JPH10320558 A JP H10320558A JP 9131376 A JP9131376 A JP 9131376A JP 13137697 A JP13137697 A JP 13137697A JP H10320558 A JPH10320558 A JP H10320558A
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JP
Japan
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focal length
imaging device
coordinate system
dimensional coordinate
image
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Application number
JP9131376A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuharu Oki
光晴 大木
Takushi Totsuka
卓志 戸塚
Kyoko Nakamura
恭子 中村
Naosuke Asari
直介 浅利
Junji Horikawa
順治 堀川
Hidetoshi Nagano
秀敏 永野
Takahiro Ishii
隆寛 石井
Takashi Nozaki
隆志 野崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焦点距離が変化したときの3次元上の物体の
位置情報を得るには、現在の焦点距離を検出するため
に、ズームレンズに特殊な装置をわざわざ装着しなくて
はいけなかった。 【解決手段】 ステレオカメラ8は、固定焦点距離のレ
ンズを備えた第1のカメラ4と可変焦点距離のレンズを
備えた第2のカメラ5よりなる。画像データ蓄積部10
は、第1のカメラ4と第2のカメラ5からの画像データ
を蓄積する。演算部10は、データ蓄積部10からの各
画像データから物体9までの3次元位置情報を演算す
る。キャリブレーションデータ格納部12は、キャリブ
レーション装置により得られたキャリブレーションデー
タを格納している。
(57) [Problem] To obtain position information of a three-dimensional object when a focal length changes, a special device must not be attached to a zoom lens in order to detect a current focal length. I didn't. A stereo camera (8) includes a first camera (4) having a fixed focal length lens and a second camera (5) having a variable focal length lens. Image data storage unit 10
Accumulates image data from the first camera 4 and the second camera 5. The calculation unit 10 calculates three-dimensional position information of the object 9 from each image data from the data storage unit 10. The calibration data storage unit 12 stores calibration data obtained by the calibration device.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、CCDカ
メラなどを複数台用いた、いわゆるステレオカメラシス
テムに用いて好適なキャリブレーション方法、並びに基
準となる撮像装置と他の撮像装置によって同一物体を撮
影し、基準となる撮像装置の2次元座標系上の投影像に
一致する他の撮像装置の2次元座標系上の対応点を探索
する対応点探索方法及び装置、並びに固定焦点距離のレ
ンズを備えた第1の撮像装置と可変焦点距離のレンズを
備えた第2の撮像装置により同一物体を撮影し、上記第
1の撮像装置により物体を撮像して得られた2次元座標
系上の第1の投影像に基づいて、上記第2の撮像装置の
焦点距離を求める焦点距離検出方法及び装置、並びに固
定焦点距離のレンズを備えた第1の撮像装置と可変焦点
距離のレンズを備えた第2の撮像装置とにより同一の物
体を撮影し、この物体の3次元座標系での位置を検出す
る3次元座標位置検出方法及び装置、並びに上記各方法
の処理手順を記録している記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a calibration method suitable for a so-called stereo camera system using a plurality of CCD cameras or the like. A corresponding point searching method and apparatus for photographing and searching for a corresponding point on a two-dimensional coordinate system of another imaging apparatus that matches a projected image on a two-dimensional coordinate system of a reference imaging apparatus, and a lens having a fixed focal length The same image of the same object is taken by the first image pickup device provided with the second image pickup device provided with the lens having a variable focal length, and the first image pickup device is used to take an image of the object on the two-dimensional coordinate system. A focal length detection method and apparatus for determining the focal length of the second imaging device based on the one projected image, and a first imaging device having a fixed focal length lens and a variable focal length lens. A three-dimensional coordinate position detecting method and apparatus for photographing the same object with the second imaging device and detecting the position of the object in a three-dimensional coordinate system, and a recording recording the processing procedure of each of the above methods Regarding the medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】ビデオカメラ(以下、適宜、単にカメラ
という)を例えば2台などの複数台用いて、いわゆるス
テレオカメラを構成し、各カメラにより、3次元空間内
の物体を撮像して、その撮像の結果得られる2次元画像
から、物体の3次元空間における位置情報を得る3次元
位置情報検出装置として、ステレオカメラシステムが、
従来より知られている。
2. Description of the Related Art A so-called stereo camera is constituted by using a plurality of video cameras (hereinafter, simply referred to as cameras), for example, two cameras, and each camera images an object in a three-dimensional space. As a three-dimensional position information detection device that obtains position information of an object in a three-dimensional space from a two-dimensional image obtained as a result of imaging, a stereo camera system includes:
Conventionally known.

【0003】ステレオカメラシステムについては、例え
ば、出口光一郎「コンピュータビジョンのための幾何
学:2.ステレオの仕掛けを解き明かす」情報処理、V
ol.37、no.7、pp.662−670、199
6年7月などに、その詳細が開示されている。
[0003] For the stereo camera system, for example, Koichiro Exit, "Geometry for Computer Vision: 2. Unraveling the Device of Stereo"
ol. 37, no. 7, pp. 662-670,199
Details are disclosed, for example, in July 2006.

【0004】ステレオカメラシステムでは、3次元空間
の位置情報を得ようとする対象の物体(対象物体)を、
複数のカメラで撮影した時に、各カメラにおける、例え
ばCCCDなどの光電変換素子の受光面(以下、適宜、
スクリーンという)上に投射される対象物体の位置情報
から、その対象物体の3次元空間における位置情報を特
定できる。従って、3次元空間内のある位置に存在する
物体の位置情報と、その位置に対象物体があるときに、
その対象物体が各カメラのスクリーン上に投影される位
置の位置情報との対応関係(位置情報対応関係)を、予
め求めておく必要がある。この位置情報対応関係を求め
ることをキャリブレーションという。
In a stereo camera system, a target object (target object) for obtaining position information in a three-dimensional space is
When shooting with a plurality of cameras, the light receiving surface of a photoelectric conversion element such as a CCCD (hereinafter, appropriately referred to as
From the position information of the target object projected on the screen), the position information of the target object in the three-dimensional space can be specified. Therefore, when the position information of the object existing at a certain position in the three-dimensional space and the target object exists at that position,
It is necessary to determine in advance the correspondence relationship (position information correspondence relationship) between the target object and the position information projected on the screen of each camera. Obtaining this positional information correspondence is called calibration.

【0005】先ず、このキャリブレーションについて説
明する。図14には、キャリブレーションを行うキャリ
ブレーション装置を示す。
First, the calibration will be described. FIG. 14 shows a calibration device that performs calibration.

【0006】図14において、パイプ101及び102
は、3次元空間において、同一平面に含まれて、かつ平
行になるように配置されており、台車103は、このパ
イプ101及び102に沿って滑らかに移動することが
できるように設置されている。そして、台車103に
は、ステレオカメラを構成するカメラ104及び105
が取り付けられている。
In FIG. 14, pipes 101 and 102
Are arranged so as to be included in the same plane and to be parallel in a three-dimensional space, and the carriage 103 is installed so as to be able to move smoothly along the pipes 101 and 102. . The cart 103 has cameras 104 and 105 constituting a stereo camera.
Is attached.

【0007】パイプ101及び102には目盛が記され
ており、台車103がスライドした量が測定できるよう
になっている。台車103がスライドする方向と垂直
に、正方格子模様が書かれた平板106が設置されてい
る。図14に示すように、正方格子の横方向をx軸、縦
方向をy軸とし、スライドする方向、即ち正方格子に対
して垂直方向をz軸とする。この平板106よりカメラ
側が、z>0である。このような、x軸、y軸及びz軸
よりなる3次元座標をワールド座標と定義する。
Scales are marked on the pipes 101 and 102 so that the amount by which the carriage 103 slides can be measured. A flat plate 106 on which a square lattice pattern is written is installed perpendicular to the direction in which the carriage 103 slides. As shown in FIG. 14, the horizontal direction of the square lattice is the x axis, the vertical direction is the y axis, and the sliding direction, that is, the direction perpendicular to the square lattice is the z axis. On the camera side with respect to the flat plate 106, z> 0. Such three-dimensional coordinates including the x-axis, the y-axis, and the z-axis are defined as world coordinates.

【0008】キャリブレーションの測定は、カメラ10
4及び105を載せた台車103の位置をずらして、平
板106を2箇所から撮影して行われる。図15は、2
箇所から撮影した場合の説明図であり、図14の装置を
真上から見た図である。
The measurement of the calibration is performed by the camera 10
This is performed by shifting the position of the carriage 103 on which the plates 4 and 105 are placed and photographing the flat plate 106 from two places. FIG.
FIG. 15 is an explanatory diagram in a case where a photograph is taken from a location, and is a diagram when the device in FIG. 14 is viewed from directly above.

【0009】先ず、カメラ104及びカメラ105を、
ある位置P1に固定して、平板106を、正方格子が映
るように撮影し、その後、カメラ104及び105を台
車103のスライドにより他の位置P2に距離Lだけ移
動し、再度、平板106を撮影する。なお、この図15
では、カメラ104及び105を、平板106から遠ざ
かる方向にスライドさせているが、そのスライド方向
は、逆であってもよい。
First, the camera 104 and the camera 105 are
Fixed in a position P 1, the flat plate 106, a square lattice is taken as reflected, then move the camera 104 and 105 to the other position P 2 by the sliding of the carriage 103 by a distance L, again, flat 106 To shoot. Note that FIG.
In the embodiment, the cameras 104 and 105 are slid in a direction away from the flat plate 106, but the sliding directions may be reversed.

【0010】このように、カメラ104及び105をス
ライドして平板106を撮影することにより得られた2
次元画像は、図16に示すように、カメラ104及び1
05を固定して、平板106をスライドしても得ること
ができる。
As described above, the camera 104 and 105 are slid and the flat plate 106 is photographed.
As shown in FIG. 16, the two-dimensional images are cameras 104 and 1
05 can be obtained by fixing the plate 05 and sliding the flat plate 106.

【0011】すなわち、図16に示すように、カメラ1
04及び105を、ある位置P1に固定して、平板10
6を、その正方格子が映るように撮影し、その後、平板
106をz軸に沿って、カメラ104及び105から遠
ざかる方向に、距離Lだけ、スライドさせ、その位置
で、再度、平板106を撮影することによっても、同様
の2次元画像を得ることができる。
That is, as shown in FIG.
04 and 105, and fixed to a position P 1, the flat plate 10
6, the plate 106 is slid along the z-axis by a distance L in a direction away from the cameras 104 and 105, and the plate 106 is photographed again at that position. By doing so, a similar two-dimensional image can be obtained.

【0012】この図16において、距離Lだけ遠ざける
前の平板106上に描かれた正方格子(第1の正方格子
1)の左下隅を原点とし、ワールド座標の原点とする
と、この平板106の第1の正方格子Q1において、
(i,j)の位置はワールド座標において(i,j、
0)となる。また、長さLだけスライドさせた後の平板
106の正方格子(第2の正方格子Q2)において
(i,j)の位置はワールド座標において(i,j、−
L)となる。
In FIG. 16, the lower left corner of the square lattice (first square lattice Q 1 ) drawn on the flat plate 106 before being separated by the distance L is set as the origin and the origin of the world coordinates is defined as In the first square lattice Q 1 ,
The position of (i, j) is (i, j,
0). Further, the position of (i, j) in the square lattice (second square lattice Q 2 ) of the flat plate 106 after sliding by the length L is (i, j, −) in the world coordinates.
L).

【0013】図17は、カメラ104と平板106上の
第1の正方格子Q1と第2の正方格子Q2を示した図であ
る。カメラ104の光学中心がO1であり、例えばCC
D111などの受光面となるスクリーン上に対象物体の
位置情報が投影される。例えば、CCD111上の座標
位置(h,k)には、第1の正方格子Q1における座標
位置(p,q)が写し出され、かつ、第2の正方格子Q
2における座標位置(r,s)が写し出されたとする。
なお、各正方格子の各縦線、横線の交点以外の場所は、
補間により、その座標を求めることが可能である。
FIG. 17 is a diagram showing the camera 104 and the first square lattice Q 1 and the second square lattice Q 2 on the flat plate 106. The optical center of the camera 104 is O 1 , for example, CC
Position information of the target object is projected on a screen serving as a light receiving surface such as D111. For example, the coordinate position on the CCD 111 (h, k), the first coordinate positions in a square lattice Q 1 of (p, q) is projected, and a second square lattice Q
It is assumed that the coordinate position (r, s) in 2 is projected.
In addition, the place other than the intersection of each vertical line and horizontal line of each square lattice,
The coordinates can be obtained by interpolation.

【0014】これをワールド座標を用いて、説明し直す
と、CCD111上の座標位置(h,k)には、3次元
上の座標位置(p,q,0)と(r,s,−L)が写し
出される。すなわち、2次元上の座標位置(h,k)と
3次元上の座標位置(p,q,0)と(r,s,−L)
とを結ぶ直線をlとすると、この直線l上の点は、全
て、CCD111上の座標位置(h,k)に写し出され
ることが分かる。
To explain this again using the world coordinates, the coordinate positions (h, k) on the CCD 111 are three-dimensional coordinate positions (p, q, 0) and (r, s, -L). ) Is projected. That is, two-dimensional coordinate position (h, k), three-dimensional coordinate position (p, q, 0) and (r, s, -L)
Assuming that a straight line connecting the two is represented by l, it can be seen that all points on the straight line l are displayed at the coordinate position (h, k) on the CCD 111.

【0015】したがって、直線lは、3次元空間におけ
る物体の位置情報(ここでは、ワールド座標系における
座標)と、その物体を撮像して得られる2次元画像の位
置情報(ここでは、CCD111上の2次元座標系にお
ける座標)との対応関係(位置情報対応関係)を表すこ
とになる。
Therefore, the straight line 1 is composed of the position information of the object in the three-dimensional space (here, the coordinates in the world coordinate system) and the position information of the two-dimensional image obtained by imaging the object (here, the position on the CCD 111). It represents the correspondence (positional information correspondence) with the two-dimensional coordinate system.

【0016】この直線lは、 (x−r)/(p−r)=(y−s)/(q−s)=
(z+L)/L として求めることができる。
This straight line 1 is represented by (xr) / (pr) = (ys) / (qs) =
(Z + L) / L.

【0017】直線lを求めるのと同様にして、CCD1
11上の2次元座標系における他の座標位置について
も、そこに投射される3次元空間上の点の集合としての
直線を求める。さらに、同様のことを、カメラ105に
ついても行う。
In the same manner as when the straight line 1 is obtained, the CCD 1
With respect to other coordinate positions in the two-dimensional coordinate system 11 as well, a straight line as a set of points in the three-dimensional space projected thereon is obtained. Further, the same is performed for the camera 105.

【0018】以上のようにして、カメラ104及び10
5についての直線すべてを求めることで、ステレオカメ
ラシステムのキャリブレーションを終了する。
As described above, the cameras 104 and 10
The calibration of the stereo camera system is completed by finding all the straight lines for 5.

【0019】このようにしてキャリブレーションが行わ
れたステレオカメラシステムでは、次のようにして、3
次元空間にある物体の位置情報を求めることができる。
In the stereo camera system thus calibrated, 3
Position information of an object in a dimensional space can be obtained.

