JP2003194520A - Camera apparatus and system and method for calibrating camera - Google Patents

Camera apparatus and system and method for calibrating camera

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JP2003194520A
JP2003194520A JP2001396557A JP2001396557A JP2003194520A JP 2003194520 A JP2003194520 A JP 2003194520A JP 2001396557 A JP2001396557 A JP 2001396557A JP 2001396557 A JP2001396557 A JP 2001396557A JP 2003194520 A JP2003194520 A JP 2003194520A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a camera apparatus that can automate camera calibrating work. <P>SOLUTION: A camera 200 photographs a board 100 for calibration on which a reference position 101, a surrounding pattern, a central pattern 103, and corner patterns 104 are formed from a prescribed position. A camera calibrating device 300 correlates the screen coordinate of the reference position 101 with a world coordinate based on the image of the board 100 photographed by means of the camera 200, calculates the calibrating parameter of the camera 200 based on the correlated result, and calibrates the camera 200 in accordance with the calculated calibrating parameter. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、撮像により検査や
監視等を行うためのカメラ装置、カメラ校正システムお
よびカメラ校正方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a camera device, a camera calibration system and a camera calibration method for inspecting and monitoring by imaging.

【0002】[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
離および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、基準位置のパターンが形成され
た校正用ボードを所定の位置に配置しておき、これをカ
メラで撮像することにより行われる。ここで、基準位置
のパターンとは、カメラ校正用の基準位置を示すパター
ンである。基準位置のパターンとして、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。
2. Description of the Related Art In recent years, a camera calibration system has been developed in the industrial field for obtaining the distance and direction from a camera to an object to be imaged for inspection and monitoring. The camera is calibrated by arranging a calibration board on which a pattern of reference positions is formed at a predetermined position and capturing an image of the calibration board with the camera. Here, the reference position pattern is a pattern indicating a reference position for camera calibration. As the pattern of the reference position, a pattern in which feature points can be easily extracted visually is usually used.

【0003】図12は従来のカメラ校正システムに用い
られる校正用ボードを示す図である。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からなる基
準位置のパターンを有し、所定の位置に配置されたカメ
ラによって撮像される。撮像された画像上の正方形の頂
点を基準位置として、ユーザはマウス等の入力手段を利
用し、その座標を入力する。この頂点の座標は、xy平
面上の二次元座標(以下、スクリーン座標という)で表
現される。尚、頂点の座標は、パターン認識により自動
的に求めてもよい。
FIG. 12 is a diagram showing a calibration board used in a conventional camera calibration system. The calibration board 400 has a pattern of reference positions made of squares arranged equidistant from each other, and is imaged by a camera arranged at a predetermined position. The user uses an input means such as a mouse to input the coordinates of the square apex on the captured image as a reference position. The coordinates of this vertex are expressed by two-dimensional coordinates on the xy plane (hereinafter referred to as screen coordinates). The coordinates of the vertices may be automatically obtained by pattern recognition.

【0004】その後、正方形の頂点のスクリーン座標
と、実際のxyz空間における三次元座標(以下、世界
座標という)との対応付けが行われる。このようなスク
リーン座標と世界座標との対応付けは複数の頂点に対し
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、カメラ校正パラメータという)が算
出される。
After that, the screen coordinates of the vertices of the square are associated with the actual three-dimensional coordinates in the xyz space (hereinafter referred to as world coordinates). Such correspondence between the screen coordinates and the world coordinates is performed on a plurality of vertices, and the parameters for camera calibration (hereinafter referred to as camera calibration parameters) are calculated by inputting these coordinates.

【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。
For details of this process, refer to "(A Versatile C
amera Calibration Technique for High-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).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のカメラ校正システムでは、校正用ボード400に形
成された基準位置のパターンは基準位置となる点だけを
示しているに過ぎず、校正用ボード400上の複数の基
準位置に対して、スクリーン座標と世界座標との対応付
けは手動で行わなければならず、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点があった。
However, in the above-mentioned conventional camera calibration system, the pattern of the reference position formed on the calibration board 400 shows only the reference position, and the calibration board 400 is not shown. There has been a problem in that it is necessary to manually associate the screen coordinates and the world coordinates with the above plurality of reference positions, and the camera calibration work cannot be automated.

【0007】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、カメラ校正作業を自動化することがで
きるカメラ装置、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にある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a camera device, a camera calibration system, and a camera calibration method that can automate camera calibration work.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のカメラ装置は、校正用パラメータに従って
校正を行うカメラ装置であって、校正の基準となる位置
を示す基準位置および前記基準位置を特定するための識
別情報が形成された校正用撮像対象物を所定の位置で撮
像する撮像手段と、前記校正用撮像対象物の画像を基
に、前記校正用パラメータを算出する校正用パラメータ
算出手段とを備えたことを特徴とする。この構成によ
り、カメラ校正作業を自動化することができる。
In order to achieve the above object, a camera device of the present invention is a camera device for performing calibration according to a calibration parameter, and a reference position indicating a reference position for calibration and the reference. Imaging means for imaging a calibration imaging object at a predetermined position on which identification information for identifying a position is formed, and a calibration parameter for calculating the calibration parameter based on the image of the calibration imaging object. And a calculating means. With this configuration, the camera calibration work can be automated.

【0009】また、前記校正用撮像対象物には、複数の
前記基準位置をグループ化する包囲パターンが複数設け
られたことを特徴とする。この構成により、パターン認
識の段階で基準位置をグループ化でき、基準位置の位置
確定処理を単純化できる。
Further, the calibration image pickup object is provided with a plurality of enclosing patterns for grouping the plurality of reference positions. With this configuration, the reference positions can be grouped at the stage of pattern recognition, and the position fixing process of the reference positions can be simplified.

【0010】さらに、複数の前記包囲パターンの中に
は、前記識別情報として、世界座標の位置情報を示す位
置情報包囲パターンが含まれることを特徴とする。この
構成により、位置情報包囲パターンの位置情報を基準と
して、校正に必要な全ての位置情報を取得できる。
Further, the plurality of surrounding patterns include a position information surrounding pattern indicating position information in world coordinates as the identification information. With this configuration, all position information necessary for calibration can be acquired with reference to the position information of the position information enclosing pattern.

