JP2848004B2 - 両眼視方式 - Google Patents
両眼視方式Info
- Publication number
- JP2848004B2 JP2848004B2 JP3074392A JP7439291A JP2848004B2 JP 2848004 B2 JP2848004 B2 JP 2848004B2 JP 3074392 A JP3074392 A JP 3074392A JP 7439291 A JP7439291 A JP 7439291A JP 2848004 B2 JP2848004 B2 JP 2848004B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frame memory
- function
- image
- binocular
- equation
- Prior art date
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、両眼視方式に関し、特
に認識させたい三次元的な物体に光軸を指向させた左右
ふたつの撮像カメラで得た左右ふたつの画像を利用し、
その中の三次元的な奥行き即ち空間距離が、ふたつのカ
メラの注視している点の距離に等しい認識希望の三次元
物体の像を切り出すための両眼視方式に関する。
に認識させたい三次元的な物体に光軸を指向させた左右
ふたつの撮像カメラで得た左右ふたつの画像を利用し、
その中の三次元的な奥行き即ち空間距離が、ふたつのカ
メラの注視している点の距離に等しい認識希望の三次元
物体の像を切り出すための両眼視方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】撮像カメラで捕捉した三次元的な物体の
認識のためには、まず、目的とする物体の像をその他の
背景から切り出す必要がある。多くの場合、背景は三次
元物体とは異なる存在距離即ち奥行きを持つ。従って、
特定の奥行きに存在する像を切り出すことにより、後の
物体認識のための処理を単純化することができる。この
目的に対し、撮像カメラ２つを用いて得られる左右ふた
つの静的な像から両眼視差を幾何的に求め、この両眼視
差に基づいて奥行き情報を得て所望の三次元的な物体を
切り出すことが試みられている。
認識のためには、まず、目的とする物体の像をその他の
背景から切り出す必要がある。多くの場合、背景は三次
元物体とは異なる存在距離即ち奥行きを持つ。従って、
特定の奥行きに存在する像を切り出すことにより、後の
物体認識のための処理を単純化することができる。この
目的に対し、撮像カメラ２つを用いて得られる左右ふた
つの静的な像から両眼視差を幾何的に求め、この両眼視
差に基づいて奥行き情報を得て所望の三次元的な物体を
切り出すことが試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の奥行き情報を得る方式で自然画像を処理するた
めには、多くの記憶容量と計算時間を必要とし、実時間
処理の可能な実用レベルの装置の実現には難点があると
いう欠点がある。
た従来の奥行き情報を得る方式で自然画像を処理するた
めには、多くの記憶容量と計算時間を必要とし、実時間
処理の可能な実用レベルの装置の実現には難点があると
いう欠点がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の両眼視方式は、
三次元的な物体に光軸を指向せしめた左右ふたつの撮像
カメラで捕捉した左右ふたつの画像に対して、適当な型
のＧａｂｏｒ関数を畳み込んで得られる左右ふたつの画
像を互いに加算または減算した画像と、左右どちらか一
方の画像に△Ｇ関数を畳み込んで得られる画像を用い
て、両眼視差がゼロ近傍の領域を抽出することを特徴と
する。
三次元的な物体に光軸を指向せしめた左右ふたつの撮像
カメラで捕捉した左右ふたつの画像に対して、適当な型
のＧａｂｏｒ関数を畳み込んで得られる左右ふたつの画
像を互いに加算または減算した画像と、左右どちらか一
