JP2017215255A - 位置計測装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[1.構成]
図1に示す位置計測装置1は、複数の撮影画像を用いて撮影画像中の各点までの3次元距離を検出する装置である。
ここで、距離演算処理の前提となる非単焦点カメラモデルについて説明する。非単焦点カメラモデルは、カメラ前方に配置されたガラス等で光線が屈折する状況下においても、屈折後の光線の経路を正確に記述するためのモデルである。
次に、処理部20のCPU21が実行する距離演算処理を、図5のフローチャートを用いて説明する。本処理は、予め設定された一定周期で、繰り返し実行される。
S140では、各カメラ11,12から得られた撮影画像のうち、いずれか一つを対象画像として選択する。
上述の位置計測装置1を用いて、3次元距離の測定を行った結果について説明する。
この実験では、図3に示すように、2台のカメラ前方に非線形歪要因として車両のフロントガラスだけでなく、より複雑な屈折を発生させるため、フロントガラス前方にアクリル板を配置した。
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(5a)本実施形態では、カメラモデルとして、非単焦点カメラモデルを利用しているため、撮影画像中に光線の屈折の影響が含まれる状況下においても、精度よく3次元距離計測を実現することができる。
(5d)本実施形態では、再投影誤差Ewが(7)式のように一意に定義されているため、復元点群{RX}およびカメラパラメータ群{A}の校正にバンドル調整を適用することができる。つまり、復元点群{RX}およびカメラパラメータ群{A}の校正を同時に実現することができるため、例えば、振動等でカメラの位置姿勢が変動したような場合でも、そのような変動を自動的に補正しながら3次元位置計測、ひいては3次元距離計測を継続して行うことができる。
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
Claims (4)
- 互いに異なる視点から同一の撮影領域を含むように同時に撮影された複数の画像を取得する画像取得部(21:S110)と、
前記画像取得部が取得する複数の取得画像についての各画像平面とワールド座標系の奥行きが異なる位置に設定される複数の共通平面との全ての組み合わせについて、前記画像平面から前記共通平面への非線形写像による対応関係を記述したカメラモデルを記憶する記憶部(22)と、
前記複数の取得画像のそれぞれから、同一の3次元位置を表す前記画像平面上の点である対応点を検出する対応検出部(21:120)と、
前記対応検出部にて検出された前記対応点のそれぞれを、前記記憶部に記憶されたカメラモデルを用いて、前記複数の共通平面のそれぞれに投影した投影点を求める投影点算出部(21:S150)と、
一つの前記画像平面上の前記対応点から求められる前記複数の共通平面上の各投影点を結ぶ線を光線として、前記複数の画像平面のそれぞれについて求められる複数の光線に対する2乗距離が最小となる点を、前記対応点の3次元位置を表す復元点として求める復元点算出部(21:S160〜S180)と、
を備える位置計測装置。 - 請求項1に記載の位置計測装置であって、
前記記憶部に記憶されたカメラパラメータおよび前記復元点算出部にて求められる復元点に対してバンドル調整を行い、該バンドル調整によって得られる校正されたカメラパラメータにより記憶部の記憶内容を更新する校正部(21:S210)を、更に備える位置計測装置。 - 請求項2に記載の位置計測装置であって、
前記校正部は、前記バンドル調整に用いる評価関数として、校正前の前記復元点に関する投影点と、該投影点を通る前記光線に沿って、校正後の前記復元点を前記共通平面に投影した再投影点との距離を、全ての前記投影点につい積分した値を用いる
位置計測装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の位置計測装置であって、
前記復元点から前記取得画像上の各点の3次元距離を求める距離算出部(21:S220)を、更に備える位置計測装置。
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