JP2008090608A - Image processing apparatus, method for controlling image processing apparatus, and control program of image processing apparatus - Google Patents

Image processing apparatus, method for controlling image processing apparatus, and control program of image processing apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing apparatus smoothly computing the correspondence between a standard image and a reference image. <P>SOLUTION: The apparatus inputs a standard image and a reference image, which are taken by two cameras provided on the right and left. The pixels of the two images are associated with each other, and after association data are calculated, the reliabilities of the association data are determined (S106). For the data with the lower reliability, interpolation data is calculated from association data of peripheral pixels (S107), and the interpolation data is evaluated (S108). Based on the evaluation result, parameters or initial values are changed to recalculate the association (S109). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は画像処理装置、画像処理装置の制御方法、および画像処理装置の制御プログラムに関し、特に基準画像と参照画像との対応関係を演算することができる画像処理装置、画像処理装置の制御方法、および画像処理装置の制御プログラムに関する。   The present invention relates to an image processing device, a control method for the image processing device, and a control program for the image processing device, and in particular, an image processing device capable of calculating a correspondence relationship between a reference image and a reference image, a control method for the image processing device, And an image processing apparatus control program.

ステレオカメラによって、異なる視点から撮影し取得された2つの画像の各画素を相互に対応付けを行ない、その得られた対応関係から三角測量の原理に基づいて、画像上の各点の3次元位置を算出する方法が知られている。近年、ロバスト且つ高精度な対応付けが可能な位相限定相関(POC:Phase-Only Correlation)法による対応点探索が注目されている。この手法は、画像の振幅成分を取り除いて、画像の位相成分のみで相関演算を行なうので、輝度変動やノイズに影響されにくい手法である。この手法は高精度に対応点探索ができるが、全ての点において信頼度が高い対応点を探索することは困難であり、ある一定の割合で信頼度が低い点が存在しているため、これらの点に対しては何らかの対策を行なう必要がある。   Each pixel of two images captured and acquired from different viewpoints by a stereo camera is associated with each other, and the three-dimensional position of each point on the image based on the principle of triangulation based on the obtained correspondence There is known a method for calculating. In recent years, attention has been focused on corresponding point search by a phase-only correlation (POC) method that enables robust and highly accurate association. In this method, the amplitude component of the image is removed and the correlation calculation is performed using only the phase component of the image, so that the method is less susceptible to luminance fluctuations and noise. Although this method can search for corresponding points with high accuracy, it is difficult to search for corresponding points with high reliability at all points, and there are points with low reliability at a certain rate. It is necessary to take some measures against this point.

図18は、画像間の対応点から三角測量の原理に基づいて3次元位置を算出する方法を模式的に示した図である。   FIG. 18 is a diagram schematically showing a method of calculating a three-dimensional position from the corresponding points between images based on the principle of triangulation.

基準カメラと参照カメラ対応点位置の差がΔdであった場合に、対象物までの距離Dは、下式で計算される。   When the difference between the reference camera and the reference camera corresponding point position is Δd, the distance D to the object is calculated by the following equation.

D=fB/Δd
但し、カメラの基線長をB、カメラレンズの焦点距離をfとする。
D = fB / Δd
Here, the base line length of the camera is B, and the focal length of the camera lens is f.

このとき、対象物の3次元位置(X,Y,Z)は、下式で計算される。
X=xD/f、 Y=yD/f、 Z=D
但し、x,yは、基準画像上の注目画素の座標である。
At this time, the three-dimensional position (X, Y, Z) of the object is calculated by the following equation.
X = xD / f, Y = yD / f, Z = D
Here, x and y are the coordinates of the pixel of interest on the reference image.

下記特許文献1は、得られた視差(画素間の位置のずれ)の信頼度が低いときは周辺視差で補正する方法を開示している。   The following Patent Document 1 discloses a method of correcting with the peripheral parallax when the reliability of the obtained parallax (displacement between pixels) is low.

下記非特許文献1には、信頼度が低いときは周辺視差で補間した上で、その補間したデータを初期値としてPOCを再計算することが記載されている。
特開平10−289316号公報 「A High-Accuracy Passive 3D Measurement System Using Phase-Based Image Matching」,IEICE (The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers) TRANS. FUNDAMENTALS, VOL.E89-A,NO.3 MARCH 2006
Non-Patent Document 1 below describes that when the reliability is low, interpolation is performed with peripheral parallax, and POC is recalculated using the interpolated data as an initial value.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-289316 “A High-Accuracy Passive 3D Measurement System Using Phase-Based Image Matching”, IEICE (The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers) TRANS. FUNDAMENTALS, VOL.E89-A, NO.3 MARCH 2006

しかしながら特許文献1の技術では、周辺視差からの補正を行なっているため、正しいデータであるかが判らず、精度が保障できないという課題がある。   However, in the technique of Patent Document 1, since correction from peripheral parallax is performed, there is a problem in that it cannot be determined whether the data is correct and accuracy cannot be guaranteed.

また非特許文献1の技術は、最初に得られた視差が正しい場合であっても信頼度が低くなるケースがあるので、そのような場合は、補間データに対して同じパラメータで再計算しても、再度信頼度が低くなってしまうという問題がある。また、補間データを生成する際に使用する周辺視差を信頼度に関係なく用いているため、補間データの品質が保障できないという問題がある。   In addition, the technique of Non-Patent Document 1 has a case where the reliability is low even when the parallax obtained first is correct. In such a case, recalculation with the same parameters is performed on the interpolation data. However, there is a problem that the reliability is lowered again. Further, since the peripheral parallax used when generating the interpolation data is used regardless of the reliability, there is a problem that the quality of the interpolation data cannot be guaranteed.

本発明はそのような課題を解決するためになされたものであり、基準画像と参照画像との対応関係の演算を良好に行なうことができる画像処理装置、画像処理装置の制御方法、および画像処理装置の制御プログラムを提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve such a problem, and is an image processing device capable of satisfactorily calculating a correspondence relationship between a standard image and a reference image, a control method for the image processing device, and image processing. The object is to provide a control program for the apparatus.

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、画像処理装置は、基準画像と参照画像との対応点の対応付けを行ない、対応データを算出する対応点探索手段と、対応点探索手段が算出した対応データの信頼度を判定する信頼度判定手段と、信頼度判定手段で判定された信頼度が所定のしきい値よりも低いとき、当該対応点の周辺の対応データに基づいて、当該対応点に対する補間データを生成する補間データ生成手段と、生成された補間データを評価する補間データ評価手段と、当該対応点の対応データの再計算を行なう際に、補間データ評価手段の評価結果に基づいて、対応点探索手段で用いたパラメータを変更する再計算手段とを備える。   In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, an image processing apparatus associates corresponding points between a base image and a reference image, and corresponding point searching means for calculating corresponding data and corresponding point searching means include: A reliability determination means for determining the reliability of the calculated corresponding data, and when the reliability determined by the reliability determination means is lower than a predetermined threshold, based on the corresponding data around the corresponding point, Interpolation data generation means for generating interpolation data for the corresponding points, interpolation data evaluation means for evaluating the generated interpolation data, and when recalculating the corresponding data of the corresponding points, the evaluation result of the interpolation data evaluation means And recalculating means for changing the parameters used in the corresponding point searching means.

