FI111755B - Menetelmä ja järjestelmä konenäköjärjestelmän kalibroimiseksi - Google Patents
Menetelmä ja järjestelmä konenäköjärjestelmän kalibroimiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI111755B FI111755B FI20012296A FI20012296A FI111755B FI 111755 B FI111755 B FI 111755B FI 20012296 A FI20012296 A FI 20012296A FI 20012296 A FI20012296 A FI 20012296A FI 111755 B FI111755 B FI 111755B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- calibration
- cameras
- points
- dimensional
- computer vision
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
- G01B21/04—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
- G01B21/042—Calibration or calibration artifacts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B3/00—Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
- G01B3/30—Bars, blocks, or strips in which the distance between a pair of faces is fixed, although it may be preadjustable, e.g. end measure, feeler strip
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/50—Depth or shape recovery
- G06T7/55—Depth or shape recovery from multiple images
- G06T7/593—Depth or shape recovery from multiple images from stereo images
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
- G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/80—Analysis of captured images to determine intrinsic or extrinsic camera parameters, i.e. camera calibration
- G06T7/85—Stereo camera calibration
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/97—Determining parameters from multiple pictures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
Description
111755
MENETELMÄ JA JÄRJESTELMÄ KONENÄKÖJÄRJESTELMÄN KALIB-ROIMISEKSI
KEKSINNÖN ALA
Esillä oleva keksintö liittyy kolmiulotteiseen kameramittaukseen. Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja järjestelmä konenäköjärjestelmän kalibroimiseksi kalibrointikappaletta käyttämällä.
KEKSINNÖN TAUSTA
Konenäköjärjestelmät perustuvat erilaisten mittalaitteiden antamaan informaatioon. Informaatiota voidaan mitata esimerkiksi laserilla, mittapäällä tai kuvasta tunnistamalla. Saatua informaatiota voidaan käyttää hyväksi esimerkiksi laadunvalvonnassa, jolloin informaation perusteella voidaan päätellä esimerkiksi kappaleen muotojen oikeellisuus, värivirheet tai vaikkapa oksien määrä sahatavarasta.
Konenäköjärjestelmä muodostetaan yleensä kameroista. Perinteisiin konenäköjärjestelmiin kuului vain yksi kamera, joka otti kuvan kohteesta. Kuvaa käsittelemällä siitä voitiin vetää erilaisia johtopäätöksiä. Erilaisia algoritmeja käyttämällä kuvista pystyy erottelemaan erilaisia tasoja niiden reunaviivojen perusteella. Reunaviivat tunnistetaan intensiteetti-',· ·' muunnosten perusteella. Toinen tapa tunnistaa kuvasta muotoja on yhdistää se maskeihin ja suodattimiin, jol-;*·.· loin vain tietynlaiset pisteet erottuvat kuvasta. Ku- vassa olevien pisteiden muodostamia kuvioita voidaan ,··, verrata tietokannassa oleviin mallikappaleisiin ja sen perusteella suoritetaan tunnistus.
Aidosti kolmiulotteisessa konenäköjärjestel- * * · * ♦ mässä tarvitaan useita kameroita. Kolmiulotteisen koordinaatin määrittelemiseksi tarvitaan vähintään ;·· kahden kameran kuva samasta pisteestä. Pisteet kappa- leen pinnalle muodostetaan valaisemalla. Tyypillisesti valaisuun käytetään laseria. Piste kuvataan samaan 111755 2 koordinaatistoon kalibroiduilla kameroilla. Kun piste saadaan kuvattua vähintään kahdella kameralla, voidaan sille määrittää kolmiulotteiset koordinaatit. Samasta asennosta mitataan useita pisteitä. Tätä muodostuneiden pisteiden joukkoa nimitetään pistepilveksi.
Mitattava kappale on mahdollista sijoittaa liikuteltavalle alustalle, esimerkiksi pyörityöpöydälle. Pyörityspöydällä tarkoitetaan alustaa, joka pyörii akselinsa ympäri. Jos kappaletta voidaan pyörittää, kamerajärjestelmän ei tarvitse pystyä mittaamaan koko kappaletta yhdestä asennosta ja kameroita tarvitaan normaalisti vähemmän kuin mitä kiinteällä alustalla suoritettavissa mittauksissa. Liikuteltava alusta voi olla myös kiskoilla liikkuva alusta.
Mittausten suorittamiseksi konenäköjärjestel-mä tulee kalibroida, koska kameroiden sijaintia tai linssivirheiden parametrejä ei ennestään tiedetä. Kalibroinnilla tarkoitetaan toimenpidettä, jonka avulla määritetään kameroiden pisteistä havaitsemien kaksiulotteisten kuvakoordinaattien ja tuloksena saatavien kolmiulotteisten koordinaattien yhteys.
