JP2022054649A - カメラの光学系の歪み判定装置、カメラの光学系の歪み判定方法およびカメラの光学系の歪みの判定を行うためのプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
(1-1:概要)
この技術では、カメラが撮影した画像の中から実際の形が既知である対象を抽出し、該対象の画像中での形を抽出する。そして、予め用意しておいた実際の形と、画像中から抽出した形とを比較する。両者の形に閾値を超える差がある場合、当該カメラの光学系に許容できない歪みがあると判定される。
(ハードウェアの構成)
図2には、判定装置100のブロック図が示されている。判定装置500は、例えば汎用のPC(パーソナル・コンピュータ)であり、CPU、メモリ、ハードディスク装置、各種の入出力インターフェースを有している。
以下、判定装置100で行われる処理の手順の一例を示す。図5は、処理を実行するためのフローチャートの一例である。図5の処理を実行するためのプログラムは、判定装置100を構成するコンピュータの記憶装置(半導体メモリやハードディスク装置)に記憶され、当該コンピュータのCPUにより実行される。このプログラムを適当な記憶媒体に記憶する形態も可能である。
カメラのキャリブレーションに係る技術において、キャリブレーション用の専用ボードを利用することなく、通常の撮影画像を用いて、当該カメラのキャリブレーションの必要性の有無を判定できる。すなわち、通常の撮影画像を用いてカメラの光学系の歪みが検知できる技術が得られる。
(2-1:概要)
対象とするカメラと外部標定要素(位置と姿勢)の関係が既知のレーザースキャナを用いて、当該カメラが撮影した対象に対するレーザースキャンによって得たレーザースキャン点群を取得し、このレーザースキャン点群に基づいて対象に係る幾何学図形を得、この幾何学図形を用いて画像の歪みを判定する。
図9は、本実施形態における判定装置200のブロック図である。判定装置200がコンピュータにより実現される点は、第1の実施形態の場合と同じある。判定装置200は、図2の構成に加えて、レーザースキャン点群取得部107、点群画像作成部108、合成画像作成部109、部分レーザースキャン点群抽出部110、輪郭抽出部(幾何学図形取得部)111を備える。他は、図2の構成と同じである。
図5のステップS101~ステップS103は、第1の実施形態の場合と同じである。この例では、図5のステップS104で利用する幾何学図形を以下の手順により得る。
第2の実施形態の場合、実測値から比較のための幾何学図形を得る。このため、不定形な対象であっても歪みの判定に利用することができる。例えば、図6の撮影画像に写った電柱間で架空敷設された電線は、少し垂れ下がっており、その垂れ下がり具合は定まったものではない。第2の実施形態によれば、このような対象であってもカメラの光学系の歪みの検出のための基準として利用することができる。
第1または第2の実施形態の応用として、「カメラの光学系に歪み有り」との判定の後に、判定に用いた幾何図形を用いた当該カメラのキャリブレーションを行うこともできる。この場合、従来のキャリブレーションボードの代わりに、本発明における幾何学図形を用いたキャリブレーションが行われる。この場合、ステップS104で計測した差が小さくなるように、カメラにおける画像処理のパラメータの調整が行なわれる。
Claims (11)
- カメラが撮影した撮影画像の画像データを取得する画像データ取得部と、
前記撮影画像の中から予め定められた幾何学図形を有すると認識される対象の画像を部分画像として抽出する部分画像抽出部と、
前記部分画像のエッジを抽出するエッジ抽出部と、
前記エッジにより形成される図形と前記幾何学図形との差を計測する計測部と、
前記差が予め定めた閾値を超えている場合に、前記カメラの光学系の歪みありと判定する歪み判定部と
を備えるカメラの光学系の歪み判定装置。 - 前記撮影画像における前記光学系の歪みが生じ易い特定の領域が予め定められており、前記特定の領域における前記部分画像を抽出する請求項1に記載のカメラの光学系の歪み判定装置。
- 前記特定の領域が前記光学系の種類および個体差の一方または両方に対応して設定されている請求項2に記載のカメラの光学系の歪み判定装置。
- 前記撮影画像には、相対的に小さな歪みが生じ易い第1の領域と、相対的に大きな歪みが生じ易い第2の領域とが設定され、
前記第1の領域における前記閾値は、前記第2の領域における前記閾値よりも小さい請求項1~3のいずれか一項に記載のカメラの光学系の歪み判定装置。 - 前記閾値が前記光学系の種類および個体差の一方または両方に対応して設定されている請求項1~4のいずれか一項に記載のカメラの光学系の歪み判定装置。
- 前記予め定められた幾何学図形と認識される対象が複数ある場合、当該撮影画像の中心から最も遠い画面位置にある候補が抽出される請求項1~5のいずれか一項に記載のカメラの光学系の歪み判定装置。
- 認識される対象が有する幾何学図形における一辺の画素の数が特定の値を超えるものが前記部分画像として抽出される請求項1~6のいずれか一項に記載のカメラの光学系の歪み判定装置。
- 前記閾値を超えた部分画像が複数ある場合に、前記光学系の歪みありと判定される請求項1~7のいずれか一項に記載のカメラの光学系の歪み判定装置。
- 前記カメラと外部標定要素の関係が既知のレーザースキャナが取得した、前記撮影画像に写った対象のレーザースキャン点群を取得するレーザースキャン点群取得部と、
前記部分画像に対応する部分レーザースキャン点群を前記レーザースキャン点群の中から抽出する部分レーザースキャン点群抽出部と、
前記部分レーザースキャン点群に基づき、前記エッジに対応する部分の輪郭を抽出する輪郭抽出部と
を備え、
前記計測部は、前記輪郭により形成される図形と前記エッジにより形成される図形との差を計測する請求項1~8のいずれか一項に記載のカメラの光学系の歪み判定装置。 - カメラが撮影した撮影画像の画像データを取得する画像データ取得ステップと、
前記撮影画像の中から予め定められた幾何学図形を有すると認識される対象の画像を部分画像として抽出する部分画像抽出部ステップと、
前記部分画像のエッジを抽出するエッジ抽出ステップと、
前記エッジにより形成される図形と前記幾何学図形との差を計測する計測ステップと、
前記差が予め定めた閾値を超えている場合に、前記カメラの光学系の歪みありと判定する歪み判定ステップと
を備えるカメラの光学系の歪み判定方法。 - コンピュータに読み取らせて実行させるプログラムであって、
コンピュータを
カメラが撮影した撮影画像の画像データを取得する画像データ取得部と、
前記撮影画像の中から予め定められた幾何学図形を有すると認識される対象の画像を部分画像として抽出する部分画像抽出部と、
前記部分画像のエッジを抽出するエッジ抽出部と、
前記エッジにより形成される図形と前記幾何学図形との差を計測する計測部と、
前記差が予め定めた閾値を超えている場合に、前記カメラの光学系の歪みありと判定する歪み判定部と
して動作させるカメラの光学系の歪み判定を行うためのプログラム。
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JP2004013461A (ja) * | 2002-06-06 | 2004-01-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像処理装置及びデジタル撮像装置 |
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2020
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