【0011】また、前記校正用撮像対象物には、複数の
前記包囲パターンが平行に整列する面が複数設けられた
ことを特徴とする。この構成により、グループ化された
基準位置が整列されているので、グループ間の位置識別
処理を単純化できる。
Further, the calibration imaging object is provided with a plurality of surfaces on which the plurality of surrounding patterns are aligned in parallel. With this configuration, since the grouped reference positions are aligned, the position identification process between groups can be simplified.

【0012】さらに、複数の前記包囲パターンの中に
は、前記識別情報として、前記包囲パターン間の位置関
係が規定された複数の連結包囲パターンが含まれ、前記
複数の連結包囲パターンの中には、前記基準位置の数お
よび前記基準位置の配置によって世界座標の位置情報を
示す位置情報包囲パターンが含まれることを特徴とす
る。この構成により、校正用撮像対象物の画像が歪んで
基準位置が直線上になくなっても、スクリーン座標と世
界座標とを対応付けできる。
Further, the plurality of surrounding patterns include, as the identification information, a plurality of connecting surrounding patterns in which a positional relationship between the surrounding patterns is defined. Among the plurality of connecting surrounding patterns, A position information enclosing pattern indicating position information in world coordinates depending on the number of the reference positions and the arrangement of the reference positions is included. With this configuration, even if the image of the calibration imaging object is distorted and the reference position is not on the straight line, the screen coordinates and the world coordinates can be associated with each other.

【0013】また、前記連結包囲パターンは、前記包囲
パターン間の位置関係を規定するパターンが直線で形成
された直線連結包囲パターンであることを特徴とする。
この構成により、パターンが直線で形成されているの
で、印刷または彫刻によるパターン成形を容易に行うこ
とができる。
Further, the connection surrounding pattern is a linear connection surrounding pattern in which a pattern defining a positional relationship between the surrounding patterns is formed by a straight line.
With this configuration, since the pattern is formed in a straight line, it is possible to easily perform pattern formation by printing or engraving.

【0014】さらに、前記連結包囲パターンは、前記包
囲パターン間の位置関係を規定するパターンが曲線で形
成された曲線連結包囲パターンであることを特徴とす
る。この構成により、包囲パターンを小さくでき、同じ
面積の中に基準位置の数を多くとることができ、校正用
撮像対象物を小型化できる。
Further, the connecting surrounding pattern is a curved connecting surrounding pattern in which a pattern defining a positional relationship between the surrounding patterns is formed by a curved line. With this configuration, it is possible to reduce the size of the surrounding pattern, increase the number of reference positions in the same area, and reduce the size of the calibration imaging target.

【0015】また、前記曲線連結包囲パターンの1つと
して含まれ、前記基準位置の数および前記基準位置の配
置によって世界座標の位置情報を示す位置情報曲線連結
包囲パターンを、変更するための基準位置が前記位置情
報曲線連結包囲パターン内に設けられたことを特徴とす
る。この構成により、カメラの撮像範囲を校正用撮像対
象物の任意の位置に変更することができる。
A reference position for changing a position information curve connection surrounding pattern, which is included as one of the curve connection surrounding patterns and indicates position information in world coordinates according to the number of the reference positions and the arrangement of the reference positions. Is provided in the position information curve connection surrounding pattern. With this configuration, the imaging range of the camera can be changed to an arbitrary position of the calibration imaging object.

【0016】さらに、前記校正用パラメータ算出手段
は、前記包囲パターン毎に前記基準位置パターンの重心
のスクリーン座標を算出する基準位置座標算出手段と、
前記位置情報包囲パターン内の前記基準位置から位置情
報を抽出する原点識別手段と、前記基準位置を面毎に分
類する面分割手段と、面および包囲パターン毎に分類さ
れた基準位置を行方向および列方向に整列する基準位置
整列手段と、前記整列された基準位置を基に、スクリー
ン座標と世界座標とを対応付ける座標対応手段と、前記
スクリーン座標と世界座標との対応関係を基に、前記校
正用パラメータを算出する算出手段とを備えたことを特
徴とする。この構成により、基準位置のスクリーン座標
と世界座標とを自動的に対応付けて校正用パラメータを
算出できる。
Further, the calibration parameter calculation means, reference position coordinate calculation means for calculating the screen coordinates of the center of gravity of the reference position pattern for each of the surrounding patterns,
An origin identification unit that extracts position information from the reference position in the position information enclosing pattern, a surface dividing unit that classifies the reference position for each surface, and a reference position that is classified for each surface and the enclosing pattern in the row direction and Based on the reference position alignment means arranged in the column direction, the coordinate correspondence means for associating the screen coordinates with the world coordinates based on the aligned reference positions, and the correspondence relationship between the screen coordinates and the world coordinates, the calibration And a calculating means for calculating the parameter for use. With this configuration, the calibration parameter can be calculated by automatically associating the screen coordinates of the reference position with the world coordinates.

【0017】本発明のカメラ校正システムは、校正の基
準となる位置を示す基準位置および前記基準位置を特定
するための識別情報が形成された校正用撮像対象物と、
前記校正用撮像対象物を所定の位置から撮像するカメラ
と、前記撮像された校正用撮像対象物の画像を基に前記
カメラの校正用パラメータを算出し、前記算出された校
正用パラメータにしたがって前記カメラを校正するカメ
ラ校正装置とを備える。この構成により、カメラ校正作
業を自動化することができる。
The camera calibration system of the present invention comprises a calibration imaging object on which a reference position indicating a reference position for calibration and identification information for specifying the reference position are formed.
A camera for imaging the calibration imaging object from a predetermined position, and a calibration parameter of the camera is calculated based on the captured image of the calibration imaging object, and the calibration parameter is calculated according to the calculated calibration parameter. And a camera calibration device for calibrating the camera. With this configuration, the camera calibration work can be automated.

