JP3237414B2 - ステレオカメラ校正装置 - Google Patents
ステレオカメラ校正装置Info
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- JP3237414B2 JP3237414B2 JP22285594A JP22285594A JP3237414B2 JP 3237414 B2 JP3237414 B2 JP 3237414B2 JP 22285594 A JP22285594 A JP 22285594A JP 22285594 A JP22285594 A JP 22285594A JP 3237414 B2 JP3237414 B2 JP 3237414B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- calibration
- camera
- circuit
- cameras
- flat plate
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/80—Analysis of captured images to determine intrinsic or extrinsic camera parameters, i.e. camera calibration
- G06T7/85—Stereo camera calibration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のカメラによるス
テレオ視で求める三次元情報を校正するステレオカメラ
校正装置に関する。
テレオ視で求める三次元情報を校正するステレオカメラ
校正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】二台のカメラで物体を撮影した場合、互
いの画像のずれによって奥行きを知覚するようになって
いる。この時カメラに写る物体までの距離（物体の位
置）は、図７に示したように、カメラの座標系により次
式のようにして求められる。 ｘi=ｘ・Ｌ／ｘ1-ｘ2, ｙi=ｙ・Ｌ／ｙ1-ｙ2, ｚi=ｚ
・Ｌ／ｚ1-ｚ2 この際、対象となる物体までの距離を正確に測定するた
めには、カメラの空間位置が正確に校正されている必要
がある。
いの画像のずれによって奥行きを知覚するようになって
いる。この時カメラに写る物体までの距離（物体の位
置）は、図７に示したように、カメラの座標系により次
式のようにして求められる。 ｘi=ｘ・Ｌ／ｘ1-ｘ2, ｙi=ｙ・Ｌ／ｙ1-ｙ2, ｚi=ｚ
・Ｌ／ｚ1-ｚ2 この際、対象となる物体までの距離を正確に測定するた
めには、カメラの空間位置が正確に校正されている必要
がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、カメラの空間位
置を正確に校正するには以下の問題があった。 二台のカメラの空間位置を正確に計測し、機械的に
カメラ位置を固定することはきわめて煩雑で手間がかか
る。 仮に、二台のカメラの空間位置を正確に固定するこ
とができても、レンズ収差のために対象の物体までの距
離に誤差が生じる場合がある。
置を正確に校正するには以下の問題があった。 二台のカメラの空間位置を正確に計測し、機械的に
カメラ位置を固定することはきわめて煩雑で手間がかか
る。 仮に、二台のカメラの空間位置を正確に固定するこ
とができても、レンズ収差のために対象の物体までの距
離に誤差が生じる場合がある。
【０００４】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、カメラの空間位置を簡単にしかも正確に校正するこ
とができるステレオカメラ校正装置を提供することを目
的とする。
で、カメラの空間位置を簡単にしかも正確に校正するこ
とができるステレオカメラ校正装置を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
の本発明の構成は、平板の上面に設けられ多数の穴が形
成されて該平板の上面と異なる色の上面を有する穴あき
板と、該穴あき板の多数の穴の任意の位置にランダムに
嵌合され互いに長さが異なり且つ前記平板の上面及び前
記穴あき板の上面と異なる色の頂部を有する複数の棒材
とからなる校正テーブルを備え、該校正テーブルの上面
の略一点に互いの光軸が結ばれる複数台のカメラと、該
カメラの収差を含んだ校正係数に基づいて求められる画
像の三次元情報により該カメラの校正を行う校正処理装
置とからなることを特徴とする。
の本発明の構成は、平板の上面に設けられ多数の穴が形
成されて該平板の上面と異なる色の上面を有する穴あき
板と、該穴あき板の多数の穴の任意の位置にランダムに
嵌合され互いに長さが異なり且つ前記平板の上面及び前
記穴あき板の上面と異なる色の頂部を有する複数の棒材
とからなる校正テーブルを備え、該校正テーブルの上面
の略一点に互いの光軸が結ばれる複数台のカメラと、該
カメラの収差を含んだ校正係数に基づいて求められる画