方の画像に△Ｇ関数を畳み込んで得られる画像を用い
て、両眼視差がゼロ近傍の領域を抽出することを特徴と
する。
【０００５】
【作用】本発明は、左右ふたつのカメラで捕捉した左右
ふたつの画像から、カメラを注視させた点と等しい奥行
きにある三次元的な物体の像を切り出す作用を有する。
ふたつの画像から、カメラを注視させた点と等しい奥行
きにある三次元的な物体の像を切り出す作用を有する。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例の構成図である。
図１に示す実施例は、それぞれ光軸を切り出し対象の三
次元的物体に指向させた撮像カメラで捕捉した左画像１
および右画像２と、左画像に対して△Ｇ関数を畳み込み
積分する演算器（１）３とその結果を保持するフレ―ム
メモリ（１）６、また、左右の画像に対して適当なＧａ
ｂｏｒ関数を畳み込み積分する演算器（２）４と演算器
（３）５およびそれらの計算結果を保持するフレ―ムメ
モリ（２）７とフレ−ムメモリ（３）８、それらの演算
結果を用いて三次元的な物体の切り出しに必要な計算を
行う２つの演算器（４）９、演算器（５）１０、演算器
（６）１４、演算器（７）１６、およびそれら演算の中
間結果を保持するためのフレ−ムメモリ（４）１１、フ
レ−ムメモリ（５）１２、フレ−ムメモリ（６）１５、
そしてその結果を保持するためのフレ−ムメモリ（７）
１７、さらに演算のために必要なパラメ―タを記憶する
メモリ（１）１３を備えてなる。
て説明する。図１は本発明の一実施例の構成図である。
図１に示す実施例は、それぞれ光軸を切り出し対象の三
次元的物体に指向させた撮像カメラで捕捉した左画像１
および右画像２と、左画像に対して△Ｇ関数を畳み込み
積分する演算器（１）３とその結果を保持するフレ―ム
メモリ（１）６、また、左右の画像に対して適当なＧａ
ｂｏｒ関数を畳み込み積分する演算器（２）４と演算器
（３）５およびそれらの計算結果を保持するフレ―ムメ
モリ（２）７とフレ−ムメモリ（３）８、それらの演算
結果を用いて三次元的な物体の切り出しに必要な計算を
行う２つの演算器（４）９、演算器（５）１０、演算器
（６）１４、演算器（７）１６、およびそれら演算の中
間結果を保持するためのフレ−ムメモリ（４）１１、フ
レ−ムメモリ（５）１２、フレ−ムメモリ（６）１５、
そしてその結果を保持するためのフレ−ムメモリ（７）
１７、さらに演算のために必要なパラメ―タを記憶する
メモリ（１）１３を備えてなる。
【０００７】次に、本実施例の動作について説明する。
まず、左の二次元画像ａL（ｘ，ｙ）が、演算器（１）
により、次式で与えられるように、ｎk個の△Ｇ関数Ｄ
（ｘ，ｙ，ｋi）；ｉ＝１〜ｎkの畳み込み積分が計算さ
れ、その計算結果Ｒ（ｘ，ｙ，ｋi）；ｉ＝１〜ｎkが、
フレ−ムメモリ（１）に蓄えられる。
まず、左の二次元画像ａL（ｘ，ｙ）が、演算器（１）
により、次式で与えられるように、ｎk個の△Ｇ関数Ｄ
（ｘ，ｙ，ｋi）；ｉ＝１〜ｎkの畳み込み積分が計算さ
れ、その計算結果Ｒ（ｘ，ｙ，ｋi）；ｉ＝１〜ｎkが、
フレ−ムメモリ（１）に蓄えられる。
【数１】 Ｒ(x,y,ki)＝ａL(x,y)＊＊Ｄ(x,y,ki)
【数２】 但し、ここでｍ＝１とする。
【外１】
【数３】 ｇL(x,y,k,θ)＝ａL(x,y)＊＊Ｇ(x,y,k,θ)
【数４】
【０００８】同様に、右の二次元画像ａR（ｘ，ｙ）に
対しても、演算器（３）により次式で与えられるように
Ｇａｂｏｒ関数の畳み込み積分が計算され、その計算結
果ｇR（ｘ，ｙ，ｋi，θj）がフレ−ムメモリ（３）に
蓄えられる。
対しても、演算器（３）により次式で与えられるように
Ｇａｂｏｒ関数の畳み込み積分が計算され、その計算結
果ｇR（ｘ，ｙ，ｋi，θj）がフレ−ムメモリ（３）に
蓄えられる。
【数５】 ｇR(x,y,k,θ)＝ａR(x,y)＊＊Ｇ(x,y,k,θ)フレ−ムメ
モリ（２）およびフレ−ムメモリ（３）に蓄えられたｇ
L（ｘ，ｙ，ｋi，θj）、ｇR（ｘ，ｙ，ｋi，θj）を用
いて、
