JP2008045983A - Adjustment device for stereo camera - Google Patents

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Tetsuya Miyamae
哲也 宮前
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adjustment device for a stereo camera capable of shortening the time required for detection processing of a positional deviation of the camera. <P>SOLUTION: A calculation part 21b uses an image acquired by imaging an image 50 for adjustment by a camera 12 as a reference image, and moves an object image acquired by imaging the image 50 for adjustment by a camera 13, relative to the reference image, while calculating the area of each outer shape of two overlapped patterns 51a, 52a for adjustment at each position of the reference image. A position detection part 21b detects the minimum position, where the area value becomes a minimum by comparing each area value at each position. A control part 21 moves the camera 13 to the minimum position, by controlling a driving device 23, and adjustment for positional deviation is carried out. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ステレオカメラによって調整用パターンを撮像し、この撮像によって得られた2つの画像に基づいて、カメラの取り付け位置のズレを調整するステレオカメラの調整装置に関する。   The present invention relates to an adjustment device for a stereo camera that captures an adjustment pattern with a stereo camera and adjusts a displacement of a camera mounting position based on two images obtained by the imaging.

従来、画像による三次元計測技術として、2台のカメラ(ステレオカメラ)で対象物を異なる位置から撮像した1対の画像の相関を求め、同一物体に対する視差からステレオカメラの取り付け位置や焦点距離等のカメラパラメータを用いて、三角測量の原理によって物体までの距離を求める技術が知られている。   Conventionally, as a three-dimensional measurement technique based on an image, a correlation between a pair of images obtained by capturing an object from different positions with two cameras (stereo cameras) is obtained, and a stereo camera mounting position, a focal length, and the like are obtained from parallax with respect to the same object. A technique for obtaining the distance to an object by the principle of triangulation using the camera parameters is known.

また、ステレオカメラによって画像を撮像する場合、ステレオカメラには機械的な位置ズレ要素があり、撮像された1対の画像にズレとなって現れる。ステレオカメラでは、撮像された画像間に視差以外のズレがないことが好ましく、視差以外のズレがあると正確な距離を求めることができないという問題がある。   Further, when an image is captured by a stereo camera, the stereo camera has a mechanical positional shift element, and appears as a shift in a pair of captured images. In a stereo camera, it is preferable that there is no shift other than parallax between captured images, and there is a problem that an accurate distance cannot be obtained if there is a shift other than parallax.

このような問題を解決するために、調整用パターンをステレオカメラで撮像し、この撮像によって得られた1対の画像に基づいてカメラの位置ズレ量を算出して、位置ズレを調整するステレオカメラの調整装置が知られている。(例えば、特許文献1参照)。
特開平10−115506号公報
In order to solve such a problem, a stereo camera that captures an adjustment pattern with a stereo camera, calculates a positional deviation amount of the camera based on a pair of images obtained by the imaging, and adjusts the positional deviation. There are known adjustment devices. (For example, refer to Patent Document 1).
JP-A-10-115506

しかしながら、上記特許文献1に記載のステレオカメラの調整装置では、シティブロック距離を算出することによって位置ズレを検出しているため、位置ズレの検出処理が複雑となって検出処理に時間がかかるという問題があった。   However, in the stereo camera adjustment apparatus described in Patent Document 1, since the positional deviation is detected by calculating the city block distance, the positional deviation detection process becomes complicated, and the detection process takes time. There was a problem.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、位置ズレの検出時間を短縮可能なステレオカメラの調整装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a stereo camera adjustment apparatus that can shorten the detection time of positional deviation.