像の三次元情報により該カメラの校正を行う校正処理装
置とからなることを特徴とする。
【０００６】
【作用】複数台のカメラによって校正テーブルの上面を
撮影する。平板の上面、穴あき板の上面及び棒材の頂部
はそれぞれ色が異なっているので、この時撮影された画
像には濃淡が現れる。校正処理装置では、この濃淡値に
応じてカメラの収差を含んだ校正係数を求め、校正係数
に基づいて画像の三次元情報を求めてカメラの校正を行
う。
撮影する。平板の上面、穴あき板の上面及び棒材の頂部
はそれぞれ色が異なっているので、この時撮影された画
像には濃淡が現れる。校正処理装置では、この濃淡値に
応じてカメラの収差を含んだ校正係数を求め、校正係数
に基づいて画像の三次元情報を求めてカメラの校正を行
う。
【０００７】
【実施例】図１には本発明の一実施例に係るステレオカ
メラ校正装置の全体斜視、図２には校正テーブルの平
面、図３には校正テーブルの側面、図４には校正ポール
の外観、図５には校正回路のブロック、図６には三次元
位置測定回路のブロックを示してある。
メラ校正装置の全体斜視、図２には校正テーブルの平
面、図３には校正テーブルの側面、図４には校正ポール
の外観、図５には校正回路のブロック、図６には三次元
位置測定回路のブロックを示してある。
【０００８】図１乃至図４に基づいて校正テーブルを説
明する。平板１の上面には多数の穴２が形成された穴あ
き板３が設けられ、穴あき板３の多数の穴２の任意の位
置には棒材としての校正ポール４がランダムに嵌合され
ている。平板１の上面は黒色に塗られ、穴あき板３の上
面は灰色に塗られ、校正ポール４の頂部は白色に塗られ
ている。また、校正ポール４は長さがランダムに設定さ
れている。校正テーブルの上部には二台のカメラ（左カ
メラ、右カメラ）５，６が内斜視に配されており、左カ
メラ５、右カメラ６の光軸は校正テーブルのある一点に
おおよそ結ばれるようになっている。左カメラ５、右カ
メラ６によって校正テーブルの上面の画像が撮影され
る。尚、カメラの台数は二台に限定されず三台以上の複
数台用いることも可能である。
明する。平板１の上面には多数の穴２が形成された穴あ
き板３が設けられ、穴あき板３の多数の穴２の任意の位
置には棒材としての校正ポール４がランダムに嵌合され
ている。平板１の上面は黒色に塗られ、穴あき板３の上
面は灰色に塗られ、校正ポール４の頂部は白色に塗られ
ている。また、校正ポール４は長さがランダムに設定さ
れている。校正テーブルの上部には二台のカメラ（左カ
メラ、右カメラ）５，６が内斜視に配されており、左カ
メラ５、右カメラ６の光軸は校正テーブルのある一点に
おおよそ結ばれるようになっている。左カメラ５、右カ
メラ６によって校正テーブルの上面の画像が撮影され
る。尚、カメラの台数は二台に限定されず三台以上の複
数台用いることも可能である。
【０００９】図５に基づいて校正回路を説明する。左カ
メラ５、右カメラ６によって撮影された画像は、対応付
け回路７に入力され、対応付け回路７では画像の濃淡度
に基づいて対応付けが行われる。対応付け回路７の情報
は校正係数処理回路８に入力され、校正係数処理回路８
では校正係数が求められる。図６に基づいて三次元位置
測定回路を説明する。校正回路と同様に左カメラ５、右
カメラ６によって撮影された画像は、対応付け回路７に
入力され、対応付け回路７では画像の濃淡度に基づいて
対応付けが行われる。対応付け回路７の情報は三次元位
置処理回路９に入力され、三次元位置処理回路９には校
正係数処理回路８で求められた校正係数が入力される。
三次元位置処理回路９では、対応付け回路７の情報と校
正係数に基づいて撮影点の三次元位置が求められる。図
５、図６で示した校正回路及び三次元位置測定回路によ
って校正処理装置が構成されている。
メラ５、右カメラ６によって撮影された画像は、対応付
け回路７に入力され、対応付け回路７では画像の濃淡度
に基づいて対応付けが行われる。対応付け回路７の情報
は校正係数処理回路８に入力され、校正係数処理回路８
では校正係数が求められる。図６に基づいて三次元位置
測定回路を説明する。校正回路と同様に左カメラ５、右
カメラ６によって撮影された画像は、対応付け回路７に
入力され、対応付け回路７では画像の濃淡度に基づいて
対応付けが行われる。対応付け回路７の情報は三次元位
置処理回路９に入力され、三次元位置処理回路９には校
正係数処理回路８で求められた校正係数が入力される。
三次元位置処理回路９では、対応付け回路７の情報と校
正係数に基づいて撮影点の三次元位置が求められる。図
５、図６で示した校正回路及び三次元位置測定回路によ
って校正処理装置が構成されている。
【００１０】上述したステレオカメラ校正装置による校
正の手順を具体的に説明する。先ず図１に示したよう
に、校正テーブル上に校正ポール４をランダムな位置に
立て、左カメラ５及び右カメラ６を内斜視に配して校正
テーブルの画像を撮影する。平板１の上面は黒色に塗ら
れ、穴あき板３の上面は灰色に塗られ、更に校正ポール
４の頂部は白色に塗られているため、校正テーブルの画
像は色分けされた状態になっている。