モリ（２）およびフレ−ムメモリ（３）に蓄えられたｇ
L（ｘ，ｙ，ｋi，θj）、ｇR（ｘ，ｙ，ｋi，θj）を用
いて、
【外２】
【数６】 また、同様にしてフレ−ムメモリ（２）およびフレ−ム
メモリ（３）に蓄えられたｇL（ｘ，ｙ，ｋi，θj）、
ｇR（ｘ，ｙ，ｋi，θj）を用いて、
メモリ（３）に蓄えられたｇL（ｘ，ｙ，ｋi，θj）、
ｇR（ｘ，ｙ，ｋi，θj）を用いて、
【外３】
【数７】
【０００９】
【外４】 およびフレ−ムメモリ（６）に蓄えられているＰ
t-1（ｘ，ｙ，ｋi）とフレ−ムメモリ（７）に蓄えられ
ているＱt-1（ｘ，ｙ，ｋi）、メモリ（１）に蓄えられ
たＷ（ｘ，ｙ）を用いて、演算器（６）でＰt（ｘ，
ｙ，ｋi）が次式で示すように計算され、その結果がフ
レ−ムメモリ（６）に蓄えられる。
t-1（ｘ，ｙ，ｋi）とフレ−ムメモリ（７）に蓄えられ
ているＱt-1（ｘ，ｙ，ｋi）、メモリ（１）に蓄えられ
たＷ（ｘ，ｙ）を用いて、演算器（６）でＰt（ｘ，
ｙ，ｋi）が次式で示すように計算され、その結果がフ
レ−ムメモリ（６）に蓄えられる。
【数８】
【数９】 ただし、数式の定数ａ1，ａ2，ａ3は適当に選ばれる。
フレ−ムメモリ（６）に蓄えられたＰt（ｘ，ｙ，ｋi）
を用いて、演算器（７）でＱt（ｘ，ｙ，ｋi）が次式で
示すように計算され、その結果がフレ−ムメモリ（６）
に蓄えられる。
フレ−ムメモリ（６）に蓄えられたＰt（ｘ，ｙ，ｋi）
を用いて、演算器（７）でＱt（ｘ，ｙ，ｋi）が次式で
示すように計算され、その結果がフレ−ムメモリ（６）
に蓄えられる。
【数１０】 Ｑt(x,y,ki)＝Ｆ［Ｐt(x,y,ki)］
【数１１】 以上において、Ｐt-1（ｘ，ｙ，ｋ）は、フレ−ムメモ
リ（６）に蓄えられるＰt（ｘ，ｙ，ｋ）の１フレ−ム
前の演算結果であり、Ｑt-1（ｘ，ｙ，ｋi）はフレ−ム
メモリ（７）に蓄えられるＱt（ｘ，ｙ，ｋi）の１フレ
−ム前の演算結果である。また数式１１の定数Ｔは適当
に設定する。
リ（６）に蓄えられるＰt（ｘ，ｙ，ｋ）の１フレ−ム
前の演算結果であり、Ｑt-1（ｘ，ｙ，ｋi）はフレ−ム
メモリ（７）に蓄えられるＱt（ｘ，ｙ，ｋi）の１フレ
−ム前の演算結果である。また数式１１の定数Ｔは適当
に設定する。
【００１０】以上のようにして、左右２つの撮像カメラ
で捕捉した左右２つの画像に対して、それぞれＧａｂｏ
ｒ関数を畳み込み積分し、その結果得られた左右ふたつ
の画像を加算および減算することにより得られた画像を
処理することにより、視差がゼロの領域のみを効果的に
切り出すことができる。また、請求項３の一実施例とし
ては、上述の実施例でのｎkを２以上に設定し、数式８
を以下で置き換えることにより、複数の空間周波数チャ
ンネルにおける結果を統合し、より効果的に視差がゼロ
の領域を切り出すことができる。
で捕捉した左右２つの画像に対して、それぞれＧａｂｏ
ｒ関数を畳み込み積分し、その結果得られた左右ふたつ
の画像を加算および減算することにより得られた画像を
処理することにより、視差がゼロの領域のみを効果的に
切り出すことができる。また、請求項３の一実施例とし
ては、上述の実施例でのｎkを２以上に設定し、数式８
を以下で置き換えることにより、複数の空間周波数チャ
ンネルにおける結果を統合し、より効果的に視差がゼロ
の領域を切り出すことができる。
【数１２】 数式１２において定数ａ4は適当な値が選ばれる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
左右ふたつの撮像カメラから入力したふたつの画像に対
して、それぞれに適当な型のＧａｂｏｒ関数を畳み込ん
だ結果を加減算することにより得られる画像と、左右ど
ちらか一方の画像に△Ｇ関数を畳み込んで得られる像と
を用いて、三次元的な物体像から左右ふたつのカメラの
注視した点と同一の距離にある領域を、簡単な構成かつ
実時間処理で切り出し取得することができる効果があ
る。
左右ふたつの撮像カメラから入力したふたつの画像に対
して、それぞれに適当な型のＧａｂｏｒ関数を畳み込ん
