JP2004062757A5 - - Google Patents

Claims (22)

1. ３次元空間内に位置する撮像手段の位置姿勢を推定する撮像部位置姿勢推定装置であって、
   前記撮像手段の位置姿勢を撮像された映像を利用する以外の方法で計測して、該撮像手段の位置姿勢を取得する計測手段と、
   ３次元位置が既知である複数の特徴点の存在する現実空間を前記撮像手段によって撮像することにより得られた映像から、検出パラメータを用いて前記特徴点を検出する特徴点検出手段と、
   前記特徴点の位置と前記計測結果とを用いて撮像手段の位置姿勢を示す外部パラメータを推定する外部パラメータ推定手段と、
   前記映像に応じて前記検出パラメータを最適化する検出パラメータ最適化手段とを備えることを特徴とする撮像部位置姿勢推定装置。
2. 前記特徴点検出手段は、前記撮像手段によって撮像された前記対象物の映像に映った対象領域を検出することに基づいて前記特徴点を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像部位置姿勢推定装置。
3. 前記特徴点検出手段は、前記外部パラメータ推定手段によって得られた撮像部位置姿勢に基づいて前記対象物の映像上での投影形状を推定し、前記投影形状と前記特徴点検出手段によって得られた検出結果とを比較することで検出パラメータの最適化を図ることを特徴とする請求項１乃至請求項２のいずれか１項に記載の撮像部位置姿勢推定装置。
4. 前記検出パラメータの最適化手段は、前記対象物の３次元形状と前記対象物の現実空間における位置とから前記投影形状を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の撮像部位置姿勢推定装置。
5. 前記検出パラメータの最適化手段は、前記投影形状の内部領域と、映像を構成する画像上の画素が重なる領域を理想検出画素領域とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の撮像部位置姿勢推定装置。
6. 前記検出パラメータの最適化手段は、前記特徴点検出手段において検出した対象物の検出画素領域の特徴量と前記検出パラメータの最適化手段によって求めた理想検出画素領域の特徴量を基に検出パラメータの最適化を行うことを特徴とする請求項５に記載の撮像部位置姿勢推定装置。
7. 前記検出パラメータの最適化手段は、前記対象物の投影形状と投影位置を基に、映像上に処理領域を生成し、該処理領域内の前記検出画素領域の特徴量と理想検出画素領域の特徴量を基に検出パラメータの最適化を行うことを特徴とする請求項５乃至請求項６のいずれか１項に記載の撮像部位置姿勢推定装置。
8. 前記特徴点検出手段は、前記検出パラメータの最適化手段によって更新された検出パラメータを用いて、特徴点の検出を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の撮像部位置姿勢推定装置。
9. 前記検出パラメータの最適化手段は、前記撮像手段で撮像された画像に対して、複数回の前記特徴点検出手段と、前記計測手段と、前記外部パラメータ推定手段手段と、前記検出パラメータの最適化手段とを施すことにより、検出パラメータを最適な状態にして、前記撮像手段によって得られた新しい撮像画像から前記特徴点を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の撮像部位置姿勢推定装置。
10. 前記、特徴点検出手段は、１つまたは複数の前記対象領域に対して、１つまたは複数の対応する前記検出パラメータを用いて検出することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の撮像部位置姿勢推定装置。
11. ３次元空間内に位置する撮像手段の位置姿勢を推定する撮像部位置姿勢推定方法であって、
    前記撮像手段の位置姿勢を、撮像された映像を利用する以外の方法で計測した結果を取得する取得工程と、
    ３次元位置が既知である複数の特徴点の存在する現実空間を前記撮像手段によって撮像することにより得られた映像から、検出パラメータを用いて前記特徴点を検出する特徴点検出工程と、
    前記特徴点の位置と前記計測結果とを用いて撮像手段の位置姿勢を示す外部パラメータを推定する外部パラメータ推定工程と、
    前記映像に応じて前記検出パラメータを最適化する検出パラメータ最適化工程とを備えることを特徴とする撮像部位置姿勢推定方法。
12. 前記特徴点検出工程は、前記撮像手段によって撮像された前記対象物の映像に映った対象領域を検出することに基づいて前記特徴点を決定することを特徴とする請求項１１に記載の撮像部位置姿勢推定装置の制御方法。
13. 前記特徴点検出工程は、前記外部パラメータ推定工程によって得られた撮像手段の位置姿勢に基づいて前記対象物の映像上での投影形状を推定し、前記投影形状と前記特徴点検出工程によって得られた検出結果とを比較することで検出パラメータの最適化を図ることを特徴とする請求項１１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の撮像部位置姿勢推定装置の制御方法。
14. 前記検出パラメータの最適化工程は、前記対象物の３次元形状と前記対象物の現実空間における位置とから前記投影形状を決定することを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の撮像部位置姿勢推定装置の制御方法。
15. 前記検出パラメータの最適化工程は、前記投影形状の内部領域と、映像を構成する画像上の画素が重なる領域を理想検出画素領域とすることを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の撮像部位置姿勢推定装置の制御方法。
16. 前記検出パラメータの最適化工程は、前記特徴点検出工程において検出した対象物の検出画素領域の特徴量と前記検出パラメータの最適化工程によって求めた理想検出画素領域の特徴量を基に検出パラメータの最適化を行うことを特徴とする請求項１５に記載の撮像部位置姿勢推定装置の制御方法。
17. 前記検出パラメータの最適化工程は、前記対象物の投影形状と投影位置を基に、映像上に処理領域を生成し、該処理領域内の前記検出画素領域の特徴量と理想検出画素領域の特徴量を基に検出パラメータの最適化を行うことを特徴とする請求項１５乃至請求項１６のいずれか１項に記載の撮像部位置姿勢推定装置の制御方法。
18. 前記特徴点検出工程は、前記検出パラメータの最適化工程によって更新された検出パラメータを用いて、特徴点の検出を行うことを特徴とする請求項１１乃至請求項１７のいずれか１項に記載の撮像部位置姿勢推定装置の制御方法。
19. 前記検出パラメータの最適化工程は、前記撮像手段で撮像された画像に対して、複数回の前記特徴点検出工程と、前記計測工程と、前記補正工程と、前記検出パラメータの最適化工程とを施すことにより、検出パラメータを最適な状態にして、前記撮像手段によって得られた新しい撮像画像から前記特徴点を検出することを特徴とする請求項１１乃至請求項１７のいずれか１項に記載の撮像部位置姿勢推定装置の制御方法。
20. 前記、特徴点検出工程は、１つまたは複数の前記対象領域に対して、１つまたは複数の対応する前記検出パラメータを用いて検出することを特徴とする請求項１１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の撮像部位置姿勢推定装置の制御方法。
21. 請求項１１乃至請求項２０のいずれか１項に記載の撮像部位置姿勢推定装置の制御方法をコンピュータ装置に実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
22. 請求項２１記載のコンピュータプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ装置読みとり可能な記憶媒体。