JP2003078925A - カメラ校正システムおよびカメラ校正方法 - Google Patents
カメラ校正システムおよびカメラ校正方法Info
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- JP2003078925A JP2003078925A JP2001263416A JP2001263416A JP2003078925A JP 2003078925 A JP2003078925 A JP 2003078925A JP 2001263416 A JP2001263416 A JP 2001263416A JP 2001263416 A JP2001263416 A JP 2001263416A JP 2003078925 A JP2003078925 A JP 2003078925A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カメラ校正作業を自動化すること
【解決手段】 二次元座標算出部３１０は、校正用ボー
ド１００の画像について、位置コードパターン上の複数
の基準位置の二次元座標（フレーム座標）を算出し、基
準位置識別部３２０は、複数の基準位置を互いに識別す
る。位置コード読取部３３０は、位置コードパターンに
含まれる位置コードを読み取る。記憶部３４０は、複数
の基準位置の三次元座標（世界座標）を、位置コードと
対応づけして記憶している。三次元座標読出部３５０
は、読み取られた位置コードに基づいて複数の基準位置
の世界座標を記憶部３４０から読み出す。パラメータ算
出部３６０は、各基準位置について、算出されたフレー
ム座標と読み出された世界座標とを対応づけし、対応づ
けされたフレーム座標と世界座標を用いてカメラ校正パ
ラメータを算出する。
ド１００の画像について、位置コードパターン上の複数
の基準位置の二次元座標（フレーム座標）を算出し、基
準位置識別部３２０は、複数の基準位置を互いに識別す
る。位置コード読取部３３０は、位置コードパターンに
含まれる位置コードを読み取る。記憶部３４０は、複数
の基準位置の三次元座標（世界座標）を、位置コードと
対応づけして記憶している。三次元座標読出部３５０
は、読み取られた位置コードに基づいて複数の基準位置
の世界座標を記憶部３４０から読み出す。パラメータ算
出部３６０は、各基準位置について、算出されたフレー
ム座標と読み出された世界座標とを対応づけし、対応づ
けされたフレーム座標と世界座標を用いてカメラ校正パ
ラメータを算出する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ校正システ
ムおよびカメラ校正方法に関する。
ムおよびカメラ校正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、工業分野において、カメラによる
検査や監視を行うため、カメラから撮像対象物までの距
離・方向を求めるカメラ校正システムが開発されてい
る。カメラの校正は、所定の形態の基準位置パターンを
有する校正用ボードを所定の位置に配置し、これをカメ
ラにより撮像することにより行われる。ここで、基準位
置パターンとは、カメラ校正用の基準位置を示すパター
ンであり、通常、視覚的に特徴点を抽出しやすいパター
ンが使用される。
検査や監視を行うため、カメラから撮像対象物までの距
離・方向を求めるカメラ校正システムが開発されてい
る。カメラの校正は、所定の形態の基準位置パターンを
有する校正用ボードを所定の位置に配置し、これをカメ
ラにより撮像することにより行われる。ここで、基準位
置パターンとは、カメラ校正用の基準位置を示すパター
ンであり、通常、視覚的に特徴点を抽出しやすいパター
ンが使用される。
【０００３】図１０は、従来のカメラ校正システムで用
いられる校正用ボードの一例である。
いられる校正用ボードの一例である。
【０００４】この校正用ボード４００は、互いに等距離
に配置された正方形パターンである基準位置パターンを
有し、所定の位置に配置される。所定の位置に配置され
た校正用ボード４００は、校正対象のカメラによって撮
像され、撮像された画像上の正方形の頂点が基準位置と
してマウス等の入力手段を利用して入力される。この頂
点の座標はｘｙ平面上の二次元座標（以下「フレーム座
標」という）で表現される。このとき、パターン認識に
より自動的に頂点のフレーム座標を求めるようにしても
よい。その後、正方形の頂点のフレーム座標と実際のｘ
ｙｚ空間における三次元座標（以下「世界座標」とい
う）との対応づけが行われる。このようなフレーム座標
と世界座標の対応づけが複数の頂点について行われ、こ
れらの座標を入力としてカメラ校正用のパラメータ（以
下単に「カメラ校正パラメータ」という）が算出され
る。
に配置された正方形パターンである基準位置パターンを
有し、所定の位置に配置される。所定の位置に配置され
た校正用ボード４００は、校正対象のカメラによって撮
像され、撮像された画像上の正方形の頂点が基準位置と
してマウス等の入力手段を利用して入力される。この頂
点の座標はｘｙ平面上の二次元座標（以下「フレーム座
標」という）で表現される。このとき、パターン認識に
より自動的に頂点のフレーム座標を求めるようにしても
よい。その後、正方形の頂点のフレーム座標と実際のｘ
ｙｚ空間における三次元座標（以下「世界座標」とい
う）との対応づけが行われる。このようなフレーム座標
と世界座標の対応づけが複数の頂点について行われ、こ
れらの座標を入力としてカメラ校正用のパラメータ（以
下単に「カメラ校正パラメータ」という）が算出され
る。
【０００５】この処理の詳細は、文献（"A Versatile C
amera Calibration Technique forHigh-Accuracy 3D Ma
chine Vision Metrology Using Off-the-Shelf TV Came
rasand Lenses", Roger Y. Tsai, IEEE Journal of Rob
otics and automation Vol. RA-3. No.4 August 1987,
pp323-344）に記載されている。
amera Calibration Technique forHigh-Accuracy 3D Ma
chine Vision Metrology Using Off-the-Shelf TV Came
rasand Lenses", Roger Y. Tsai, IEEE Journal of Rob
otics and automation Vol. RA-3. No.4 August 1987,
pp323-344）に記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
カメラ校正システムでは、校正用ボード４００の有する
基準位置パターンが基準位置となる点を示すのみである
ため、校正用ボード４００上の複数の基準位置について
フレーム座標と世界座標との対応づけを手動で行う必要
があり、カメラ校正作業を自動化することができないと
いう問題があった。
カメラ校正システムでは、校正用ボード４００の有する
基準位置パターンが基準位置となる点を示すのみである
ため、校正用ボード４００上の複数の基準位置について