好ましくは補間データ評価手段は、当該対応点に対する補間データと対応データとの差に基づいて評価を行なう。   Preferably, the interpolation data evaluation unit performs the evaluation based on a difference between the interpolation data for the corresponding point and the corresponding data.

好ましくは、補間データ評価手段での評価が所定のしきい値よりも大きいときは、再計算手段は、生成された補間データを初期値として、対応点探索手段で用いたパラメータと同じパラメータで当該対応点の対応データの再計算を行なう。   Preferably, when the evaluation by the interpolation data evaluation unit is larger than a predetermined threshold value, the recalculation unit sets the generated interpolation data as an initial value and uses the same parameter as the parameter used by the corresponding point search unit. Recalculate the corresponding data of the corresponding points.

好ましくは補間データ評価手段での評価が所定のしきい値よりも小さいときは、再計算手段は、生成された補間データまたは当該対応点に対する対応データを初期値として、対応点探索手段で用いたパラメータと異なるパラメータで当該対応点の対応データの再計算を行なう。   Preferably, when the evaluation by the interpolation data evaluation unit is smaller than a predetermined threshold value, the recalculation unit uses the generated interpolation data or the corresponding data for the corresponding point as an initial value in the corresponding point search unit. Recalculate the corresponding data of the corresponding point with a parameter different from the parameter.

好ましくはパラメータは、対応点探索手段で用いるウィンドウのサイズに関するパラメータを含む。   Preferably, the parameter includes a parameter relating to a window size used in the corresponding point search means.

好ましくはパラメータは、対応点探索手段で用いるローパスフィルターのカット周波数に関連するパラメータを含む。   Preferably, the parameter includes a parameter related to a cut frequency of the low pass filter used in the corresponding point search means.

好ましくは補間データ生成手段は、当該対応点の周辺の対応データの評価を行なう対応データ評価手段を備え、対応データ評価手段で評価が高いときに、当該対応点の周辺の対応データに基づいて、当該対応点に対する補間データを生成する。   Preferably, the interpolation data generation means includes correspondence data evaluation means for evaluating the correspondence data around the corresponding point, and when the evaluation is high by the correspondence data evaluation means, based on the correspondence data around the corresponding point, Interpolation data for the corresponding point is generated.

好ましくは補間データ評価手段は、補間データが生成されなかった場合は評価を行なわない。   Preferably, the interpolation data evaluation means does not perform evaluation when no interpolation data is generated.

好ましくは画像処理装置は、対応点に対する補間データが作成されなかったときに、対応点探索手段で用いたパラメータを変更して当該対応点の対応データの再計算を行なう。   Preferably, when the interpolation data for the corresponding point is not created, the image processing apparatus changes the parameter used by the corresponding point search unit and recalculates the corresponding data of the corresponding point.

好ましくは対応データ評価手段は、当該対応点の周辺の複数の対応データの評価を行ない、補間データ生成手段は、当該対応点の周辺の複数の対応データにおいて、所定のしきい値以上の信頼度を持つデータの個数が所定の数よりも多い場合に、評価が高いとして補間データを生成する。   Preferably, the corresponding data evaluation unit evaluates a plurality of corresponding data around the corresponding point, and the interpolation data generating unit determines the reliability of the plurality of corresponding data around the corresponding point that is equal to or higher than a predetermined threshold value. When the number of pieces of data having the number is larger than a predetermined number, interpolation data is generated with a high evaluation.

好ましくは補間データ生成手段は、信頼度が所定のしきい値以上のデータだけを用いて補間を行なう。   Preferably, the interpolation data generating means performs interpolation using only data having a reliability level equal to or higher than a predetermined threshold value.

好ましくは補間データ生成手段は、平均・メディアンその他の統計量を用いて補間データを生成する。   Preferably, the interpolation data generating means generates the interpolation data using the average, median, or other statistics.

好ましくは補間データ生成手段は、データの分布を考慮して補間データを生成する。
好ましくは対応点探索手段は、位相限定相関法を用いて基準画像と参照画像との対応点の対応付けを行なう。
Preferably, the interpolation data generation means generates the interpolation data in consideration of the data distribution.
Preferably, the corresponding point search means associates corresponding points between the standard image and the reference image using the phase only correlation method.

この発明の他の局面に従うと画像処理装置の制御方法は、基準画像と参照画像との対応点の対応付けを行ない、対応データを算出する対応点探索ステップと、対応点探索ステップで算出した対応データの信頼度を判定する信頼度判定ステップと、信頼度判定ステップで判定された信頼度が所定のしきい値よりも低いとき、当該対応点の周辺の対応データに基づいて、当該対応点に対する補間データを生成する補間データ生成ステップと、生成された補間データを評価する補間データ評価ステップと、当該対応点の対応データの再計算を行なう際に、補間データ評価ステップの評価結果に基づいて、対応点探索ステップで用いたパラメータを変更する再計算ステップとを備える。   According to another aspect of the present invention, an image processing apparatus control method associates corresponding points between a base image and a reference image, calculates corresponding data, and corresponding points calculated in a corresponding point searching step. A reliability determination step for determining the reliability of the data, and when the reliability determined in the reliability determination step is lower than a predetermined threshold, based on the corresponding data around the corresponding point, for the corresponding point An interpolation data generation step for generating interpolation data, an interpolation data evaluation step for evaluating the generated interpolation data, and when recalculating the corresponding data of the corresponding points, based on the evaluation result of the interpolation data evaluation step, And a recalculation step for changing parameters used in the corresponding point search step.

この発明のさらに他の局面に従うと画像処理装置の制御プログラムは、基準画像と参照画像との対応点の対応付けを行ない、対応データを算出する対応点探索ステップと、対応点探索ステップで算出した対応データの信頼度を判定する信頼度判定ステップと、信頼度判定ステップで判定された信頼度が所定のしきい値よりも低いとき、当該対応点の周辺の対応データに基づいて、当該対応点に対する補間データを生成する補間データ生成ステップと、生成された補間データを評価する補間データ評価ステップと、当該対応点の対応データの再計算を行なう際に、補間データ評価ステップの評価結果に基づいて、対応点探索ステップで用いたパラメータを変更する再計算ステップとをコンピュータに実行させる。   According to still another aspect of the present invention, the control program of the image processing apparatus associates corresponding points between the base image and the reference image, and calculates the corresponding data by calculating a corresponding point and a corresponding point searching step. A reliability determination step for determining the reliability of the corresponding data, and when the reliability determined in the reliability determination step is lower than a predetermined threshold, the corresponding point based on the corresponding data around the corresponding point An interpolation data generation step for generating interpolation data for, an interpolation data evaluation step for evaluating the generated interpolation data, and when recalculating the corresponding data of the corresponding points, based on the evaluation result of the interpolation data evaluation step The computer executes a recalculation step for changing the parameters used in the corresponding point search step.