だ結果を加減算することにより得られる画像と、左右ど
ちらか一方の画像に△Ｇ関数を畳み込んで得られる像と
を用いて、三次元的な物体像から左右ふたつのカメラの
注視した点と同一の距離にある領域を、簡単な構成かつ
実時間処理で切り出し取得することができる効果があ
る。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
１ 左画像 ２ 右画像 ３ 演算器（１） ４ 演算器
（２） ５ 演算器（３） ６ フレ−ムメ
モリ（１） ７ フレ−ムメモリ（２） ８ フレ−ムメ
モリ（３） ９ 演算器（４） １０ 演算器
（５） １１ フレ−ムメモリ（４） １２ フレ−ム
メモリ（５） １３ 演算器（６） １４ フレ−ム
メモリ（６） １５ 演算器（７） １６ フレ−ム
メモリ（７） １７ メモリ（１）
（２） ５ 演算器（３） ６ フレ−ムメ
モリ（１） ７ フレ−ムメモリ（２） ８ フレ−ムメ
モリ（３） ９ 演算器（４） １０ 演算器
（５） １１ フレ−ムメモリ（４） １２ フレ−ム
メモリ（５） １３ 演算器（６） １４ フレ−ム
メモリ（６） １５ 演算器（７） １６ フレ−ム
メモリ（７） １７ メモリ（１）
Claims (3)
- 【請求項１】 三次元的な物体に光軸を指向せしめた左
右ふたつの撮像カメラで捕捉した左右ふたつの画像に対
して、適当な型のＧａｂｏｒ関数を畳み込んで得られる
左右ふたつの画像を互いに加算または減算した画像と、
左右どちらか一方の画像に△Ｇ関数を畳み込んで得られ
る画像を用いて、両眼視差がゼロ近傍の領域を抽出する
ことを特徴とする両眼視方式。 - 【請求項２】 請求項１に記載の処理の後に、反復演算
を施すことにより両眼視差がゼロの領域を切り出すこと
を特徴とする両眼視方式。 - 【請求項３】 請求項１に記載の処理の際に、ふたつ以
上の中心空間周波数を持つＧａｂｏｒ関数と△Ｇ関数を
用いることを特徴とする両眼視方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3074392A JP2848004B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 両眼視方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3074392A JP2848004B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 両眼視方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04287178A JPH04287178A (ja) | 1992-10-12 |
| JP2848004B2 true JP2848004B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=13545867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3074392A Expired - Lifetime JP2848004B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 両眼視方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2848004B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP3074392A patent/JP2848004B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04287178A (ja) | 1992-10-12 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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