【0020】先ず、ステレオカメラで物体を撮影する。
すると、例えば、図18に示すように、カメラ104の
スクリーン(CCD)111の座標位置(a,b)に物
体が写し出されたとする。キャリブレーションにおい
て、座標位置(a,b)に対応するワールド座標系にお
ける直線l1は求まっているので、ワールド座標系にお
けるこの直線l1上に物体は存在することになる。
First, an object is photographed with a stereo camera.
Then, it is assumed that, for example, as shown in FIG. 18, an object is projected on the coordinate position (a, b) of the screen (CCD) 111 of the camera 104. In the calibration, since the straight line l 1 in the world coordinate system corresponding to the coordinate position (a, b) has been obtained, the object exists on this straight line l 1 in the world coordinate system.

【0021】また、カメラ105のスクリーン(CC
D)112の各位置に対応するワールド座標系における
直線も、キャリブレーションにおいて求まっている。従
って、これら直線の内、上記直線l1と交点を持つ、直
線を選び出すことが可能である。この選び出された直線
は、図中の1131,1132,113i・・・である。
The screen of the camera 105 (CC
D) Straight lines in the world coordinate system corresponding to the respective positions of 112 are also obtained in the calibration. Therefore, of these straight lines, with the straight line l 1 and the intersection, it is possible to pick out straight. The selected straight lines are 113 1 , 113 2 , 113 i... In the figure.

【0022】直線1131に対応する、カメラ105の
スクリーン112の点は、1141である。同様に、1
132に対応する点は1142であり、113iに対応す
る点は114iである。他も同様である。従って、これ
から分かるように、これら全ての直線1131,11
2,113i・・・に対応する、カメラ105のスクリー
ン112の点1141,1142,114i・・・を集める
と、図18の115という直線になる。この直線115
は、一般に、エピポーラライン(Epipolar Line)と呼
ばれている。
The point on the screen 112 of the camera 105 corresponding to the straight line 113 1 is 114 1 . Similarly, 1
The point corresponding to 13 2 is 114 2, the point corresponding to 113 i is 114 i. Others are the same. Therefore, as can be seen, all these straight lines 113 1 , 11 1
Collecting the points 114 1 , 114 2 , 114 i... Of the screen 112 of the camera 105 corresponding to 3 2 , 113 i . This straight line 115
Is generally called an epipolar line.

【0023】上述したように、カメラ104のスクリー
ン111の座標位置(a,b)に写った物体は、直線l
1上のどこかにある。従って、カメラ105のスクリー
ン112上では、エピポーラライン115上のどこかに
その物体が投影されるはずである。従って、このエピポ
ーラライン115上で、物体の投影像を探索していけば
良い。例えば、エピポーラライン115上の点(c,
d)に、その投影像があれば、点(c,d)に対応する
直線l2が判別する。この直線l2は、直線1131,1
132,113i・・・の内の1つである。後は、直線l
1と、直線l2の交点をワールド座標系で求めることによ
り、物体の3次元における位置116を知ることが出来
る。
As described above, the object shown at the coordinate position (a, b) of the screen 111 of the camera 104 is a straight line l.
Somewhere on the 1. Therefore, on the screen 112 of the camera 105, the object should be projected somewhere on the epipolar line 115. Therefore, the projected image of the object may be searched on the epipolar line 115. For example, the point (c,
If the projection image exists in d), the straight line l 2 corresponding to the point (c, d) is determined. This straight line l 2 is a straight line 113 1 , 1
13 2 , 113 i... After that, a straight line l
1 and, by finding an intersection of the straight line l 2 in the world coordinate system, it is possible to know the position 116 in the three-dimensional object.

【0024】ここで、スクリーン111上の座標位置
(a,b)に対応するスクリーン112上のエピポーラ
ライン115上の、対応点の探索の仕方について説明す
る。通常、ブロックマッチングという方法により、探索
される。例えば、カメラ104のスクリーン111の座
標位置(a,b)を中心として4画素×4画素というブ
ロックを取り出す。次に、カメラ105のスクリーン1
12のエピポーラライン115上のある点に着目して、
その点を中心として4画素×4画素というブロックを取
り出す。そして、この2つのブロック同士の相関を計算
する。この相関の計算としては、例えば各画素の差分絶
対値和を求める方法を用いることができる。
Here, a method of searching for a corresponding point on the epipolar line 115 on the screen 112 corresponding to the coordinate position (a, b) on the screen 111 will be described. Usually, the search is performed by a method called block matching. For example, a block of 4 pixels × 4 pixels around the coordinate position (a, b) of the screen 111 of the camera 104 is extracted. Next, the screen 1 of the camera 105
Focusing on a certain point on the 12 epipolar lines 115,
A block of 4 pixels × 4 pixels is extracted centering on the point. Then, the correlation between the two blocks is calculated. As the calculation of the correlation, for example, a method of calculating the sum of absolute differences of each pixel can be used.

【0025】エピポーラライン115上の全ての点にお
いて上記差分絶対値和を計算し、一番相関のとれている
点を求め、物体の投影点とする。なぜなら、その物体
が、カメラ104のスクリーン111に投影された像、
すなわち座標位置(a,b)を中心とした4画素×4画
素と、カメラ105のスクリーン112に投影された
像、すなわち座標位置(c,d)を中心とした4画素×
4画素とは似ている画像になっているからである。
The sum of absolute differences is calculated for all points on the epipolar line 115, and the point having the highest correlation is determined as the projection point of the object. Because the object is projected on the screen 111 of the camera 104,
That is, 4 pixels × 4 pixels centered on the coordinate position (a, b) and an image projected on the screen 112 of the camera 105, that is, 4 pixels × 4 pixel centered on the coordinate position (c, d)
This is because the image is similar to the four pixels.

【0026】ところで、ここまで説明してきたステレオ
カメラシステムで使用する2つのカメラの焦点距離は常
に固定していた。つまり、焦点距離を変化させるような
ズームレンズを使用することはなかった。
Incidentally, the focal lengths of the two cameras used in the stereo camera system described so far have always been fixed. That is, there has been no use of a zoom lens that changes the focal length.

【0027】近年、例えば、本当の人物をカメラで撮影
して、その撮影画像に対してCG(コンピュータグラフ
ィック)で作られたロボットを人物の横に位置するよう
に合成しようとするバーチャル技術が広く知られるよう
になった。この時、人間の3次元上での位置と、ロボッ
トの仮想的な3次元上での位置関係を正確に合わせない
と、合成画像は不自然に見える。そこで、人物の位置を
3次元上で正確に測定しなくてはいけないが、この時、
上記ステレオカメラシステムを使用して測定する。そし
て、合成の為に使用する、人間の写っている画像データ
は、ステレオカメラシステムの片方のカメラ(例えば、
第2のカメラ)の画像を使用する。つまり、ステレオカ
メラを使用すれば、一度に、人間の写っている画像デー
タと、その人間の3次元上での位置が求まる。後は、ロ
ボットが3次元上で人間の横にいると仮定した時にカメ
ラに写るロボットの投影像を、第2のカメラの画像に合
成すれば良い。このような、バーチャル技術を使って撮
影を行うバーチャルスタジオでは、当然、人物をズーム
インあるいはズームアウトして撮ったりするので、上記
ステレオカメラの内、第2のカメラにはズームレンズが
必要となる。このように、ズームレンズを使用したステ
レオカメラは必要である。
In recent years, for example, a virtual technique has been widely used in which a real person is photographed by a camera, and a robot made by CG (computer graphic) is synthesized with the photographed image so as to be positioned beside the person. Became known. At this time, unless the position of the human in three dimensions and the position of the robot in virtual three dimensions are accurately matched, the synthesized image looks unnatural. Therefore, the position of the person must be accurately measured in three dimensions.
Measure using the stereo camera system described above. Then, the image data of the human being used for the synthesis is stored in one camera of the stereo camera system (for example,
Image of the second camera). That is, if a stereo camera is used, image data of a person and the position of the person in three dimensions can be obtained at a time. After that, the projection image of the robot that appears in the camera when the robot is assumed to be next to a human in three dimensions may be combined with the image of the second camera. In such a virtual studio that performs photographing using virtual technology, a person is naturally photographed by zooming in or out. Therefore, a zoom lens is required for the second camera among the stereo cameras. Thus, a stereo camera using a zoom lens is required.

【0028】しかし、ズームレンズを使用すると、焦点
距離が変わってしまい、当然、スクリーンの各点に対応
する、ワールド座標系における直線(図18における1
131,1132,113i・・・)が変化してしまう。言い
換えれば、エピポーラライン115は焦点距離に依存し
ているので、どのように対応点を探索するのかという方
法が不明であった。
However, when a zoom lens is used, the focal length changes, and naturally, a straight line (1 in FIG. 18) corresponding to each point on the screen in the world coordinate system.
13 1 , 113 2 , 113 i... ) Change. In other words, since the epipolar line 115 depends on the focal length, it is unclear how to search for the corresponding point.

【0029】もちろん、ズームレンズに特殊な装置を付
けて、現在の焦点距離を検出できるようにすれば対処で
きる。つまり、その時刻における焦点距離が分かれば、
その焦点距離に対応するエピポーララインを求めて、そ
のライン上で探索を行えば良い。
Of course, if a special device is attached to the zoom lens so that the current focal length can be detected, this can be dealt with. In other words, if you know the focal length at that time,
What is necessary is just to find the epipolar line corresponding to the focal length, and to search on that line.

【0030】[0030]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、焦点距
離が変化したときの3次元上の物体の位置情報を得るに
は、上述したように、現在の焦点距離を検出するため
に、ズームレンズに特殊な装置をわざわざ装着しなくて
はいけなかった。
However, in order to obtain three-dimensional object position information when the focal length changes, as described above, a special zoom lens is required to detect the current focal length. I had to put on a special device.

【0031】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、焦点距離を可変する撮像装置のキャリブレーシ
ョンを可能とするキャリブレーション方法の提供を目的
とする。
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to provide a calibration method that enables calibration of an imaging apparatus that changes the focal length.

【0032】また、本発明は、上記実情に鑑みてなされ
たものであり、焦点距離が異なる撮像装置間での2次元
座標系上での物体の投影像の一致を検出できる対応点探
索方法及び装置の提供を目的とする。
Further, the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and a corresponding point search method and a corresponding point search method capable of detecting coincidence of a projected image of an object on a two-dimensional coordinate system between imaging devices having different focal lengths. The purpose is to provide the device.

【0033】また、本発明は、上記実情に鑑みてなされ
たものであり、固定焦点距離のレンズを備えた第1の撮
像装置と可変焦点距離のレンズを備えた第2の撮像装置
により同一物体を撮影し、上記第1の撮像装置により物
体を撮像して得られた2次元座標系上の第1の投影像に
基づいて、上記第2の撮像装置の焦点距離を求めること
ができる焦点距離検出方法及び装置の提供を目的とす
る。
Further, the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the first image pickup apparatus having a fixed focal length lens and the second image pickup apparatus having a variable focal length lens have the same object. And a focal length for obtaining the focal length of the second imaging device based on a first projection image on a two-dimensional coordinate system obtained by imaging the object with the first imaging device. It is intended to provide a detection method and device.

【0034】また、本発明は、上記実情に鑑みてなされ
たものであり、固定焦点距離のレンズを備えた第1の撮
像装置と可変焦点距離のレンズを備えた第2の撮像装置
とにより同一の物体を撮影し、この物体の3次元座標系
での位置を検出できる3次元座標位置検出方法及び装置
の提供を目的とする。
Further, the present invention has been made in view of the above circumstances, and is the same between a first image pickup apparatus having a fixed focal length lens and a second image pickup apparatus having a variable focal length lens. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional coordinate position detection method and apparatus capable of photographing an object and detecting the position of the object in a three-dimensional coordinate system.

【0035】また、本発明は、上記実情に鑑みてなされ
たものであり、上記対応点探索方法、上記焦点距離検出
方法並びに上記3次元位置情報検出方法を実現する各処
理手順を記録している記録媒体の提供を目的とする。
Further, the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and records processing procedures for realizing the corresponding point searching method, the focal length detecting method, and the three-dimensional position information detecting method. The purpose is to provide a recording medium.

【0036】[0036]

【課題を解決するための手段】本発明に係るキャリブレ
ーション方法は、上記課題を解決するために、焦点距離
を可変にして物体を撮像する撮像装置により、複数の特
定焦点距離により物体を撮像して得られた2次元座標系
の投影像の各位置と、上記物体の3次元座標系における
各位置との位置情報対応関係を求める。具体的には、い
くつかの焦点距離におけるキャリブレーションを行い、
残りの焦点距離におけるキャリブレーションは補間によ
り求める。
According to the present invention, there is provided a calibration method for imaging an object at a plurality of specific focal lengths by an imaging device for imaging an object with a variable focal length. The position information correspondence between each position of the projection image of the two-dimensional coordinate system obtained in this way and each position of the object in the three-dimensional coordinate system is obtained. Specifically, perform calibration at several focal lengths,
Calibration at the remaining focal length is obtained by interpolation.

【0037】また、本発明に係る対応点探索方法及び装
置は、上記課題を解決するために、他の撮像装置の2次
元座標系上での対応点の候補を中心とした切り出しブロ
ックの大きさを、基準となる撮像装置と上記他の撮像装
置との焦点距離の比により変えてから、上記基準となる
撮像装置の2次元座標系上での投影像を中心とした切り
出しブロックと同じ大きさに調整し、二つのブロック間
における対応の度合いを求めることで、上記対応点を探
す。
Further, in order to solve the above-mentioned problems, the method and apparatus for searching for a corresponding point according to the present invention provide a method for determining the size of a cutout block centered on a corresponding point candidate on a two-dimensional coordinate system of another imaging apparatus. Is changed according to the ratio of the focal length between the reference imaging device and the other imaging device, and then has the same size as a cutout block centered on a projected image of the reference imaging device on a two-dimensional coordinate system. The corresponding points are searched for by adjusting the degree of correspondence and calculating the degree of correspondence between the two blocks.

【0038】また、本発明に係る焦点距離検出方法及び
装置は、上記課題を解決するために、第2の撮像装置に
より物体を撮像して得られた2次元座標系上の第2の投
影像を第1の撮像装置により物体を撮像して得られた2
次元座標系上の第1の投影像に対しての相関を算出して
探索し、その探索結果から上記第2の撮像装置の焦点距
離を求める。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method and apparatus for detecting a focal length, wherein a second projected image on a two-dimensional coordinate system obtained by imaging an object by a second imaging device is provided. Is obtained by imaging the object with the first imaging device.
The correlation with the first projection image on the dimensional coordinate system is calculated and searched, and the focal length of the second imaging device is obtained from the search result.

【0039】また、本発明に係る3次元位置情報検出方
法及び装置は、上記課題を解決するために、第2の撮像
装置により物体を撮像して得られた2次元座標系上の第
2の投影像を第1の撮像装置により物体を撮像して得ら
れた2次元座標系上の第1の投影像に対しての相関を算
出して探索し、その探索結果から上記第2の撮像装置の
焦点距離を求め、この焦点距離より上記物体の3次元位
置を検出する。
Further, in order to solve the above-mentioned problems, a method and apparatus for detecting three-dimensional position information according to the present invention provide a method for detecting a second object on a two-dimensional coordinate system obtained by imaging an object using a second imaging device. The projection image is searched by calculating a correlation with a first projection image on a two-dimensional coordinate system obtained by imaging the object by the first imaging device, and from the search result, the second imaging device Is obtained, and the three-dimensional position of the object is detected from the focal length.