フレーム座標と世界座標との対応づけを手動で行う必要
があり、カメラ校正作業を自動化することができないと
いう問題があった。
【０００７】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、カメラ校正作業を自動化することができるカメラ
校正システムおよびカメラ校正方法を提供することを目
的とする。
あり、カメラ校正作業を自動化することができるカメラ
校正システムおよびカメラ校正方法を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のカメラ校正シス
テムは、所定位置に配置され、校正の基準となる位置を
示す基準位置と当該基準位置を特定するための識別情報
とを有する校正用撮像対象物と、前記校正用撮像対象物
を撮像し、校正の対象となるカメラと、前記カメラによ
り撮像して得られる前記校正用撮像対象物の画像から、
カメラ校正用のパラメータを算出し、算出された前記パ
ラメータに基づいて前記カメラを校正するカメラ校正装
置と、を有する構成を採る。
テムは、所定位置に配置され、校正の基準となる位置を
示す基準位置と当該基準位置を特定するための識別情報
とを有する校正用撮像対象物と、前記校正用撮像対象物
を撮像し、校正の対象となるカメラと、前記カメラによ
り撮像して得られる前記校正用撮像対象物の画像から、
カメラ校正用のパラメータを算出し、算出された前記パ
ラメータに基づいて前記カメラを校正するカメラ校正装
置と、を有する構成を採る。
【０００９】この構成によれば、校正用撮像対象物が基
準位置と識別情報を有しており、カメラ校正装置は、校
正の対象となるカメラが所定の位置に配置された校正用
撮像対象物を撮像して得られる画像に基づいてカメラ校
正用のパラメータを算出し、カメラを校正するため、カ
メラ校正作業を自動化することができる。
準位置と識別情報を有しており、カメラ校正装置は、校
正の対象となるカメラが所定の位置に配置された校正用
撮像対象物を撮像して得られる画像に基づいてカメラ校
正用のパラメータを算出し、カメラを校正するため、カ
メラ校正作業を自動化することができる。
【００１０】また、本発明の校正用撮像対象物は、上記
のカメラ校正システムに使用される校正用撮像対象物で
あって、校正の基準となる位置を示す基準位置と、当該
基準位置を特定するための識別情報と、を有する構成を
採る。
のカメラ校正システムに使用される校正用撮像対象物で
あって、校正の基準となる位置を示す基準位置と、当該
基準位置を特定するための識別情報と、を有する構成を
採る。
【００１１】この構成によれば、校正用撮像対象物が基
準位置と識別情報を有しているため、カメラ校正作業を
自動化することができる。
準位置と識別情報を有しているため、カメラ校正作業を
自動化することができる。
【００１２】また、本発明の校正用撮像対象物は、前記
基準位置を示す所定座標に配置された複数の基準点と、
前記識別情報を示し、前記基準点を含む複数の点を結ん
で形成される複数の領域によって表現される位置コード
と、からなる位置コードパターンを有する構成を採る。
基準位置を示す所定座標に配置された複数の基準点と、
前記識別情報を示し、前記基準点を含む複数の点を結ん
で形成される複数の領域によって表現される位置コード
と、からなる位置コードパターンを有する構成を採る。
【００１３】この構成によれば、校正用撮像対象物が基
準点と位置コードからなる位置コードパターンを有して
いるため、画像解析の処理を単純化することができる。
準点と位置コードからなる位置コードパターンを有して
いるため、画像解析の処理を単純化することができる。
【００１４】また、本発明の校正用撮像対象物は、前記
位置コードはバーコードからなり、前記バーコードを囲
む黒領域の頂点を前記複数の基準点とする構成を採る。
位置コードはバーコードからなり、前記バーコードを囲
む黒領域の頂点を前記複数の基準点とする構成を採る。
【００１５】この構成によれば、位置コードはバーコー
ドからなり、バーコードを囲む黒領域の頂点が基準位置
となるため、位置コードの読み取りや作成に既存技術を
流用することができる。
ドからなり、バーコードを囲む黒領域の頂点が基準位置
となるため、位置コードの読み取りや作成に既存技術を
流用することができる。
【００１６】また、本発明のカメラは、所定位置に配置
され、校正の基準となる位置を示す基準位置と当該基準
位置を特定するための識別情報とを有する校正用撮像対
象物を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られ
る前記校正用撮像対象物の画像を解析して、カメラ校正
用のパラメータを算出する画像解析手段と、前記画像解
析手段により算出されたカメラ校正用のパラメータに基
づいてカメラを校正するカメラ校正手段と、を有する構
成を採る。
され、校正の基準となる位置を示す基準位置と当該基準
位置を特定するための識別情報とを有する校正用撮像対
象物を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られ
る前記校正用撮像対象物の画像を解析して、カメラ校正
用のパラメータを算出する画像解析手段と、前記画像解
析手段により算出されたカメラ校正用のパラメータに基
づいてカメラを校正するカメラ校正手段と、を有する構
成を採る。
【００１７】この構成によれば、カメラが基準位置と識
別情報を有する校正用撮像対象物を撮像し、得られた画
像からカメラ校正用のパラメータを算出し、カメラを校
正するため、カメラ本体によってカメラ校正を行うこと
ができる。
別情報を有する校正用撮像対象物を撮像し、得られた画
像からカメラ校正用のパラメータを算出し、カメラを校
正するため、カメラ本体によってカメラ校正を行うこと
ができる。
【００１８】また、本発明のカメラは、前記画像解析手
段は、所定位置に配置された前記校正用撮像対象物を前
記撮像手段により撮像して得られる画像を解析して、当
該画像における複数の前記基準位置の二次元座標を算出
する二次元座標算出部と、前記二次元座標算出部により
二次元座標が算出された複数の前記基準位置を互いに識
別する基準位置識別部と、前記画像を解析して、前記校
正用撮像対象物の有する前記識別情報を読み取る識別情
報読取部と、前記校正用撮像対象物の複数の前記基準位
置の三次元座標を、前記識別情報と対応づけして記憶す
る記憶部と、読み取られた前記識別情報に基づいて前記
記憶部から前記基準位置の三次元座標を読み出す三次元
座標読出部と、各基準位置について、算出された前記二
次元座標と読み出された前記三次元座標とを対応づけし
てカメラ校正用のパラメータを算出するパラメータ算出
部と、を有する構成を採る。
段は、所定位置に配置された前記校正用撮像対象物を前
記撮像手段により撮像して得られる画像を解析して、当
該画像における複数の前記基準位置の二次元座標を算出
する二次元座標算出部と、前記二次元座標算出部により
二次元座標が算出された複数の前記基準位置を互いに識
別する基準位置識別部と、前記画像を解析して、前記校
正用撮像対象物の有する前記識別情報を読み取る識別情
報読取部と、前記校正用撮像対象物の複数の前記基準位
置の三次元座標を、前記識別情報と対応づけして記憶す