Kamerajärjestelmät kalibroidaan tyypillisesti mittaamalla kameroiden näkökenttään kalibrointipistei-tä tai käyttämällä kalibrointikappaleita, joissa on joukko kolmiulotteisia pisteitä. Eräs kalibrointime-· nettely kuvataan suomalaisessa patentissa no. 74556.
Kamerajärjestelmien ja kalibroinnin tarkkuusvaatimuk-;*·,· set vaihtelevat sovelluksittain. Kamerajärjestelmän ....: kalibrointi on luonteeltaan epälineaarinen ongelma, ,··, joten matemaattiset mallit sen takana ovat monimutkai sia, esimerkiksi linssivirheiden vuoksi. Erilaisia ma-, temaattisia kalibrointimenetelmiä on esitelty esimer kiksi IEEE Transactions on pattern analysis and machine intelligence -lehden lokakuun 2000 numerossa artik-·;··· kelissä Geometric Camera Calibration Using Circular —: Control Points.
111755 3
Monimutkaisten matemaattisten mallien käsittely on hankalaa. Mallien liiallinen yksinkertaistaminen puolestaan heikentää kalibrointitarkkuutta. Lisäksi useimmat menetelmät olettavat, että havainnot ovat biasoimattomia ja ainoa esiintyvä virhe on tasaisesti jakautunut satunnainen kohina. Matemaattista mallia muokkaamalla näitä ongelmia voidaan pienentää, mutta tyypillisesti se johtaa mallin monimutkaistumiseen tai tarkkuuden liian suureen huonontumiseen. Linssivir-heistä ja muista kamerasta johtuvista virhelähteistä ei kuitenkaan päästä kokonaan eroon.
KEKSINNÖN TARKOITUS
Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat tai ainakin merkittävästi lieventää niitä. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudentyyppinen menetelmä ja järjestelmä ko-nenäköjärjestelmän kalibroimiseksi, jolloin tarve hankaliin kolmiulotteisiin kalibrointimittauksiin tai monimutkaisiin ja kalliisiin kalibrointikappaleisiin poistuu.
KEKSINNÖN YHTEENVETO
. Esillä oleva keksintö koskee menetelmää ja järjestelmää konenäköjärj estelmän kalibroimiseksi. *. : Järjestelmä koostuu kameroista, kalibrointikappalees- .·. ; ta, aluslevystä ja tietojärjestelmästä.
Keksinnön mukainen järjestelmä perustuu ka-librointikappaleeseen, jossa on tähysmerkkejä. Tähys-’··* merkit ovat tavallisia kaksiulotteisia merkkejä kalib- rointikappaleen pinnalla. Tyypillisesti tähysmerkkeinä ·' * käytetään ympyröitä. Kalibrointikappaleeseen ei tar- ‘ * vitse kuulua mitään erityisiä kolmiulotteisia muotoja.
Kalibrointikappaleen vähintään kahden tähysmerkin vä-. linen etäisyys mitataan mahdollisimman tarkasti. Mit taustarkkuutta tärkeämpää on kuitenkin se, että tähys- 111755 4 merkkien väli pysyy kalibroinnin aikana muuttumattomana, sillä merkkien absoluuttista välimatkaa voidaan kontrolloida kalibroinnin jälkeen muutoinkin. Tarvittaessa kalibrointikappaleita voi olla useitakin käytettäväksi samassa kalibroinnissa tai tähysmerkkien välimatkaa voidaan säätää mikrometriruuvin kaltaisella koneistolla, mutta tämä asettaa suuria vaatimuksia käytettäville kalibrointikappaleille, jotta ne ilmentäisivät aina samaa jäljitettävää mittakaavaa. Periaatteessa riittää, että kalibroinnin aikana kahden pisteen välimatka määritellään millä hyvänsä menetelmällä, mutta käytännössä yksinkertainen tapa on käyttää kalibrointikappaletta. Jotta tähysmerkkien väli pysyisi muuttumattomana, kalibrointikappale valmistetaan esimerkiksi hiilikuidusta, invar-metallista tai muusta ominaisuutensa hyvin säilyttävästä materiaalista. Kalibrointikappale on tyypillisesti muodoltaan sauva, mutta se voi erityisesti useamman tähysmerkin tapauksessa olla myös monikulmio. Kaikkien kalibroin-tikappaleessa olevien tähysmerkkien keskinäisten etäisyyksien ei tarvitse olla tiedossa, mutta vähintään yksi etäisyys on tunnettava. Tämä etäisyys yksin tai yhdessä muiden kalibrointikappaleen tunnettujen etäisyyksien kanssa määrittää kalibroitavan järjestelmän *··'·* mittakaavan. Menetelmän mukaisessa kalibroinnissa voi- ‘ daan määritellä mittakaavaa lukuunottamatta kaikki ·.*·* muunnosparametrit kaksiulotteisesta kolmiulotteiseen • t !t*.j ja päinvastoin pelkästään kameroiden näkemien yksit- *:··· täisten yhteisten pisteiden perusteella. Ilman edes yhtä etäisyyttä tehty kalibrointi mahdollistaa kappaleen muodon ja sen sisäisten mittasuhteiden määrittä-misen, mutta sen absoluuttinen koko jää tuntemattomak-... si.