【0040】また、本発明に係る記録媒体は、上記課題
を解決するために、他の撮像装置の2次元座標系上での
対応点の候補を中心とした切り出しブロックの大きさを
基準となる撮像装置と上記他の撮像装置との焦点距離の
比により変える工程と、上記可変とされた切り出しブロ
ックを上記基準となる撮像装置の2次元座標系上での投
影像を中心とした切り出しブロックと同じ大きさに調整
する工程と、この調整ブロックと上記投影像を中心とし
た切り出しブロック間における対応の度合いを求める工
程とを有する処理手順を記録している。
In the recording medium according to the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, the size of a cutout block centered on a corresponding point candidate on a two-dimensional coordinate system of another imaging apparatus is used as a reference. A step of changing the focal length of the imaging device and the other imaging device according to a ratio of the focal length, and a clipping block centered on the projected image on the two-dimensional coordinate system of the imaging device serving as the reference and the variable clipping block. A processing procedure is recorded that includes a step of adjusting the size to the same size and a step of determining the degree of correspondence between the adjustment block and the cutout block centered on the projection image.

【0041】また、本発明に係る記録媒体は、上記課題
を解決するために、第2の撮像装置により物体を撮像し
て得られた2次元座標系上の第2の投影像を第1の撮像
装置により物体を撮像して得られた2次元座標系の第1
の投影像に対しての相関を算出して探索する工程と、そ
の探索結果から上記第2の撮像装置の焦点距離を求める
工程とを有する処理手順を記録している。
Further, in order to solve the above-mentioned problems, the recording medium according to the present invention converts a second projected image on a two-dimensional coordinate system obtained by imaging an object with a second imaging device into a first image. The first of a two-dimensional coordinate system obtained by imaging an object with an imaging device
The processing procedure includes a step of calculating and searching for a correlation with respect to the projection image, and a step of calculating the focal length of the second imaging device from the search result.

【0042】また、本発明に係る記録媒体は、上記課題
を解決するために、第2の撮像装置により物体を撮像し
て得られた2次元座標系上の第2の投影像を第1の撮像
装置により物体を撮像して得られた2次元座標系上の第
2の投影像に対しての相関を算出して探索する工程と、
その探索結果から上記第2の撮像装置の焦点距離を求め
る工程と、この焦点距離より上記物体の3次元位置を検
出する工程とを有する処理手順を記録している。
Further, in order to solve the above-mentioned problems, the recording medium according to the present invention converts a second projected image on a two-dimensional coordinate system obtained by imaging an object by a second imaging device into a first image. Calculating and searching for a correlation with respect to a second projected image on a two-dimensional coordinate system obtained by imaging the object with the imaging device;
A processing procedure including a step of obtaining a focal length of the second imaging device from the search result and a step of detecting a three-dimensional position of the object from the focal length is recorded.

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るキャリブレー
ション方法の実施の形態について説明する。この実施の
形態は、本発明に係るキャリブレーション方法を用い
て、いくつかの焦点距離におけるキャリブレーションを
行うキャリブレーション装置である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a calibration method according to the present invention will be described below. This embodiment is a calibration apparatus that performs calibration at several focal lengths using the calibration method according to the present invention.

【0044】図1に示すようにこのキャリブレーション
装置は、1つの固定焦点距離のカメラ4(以下、適宜、
第1のカメラという)と、1つのズーム機能付きカメラ
(以下、適宜、第2のカメラという)5より成るステレ
オカメラのキャリブレーションを行う装置である。
As shown in FIG. 1, this calibration apparatus is composed of a camera 4 having one fixed focal length (hereinafter referred to as appropriate).
This is a device for calibrating a stereo camera including a first camera 5) and a camera 5 with a zoom function (hereinafter, appropriately referred to as a second camera) 5.

【0045】このキャリブレーション装置は、3次元空
間において、同一平面に含まれ、かつ平行に配置される
パイプ1及び2と、このパイプ1及び2に沿って滑らか
に移動する台車3と、台車3がスライドする方向と垂直
に設置され、正方格子模様が書かれた平板6とを備えて
なる。
The calibration device includes pipes 1 and 2 which are included in the same plane and are arranged in parallel in a three-dimensional space, a truck 3 which moves smoothly along the pipes 1 and 2, and a truck 3 Is provided perpendicular to the sliding direction, and has a flat plate 6 on which a square lattice pattern is written.

【0046】パイプ1及び2には目盛が記されており、
台車3がスライドした量が測定できるようになってい
る。また、台車3は、上記ステレオカメラを載せてパイ
プ1及び2をスライドする。
Scales are marked on pipes 1 and 2,
The amount by which the carriage 3 slides can be measured. The cart 3 slides the pipes 1 and 2 with the stereo camera mounted thereon.

【0047】平板6に書かれている正方格子の横方向を
x軸、縦方向をy軸とし、スライドする方向、即ち正方
格子に対して垂直方向をz軸とする。平板6よりカメラ
側が、z>0である。
The horizontal direction of the square lattice written on the flat plate 6 is the x-axis, the vertical direction is the y-axis, and the sliding direction, that is, the direction perpendicular to the square lattice is the z-axis. Z> 0 on the camera side from the flat plate 6.

【0048】このような構成の、図1に示したキャリブ
レーション装置は、ズーム機能付きカメラである第2の
カメラ5を載せる点を除けば、上記図14に示したキャ
リブレーション装置と同様であり、スライドの仕方や、
3次元座標の取り方も同じである。
The calibration apparatus shown in FIG. 1 having such a configuration is similar to the calibration apparatus shown in FIG. 14 except that a second camera 5 having a zoom function is mounted. , How to slide,
The same applies to how to obtain three-dimensional coordinates.

【0049】実際のキャリブレーションの測定は、第1
のカメラ4及び第2のカメラ5を載せた台車3の位置を
ずらして、平板6の正方格子を撮影しながら行われる。
The actual calibration measurement is based on the first
The position of the carriage 3 on which the camera 4 and the second camera 5 are mounted is shifted, and the photographing is performed while photographing a square lattice of the flat plate 6.

【0050】ここで、図14から図16を導いたのと同
様に、図1のキャリブレーション装置において、台車3
を距離Lだけスライドさせることで、第1のカメラ4及
び第2のカメラ5を基準として、図2に示す平板6上の
第1の正方格子Q1と第2の正方格子Q2を撮影すること
が出来る。また、ワールド座標の取り方も同じである。
Here, as in the case of FIGS. 14 to 16, in the calibration apparatus of FIG.
Is moved by the distance L, and the first square lattice Q 1 and the second square lattice Q 2 on the flat plate 6 shown in FIG. 2 are photographed with reference to the first camera 4 and the second camera 5. I can do it. Also, the method of obtaining world coordinates is the same.

【0051】第1のカメラ4のスクリーン(CCD面)
の各座標位置に写る、3次元上の物体は、ワールド座標
系におけるどの直線上に存在する物体であるかは上記図
17を使って説明したように判別できる。つまり、第1
のカメラ4のスクリーンの各点と、ワールド座標系にお
ける直線との対応関係が求まる。
Screen of the first camera 4 (CCD surface)
The three-dimensional object that appears in each coordinate position of, on which straight line in the world coordinate system, can be determined as described with reference to FIG. That is, the first
The correspondence between each point on the screen of the camera 4 and the straight line in the world coordinate system is obtained.

【0052】次ぎに、ズーム機能付きカメラである第2
のカメラ5の焦点距離を特定の焦点距離(f1とする)
にセットして、キャリブレーションを測定する。即ち、
焦点距離をf1にセットしたら、焦点距離を動かさずに
台車3を距離Lだけスライドさせる。これにより焦点距
離f1のときの第2のカメラ5については、従来と同様
に、キャリブレーションを行うことが出来る。すなわ
ち、焦点距離f1のときの第2のカメラ5のスクリーン
の各点と、ワールド座標系における直線との対応関係が
求まる。但し、この対応関係は、焦点距離がf1である
という条件下での関係である。
Next, a second camera having a zoom function will be described.
Focal length specific focal length of the camera 5 (an f 1)
And measure the calibration. That is,
After placing the focal length f 1, sliding the carriage 3 by a distance L without moving the focal length. Thus for the second camera 5 when the focal length f 1, as in the prior art, the calibration can be performed. That is, each point of the screen of the second camera 5 when the focal length f 1, the correspondence between the lines in the world coordinate system determined. However, this correspondence is the relationship under the condition that the focal length is f 1.

【0053】次に、台車3を元の位置にスライドして戻
す。そして、第2のカメラ5の焦点距離を別の特定の焦
点距離(f2とする)にセットして、キャリブレーショ
ンを測定する。即ち、焦点距離をf2にセットしたら、
焦点距離を動かさずに台車3を距離Lだけスライドさせ
る。これにより、キャリブレーションを行うことが出来
る。つまり、焦点距離f2のときの第2のカメラ5のス
クリーンの各点と、ワールド座標系における直線との対
応関係が求まる。但し、この対応関係は、焦点距離がf
2であるという条件下での関係である。同様に、キャリ
ブレーション装置を用いて、第2のカメラ5の幾つかの
焦点距離(f3、f4、...)でも、キャリブレーショ
ンを行う。
Next, the carriage 3 is slid back to the original position. Then, by setting the focal length of the second camera 5 to another particular focal length (the f 2), to measure the calibration. In other words, if you set the focal length f 2,
The carriage 3 is slid by the distance L without moving the focal length. Thus, calibration can be performed. In other words, each point of the screen of the second camera 5 when the focal length f 2, the correspondence between the lines in the world coordinate system determined. However, this correspondence relationship indicates that the focal length is f
It is a relationship under the condition that it is 2 . Similarly, calibration is performed at some focal lengths (f 3 , f 4 ,...) Of the second camera 5 using the calibration device.

【0054】以上により、第1のカメラ4のスクリーン
の各点と、ワールド座標系における直線との対応関係が
求まる。また、第2のカメラ5の焦点距離がf1、f2
3、f4、...の場合の、第2のカメラ5のスクリー
ンの各点と、ワールド座標系における直線との対応関係
が求まる。
As described above, the correspondence between each point on the screen of the first camera 4 and the straight line in the world coordinate system is obtained. The focal length of the second camera 5 is f 1 , f 2 ,
f 3 , f 4 ,. . . In this case, the correspondence between each point on the screen of the second camera 5 and a straight line in the world coordinate system is obtained.

【0055】また、f1、f2、f3、f4・・・以外の焦点
距離におけるキャリブレーションは、焦点距離f1
2、f3、f4・・・におけるスクリーンの各点とワールド
座標系における直線との対応関係より補間で求められ
る。
[0055] Further, f 1, f 2, f 3, f 4 the calibration at the focal length of the non ... is the focal length f 1,
It is obtained by interpolation from the correspondence between each point on the screen at f 2 , f 3 , f 4... and a straight line in the world coordinate system.

【0056】すなわち、本発明に係るキャリブレーショ
ン方法を適用した上記キャリブレーション装置によれ
ば、ズームレンズを用いたカメラを1個備えたステレオ
カメラのキャリブレーションを、特殊な装置を付加する
ことなく確実に行うことができる。
That is, according to the above-described calibration apparatus to which the calibration method according to the present invention is applied, calibration of a stereo camera having one camera using a zoom lens can be performed without adding a special device. Can be done.

【0057】なお、本発明に係るキャリブレーション方
法は、一つの固定焦点距離のカメラ4と、一つのズーム
機能付きカメラ5よりなるステレオカメラの図1に示し
たキャリブレーション装置に適用が限定されるものでは
なく、図3に示すように、二つの固定焦点距離のカメラ
(第1のカメラ)4及び(第3のカメラ)7と、一つの
ズーム機能付きカメラ(第2のカメラ)5よりなるステ
レオカメラのキャリブレーション装置に適用されてもよ
い。
The application of the calibration method according to the present invention to the calibration apparatus shown in FIG. 1 of a stereo camera comprising one camera 4 having one fixed focal length and one camera 5 having a zoom function is limited. Instead, as shown in FIG. 3, the camera comprises two cameras (first camera) 4 and (third camera) 7 having a fixed focal length, and one camera (second camera) 5 having a zoom function. It may be applied to a calibration device of a stereo camera.

【0058】この図3に示すキャリブレーション装置で
の実際のキャリブレーションの測定は、固定焦点距離の
カメラである第1のカメラ4及び第3のカメラ7と、こ
の第1のカメラ4と第3のカメラ7に挟まれて位置する
ズーム機能付きカメラである第2のカメラ5を載せた台
車3の位置をずらして、平板6の正方格子を撮影しなが
ら行われる。
The measurement of the actual calibration by the calibration apparatus shown in FIG. 3 is performed by the first camera 4 and the third camera 7, which are cameras having a fixed focal length, and the first camera 4 and the third camera This is performed while shifting the position of the carriage 3 on which the second camera 5 which is a camera with a zoom function, which is positioned between the cameras 7, is photographed and the square lattice of the flat plate 6 is photographed.

【0059】ここで、図14から図16を導いたのと同
様に、図3のキャリブレーション装置において、台車3
を距離Lだけスライドさせることで、第1のカメラ4、
第2のカメラ5及び第3のカメラ7を基準として、図4
に示す平板6上の第1の正方格子Q1と第2の正方格子
2を撮影することが出来る。また、ワールド座標の取
り方も同じである。
Here, as in the case of FIGS. 14 to 16, in the calibration apparatus of FIG.
Is moved by the distance L, so that the first camera 4,
With reference to the second camera 5 and the third camera 7, FIG.
The first square lattice Q 1 and the second square lattice Q 2 on the flat plate 6 shown in FIG. Also, the method of obtaining world coordinates is the same.

【0060】後は、上記図2を用いて説明した第1のカ
メラ4及び第2のカメラ5のそれぞれのスクリーンの各
点と、ワールド座標系における直線との関係に、新たに
図4に示すように、第3のカメラ7のスクリーンの各点
と、ワールド座標における直線との関係を加えればよ
い。
FIG. 4 shows the relationship between each point on the screen of each of the first camera 4 and the second camera 5 described with reference to FIG. 2 and a straight line in the world coordinate system. Thus, the relationship between each point on the screen of the third camera 7 and a straight line in world coordinates may be added.

【0061】これで、本発明に係るキャリブレーション
方法を適用したキャリブレーション装置による、いくつ
かの焦点距離におけるキャリブレーションは終わる。
Thus, the calibration at several focal lengths by the calibration device to which the calibration method according to the present invention is applied is completed.

【0062】このようにキャリブレーションされたステ
レオカメラを使用して、実際の物体を撮影する。なお、
図1及び図3では、説明を省略していたが、図中の複数
のカメラは一体化されており、キャリブレーション装置
から取り外して、実際の物体を撮影する場合でも、カメ
ラ同士の位置関係は保つことが出来る。
Using the stereo camera calibrated in this way, an actual object is photographed. In addition,
Although the description is omitted in FIGS. 1 and 3, the plurality of cameras in the figures are integrated, and even when the camera is removed from the calibration device and an actual object is photographed, the positional relationship between the cameras is not changed. Can be kept.