る記憶部と、読み取られた前記識別情報に基づいて前記
記憶部から前記基準位置の三次元座標を読み出す三次元
座標読出部と、各基準位置について、算出された前記二
次元座標と読み出された前記三次元座標とを対応づけし
てカメラ校正用のパラメータを算出するパラメータ算出
部と、を有する構成を採る。
【００１９】この構成によれば、校正用撮像対象物を撮
像して得られる画像から、複数の基準位置の二次元座標
を算出するとともに各基準位置を互いに識別し、識別情
報を読み取って当該識別情報に対応する複数の基準位置
の三次元座標を記憶部から読み出し、各基準位置につい
て算出された二次元座標と読み出された三次元座標を対
応づけしてカメラ校正用のパラメータを算出するため、
カメラ校正作業を自動化することができる。
像して得られる画像から、複数の基準位置の二次元座標
を算出するとともに各基準位置を互いに識別し、識別情
報を読み取って当該識別情報に対応する複数の基準位置
の三次元座標を記憶部から読み出し、各基準位置につい
て算出された二次元座標と読み出された三次元座標を対
応づけしてカメラ校正用のパラメータを算出するため、
カメラ校正作業を自動化することができる。
【００２０】また、本発明のカメラ校正装置は、上記の
カメラ校正システムに使用されるカメラ校正装置であっ
て、所定位置に配置され、校正の基準となる位置を示す
基準位置と当該基準位置を特定するための識別情報とを
有する校正用撮像対象物を、カメラにより撮像して得ら
れる画像を解析してカメラ校正用のパラメータを算出す
る画像解析手段を有する構成を採る。
カメラ校正システムに使用されるカメラ校正装置であっ
て、所定位置に配置され、校正の基準となる位置を示す
基準位置と当該基準位置を特定するための識別情報とを
有する校正用撮像対象物を、カメラにより撮像して得ら
れる画像を解析してカメラ校正用のパラメータを算出す
る画像解析手段を有する構成を採る。
【００２１】この構成によれば、カメラ校正装置は基準
位置と識別情報を有する校正用撮像対象物を、カメラに
より撮像して得られる画像からカメラ校正用のパラメー
タを算出するため、カメラ校正作業を自動化することが
できる。
位置と識別情報を有する校正用撮像対象物を、カメラに
より撮像して得られる画像からカメラ校正用のパラメー
タを算出するため、カメラ校正作業を自動化することが
できる。
【００２２】また、本発明のカメラ校正装置は、前記画
像解析手段は、所定位置に配置された前記校正用撮像対
象物をカメラにより撮像して得られる画像を解析して、
当該画像における複数の前記基準位置の二次元座標を算
出する二次元座標算出部と、前記二次元座標算出部によ
り二次元座標が算出された複数の前記基準位置を互いに
識別する基準位置識別部と、前記画像を解析して、前記
校正用撮像対象物の有する前記識別情報を読み取る識別
情報読取部と、前記校正用撮像対象物の複数の前記基準
位置の三次元座標を、前記識別情報と対応づけして記憶
する記憶部と、読み取られた前記識別情報に基づいて前
記記憶部から前記基準位置の三次元座標を読み出す三次
元座標読出部と、各基準位置について、算出された前記
二次元座標と読み出された前記三次元座標とを対応づけ
してカメラ校正用のパラメータを算出するパラメータ算
出部と、を有する構成を採る。
像解析手段は、所定位置に配置された前記校正用撮像対
象物をカメラにより撮像して得られる画像を解析して、
当該画像における複数の前記基準位置の二次元座標を算
出する二次元座標算出部と、前記二次元座標算出部によ
り二次元座標が算出された複数の前記基準位置を互いに
識別する基準位置識別部と、前記画像を解析して、前記
校正用撮像対象物の有する前記識別情報を読み取る識別
情報読取部と、前記校正用撮像対象物の複数の前記基準
位置の三次元座標を、前記識別情報と対応づけして記憶
する記憶部と、読み取られた前記識別情報に基づいて前
記記憶部から前記基準位置の三次元座標を読み出す三次
元座標読出部と、各基準位置について、算出された前記
二次元座標と読み出された前記三次元座標とを対応づけ
してカメラ校正用のパラメータを算出するパラメータ算
出部と、を有する構成を採る。
【００２３】この構成によれば、校正用撮像対象物を撮
像して得られる画像から、複数の基準位置の二次元座標
を算出するとともに各基準位置を互いに識別し、識別情
報を読み取って当該識別情報に対応する複数の基準位置
の三次元座標を記憶部から読み出し、各基準位置につい
て算出された二次元座標と読み出された三次元座標を対
応づけしてカメラ校正用のパラメータを算出するため、
カメラ校正作業を自動化することができる。
像して得られる画像から、複数の基準位置の二次元座標
を算出するとともに各基準位置を互いに識別し、識別情
報を読み取って当該識別情報に対応する複数の基準位置
の三次元座標を記憶部から読み出し、各基準位置につい
て算出された二次元座標と読み出された三次元座標を対
応づけしてカメラ校正用のパラメータを算出するため、
カメラ校正作業を自動化することができる。
【００２４】本発明のカメラ校正方法は、所定位置に配
置され、校正の基準となる位置を示す基準位置と当該基
準位置を特定するための識別情報とを有する校正用撮像
対象物を、校正の対象となるカメラによって撮像するス
テップと、前記校正用撮像対象物を前記カメラにより撮
像して得られた画像を解析して、当該画像における前記
基準位置の二次元座標を算出するステップと、前記二次
元座標算出部により二次元座標が算出された複数の前記
基準位置を互いに識別するステップと、前記画像を解析
して、前記校正用撮像対象物の有する前記識別情報を読
み取るステップと、読み取られた前記識別情報に基づい
て、あらかじめ前記識別情報と対応づけして記憶されて
いる前記基準位置の三次元座標を読み出すステップと、
各基準位置について、算出された前記二次元座標と読み
出された前記三次元座標とを対応づけしてカメラ校正用
のパラメータを算出するステップと、算出された前記パ
ラメータに基づいてカメラを校正するステップと、を有
するようにした。
置され、校正の基準となる位置を示す基準位置と当該基
準位置を特定するための識別情報とを有する校正用撮像
対象物を、校正の対象となるカメラによって撮像するス
テップと、前記校正用撮像対象物を前記カメラにより撮
像して得られた画像を解析して、当該画像における前記
基準位置の二次元座標を算出するステップと、前記二次
元座標算出部により二次元座標が算出された複数の前記
基準位置を互いに識別するステップと、前記画像を解析
して、前記校正用撮像対象物の有する前記識別情報を読
み取るステップと、読み取られた前記識別情報に基づい
て、あらかじめ前記識別情報と対応づけして記憶されて
いる前記基準位置の三次元座標を読み出すステップと、
各基準位置について、算出された前記二次元座標と読み
出された前記三次元座標とを対応づけしてカメラ校正用
のパラメータを算出するステップと、算出された前記パ
ラメータに基づいてカメラを校正するステップと、を有
するようにした。
【００２５】この方法によれば、校正用撮像対象物が基
準位置と識別情報を有しており、カメラ校正装置は、校
正用撮像対象物を撮像して得られる画像から、複数の基
準位置の二次元座標を算出するとともに各基準位置を互
いに識別し、識別情報を読み取って当該識別情報に対応
する複数の基準位置の三次元座標を記憶部から読み出