上記課題を解決するために、本発明のステレオカメラの調整装置は、ステレオカメラによって調整用パターンを撮像させ、この撮像によって得られた2つの画像に基づいて、前記ステレオカメラの取り付け位置のズレを調整するステレオカメラの調整装置であり、一方のカメラによって前記調整用パターンを撮像して得られた画像をリファレンス画像とし、他方のカメラによって前記調整用パターンを撮像して得られた対象画像を前記リファレンス画像に対して移動させながら、前記対照画像の位置毎に、2つの重なり合う前記調整用パターンの外形の面積を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された前記面積が最も小さくなる最小位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段によって検出された前記最小位置に、前記他方のカメラを移動させる移動手段とを備えていることを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problems, the stereo camera adjustment apparatus of the present invention causes the stereo camera to capture an adjustment pattern, and shifts the mounting position of the stereo camera based on two images obtained by the imaging. A stereo camera adjustment device for adjusting, an image obtained by imaging the adjustment pattern by one camera as a reference image, and a target image obtained by imaging the adjustment pattern by the other camera For each position of the reference image while moving with respect to the reference image, calculation means for calculating the area of the outline of the two overlapping adjustment patterns, and the minimum position where the area calculated by the calculation means is the smallest Position detecting means for detecting the position, and the other position at the minimum position detected by the position detecting means. And it is characterized in that it comprises a moving means for moving the camera.

また、前記移動手段によって、前記他方のカメラを前記一方のカメラに対して移動させながら、前記算出手段が前記他方のカメラから前記対象画像を逐次取得することによって、前記対象画像を前記リファレンス画像に対して移動させても良い。   In addition, while the moving unit moves the other camera relative to the one camera, the calculating unit sequentially acquires the target image from the other camera, so that the target image becomes the reference image. You may move it.

さらに、前記移動手段は、前記他方のカメラの光軸と垂直な平面内で互いに直交する2つの軸に沿って、前記他方のカメラを直進移動させる直進移動手段と、前記光軸を中心として前記他方のカメラを回転させる回転移動手段とを備えていることが好ましい。   Further, the moving means includes a linearly moving means for linearly moving the other camera along two axes orthogonal to each other within a plane perpendicular to the optical axis of the other camera, and the optical axis as the center. It is preferable to provide a rotational movement means for rotating the other camera.

また、前記直進移動手段によって、前記2つの軸と平行な並進ズレを調整した後、前記回転移動手段によって、前記光軸を中心とする回転方向の回転ズレを調整することが好ましい。   In addition, it is preferable that after the translation shift parallel to the two axes is adjusted by the linear movement means, the rotation shift in the rotation direction around the optical axis is adjusted by the rotation movement means.

本発明のステレオカメラの調整装置によれば、一方のカメラによって調整用パターンを撮像して得られた画像をリファレンス画像とし、他方のカメラによって調整用パターンを撮像して得られた対象画像をリファレンス画像に対して移動させながら、対照画像の位置毎に、2つの重なり合う調整用パターンの外形の面積を算出し、これらの面積が最も小さくなる最小位置に他方のカメラを移動させることによって、ステレオカメラの位置ズレを調整するので、シティブロック距離等を算出して位置ズレを検出する場合に比べて、位置ズレの検出処理に要する時間を短縮できる。このため、ステレオカメラの調整処理を迅速に行うことが可能である。   According to the stereo camera adjustment device of the present invention, an image obtained by imaging the adjustment pattern with one camera is used as a reference image, and a target image obtained by imaging the adjustment pattern with the other camera is used as a reference. Stereo camera by moving the other camera to the minimum position where the area of the two overlapping adjustment patterns is calculated for each position of the control image while moving the image, and the area of the two overlapping adjustment patterns is minimized. Therefore, the time required for the position shift detection process can be shortened as compared with the case where the position shift is detected by calculating the city block distance or the like. For this reason, the adjustment process of the stereo camera can be performed quickly.

また、移動手段によって、他方のカメラを前記一方のカメラに対して移動させながら、算出手段が前記他方のカメラから前記対象画像を逐次取得することによって、対象画像を前記リファレンス画像に対して移動させるので、ステレオカメラの調整処理に要する時間をさらに短縮することが可能である。   Further, the moving unit moves the other camera relative to the one camera, and the calculating unit sequentially acquires the target image from the other camera, thereby moving the target image relative to the reference image. Therefore, it is possible to further reduce the time required for the stereo camera adjustment process.