【0063】次ぎに、上記キャリブレーション方法を適
用したキャリブレーション装置により求めたキャリブレ
ーションを使って、3次元空間における物体の位置を求
める3次元位置情報検出方法及び装置の実施の形態につ
いて説明する。
Next, an embodiment of a three-dimensional position information detecting method and a three-dimensional position information detecting method for obtaining the position of an object in a three-dimensional space by using the calibration obtained by a calibration apparatus to which the above-described calibration method is applied will be described.

【0064】この実施の形態は、図5に示すような構成
であり、一つの固定焦点距離のカメラである第1のカメ
ラ4と、一つのズーム機能付きカメラである第2のカメ
ラ5よりなるステレオカメラ8で撮影した画像データよ
り、撮影された物体9までの距離を測定し、その3次元
位置情報を位置出力端子から、また第2のカメラ5から
の画像データを画像出力端子から出力する3次元位置情
報検出装置である。この3次元位置情報検出装置が、上
記3次元位置情報検出方法を適用して、上記3次元位置
情報を得る過程では、本発明に係る対応点探索方法並び
に焦点距離検出方法の技術を使用する。
This embodiment has a configuration as shown in FIG. 5, and comprises a first camera 4 which is one camera having a fixed focal length and a second camera 5 which is one camera with a zoom function. The distance to the photographed object 9 is measured from the image data photographed by the stereo camera 8, the three-dimensional position information is outputted from the position output terminal, and the image data from the second camera 5 is outputted from the image output terminal. It is a three-dimensional position information detecting device. In the process in which the three-dimensional position information detecting device obtains the three-dimensional position information by applying the three-dimensional position information detecting method, the technique of the corresponding point searching method and the focal length detecting method according to the present invention is used.

【0065】この3次元位置情報検出装置は、上記第1
のカメラ4と第2のカメラ5よりなるステレオカメラ8
と、第1のカメラ4と第2のカメラ5からの画像データ
を蓄積する画像データ蓄積部10と、このデータ蓄積部
10からの各画像データから最終的に物体9までの3次
元位置情報を演算する演算部11と、図1に示したキャ
リブレーション装置により得られたキャリブレーション
データを格納しているキャリブレーションデータ格納部
12と、制御部13とを備えてなる。
The three-dimensional position information detecting device is provided with the first
Camera 8 consisting of camera 4 and second camera 5
An image data storage unit 10 for storing image data from the first camera 4 and the second camera 5; and three-dimensional position information from the image data from the data storage unit 10 to the object 9 finally. An arithmetic unit 11 that performs an operation, a calibration data storage unit 12 that stores calibration data obtained by the calibration device illustrated in FIG. 1, and a control unit 13 are provided.

【0066】キャリブレーションデータ格納部12に格
納されているキャリブレーションデータは、図1に示し
たキャリブレーション装置によって、予め第1のカメラ
4のスクリーンの各点と、ワールド座標系における直線
との対応関係、第2のカメラ5の各焦点距離の場合の、
第2のカメラ5のスクリーンの各点と、ワールド座標系
における直線との対応関係を求めて得られたキャリブレ
ーションデータである。このキャリブレーションデータ
には、第2のカメラ5の各焦点距離の場合の、ワールド
座標系における直線との対応関係を示すデータが含まれ
るので、第2のカメラ5の各焦点距離が分かれば、上記
物体までの3次元位置情報を求めることができる。
The calibration data stored in the calibration data storage unit 12 is stored in advance by the calibration device shown in FIG. 1 by associating each point of the screen of the first camera 4 with a straight line in the world coordinate system. Relationship, for each focal length of the second camera 5,
This is calibration data obtained by determining the correspondence between each point on the screen of the second camera 5 and a straight line in the world coordinate system. Since the calibration data includes data indicating the correspondence between the focal lengths of the second camera 5 and the straight lines in the world coordinate system, if the focal lengths of the second camera 5 are known, The three-dimensional position information up to the object can be obtained.

【0067】しかし、ステレオカメラ8を用いて、幾つ
かの物体を撮影した時、第2のカメラ5の焦点距離は不
明である。この焦点距離を求めるため、従来は、レンズ
に特殊な装置を付けて、機械的に焦点距離を測定してい
たが、この3次元位置情報検出装置では、本発明に係る
焦点距離検出方法を用いて、画像処理により焦点距離を
求めるようにしている。
However, when several objects are photographed using the stereo camera 8, the focal length of the second camera 5 is unknown. Conventionally, a special device is attached to a lens to mechanically measure the focal length to obtain the focal length. However, this three-dimensional position information detecting device uses the focal length detecting method according to the present invention. Thus, the focal length is obtained by image processing.

【0068】以下、上記3次元位置情報検出装置の動作
を、図6のフローチャートを参照しながら説明していく
が、先ず、画像処理により第2のカメラ5の焦点距離を
求める本発明に係る焦点距離検出方法について説明して
おく。この焦点距離検出方法は、制御部13の制御によ
り演算部11によって実行される。
Hereinafter, the operation of the three-dimensional position information detecting device will be described with reference to the flowchart of FIG. 6. First, the focus according to the present invention for obtaining the focal length of the second camera 5 by image processing will be described. The distance detection method will be described. This focal length detection method is executed by the calculation unit 11 under the control of the control unit 13.

【0069】この焦点距離検出方法は、第1のカメラ4
により得られた第1の画像と、第2のカメラにより得ら
れた第2の画像を取り出し、この第1の画像内の特定ポ
イントに対応する第2の画像内の対応点を探索し、その
探索結果から第2のカメラの焦点距離を求める。
This method of detecting the focal length uses the first camera 4
And the second image obtained by the second camera are taken out, and a corresponding point in the second image corresponding to a specific point in the first image is searched for. The focal length of the second camera is obtained from the search result.

【0070】すなわち、固定焦点距離のレンズを備えた
第1のカメラ4と可変焦点距離のレンズを備えた第2の
カメラ5により同一の物体を撮影し、第1のカメラ4に
より物体を撮像して得られた2次元座標系上の第1の投
影像に基づいて、第2のカメラ5の焦点距離を求める焦
点距離検出方法であり、第2のカメラ5により物体を撮
像して得られた2次元座標系上の第2の投影像を第1の
投影像に対しての相関を算出して探索し、その探索結果
から第2のカメラ5の焦点距離を求める。
That is, the same object is photographed by the first camera 4 having the fixed focal length lens and the second camera 5 having the variable focal length lens, and the object is photographed by the first camera 4. Is a focal length detection method for obtaining the focal length of the second camera 5 based on the first projection image on the two-dimensional coordinate system obtained by the above. The focal length detection method is obtained by imaging an object with the second camera 5. The second projection image on the two-dimensional coordinate system is searched for by calculating the correlation with the first projection image, and the focal length of the second camera 5 is obtained from the search result.

【0071】ここで、第1の画像内の特定ポイントは、
第1のカメラ4のスクリーンの中心と第2のカメラ5の
スクリーンの中心とを結ぶ所定領域外から選ぶ必要があ
る。すなわち、図7に示すように、第1のカメラ4のス
クリーン14に写し出された物体9の投影像の内、第1
のカメラ4と第2のカメラ5を結ぶ方向15以外の部分
を選ぶ。第1のカメラ4と第2のカメラ5を結ぶ方向1
5に写し出される部分とは、図7に示す斜線部分16で
ある。
Here, the specific point in the first image is
It is necessary to select from outside a predetermined area connecting the center of the screen of the first camera 4 and the center of the screen of the second camera 5. That is, as shown in FIG. 7, of the projection images of the object 9 projected on the screen 14 of the first camera 4,
A part other than the direction 15 connecting the camera 4 and the second camera 5 is selected. Direction 1 connecting first camera 4 and second camera 5
The portion shown in FIG. 5 is a hatched portion 16 shown in FIG.

【0072】2つのカメラの位置が水平であれば、第1
のカメラ4のスクリーン14の中心を通って水平方向の
部分が、第1のカメラ4と第2のカメラ5を結ぶ方向と
なる。
If the positions of the two cameras are horizontal, the first
A horizontal portion passing through the center of the screen 14 of the camera 4 is a direction connecting the first camera 4 and the second camera 5.

【0073】ここで、なぜ、第1のカメラ4と第2のカ
メラ5を結ぶ方向15に写し出される部分16以外の部
分から選ぶかについての理由は後述する。
Here, the reason for selecting from a portion other than the portion 16 projected in the direction 15 connecting the first camera 4 and the second camera 5 will be described later.

【0074】上記条件に従って、制御部13は演算部1
1に演算を実行させ、図6のフローチャートのステップ
S1で物体9の第1のカメラ4のスクリーン14上の座
標位置を図8に示すように(a,b)として求める。こ
の座標位置(a,b)は、図7の斜線部16以外の場所
にある。
According to the above conditions, the control unit 13 operates the arithmetic unit 1
In step S1 of the flowchart in FIG. 6, the coordinate position of the object 9 on the screen 14 of the first camera 4 is obtained as (a, b) as shown in FIG. The coordinate position (a, b) is located at a position other than the hatched portion 16 in FIG.

【0075】次ぎに、ステップS2で座標位置(a,
b)に対応するワールド座標系における直線l1をキャ
リブレーション格納部12のデータを参照しながら求め
る。
Next, at step S2, the coordinate position (a,
A straight line l 1 in the world coordinate system corresponding to b) is obtained with reference to the data in the calibration storage unit 12.

【0076】次ぎに、ステップS3で、第2のカメラ5
の焦点距離を例えばf1に設定する。焦点距離がf1であ
るとしたときの、第2のカメラ5のスクリーン17の各
位置に対応するワールド座標系における直線も、上記キ
ャリブレーション装置により求められキャリブレーショ
ンデータ格納部12に格納されている。
Next, in step S3, the second camera 5
To set the focal length of, for example, the f 1. The straight line in the world coordinate system corresponding to each position of the screen 17 of the second camera 5 when the focal length is assumed to be f 1 is also obtained by the calibration device and stored in the calibration data storage unit 12. I have.

【0077】従って、これら直線の内、前記直線l1
交点を持つ、直線を選び出すことが可能である。この選
び出された直線は、図8中の181,182,18i
ある。直線181に対応する、第2のカメラ5のスクリ
ーン17の点は、191である。同様に、直線182に対
応する点は192であり、直線18iに対応する点は19
iである。他も同様である。従って、これらから分かる
ように、これら全ての直線181,182,18i に対
応する、第2のカメラ5のスクリーン17の点191
192,19i を集めると、直線20f1になる。この
直線20f1は、焦点距離がf1であるとしたときのエピ
ポーララインである。
Therefore, it is possible to select a straight line having an intersection with the straight line l 1 among these straight lines. The selected straight lines are 18 1 , 18 2 , and 18 i in FIG. The point on the screen 17 of the second camera 5 corresponding to the straight line 18 1 is 19 1 . Similarly, the point corresponding to the straight line 18 2 is 19 2 , and the point corresponding to the straight line 18 i is 19
i . Others are the same. Thus, as can be seen, points 19 1 , 19 2 , 17 b on the screen 17 of the second camera 5 corresponding to all these straight lines 18 1 , 18 2 , 18 i .
When 19 2 and 19 i are collected, a straight line 20f 1 is obtained. The straight line 20f 1 is a epipolar line when the focal length was to be f 1.

【0078】このように、演算部11は、制御部13の
制御により、ステップS4で、第2のカメラ5の焦点距
離として、ステップS3で設定された焦点距離と仮定し
た場合の、エピポーララインを求める。
As described above, under the control of the control unit 13, the arithmetic unit 11 sets the epipolar line assuming the focal length set in step S3 as the focal length of the second camera 5 in step S4. Ask.

【0079】次ぎに、ステップS5で、ステップS4で
求めたエピポーラライン上での上記座標位置(a,b)
に対しての相関を算出する。
Next, in step S5, the coordinate positions (a, b) on the epipolar line obtained in step S4
Is calculated.

【0080】次ぎに、ステップS6により全ての焦点距
離について相関を調べたか否かを判定し、未だであれ
ば、ステップS9で別の焦点距離に設定しながら、ステ
ップS4、ステップS5を繰り返し、各焦点距離と仮定
した場合の各エピポーラライン上での上記座標位置
(a,b)に対しての相関を算出する。
Next, it is determined in step S6 whether or not the correlation has been checked for all the focal lengths. If not, steps S4 and S5 are repeated while setting another focal length in step S9, and The correlation with the coordinate position (a, b) on each epipolar line assuming the focal length is calculated.

【0081】そして、ステップS7で相関の一番強かっ
たときの、第2のカメラ5のスクリーン17上の位置を
求め、その時の焦点距離から、物体の3次元上の位置を
算出する。
Then, the position on the screen 17 of the second camera 5 when the correlation is the strongest in step S7 is obtained, and the three-dimensional position of the object is calculated from the focal length at that time.

【0082】最後に、ステップS8で物体の位置を位置
出力端子から出力すると共に、第2のカメラ5からの画
像データを画像データ蓄積部10を介して、画像出力端
子から出力する。
Finally, in step S8, the position of the object is output from the position output terminal, and the image data from the second camera 5 is output from the image output terminal via the image data storage unit 10.

【0083】なお、第1のカメラ4のスクリーン14の
点(a,b)の位置に対応する第2のカメラ5のスクリ
ーン17上での、焦点距離がf2、f3、f4・・・であると
したときの、エピポーララインを最初に求めてから、各
エピポーラライン上で相関をとってもよい。
The focal lengths on the screen 17 of the second camera 5 corresponding to the positions of the points (a, b) on the screen 14 of the first camera 4 are f 2 , f 3 , f 4. - is a and when the in from seeking epipolar line first may take the correlation on each epipolar line.

【0084】図9には、第2のカメラ5のスクリーン1
7上に、焦点距離がf1であるとしたときのエピポーラ
ライン20f1と、焦点距離がf2であるとしたときのエ
ピポーラライン20f2と、焦点距離がf3であるとした
ときのエピポーララインf3とが得られる様子を示す。
FIG. 9 shows the screen 1 of the second camera 5.
On 7, the epipolar line 20f 1 when the focal length was to be f 1, the epipolar line 20f 2 when the focal length was to be f 2, epipolar when the focal length was to be f 3 shows a state in which the line f 3 is obtained.

【0085】そして、この図9に示す全ての直線上の全
ての個所で、第1のカメラ4のスクリーン14上の点
(a,b)と同じ画像データを探索する。これは、2次
元上での探索となる。例えば、第2のカメラ5のスクリ
ーン17上の点(c,d)の位置の画像データが同じで
あるとすると、第2のカメラ5の焦点距離はf2である
ことが分かる。なぜなら、点(c,d)はエピポーララ
イン上になくてはいけないが、点(c,d)を含むエピ
ポーラライン20f2は、焦点距離がf2のときのものだ
からである。
Then, the same image data as the point (a, b) on the screen 14 of the first camera 4 is searched for at all points on all the straight lines shown in FIG. This is a search in two dimensions. For example, when the image data of the position of the point on the screen 17 of the second camera 5 (c, d) are the same, it can be seen the focal length of the second camera 5 is f 2. This is because the point (c, d) is not supposed to be on the epipolar line, the epipolar line 20f 2 including the point (c, d) is that the thing when the focal length of f 2.