し、各基準位置について算出された二次元座標と読み出
された三次元座標を対応づけしてカメラ校正用のパラメ
ータを算出するため、カメラ校正作業を自動化すること
ができる。
準位置と識別情報を有しており、カメラ校正装置は、校
正用撮像対象物を撮像して得られる画像から、複数の基
準位置の二次元座標を算出するとともに各基準位置を互
いに識別し、識別情報を読み取って当該識別情報に対応
する複数の基準位置の三次元座標を記憶部から読み出
し、各基準位置について算出された二次元座標と読み出
された三次元座標を対応づけしてカメラ校正用のパラメ
ータを算出するため、カメラ校正作業を自動化すること
ができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
て、図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１に係るカメラ校正システムの構成を示す図であ
る。
形態１に係るカメラ校正システムの構成を示す図であ
る。
【００２８】このカメラ校正システムは、校正用ボード
（校正用撮像対象物）１００、校正対象のカメラ２０
０、およびカメラ校正装置３００から構成されている。
校正用ボード１００は、所定の位置に配置され、カメラ
２００によって撮像される。校正用ボード１００は、カ
メラ校正用の基準位置と当該基準位置を特定するための
位置コードとを示す位置コードパターンを有している。
位置コードパターンのパターン構成の詳細は、後で説明
する。カメラ校正装置３００は、校正用ボード１００を
カメラ２００によって撮像して得られる画像から、カメ
ラ校正パラメータを算出する。
（校正用撮像対象物）１００、校正対象のカメラ２０
０、およびカメラ校正装置３００から構成されている。
校正用ボード１００は、所定の位置に配置され、カメラ
２００によって撮像される。校正用ボード１００は、カ
メラ校正用の基準位置と当該基準位置を特定するための
位置コードとを示す位置コードパターンを有している。
位置コードパターンのパターン構成の詳細は、後で説明
する。カメラ校正装置３００は、校正用ボード１００を
カメラ２００によって撮像して得られる画像から、カメ
ラ校正パラメータを算出する。
【００２９】図２は、カメラ校正装置３００の構成の一
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
【００３０】二次元座標算出部３１０は、校正用ボード
１００をカメラ２００によって撮像して得られる画像に
ついて、校正用ボード１００上の位置コードパターンを
解析して、位置コードパターン上の複数の基準位置の二
次元座標（フレーム座標）を算出する。
１００をカメラ２００によって撮像して得られる画像に
ついて、校正用ボード１００上の位置コードパターンを
解析して、位置コードパターン上の複数の基準位置の二
次元座標（フレーム座標）を算出する。
【００３１】基準位置識別部３２０は、位置コードパタ
ーンを構成する図形を用いて、１つの位置コードパター
ン上にある複数の基準位置を互いに識別する。
ーンを構成する図形を用いて、１つの位置コードパター
ン上にある複数の基準位置を互いに識別する。
【００３２】位置コード読取部（識別情報読取部）３３
０は、校正用ボード１００をカメラ２００によって撮像
して得られる画像について、校正用ボード１００上の位
置コードパターンを解析して、位置コードパターンに含
まれる位置コードを読み取る。
０は、校正用ボード１００をカメラ２００によって撮像
して得られる画像について、校正用ボード１００上の位
置コードパターンを解析して、位置コードパターンに含
まれる位置コードを読み取る。
【００３３】記憶部３４０は、校正用ボード１００が所
定の位置に配置された場合において校正用ボード１００
が有する位置コードパターン上の複数の基準位置が存在
する三次元座標（世界座標）を、位置コードと対応づけ
して記憶している。
定の位置に配置された場合において校正用ボード１００
が有する位置コードパターン上の複数の基準位置が存在
する三次元座標（世界座標）を、位置コードと対応づけ
して記憶している。
【００３４】三次元座標読出部３５０は、位置コード読
取部３３０で読み取られた位置コードをキーにして複数
の基準位置の世界座標を記憶部３４０から読み出す。
取部３３０で読み取られた位置コードをキーにして複数
の基準位置の世界座標を記憶部３４０から読み出す。
【００３５】パラメータ算出部３６０は、各基準位置に
ついて、二次元座標算出部３１０で算出されたフレーム
座標と三次元座標読出部３５０で読み出された世界座標
とを対応づけし、対応づけされたフレーム座標と世界座
標を用いてカメラ校正パラメータを算出する。
ついて、二次元座標算出部３１０で算出されたフレーム
座標と三次元座標読出部３５０で読み出された世界座標
とを対応づけし、対応づけされたフレーム座標と世界座
標を用いてカメラ校正パラメータを算出する。
【００３６】図３は、校正用ボード１００の一例を示す
図である。
図である。
【００３７】この校正用ボード１００は、位置コードパ
ターン１１０、位置コードパターン１２０、位置コード
パターン１３０、および位置コードパターン１４０の４
つの位置コードパターンを有している。各位置コードパ
ターン１１０〜１４０を特定する識別情報は、後述する
ように、位置コードパターンを構成する各図形要素の配
列によって表現される位置コードによって示される。な
お、図３に示すように、１つの校正用ボード１００上に
複数の位置コードパターンを配置することで、校正用ボ
ード１００の一部のみを撮像してもカメラ校正を行うこ
とができる。これにより、異なる位置に設置された複数
台のカメラを１つの校正用ボード１００を用いて校正す
ることができる。
ターン１１０、位置コードパターン１２０、位置コード
パターン１３０、および位置コードパターン１４０の４
つの位置コードパターンを有している。各位置コードパ
ターン１１０〜１４０を特定する識別情報は、後述する
ように、位置コードパターンを構成する各図形要素の配
列によって表現される位置コードによって示される。な
お、図３に示すように、１つの校正用ボード１００上に
複数の位置コードパターンを配置することで、校正用ボ
ード１００の一部のみを撮像してもカメラ校正を行うこ
とができる。これにより、異なる位置に設置された複数
台のカメラを１つの校正用ボード１００を用いて校正す
ることができる。
【００３８】図４は、位置コードパターン１１０〜１４
０の構成の説明図である。なお、ここでは、位置コード
パターン１２０を例にとって説明する。
０の構成の説明図である。なお、ここでは、位置コード
パターン１２０を例にとって説明する。
【００３９】位置コードパターン１２０は、図４中縦の
ハッチングで示される赤色の三角形の領域１２１ａ，１
２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄ、同図中横のハッチングで
示される青色の三角形の領域１２２ａ，１２２ｂ，１２
２ｃ，１２２ｄ、コード方向基準領域１２３ａ，１２３
ｂ、およびコード領域１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，
１２４ｄ，１２４ｅ，１２４ｆから構成されている。