図1に示すステレオカメラの調整装置(以下、単に調整装置と称する)10は、ステレオカメラユニット11の機械的な取り付け位置のズレを調整するものである。ステレオカメラユニット11は、左右1対のカメラ12,13を備えている。また、各カメラ12,13は、CCDイメージセンサ等の固体撮像装置を備えて構成されており、これらのカメラ12,13は、互いの光軸L1,L2が略平行となるように所定間隔で配設されている。以下に、カメラ12,13の機械的な位置ズレについて説明する。   A stereo camera adjustment device (hereinafter, simply referred to as an adjustment device) 10 shown in FIG. 1 adjusts the displacement of the mechanical attachment position of the stereo camera unit 11. The stereo camera unit 11 includes a pair of left and right cameras 12 and 13. Each of the cameras 12 and 13 includes a solid-state imaging device such as a CCD image sensor. These cameras 12 and 13 are arranged at predetermined intervals so that their optical axes L1 and L2 are substantially parallel to each other. It is arranged. Below, the mechanical position shift of the cameras 12 and 13 is demonstrated.

カメラ12,13には、6つの位置ズレ要素がある。図2に示すように、カメラ12,13の光軸L1,L2方向をZ軸、カメラ12,13の上下方向をY軸、カメラ12,13の横方向をX軸とする。すなわち、X軸及びY軸は、光軸L1,L2に対して垂直な平面内で互いに直交するように設定される。このXYZ直交座標系において、カメラ12,13が、設定値X0の間隔で取り付けられている場合、カメラ12を基準とすると、図2(A)に示すように、各座標軸X,Y,Zに平行な並進ズレΔX,ΔY,ΔZと、図2(B)に示すように、各座標軸X,Y,Zに対する回転ズレΔα,Δβ,Δγとの6つの機械的な位置ズレが存在する。   The cameras 12 and 13 have six positional deviation elements. As shown in FIG. 2, the optical axes L1 and L2 of the cameras 12 and 13 are defined as the Z axis, the vertical directions of the cameras 12 and 13 are defined as the Y axis, and the lateral directions of the cameras 12 and 13 are defined as the X axis. That is, the X axis and the Y axis are set to be orthogonal to each other in a plane perpendicular to the optical axes L1 and L2. In this XYZ orthogonal coordinate system, when the cameras 12 and 13 are attached at an interval of the set value X0, the camera 12 is used as a reference, and as shown in FIG. As shown in FIG. 2B, there are six mechanical positional deviations between the parallel translational deviations ΔX, ΔY, ΔZ and the rotational deviations Δα, Δβ, Δγ with respect to the coordinate axes X, Y, Z.

次に、調整装置10の構成について説明する。調整装置10は、図1に示すように、画像変換部20と、制御部21と、駆動装置22,23とを備えて構成されている。画像変換部20は、A/D変換器31,32と、メモリ33,34とで構成されている。   Next, the configuration of the adjustment device 10 will be described. As shown in FIG. 1, the adjustment device 10 includes an image conversion unit 20, a control unit 21, and drive devices 22 and 23. The image conversion unit 20 includes A / D converters 31 and 32 and memories 33 and 34.

A/D変換器31は、カメラ12と接続されており、カメラ12によって撮像されたアナログの撮像信号を所定の輝度階調(例えば、256階調のグレースケール)を有するデジタル信号の画像データに変換する。また、A/D変換器32は、カメラ13と接続されており、A/D変換器31と同様に、カメラ13によって撮像された撮像信号をデジタル信号の画像データに変換する。   The A / D converter 31 is connected to the camera 12, and converts an analog imaging signal captured by the camera 12 into image data of a digital signal having a predetermined luminance gradation (for example, 256 gradation gray scale). Convert. Further, the A / D converter 32 is connected to the camera 13, and converts the image signal picked up by the camera 13 into image data of a digital signal, like the A / D converter 31.

また、A/D変換器31は、メモリ33に接続されており、画像データをメモリ33に出力する。A/D変換器32も同様に、メモリ34に接続されており、画像データをメモリ34に出力する。   The A / D converter 31 is connected to the memory 33 and outputs image data to the memory 33. Similarly, the A / D converter 32 is connected to the memory 34 and outputs image data to the memory 34.