Matemaattinen vähimmäismäärä kalibrointipa s-*·’*" teille on viisi kappaletta, mutta käytännössä esim.
linssivirheiden määrittämiseksi tarvitaan enemmän ka-librointipisteitä. Edelleen kaikkien pisteiden joukos- 111755 5 sa on oltava kaksi sellaista, joiden keskinäinen etäisyys tunnetaan, mutta käytännössä tässäkin useammat tunnetut etäisyydet ovat eduksi. Tyypillisessä kalib-rointitilanteessa kalibrointikappale asetetaan aluslevylle siten, että vähintään kaksi kameraa näkee sen. Tämän jälkeen mitataan kaksiulotteiset tähysten kuva-koordinaatit. Toimenpide toistetaan siirtäen kalibrointikappale useihin eri asentoihin. Perusmuodossaan kalibrointimittaukset käsittävät vain nämä toimenpiteet, mutta kalibrointiin voidaan liittää useita muita vaiheita. Esimerkiksi mikäli järjestelmään on liitetty kiinteitä kalibrointipisteitä joidenkin koordinaat-tiakseleiden suunnan määräämiseksi, myös ne mitataan. Ympyrämerkkien sijasta voidaan käyttää myös muita merkkejä. Usein mitataan yksittäisiä pisteitä, joiden keskinäistä etäisyyttä ei tunneta, mutta jotka samanaikaisesti usealle kameralle näkyessään ovat hyödyksi kameroiden keskinäisen sijainnin ja linssivirheiden määrittelyssä. Tähyksiä voidaan myös sijoittaa tasoiksi tunnetuille pinnoille, jolloin tieto pisteiden sijainnista tasolla voidaan hyödyntää kalibrointilasken-nassa. Kalibrointipisteiden ei tarvitse olla tähys-merkkejä, vaan ne voivat olla vaikkapa valopisteitä.
Kun kaikki kalibrointipisteiden mittaukset '··'*' kameroilla on tehty, suoritetaan kalibrointilaskenta.
’ Laskennassa määritetään kamerajärjestelmään kuuluvia ·.’·· parametrejä, kuten esimerkiksi kameroiden keskinäinen sijainti avaruudessa ja linssivirheiden suuruus. Kuten ·;*: edellä esitetystä käy ilmi, välttämättömiä lähtötieto- ja laskennassa ovat vain kameroiden yhdessä näkemien tähysmerkkien kaksiulotteiset kuvakoordinaatit, Tämän iii>; jälkeen voidaan haluttaessa mitata tai syöttää kame- • » ... roiden sijainti kohtuullisella tarkkuudella. Kalib- *;* rointilaskennassa kameroiden näkemän avaruuden mitta- kaava lasketaan kalibrointikappaleen vähintään kahden *,*··.: pisteen kolmiulotteisesta etäisyydestä. Lopuksi kalib- rointiparametrit tallennetaan muistiin. Alustaan kiin- 111755 6 nitettyjä kiinteitä kalibrointipisteitä voidaan hyödyntää nopeassa uudelleenkalibroinnissa. Tarvittaessa uudelleenkalibrointi voidaan automatisoida varsinaisen mittauksen yhteydessä tehtäväksi.
Keksintö helpottaa kolmiulotteisten konenäkö-järjestelmien kalibrointia. Keksinnön avulla konenäkö-järjestelmät voidaan kalibroida ilman monimutkaisia matemaattisia menetelmiä. Keksinnön avulla järjestelmä kalibroidaan ilman kolmiulotteisia pisteitä sisältäviä referenssikappaleita tai ennalta mitattuja kolmiulotteisia pisteitä, joiden sijoittelu tai mittaus on useissa tapauksissa vaikeaa ja kallista, ellei jopa mahdotonta. Lisäksi konenäköjärjestelmän kalibrointi keksinnön mukaisella kalibrointikappaleella on nopeaa.
KUVALUETTELO
Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti sovellusesimerkkien avulla, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen menetelmän toimintakaaviota, ja kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen järjestelmän erästä sovellusta.
. KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUS
'.· ' Kuviossa 1 esitetään erästä keksinnön edulli- ·,’·· sen sovelluksen mukaisen menetelmän toimintaa kaavio- : na. Mittauksen alussa, kohta 10. asetetaan kalibroin- tikappale aluslevylle. Kalibroint ikappale asetetaan levylle siten, että vähintään kaksi kameraa näkee sen. Kalibroinnin aluksi mitataan kalibrointikappaleen ta-hysmerkit, kohta 11. Tähysmerkit ovat tässä esimerkis- i » ... sä levymäisen kappaleen pinnalle piirrettyjä ympyröi- ·;·* tä. Kun tähysmerkkejä mitataan kameroilla, ne näkyvät ·:··: ellipseinä, ellei kamera ole juuri tähysmerkin päällä ;*· kohtisuorassa.
111755 7
Kun tahysmerkkien kuvakoordinaatit on mitattu tarvittaessa käyttäen kalibrointikappaletta useassa asennossa, voidaan tarvittaessa mitata myös muita kohteita, esimerkiksi aluslevylle asennettuja kiinteitä kalibrointipisteitä, kohta 12. Kiinteitä kalibroin-tipisteitä käytetään hyväksi uudelleen kalibroinneissa, jotka tarvittaessa automatisoidaan. Mikäli aluslevylle on asennettu kiinteitä kalibrointipisteitä, ne mitataan, kohta 13.
Pisteiden mittaamisen jälkeen usein määritetään kameroiden karkea sijainti, sillä se yksinkertaistaa ja nopeuttaa kalibrointilaskentaa. Kameroiden sijainti voidaan mitata tai syöttää järjestelmään, kohta 14. Sijainnin määrityksen ei tarvitse olla tarkka, vaan karkea määritys riittää.
Kun kaikki tarvittavat arvot on mitattu tai syötetty järjestelmään, suoritetaan kalibrointilasken-ta saatuja parametrejä käyttämällä 15. Lopuksi kalib-rointiparametrit tallennetaan järjestelmän muistiin.
Kuvion 2 mukaiseen järjestelmään kuuluu kamerajärjestelmä, joka käsittää esimerkkisovelluksessa kaksi kameraa CAM1 ja CAM2, kalibrointikappaleen 21, aluslevyn 20 ja tietojärjestelmän DTE. Kalibrointikap-paleessa on tähysmerkit 22 sen jokaisen kulman lähet-tyvillä. Lisäksi aluslevylle 20 voidaan sijoittaa ’ kiinteitä kalibrointipisteitä 23.
·,’·· Kolmiulotteisen konenäköjärjestelmän toteu- : tukseen tarvitaan vähintään kaksi kameraa CAM1 ja » · ^ *:**· CAM2, mutta niitä voi olla useampiakin. Tyypillisesti kameroita on neljästä kahdeksaan kappaletta. Kamerat on yhdistetty tietojärjestelmään, jolla ohjataan kame-. roiden toimintaa ja suoritetaan varsinaiset kalibroin- ... tilaskelmat.
• I
·;'* Keksinnön mukaisessa kalibrointijärjestel- mässä kalibrointikappale 21 asetetaan aluslevylle 20. Kalibrointikappale on tässä monikulmio, jonka jokainen särmä on eri mittainen. Kun särmät ovat erimittaiset, 8 111755 kappaleen asennon päättely on yksinkertainen tehtävä, koska tähysmerkit muodostavat epäsymmetrisen kuvion. Kalibrointikappaleen 21 kulmiin on sijoitettu tähysmerkit 22. Tähysmerkkeinä toimivat ympyrän muotoiset kuviot. Merkkien välinen välimatka on mitattu tarkasti. Merkit on sijoitettu erikoismateriaalista tehdyn kalibrointikappaleen kulmiin 21. Erikoismateriaalin vaatimuksena on sen muuttumattomuus. Kalibrointikappa-le 21 ei saa muuttaa muotoaan esimerkiksi lämpölaajenemisen vuoksi. Kalibrointikappaleen valmistusmateriaaleiksi sopivat esimerkiksi invar-metalli ja hiili-kuitu. Olennaista on se, että tähysmerkkien 22 välimatkat pysyvät muuttumattomina.
Kalibroinnin yhteydessä määritetään kiinteiden aluslevylle 20 kiinnitettyjen kalibrointimerkkien 23 sijainti. Kalibrointimerkkejä käytetään hyväksi nopeissa uudelleen kalibroinneissa. Järjestelmä voidaan kalibroida automaattisesti uudelleen, esimerkiksi tietyn mittausmäärän täyttyessä. Uudelleen kalibrointia tarvitaan esimerkiksi kameroiden ja aluslevyn paikan todentamiseksi. Aluslevylle 20 sijoitettujen kalibrointimerkkien 23 välimatka voi kuitenkin muuttua ajan kuluessa syystä tai toisesta. Tämän takia kalibrointi on syytä aika ajoin suorittaa uudelleen kalibrointi-’«··’ kappaletta käyttäen.
* Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitet- tyjä sovellusesimerkkejä koskevaksi, vaan monet muun-ί 1.j nokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimus- •; 1i ten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.
« · > · t » t t ·
Claims (16)
111755
1. Menetelmä kolmiulotteisen konenäköjärjes-telmän kalibroimiseksi, joka menetelmä käsittää seu-raavat vaiheet: 5 mitataan konenäköjärjestelmän kameroilla ka- librointipisteitä, jotka näkyvät vähintään kahdelle kameralle kerrallaan; ja lasketaan kalibrointiparametrit vähintään kahdella konenäköjärjestelmän kameralla havaituista 10 pisteistä niiden kaksiulotteisten kuvakoordinaattien perusteella, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää seuraavat vaiheet: järjestetään tarvittavat kalibrointipisteet 15 siten, että kaikista kalibrointipisteistä vähintään kahden keskinäinen kolmiulotteinen etäisyys on tunnettu; mitataan konenäköjärjestelmän kameroilla ka-librointipisteiden kaksiulotteiset kuvakoordinaatit ,-20 lasketaan muunnosparametrit kaksiulotteisten kuvakoordinaattien muuntamiseksi kolmiulotteisiksi koordinaateiksi; ja kalibroidaan konenäköjärjestelmän kamerat.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että kalibrointipisteiden etäi- * ' syyksien määrittämiseen käytetään kalibrointikappalet- '· ta.
3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen mene- • » 1 telmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen 30 käsittää vaiheet: lasketaan kalibrointikappaleen asento sen joissakin tai kaikissa kalibroinnin aikaisissa pai- , koissa; ja I 1 · • : käytetään asentotietoa kalibrointilaskennassa *...’ 35 hyödyksi. tti·! i · • · · · 111755
4. Patenttivaatimukseen 1 ja 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään tähysmerk-keinä ympyröitä.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että mitataan kameroiden näkökenttään asennetun kiinteän tai irrotettavan kappaleen tähysmerkkien koordinaatit.
6. Patenttivaatimuksien 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalibroidaan kamerat uudel- 10 leen kameroiden näkökenttään asennetun kiinteän tai irrotettavan kappaleen tähysmerkkejä käyttämällä.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tunnetut kolmiulotteiset koordinaatit voidaan muuntaa kaksiulotteisiksi kuva- 15 koordinaateiksi.
8. Järjestelmä kolmiulotteisen konenäköjärjestelmän kalibroimiseksi, joka järjestelmä käsittää: konenäköj ärj estelmän kamerajärj estelmän (CAM1, CAM2); 20 tietojärjestelmän (DTE); ja aluslevyn (20) tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää tasomaisen kalibrointikappaleen (21); ja konenäköjärjestelmän kamerajärjestelmän kame- 25 rat ovat samalla sekä mittaavat että kalibroitavat ka-, . ; merat.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kamerajärjestelmä (CAM1, CAM2) käsittää vähintään kaksi kameraa. '···* 30 10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestel mä, tunnettu siitä, että kalibrointikappale (21) • V on valmistettu materiaalista, jonka ominaisuudet pysy- » * · vät vakioina mittausympäristön olosuhteiden muuttues-: sa. I * ·
11. Patenttivaatimuksien 8 ja 10 mukainen I * järjestelmä, tunnettu siitä, että kalibrointikap-·' · pale (21) on monikulmio. 111755
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kalibrointikappaleen (21) särmät ovat eri mittaisia.
13. Patenttivaatimuksien 8, 10, 11 ja 12 mu- 5 kainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kalibrointikappaleen (21) kulmien läheisyyteen on sijoitettu tähysmerkkejä (22) .
14. Patenttivaatimuksien 8 ja 13 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että tähysmerkkien 10 keskinäinen geometria on epäsymmetrinen.
15. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että aluslevylle (20) on asennettu kiinteä tai irrotettava tähysmerkkejä sisältävä kappale(23).
16. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestel mä, tunnettu siitä, että tietojärjestelmä (DTE) on sovitettu suorittamaan kalibrointilaskelmat. • · * » * » I » » · * I · » » » » 111755
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20012296A FI111755B (fi) | 2001-11-23 | 2001-11-23 | Menetelmä ja järjestelmä konenäköjärjestelmän kalibroimiseksi |
PCT/FI2002/000929 WO2003044458A1 (en) | 2001-11-23 | 2002-11-20 | Method and system for the calibration of a computer vision system |
AU2002366118A AU2002366118A1 (en) | 2001-11-23 | 2002-11-20 | Method and system for the calibration of a computer vision system |
EP02803417.1A EP1459031B1 (en) | 2001-11-23 | 2002-11-20 | Method and system for the calibration of a computer vision system |
JP2003546044A JP2005509877A (ja) | 2001-11-23 | 2002-11-20 | コンピュータ視覚システムの較正方法及びそのシステム |
ES02803417T ES2785994T3 (es) | 2001-11-23 | 2002-11-20 | Procedimiento y sistema para la calibración de un sistema de visión por ordenador |
US10/496,346 US7860298B2 (en) | 2001-11-23 | 2002-11-20 | Method and system for the calibration of a computer vision system |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20012296 | 2001-11-23 | ||
FI20012296A FI111755B (fi) | 2001-11-23 | 2001-11-23 | Menetelmä ja järjestelmä konenäköjärjestelmän kalibroimiseksi |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20012296A0 FI20012296A0 (fi) | 2001-11-23 |
FI20012296A FI20012296A (fi) | 2003-05-24 |
FI111755B true FI111755B (fi) | 2003-09-15 |
Family
ID=8562331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20012296A FI111755B (fi) | 2001-11-23 | 2001-11-23 | Menetelmä ja järjestelmä konenäköjärjestelmän kalibroimiseksi |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7860298B2 (fi) |
EP (1) | EP1459031B1 (fi) |
JP (1) | JP2005509877A (fi) |
AU (1) | AU2002366118A1 (fi) |
ES (1) | ES2785994T3 (fi) |
FI (1) | FI111755B (fi) |
WO (1) | WO2003044458A1 (fi) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI111755B (fi) * | 2001-11-23 | 2003-09-15 | Mapvision Oy Ltd | Menetelmä ja järjestelmä konenäköjärjestelmän kalibroimiseksi |
DE102005043070B4 (de) * | 2005-09-07 | 2017-01-26 | Jenoptik Robot Gmbh | Verfahren zur hochgenauen dreidimensionalen Vermessung und/oder Rekonstruktion von Objekten mit Hilfe digitaler Bildaufnahmen, beispielsweise zur Bildauswertung von Verkehrsstrecken |
US8279283B2 (en) | 2005-11-18 | 2012-10-02 | Utc Fire & Security Americas Corporation, Inc. | Methods and systems for operating a video surveillance system |
US20070188606A1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-08-16 | Kevin Atkinson | Vision-based position tracking system |
DE102006026265B4 (de) | 2006-06-02 | 2016-03-10 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Vorrichtung zur optischen Vermessung und/oder Überprüfung von Schweißbaugruppen |
CN100388319C (zh) * | 2006-07-25 | 2008-05-14 | 深圳大学 | 三维主动视觉传感器的多视点姿态估计和自标定方法 |
JP2010025759A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Fuji Xerox Co Ltd | 位置計測システム |
JP5287152B2 (ja) * | 2008-11-04 | 2013-09-11 | オムロン株式会社 | 3次元モデルの作成方法および物体認識装置 |
DE102012200415A1 (de) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | Robert Bosch Gmbh | System und Verfahren zum Kalibrieren eines Referenzsystems zur Fahrzeugvermessung |
US20120327214A1 (en) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | HNJ Solutions, Inc. | System and method for image calibration |
CN102881040A (zh) * | 2012-08-08 | 2013-01-16 | 浙江华震数字化工程有限公司 | 一种数码相机移动拍摄三维重建方法 |
WO2014100598A1 (en) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Hexagon Metrology, Inc. | Calibration artifact and method of calibrating a coordinate measuring machine |
US20150260509A1 (en) * | 2014-03-11 | 2015-09-17 | Jonathan Kofman | Three dimensional (3d) imaging by a mobile communication device |
US9910001B2 (en) | 2015-10-01 | 2018-03-06 | Radix Inc. | Fragment detection method and apparatus |
WO2017156396A1 (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | Cyberoptics Corporation | Field calibration of three-dimensional non-contact scanning system |
CN109727308A (zh) * | 2017-10-30 | 2019-05-07 | 三纬国际立体列印科技股份有限公司 | 实体物件的三维点云模型生成设备及生成方法 |
FR3082934B1 (fr) * | 2018-06-26 | 2021-10-08 | Safran Nacelles | Dispositif et procede de projection laser pour fabrication de pieces en materiau composite par drapage |