【0018】本発明のカメラ校正方法は、校正の基準と
なる位置を示す基準位置および前記基準位置を特定する
ための識別情報が形成された校正用撮像対象物を所定の
位置からカメラで撮像する工程と、前記撮像された校正
用撮像対象物の画像を基に前記カメラの校正用パラメー
タを算出する工程と、前記算出された校正用パラメータ
にしたがって前記カメラを校正する工程とを有すること
を特徴とする。この手順により、カメラ校正作業を自動
化することができる。
According to the camera calibration method of the present invention, a camera is used to capture an image of a calibration imaging object on which a reference position indicating a reference position for calibration and identification information for identifying the reference position are formed. And a step of calculating a calibration parameter of the camera based on the captured image of the calibration imaging object, and a step of calibrating the camera according to the calculated calibration parameter. And By this procedure, the camera calibration work can be automated.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 (第1の実施の形態)図1は第1の実施の形態における
カメラ校正システムの構成を示すブロック図である。本
実施の形態のカメラ校正システムは、校正用ボード10
0、校正対象であるカメラ200およびカメラ校正装置
300から構成されている。ここで、カメラ校正装置3
00は、カメラ本体内に収納されてもよいし、カメラ本
体とは別体の装置として設けられてもよい。カメラ校正
装置300は、後述するように、校正用ボード100を
カメラ200で撮像することによって得られる画像を基
に、カメラ校正パラメータを算出する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing the arrangement of a camera calibration system according to the first embodiment. The camera calibration system according to the present embodiment includes the calibration board 10
0, a camera 200 to be calibrated, and a camera calibration device 300. Here, the camera calibration device 3
00 may be housed in the camera body or may be provided as a device separate from the camera body. As will be described later, the camera calibration device 300 calculates camera calibration parameters based on an image obtained by capturing the calibration board 100 with the camera 200.

【0020】図2はカメラ校正装置300の構成を示す
ブロック図である。カメラ校正装置300は、基準位置
座標算出部310、原点識別部320、面分割部33
0、基準位置整列部340、座標対応部350およびパ
ラメータ算出部360から構成される。基準位置座標算
出部310は、包囲パターン102毎の基準位置パター
ン101の重心のスクリーン座標を算出する。原点識別
部320は、基準位置座標算出部310によって算出さ
れた基準位置から位置情報を抽出する。面分割部330
は、包囲パターン102が平行に整列する面から基準位
置を面毎に分類する。基準位置整列部340は、面・包
囲パターン毎に分類された基準位置を面単位で行方向、
列方向に基準位置を整列する。座標対応部350は、基
準位置のスクリーン座標と世界座標とを対応付ける。カ
メラパラメータ算出部360は、基準位置のスクリーン
座標と世界座標との対応関係からカメラ校正用パラメー
タを求める。本実施の形態では、これらの各部は、カメ
ラ校正装置内のCPU(図示せず)がROM(図示せ
ず)に格納されたプログラムを実行することによって実
現される。尚、CPU、ROMを用いる代わりに、ハー
ドウェア専用回路で実現してもよいことは勿論である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the camera calibration device 300. The camera calibration device 300 includes a reference position coordinate calculation unit 310, an origin identification unit 320, and a surface division unit 33.
0, reference position alignment unit 340, coordinate correspondence unit 350, and parameter calculation unit 360. The reference position coordinate calculation unit 310 calculates the screen coordinates of the center of gravity of the reference position pattern 101 for each surrounding pattern 102. The origin identification unit 320 extracts position information from the reference position calculated by the reference position coordinate calculation unit 310. Surface dividing unit 330
Categorizes the reference positions for each surface from the surfaces where the surrounding patterns 102 are aligned in parallel. The reference position alignment unit 340 sets the reference positions classified for each surface / enclosed pattern in the line direction in the unit of surface,
Align the reference positions in the column direction. The coordinate correspondence unit 350 associates the screen coordinates of the reference position with the world coordinates. The camera parameter calculation unit 360 obtains a camera calibration parameter from the correspondence between the screen coordinates of the reference position and the world coordinates. In the present embodiment, each of these units is realized by a CPU (not shown) in the camera calibration device executing a program stored in a ROM (not shown). Of course, instead of using the CPU and the ROM, it may be realized by a dedicated circuit for hardware.

【0021】一方、校正用ボード100は、後述するよ
うに、カメラ校正用の基準位置およびこの基準位置を特
定するための識別情報を有するものであり、カメラ20
0前方の所定位置に配置され、カメラ200によって撮
像される。図3は校正用ボード100を示す図である。
この校正用ボード100は、立体的に構成されており、
カメラ200の正面に位置する正面パターン110、カ
メラ200の左に位置する左側面パターン120、カメ
ラ200の右に位置する右側面パターン130、および
カメラ200の下方に位置する底面パターン140を有
する。尚、後述する角パターンおよび中央パターン(図
4参照)は、図中、奥まった位置に形成されている。
On the other hand, the calibration board 100 has a reference position for camera calibration and identification information for specifying the reference position, as will be described later, and the camera 20
It is arranged at a predetermined position in front of 0 and is imaged by the camera 200. FIG. 3 is a diagram showing the calibration board 100.
The calibration board 100 has a three-dimensional structure,
It has a front surface pattern 110 located in front of the camera 200, a left side surface pattern 120 located to the left of the camera 200, a right side surface pattern 130 located to the right of the camera 200, and a bottom surface pattern 140 located below the camera 200. The corner pattern and the central pattern (see FIG. 4) described later are formed at the recessed positions in the figure.

【0022】図4は面パターンを示す図である。同図
(A)は正面パターン110を示し、同図(B)は左側
面パターン120、右側面パターン130、底面パター
ン140を示す。正面パターン110には、基準位置を
示す基準位置パターン(単に、基準位置ともいう)10
1、所定数(ここでは、12個)の基準位置をグループ
化する複数列の包囲パターン102、およびその他の包
囲パターンとして、基準位置を特定するための識別情報
である位置情報包囲パターンが形成されている。この位
置情報包囲パターンは、中央パターン103およびその
両側に位置する角パターン104から構成される。
FIG. 4 is a diagram showing a surface pattern. The same figure (A) shows the front surface pattern 110, and the same figure (B) shows the left side surface pattern 120, the right side surface pattern 130, and the bottom surface pattern 140. The front pattern 110 includes a reference position pattern (simply referred to as a reference position) 10 indicating a reference position.
1, a plurality of columns of enclosing patterns 102 that group a predetermined number (here, 12) of reference positions, and a position information enclosing pattern that is identification information for specifying the reference position is formed as other enclosing patterns. ing. This position information surrounding pattern is composed of a central pattern 103 and corner patterns 104 located on both sides of the central pattern 103.