これらの発明に従うと、基準画像と参照画像との対応関係の演算を良好に行なうことができる画像処理装置、画像処理装置の制御方法、および画像処理装置の制御プログラムを提供することができる。   According to these inventions, it is possible to provide an image processing device, a control method for the image processing device, and a control program for the image processing device that can favorably calculate the correspondence relationship between the standard image and the reference image.

図1は、本発明の実施の形態の1つにおける3次元計測装置の構成を示す図である。
図を参照して3次元計測装置は、左右に並べられた2台のカメラ100R,100Lと、カメラに接続される演算処理装置200と、表示装置300とから構成される。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a three-dimensional measuring apparatus according to one embodiment of the present invention.
Referring to the figure, the three-dimensional measuring apparatus is composed of two cameras 100R and 100L arranged side by side, an arithmetic processing device 200 connected to the cameras, and a display device 300.

カメラ100R,100Lは、被写体O(ここでは人物の顔を例示している)の2次元画像を撮影する。カメラ100Rとカメラ100Lとは、所定距離左右に離されて設置される。これにより、ステレオ画像を得ることが可能である。   The cameras 100R and 100L capture a two-dimensional image of the subject O (here, a human face is illustrated). The camera 100R and the camera 100L are set apart from each other by a predetermined distance. Thereby, a stereo image can be obtained.

演算処理装置200は、2台のカメラで撮影された画像から、被写体の3次元形状を演算する。表示装置300は、計測された被写体の3次元形状を表示する。なお、表示を行なわずに、得られた3次元形状データ(X、Y、Z座標などからなるデータ)を記憶媒体に記憶するようにしてもよい。   The arithmetic processing device 200 calculates the three-dimensional shape of the subject from images taken by two cameras. The display device 300 displays the measured three-dimensional shape of the subject. In addition, you may make it memorize | store the obtained three-dimensional shape data (data which consist of X, Y, Z coordinate etc.) in a storage medium, without displaying.

図2は、図1の演算処理装置200のハードウェア構成を示すブロック図である。
図を参照して、演算処理装置200は、装置全体の制御を行なうCPU601と、ネットワークに接続したり外部と通信を行なうためのLAN(ローカルエリアネットワーク)カード607(またはモデムカード)と、キーボードやマウスなどにより構成される入力装置609と、フレキシブルディスクドライブ611と、CD−ROMドライブ613と、ハードディスクドライブ615と、RAM617と、ROM619とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the arithmetic processing device 200 of FIG.
Referring to the figure, an arithmetic processing unit 200 includes a CPU 601 for controlling the entire apparatus, a LAN (local area network) card 607 (or modem card) for connecting to a network or communicating with the outside, a keyboard, An input device 609 configured with a mouse or the like, a flexible disk drive 611, a CD-ROM drive 613, a hard disk drive 615, a RAM 617, and a ROM 619 are provided.

演算処理装置200は、映像入力部651からカメラの画像を入力する。
また演算処理装置200は、表示装置(ディスプレイ)300に接続されている。
The arithmetic processing apparatus 200 inputs a camera image from the video input unit 651.
The arithmetic processing device 200 is connected to a display device (display) 300.

フレキシブルディスクドライブ611により、フレキシブルディスクFに記録されたプログラムや画像などのデータを読取ることが可能であり、CD−ROMドライブ613により、CD−ROM613aに記録されたプログラムや画像などのデータを読取ることが可能である。   Data such as programs and images recorded on the flexible disk F can be read by the flexible disk drive 611, and data such as programs and images recorded on the CD-ROM 613a can be read by the CD-ROM drive 613. Is possible.

なお、演算処理装置200にステレオ写真などの画像を入力するためのDVDドライブ、メモリーカードリーダなどを備えさせることも可能である。画像の蓄積のためには、ハードディスクドライブを用いることが好ましい。   Note that the arithmetic processing unit 200 may be provided with a DVD drive, a memory card reader, or the like for inputting images such as stereo photographs. A hard disk drive is preferably used for image storage.

また、写真などの画像表示のために、テレビへのビデオ信号出力端子を装備することとしてもよい。   In addition, a video signal output terminal to a television may be provided for displaying an image such as a photograph.

図3は、演算処理装置200の機能構成を示すブロック図である。
演算処理装置200は、対応点探索部301と3次元位置算出部302とを含み、カメラ100Lが撮影した画像である基準画像I1と、カメラ100Rが撮影した画像である参照画像I2とを入力する。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of the arithmetic processing device 200.
The arithmetic processing device 200 includes a corresponding point search unit 301 and a three-dimensional position calculation unit 302, and inputs a reference image I1 that is an image captured by the camera 100L and a reference image I2 that is an image captured by the camera 100R. .

対応点探索部301は、基準画像I1の各画素に対応する参照画像I2上の画素の探索を行なう。   The corresponding point search unit 301 searches for a pixel on the reference image I2 corresponding to each pixel of the standard image I1.

図4は、注目点のスキャンを説明するための図である。
基準画像I1上に注目点Pを設定し、参照画像I2上の注目点Pに対応する位置を見つけることで、注目点における両画像の位置ずれが検出される。
FIG. 4 is a diagram for explaining scanning of a point of interest.
By setting a target point P on the reference image I1 and finding a position corresponding to the target point P on the reference image I2, a positional shift between the two images at the target point is detected.

図5は、基準画像のウィンドウ設定処理を示す図である。
図を参照して、基準画像I1において注目点Pを中心とする所定サイズのウィンドウW1を設定する。
FIG. 5 is a diagram illustrating window setting processing for a reference image.
Referring to the figure, a window W1 having a predetermined size centered on the point of interest P in the reference image I1 is set.

図6は、参照画像のウィンドウ設定処理を示す図である。
参照画像I2上でウィンドウW2(サイズ、形状はウィンドウW1と同じ)を走査し、最も基準画像I1上のウィンドウW1内の画像に近いパターンを参照画像上の対応箇所とする。近さの判定は、それぞれのウィンドウ間の相関演算や、SAD(Sum of Absolute Differences)演算などで実行することができる。これにより、基準画像I1上の注目点Pに対応する点を設定することができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating window setting processing for a reference image.
The window W2 (size and shape is the same as the window W1) is scanned on the reference image I2, and the pattern closest to the image in the window W1 on the standard image I1 is set as a corresponding portion on the reference image. The proximity determination can be performed by correlation calculation between windows, SAD (Sum of Absolute Differences) calculation, or the like. Thereby, a point corresponding to the attention point P on the reference image I1 can be set.