ハッチングで示される赤色の三角形の領域１２１ａ，１
２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄ、同図中横のハッチングで
示される青色の三角形の領域１２２ａ，１２２ｂ，１２
２ｃ，１２２ｄ、コード方向基準領域１２３ａ，１２３
ｂ、およびコード領域１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，
１２４ｄ，１２４ｅ，１２４ｆから構成されている。
【００４０】赤色の三角形１２１ａ〜１２１ｄおよび青
色の三角形１２２ａ〜１２２ｄによって、基準位置とな
る点（三角形の頂点）の位置が規定される。これらの赤
色三角形１２１ａ〜１２１ｄおよび青色三角形１２２ａ
〜１２２ｄは、それぞれ固有の識別子（たとえばＰ０〜
Ｐ７）によって識別されるものとし、本実施の形態にお
いては、赤色三角形１２１ａはＰ７、赤色三角形１２１
ｂはＰ４、赤色三角形１２１ｃはＰ３、赤色三角形１２
１ｄはＰ０、青色三角形１２２ａはＰ６、青色三角形１
２２ｂはＰ５、青色三角形１２２ｃはＰ２、および青色
三角形１２２ｄはＰ１の識別子をそれぞれ持つものとす
る。また、コード方向基準領域１２３ａ，１２３ｂによ
って、位置コードの上位桁と下位桁の方向が規定され、
コード領域１２４によって、位置コードが規定される。
色の三角形１２２ａ〜１２２ｄによって、基準位置とな
る点（三角形の頂点）の位置が規定される。これらの赤
色三角形１２１ａ〜１２１ｄおよび青色三角形１２２ａ
〜１２２ｄは、それぞれ固有の識別子（たとえばＰ０〜
Ｐ７）によって識別されるものとし、本実施の形態にお
いては、赤色三角形１２１ａはＰ７、赤色三角形１２１
ｂはＰ４、赤色三角形１２１ｃはＰ３、赤色三角形１２
１ｄはＰ０、青色三角形１２２ａはＰ６、青色三角形１
２２ｂはＰ５、青色三角形１２２ｃはＰ２、および青色
三角形１２２ｄはＰ１の識別子をそれぞれ持つものとす
る。また、コード方向基準領域１２３ａ，１２３ｂによ
って、位置コードの上位桁と下位桁の方向が規定され、
コード領域１２４によって、位置コードが規定される。
【００４１】図４に示す例では、位置コードパターン１
２０は、４つの赤色領域１２１ａ〜１２１ｄと、４つの
青色領域１２２ａ〜１２２ｄと、２つのコード方向基準
領域１２３ａ，１２３ｂと、６つのコード領域１２４ａ
〜１２４ｆとからなり、後述するように、２進数で「０
０００１」の位置コードを示している。赤色領域１２１
ａ〜１２１ｄと青色領域１２２ａ〜１２２ｄとは交互に
配置されているが、このように異なる色の三角形領域を
交互に配置することで、色による領域認識の精度を向上
することができる。なお、本実施の形態では、２種類の
三角形１２１ａ〜１２１ｄ，１２２ａ〜１２２ｄの色
は、赤色と青色であるが、これに限定されず、識別しや
すい色であれば任意の色でよい。
２０は、４つの赤色領域１２１ａ〜１２１ｄと、４つの
青色領域１２２ａ〜１２２ｄと、２つのコード方向基準
領域１２３ａ，１２３ｂと、６つのコード領域１２４ａ
〜１２４ｆとからなり、後述するように、２進数で「０
０００１」の位置コードを示している。赤色領域１２１
ａ〜１２１ｄと青色領域１２２ａ〜１２２ｄとは交互に
配置されているが、このように異なる色の三角形領域を
交互に配置することで、色による領域認識の精度を向上
することができる。なお、本実施の形態では、２種類の
三角形１２１ａ〜１２１ｄ，１２２ａ〜１２２ｄの色
は、赤色と青色であるが、これに限定されず、識別しや
すい色であれば任意の色でよい。
【００４２】次いで、上記構成を有するカメラ校正シス
テムの動作、特に校正用ボード１００撮像後の処理手順
について、図５、図６および図７を用いて説明する。な
お、ここでは、校正用ボード１００の撮像前に、校正用
ボード１００は、あらかじめ所定の位置に配置されてお
り、図５（ａ）に示す位置コードパターンを有している
ものとする。図５（ａ）に示す位置コードパターン１２
０は、図４に示すものと同一である。また、記憶部３４
０では、あらかじめ、位置コードと当該位置コードを持
つ位置コードパターン１２０上の基準位置の世界座標と
が対応づけられて記憶されている。本実施の形態におい
ては、１つの位置コードに対し、たとえばＰ０とＰ１の
共有する頂点の世界座標というように、当該位置コード
を持つ位置コードパターン１２０上のすべての基準位置
の世界座標が互いに識別されて記憶されているものとす
る。
テムの動作、特に校正用ボード１００撮像後の処理手順
について、図５、図６および図７を用いて説明する。な
お、ここでは、校正用ボード１００の撮像前に、校正用
ボード１００は、あらかじめ所定の位置に配置されてお
り、図５（ａ）に示す位置コードパターンを有している
ものとする。図５（ａ）に示す位置コードパターン１２
０は、図４に示すものと同一である。また、記憶部３４
０では、あらかじめ、位置コードと当該位置コードを持
つ位置コードパターン１２０上の基準位置の世界座標と
が対応づけられて記憶されている。本実施の形態におい
ては、１つの位置コードに対し、たとえばＰ０とＰ１の
共有する頂点の世界座標というように、当該位置コード
を持つ位置コードパターン１２０上のすべての基準位置
の世界座標が互いに識別されて記憶されているものとす
る。
【００４３】まず、所定の位置に配置されている校正用
ボード１００を校正対象のカメラ２００によって撮像す
る。撮像して得られた画像データは、カメラ校正装置３
００内の二次元座標算出部３１０に送られる。
ボード１００を校正対象のカメラ２００によって撮像す
る。撮像して得られた画像データは、カメラ校正装置３
００内の二次元座標算出部３１０に送られる。
【００４４】そして、カメラ校正装置３００は、二次元
座標算出部３１０で、カメラ２００から送られてきた画
像データを解析して、まず、色による領域認識などによ
り、赤色三角形１２１ａ〜１２１ｄを抽出した後（図５
（ｂ）参照）、パターン認識などにより、抽出した赤色
三角形１２１ａ〜１２１ｄの頂点１２５を検出し（図５
（ｃ）参照）、そのフレーム座標を求める。また、青色
三角形１２２ａ〜１２２ｄについても同様の処理を行
う。すなわち、青色三角形１２２ａ〜１２２ｄを抽出し
た後、抽出した青色三角形１２２ａ〜１２２ｄの頂点１
２６を検出し（図６（ｄ）参照）、そのフレーム座標を
求める。そして、得られたフレーム座標に基づいて赤色
三角形１２１ａ〜１２１ｄの各頂点１２５と青色三角形
１２２ａ〜１２２ｄの各頂点１２６の間の距離を計算
し、所定値内の近い距離にある頂点を同一点として頂点
ペアを作成する。（図６（ｅ）参照）。こうして作成さ
れた各頂点ペアが基準位置となる。このように、１つの
頂点を赤色三角形１２１ａ〜１２１ｄと青色三角形１２
２ａ〜１２２ｄの双方から検出し、後で距離の近い頂点
を同一の頂点とすることにより、領域抽出のための画像
認識において生じる誤差の影響を軽減することができ
る。
座標算出部３１０で、カメラ２００から送られてきた画
像データを解析して、まず、色による領域認識などによ
り、赤色三角形１２１ａ〜１２１ｄを抽出した後（図５
（ｂ）参照）、パターン認識などにより、抽出した赤色
三角形１２１ａ〜１２１ｄの頂点１２５を検出し（図５
（ｃ）参照）、そのフレーム座標を求める。また、青色