KR20200032442A (ko) * | 2018-09-18 | 2020-03-26 | 한국전자통신연구원 | 자기보정이 가능한 3차원 정보 생성 장치 및 방법 |
US10898329B2 (en) * | 2019-01-25 | 2021-01-26 | Edwards Lifesciences Corporation | Testing apparatus for prosthetic device |
US20200380725A1 (en) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | GM Global Technology Operations LLC | Calibration for vehicle cameras |
Family Cites Families (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4639878A (en) * | 1985-06-04 | 1987-01-27 | Gmf Robotics Corporation | Method and system for automatically determining the position and attitude of an object |
FI74556C (fi) | 1986-04-11 | 1988-02-08 | Valtion Teknillinen | Foerfarande foer tredimensionell oevervakning av ett maolutrymme. |
US4738025A (en) * | 1986-12-23 | 1988-04-19 | Northern Telecom Limited | Automated apparatus and method for positioning multicontact component |
US4841460A (en) * | 1987-09-08 | 1989-06-20 | Perceptron, Inc. | Method and apparatus for calibrating a non-contact gauging sensor with respect to an external coordinate system |
US4964722A (en) * | 1988-08-29 | 1990-10-23 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Remote object configuration/orientation determination |
DE59403321D1 (de) * | 1993-08-09 | 1997-08-14 | Siemens Ag | Verfahren zur erkennung der räumlichen lage und drehlage von in geeigneter weise markierten objekten in digitalen bildfolgen |
WO1995034044A1 (en) | 1994-06-09 | 1995-12-14 | Kollmorgen Instrument Corporation | Stereoscopic electro-optical system for automated inspection and/or alignment of imaging devices on a production assembly line |
JP2692603B2 (ja) | 1994-07-13 | 1997-12-17 | 村田機械株式会社 | 三次元計測方法 |
AUPM789494A0 (en) * | 1994-09-06 | 1994-09-29 | Montech Pty Ltd | Calibration frame |
US5796386A (en) * | 1995-01-23 | 1998-08-18 | International Business Machines Corporation | Precise calibration procedure for sensor-based view point control system |
US5606627A (en) * | 1995-01-24 | 1997-02-25 | Eotek Inc. | Automated analytic stereo comparator |
US5699444A (en) * | 1995-03-31 | 1997-12-16 | Synthonics Incorporated | Methods and apparatus for using image data to determine camera location and orientation |
US5768443A (en) * | 1995-12-19 | 1998-06-16 | Cognex Corporation | Method for coordinating multiple fields of view in multi-camera |
US6081273A (en) * | 1996-01-31 | 2000-06-27 | Michigan State University | Method and system for building three-dimensional object models |
US5748505A (en) * | 1996-02-06 | 1998-05-05 | Perceptron, Inc. | Method and apparatus for calibrating a noncontact gauging sensor with respect to an external coordinate system |
CA2256591A1 (en) | 1996-05-22 | 1997-11-27 | Agent Based Curricula, Inc. | Agent based instruction system and method |
US6084979A (en) * | 1996-06-20 | 2000-07-04 | Carnegie Mellon University | Method for creating virtual reality |
US5870220A (en) * | 1996-07-12 | 1999-02-09 | Real-Time Geometry Corporation | Portable 3-D scanning system and method for rapid shape digitizing and adaptive mesh generation |
JP3419213B2 (ja) * | 1996-08-30 | 2003-06-23 | ミノルタ株式会社 | 3次元形状データ処理装置 |
US6064759A (en) * | 1996-11-08 | 2000-05-16 | Buckley; B. Shawn | Computer aided inspection machine |
US5960125A (en) * | 1996-11-21 | 1999-09-28 | Cognex Corporation | Nonfeedback-based machine vision method for determining a calibration relationship between a camera and a moveable object |
JP3020898B2 (ja) * | 1997-07-22 | 2000-03-15 | 株式会社エイ・ティ・アール人間情報通信研究所 | アフィンカメラ補正による三次元位置の線形推定方法 |
JPH1196374A (ja) * | 1997-07-23 | 1999-04-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 3次元モデリング装置、3次元モデリング方法および3次元モデリングプログラムを記録した媒体 |
US5978521A (en) * | 1997-09-25 | 1999-11-02 | Cognex Corporation | Machine vision methods using feedback to determine calibration locations of multiple cameras that image a common object |
JP3728900B2 (ja) * | 1997-10-17 | 2005-12-21 | ソニー株式会社 | キャリブレーション方法及び装置、並びにキャリブレーション用データ生成方法 |
US7046838B1 (en) * | 1999-03-30 | 2006-05-16 | Minolta Co., Ltd. | Three-dimensional data input method and apparatus |
JP2001264062A (ja) * | 1999-10-05 | 2001-09-26 | Perceptron Inc | 外部座標系に対して非接触ゲージングセンサを較正する方法および装置 |
US6993179B1 (en) | 2000-08-07 | 2006-01-31 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Strapdown system for three-dimensional reconstruction |