【0023】一方、左側面パターン120、右側面パタ
ーン130、底面パターン140には、それぞれ基準位
置を示す基準位置パターン101、および所定数(ここ
では、12個)の基準位置をグループ化する複数列の包
囲パターン102だけが設けられている。尚、図中、パ
ターンを示す点線は、パターンがその内側にあることを
示すために描かれたものであり、実際に存在しない。
On the other hand, the left side pattern 120, the right side pattern 130, and the bottom surface pattern 140 each have a reference position pattern 101 indicating a reference position, and a plurality of columns for grouping a predetermined number (here, 12) of reference positions. Of the surrounding pattern 102 of FIG. In the figure, the dotted line indicating the pattern is drawn to indicate that the pattern is inside, and does not actually exist.

【0024】上記構成を有するカメラ校正システムの動
作を示す。図5はカメラ校正処理手順を示すフローチャ
ートである。まず、基準位置座標算出部310は、包囲
パターン102によってグループ化された基準位置パタ
ーン101の重心のスクリーン座標を算出する(ステッ
プS1)。この処理は周知のパターン処理技術を利用し
て行われる。算出の結果、以下のように、包囲パターン
毎にグループ化されたスクリーン座標が得られる。
The operation of the camera calibration system having the above configuration will be described. FIG. 5 is a flowchart showing a camera calibration processing procedure. First, the reference position coordinate calculation unit 310 calculates the screen coordinates of the centers of gravity of the reference position patterns 101 grouped by the surrounding pattern 102 (step S1). This processing is performed using a known pattern processing technique. As a result of the calculation, the screen coordinates grouped for each enclosing pattern are obtained as follows.

【0025】 包囲パターン0={基準位置のスクリーン座標00、…
…、基準位置のスクリーン座標0m0} 包囲パターン1={基準位置のスクリーン座標10、…
…、基準位置のスクリーン座標0m1}、…… 包囲パターンn={基準位置のスクリーン座標n0、…
…、基準位置のスクリーン座標0mn} これにより、パターン認識の段階で基準位置を行毎にグ
ループ化できるので、基準位置の位置確定処理を単純化
できる。
Surrounding pattern 0 = {screen position 00 of the reference position, ...
..., screen coordinates of reference position 0m0} Enclosing pattern 1 = {screen coordinates of reference position 10, ...
..., screen coordinate of reference position 0m1}, ... enclosing pattern n = {screen position of reference position n0, ...
..., screen coordinates of reference position 0mn} With this, the reference positions can be grouped for each row at the stage of pattern recognition, so that the process of determining the position of the reference position can be simplified.

【0026】原点識別部320は、位置情報包囲パター
ン(中央パターン103、角パターン104)から位置
情報を抽出する(ステップS2)。この処理では、まず
2つの基準位置を含む包囲パターン102を角パターン
104の候補として抽出する。図6は原点識別処理およ
び面分割処理を示す図である。中央パターン103およ
び角パターン104内の基準位置101を結ぶことによ
り直線aが得られる。また、左側面パターン120の最
下部の包囲パターン106内の基準位置101を結ぶこ
とにより直線bが得られる。さらに、正面パターン11
0の包囲パターン102の左端の基準位置101を結ぶ
ことにより直線cが得られる。
The origin identifying section 320 extracts position information from the position information surrounding pattern (center pattern 103, corner pattern 104) (step S2). In this process, first, the surrounding pattern 102 including two reference positions is extracted as a candidate for the corner pattern 104. FIG. 6 is a diagram showing the origin identification processing and the surface division processing. A straight line a is obtained by connecting the reference positions 101 in the central pattern 103 and the corner pattern 104. Further, a straight line b is obtained by connecting the reference positions 101 in the lowermost surrounding pattern 106 of the left side surface pattern 120. Furthermore, the front pattern 11
A straight line c is obtained by connecting the reference position 101 at the left end of the enclosing pattern 102 of 0.

【0027】中央パターン103および角パターン10
4の基準位置を通過する直線aは一直線上に並ぶ筈であ
るので、候補として抽出された角パターン104の中の
2つの基準位置を基に、基準位置が一直線となる包囲パ
ターン102を、角パターン104および中央パターン
103とする。角パターン104および中央パターン1
03の基準位置の世界座標は既知であるので、その他の
包囲パターン102の基準位置の世界座標は相対的に決
定される。このように、位置情報包囲パターンの位置情
報を基準として、全ての位置情報を取得できる。
Central pattern 103 and corner pattern 10
Since the straight line a passing through the reference positions of 4 should be aligned on a straight line, based on the two reference positions in the corner patterns 104 extracted as candidates, the surrounding pattern 102 whose reference position is a straight line A pattern 104 and a central pattern 103 are used. Corner pattern 104 and central pattern 1
Since the world coordinates of the reference position 03 are known, the world coordinates of the reference positions of the other surrounding patterns 102 are relatively determined. In this way, all position information can be acquired with reference to the position information of the position information surrounding pattern.

【0028】面分割部330は、全ての包囲パターン1
02を正面パターン110、左側面パターン120、右
側面パターン130および底面パターン140に分類す
る(ステップS3)。最初に、角パターン104から側
面最下部の包囲パターン106を抽出する。図6に示す
ように、角パターン104の直線aと側面最下部の包囲
パターン106の直線bとの交点は、角パターン104
が左側にある場合、左側の基準位置101と最短にある
筈であることから、側面最下部の包囲パターン106を
抽出する。このように、直線aおよび直線bにより、正
面・左右側面の包囲パターンと底面の包囲パターンとを
分類できる。
The surface dividing section 330 is used for all surrounding patterns 1.
02 is classified into a front surface pattern 110, a left side surface pattern 120, a right side surface pattern 130, and a bottom surface pattern 140 (step S3). First, the surrounding pattern 106 at the bottom of the side surface is extracted from the corner pattern 104. As shown in FIG. 6, the intersection of the straight line a of the corner pattern 104 and the straight line b of the surrounding pattern 106 at the bottom of the side surface is the corner pattern 104.
If it is on the left side, it should be the shortest with the reference position 101 on the left side, so that the surrounding pattern 106 at the bottom of the side surface is extracted. Thus, the straight line a and the straight line b can be used to classify the front / left and right side surrounding patterns and the bottom surrounding pattern.