なお図6においては、縦方向にもウィンドウを動かすようにしているが、2台のカメラを水平に設置するのであれば、基準画像と参照画像とでの画像ズレは横方向にしか生じないため、横方向のみにウィンドウを動かすようにしてもよい。   In FIG. 6, the window is also moved in the vertical direction, but if two cameras are installed horizontally, the image shift between the base image and the reference image occurs only in the horizontal direction. The window may be moved only in the horizontal direction.

さらに参照画像のウィンドウは、広範囲に動かすことで基準画像との対応関係を調べてもよいが、探索の「初期値」を予め決めておき、その初期値から所定範囲内だけ参照画像のウィンドウを動かすことで、基準画像と参照画像との対応を調べるようにしてもよい。すなわち、解像度の低い画像を用いて基準画像と参照画像との対応関係を求め、その結果を用いて解像度の高い画像での初期値を設定するなどである。   Furthermore, the reference image window may be checked for correspondence with the reference image by moving it over a wide range, but the “initial value” of the search is determined in advance, and the reference image window is only within a predetermined range from the initial value. By moving, the correspondence between the standard image and the reference image may be checked. That is, a correspondence relationship between the base image and the reference image is obtained using an image with a low resolution, and an initial value for an image with a high resolution is set using the result.

図7は、基準画素と参照画素との対応付けを示す図である。
左に示される基準画像中の一点を基準画素と呼び、その基準画素に対応する参照画像の画素(同じ被写体の部分を撮影している画素)を、図の右に示すように参照画素と呼ぶ。基準画素の位置から参照画素の位置に向けられるベクトルを、「視差ベクトル」と呼ぶ。
FIG. 7 is a diagram illustrating the association between the base pixel and the reference pixel.
One point in the standard image shown on the left is called a standard pixel, and a pixel of the reference image corresponding to the standard pixel (a pixel that is photographing the same subject) is called a reference pixel as shown on the right in the figure. . A vector directed from the position of the reference pixel to the position of the reference pixel is referred to as a “parallax vector”.

基準画素の座標を(bx,by)とし、参照画素の座標を(rx、ry)とすると、両者の対応関係を表わすデータ(対応データ)は、視差ベクトル(vx,vy)=(rx,ry)−(bx,by)を用いて、(bx,by,vx,vy)として保持する。   Assuming that the coordinates of the reference pixel are (bx, by) and the coordinates of the reference pixel are (rx, ry), the data (corresponding data) representing the correspondence between them is the disparity vector (vx, vy) = (rx, ry). ) − (Bx, by) and hold as (bx, by, vx, by).

図8は、対応点探索部301の実行する別の手法としての位相限定相関法について説明する図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining a phase only correlation method as another method executed by the corresponding point search unit 301.

対応点探索部301は、基準画像I1をスキャンするためのウィンドウの位置を設定し、ウィンドウで示される部分に対して2次元離散フーリエ変換(2D DFT)を行なうフーリエ変換部201と、参照画像I2をスキャンするためのウィンドウの位置を設定し、ウィンドウで示される部分に対して2次元離散フーリエ変換(2D DFT)を行なうフーリエ変換部203と、2つのフーリエ変換後の画像に対して規格化を行なう2つの規格化部205,207と、規格化後のデータを合成する合成部209と、合成後のデータに対して逆フーリエ変換を行なう逆フーリエ変換部211とを備える。逆フーリエ変換により、2つの画像のずれを示すPOC値が求められる。位置のずれに基づき、被写体O表面の3次元座標が求められる。   The corresponding point search unit 301 sets the position of a window for scanning the reference image I1, and performs a two-dimensional discrete Fourier transform (2D DFT) on a portion indicated by the window, and a reference image I2. The position of the window for scanning is set, and the Fourier transform unit 203 that performs two-dimensional discrete Fourier transform (2D DFT) on the portion indicated by the window, and normalization for the two Fourier transformed images Two normalization units 205 and 207 to perform, a synthesis unit 209 that synthesizes the normalized data, and an inverse Fourier transform unit 211 that performs an inverse Fourier transform on the synthesized data. By the inverse Fourier transform, a POC value indicating a deviation between the two images is obtained. Based on the position shift, the three-dimensional coordinates of the surface of the subject O are obtained.

位相限定相関(POC)関数は、画像間(基準ウィンドウと参照ウィンドウとの間)の移動量の座標に急峻な相関ピークを持つ関数であり、画像マッチングにおけるロバスト性と移動量推定精度が高いというという特徴がある。したがって、POCのピークを推定することにより画像の位置ズレ量が演算される。POCは離散的に求まるため、ピーク位置をサブピクセルで推定することにより、高分解な対応点座標を求めることができる。補間を行なう場合には、放物線などの関数をフィッティングするなどが考えられる。   The phase-only correlation (POC) function is a function having a steep correlation peak in the coordinates of the movement amount between images (between the reference window and the reference window), and is said to have high robustness and high movement amount estimation accuracy in image matching. There is a feature. Therefore, the amount of positional deviation of the image is calculated by estimating the peak of POC. Since POC is obtained discretely, high resolution corresponding point coordinates can be obtained by estimating the peak position with subpixels. When performing interpolation, fitting a function such as a parabola is conceivable.

ウィンドウのサイズをN×Nピクセルとし、基準画像および参照画像のウィンドウ内の画像をf(n,n)およびg(n,n)とする。 The size of the window is N 1 × N 2 pixels, and the images in the standard image and reference image windows are f (n 1 , n 2 ) and g (n 1 , n 2 ).

そのDFT処理後の画像をF(k,k)、G(k,k)とし、規格化後の画像をF’(k,k)、G’(k,k)とする。合成後のデータをR(k,k)、逆フーリエ変換後の画像をr(k,k)とすると、図8の構成により実行される処理は、以下のように表現される。 The images after the DFT processing are F (k 1 , k 2 ) and G (k 1 , k 2 ), and the normalized images are F ′ (k 1 , k 2 ) and G ′ (k 1 , k 2). ). When the synthesized data is R (k 1 , k 2 ) and the image after inverse Fourier transform is r (k 1 , k 2 ), the processing executed by the configuration of FIG. 8 is expressed as follows. .

Figure 2008090608
Figure 2008090608

なお、逆フーリエ変換部211での逆フーリエ変換の実行前に、合成部209で得られた合成データに対して、ローパスフィルタのカット周波数を適用するようにしても構わない。ローパスカットフィルタの一例は次のとおりで、UやUがパラメータとなる。 Note that the cut frequency of the low-pass filter may be applied to the synthesized data obtained by the synthesis unit 209 before the inverse Fourier transform is executed by the inverse Fourier transform unit 211. An example of the low-pass cut filter is as follows, and U 1 and U 2 are parameters.

Figure 2008090608
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図3における3次元位置算出部302は、対応点探索部301で求められた基準画像I1と参照画像I2の対応関係から、三角測量の原理に基づいて、画像上の各点の3次元位置を算出する。   The three-dimensional position calculation unit 302 in FIG. 3 calculates the three-dimensional position of each point on the image based on the principle of triangulation from the correspondence relationship between the reference image I1 and the reference image I2 obtained by the corresponding point search unit 301. calculate.