三角形１２２ａ〜１２２ｄについても同様の処理を行
う。すなわち、青色三角形１２２ａ〜１２２ｄを抽出し
た後、抽出した青色三角形１２２ａ〜１２２ｄの頂点１
２６を検出し（図６（ｄ）参照）、そのフレーム座標を
求める。そして、得られたフレーム座標に基づいて赤色
三角形１２１ａ〜１２１ｄの各頂点１２５と青色三角形
１２２ａ〜１２２ｄの各頂点１２６の間の距離を計算
し、所定値内の近い距離にある頂点を同一点として頂点
ペアを作成する。（図６（ｅ）参照）。こうして作成さ
れた各頂点ペアが基準位置となる。このように、１つの
頂点を赤色三角形１２１ａ〜１２１ｄと青色三角形１２
２ａ〜１２２ｄの双方から検出し、後で距離の近い頂点
を同一の頂点とすることにより、領域抽出のための画像
認識において生じる誤差の影響を軽減することができ
る。
【００４５】そして、基準位置識別部３２０で、赤色三
角形１２１ａ〜１２１ｄのうち、２点で青色三角形１２
２ａ〜１２２ｄと接しているものを検出しＰ０とする。
本実施の形態では、図４の赤色三角形１２１ａおよび赤
色三角形１２１ｄの２つがＰ０としての条件に当てはま
るが、この段階ではどちらか一方を便宜的に選択するこ
ととし、ここでは赤色三角形１２１ｄを選択したとす
る。（図６（ｆ）参照）。次に、Ｐ０と接する２つの青
色三角形１２２ｃ，１２２ｄのうち、２点で赤色三角形
１２１ａ〜１２１ｄと接しているものをＰ１とし、３点
で赤色三角形１２１ａ〜１２１ｄと接しているものをＰ
２とする。ここでは青色三角形１２２ｄがＰ１となり、
青色三角形１２２ｃがＰ２となる（図７（ｇ）参照）。
さらに、Ｐ１に接する赤色三角形１２１ｃ，１２１ｄの
うち、Ｐ０でない残りの赤色三角形１２１ｃをＰ３と
し、Ｐ２に接する赤色三角形１２１ｂ〜１２１ｄのう
ち、Ｐ０およびＰ３でない残りの赤色三角形１２１ｂを
Ｐ４とし、以下同様に順次Ｐ７までを決定する（図７
（ｈ）参照）。ここで、Ｐ０とＰ１が接しているコード
方向基準領域１２３ｂの色を判別し、白色であればその
まま、黒色であればＰ０からＰ７の順序を逆転する（図
７（ｉ）参照）。これにより、基準位置となる位置コー
ドパターン上の複数の基準位置は、たとえばＰ０とＰ１
の共有する頂点１２７というように、カメラにより撮像
して得られた画像データにおいても特定することができ
る（図７（ｊ）参照）。
角形１２１ａ〜１２１ｄのうち、２点で青色三角形１２
２ａ〜１２２ｄと接しているものを検出しＰ０とする。
本実施の形態では、図４の赤色三角形１２１ａおよび赤
色三角形１２１ｄの２つがＰ０としての条件に当てはま
るが、この段階ではどちらか一方を便宜的に選択するこ
ととし、ここでは赤色三角形１２１ｄを選択したとす
る。（図６（ｆ）参照）。次に、Ｐ０と接する２つの青
色三角形１２２ｃ，１２２ｄのうち、２点で赤色三角形
１２１ａ〜１２１ｄと接しているものをＰ１とし、３点
で赤色三角形１２１ａ〜１２１ｄと接しているものをＰ
２とする。ここでは青色三角形１２２ｄがＰ１となり、
青色三角形１２２ｃがＰ２となる（図７（ｇ）参照）。
さらに、Ｐ１に接する赤色三角形１２１ｃ，１２１ｄの
うち、Ｐ０でない残りの赤色三角形１２１ｃをＰ３と
し、Ｐ２に接する赤色三角形１２１ｂ〜１２１ｄのう
ち、Ｐ０およびＰ３でない残りの赤色三角形１２１ｂを
Ｐ４とし、以下同様に順次Ｐ７までを決定する（図７
（ｈ）参照）。ここで、Ｐ０とＰ１が接しているコード
方向基準領域１２３ｂの色を判別し、白色であればその
まま、黒色であればＰ０からＰ７の順序を逆転する（図
７（ｉ）参照）。これにより、基準位置となる位置コー
ドパターン上の複数の基準位置は、たとえばＰ０とＰ１
の共有する頂点１２７というように、カメラにより撮像
して得られた画像データにおいても特定することができ
る（図７（ｊ）参照）。
【００４６】そして、位置コード読取部３３０で、二次
元座標算出部３１０で作成した頂点ペアのフレーム座標
を利用して、位置コード領域１２４ａ〜１２４ｆの色を
判別する。そして、コード方向基準領域１２３ａ，１２
３ｂの色から位置コードの方向を決定し、決定した位置
コード方向に沿ってコード領域１２４ａ〜１２４ｆの色
を順次認識することにより、位置コードを決定する。た
とえば、図５（ａ）の例では、コード方向基準領域１２
３が下位桁を示す白色である右側から、右下、右上、中
央下、中央上、左下、左上の方向で６つのコード領域の
色が順次認識される。また、コード領域１２４ａ〜１２
４ｆの白色は「０」、黒色は「１」に対応するので、こ
の位置コードは２進数で「０００００１」と読み取られ
る。このようにして、位置コード読取部３３０は、校正
用ボード１００上の位置コードパターンに含まれる位置
コードをすべて識別する。
元座標算出部３１０で作成した頂点ペアのフレーム座標
を利用して、位置コード領域１２４ａ〜１２４ｆの色を
判別する。そして、コード方向基準領域１２３ａ，１２
３ｂの色から位置コードの方向を決定し、決定した位置
コード方向に沿ってコード領域１２４ａ〜１２４ｆの色
を順次認識することにより、位置コードを決定する。た
とえば、図５（ａ）の例では、コード方向基準領域１２
３が下位桁を示す白色である右側から、右下、右上、中
央下、中央上、左下、左上の方向で６つのコード領域の
色が順次認識される。また、コード領域１２４ａ〜１２
４ｆの白色は「０」、黒色は「１」に対応するので、こ
の位置コードは２進数で「０００００１」と読み取られ
る。このようにして、位置コード読取部３３０は、校正
用ボード１００上の位置コードパターンに含まれる位置
コードをすべて識別する。
【００４７】そして、三次元座標読出部３５０で、位置
コード読取部３３０で読み取った位置コードをキーにし
て、校正用ボード１００上の複数の基準位置の世界座標
を記憶部３４０から読み出す。
コード読取部３３０で読み取った位置コードをキーにし
て、校正用ボード１００上の複数の基準位置の世界座標
を記憶部３４０から読み出す。
【００４８】そして、パラメータ算出部３６０で、Ｐ０
とＰ１の共有する頂点からＰ６とＰ７の共有する頂点ま
での各頂点について、二次元座標算出部３１０で算出し
た各頂点のフレーム座標と、三次元座標読出部３５０で
読み出した各頂点の世界座標とを対応づけしてカメラ校
正パラメータを算出する。
とＰ１の共有する頂点からＰ６とＰ７の共有する頂点ま
での各頂点について、二次元座標算出部３１０で算出し
た各頂点のフレーム座標と、三次元座標読出部３５０で
読み出した各頂点の世界座標とを対応づけしてカメラ校
正パラメータを算出する。
【００４９】ここで、算出するカメラ校正パラメータに
ついて簡単に説明しておく。
ついて簡単に説明しておく。
【００５０】
式１は世界座標とカメラ座標の関係を示している。ここ
で、xw,yw,zwは世界座標、x,y,zはカメラ座標である。r
1からr9は座標の回転行列、Tx,Ty,Tzは座標の移動行列
を示している。
で、xw,yw,zwは世界座標、x,y,zはカメラ座標である。r
1からr9は座標の回転行列、Tx,Ty,Tzは座標の移動行列
を示している。
【００５１】
ここで、xf,yfはフレーム座標、fは焦点距離である。上
記の式１、式２、式３の関係を利用して、複数の基準位
置のフレーム座標と世界座標との対応関係から回転行
列、移動行列、焦点距離を求める。カメラ校正装置３０
０は求められたパラメータに基づいてカメラ２００を校