【0029】全ての包囲パターンの基準位置のスクリー
ン座標を、x座標、y座標で包囲パターン毎に整列す
る。左側の角パターン104の基準位置101と、正面
内その他の包囲パターン102の最左端の2つの基準位
置101とを用い、これら3点が直線とみなせる直線c
を抽出する。この処理を右側に対しても行い、同様の直
線を抽出する。これらの直線cにより、左側面、右側
面、正面の包囲パターンを分類する。そして、基準位置
整列部340は、各面毎に基準位置101のスクリーン
座標を利用し、基準位置101を行方向および列方向に
順番に整列する(ステップS4)。
The screen coordinates of the reference positions of all the enclosing patterns are arranged in x and y coordinates for each enclosing pattern. Using the reference position 101 of the left corner pattern 104 and the two leftmost reference positions 101 of the surrounding pattern 102 in the front and other areas, these three points can be regarded as a straight line c
To extract. This process is performed on the right side as well, and a similar straight line is extracted. With these straight lines c, the enclosing patterns on the left side surface, the right side surface, and the front surface are classified. Then, the reference position aligning unit 340 uses the screen coordinates of the reference position 101 for each surface to sequentially align the reference positions 101 in the row direction and the column direction (step S4).

【0030】座標対応部350は、各基準位置毎に基準
位置座標算出部310で算出されたスクリーン座標と世
界座標との対応付けを行う(ステップS5)。図7はス
クリーン座標と世界座標との対応関係を示す図である。
底面パターン140の左隅を世界座標の原点とし、x座
標、y座標、z座標を設定する。図7では、簡単のため
に、正面パターン110および底面パターン140の基
準位置だけが描かれている。例えば、底面パターン14
0の4行5列の位置にある基準位置101の世界座標に
ついて検討する。ここで、基準位置101の全ての間隔
は50mmであるとすると、この世界座標は(5×5
0,4×50,0)、つまり(250,200,0)と
なる。
The coordinate correspondence unit 350 associates the screen coordinates calculated by the reference position coordinate calculation unit 310 with the world coordinates for each reference position (step S5). FIG. 7 is a diagram showing a correspondence relationship between screen coordinates and world coordinates.
The x-coordinate, y-coordinate, and z-coordinate are set with the left corner of the bottom pattern 140 as the origin of world coordinates. In FIG. 7, only the reference positions of the front pattern 110 and the bottom pattern 140 are drawn for simplicity. For example, the bottom pattern 14
Consider the world coordinates of the reference position 101 at the position of 4 rows and 5 columns of 0. Here, if all the intervals of the reference positions 101 are 50 mm, the world coordinates are (5 × 5
0,4 × 50,0), that is, (250,200,0).

【0031】パラメータ算出部360は、座標対応部3
50で対応付けられたスクリーン座標および世界座標を
用いてカメラ校正パラメータを算出する(ステップS
6)。数式(1)は世界座標とカメラ座標との関係を示
す。ここで、Xw、Yw、Zwは世界座標を表す。x、
y、zはカメラ座標を表す。r1〜r9は座標の回転行
列を表す。Tx、Ty、Tzは座標の移動行列を表す。
The parameter calculation unit 360 includes a coordinate correspondence unit 3
The camera calibration parameters are calculated using the screen coordinates and the world coordinates associated in step 50 (step S
6). Formula (1) shows the relationship between world coordinates and camera coordinates. Here, Xw, Yw, and Zw represent world coordinates. x,
y and z represent camera coordinates. r1 to r9 represent rotation matrices of coordinates. Tx, Ty, and Tz represent moving matrices of coordinates.

【0032】[0032]

【数1】 [Equation 1]

【0033】 Xf=f・x/z ……(2)、 Yf=f・y/z ……(3) また、数式(2)、(3)はカメラ座標とスクリーン座
標との関係を示す。ここで、Xf、Yfはスクリーン座
標を表す。fは焦点距離を表す。
Xf = f · x / z (2), Yf = f · y / z (3) Equations (2) and (3) show the relationship between camera coordinates and screen coordinates. Here, Xf and Yf represent screen coordinates. f represents the focal length.

【0034】上記数式(1)、(2)、(3)を利用
し、複数の基準位置のスクリーン座標と世界座標との対
応関係から、カメラ校正パラメータである回転行列、移
動行列および焦点距離を算出する。カメラ校正装置30
0は、算出されたカメラ校正パラメータに基づき、カメ
ラ200を校正し、本処理を終了する。
Using the above equations (1), (2), and (3), the rotation matrix, the movement matrix, and the focal length, which are the camera calibration parameters, are calculated from the correspondence between the screen coordinates of a plurality of reference positions and the world coordinates. calculate. Camera calibration device 30
In 0, the camera 200 is calibrated based on the calculated camera calibration parameter, and this processing ends.

【0035】このように、第1の実施の形態のカメラ校
正システムによれば、複数の基準位置のスクリーン座標
と世界座標とを手動で対応付けることなく、自動的に対
応付けて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できる。
As described above, according to the camera calibration system of the first embodiment, the camera calibration parameters are calculated by automatically associating the screen coordinates and the world coordinates of the plurality of reference positions with each other. You can
Camera calibration work can be automated.

【0036】(第2の実施の形態)第2の実施の形態の
カメラ校正システムでは、前記第1の実施の形態と比
べ、校正用ボード100に形成された基準位置および包
囲パターンが異なるだけで、その他の構成は同じであ
る。
(Second Embodiment) The camera calibration system of the second embodiment is different from the first embodiment only in the reference position and the surrounding pattern formed on the calibration board 100. , And other configurations are the same.

【0037】図8は第2の実施の形態における直線連結
包囲パターンを示す図である。第2の実施の形態では、
校正用ボード100に2種類の直線連結包囲パターン5
00、510、および位置情報を有する位置情報直線連
結包囲パターン520が形成されている。
FIG. 8 is a diagram showing a linear connection surrounding pattern according to the second embodiment. In the second embodiment,
Two types of linear connection enclosing patterns 5 on the calibration board 100
00, 510, and position information linear connection surrounding pattern 520 having position information.