【0086】ここで、なぜ、「第1のカメラ4のスクリ
ーン14に写し出された物体9の投影像の内、第1のカ
メラ4と第2のカメラ5を結ぶ方向15以外の部分、す
なわち領域16を除いた部分から、図8に示すように点
(a,b)を選ぶ」かということについて述べておく。
もし、図7の斜線部分16内の点を選んでしまうと、こ
れに対応する第2のカメラ5のスクリーン17上のエピ
ポーララインが、焦点距離によらずに同じになってしま
うからである。つまり、図9に示したエピポーラライン
20f1、20f2、20f3 が同一の直線になってし
まう。これでは、第1のカメラ4のスクリーン14の点
(a,b)に対応する、第2のカメラ5のスクリーン1
7上の点を探索しても、その結果から、焦点距離を求め
ることが出来ないからである。
Here, the reason why “the part other than the direction 15 connecting the first camera 4 and the second camera 5 in the projection image of the object 9 projected on the screen 14 of the first camera 4, that is, the area The point (a, b) is selected as shown in FIG. 8 from the portion excluding 16 ".
If a point in the hatched portion 16 in FIG. 7 is selected, the corresponding epipolar line on the screen 17 of the second camera 5 becomes the same regardless of the focal length. That is, the epipolar lines 20f 1 , 20f 2 and 20f 3 shown in FIG. 9 become the same straight line. In this case, the screen 1 of the second camera 5 corresponding to the point (a, b) of the screen 14 of the first camera 4
This is because even if the point on 7 is searched, the focal length cannot be obtained from the result.

【0087】次ぎに、第2のカメラ5のスクリーン17
上の各エピポーラライン20f1、20f2、20f3
上で、第1のカメラ4のスクリーン14上の点(a,
b)に対応する画像データの位置を探索する方法につい
て詳しく説明する。この方法は、図6のステップS5で
の処理に適用される。
Next, the screen 17 of the second camera 5
Each of the above epipolar lines 20f 1 , 20f 2 , 20f 3
Above, a point (a,
A method for searching for the position of the image data corresponding to b) will be described in detail. This method is applied to the processing in step S5 in FIG.

【0088】この探索方法では、ブロックマッチングを
用いている。しかし、焦点距離が、第1のカメラ4と第
2のカメラ5で違えば、対応するブロックの大きさも変
わってしまう。例えば、ある物体が、第1のカメラ4の
スクリーン14の4画素×4画素に写っているとする
と、第2のカメラ5のスクリーン17には、焦点距離に
よって、4画素×4画素であるかもしれないし、8画素
×8画素であるかもしれない。
This search method uses block matching. However, if the focal length differs between the first camera 4 and the second camera 5, the size of the corresponding block also changes. For example, if an object is shown in 4 pixels × 4 pixels of the screen 14 of the first camera 4, the screen 17 of the second camera 5 may be 4 pixels × 4 pixels depending on the focal length. Or 8 pixels × 8 pixels.

【0089】そこで、本発明に係る対応点探索方法を用
いて、焦点距離の異なる第1のカメラ4と第2のカメラ
5により撮影されたスクリーン14とスクリーン17上
の二つの画像間における対応点を求める。
Then, using the corresponding point searching method according to the present invention, the corresponding points between the two images on the screen 14 and the screen 17 taken by the first camera 4 and the second camera 5 having different focal lengths. Ask for.

【0090】すなわち、この対応点探索方法は、基準と
なる第1のカメラ4と他の第2のカメラ5によって同一
の物体を撮影し、第1のカメラ4のスクリーン14上の
投影像に一致する第2のカメラ5のスクリーン17上の
対応点を探索する対応点探索方法であり、上記第2のカ
メラ5のスクリーン17上での対応点の候補を中心とし
た切り出しブロックの大きさを、上記第1のカメラ4と
上記第2のカメラ5との焦点距離の比により変えてか
ら、上記第1のカメラ4のスクリーン14上での投影像
を中心とした切り出しブロックと同じ大きさに調整し、
二つのブロック間における対応の度合いを求めること
で、上記スクリーン17上の対応点を探す。
That is, in this corresponding point search method, the same object is photographed by the first camera 4 serving as a reference and the other second camera 5 and coincides with the projected image on the screen 14 of the first camera 4. Is a corresponding point search method for searching for a corresponding point on the screen 17 of the second camera 5. The size of a cutout block centered on a corresponding point candidate on the screen 17 of the second camera 5 is After changing according to the ratio of the focal length between the first camera 4 and the second camera 5, the size is adjusted to the same size as the cutout block centered on the projected image of the first camera 4 on the screen 14. And
By finding the degree of correspondence between the two blocks, a corresponding point on the screen 17 is searched.

【0091】最終的には、図9の各エピポーラライン2
0f1,20f2,20f3・・・上を、第1のカメラ4のス
クリーン14上の点(a,b)と同じ画像データである
部分を探索する。つまり、例えば、第1のカメラ4のス
クリーン14の点(a,b)を中心として4画素×4画
素というブロックを取り出す。このブロックに写ってい
る画像データと同じ部分を、エピポーラライン20
1,20f2,20f3・・・上の各点から1つ選び出す。
これが探索である。
Finally, each epipolar line 2 shown in FIG.
0f 1, 20f 2, 20f 3 on ..., searches for a part which is the same image data as the point on the screen 14 of the first camera 4 (a, b). That is, for example, a block of 4 pixels × 4 pixels is extracted from a point (a, b) on the screen 14 of the first camera 4. The same part as the image data shown in this block is
f 1 , 20f 2 , 20f 3... One is selected from each of the above points.
This is a search.

【0092】ここで、例えば、これらエピポーラライン
20f1,20f2,20f3・・・の内、焦点距離がf2
ある場合のエピポーラライン20f2について考えてみ
る。第1のカメラ4の焦点距離をfとすると、第1のカ
メラ4のスクリーン14上の4画素×4画素に投影され
た物体は、第2のカメラ5のスクリーン17上の(4×
2/f)画素×(4×f2/f)画素に投影される。従
って、エピポーラライン20f2上を探索している時
は、(4×f2/f)画素×(4×f2/f)画素を取り
出して、マッチングを取るようにする。
Here, for example, among these epipolar lines 20f 1 , 20f 2 , 20f 3... , Let us consider the epipolar line 20f 2 when the focal length is f 2 . Assuming that the focal length of the first camera 4 is f, the object projected on the 4 × 4 pixels on the screen 14 of the first camera 4 is (4 × 4) on the screen 17 of the second camera 5.
The image is projected onto (f 2 / f) pixels × (4 × f 2 / f) pixels. Therefore, when searching on the epipolar line 20f 2 , (4 × f 2 / f) pixels × (4 × f 2 / f) pixels are extracted and matching is performed.

【0093】これを一般化すると以下のようになる。焦
点距離がfiである場合のエピポーラライン20fi
に、第1のカメラ4のスクリーン14の位置(a,b)
を中心とした4画素×4画素のブロックと相関の強い部
分があるかを調べる。このとき、エピポーラライン20
i上の各点を中心として、(4×fi/f)画素×(4
×fi/f)画素を切り出して、縮小あるいは拡大して
4画素×4画素のブロックを作成する。そして、作成さ
れたブロックと、第1のカメラ4のスクリーン14の点
(a,b)を中心とした4画素×4画素のブロックとの
相関を調べる。相関が高ければ、それが求める点であ
る。もし、相関の高い点がなければ、別の焦点距離に対
応するエピポーラライン上の各点で、同様にブロックマ
ッチングを行っていき、最終的に、相関の高い点を求め
ることが出来る。
This is generalized as follows. The position (a, b) of the screen 14 of the first camera 4 on the epipolar line 20f i when the focal length is f i
It is checked whether there is a part having a strong correlation with a block of 4 × 4 pixels centered at. At this time, the epipolar line 20
around the individual points on the f i, (4 × f i / f) pixels × (4
× f i / f) A pixel is cut out and reduced or enlarged to create a block of 4 × 4 pixels. Then, the correlation between the created block and a block of 4 × 4 pixels centered on the point (a, b) of the screen 14 of the first camera 4 is checked. If the correlation is high, that is the point to seek. If there is no point having a high correlation, block matching is similarly performed at each point on the epipolar line corresponding to another focal length, and a point having a high correlation can be finally obtained.

【0094】図10を用いて、4画素×4画素のブロッ
クの作成方法を再度、説明する。図中第1のカメラ4の
スクリーン14の点(a,b)を中心とした4画素×4
画素のブロック21に対して、第2のカメラ5のスクリ
ーン17上の、エピポーラライン20fi上のある点を
中心とした(4×fi/f)画素×(4×fi/f)画素
であるブロック22を、拡大あるいは縮小して、4画素
×4画素のブロック23を作成する。この拡大あるいは
縮小は、画像の拡大縮小であり、周知の通りであり、こ
こではその詳細を省略する。
Referring to FIG. 10, a method for creating a block of 4 pixels × 4 pixels will be described again. 4 pixels × 4 centering on a point (a, b) of the screen 14 of the first camera 4 in the figure
For the block of pixels 21, (4 × f i / f) pixels × (4 × f i / f) pixels centered on a point on the epipolar line 20 f i on the screen 17 of the second camera 5. Is enlarged or reduced to create a block 23 of 4 pixels × 4 pixels. This enlargement or reduction is an enlargement or reduction of an image, and is well known, and the details are omitted here.

【0095】ここまでの説明では、ブロックの大きさと
して4画素×4画素にしていたが、これ以外の大きさで
も良い。また、ブロックマッチング以外にも、例えば、
形状のマッチングを調べて、対応点を捜すことなども考
えられるが、この場合でも、fi/fに拡大または縮小
して探索すれば良い。
In the above description, the size of the block is 4 pixels × 4 pixels, but the size may be another size. Also, besides block matching, for example,
It is conceivable to search for matching points by checking the shape matching, but in this case, it is sufficient to search by expanding or reducing to f i / f.

【0096】今、第1のカメラ4のスクリーン14の点
(a,b)と対応する点を第2のカメラ5のスクリーン
17上で求めることで、第2のカメラ5の焦点距離を求
めていたが、第1のカメラ4のスクリーン14の別の点
についても同様に行い、第2のカメラ5の焦点距離を求
めることも出来る。このように第1のカメラ4のスクリ
ーン14の複数の点から焦点距離を算出した場合は、例
えば、これら算出結果から最小二乗法などにより、最も
確からしい第のカメラ5の焦点距離を求めることも出来
る。
Now, the point corresponding to the point (a, b) on the screen 14 of the first camera 4 is obtained on the screen 17 of the second camera 5 to obtain the focal length of the second camera 5. However, the same operation can be performed for another point on the screen 14 of the first camera 4 to obtain the focal length of the second camera 5. When the focal length is calculated from a plurality of points on the screen 14 of the first camera 4 as described above, for example, the most probable focal length of the first camera 5 may be obtained from the calculation result by the least square method or the like. I can do it.

【0097】このようにして、本発明に係る焦点距離検
出方法並びに対応点探索方法を適用することで、第2の
カメラ5の焦点距離を求めることが可能である。
Thus, the focal length of the second camera 5 can be obtained by applying the focal length detecting method and the corresponding point searching method according to the present invention.

【0098】ところで、上記3次元位置情報検出装置の
キャリブレーショデータ格納部12には、既に図1に示
したキャリブレーション装置によって得られたキャリブ
レーションデータが格納されている。上記対応点探索方
法と上記焦点距離検出方法を適用して焦点距離が求まれ
ば、上記キャリブレーションデータ格納部12から、そ
の焦点距離である場合の、第2のカメラ5のスクリーン
17の各点と、ワールド座標系における直線との対応関
係は求まっているので、固定焦点距離のステレオカメラ
と考えて、各物体までの3次元位置を測定することが出
来る。
By the way, the calibration data storage unit 12 of the three-dimensional position information detecting device already stores the calibration data obtained by the calibration device shown in FIG. When the focal length is obtained by applying the corresponding point searching method and the focal length detecting method, each point on the screen 17 of the second camera 5 in the case of the focal length is obtained from the calibration data storage unit 12. And a straight line in the world coordinate system, the three-dimensional position to each object can be measured by considering the camera as a stereo camera having a fixed focal length.

【0099】なお、上記図5に示した3次元位置情報検
出装置は、1つの固定焦点距離のカメラである第1のカ
メラ4と、1つのズーム機能付きカメラである第2のカ
メラ5より成るステレオカメラ8を使用したが、本発明
に係る3次元位置情報検出方法及び装置は、複数の固定
焦点距離のカメラと、一つのズーム機能付きカメラより
なるステレオカメラを用いてもよい。
The three-dimensional position information detecting device shown in FIG. 5 includes a first camera 4 which is a camera having a fixed focal length and a second camera 5 which is a camera having a zoom function. Although the stereo camera 8 is used, the method and apparatus for detecting three-dimensional position information according to the present invention may use a stereo camera including a plurality of cameras having a fixed focal length and one camera with a zoom function.

【0100】図11には、例えば二つの固定焦点距離の
カメラと、一つのズーム機能付きカメラとから構成した
ステレオカメラ25を用いた3次元位置情報検出装置の
構成を示す。二つの固定焦点距離のカメラを第1のカメ
ラ4、第3のカメラ7とする。この第1のカメラ4と第
3のカメラ7の間に挟まれた一つのズーム機能付きカメ
ラを第2のカメラ5とする。
FIG. 11 shows a configuration of a three-dimensional position information detecting device using a stereo camera 25 comprising, for example, two cameras having a fixed focal length and one camera having a zoom function. The two fixed focal length cameras are referred to as a first camera 4 and a third camera 7. One camera with a zoom function sandwiched between the first camera 4 and the third camera 7 is referred to as a second camera 5.

【0101】この3次元位置情報検出装置は、第1のカ
メラ4と、第2のカメラ5と、第3のカメラ7よりなる
ステレオカメラ25と、このステレオカメラ25からの
画像データを蓄積する画像データ蓄積部26と、この画
像データ蓄積部26からの各画像データから最終的に物
体9までの3次元位置情報を演算する演算部27と、図
3に示したキャリブレーション装置により得られたキャ
リブレーションデータを格納しているキャリブレーショ
ンデータ格納部28と、制御部29とを備えてなる。
The three-dimensional position information detecting device includes a stereo camera 25 including a first camera 4, a second camera 5, and a third camera 7, and an image storing image data from the stereo camera 25. A data storage unit 26, a calculation unit 27 that finally calculates three-dimensional position information from the image data from the image data storage unit 26 to the object 9, and a calibration obtained by the calibration device shown in FIG. A calibration data storage unit 28 for storing the calibration data and a control unit 29 are provided.