US6816625B2 (en) * | 2000-08-16 | 2004-11-09 | Lewis Jr Clarence A | Distortion free image capture system and method |
GB0023681D0 (en) * | 2000-09-27 | 2000-11-08 | Canon Kk | Image processing apparatus |
WO2002029700A2 (en) * | 2000-10-05 | 2002-04-11 | Siemens Corporate Research, Inc. | Intra-operative image-guided neurosurgery with augmented reality visualization |
US6728582B1 (en) * | 2000-12-15 | 2004-04-27 | Cognex Corporation | System and method for determining the position of an object in three dimensions using a machine vision system with two cameras |
WO2003012368A1 (fr) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Topcon Corporation | Appareil de mesure d'une forme superficielle, procede de mesure d'une forme superficielle et appareil graphique destine a l'etat superficiel |
JP4877891B2 (ja) * | 2001-08-03 | 2012-02-15 | 株式会社トプコン | 校正用被写体 |
FI111755B (fi) * | 2001-11-23 | 2003-09-15 | Mapvision Oy Ltd | Menetelmä ja järjestelmä konenäköjärjestelmän kalibroimiseksi |
US7043084B2 (en) * | 2002-07-30 | 2006-05-09 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Wheelchair detection using stereo vision |
DE602005022943D1 (de) * | 2005-04-18 | 2010-09-23 | Intel Corp | Dreidimensionale strassenlayoutschätzung aus videosequenzen durch verfolgung von fussgängern |
-
2001
- 2001-11-23 FI FI20012296A patent/FI111755B/fi not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-11-20 US US10/496,346 patent/US7860298B2/en active Active
- 2002-11-20 ES ES02803417T patent/ES2785994T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-20 WO PCT/FI2002/000929 patent/WO2003044458A1/en active Application Filing
- 2002-11-20 JP JP2003546044A patent/JP2005509877A/ja active Pending
- 2002-11-20 AU AU2002366118A patent/AU2002366118A1/en not_active Abandoned
- 2002-11-20 EP EP02803417.1A patent/EP1459031B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20012296A0 (fi) | 2001-11-23 |
WO2003044458A1 (en) | 2003-05-30 |
JP2005509877A (ja) | 2005-04-14 |
AU2002366118A1 (en) | 2003-06-10 |
ES2785994T3 (es) | 2020-10-08 |
EP1459031A1 (en) | 2004-09-22 |
EP1459031B1 (en) | 2020-04-01 |
US7860298B2 (en) | 2010-12-28 |
FI20012296A (fi) | 2003-05-24 |
US20050123188A1 (en) | 2005-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI111755B (fi) | Menetelmä ja järjestelmä konenäköjärjestelmän kalibroimiseksi | |
US6826299B2 (en) | Photogrammetric image correlation and measurement system and method | |
US6920249B2 (en) | Method and measuring instrument for determining the position of an edge of a pattern element on a substrate | |
US7015473B2 (en) | Method and apparatus for internal feature reconstruction | |
US20150070468A1 (en) | Use of a three-dimensional imager's point cloud data to set the scale for photogrammetry | |
CN107121093A (zh) | 一种基于主动视觉的齿轮测量装置及测量方法 | |
US20050154548A1 (en) | Method for calibration of a 3D measuring device | |
JPH05504842A (ja) | 物体を光電的に測定する方法および装置 | |
El-Hakim et al. | Multicamera vision-based approach to flexible feature measurement for inspection and reverse engineering | |
CN109781002A (zh) | 一种基于机器视觉的机床全轴程精确定位方法 | |
CN105043304A (zh) | 一种新型标定板及应用该标定板进行长度测量误差的校准方法 | |
Xiong et al. | The development of optical fringe measurement system integrated with a CMM for products inspection | |
CN108469617A (zh) | 基于单线激光扫描装置的激光测距方法和系统 | |
Antinozzi et al. | Optimized configurations for micro-photogrammetric surveying adaptable to macro optics and digital microscope | |
Zexiao et al. | Modeling and calibration of a structured-light-sensor-based five-axis scanning system | |
CN105371759A (zh) | 多镜头影像测量仪测量方法 | |
CN108871204B (zh) | 摄影测量中长度测量相对误差的绝对评价方法 | |
CN108562226A (zh) | 坐标系建立装置及方法 | |
CN108286960A (zh) | 聚焦式光管阵列装置以及摄影检测方法 | |
Breuckmann et al. | 3D-metrologies for industrial applications | |
Sara et al. | 3Dino: Configuration for a Micro-Photogrammetric Survey: Applying Dino-Lite microscope for the digitalization of a cuneiform tablet | |
Percoco et al. | 3D image based modelling for inspection of objects with micro-features, using inaccurate calibration patterns: an experimental contribution | |
JP2014149303A (ja) | 三次元形状計測装置、キャリブレーションブロック、三次元形状計測装置のキャリブレーション方法 | |
CN114370866B (zh) | 一种星敏感器主点和主距测量系统及方法 | |
CN118097039B (zh) | 基于离散化投影光线的面结构光三维点云重建方法及系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MA | Patent expired |