【0038】図9は直線連結包囲パターンの処理手順を
示す図である。同図(A)は直線連結包囲パターン50
0を示し、同図(B)は直線連結包囲パターン510お
よび位置情報直線連結包囲パターン520を示す。直線
連結包囲パターンは、4つの基準位置600〜630を
有する直線連結包囲パターン500、2つの基準位置を
有する直線連結包囲パターン510、および5つの基準
位置を有する位置情報直線連結包囲パターン520に分
類される。その他の数の基準位置を有する包囲パターン
は、パターン認識エラーとして除外される。
FIG. 9 is a diagram showing a processing procedure of a linear connection surrounding pattern. The same figure (A) is a linear connection surrounding pattern 50.
0B, and FIG. 3B shows the linear connection surrounding pattern 510 and the position information linear connection surrounding pattern 520. The linear connection surrounding pattern is classified into a linear connection surrounding pattern 500 having four reference positions 600 to 630, a linear connecting surrounding pattern 510 having two reference positions, and position information linear connecting surrounding pattern 520 having five reference positions. It Surrounding patterns with other numbers of reference positions are excluded as pattern recognition errors.

【0039】まず、同図(A)に示すように、直線連結
包囲パターン500に含まれる4つの基準位置のスクリ
ーン座標から基準位置の重心640を求める。ある基準
位置を適当に選択し、基準位置0とする。基準位置0と
重心640とを結ぶ直線と各基準位置とのなす角を小さ
い方から順に基準位置1、基準位置2、基準位置3とす
る。尚、5つの基準位置を有する位置情報直線連結包囲
パターン520では、重心640を求めた後、この重心
640に最も近い基準位置に対しては上記基準位置の処
理を行わない。さらに、隣接する全ての基準位置を通る
線分を作成する。同図(B)には、基準位置0と基準位
置3を通る線分a、および基準位置0と基準位置1を通
る線分bが示されている。
First, as shown in FIG. 9A, the center of gravity 640 of the reference position is obtained from the screen coordinates of the four reference positions included in the linear connection surrounding pattern 500. A reference position is set to 0 by appropriately selecting a reference position. The angle formed by the straight line connecting the reference position 0 and the center of gravity 640 and each reference position is defined as the reference position 1, the reference position 2, and the reference position 3 in order from the smallest. In the position information linear connection / surrounding pattern 520 having five reference positions, after the center of gravity 640 is obtained, the reference position closest to the center of gravity 640 is not processed. Further, a line segment passing through all the adjacent reference positions is created. In FIG. 1B, a line segment a passing through the reference positions 0 and 3 and a line segment b passing through the reference positions 0 and 1 are shown.

【0040】2つの基準位置を有する直線連結包囲パタ
ーン510内の基準位置の中から、作成した線分上にあ
るかあるいは線分から一定の距離内にある基準位置を検
索する。このとき、基準位置が検索できた場合、線分お
よび基準位置は連結するとみなして記憶する。このよう
にして、全ての直線連結包囲パターン500、510の
連結状態を調べる。そして、位置情報直線連結包囲パタ
ーン520を起点とし、記憶した連結を辿ることによ
り、直線連結包囲パターンの位置関係を調べることがで
きる。最後に、直線連結包囲パターンの既知である世界
座標から順に基準位置の世界座標を決定する。
A reference position on the created line segment or within a certain distance from the line segment is searched from the reference positions in the linear connection surrounding pattern 510 having two reference positions. At this time, when the reference position can be retrieved, the line segment and the reference position are considered to be connected and stored. In this way, the connection states of all the linear connection surrounding patterns 500, 510 are checked. Then, by using the position information linear connection / surrounding pattern 520 as a starting point and following the stored connection, the positional relationship of the linear connection / surrounding pattern can be examined. Finally, the world coordinates of the reference position are determined in order from the known world coordinates of the linear connection surrounding pattern.

【0041】第2の実施の形態によれば、校正用ボード
の画像が歪んで基準位置が直線上になくてもスクリーン
座標と世界座標とを対応付けできる。また、パターンが
直線で形成されているので、印刷あるいは彫刻によるパ
ターン成形を容易に行うことができる。
According to the second embodiment, the screen coordinates and the world coordinates can be associated with each other even if the image on the calibration board is distorted and the reference position is not on a straight line. Further, since the pattern is formed in a straight line, pattern formation by printing or engraving can be easily performed.

【0042】(第3の実施の形態)第3の実施の形態の
カメラ校正システムでは、第2の実施の形態と同様、前
記第1の実施の形態と比べ、校正用ボード100に形成
された基準位置および包囲パターンが異なるだけで、そ
の他の構成は同じである。
(Third Embodiment) In the camera calibration system of the third embodiment, as in the second embodiment, the camera calibration system is formed on the calibration board 100 as compared with the first embodiment. The other configurations are the same except for the reference position and the surrounding pattern.

【0043】図10は第3の実施の形態における曲線連
結包囲パターンを示す図である。校正用ボード100に
は、2種類の曲線連結包囲パターン700、710、お
よび位置情報を有する位置情報曲線連結包囲パターン7
20が形成されている。
FIG. 10 is a diagram showing a curve connection enclosing pattern in the third embodiment. The calibration board 100 includes two types of curve connection enclosing patterns 700 and 710, and a position information curve connection enclosing pattern 7 having position information.
20 are formed.

【0044】第2の実施の形態と同様の手順で、線分お
よび基準位置は連結するとみなして記憶し、位置情報曲
線連結包囲パターン720を起点とし、記憶した連結を
辿ることにより、曲線連結包囲パターンの位置関係を調
べ、曲線連結包囲パターンの既知である世界座標から順
に基準位置の世界座標を決定する。
By the same procedure as in the second embodiment, the line segment and the reference position are regarded as being connected and stored, and the position information curve connection enclosing pattern 720 is used as a starting point, and the stored connection is traced to thereby enclose the curve connecting envelop. The positional relationship of the patterns is examined, and the world coordinates of the reference position are determined in order from the known world coordinates of the curve connection surrounding pattern.