【0102】キャリブレーションデータ格納部28に格
納されているキャリブレーションデータは、図3に示し
たキャリブレーション装置によって、予め第1のカメラ
4のスクリーンの各点と、ワールド座標系における直線
との対応関係、第2のカメラ5の各焦点距離の場合の、
第2のカメラ5のスクリーンの各点と、ワールド座標系
における直線との対応関係、第3のカメラ7のスクリー
ンの各点と、ワールド座標系における直線との対応関係
を求めて得られたキャリブレーションデータである。こ
のキャリブレーションデータには、第2のカメラ5の各
焦点距離の場合の、ワールド座標系における直線との対
応関係を示すデータが含まれるので、第2のカメラ5の
各焦点距離が分かれば、上記物体までの3次元位置情報
を求めることができる。
The calibration data stored in the calibration data storage unit 28 is stored in advance by the calibration device shown in FIG. 3 by associating each point of the screen of the first camera 4 with a straight line in the world coordinate system. Relationship, for each focal length of the second camera 5,
Calibration obtained by finding the correspondence between each point on the screen of the second camera 5 and a straight line in the world coordinate system, and the correspondence between each point on the screen of the third camera 7 and a straight line in the world coordinate system. Data. Since the calibration data includes data indicating the correspondence between the focal lengths of the second camera 5 and the straight lines in the world coordinate system, if the focal lengths of the second camera 5 are known, The three-dimensional position information up to the object can be obtained.

【0103】しかし、ステレオカメラ25を用いて、幾
つかの物体を撮影した時、第2のカメラ5の焦点距離は
不明である。この焦点距離を求めるため、この3次元位
置情報検出装置でも、本発明に係る焦点距離検出方法を
用いて、画像処理により焦点距離を求めるようにしてい
る。
However, when several objects are photographed using the stereo camera 25, the focal length of the second camera 5 is unknown. In order to obtain the focal length, the three-dimensional position information detecting device also obtains the focal length by image processing using the focal length detecting method according to the present invention.

【0104】先ず、第1のカメラ4と第3のカメラ7を
1つのステレオカメラとみなして、第1のカメラ4と第
3のカメラ7のスクリーンに写っている物体の3次元位
置を測定する。第1のカメラ4のスクリーンには、点
(a,b)が写っているとする。この物体9の位置は、
第1のカメラ4と第3のカメラ7より分かるので、その
位置を図12上で(e,f,g)とする。次に、この物
体9の第2のカメラ5のスクリーン17への投影像の位
置を調べる。
First, the first camera 4 and the third camera 7 are regarded as one stereo camera, and the three-dimensional positions of the objects shown on the screens of the first camera 4 and the third camera 7 are measured. . It is assumed that a point (a, b) appears on the screen of the first camera 4. The position of this object 9 is
Since the positions can be known from the first camera 4 and the third camera 7, their positions are indicated by (e, f, g) in FIG. Next, the position of the projected image of the object 9 on the screen 17 of the second camera 5 is checked.

【0105】焦点距離がf1であるとしたときの、第2
のカメラ5のスクリーン17の各位置に対応するワール
ド座標系における直線も、図3に示したキャリブレーシ
ョン装置によるキャリブレーションにおいて求まってい
る。従って、これら直線の内、上記ワールド座標におけ
る座標位置(e,f,g)を通過する、直線30を選び
出すことが可能である。この選び出された直線30に対
応する、第2のカメラ5のスクリーン17の位置を(c
1,df1)とする。
[0105] when the focal length is to be f 1, a second
The straight line in the world coordinate system corresponding to each position of the screen 17 of the camera 5 is also obtained by the calibration by the calibration device shown in FIG. Therefore, it is possible to select a straight line 30 passing through the coordinate position (e, f, g) in the world coordinates from these straight lines. The position of the screen 17 of the second camera 5 corresponding to the selected straight line 30 is represented by (c
f 1 , df 1 ).

【0106】同じようにして、第2のカメラ5のスクリ
ーン17上での、焦点距離がf2、f3、f4、...で
あるとしたときの、前記座標位置(e,f,g)を通過
する、直線を選び、さらに、それら直線に対応する第2
のカメラ5のスクリーン17の位置を求める。求めた結
果は、図13のようになる。図13において、焦点距離
がf1であると仮定したときに、物体9が投影される位
置は(cf1,df1)である。また、焦点距離がf2
ると仮定したときに、物体9が投影される位置は(cf
2,df2)である。焦点距離がf3であると仮定したと
きに、この物体が投影される位置は(cf3,df3)で
ある。他も同様である。
Similarly, the focal lengths of the second camera 5 on the screen 17 are f 2 , f 3 , f 4 ,. . . Is selected, a straight line passing through the coordinate position (e, f, g) is selected, and a second line corresponding to the straight line is selected.
Of the screen 17 of the camera 5 is determined. FIG. 13 shows the obtained result. 13, when the focal length is assumed to be f 1, the position of the object 9 is projected is (cf 1, df 1). Assuming that the focal length is f 2, the position where the object 9 is projected is (cf.
2 , df 2 ). When the focal length is assumed to be f 3, the position where the object is projected is (cf 3, df 3). Others are the same.

【0107】つまり、第2のカメラ5の焦点距離に応じ
て、図13上の(cf1,df1)、(cf2,df2)、
(cf3,df3)...のいずれかの位置に投影される
はずである。従って、第1のカメラ4のスクリーン上の
位置(a,b)と同じ画像データを、第2のカメラ5の
スクリーンの内、(cf1,df1)、(cf2,d
2)、(cf3,df3)...を含む線上31にのみ
探索すれば良い。上記図5に示した3次元位置情報検出
装置では、2次元上を探索しなくてはいけなかったが、
この図11に示す3次元位置情報検出装置は、1次元上
のみを探索すれば良い。
That is, according to the focal length of the second camera 5, (cf 1 , df 1 ), (cf 2 , df 2 ),
(Cf 3 , df 3 ). . . Should be projected to any of the positions. Therefore, the same image data as the position (a, b) on the screen of the first camera 4 is transferred to the (cf 1 , df 1 ), (cf 2 , d) in the screen of the second camera 5.
f 2 ), (cf 3 , df 3 ). . . Need only be searched for on the line 31 containing. In the three-dimensional position information detecting device shown in FIG. 5, the two-dimensional search had to be performed.
The three-dimensional position information detecting device shown in FIG. 11 needs to search only one dimension.

【0108】この探索は、本発明に係るブロックマッチ
ング検出方法を適用して、ブロックの大きさを変えて、
探索する。つまり、図13上にあって焦点距離がf1
あると仮定したときに得られた位置(cf1,df1)に
対応点があるかを調べるときには、その位置を中心とし
て、(4×fi/f)画素×(4×fi/f)画素を切り
出して、縮小あるいは拡大して4画素×4画素のブロッ
クを作成する。そして、作成されたブロックと、第1の
カメラ4のスクリーンの位置(a,b)を中心とした4
画素×4画素のブロックとの相関を調べる。相関が高け
れば、それが求める点である。もし、相関の高い点でな
ければ、別の焦点距離に対応する点(cf2,df2)、
(cf3,df3)、・・・を調べれば良い。そして、最
終的に、相関の高い点を求めることが出来る。この相関
の強い点に対応する焦点距離が、求める第2のカメラ5
の焦点距離である。
This search is performed by applying the block matching detection method according to the present invention and changing the size of the block.
Explore. That is, when examining whether there is a corresponding point at the position (cf 1 , df 1 ) obtained when the focal length is assumed to be f 1 on FIG. 13, (4 × An (f i / f) pixel × (4 × f i / f) pixel is cut out and reduced or enlarged to create a block of 4 × 4 pixels. Then, the created block and a block 4 centered on the position (a, b) of the screen of the first camera 4 are set.
The correlation with a block of pixels × 4 pixels is examined. If the correlation is high, that is the point to seek. If the points are not highly correlated, points (cf 2 , df 2 ) corresponding to different focal lengths,
(Cf 3 , df 3 ),... Finally, a point having a high correlation can be obtained. The focal length corresponding to the strong correlation point is determined by the second camera 5 to be determined.
Is the focal length.

【0109】今、第1のカメラ4のスクリーンの位置
(a,b)と対応する点を求めることで、焦点距離を求
めていたが、第1のカメラ4のスクリーンの別の点につ
いても同様に行い、焦点距離を求めることも出来る。こ
のように複数の点から焦点距離を算出した場合は、例え
ば、これら算出結果から最小二乗法などにより、最も確
からしい焦点距離を求めることも出来る。
Now, the focal length has been obtained by obtaining a point corresponding to the position (a, b) of the screen of the first camera 4, but the same applies to another point of the screen of the first camera 4. To determine the focal length. When the focal length is calculated from a plurality of points in this way, for example, the most probable focal length can be obtained from the calculation results by the least square method or the like.

【0110】このようにして、図11に示した3次元位
置情報検出装置では、第2のカメラの焦点距離を求める
ことが可能である。焦点距離が求まれば、キャリブレー
ションの段階で、その焦点距離である場合の、第2のカ
メラ5のスクリーン17の各点と、ワールド座標系にお
ける直線との対応関係は求まっているので、従来と同様
に、固定焦点距離のステレオカメラと考えて、各物体ま
での3次元位置を測定することが出来る。
Thus, the three-dimensional position information detecting device shown in FIG. 11 can determine the focal length of the second camera. If the focal length is obtained, the correspondence between each point on the screen 17 of the second camera 5 and the straight line in the world coordinate system when the focal length is obtained is obtained at the calibration stage. Similarly to the above, it is possible to measure a three-dimensional position up to each object by considering a stereo camera having a fixed focal length.

【0111】なお、上記図5及び図11に示した3次元
位置情報検出装置によれば、カメラに写っている物体の
3次元位置の情報を得ると共に、第2のカメラの画像デ
ータを出力することで、同時に、それら物体を、自分の
意図する焦点距離で撮影した画像データも得ることが出
来る。
According to the three-dimensional position information detecting device shown in FIGS. 5 and 11, the information of the three-dimensional position of the object shown in the camera is obtained and the image data of the second camera is output. Thus, at the same time, it is possible to obtain image data obtained by photographing those objects at their intended focal length.

【0112】また、本発明の出願人は、平成9年3月2
6日に出願した、特願平09−73202号明細書、
「キャリブレーション方法及びキャリブレーション装
置、並びに補正方法及び補正装置」により、正方格子模
様が書かれた平板がスライド方向に対して垂直に設置で
きない場合に、その補正を行う方法に関する技術を開示
しているが、本発明においても、この技術を使用し、よ
り正確にキャリブレーションを行うことが可能である。
Further, the applicant of the present invention
Japanese Patent Application No. 09-73202, filed on June 6,
According to “Calibration method and calibration device, and correction method and correction device”, a technology relating to a method for performing correction when a flat plate on which a square lattice pattern is written cannot be installed perpendicularly to a sliding direction is disclosed. However, in the present invention, calibration can be performed more accurately using this technique.

【0113】また、上記対応点探索方法は、演算部11
及び27で制御部13及び29の制御により実行され
る。よって、演算部11及び27を対応点探索装置とし
て、固定焦点距離の第1のカメラ4及び第3のカメラ7
の2次元座標系上の投影像に一致する可変焦点距離の第
2のカメラの2次元座標系上の対応点を探索するために
だけ用いてもよい。
The above-described corresponding point search method includes the operation unit 11
And 27 under the control of the control units 13 and 29. Therefore, the first and fourth cameras 4 and 7 having a fixed focal length are used as the operation units 11 and 27 as corresponding point searching devices.
May be used only for searching for a corresponding point on the two-dimensional coordinate system of the second camera having a variable focal length that matches the projected image on the two-dimensional coordinate system.

【0114】また、上記焦点距離検出方法も、演算部1
1及び27で制御部13及び29の制御により実行され
る。よって、演算部11及び27を焦点距離検出装置と
して、可変焦点距離の第2のカメラ5により物体を撮像
して得られた2次元座標系上の第2の投影像を第1のカ
メラ4及び第3のカメラ7から得られる投影像に対して
の相関を算出して探索し、その探索結果から上記第2の
撮像装置の焦点距離を算出するためにだけ用いてもよ
い。
The focal length detecting method is also the same as that of the arithmetic unit 1
This is executed under the control of the control units 13 and 29 in 1 and 27. Therefore, using the calculation units 11 and 27 as focal length detection devices, the second projection images on the two-dimensional coordinate system obtained by imaging the object with the second camera 5 having a variable focal length can be used as the first camera 4 and The correlation may be calculated with respect to the projection image obtained from the third camera 7 and searched, and the search result may be used only for calculating the focal length of the second imaging device from the search result.

【0115】また、上記対応点探索方法を実行するた
め、演算部11及び27は、記録媒体から処理手順を逐
次取り出し、制御手段13及び29の制御により実行す
る。ここで、記録媒体は、演算部11内部又は外部にあ
って、第2のカメラ5の2次元座標系上での対応点の候
補を中心とした切り出しブロックの大きさを第1のカメ
ラ4と第2のカメラ5との焦点距離の比により変える工
程と、上記可変とされた切り出しブロックを上記第1の
カメラ4の2次元座標系上での投影像を中心とした切り
出しブロックと同じ大きさに調整する工程と、この調整
ブロックと上記投影像を中心とした切り出しブロック間
における対応の度合いを求める工程とを有する処理手順
を記録している。
In order to execute the corresponding point search method, the operation units 11 and 27 sequentially take out the processing procedure from the recording medium and execute the processing procedure under the control of the control units 13 and 29. Here, the recording medium is inside or outside the arithmetic unit 11, and the size of the cut-out block centered on the candidate of the corresponding point on the two-dimensional coordinate system of the second camera 5 is set to be equal to the size of the first camera 4. A step of changing the ratio of the focal length to the second camera 5 and the size of the variable cutout block as the size of the cutout block centered on the projected image of the first camera 4 on the two-dimensional coordinate system. , And a process of obtaining a degree of correspondence between the adjustment block and the cutout block centered on the projection image.

【0116】また、上記焦点距離検出方法を実行するた
め、演算部11及び27は、記録媒体から処理手順を逐
次取り出し、制御手段13及び29の制御により実行す
る。ここで、記録媒体は、演算部11及び27の内部又
は外部にあって、第2のカメラ5により物体を撮像して
得られた2次元座標系上の第2の投影像を第1のカメラ
4により得られた第1の投影像に対しての相関を算出し
て探索する工程と、その探索結果から上記第2の撮像装
置の焦点距離を求める工程とを有する処理手順を記録し
ている。
In order to execute the above-mentioned focal length detecting method, the arithmetic units 11 and 27 sequentially take out the processing procedures from the recording medium and execute them under the control of the control means 13 and 29. Here, the recording medium is inside or outside of the calculation units 11 and 27, and the second projection image on the two-dimensional coordinate system obtained by imaging the object with the second camera 5 is stored in the first camera. The processing procedure includes a step of calculating and searching for a correlation with respect to the first projection image obtained in Step 4 and a step of calculating the focal length of the second imaging device from the search result. .

【0117】また、上記3次元座標位置検出方法を実行
するため、演算部11及び27は、記録媒体から処理手
順を逐次取り出し、制御手段13及び29の制御により
実行する。ここで、記録媒体は、演算部11及び27の
内部又は外部にあって、第2のカメラ5により物体を撮
像して得られた2次元座標系上の第2の投影像を第1の
カメラ4により得られた第1の投影像に対しての相関を
算出して探索する工程と、その探索結果から上記第2の
撮像装置の焦点距離を求める工程と、この焦点距離より
上記物体の3次元位置を検出する工程とを有する処理手
順を記録している。
In order to execute the above-described three-dimensional coordinate position detecting method, the operation units 11 and 27 sequentially take out the processing procedure from the recording medium and execute it under the control of the control means 13 and 29. Here, the recording medium is inside or outside of the calculation units 11 and 27, and the second projection image on the two-dimensional coordinate system obtained by imaging the object with the second camera 5 is stored in the first camera. A step of calculating and searching for a correlation with respect to the first projection image obtained in step 4; a step of obtaining a focal length of the second imaging device from the search result; And a step of detecting a dimensional position.