制御部21は、メモリ33,34に記憶された画像データを取得し、これらの画像データに基づいて、後述するように、カメラ12,13の位置ズレを検出する。また、駆動装置22は、カメラ12を並進方向(XYの各方向)に移動させる直進駆動部22aと、光軸L1を中心としてγ方向に、カメラ12を回転させる回転駆動部22bとを備えている。   The control unit 21 acquires the image data stored in the memories 33 and 34, and detects the positional deviation of the cameras 12 and 13 based on these image data, as will be described later. Further, the drive device 22 includes a rectilinear drive unit 22a that moves the camera 12 in translational directions (XY directions), and a rotation drive unit 22b that rotates the camera 12 about the optical axis L1 in the γ direction. Yes.

さらに、駆動装置23は、駆動装置22と同様に、直進駆動部23aと、回転駆動部23bとを備えている。これらの直進駆動部22a,22b及び回転駆動部23a,23bは、例えば、アクチュエータによって、スクリューを回転させることによってカメラ12,13の各々を各方向に移動させる。制御部21は、カメラ12,13の位置ズレに基づいて、駆動装置22,23を制御することによって、カメラ12,13の機械的な位置ズレを調整する。   Further, like the drive device 22, the drive device 23 includes a straight drive unit 23a and a rotation drive unit 23b. These linear drive parts 22a and 22b and rotation drive parts 23a and 23b move each of the cameras 12 and 13 in each direction by rotating a screw with an actuator, for example. The control unit 21 adjusts the mechanical positional deviation of the cameras 12 and 13 by controlling the driving devices 22 and 23 based on the positional deviation of the cameras 12 and 13.

また、前述の制御部21は、算出部21aと、位置検出部21bとを備えている。算出部21aは、カメラ12,13の一方によって調整用パターンを撮像して得られた画像をリファレンス画像とし、他方によって調整用パターンを撮像して得られた対象画像をリファレンス画像に対して移動させながら、対照画像の位置毎に、2つの重なり合う調整用パターンの外形の面積を算出する。なお、この面積の算出方法としては、外形の各頂点の座標に基づいて算出しても良いし、外形内に含まれる画素をカウントしても良い。また、位置検出部21bは、算出部によって算出された面積が最も小さくなる最小位置を検出する。制御部21は、この最小位置に対応するカメラ12,13の移動方向及び移動量を決定し、この移動方向及び移動量に基づいて駆動装置22,23を制御して、カメラ12,13を移動させて位置ズレの調整を行う。   Moreover, the above-mentioned control part 21 is provided with the calculation part 21a and the position detection part 21b. The calculation unit 21a uses, as a reference image, an image obtained by imaging the adjustment pattern with one of the cameras 12 and 13, and moves a target image obtained by imaging the adjustment pattern with the other relative to the reference image. However, the area of the outer shape of the two overlapping adjustment patterns is calculated for each position of the control image. In addition, as a calculation method of this area, you may calculate based on the coordinate of each vertex of an external shape, and may count the pixel contained in an external shape. The position detection unit 21b detects the minimum position where the area calculated by the calculation unit is the smallest. The control unit 21 determines the moving direction and moving amount of the cameras 12 and 13 corresponding to the minimum position, and controls the driving devices 22 and 23 based on the moving direction and moving amount to move the cameras 12 and 13. Adjust the misalignment.

次に、このカメラ12,13の機械的な位置ズレの調整処理について、カメラ12を固定し、カメラ12に対してカメラ13を移動させて機械的な位置ズレを調整する場合を例に、図3のフローチャートを用いて説明する。   Next, regarding the adjustment processing of the mechanical position deviation of the cameras 12 and 13, an example in which the camera 12 is fixed and the camera 13 is moved with respect to the camera 12 to adjust the mechanical position deviation will be described. This will be described with reference to the flowchart of FIG.