図9および図10は、対応点探索部301が実行する処理を示す図である。
このうち、図9は注目点のスキャンにより基準画素と参照画素の対応データを作成する処理を示し、図10は作成された対応データの評価を行ない、必要であれば補間データを作成して再計算を行なう処理を示している。
9 and 10 are diagrams illustrating processing executed by the corresponding point search unit 301. FIG.
Of these, FIG. 9 shows the process of creating the correspondence data of the base pixel and the reference pixel by scanning the attention point, and FIG. 10 evaluates the created correspondence data, and if necessary, creates interpolation data and regenerates it. The process which performs calculation is shown.

図9のステップS101において、基準画像と参照画像とからなるステレオ画像が入力される。ステップS102において、基準画像中での注目点のスキャン対象となる画素が存在しているかを判定する。YESであれば、ステップS103で上述の処理により、注目点における基準画素と参照画素との対応点の探索を行ない、対応データを生成する。前述の通り、対応データとは基準画像と参照画像との画素間の対応付けを表すデータである。対応データと併せて各対応データの信頼度も記録される。   In step S101 of FIG. 9, a stereo image composed of a base image and a reference image is input. In step S102, it is determined whether or not there is a pixel to be scanned for the point of interest in the reference image. If YES, the corresponding point is searched for the reference pixel and the reference pixel at the target point by the above-described processing in step S103, and corresponding data is generated. As described above, the correspondence data is data representing association between pixels of the base image and the reference image. The reliability of each corresponding data is recorded together with the corresponding data.

対応データの「信頼度」は、POC値のピークの高さを示すものとする。ピークが高ければ信頼度は高い。   The “reliability” of the corresponding data indicates the peak height of the POC value. If the peak is high, the reliability is high.

ステップS104でスキャン対象の位置である注目点を移動させ、ステップS102へ戻る。   In step S104, the point of interest which is the position to be scanned is moved, and the process returns to step S102.

これにより、注目点のスキャンに基づく対応データ群を得ることができる。
なお図9では、画像全体を処理してもよいし、画像中の予め設定した領域のみを処理してもよいし、画像全体内を、あるサンプリング間隔で処理してもよい。状況によって処理する点を変更してもよい。
Thereby, it is possible to obtain a corresponding data group based on the scan of the point of interest.
In FIG. 9, the entire image may be processed, only a preset area in the image may be processed, or the entire image may be processed at a certain sampling interval. You may change the point processed according to a situation.

図10においては、図9でスキャンされた各対応点に対する再スキャンが行なわれる。ステップS105において、スキャン対象が残っているかどうかを判定し、YESであればステップS106へ進み、NOであれば処理を終了する。   In FIG. 10, a rescan is performed on each corresponding point scanned in FIG. In step S105, it is determined whether or not there remains a scan target. If YES, the process proceeds to step S106, and if NO, the process ends.

ステップS106においては、スキャン対象となっている対応点の対応データの信頼度を判定する。信頼度が高い場合(所定のしきい値以上である場合)は、ステップS111へ進み、信頼度が低い場合はステップS107へ進む。   In step S106, the reliability of the corresponding data of the corresponding points to be scanned is determined. When the reliability is high (when it is equal to or greater than a predetermined threshold), the process proceeds to step S111, and when the reliability is low, the process proceeds to step S107.

ステップS107においては、対応点の周辺の画素に対する対応データを用いて補間することで、対応点に対する補間データを生成する。ステップS108においては、生成された補間データの評価を行なう。   In step S107, interpolation data for the corresponding point is generated by performing interpolation using the corresponding data for the pixels around the corresponding point. In step S108, the generated interpolation data is evaluated.

ステップS109においては、対応点における対応データの再計算処理を行なう。
ステップS110でスキャン位置を更新し、ステップS105へ戻る。
In step S109, the corresponding data is recalculated at the corresponding points.
In step S110, the scan position is updated, and the process returns to step S105.

なお、ステップS106で信頼度が高いと判定されると、当該対応点の対応データについてはステップS103で出力されたデータを最終出力として決定し(S111)、ステップS110へ進む。   If it is determined in step S106 that the reliability is high, the data output in step S103 is determined as the final output for the corresponding data of the corresponding point (S111), and the process proceeds to step S110.

図11から図13は、補間データの作成処理の具体例を示す図である。
図11では、信頼度が低かった対応データ(点線の丸で示す)の周囲の画素の対応データ(黒丸で示す)の信頼度が高い状況を示している。なお、図においては、横軸が画素の位置を示し、縦軸が対応データの値(すなわち基準画素と参照画素との差である視差)を示している。
11 to 13 are diagrams illustrating specific examples of the interpolation data creation process.
FIG. 11 shows a situation in which the reliability of correspondence data (indicated by a black circle) of pixels around the correspondence data (indicated by a dotted circle) having a low reliability is high. In the figure, the horizontal axis indicates the pixel position, and the vertical axis indicates the value of the corresponding data (that is, the parallax that is the difference between the reference pixel and the reference pixel).

補間データ(ハッチングの丸で示す)は、周囲の画素の対応データからの補間により作成される(図10のステップS107)。このとき、補間データが評価される(図10のステップS108)。   Interpolated data (indicated by hatching circles) is created by interpolation from corresponding data of surrounding pixels (step S107 in FIG. 10). At this time, the interpolation data is evaluated (step S108 in FIG. 10).

評価においては、補間データの示す値と、元の信頼度の低い対応データとの差の絶対値が用いられる。図11においては、差がかなり大きいため、補間データを作成することは意義があり、補間データが正しいデータに近い可能性が高い(元の信頼度の低い対応データは、ノイズなどである可能性が高い)。   In the evaluation, the absolute value of the difference between the value indicated by the interpolation data and the corresponding data with low reliability is used. In FIG. 11, since the difference is quite large, it is meaningful to create interpolation data, and there is a high possibility that the interpolation data is close to the correct data (the corresponding data with low original reliability may be noise or the like). Is high).

従って、この場合は図10のステップS109においては、図9のステップS103で行なった探索とは同じパラメータを用いてPOCの再計算を行なう。また、補間データは正しいデータに近い可能性が高いため、補間データを初期値として再計算を行なう。   Accordingly, in this case, in step S109 in FIG. 10, the POC is recalculated using the same parameters as those in the search performed in step S103 in FIG. Further, since interpolation data is likely to be close to correct data, recalculation is performed using the interpolation data as an initial value.

図12では、信頼度が低かった対応データ(点線の丸で示す)の周囲の画素の対応データ(黒丸で示す)の信頼度が高い状況を示している。   FIG. 12 shows a situation in which the corresponding data (indicated by black circles) of the surrounding pixels of the corresponding data (indicated by dotted circles) having a low reliability is high in reliability.