正し、カメラ校正作業は終了する。
記の式１、式２、式３の関係を利用して、複数の基準位
置のフレーム座標と世界座標との対応関係から回転行
列、移動行列、焦点距離を求める。カメラ校正装置３０
０は求められたパラメータに基づいてカメラ２００を校
正し、カメラ校正作業は終了する。
【００５２】なお、本実施の形態においては、赤色三角
形１２１ａ〜１２１ｄおよび青色三角形１２２ａ〜１２
２ｄを固有の識別子によって識別することにより１つの
位置コードパターン上における各基準位置を特定して、
複数の基準位置のフレーム座標と世界座標を対応づけし
たが、これに限定されず、たとえば記憶部３４０があら
かじめ位置コードパターンの形状を持つ世界座標テンプ
レートを保持しており、カメラにより撮像して得られた
画像データと重ねることにより対応づけしてもよい。
形１２１ａ〜１２１ｄおよび青色三角形１２２ａ〜１２
２ｄを固有の識別子によって識別することにより１つの
位置コードパターン上における各基準位置を特定して、
複数の基準位置のフレーム座標と世界座標を対応づけし
たが、これに限定されず、たとえば記憶部３４０があら
かじめ位置コードパターンの形状を持つ世界座標テンプ
レートを保持しており、カメラにより撮像して得られた
画像データと重ねることにより対応づけしてもよい。
【００５３】このように、本実施の形態のカメラ校正シ
ステムによれば、複数の基準位置のフレーム座標と世界
座標を手動で対応づけすることなく、自動的にカメラ校
正パラメータを算出することができ、カメラ校正作業を
自動化することができる。
ステムによれば、複数の基準位置のフレーム座標と世界
座標を手動で対応づけすることなく、自動的にカメラ校
正パラメータを算出することができ、カメラ校正作業を
自動化することができる。
【００５４】（実施の形態２）本発明の実施の形態２に
係るカメラ校正システムの特徴は、位置コードとしてバ
ーコードを使用する点である。なお、このカメラ校正シ
ステムの他の構成は実施の形態１と同様であり、その説
明を省略する。
係るカメラ校正システムの特徴は、位置コードとしてバ
ーコードを使用する点である。なお、このカメラ校正シ
ステムの他の構成は実施の形態１と同様であり、その説
明を省略する。
【００５５】図８は、本発明の実施の形態２に係るカメ
ラ校正システムで用いる校正用ボード１００ａを示す模
式図である。
ラ校正システムで用いる校正用ボード１００ａを示す模
式図である。
【００５６】この校正用ボード１００ａにおいて、位置
コードはバーコード１５０によって表現されている。カ
メラ２００によって撮像された校正用ボード１００ａの
画像データがカメラ校正装置３００に送られると、カメ
ラ校正装置３００は、バーコードを囲む黒領域の頂点を
基準位置とし、バーコードが保持している位置コードを
判別して、本発明の実施の形態１と同様にカメラ校正パ
ラメータを算出する。
コードはバーコード１５０によって表現されている。カ
メラ２００によって撮像された校正用ボード１００ａの
画像データがカメラ校正装置３００に送られると、カメ
ラ校正装置３００は、バーコードを囲む黒領域の頂点を
基準位置とし、バーコードが保持している位置コードを
判別して、本発明の実施の形態１と同様にカメラ校正パ
ラメータを算出する。
【００５７】このように、本実施の形態のカメラ校正シ
ステムによれば、汎用的に使用されているバーコードを
用いて、自動的にカメラ校正パラメータを算出すること
ができ、カメラ校正作業を自動化することができる。
ステムによれば、汎用的に使用されているバーコードを
用いて、自動的にカメラ校正パラメータを算出すること
ができ、カメラ校正作業を自動化することができる。
【００５８】（実施の形態３）本発明の実施の形態３に
係るカメラ校正システムの特徴は、複数のカメラを同時
に校正する点である。なお、このカメラ校正システムの
他の構成は実施の形態１と同様であり、その説明を省略
する。
係るカメラ校正システムの特徴は、複数のカメラを同時
に校正する点である。なお、このカメラ校正システムの
他の構成は実施の形態１と同様であり、その説明を省略
する。
【００５９】図９は、本発明の実施の形態３に係るカメ
ラ校正システムの説明図である。
ラ校正システムの説明図である。
【００６０】校正用ボード１００ｂ，１００ｃは、それ
ぞれカメラ２００ａ，２００ｂによって撮像方向Ａ，Ｂ
から撮像される。カメラ２００ａ，２００ｂによって撮
像された画像データがカメラ校正装置３００へ送られる
と、カメラ校正装置３００は、本発明の実施の形態１と
同様にそれぞれのカメラ校正パラメータを算出する。
ぞれカメラ２００ａ，２００ｂによって撮像方向Ａ，Ｂ
から撮像される。カメラ２００ａ，２００ｂによって撮
像された画像データがカメラ校正装置３００へ送られる
と、カメラ校正装置３００は、本発明の実施の形態１と
同様にそれぞれのカメラ校正パラメータを算出する。
【００６１】校正用ボード１００ｂ，１００ｃの有する
位置コードパターンは互いに異なっているため、複数の
カメラの校正を同時に行うことができる。なお、本実施
の形態ではカメラ２００ａ，２００ｂの２台のカメラを
同時に校正することを想定したが、３台以上のカメラを
同時に校正する場合でも同様である。
位置コードパターンは互いに異なっているため、複数の
カメラの校正を同時に行うことができる。なお、本実施
の形態ではカメラ２００ａ，２００ｂの２台のカメラを
同時に校正することを想定したが、３台以上のカメラを
同時に校正する場合でも同様である。
【００６２】このように、本実施の形態のカメラ校正シ
ステムによれば、同時に複数のカメラを用いる場合で
も、自動的にカメラ校正パラメータを算出することがで
き、カメラ校正作業を自動化することができる。
ステムによれば、同時に複数のカメラを用いる場合で
も、自動的にカメラ校正パラメータを算出することがで
き、カメラ校正作業を自動化することができる。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カメラ校正作業を自動化することができる。
カメラ校正作業を自動化することができる。
【図１】本発明の実施の形態１に係るカメラ校正システ
ムの構成図
ムの構成図
【図２】本発明の実施の形態１に係るカメラ校正装置の
構成の一例を示すブロック図
構成の一例を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る校正用ボードの一
例を示す図
例を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係る位置コードパター
ンの構成の説明図
ンの構成の説明図
【図５】本発明の実施の形態１に係るカメラ校正装置に
おける処理の流れの説明図
おける処理の流れの説明図
【図６】図５に続く説明図
【図７】図６に続く説明図
【図８】本発明の実施の形態２に係るカメラ校正システ
ムで用いられる校正用ボードの一例を示す図
ムで用いられる校正用ボードの一例を示す図
【図９】本発明の実施の形態３に係るカメラ校正システ
ムの構成図
ムの構成図
【図１０】従来のカメラ校正システムで用いられる校正
用ボードの一例を示す図
用ボードの一例を示す図
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、４００ 校正