最初に、カメラ12,13によって、図4(A)に示すように、調整用パターン50aを含む調整用画像50を撮像する。なお、この調整用パターン50aは、円形や、正三角形等の点対象のパターンでは回転ズレを検出することが困難なため、回転ズレを検出し易いように、矩形を組み合わせ、点対象とならない形状にされている。この時、カメラ12によって撮像された画像データがメモリ33に記憶され、カメラ13によって撮像された画像データがメモリ34に記憶される。   First, as shown in FIG. 4A, an adjustment image 50 including an adjustment pattern 50a is captured by the cameras 12 and 13. Since this adjustment pattern 50a is difficult to detect a rotation shift in a pattern of a point object such as a circle or a regular triangle, a shape that is not a point object by combining rectangles so that the rotation shift can be easily detected. Has been. At this time, image data captured by the camera 12 is stored in the memory 33, and image data captured by the camera 13 is stored in the memory 34.

メモリ33には、例えば、図4(B)に示す画像51が記憶され、メモリ34には、例えば、図4(C)に示す画像52が記憶される。制御部21は、メモリ33,34から画像51,52を取得する。その後、これらの画像51,52に基づいて、並進ズレΔX,ΔY、及び回転ズレΔγの補正を行う。   For example, an image 51 shown in FIG. 4B is stored in the memory 33, and an image 52 shown in FIG. 4C is stored in the memory 34, for example. The control unit 21 acquires the images 51 and 52 from the memories 33 and 34. Thereafter, based on these images 51 and 52, the translational deviations ΔX and ΔY and the rotational deviation Δγ are corrected.

最初に、並進ズレΔXの補正について説明する。算出部21aは、画像51をリファレンス画像とし、対象画像である画像52を画像51に対して左右方向(X軸方向)に1画素単位で移動させながら、X軸方向の各位置にて、2つの重なり合う調整用パターン51a,52aの外形の面積、つまり、図5にて斜線で示す部分の面積を算出し、各位置の面積値が制御部21の内蔵メモリに記憶される。なお、画像52の移動範囲は、カメラ13のX軸方向の並進ズレΔXとして想定される範囲よりも大きくされている。   First, the correction of the translational deviation ΔX will be described. The calculation unit 21a uses the image 51 as a reference image, and moves the image 52, which is the target image, in the left-right direction (X-axis direction) in units of one pixel in the left-right direction at each position in the X-axis direction. The area of the outer shape of the two overlapping adjustment patterns 51 a and 52 a, that is, the area of the hatched portion in FIG. 5 is calculated, and the area value at each position is stored in the built-in memory of the control unit 21. Note that the moving range of the image 52 is larger than the range assumed as the translational deviation ΔX of the camera 13 in the X-axis direction.

その後、位置検出部21bは、各位置の面積値を比較することによって、面積値が最も小さくなる最小位置を検出する。つまり、図6に示すように、X軸方向の位置を横軸、面積値を縦軸とすると、面積値が最小となる最小位置X1を検出する。   Thereafter, the position detection unit 21b detects the minimum position where the area value is the smallest by comparing the area values of the respective positions. That is, as shown in FIG. 6, when the position in the X-axis direction is the horizontal axis and the area value is the vertical axis, the minimum position X1 where the area value is minimum is detected.

制御部21は、この最小位置X1に基づいて、並進ズレΔXを補正するためのカメラ13の移動量と移動方向を決定する。その後、制御部21は、この移動量及び移動方向に基づいて、駆動装置23を制御して、カメラ13を移動させて並進ズレΔXを補正する。   Based on the minimum position X1, the control unit 21 determines the moving amount and moving direction of the camera 13 for correcting the translational deviation ΔX. Thereafter, the control unit 21 controls the driving device 23 based on the movement amount and the movement direction, and moves the camera 13 to correct the translational deviation ΔX.