補間データ(ハッチングの丸で示す)は、周囲の画素の対応データからの補間により作成される(図10のステップS107)。このとき、補間データが評価される(図10のステップS108)。   Interpolated data (indicated by hatching circles) is created by interpolation from corresponding data of surrounding pixels (step S107 in FIG. 10). At this time, the interpolation data is evaluated (step S108 in FIG. 10).

評価においては、補間データの示す値と、元の信頼度の低い対応データとの差の絶対値が用いられる。図12においては、差が小さいため、補間データを作成することは重要性が低い。   In the evaluation, the absolute value of the difference between the value indicated by the interpolation data and the corresponding data with low reliability is used. In FIG. 12, since the difference is small, it is less important to create interpolation data.

従って、この場合は図10のステップS109においては、図9のステップS103で行なった探索でのパラメータを変更して、POCの再計算を行なう。またこのとき、補間データ(または元の対応データ)を初期値として再計算を行なう。   Therefore, in this case, in step S109 in FIG. 10, the parameters in the search performed in step S103 in FIG. 9 are changed, and the POC is recalculated. At this time, recalculation is performed using the interpolation data (or the original corresponding data) as an initial value.

補間データが補間前の対応データと近い場合は、その近い補間データを用いて再計算したとしても、再度低い信頼度を持つ対応データが出力される可能性が高いので、パラメータを変更して再計算するものである。パラメータを変更して再計算を行なうことで、POCの良好なピークを得ることができる可能性がある。   If the interpolated data is close to the corresponding data before interpolation, even if recalculation is performed using the close interpolated data, it is highly likely that corresponding data with low reliability will be output again. It is to calculate. There is a possibility that a good peak of POC can be obtained by changing parameters and performing recalculation.

図13では、信頼度が低かった対応データの周囲の画素の対応データの信頼度が低い状況を示している。   FIG. 13 shows a situation where the reliability of the corresponding data of the pixels around the corresponding data with low reliability is low.

この場合は、周辺に信頼度が高いデータがないので、補間データを生成することができない。すなわち、パラメータを変更して、再計算するしかない。また、初期値に関しても設定することができないので、初期値を用いずに初めから再計算を行なう。   In this case, interpolation data cannot be generated because there is no highly reliable data in the vicinity. In other words, the parameter can only be changed and recalculated. Further, since the initial value cannot be set, recalculation is performed from the beginning without using the initial value.

図14は、図10の補間処理(S107)の内容を示すフローチャートである。
図を参照してステップS201で、信頼度が低かった対応データの周囲の画素の対応データ(周辺データ)のスキャンが行なわれ、処理していない周辺データがあるかを判定する。周辺データがあれば、ステップS202でその信頼度の評価を行なう。信頼度が所定のしきい値以上である場合は、ステップS203で信頼できる周辺データの個数を1インクリメントする。
FIG. 14 is a flowchart showing the contents of the interpolation processing (S107) of FIG.
Referring to the figure, in step S201, the corresponding data (peripheral data) of pixels around the corresponding data with low reliability is scanned to determine whether there is any unprocessed peripheral data. If there is peripheral data, the reliability is evaluated in step S202. If the reliability is equal to or greater than the predetermined threshold, the number of reliable peripheral data is incremented by 1 in step S203.

ステップS203での処理の後、またはステップS202で信頼度が低い場合は、ステップS201へ戻る。   After the process in step S203, or when the reliability is low in step S202, the process returns to step S201.

なお、ステップS201でのスキャンは、対応データを重心位置として、3×3画素や5×5画素の領域などが対象となる。   Note that the scan in step S201 targets a 3 × 3 pixel region, a 5 × 5 pixel region, or the like with the corresponding data as the center of gravity.

ステップS201でスキャンすべき周辺データが無くなれば、ステップS204において、ステップS203でカウントされた個数が、所定のしきい値よりも大きいかを判定する。NOであれば、補間するために必要なデータが少ないため、補間データの信頼性が確保できないので、ステップS205で補間データを生成せずに終了する。   If there is no peripheral data to be scanned in step S201, it is determined in step S204 whether the number counted in step S203 is larger than a predetermined threshold value. If NO, since there is little data necessary for interpolation, the reliability of the interpolation data cannot be secured, and the process ends without generating interpolation data in step S205.

一方ステップS204でYESであれば、補間するために必要なデータが十分に揃っているので、ステップS206で補間データの生成を行なう。   On the other hand, if “YES” in the step S204, the data necessary for the interpolation is sufficiently prepared, so that the interpolation data is generated in the step S206.

補間においては、各データの平均、中央値(メジアン)などの統計量を用いるか、または、信頼度が高い各データの位置関係(分布状況)を考慮して補間を行なう(線形補間などによる内挿、外挿など)。   In interpolation, statistics such as the average and median (median) of each data are used, or interpolation is performed in consideration of the positional relationship (distribution status) of each data with high reliability (internal interpolation, etc.). Insertion, extrapolation, etc.).

また、信頼度が所定のしきい値以上のデータだけを用いて補間を行なってもよい。
図14のステップS206は、図11および図12の状況に対応し、ステップS205は図13の状況に対応する。
Alternatively, interpolation may be performed using only data having a reliability higher than a predetermined threshold value.
Step S206 in FIG. 14 corresponds to the situation in FIGS. 11 and 12, and step S205 corresponds to the situation in FIG.

図15は、図10の補間データの評価処理(S108)の内容を示すフローチャートである。   FIG. 15 is a flowchart showing the contents of the interpolation data evaluation process (S108) of FIG.

ステップS301において、生成された補間データが存在するかどうかをチェックする。補間データがない場合(図13の場合)はステップS304へ進み、補間データがある場合(図11および図12の場合)はステップS302へ進む。   In step S301, it is checked whether or not the generated interpolation data exists. When there is no interpolation data (in the case of FIG. 13), the process proceeds to step S304, and when there is interpolation data (in the case of FIGS. 11 and 12), the process proceeds to step S302.

ステップS302においては、補間データと対応データの差(またはその絶対値)を算出する。   In step S302, the difference (or the absolute value thereof) between the interpolation data and the corresponding data is calculated.

ステップS303において、算出した差が大きい場合(所定のしきい値以上である場合)はステップS305へ進み、小さい場合はステップS306へ進む。   In step S303, when the calculated difference is large (when it is equal to or larger than the predetermined threshold), the process proceeds to step S305, and when small, the process proceeds to step S306.

ステップS305においては、対応点探索のパラメータを変更せずに、補間データを初期値として再計算(S109)を行なう(図11の状態)。   In step S305, recalculation is performed using the interpolation data as an initial value (S109) without changing the corresponding point search parameters (state in FIG. 11).

ステップS306においては、対応点探索のパラメータを変更するとともに、補間データを初期値として再計算(S109)を行なう(図12の状態)。   In step S306, the corresponding point search parameters are changed, and recalculation is performed using the interpolation data as an initial value (S109) (state in FIG. 12).

ステップS304においては、対応点探索のパラメータを変更して再計算(S109)を行なう(図13の状態)。   In step S304, the corresponding point search parameters are changed and recalculation is performed (S109) (state in FIG. 13).