【0045】第3の実施の形態によれば、校正用ボード
の画像が歪んで基準位置が直線上になくてもスクリーン
座標と世界座標とを対応付けできる。また、包囲パター
ンを小さくすることができ、同じ面積内に基準位置の数
を多くすることができ、校正用ボードを小型化できる。
According to the third embodiment, the screen coordinates and the world coordinates can be associated with each other even if the image of the calibration board is distorted and the reference position is not on a straight line. Further, the surrounding pattern can be made small, the number of reference positions can be increased in the same area, and the calibration board can be made compact.

【0046】図11は移動基準位置800を用いてカメ
ラ撮像範囲を変更する場合を示す図である。カメラ撮像
範囲が、例えば、カメラ撮像範囲810にある場合、そ
の左隅にある位置情報曲線連結包囲パターン720はカ
メラ撮像範囲内にあり、カメラ校正が可能である。しか
し、カメラ撮像範囲がカメラ撮像範囲820にある場
合、位置情報曲線連結包囲パターン720はカメラ撮像
範囲外となってしまう。
FIG. 11 is a diagram showing a case where the camera imaging range is changed using the movement reference position 800. When the camera imaging range is, for example, the camera imaging range 810, the position information curve connection surrounding pattern 720 at the left corner is within the camera imaging range, and camera calibration is possible. However, when the camera imaging range is in the camera imaging range 820, the position information curve connection surrounding pattern 720 is outside the camera imaging range.

【0047】そこで、位置情報曲線連結包囲パターン7
20の位置情報を示す基準位置を移動自在な移動基準位
置800とし、この移動基準位置800をカメラ撮像範
囲820内に移動させ、図中、カメラ撮像範囲820内
に四角の点線で囲まれる位置情報曲線連結包囲パターン
を得る。これを基に、世界座標を変更してカメラを校正
する。このように、移動基準位置800をシールのよう
に移動自在にすることで、位置情報曲線連結包囲パター
ンをカメラ撮像範囲内に収めることができる。
Therefore, the position information curve connection surrounding pattern 7
The reference position indicating the position information of 20 is set as a movable reference position 800 which is freely movable, and the movement reference position 800 is moved into the camera imaging range 820, and the position information surrounded by a square dotted line in the camera imaging range 820 in the figure. Get the curve connected enclosing pattern. Based on this, the world coordinates are changed to calibrate the camera. In this way, by making the movement reference position 800 movable like a sticker, the position information curve connection / surrounding pattern can be contained within the camera imaging range.

【0048】第3の実施の形態によれば、カメラの撮像
範囲を校正用ボード内の任意の位置に変更することが可
能である。
According to the third embodiment, the image pickup range of the camera can be changed to an arbitrary position within the calibration board.

【0049】なお、本発明は、前述した実施の形態の機
能を実現するソフトウェアのプログラムコードをシステ
ムあるいは装置に供給することによっても達成される。
この場合、プログラムコード自体が本発明を構成するこ
とになり、そのプログラムを記憶した記憶媒体も本発明
を構成することになる。
The present invention can also be achieved by supplying a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or an apparatus.
In this case, the program code itself constitutes the present invention, and the storage medium storing the program also constitutes the present invention.

【0050】[0050]

【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可能なカメラ装置、カ
メラ校正システムおよびカメラ校正方法を提供できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a camera device, a camera calibration system and a camera calibration method capable of automating the camera calibration work.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態におけるカメラ校正
システムの構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a camera calibration system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態におけるカメラ校正
装置の構成を示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a camera calibration device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態における校正用ボー
ドを示す図
FIG. 3 is a diagram showing a calibration board according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態における校正用ボー
ドの面パターンを示す図
FIG. 4 is a diagram showing a surface pattern of a calibration board according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施の形態におけるカメラ校正
処理手順を示すフローチャート
FIG. 5 is a flowchart showing a camera calibration processing procedure according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施の形態における原点識別処
理および面分割処理を示す図
FIG. 6 is a diagram showing origin identification processing and face division processing according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施の形態におけるスクリーン
座標と世界座標との対応関係を示す図
FIG. 7 is a diagram showing a correspondence relationship between screen coordinates and world coordinates in the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2の実施の形態における直線連結包
囲パターンを示す図
FIG. 8 is a diagram showing a linear connection surrounding pattern according to the second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2の実施の形態における直線連結包
囲パターンの処理手順を示す図
FIG. 9 is a diagram showing a processing procedure of a linear connection surrounding pattern according to the second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第3の実施の形態における曲線連結
包囲パターンを示す図
FIG. 10 is a diagram showing a curved connection surrounding pattern according to the third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3の実施の形態における移動基準
位置を用いてカメラ撮像範囲を変更する場合を示す図
FIG. 11 is a diagram showing a case where the camera imaging range is changed using the movement reference position in the third embodiment of the invention.

【図12】従来のカメラ校正システムに用いられる校正
用ボードを示す図
FIG. 12 is a diagram showing a calibration board used in a conventional camera calibration system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 校正用ボード 101 基準位置パターン(基準位置) 102 包囲パターン 103 中央パターン 104 角パターン 200 カメラ 300 カメラ校正装置 100 calibration board 101 Reference position pattern (reference position) 102 Siege pattern 103 central pattern 104 square pattern 200 cameras 300 camera calibration device

フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA01 DD00 DD06 FF04 JJ03 JJ19 JJ26 QQ31 5B047 AA11 CB09 CB23 5B057 AA01 CA12 CA16 DA07 DB02 DC05 5L096 BA02 CA02 FA69 MA03 Continued front page    F term (reference) 2F065 AA01 DD00 DD06 FF04 JJ03                       JJ19 JJ26 QQ31                 5B047 AA11 CB09 CB23                 5B057 AA01 CA12 CA16 DA07 DB02                       DC05                 5L096 BA02 CA02 FA69 MA03