次に、並進ズレΔYの補正について説明する。この場合、算出部21aは、画像52を画像51に対して上下方向(Y軸方向)に1画素単位で移動させながら、並進ズレΔXの場合と同様に、Y軸方向の各位置にて面積値を算出して記憶する。さらに、位置検出部21bは、並進ズレΔXの場合と同様に、面積値が最も小さくなる最小位置Y1を検出する。制御部21は、この最小位置Y1に基づいて、並進ズレΔYを補正するためのカメラ13の移動量と移動方向を決定し、この移動量及び移動方向に基づいて駆動装置23を制御して、カメラ13を移動させて並進ズレΔYを調整する。なお、この場合も、画像52の移動範囲は、カメラ13の並進ズレΔYとして想定される範囲よりも大きくされている。   Next, correction of the translational deviation ΔY will be described. In this case, the calculation unit 21a moves the image 52 in the vertical direction (Y-axis direction) with respect to the image 51 in units of one pixel, and the area at each position in the Y-axis direction as in the case of the translational deviation ΔX. Calculate and store the value. Further, the position detector 21b detects the minimum position Y1 having the smallest area value, as in the case of the translational deviation ΔX. Based on the minimum position Y1, the control unit 21 determines the movement amount and movement direction of the camera 13 for correcting the translational deviation ΔY, and controls the driving device 23 based on the movement amount and movement direction. The camera 13 is moved to adjust the translational deviation ΔY. Also in this case, the moving range of the image 52 is set larger than the range assumed as the translational deviation ΔY of the camera 13.

並進ズレΔX,ΔYの調整を行った後、回転ズレΔγの調整を行う。以下に、回転ズレΔγの調整について説明する。制御部21は、駆動装置23を制御して、カメラ13をγ方向に回転させながら、画像52を逐次取得する。算出部21aは、γ方向の各回転位置にて、2つの重なり合う調整用パターン51a,52aの外形の面積、つまり、図7にて斜線で示す部分の面積を算出し、各位置の面積値が制御部21の内蔵メモリに記憶される。なお、カメラ13の回転範囲は、カメラ13の回転ズレΔγとして想定される範囲よりも大きくされている。   After adjusting the translational deviations ΔX and ΔY, the rotational deviation Δγ is adjusted. Hereinafter, the adjustment of the rotational deviation Δγ will be described. The control unit 21 controls the drive device 23 to sequentially acquire the images 52 while rotating the camera 13 in the γ direction. The calculating unit 21a calculates the area of the outer shape of the two overlapping adjustment patterns 51a and 52a at each rotational position in the γ direction, that is, the area of the portion indicated by the diagonal lines in FIG. It is stored in the built-in memory of the control unit 21. Note that the rotation range of the camera 13 is larger than the range assumed as the rotation deviation Δγ of the camera 13.

その後、位置検出部21bは、γ方向の各回転位置の面積値を比較することによって、面積値が最も小さくなる回転位置を検出する。つまり、つまり、図8に示すように、γ方向の回転位置を横軸、面積値を縦軸とすると、面積値が最小となる回転位置γ1を検出する。その後、制御部21は、この回転位置γ1に基づいて、駆動装置23を制御することによって、この回転位置γ1にカメラ13を固定して、回転ズレΔγを調整する。なお、カメラ12,13には視差があるため、調整パターン51a,52aを完全に一致することはないが、視差以外の機械的な位置ズレが調整される。   Thereafter, the position detection unit 21b detects the rotation position having the smallest area value by comparing the area values of the respective rotation positions in the γ direction. That is, as shown in FIG. 8, when the rotation position in the γ direction is the horizontal axis and the area value is the vertical axis, the rotation position γ1 having the smallest area value is detected. Thereafter, the control unit 21 controls the driving device 23 based on the rotational position γ1, thereby fixing the camera 13 at the rotational position γ1 and adjusting the rotational deviation Δγ. Since the cameras 12 and 13 have parallax, the adjustment patterns 51a and 52a do not completely coincide with each other, but a mechanical positional shift other than parallax is adjusted.

また、上記調整処理の説明にて、カメラ12に対するカメラ13の位置ズレを調整する場合を例に説明したが、カメラ13に対するカメラ12の位置ズレも同様に調整できる。この場合も、全く同様の処理で行うことができるので詳しい説明を省略する。   Further, in the description of the adjustment process, the case where the positional deviation of the camera 13 with respect to the camera 12 is adjusted has been described as an example. However, the positional deviation of the camera 12 with respect to the camera 13 can be similarly adjusted. Also in this case, detailed description will be omitted because the same processing can be performed.