【0118】[0118]

【発明の効果】本発明に係るキャリブレーション方法に
よれば、焦点距離が可変である撮像装置のキャリブレー
ションを実現できる。
According to the calibration method of the present invention, it is possible to realize the calibration of an imaging device having a variable focal length.

【0119】また、本発明に係る対応点探索方法及び装
置は、焦点距離が異なる撮像装置間での2次元座標系上
での物体の投影像の一致を検出できる。
Further, the corresponding point searching method and apparatus according to the present invention can detect the coincidence of the projected images of the object on the two-dimensional coordinate system between the imaging devices having different focal lengths.

【0120】また、本発明に係る焦点距離検出方法及び
装置は、固定焦点距離のレンズを備えた第1の撮像装置
と可変焦点距離のレンズを備えた第2の撮像装置により
同一物体を撮影し、上記第1の撮像装置により物体を撮
像して得られた2次元座標系上の第1の投影像に基づい
て、上記第2の撮像装置の焦点距離を求めることができ
る。
Further, the method and apparatus for detecting a focal length according to the present invention capture an image of the same object by using a first imaging device having a fixed focal length lens and a second imaging device having a variable focal length lens. The focal length of the second imaging device can be obtained based on a first projection image on a two-dimensional coordinate system obtained by imaging the object with the first imaging device.

【0121】また、本発明に係る3次元位置情報検出方
法及び装置によれば、固定焦点距離のレンズを備えた第
1の撮像装置と可変焦点距離のレンズを備えた第2の撮
像装置とにより同一の物体を撮影し、この物体の3次元
座標系での位置を検出できる。
Further, according to the method and the apparatus for detecting three-dimensional position information according to the present invention, the first image pickup device having a fixed focal length lens and the second image pickup device having a variable focal length lens are provided. The same object can be photographed, and the position of this object in the three-dimensional coordinate system can be detected.

【0122】また、この3次元位置情報検出方法及び装
置によれば、ズームレンズに特殊な装置を付けなくて
も、現在の焦点距離を検出でき、これにより対象物体の
3次元情報を得ると共に、意図する焦点距離で撮影した
画像データも同時に得ることができる。
Further, according to the three-dimensional position information detecting method and apparatus, the present focal length can be detected without attaching a special device to the zoom lens, thereby obtaining three-dimensional information of the target object, Image data captured at the intended focal length can be obtained at the same time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るキャリブレーション方法の実施の
形態となるキャリブレーション装置の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a calibration device as an embodiment of a calibration method according to the present invention.

【図2】図1に示したキャリブレーション装置で平板を
スライドさせた様子を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a state where a flat plate is slid by the calibration device shown in FIG. 1;

【図3】他の実施の形態となるキャリブレーション装置
の斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a calibration device according to another embodiment.

【図4】図3に示したキャリブレーション装置で平板を
スライドさせた様子を示す図である。
FIG. 4 is a view showing a state where a flat plate is slid by the calibration device shown in FIG. 3;

【図5】本発明に係る3次元位置情報検出方法及び装置
の実施の形態となる3次元位置情報検出装置のブロック
図である。
FIG. 5 is a block diagram of a three-dimensional position information detecting device which is an embodiment of the three-dimensional position information detecting method and device according to the present invention.

【図6】上記図5に示した3次元位置情報検出装置の動
作を説明するためのフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the three-dimensional position information detecting device shown in FIG. 5;

【図7】上記図5に示した3次元位置情報検出装置で焦
点距離を求めるための対応点の選択を説明するための図
である。
FIG. 7 is a diagram for explaining selection of a corresponding point for obtaining a focal length in the three-dimensional position information detection device shown in FIG. 5;

【図8】上記図5に示した3次元位置情報検出装置で焦
点距離を求める方法を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a method of obtaining a focal length by the three-dimensional position information detecting device shown in FIG. 5;

【図9】上記図5に示した3次元位置情報検出装置で焦
点距離を求めるために必要とするエピポーララインを示
す図である。
FIG. 9 is a diagram showing epipolar lines required for obtaining a focal length by the three-dimensional position information detecting device shown in FIG. 5;

【図10】上記図5に示した3次元位置情報検出装置で
行われるブロックマッチングを説明するための図であ
る。
FIG. 10 is a diagram for explaining block matching performed by the three-dimensional position information detecting device shown in FIG. 5;

【図11】本発明に係る3次元位置情報検出方法及び装
置の他の実施の形態となる3次元位置情報検出装置のブ
ロック図である。
FIG. 11 is a block diagram of a three-dimensional position information detection device according to another embodiment of the three-dimensional position information detection method and device according to the present invention.

【図12】上記図11に示した3次元位置情報検出装置
で焦点距離を求めるための原理を説明するための図であ
る。
FIG. 12 is a diagram for explaining a principle for obtaining a focal length by the three-dimensional position information detecting device shown in FIG. 11;

【図13】上記図11に示した3次元位置情報検出装置
で焦点距離を求める方法を説明するための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining a method of obtaining a focal length by the three-dimensional position information detecting device shown in FIG. 11;

【図14】従来の3次元位置情報検出装置となるステレ
オカメラシステムの外観斜視図である。
FIG. 14 is an external perspective view of a stereo camera system serving as a conventional three-dimensional position information detecting device.

【図15】上記図14に示したステレオカメラシステム
にて二つのカメラをスライドさせた様子を示す図であ
る。
FIG. 15 is a diagram showing a state where two cameras are slid in the stereo camera system shown in FIG. 14;

【図16】上記図14に示したステレオカメラシステム
にて平板をスライドさせた様子を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a state where a flat plate is slid by the stereo camera system shown in FIG. 14;

【図17】所定の直線上の点が、スクリーンの所定の位
置に投射される様子を示す図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a state where a point on a predetermined straight line is projected at a predetermined position on a screen.

【図18】上記図14に示したステレオカメラシステム
にて物体の3次元上の位置を求める方法を説明するため
の図である。
FIG. 18 is a diagram for explaining a method of obtaining a three-dimensional position of an object using the stereo camera system shown in FIG. 14;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 固定焦点距離のレンズを用いたカメラ、3 台車、
5 可変焦点距離のレンズを用いたカメラ、6 正方格
子模様の付いた平板、8 ステレオカメラ、10画像デ
ータ蓄積部、11 演算部、12 キャリブレーション
データ格納部、13 制御部
4 Camera with fixed focal length lens, 3 carriages,
Reference Signs List 5 Camera with variable focal length lens, 6 Flat plate with square lattice pattern, 8 Stereo camera, 10 Image data storage unit, 11 Operation unit, 12 Calibration data storage unit, 13 Control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅利 直介 東京都品川区東五反田3丁目14番13号 株 式会社ソニー木原研究所内 (72)発明者 堀川 順治 東京都品川区東五反田3丁目14番13号 株 式会社ソニー木原研究所内 (72)発明者 永野 秀敏 東京都品川区東五反田3丁目14番13号 株 式会社ソニー木原研究所内 (72)発明者 石井 隆寛 東京都品川区東五反田3丁目14番13号 株 式会社ソニー木原研究所内 (72)発明者 野崎 隆志 東京都品川区東五反田3丁目14番13号 株 式会社ソニー木原研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Naosuke Asari 3-14-13 Higashi-Gotanda, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Kihara Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Junji Horikawa 3--14 Higashi-Gotanda, Shinagawa-ku, Tokyo No. 13 Inside Sony Kihara Research Laboratories (72) Inventor Hidetoshi Nagano 3-chome, Higashi Gotanda 3-chome, Shinagawa-ku, Tokyo (72) Inventor Takahiro Ishii 3-chome Higashi Gotanda, Shinagawa-ku, Tokyo No. 14-13, Sony Kihara Research Laboratories (72) Inventor Takashi Nozaki, 3-14-13 Higashi Gotanda, Shinagawa-ku, Tokyo Within Sony Kihara Research Laboratories