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 校正用パラメータに従って校正を行うカ
メラ装置であって、 校正の基準となる位置を示す基準位置および前記基準位
置を特定するための識別情報が形成された校正用撮像対
象物を所定の位置で撮像する撮像手段と、 前記校正用撮像対象物の画像を基に、前記校正用パラメ
ータを算出する校正用パラメータ算出手段とを備えたこ
とを特徴とするカメラ装置。
1. A camera device for performing calibration according to a calibration parameter, wherein a calibration imaging object having a reference position indicating a reference position for calibration and identification information for identifying the reference position is predetermined. A camera device, comprising: an image pickup means for picking up an image at the position; and a calibration parameter calculation means for calculating the calibration parameter based on the image of the calibration image pickup object.
【請求項2】 前記校正用撮像対象物には、複数の前記
基準位置をグループ化する包囲パターンが複数設けられ
たことを特徴とする請求項1に記載のカメラ装置。
2. The camera device according to claim 1, wherein the calibration imaging target object is provided with a plurality of enclosing patterns that group a plurality of the reference positions.
【請求項3】 複数の前記包囲パターンの中には、前記
識別情報として、世界座標の位置情報を示す位置情報包
囲パターンが含まれることを特徴とする請求項2に記載
のカメラ装置。
3. The camera device according to claim 2, wherein among the plurality of surrounding patterns, a position information surrounding pattern indicating position information in world coordinates is included as the identification information.
【請求項4】 前記校正用撮像対象物には、複数の前記
包囲パターンが平行に整列する面が複数設けられたこと
を特徴とする請求項3に記載のカメラ装置。
4. The camera device according to claim 3, wherein the calibration imaging object is provided with a plurality of surfaces on which the plurality of surrounding patterns are aligned in parallel.
【請求項5】 複数の前記包囲パターンの中には、前記
識別情報として、前記包囲パターン間の位置関係が規定
された複数の連結包囲パターンが含まれ、前記複数の連
結包囲パターンの中には、前記基準位置の数および前記
基準位置の配置によって世界座標の位置情報を示す位置
情報包囲パターンが含まれることを特徴とする請求項2
に記載のカメラ装置。
5. The plurality of surrounding patterns include, as the identification information, a plurality of connecting surrounding patterns in which a positional relationship between the surrounding patterns is defined. Among the plurality of connecting surrounding patterns, 3. A position information surrounding pattern indicating position information in world coordinates according to the number of the reference positions and the arrangement of the reference positions is included.
The camera device according to 1.
【請求項6】 前記連結包囲パターンは、前記包囲パタ
ーン間の位置関係を規定するパターンが直線で形成され
た直線連結包囲パターンであることを特徴とする請求項
5に記載のカメラ装置。
6. The camera device according to claim 5, wherein the connection surrounding pattern is a linear connection surrounding pattern in which a pattern defining a positional relationship between the surrounding patterns is formed by a straight line.
【請求項7】 前記連結包囲パターンは、前記包囲パタ
ーン間の位置関係を規定するパターンが曲線で形成され
た曲線連結包囲パターンであることを特徴とする請求項
5に記載のカメラ装置。
7. The camera device according to claim 5, wherein the connection surrounding pattern is a curved connection surrounding pattern in which a pattern that defines a positional relationship between the surrounding patterns is formed by a curved line.
【請求項8】 前記曲線連結包囲パターンの1つとして
含まれ、前記基準位置の数および前記基準位置の配置に
よって世界座標の位置情報を示す位置情報曲線連結包囲
パターンを、変更するための基準位置が前記位置情報曲
線連結包囲パターン内に設けられたことを特徴とする請
求項7に記載のカメラ装置。
8. A reference position for changing a position information curve connection surrounding pattern, which is included as one of the curve connection surrounding patterns and indicates position information in world coordinates according to the number of the reference positions and the arrangement of the reference positions. The camera device according to claim 7, wherein is provided in the position information curve connection surrounding pattern.
【請求項9】 前記校正用パラメータ算出手段は、 前記包囲パターン毎に前記基準位置パターンの重心のス
クリーン座標を算出する基準位置座標算出手段と、 前記位置情報包囲パターン内の前記基準位置から位置情
報を抽出する原点識別手段と、 前記基準位置を面毎に分類する面分割手段と、 面および包囲パターン毎に分類された基準位置を行方向
および列方向に整列する基準位置整列手段と、 前記整列された基準位置を基に、スクリーン座標と世界
座標とを対応付ける座標対応手段と、 前記スクリーン座標と世界座標との対応関係を基に、前
記校正用パラメータを算出する算出手段とを備えたこと
を特徴とする請求項4に記載のカメラ装置。
9. The calibration parameter calculation means calculates reference position coordinate calculation means for calculating screen coordinates of the center of gravity of the reference position pattern for each of the surrounding patterns, and position information from the reference position in the position information surrounding pattern. Origin identifying means for extracting the reference position, surface dividing means for classifying the reference position for each surface, reference position aligning means for aligning the reference positions classified for each surface and the surrounding pattern in the row direction and the column direction, the alignment Based on the determined reference position, coordinate correspondence means for associating screen coordinates with world coordinates, and calculation means for calculating the calibration parameters based on the correspondence relationship between the screen coordinates and world coordinates. The camera device according to claim 4, wherein the camera device is a camera device.
【請求項10】 校正の基準となる位置を示す基準位置
および前記基準位置を特定するための識別情報が形成さ
れた校正用撮像対象物と、 前記校正用撮像対象物を所定の位置から撮像するカメラ
と、 前記撮像された校正用撮像対象物の画像を基に前記カメ
ラの校正用パラメータを算出し、前記算出された校正用
パラメータにしたがって前記カメラを校正するカメラ校
正装置とを備えたカメラ校正システム。
10. A calibration imaging object in which a reference position indicating a calibration reference position and identification information for identifying the reference position are formed, and the calibration imaging object is imaged from a predetermined position. Camera calibration including a camera and a camera calibration device that calculates calibration parameters of the camera based on the captured image of the calibration imaging object and calibrates the camera according to the calculated calibration parameters system.
【請求項11】 校正の基準となる位置を示す基準位置
および前記基準位置を特定するための識別情報が形成さ
れた校正用撮像対象物を所定の位置からカメラで撮像す
る工程と、 前記撮像された校正用撮像対象物の画像を基に前記カメ
ラの校正用パラメータを算出する工程と、 前記算出された校正用パラメータにしたがって前記カメ
ラを校正する工程とを有することを特徴とするカメラ校
正方法。
11. A step of capturing an image of a calibration image-capturing object from a predetermined position with a camera, in which a reference position indicating a reference position for calibration and identification information for specifying the reference position are formed, A camera calibration method comprising: a step of calculating a calibration parameter of the camera based on the image of the calibration imaging object; and a step of calibrating the camera according to the calculated calibration parameter.
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