前述したように、調整用パターンを撮像して得られた2つの画像のうち一方の画像をリファレンス画像として、他方の対象画像をリファレンス画像に対して移動させながら、これらの重なり合う2つの調整用パターンの外形の面積を算出し、この面積値が最小となる位置にカメラを移動させるので、シティブロック距離等を算出して位置ズレを検出する場合と比較して、位置ズレの検出処理が簡略化される。このため、カメラの機械的な位置ズレの調整処理を迅速に行うことができる。   As described above, one of the two images obtained by imaging the adjustment pattern is used as a reference image, and the other target image is moved with respect to the reference image, and these two overlapping adjustment patterns are overlapped. Since the area of the outer shape of the camera is calculated and the camera is moved to the position where the area value is the minimum, the detection process of the position shift is simplified compared to the case where the position shift is detected by calculating the city block distance, etc. Is done. For this reason, the adjustment process of the mechanical position shift of a camera can be performed rapidly.

なお、上記実施形態において、2つのカメラの各々に移動手段を設ける場合を例に説明したが、これに限るものではなく、一方のカメラに対する他方のカメラの位置ズレの調整のみを行う場合、他方のカメラにのみ移動手段を設ければ良い。   In the above embodiment, the case where the moving means is provided in each of the two cameras has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. When only the positional deviation of the other camera with respect to one camera is adjusted, the other It is sufficient to provide moving means only for these cameras.

また、上記実施形態において、並進ズレΔX,ΔYのみを調整する場合を例に説明したが、並進ズレΔZを同様に調整しても良い。また、回転ズレΔγのみを調整する場合を例に説明したが、回転ズレΔα,Δβを同様に調整しても良い。これらの場合、並進ズレΔZ、及び回転ズレΔα,Δβに対応するアクチュエータを駆動装置に設ければ良い。   In the above embodiment, the case where only the translational deviations ΔX and ΔY are adjusted has been described as an example. However, the translational deviation ΔZ may be similarly adjusted. Moreover, although the case where only the rotational deviation Δγ is adjusted has been described as an example, the rotational deviations Δα and Δβ may be similarly adjusted. In these cases, an actuator corresponding to the translational deviation ΔZ and the rotational deviations Δα and Δβ may be provided in the driving device.

さらに、上記実施形態において、並進ズレを調整する際に、カメラを移動させずに、リファレンス画像に対して対象画像を移動させながら、各位置における面積値を算出して、この面積値が最小となる位置にカメラの位置を調整する場合を例に説明を行ったが、これに限るものではなく、回転ズレの調整時と同様に、カメラを移動させることによってリファレンス画像に対して対象画像を移動させても良い。また、逆に、回転ズレの調整時に、カメラを回転させずに、リファレンス画像に対して対象画像を回転させながら面積値に基づいて、カメラの回転ズレを調整するための回転位置を決定しても良い。   Further, in the above embodiment, when adjusting the translational deviation, the area value at each position is calculated while moving the target image with respect to the reference image without moving the camera, and the area value is minimized. The case where the camera position is adjusted to the position is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the target image is moved relative to the reference image by moving the camera, as in the case of adjusting the rotational displacement. You may let them. Conversely, when adjusting the rotational displacement, the rotational position for adjusting the rotational displacement of the camera is determined based on the area value while rotating the target image with respect to the reference image without rotating the camera. Also good.

また、上記実施形態において、並進ズレを調整した後、回転ズレを調整する場合を例に説明を行ったが、これに限るものではなく、回転ズレを調整した後、並進ズレを調整しても良い。   Further, in the above embodiment, the case where the rotational deviation is adjusted after adjusting the translational deviation has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the translational deviation may be adjusted after adjusting the rotational deviation. good.