用ボード １５０ バーコード ２００、２００ａ、２００ｂ カメラ ３００ カメラ校正装置 ３１０ 二次元座標算出部 ３２０ 基準位置識別部 ３３０ 位置コード読取部 ３４０ 記憶部 ３５０ 三次元座標読出部 ３６０ パラメータ算出部
用ボード １５０ バーコード ２００、２００ａ、２００ｂ カメラ ３００ カメラ校正装置 ３１０ 二次元座標算出部 ３２０ 基準位置識別部 ３３０ 位置コード読取部 ３４０ 記憶部 ３５０ 三次元座標読出部 ３６０ パラメータ算出部
Claims (9)
- 【請求項１】 所定位置に配置され、校正の基準となる
位置を示す基準位置と当該基準位置を特定するための識
別情報とを有する校正用撮像対象物と、 前記校正用撮像対象物を撮像し、校正の対象となるカメ
ラと、 前記カメラにより撮像して得られる前記校正用撮像対象
物の画像から、カメラ校正用のパラメータを算出し、算
出された前記パラメータに基づいて前記カメラを校正す
るカメラ校正装置と、 を有することを特徴とするカメラ校正システム。 - 【請求項２】 請求項１記載のカメラ校正システムに使
用される校正用撮像対象物であって、校正の基準となる
位置を示す基準位置と、当該基準位置を特定するための
識別情報と、を有することを特徴とする校正用撮像対象
物。 - 【請求項３】 前記基準位置を示す所定座標に配置され
た複数の基準点と、前記識別情報を示し、前記基準点を
含む複数の点を結んで形成される複数の領域によって表
現される位置コードと、からなる位置コードパターンを
有することを特徴とする請求項２記載の校正用撮像対象
物。 - 【請求項４】 前記位置コードはバーコードからなり、
前記バーコードを囲む黒領域の頂点を前記複数の基準点
とすることを特徴とする請求項３の校正用撮像対象物。 - 【請求項５】 所定位置に配置され、校正の基準となる
位置を示す基準位置と当該基準位置を特定するための識
別情報とを有する校正用撮像対象物を撮像する撮像手段
と、 前記撮像手段により得られる前記校正用撮像対象物の画
像を解析して、カメラ校正用のパラメータを算出する画
像解析手段と、 前記画像解析手段により算出されたカメラ校正用のパラ
メータに基づいてカメラを校正するカメラ校正手段と、 を有することを特徴とするカメラ。 - 【請求項６】 前記画像解析手段は、 所定位置に配置された前記校正用撮像対象物を前記撮像
手段により撮像して得られる画像を解析して、当該画像
における複数の前記基準位置の二次元座標を算出する二
次元座標算出部と、 前記二次元座標算出部により二次元座標が算出された複
数の前記基準位置を互いに識別する基準位置識別部と、 前記画像を解析して、前記校正用撮像対象物の有する前
記識別情報を読み取る識別情報読取部と、 前記校正用撮像対象物の複数の前記基準位置の三次元座
標を、前記識別情報と対応づけして記憶する記憶部と、 読み取られた前記識別情報に基づいて前記記憶部から前
記基準位置の三次元座標を読み出す三次元座標読出部
と、 各基準位置について、算出された前記二次元座標と読み
出された前記三次元座標とを対応づけしてカメラ校正用
のパラメータを算出するパラメータ算出部と、 を有することを特徴とする請求項５記載のカメラ。 - 【請求項７】 請求項１記載のカメラ校正システムに使
用されるカメラ校正装置であって、所定位置に配置さ
れ、校正の基準となる位置を示す基準位置と当該基準位
置を特定するための識別情報とを有する校正用撮像対象
物を、カメラにより撮像して得られる画像を解析してカ
メラ校正用のパラメータを算出する画像解析手段を有す
ることを特徴とするカメラ校正装置。 - 【請求項８】 前記画像解析手段は、 所定位置に配置された前記校正用撮像対象物をカメラに
より撮像して得られる画像を解析して、当該画像におけ
る複数の前記基準位置の二次元座標を算出する二次元座
標算出部と、 前記二次元座標算出部により二次元座標が算出された複
数の前記基準位置を互いに識別する基準位置識別部と、 前記画像を解析して、前記校正用撮像対象物の有する前
記識別情報を読み取る識別情報読取部と、 前記校正用撮像対象物の複数の前記基準位置の三次元座
標を、前記識別情報と対応づけして記憶する記憶部と、 読み取られた前記識別情報に基づいて前記記憶部から前
記基準位置の三次元座標を読み出す三次元座標読出部
と、 各基準位置について、算出された前記二次元座標と読み
出された前記三次元座標とを対応づけしてカメラ校正用
のパラメータを算出するパラメータ算出部と、 を有することを特徴とする請求項７記載のカメラ校正装
置。 - 【請求項９】 所定位置に配置され、校正の基準となる
位置を示す基準位置と当該基準位置を特定するための識
別情報とを有する校正用撮像対象物を、校正の対象とな
るカメラによって撮像するステップと、 前記校正用撮像対象物を前記カメラにより撮像して得ら
れた画像を解析して、当該画像における前記基準位置の
二次元座標を算出するステップと、 前記二次元座標算出部により二次元座標が算出された複
数の前記基準位置を互いに識別するステップと、 前記画像を解析して、前記校正用撮像対象物の有する前
記識別情報を読み取るステップと、 読み取られた前記識別情報に基づいて、あらかじめ前記
識別情報と対応づけして記憶されている前記基準位置の
三次元座標を読み出すステップと、 各基準位置について、算出された前記二次元座標と読み
出された前記三次元座標とを対応づけしてカメラ校正用
のパラメータを算出するステップと、 算出された前記パラメータに基づいてカメラを校正する
ステップと、 を有することを特徴とするカメラ校正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001263416A JP2003078925A (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | カメラ校正システムおよびカメラ校正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001263416A JP2003078925A (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | カメラ校正システムおよびカメラ校正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003078925A true JP2003078925A (ja) | 2003-03-14 |
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ID=19090175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001263416A Ceased JP2003078925A (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | カメラ校正システムおよびカメラ校正方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003078925A (ja) |
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