図16および図17は、補間データの生成方法について説明するための図である。
図16に示されるように、ハッチングで示される画素cの補間を行なうために、a、b、d、eの画素のデータを参照することができる。この場合、a、b、d、eの画素のデータのうち、信頼性の高いもののみを用いるようにしてもよい。
16 and 17 are diagrams for explaining a method of generating interpolation data.
As shown in FIG. 16, in order to perform interpolation of the pixel c indicated by hatching, the pixel data of a, b, d, and e can be referred to. In this case, only highly reliable data among the pixel data of a, b, d, and e may be used.

また図17のグラフに示されるように、信頼度が高いデータ(画素a,bのデータ)の分布に偏りがある場合、画素cに関しては画素a,bの平均を補間データとするのではなく、外挿によるデータを補間データとしてもよい。   Also, as shown in the graph of FIG. 17, when the distribution of highly reliable data (data of pixels a and b) is biased, the average of pixels a and b is not used as interpolation data for pixel c. The extrapolated data may be used as the interpolation data.

本実施の形態では、パラメータとしてはウィンドウサイズやローパスフィルタのカット周波数のパラメータを例に挙げているが、それに限定されずに、対応点探索精度に関連するパラメータを含んでいる。   In the present embodiment, examples of the parameters include the window size and the cut frequency parameter of the low-pass filter, but are not limited thereto, and include parameters related to corresponding point search accuracy.

[実施の形態における効果]
上記実施の形態によると、2つの画像間の対応点探索方法において、信頼度が低い点に対する処理の高精度化を実現することができる。より詳しくは、信頼度が低い対応点データの周辺データの評価を行なって、補間データを生成するか否かを決定する。これによって、高品質な補間データの生成が可能である。
[Effects of the embodiment]
According to the above embodiment, in the corresponding point search method between two images, it is possible to realize high accuracy of processing for a point with low reliability. More specifically, peripheral data of corresponding point data with low reliability is evaluated to determine whether or not to generate interpolation data. As a result, high-quality interpolation data can be generated.

さらに、信頼度が低い周辺データしかない場合は、補間データを生成せずに、パラメータを変更して対応点探索を行なう。これにより高精度な対応付けが可能である。   Furthermore, if there is only peripheral data with low reliability, the corresponding points are searched by changing the parameters without generating interpolation data. Thereby, highly accurate association is possible.

また、周辺の対応データから生成した補間データに対する評価が行なわれる。評価した結果に基づいて、対応点探索のパラメータを変更して再計算が実行されるので、高精度な対応付けが可能である。   In addition, the interpolation data generated from the surrounding corresponding data is evaluated. Based on the evaluation result, the recalculation is performed by changing the parameter of the corresponding point search, so that the association can be performed with high accuracy.

[その他]
上述の実施の形態における処理は、ソフトウエアによって行なっても、ハードウエア回路を用いて行なってもよい。
[Others]
The processing in the above-described embodiment may be performed by software or by using a hardware circuit.

また、上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをCD−ROM、フレキシブルディスク、ハードディスク、ROM、RAM、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。また、プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。   In addition, a program for executing the processing in the above-described embodiment can be provided, and the program is recorded on a recording medium such as a CD-ROM, a flexible disk, a hard disk, a ROM, a RAM, and a memory card and provided to the user. You may decide to do it. The program may be downloaded to the apparatus via a communication line such as the Internet.

なお、上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   In addition, it should be thought that the said embodiment is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の実施の形態の1つにおける3次元計測装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the three-dimensional measuring apparatus in one of the embodiment of this invention. 図1の演算処理装置200のハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware constitutions of the arithmetic processing unit 200 of FIG. 演算処理装置200の機能構成を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating a functional configuration of an arithmetic processing device 200. FIG. 注目点のスキャンを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the scan of an attention point. 基準画像のウィンドウ設定処理を示す図である。It is a figure which shows the window setting process of a reference | standard image. 参照画像のウィンドウ設定処理を示す図である。It is a figure which shows the window setting process of a reference image. 基準画素と参照画素との対応付けを示す図である。It is a figure which shows matching with a reference | standard pixel and a reference pixel. 対応点探索部301の実行する別の手法としての位相限定相関法について説明する図である。It is a figure explaining the phase only correlation method as another method which the corresponding point search part 301 performs. 演算処理装置200が実行する処理を示す図である。It is a figure which shows the process which the arithmetic processing unit 200 performs. 図9に続くフローチャートである。It is a flowchart following FIG. 補間データの作成処理の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the creation process of interpolation data. 補間データの作成処理の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the creation process of interpolation data. 補間データの作成処理の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the creation process of interpolation data. 図10の補間処理(S107)の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the interpolation process (S107) of FIG. 図10の補間データの評価処理(S108)の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the evaluation process (S108) of the interpolation data of FIG. 補間データの生成方法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the production | generation method of interpolation data. 補間データの生成方法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the production | generation method of interpolation data. 画像間の対応点から三角測量の原理に基づいて3次元位置を算出する方法を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the method of calculating a three-dimensional position from the corresponding point between images based on the principle of triangulation.

符号の説明Explanation of symbols

100R,100L カメラ、200 演算処理装置、201,203 フーリエ変換部、205,207 規格化部、209 合成部、211 逆フーリエ変換部、300 表示装置。   100R, 100L camera, 200 arithmetic processing unit, 201, 203 Fourier transform unit, 205, 207 normalization unit, 209 synthesis unit, 211 inverse Fourier transform unit, 300 display device.

Claims (16)