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 焦点距離を可変にして物体を撮像する撮
像装置により、複数の特定焦点距離により物体を撮像し
て得られた2次元座標系の投影像の各位置と、上記物体
の3次元座標系における各位置との位置情報対応関係を
求めることを特徴とするキャリブレーション方法。
1. An image pickup apparatus for imaging an object with a variable focal length, each position of a projected image of a two-dimensional coordinate system obtained by imaging the object at a plurality of specific focal lengths, and a three-dimensional image of the object. A calibration method comprising: obtaining a positional information correspondence with each position in a coordinate system.
【請求項2】 上記複数の特定焦点距離を除く複数の他
の焦点距離における上記位置情報対応関係を補間により
求めることを特徴とする請求項1記載のキャリブレーシ
ョン方法。
2. The calibration method according to claim 1, wherein the positional information correspondence at a plurality of other focal lengths other than the plurality of specific focal lengths is obtained by interpolation.
【請求項3】 基準となる撮像装置と他の撮像装置によ
って同一物体を撮影し、基準となる撮像装置の2次元座
標系上の投影像に一致する他の撮像装置の2次元座標系
上の対応点を探索する対応点探索方法であって、 上記他の撮像装置の2次元座標系上での対応点の候補を
中心とした切り出しブロックの大きさを、上記基準とな
る撮像装置と上記他の撮像装置との焦点距離の比により
変えてから、上記基準となる撮像装置の2次元座標系上
での投影像を中心とした切り出しブロックと同じ大きさ
に調整し、二つのブロック間における対応の度合いを求
めることで、上記対応点を探すことを特徴とする対応点
探索方法。
3. An image of the same object is taken by a reference imaging device and another imaging device, and the projected image on the two-dimensional coordinate system of the other imaging device coincides with the projected image of the reference imaging device on the two-dimensional coordinate system. A corresponding point search method for searching for a corresponding point, comprising: determining a size of a cutout block centered on a candidate of a corresponding point on a two-dimensional coordinate system of the another imaging apparatus; And then adjust the size to the same size as the cutout block centered on the projected image of the reference imaging device on the two-dimensional coordinate system, and adjust the correspondence between the two blocks. A corresponding point search method characterized by searching for the corresponding point by calculating the degree of the corresponding point.
【請求項4】 上記二つのブロック間における対応の度
合いは、上記二つのブロック間における相関を計算する
ことで求めることを特徴とする請求項3記載の対応点探
索方法。
4. The corresponding point searching method according to claim 3, wherein the degree of correspondence between the two blocks is obtained by calculating a correlation between the two blocks.
【請求項5】 上記他の撮像装置は複数であることを特
徴とする請求項3記載の対応点探索方法。
5. The corresponding point searching method according to claim 3, wherein a plurality of said other imaging devices are provided.
【請求項6】 基準となる撮像装置と他の撮像装置によ
って同一物体を撮影し、基準となる撮像装置の2次元座
標系上の投影像に一致する他の撮像装置の2次元座標系
上の対応点を探索する対応点探索装置であって、 上記他の撮像装置の2次元座標系上での対応点の候補を
中心とした切り出しブロックの大きさを、上記基準とな
る撮像装置と上記他の撮像装置との焦点距離の比により
変えてから、上記基準となる撮像装置の2次元座標系上
での投影像を中心とした切り出しブロックと同じ大きさ
に調整し、二つのブロック間における対応の度合いを求
める対応度演算手段を備えることを特徴とする対応点探
索装置。
6. An image of the same object is taken by a reference imaging device and another imaging device, and the projected image on the two-dimensional coordinate system of the other imaging device coincides with the projected image of the reference imaging device on the two-dimensional coordinate system. A corresponding point searching apparatus for searching for a corresponding point, wherein a size of a cutout block centered on a corresponding point candidate on a two-dimensional coordinate system of the other imaging apparatus is determined by using the reference imaging apparatus and the other And then adjust the size to the same size as the cutout block centered on the projected image of the reference imaging device on the two-dimensional coordinate system, and adjust the correspondence between the two blocks. A corresponding point searching device, comprising a corresponding degree calculating means for calculating the degree of the corresponding point.
【請求項7】 上記対応度演算手段は、上記二つのブロ
ック間における相関を計算することで上記二つのブロッ
ク間における対応の度合いを求めることを特徴とする請
求項6記載の対応点探索装置。
7. The corresponding point searching device according to claim 6, wherein the correspondence degree calculating means calculates a degree of correspondence between the two blocks by calculating a correlation between the two blocks.
【請求項8】 上記他の撮像装置は複数であることを特
徴とする請求項6記載の対応点探索装置。
8. The corresponding point searching device according to claim 6, wherein a plurality of said other imaging devices are provided.
【請求項9】 基準となる撮像装置と他の撮像装置によ
って同一物体を撮影し、基準となる撮像装置の2次元座
標系上の投影像に一致する他の撮像装置の2次元座標系
上の対応点を探索する対応点探索処理手順を記録してい
る記録媒体であって、 上記他の撮像装置の2次元座標系上での対応点の候補を
中心とした切り出しブロックの大きさを上記基準となる
撮像装置と上記他の撮像装置との焦点距離の比により変
える工程と、 上記可変とされた切り出しブロックを上記基準となる撮
像装置の2次元座標系上での投影像を中心とした切り出
しブロックと同じ大きさに調整する工程と、 この調整ブロックと上記投影像を中心とした切り出しブ
ロック間における対応の度合いを求める工程とを有する
処理手順を記録していることを特徴とする記録媒体。
9. An image of the same object is taken by a reference imaging device and another imaging device, and the projected image on the two-dimensional coordinate system of the other imaging device coincides with the projected image of the reference imaging device on the two-dimensional coordinate system. A recording medium which records a corresponding point search processing procedure for searching for a corresponding point, wherein a size of a cutout block centered on a candidate of a corresponding point on a two-dimensional coordinate system of the other imaging apparatus is determined by the reference A step of changing the ratio of the focal length between the image pickup device to be used and the other image pickup device, and cutting out the variable cutout block around the projected image on the two-dimensional coordinate system of the reference image pickup device A recording medium recording a processing procedure comprising: a step of adjusting the size to the same size as a block; and a step of calculating a degree of correspondence between the adjustment block and the cutout block centered on the projection image. body.
【請求項10】 固定焦点距離のレンズを備えた第1の
撮像装置と可変焦点距離のレンズを備えた第2の撮像装
置により同一物体を撮影し、上記第1の撮像装置により
物体を撮像して得られた2次元座標系上の第1の投影像
に基づいて、上記第2の撮像装置の焦点距離を求める焦
点距離検出方法であって、 上記第2の撮像装置により物体を撮像して得られた2次
元座標系上の第2の投影像を上記第1の投影像に対して
の相関を算出して探索し、その探索結果から上記第2の
撮像装置の焦点距離を求めることを特徴とする焦点距離
検出方法。
10. An image of the same object is photographed by a first imaging device having a fixed focal length lens and a second imaging device having a variable focal length lens, and the object is imaged by the first imaging device. A focal length detection method for obtaining a focal length of the second imaging device based on the first projection image on the two-dimensional coordinate system obtained by the second imaging device. The second projection image on the obtained two-dimensional coordinate system is searched by calculating a correlation with the first projection image, and the focal length of the second imaging device is obtained from the search result. Characteristic focal length detection method.
【請求項11】 上記第1の投影像は、上記第1の撮像
装置の2次元座標系の中心と上記第2の撮像装置の2次
元座標系の中心とを結ぶ所定領域外から選ぶことを特徴
とする請求項10記載の焦点距離検出方法。
11. The method according to claim 1, wherein the first projection image is selected from outside a predetermined region connecting a center of the two-dimensional coordinate system of the first imaging device and a center of the two-dimensional coordinate system of the second imaging device. The focal length detecting method according to claim 10, wherein:
【請求項12】 上記第1の撮像装置の焦点距離と上記
第2の撮像装置の焦点距離の比により、上記第2の撮像
装置の2次元座標系上の第2の投影像の候補を中心とし
た切り出しブロックの大きさを変えてから、上記第1の
投影像を中心とした切り出しブロックと同じ大きさに調
整し、二つのブロック間における対応の度合いにより、
上記第2の投影像を探索し、その探索結果から上記第2
の撮像装置の焦点距離を求めることを特徴とする請求項
10記載の焦点距離検出方法。
12. A candidate for a second projected image on a two-dimensional coordinate system of the second imaging device is centered on a ratio of a focal length of the first imaging device to a focal length of the second imaging device. After changing the size of the cut-out block, the size of the cut-out block is adjusted to the same size as the cut-out block centered on the first projection image.
The second projection image is searched, and the second search image is obtained from the search result.
11. The focal length detecting method according to claim 10, wherein the focal length of the imaging device is obtained.
【請求項13】 固定焦点距離のレンズを備えた第1の
撮像装置と可変焦点距離のレンズを備えた第2の撮像装
置により同一物体を撮影し、上記第1の撮像装置により
物体を撮像して得られた2次元座標系上の第1の投影像
に基づいて、上記第2の撮像装置の焦点距離を求める焦
点距離検出装置であって、 上記第2の撮像装置により物体を撮像して得られた2次
元座標系上の第2の投影像を上記第1の投影像に対して
の相関を算出して探索し、その探索結果から上記第2の
撮像装置の焦点距離を算出する焦点距離演算手段を備え
ることを特徴とする焦点距離検出装置。
13. An image of the same object is photographed by a first imaging device having a fixed focal length lens and a second imaging device having a variable focal length lens, and the object is imaged by said first imaging device. A focal length detection device for obtaining a focal length of the second imaging device on the basis of the first projection image on the two-dimensional coordinate system obtained by the second imaging device. The second projection image on the obtained two-dimensional coordinate system is searched by calculating a correlation with the first projection image, and the focal point for calculating the focal length of the second imaging device from the search result. A focal length detecting device comprising a distance calculating means.
【請求項14】 上記第1の投影像は、上記第1の撮像
装置の2次元座標系の中心と上記第2の撮像装置の2次
元座標系の中心とを結ぶ所定領域外から選ぶことを特徴
とする請求項13記載の焦点距離検出装置。
14. The method according to claim 1, wherein the first projection image is selected from outside a predetermined area connecting a center of the two-dimensional coordinate system of the first imaging device and a center of the two-dimensional coordinate system of the second imaging device. 14. The focal length detecting device according to claim 13, wherein:
【請求項15】 上記焦点距離演算手段は、上記第1の
撮像装置の焦点距離と上記第2の撮像装置の焦点距離の
比により、上記第2の撮像装置の2次元座標系上の第2
の候補を中心とした切り出しブロックの大きさを変えて
から、上記第1の投影像を中心とした切り出しブロック
と同じ大きさに調整し、二つのブロック間における対応
の度合いにより、上記第2の投影像を探索し、その探索
結果から上記第2の撮像装置の焦点距離を算出すること
を特徴とする請求項13記載の焦点距離検出装置。
15. The method according to claim 15, wherein the focal length calculating unit calculates a second focal length of the second imaging device on a two-dimensional coordinate system based on a ratio of a focal length of the first imaging device to a focal length of the second imaging device.
The size of the cutout block centered on the candidate is changed, and then adjusted to the same size as the cutout block centered on the first projection image, and the second block is set according to the degree of correspondence between the two blocks. 14. The focal length detecting device according to claim 13, wherein a projected image is searched, and a focal length of the second imaging device is calculated from the search result.
【請求項16】 固定焦点距離のレンズを備えた第1の
撮像装置と可変焦点距離のレンズを備えた第2の撮像装
置により同一物体を撮影し、上記第1の撮像装置により
物体を撮像して得られた2次元座標系上の第1の投影像
に基づいて、上記第2の撮像装置の焦点距離を求める焦
点距離検出処理手順を記録している記録媒体であって、 上記第2の撮像装置により物体を撮像して得られた2次
元座標系上の第2の投影像を上記第1の投影像に対して
の相関を算出して探索する工程と、 その探索結果から上記第2の撮像装置の焦点距離を求め
る工程とを有する処理手順を記録していることを特徴と
する記録媒体。
16. An image of the same object is photographed by a first imaging device having a fixed focal length lens and a second imaging device having a variable focal length lens, and the object is photographed by the first imaging device. A recording medium that records a focal length detection processing procedure for obtaining a focal length of the second imaging device based on the first projection image on the two-dimensional coordinate system obtained in the second step. Searching for a second projected image on a two-dimensional coordinate system obtained by imaging the object with the imaging device by calculating a correlation with the first projected image; Recording a focal length of the image pickup apparatus.
【請求項17】 固定焦点距離のレンズを備えた第1の
撮像装置と可変焦点距離のレンズを備えた第2の撮像装
置とにより同一の物体を撮影し、この物体の3次元座標
系での位置を検出する3次元座標位置検出方法であっ
て、 上記第2の撮像装置により物体を撮像して得られた2次
元座標系上の第2の投影像を上記第1の投影像に対して
の相関を算出して探索し、その探索結果から上記第2の
撮像装置の焦点距離を求め、この焦点距離より上記物体
の3次元位置を検出することを特徴とする3次元位置情
報検出方法。
17. An image of the same object is taken by a first image pickup device having a fixed focal length lens and a second image pickup device having a variable focal length lens, and the object is photographed in a three-dimensional coordinate system. A three-dimensional coordinate position detecting method for detecting a position, wherein a second projection image on a two-dimensional coordinate system obtained by imaging an object by the second imaging device is used for the first projection image. A three-dimensional position information detecting method, wherein a three-dimensional position of the object is detected from the focal length of the second imaging device.
【請求項18】 上記固定焦点距離のレンズを備えた第
1の撮像装置を複数用いて上記物体の3次元座標系での
位置を検出することを特徴とする請求項17記載の3次
元位置情報検出方法。
18. The three-dimensional position information according to claim 17, wherein a position of the object in a three-dimensional coordinate system is detected by using a plurality of first imaging devices having the fixed focal length lens. Detection method.
【請求項19】 上記第1の撮像装置の焦点距離と上記
第2の撮像装置の焦点距離の比により、上記第2の撮像
装置の2次元座標系上の第2の投影像の候補を中心とし
た切り出しブロックの大きさを変えてから、上記第1の
投影像を中心とした切り出しブロックと同じ大きさに調
整し、二つのブロック間における対応の度合いにより、
上記第2の投影像を探索し、その探索結果から上記第2
の撮像装置の焦点距離を求め、この焦点距離より上記物
体の3次元位置を検出することを特徴とする請求項17
記載の3次元位置情報検出方法。
19. A candidate for a second projected image on a two-dimensional coordinate system of the second imaging device is centered on a ratio of the focal length of the first imaging device to the focal length of the second imaging device. After changing the size of the cut-out block, the size of the cut-out block is adjusted to the same size as the cut-out block centered on the first projection image.
The second projection image is searched, and the second search image is obtained from the search result.
18. The three-dimensional position of the object is detected from the focal length of the imaging device according to the above.
The three-dimensional position information detecting method according to the above.
【請求項20】 固定焦点距離のレンズを備えた第1の
撮像装置と可変焦点距離のレンズを備えた第2の撮像装
置とにより同一の物体を撮影し、この物体の3次元座標
系での位置を検出する3次元座標位置検出装置であっ
て、 上記第2の撮像装置により物体を撮像して得られた2次
元座標系上の第2の投影像を上記第1の投影像に対して
の相関を算出して探索し、その探索結果から上記第2の
撮像装置の焦点距離を求め、この焦点距離より上記物体
の3次元位置を検出する3次元位置情報演算手段を備え
ることを特徴とする3次元位置情報検出装置。
20. The same object is photographed by a first image pickup device having a fixed focal length lens and a second image pickup device having a variable focal length lens, and the object is photographed in a three-dimensional coordinate system. A three-dimensional coordinate position detection device for detecting a position, wherein a second projection image on a two-dimensional coordinate system obtained by imaging an object by the second imaging device is used for the first projection image. And a search for the focal length of the second imaging device from the search result, and a three-dimensional position information calculating means for detecting a three-dimensional position of the object from the focal length. Three-dimensional position information detecting device.
【請求項21】 上記固定焦点距離のレンズを備えた第
1の撮像装置を複数用いて上記物体の3次元座標系での
位置を検出することを特徴とする請求項20記載の3次
元位置情報検出装置。
21. The three-dimensional position information according to claim 20, wherein the position of the object in a three-dimensional coordinate system is detected by using a plurality of first imaging devices having the fixed focal length lens. Detection device.
【請求項22】 上記3次元位置情報演算手段は、上記
第1の撮像装置の焦点距離と上記第2の撮像装置の焦点
距離の比により、上記第2の撮像装置の2次元座標系上
の第2の投影像の候補を中心とした切り出しブロックの
大きさを変えてから、上記第1の投影像を中心とした切
り出しブロックと同じ大きさに調整し、二つのブロック
間における対応の度合いにより、上記第2の投影像を探
索し、その探索結果から上記第2の撮像装置の焦点距離
を求め、この焦点距離より上記物体の3次元位置を演算
することを特徴とする請求項20記載の3次元位置情報
検出装置。
22. The three-dimensional position information calculating means, on the basis of the ratio of the focal length of the first imaging device to the focal length of the second imaging device, on the two-dimensional coordinate system of the second imaging device. After changing the size of the cut-out block centering on the candidate of the second projection image, the size is adjusted to the same size as the cut-out block centering on the first projection image, and depending on the degree of correspondence between the two blocks. 21. The method according to claim 20, further comprising: searching for the second projected image; obtaining a focal length of the second imaging device from the search result; and calculating a three-dimensional position of the object from the focal length. A three-dimensional position information detection device.
【請求項23】 固定焦点距離のレンズを備えた第1の
撮像装置と可変焦点距離のレンズを備えた第2の撮像装
置とにより同一の物体を撮影し、この物体の3次元座標
系での位置を検出する3次元座標位置検出処理手順を記
録している記録媒体であって、 上記第2の撮像装置により物体を撮像して得られた2次
元座標系上の第2の投影像を上記第1の投影像に対して
の相関を算出して探索する工程と、 その探索結果から上記第2の撮像装置の焦点距離を求め
る工程と、 この焦点距離より上記物体の3次元位置を検出する工程
とを有する処理手順を記録していることを特徴とする記
録媒体。
23. The same object is photographed by a first image pickup device having a fixed focal length lens and a second image pickup device having a variable focal length lens, and the object is photographed in a three-dimensional coordinate system. A recording medium recording a three-dimensional coordinate position detection procedure for detecting a position, wherein a second projected image on a two-dimensional coordinate system obtained by imaging an object by the second imaging device is A step of calculating and searching for a correlation with the first projection image; a step of obtaining a focal length of the second imaging device from the search result; and detecting a three-dimensional position of the object from the focal length. A recording medium which records a processing procedure having steps.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002202122A (en) * 2001-01-05 2002-07-19 Olympus Optical Co Ltd Calibration method for two-dimensional distance image sensor
JP2003004441A (en) * 2001-06-18 2003-01-08 Hitachi Ltd Distance measuring method and image input device having distance measuring function
JP2005017288A (en) * 2003-06-03 2005-01-20 Topcon Corp Zoom lens calibration apparatus, calibration method, and imaging apparatus
JP2006093858A (en) * 2004-09-21 2006-04-06 Olympus Corp Camera equipped with a twin-lens imaging system
FR2893173A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-11 Valeo Vision Sa METHOD FOR EVALUATING, BY A MOTOR VEHICLE, THE CHARACTERISTICS OF A FRONTAL ELEMENT
US7479982B2 (en) 2002-07-03 2009-01-20 Topcon Corporation Device and method of measuring data for calibration, program for measuring data for calibration, program recording medium readable with computer, and image data processing device
KR20100125015A (en) * 2009-05-20 2010-11-30 삼성전자주식회사 Apparatus and method for calibration, and calibration rig
JP2012057996A (en) * 2010-09-07 2012-03-22 Mitsutoyo Corp Image measuring device and image measuring method
US20130038700A1 (en) * 2010-04-22 2013-02-14 Shinichi Horita Information processing device, program, information processing method, and information processing system
US8654195B2 (en) 2009-11-13 2014-02-18 Fujifilm Corporation Distance measuring apparatus, distance measuring method, distance measuring program, distance measuring system, and image pickup apparatus
CN112985257A (en) * 2019-12-17 2021-06-18 中兴通讯股份有限公司 Three-dimensional coordinate calibration method for plate-shaped workpiece

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002202122A (en) * 2001-01-05 2002-07-19 Olympus Optical Co Ltd Calibration method for two-dimensional distance image sensor
JP2003004441A (en) * 2001-06-18 2003-01-08 Hitachi Ltd Distance measuring method and image input device having distance measuring function
US7479982B2 (en) 2002-07-03 2009-01-20 Topcon Corporation Device and method of measuring data for calibration, program for measuring data for calibration, program recording medium readable with computer, and image data processing device
JP2005017288A (en) * 2003-06-03 2005-01-20 Topcon Corp Zoom lens calibration apparatus, calibration method, and imaging apparatus
JP2006093858A (en) * 2004-09-21 2006-04-06 Olympus Corp Camera equipped with a twin-lens imaging system
EP1785966A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-16 Valeo Vision Evaluation process, by a motor vehicle, of the characteristics of a frontal element
FR2893173A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-11 Valeo Vision Sa METHOD FOR EVALUATING, BY A MOTOR VEHICLE, THE CHARACTERISTICS OF A FRONTAL ELEMENT
US7987052B2 (en) 2005-11-10 2011-07-26 Valeo Vision Method for evaluation, by motor vehicle, of the characteristics of a front element
KR20100125015A (en) * 2009-05-20 2010-11-30 삼성전자주식회사 Apparatus and method for calibration, and calibration rig
US8654195B2 (en) 2009-11-13 2014-02-18 Fujifilm Corporation Distance measuring apparatus, distance measuring method, distance measuring program, distance measuring system, and image pickup apparatus
US20130038700A1 (en) * 2010-04-22 2013-02-14 Shinichi Horita Information processing device, program, information processing method, and information processing system
US9335622B2 (en) * 2010-04-22 2016-05-10 Konica Minolta Holdings, Inc. Information processing device and information processing system
JP2012057996A (en) * 2010-09-07 2012-03-22 Mitsutoyo Corp Image measuring device and image measuring method
CN112985257A (en) * 2019-12-17 2021-06-18 中兴通讯股份有限公司 Three-dimensional coordinate calibration method for plate-shaped workpiece

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