ステレオカメラの調整装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of the adjustment apparatus of a stereo camera. ステレオカメラの機械的な位置ズレを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the mechanical position shift of a stereo camera. 位置ズレの調整処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the adjustment process of position shift. 調整用画像、及びこの調整用パターンをステレオカメラで撮像した2つの画像を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows two images which imaged the image for adjustment, and this adjustment pattern with the stereo camera. 並進方向の画像の移動、及び調整用パターンの外形面積を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the external area of the movement of the image of a translation direction, and an adjustment pattern. X軸方向の位置と面積値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the position of an X-axis direction, and an area value. γ方向の画像の回転、及び外形の面積を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rotation of the image of (gamma) direction, and the area of an external shape. γ方向の回転位置と面積値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotation position of (gamma) direction, and an area value.

符号の説明Explanation of symbols

10 ステレオカメラの調整装置
11 ステレオカメラ
12,13 カメラ
21 制御部
21a 算出部
21b 位置検出部
22,23 駆動装置
22a,23a 直進駆動部
22b,23b 回転駆動部
50 調整用画像
50a 調整用パターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stereo camera adjustment apparatus 11 Stereo camera 12, 13 Camera 21 Control part 21a Calculation part 21b Position detection part 22, 23 Drive apparatus 22a, 23a Straight drive part 22b, 23b Rotation drive part 50 Image for adjustment 50a Adjustment pattern

Claims (4)

ステレオカメラによって調整用パターンを撮像させ、この撮像によって得られた2つの画像に基づいて、前記ステレオカメラの取り付け位置のズレを調整するステレオカメラの調整装置において、
一方のカメラによって前記調整用パターンを撮像して得られた画像をリファレンス画像とし、他方のカメラによって前記調整用パターンを撮像して得られた対象画像を前記リファレンス画像に対して移動させながら、前記対照画像の位置毎に、2つの重なり合う前記調整用パターンの外形の面積を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された前記面積が最も小さくなる最小位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段によって検出された前記最小位置に、前記他方のカメラを移動させる移動手段とを備えていることを特徴とするステレオカメラの調整装置。
In an adjustment apparatus for a stereo camera that images an adjustment pattern with a stereo camera and adjusts a shift in the mounting position of the stereo camera based on two images obtained by the imaging,
The image obtained by imaging the adjustment pattern with one camera is used as a reference image, and the target image obtained by imaging the adjustment pattern with the other camera is moved with respect to the reference image. Calculating means for calculating the area of the outer shape of the two overlapping adjustment patterns for each position of the control image;
Position detecting means for detecting a minimum position where the area calculated by the calculating means is smallest;
An apparatus for adjusting a stereo camera, comprising: moving means for moving the other camera to the minimum position detected by the position detecting means.
前記移動手段によって、前記他方のカメラを前記一方のカメラに対して移動させながら、前記算出手段が前記他方のカメラから前記対象画像を逐次取得することによって、前記対象画像を前記リファレンス画像に対して移動させることを特徴とする請求項1記載のステレオカメラの調整装置。   While the moving unit moves the other camera relative to the one camera, the calculating unit sequentially acquires the target image from the other camera, whereby the target image is compared with the reference image. The stereo camera adjustment apparatus according to claim 1, wherein the stereo camera adjustment apparatus is moved. 前記移動手段は、前記他方のカメラの光軸と垂直な平面内で互いに直交する2つの軸に沿って、前記他方のカメラを直進移動させる直進移動手段と、前記光軸を中心として前記他方のカメラを回転させる回転移動手段とを備えていることを特徴とする請求項1または2記載のステレオカメラの調整装置。   The moving means includes a rectilinear moving means for moving the other camera straight along two axes orthogonal to each other in a plane perpendicular to the optical axis of the other camera, and the other camera about the optical axis. 3. The stereo camera adjustment apparatus according to claim 1, further comprising a rotation moving unit that rotates the camera. 前記直進移動手段によって、前記2つの軸と平行な並進ズレを調整した後、前記回転移動手段によって、前記光軸を中心とする回転方向の回転ズレを調整することを特徴とする請求項3記載のステレオカメラの調整装置。   4. The rotational shift in the rotational direction about the optical axis is adjusted by the rotational movement means after adjusting the translational deviation parallel to the two axes by the linear movement means. Stereo camera adjustment device.
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