基準画像と参照画像との対応点の対応付けを行ない、対応データを算出する対応点探索手段と、
前記対応点探索手段が算出した対応データの信頼度を判定する信頼度判定手段と、
前記信頼度判定手段で判定された信頼度が所定のしきい値よりも低いとき、当該対応点の周辺の対応データに基づいて、当該対応点に対する補間データを生成する補間データ生成手段と、
前記生成された補間データを評価する補間データ評価手段と、
当該対応点の対応データの再計算を行なう際に、前記補間データ評価手段の評価結果に基づいて、前記対応点探索手段で用いたパラメータを変更する再計算手段とを備えた、画像処理装置。
A corresponding point search means for associating corresponding points between the reference image and the reference image and calculating corresponding data;
Reliability determination means for determining the reliability of the corresponding data calculated by the corresponding point search means;
When the reliability determined by the reliability determination unit is lower than a predetermined threshold value, an interpolation data generation unit that generates interpolation data for the corresponding point based on the corresponding data around the corresponding point;
Interpolation data evaluation means for evaluating the generated interpolation data;
An image processing apparatus comprising: a recalculation unit that changes a parameter used in the corresponding point search unit based on an evaluation result of the interpolation data evaluation unit when recalculating the corresponding data of the corresponding point.
前記補間データ評価手段は、当該対応点に対する補間データと対応データとの差に基づいて評価を行なう、請求項1に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the interpolation data evaluation unit performs evaluation based on a difference between the interpolation data for the corresponding point and the corresponding data. 前記補間データ評価手段での評価が所定のしきい値よりも大きいときは、前記再計算手段は、前記生成された補間データを初期値として、前記対応点探索手段で用いたパラメータと同じパラメータで当該対応点の対応データの再計算を行なう、請求項1または2に記載の画像処理装置。   When the evaluation by the interpolation data evaluation means is larger than a predetermined threshold, the recalculation means uses the generated interpolation data as an initial value and uses the same parameters as those used by the corresponding point search means. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the corresponding data of the corresponding points is recalculated. 前記補間データ評価手段での評価が所定のしきい値よりも小さいときは、前記再計算手段は、前記生成された補間データまたは当該対応点に対する対応データを初期値として、前記対応点探索手段で用いたパラメータと異なるパラメータで当該対応点の対応データの再計算を行なう、請求項1から3のいずれかに記載の画像処理装置。   When the evaluation by the interpolation data evaluation unit is smaller than a predetermined threshold value, the recalculation unit uses the generated interpolation data or the corresponding data for the corresponding point as an initial value, and the corresponding point search unit The image processing apparatus according to claim 1, wherein the corresponding data of the corresponding point is recalculated with a parameter different from the used parameter. 前記パラメータは、前記対応点探索手段で用いるウィンドウのサイズに関するパラメータを含む、請求項1から4のいずれかに記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the parameter includes a parameter related to a window size used in the corresponding point search unit. 前記パラメータは、前記対応点探索手段で用いるローパスフィルターのカット周波数に関連するパラメータを含む、請求項1から5のいずれかに記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the parameter includes a parameter related to a cut frequency of a low-pass filter used in the corresponding point search unit. 前記補間データ生成手段は、当該対応点の周辺の対応データの評価を行なう対応データ評価手段を備え、
前記対応データ評価手段で評価が高いときに、当該対応点の周辺の対応データに基づいて、当該対応点に対する補間データを生成する、請求項1から6のいずれかに記載の画像処理装置。
The interpolation data generation means includes correspondence data evaluation means for evaluating correspondence data around the corresponding point,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein when the evaluation by the corresponding data evaluation unit is high, interpolation data for the corresponding point is generated based on corresponding data around the corresponding point.
前記補間データ評価手段は、補間データが生成されなかった場合は評価を行なわない、請求項7に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 7, wherein the interpolation data evaluation unit does not perform evaluation when interpolation data is not generated. 前記対応点に対する補間データが作成されなかったときに、前記対応点探索手段で用いたパラメータを変更して当該対応点の対応データの再計算を行なう、請求項7または8に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 7 or 8, wherein when interpolation data for the corresponding point is not created, a parameter used in the corresponding point search unit is changed to recalculate the corresponding data of the corresponding point. . 前記対応データ評価手段は、当該対応点の周辺の複数の対応データの評価を行ない、
前記補間データ生成手段は、当該対応点の周辺の複数の対応データにおいて、所定のしきい値以上の信頼度を持つデータの個数が所定の数よりも多い場合に、評価が高いとして補間データを生成する、請求項7から9のいずれかに記載の画像処理装置。
The corresponding data evaluation means evaluates a plurality of corresponding data around the corresponding point,
The interpolation data generation means determines that the evaluation data is high when the number of pieces of data having reliability equal to or higher than a predetermined threshold is greater than a predetermined number in a plurality of corresponding data around the corresponding point. The image processing device according to claim 7, wherein the image processing device is generated.
前記補間データ生成手段は、信頼度が所定のしきい値以上のデータだけを用いて補間を行なう、請求項1から10のいずれかに記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the interpolation data generation unit performs interpolation using only data having reliability of a predetermined threshold value or more. 前記補間データ生成手段は、平均・メディアンその他の統計量を用いて補間データを生成する、請求項1から11のいずれかに記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the interpolation data generation unit generates interpolation data using an average, a median, and other statistics. 前記補間データ生成手段は、データの分布を考慮して補間データを生成する、請求項1から12のいずれかに記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the interpolation data generation unit generates interpolation data in consideration of data distribution. 前記対応点探索手段は、位相限定相関法を用いて基準画像と参照画像との対応点の対応付けを行なう、請求項1から13のいずれかに記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the corresponding point search unit associates corresponding points between a standard image and a reference image using a phase-only correlation method. 基準画像と参照画像との対応点の対応付けを行ない、対応データを算出する対応点探索ステップと、
前記対応点探索ステップで算出した対応データの信頼度を判定する信頼度判定ステップと、
前記信頼度判定ステップで判定された信頼度が所定のしきい値よりも低いとき、当該対応点の周辺の対応データに基づいて、当該対応点に対する補間データを生成する補間データ生成ステップと、
前記生成された補間データを評価する補間データ評価ステップと、
当該対応点の対応データの再計算を行なう際に、前記補間データ評価ステップの評価結果に基づいて、前記対応点探索ステップで用いたパラメータを変更する再計算ステップとを備えた、画像処理装置の制御方法。
A corresponding point search step for associating corresponding points between the reference image and the reference image and calculating corresponding data;
A reliability determination step of determining the reliability of the corresponding data calculated in the corresponding point search step;
When the reliability determined in the reliability determination step is lower than a predetermined threshold value, an interpolation data generation step for generating interpolation data for the corresponding point based on the corresponding data around the corresponding point;
An interpolation data evaluation step for evaluating the generated interpolation data;
A recalculation step of changing a parameter used in the corresponding point search step based on an evaluation result of the interpolation data evaluation step when recalculating the corresponding data of the corresponding point. Control method.
基準画像と参照画像との対応点の対応付けを行ない、対応データを算出する対応点探索ステップと、
前記対応点探索ステップで算出した対応データの信頼度を判定する信頼度判定ステップと、
前記信頼度判定ステップで判定された信頼度が所定のしきい値よりも低いとき、当該対応点の周辺の対応データに基づいて、当該対応点に対する補間データを生成する補間データ生成ステップと、
前記生成された補間データを評価する補間データ評価ステップと、
当該対応点の対応データの再計算を行なう際に、前記補間データ評価ステップの評価結果に基づいて、前記対応点探索ステップで用いたパラメータを変更する再計算ステップとをコンピュータに実行させる、画像処理装置の制御プログラム。
A corresponding point search step for associating corresponding points between the reference image and the reference image and calculating corresponding data;
A reliability determination step of determining the reliability of the corresponding data calculated in the corresponding point search step;
When the reliability determined in the reliability determination step is lower than a predetermined threshold value, an interpolation data generation step for generating interpolation data for the corresponding point based on the corresponding data around the corresponding point;
An interpolation data evaluation step for evaluating the generated interpolation data;
Image processing for causing a computer to execute a recalculation step for changing a parameter used in the corresponding point search step based on an evaluation result of the interpolation data evaluation step when recalculating the corresponding data of the corresponding point Device control program.
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