正の手順を具体的に説明する。先ず図１に示したよう
に、校正テーブル上に校正ポール４をランダムな位置に
立て、左カメラ５及び右カメラ６を内斜視に配して校正
テーブルの画像を撮影する。平板１の上面は黒色に塗ら
れ、穴あき板３の上面は灰色に塗られ、更に校正ポール
４の頂部は白色に塗られているため、校正テーブルの画
像は色分けされた状態になっている。
【００１１】図５に示したように、左カメラ５及び右カ
メラ６の画像は対応付け回路７に入力される。この画像
は三色に色分けされた状態になっているので、画像の濃
淡度を用いて対応付け回路７で対応付けが行われる。対
応付けは、次式(1) の相互相関式により相関値Corrの最
小値を求める（対応付ける：対応付け回路７）。
メラ６の画像は対応付け回路７に入力される。この画像
は三色に色分けされた状態になっているので、画像の濃
淡度を用いて対応付け回路７で対応付けが行われる。対
応付けは、次式(1) の相互相関式により相関値Corrの最
小値を求める（対応付ける：対応付け回路７）。
【数１】
【００１２】校正ポール４の頂部（ｘｗ，ｙｗ，ｚｗ）
において、対応付けられた左右の画像の座標を（ｘ１，
ｙ１）、（ｘｒ，ｙｒ）とする。対応付けられた左右の
画像の座標である対応点を複数個求める。この対応点を
用いて、最小二乗法により次式(2) の校正係数ａ0 〜ａ
20を求める（校正係数処理回路８）。
において、対応付けられた左右の画像の座標を（ｘ１，
ｙ１）、（ｘｒ，ｙｒ）とする。対応付けられた左右の
画像の座標である対応点を複数個求める。この対応点を
用いて、最小二乗法により次式(2) の校正係数ａ0 〜ａ
20を求める（校正係数処理回路８）。
【数２】
【００１３】図６に示したように、左カメラ５及び右カ
メラ６の画像は対応付け回路７に入力される。前述同様
に、相互相関式により対応付けられた左右の画像の座標
である対応点（ｘ１，ｙ１）、（ｘｒ，ｙｒ）を求める
（対応付け回路７）。前述の校正係数処理回路８により
求められた校正係数ａ0 〜ａ20を用いて以下に示した演
算式により（ｘｗ，ｙｗ，ｚｗ）を計算し、校正ポール
４の頂部の三次元位置を求める（三次元位置処理回路
９）。尚、以下に示した演算式は、ｘｗを求めて方程式
を解き、校正係数ａ0 〜ａ6 を求める例を示してある
が、ｙｗ，ｚｗを求めて同様に方程式を解き、校正係数
ａ7 〜ａ13及び校正係数ａ14〜ａ20を求めることができ
る。
メラ６の画像は対応付け回路７に入力される。前述同様
に、相互相関式により対応付けられた左右の画像の座標
である対応点（ｘ１，ｙ１）、（ｘｒ，ｙｒ）を求める
（対応付け回路７）。前述の校正係数処理回路８により
求められた校正係数ａ0 〜ａ20を用いて以下に示した演
算式により（ｘｗ，ｙｗ，ｚｗ）を計算し、校正ポール
４の頂部の三次元位置を求める（三次元位置処理回路
９）。尚、以下に示した演算式は、ｘｗを求めて方程式
を解き、校正係数ａ0 〜ａ6 を求める例を示してある
が、ｙｗ，ｚｗを求めて同様に方程式を解き、校正係数
ａ7 〜ａ13及び校正係数ａ14〜ａ20を求めることができ
る。
【数３】
【００１４】このようにして、校正ポール４の頂部の三
次元位置を求め、校正テーブルと画像によって校正を行
い、左カメラ５及び右カメラ６の位置を正確に計測する
ことをなくす。また、校正テーブルと画像によって校正
を行っているので、左カメラ５及び右カメラ６のレンズ
の収差が取り除かれている。
次元位置を求め、校正テーブルと画像によって校正を行
い、左カメラ５及び右カメラ６の位置を正確に計測する
ことをなくす。また、校正テーブルと画像によって校正
を行っているので、左カメラ５及び右カメラ６のレンズ
の収差が取り除かれている。
【００１５】
【発明の効果】本発明のステレオカメラ校正装置による
と、校正テーブルと画像によってカメラの空間位置の校
正を行うことができるため、カメラの位置を正確に計測
する必要がない。よって、正確且つ容易に三次元情報を
校正することができる。また、カメラのレンズ収差を取
り除くことができるので、画像の四隅でも正確に三次元
情報を得ることができる。
と、校正テーブルと画像によってカメラの空間位置の校
正を行うことができるため、カメラの位置を正確に計測
する必要がない。よって、正確且つ容易に三次元情報を
校正することができる。また、カメラのレンズ収差を取
り除くことができるので、画像の四隅でも正確に三次元
情報を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係るステレオカメラ校正装
置の全体斜視図。
置の全体斜視図。
【図２】校正テーブルの平面図。
【図３】校正テーブルの側面図。
【図４】校正ポールの外観図。
【図５】校正回路のブロック図。
【図６】三次元位置測定回路のブロック図。
【図７】ステレオ視の概念図。
１ 平板 ２ 穴 ３ 穴あき板 ４ 校正ポール ５ 左カメラ ６ 右カメラ ７ 対応付け回路 ８ 校正係数処理回路 ９ 三次元位置処理回路
Claims (1)
- 【請求項１】 平板の上面に設けられ多数の穴が形成さ
れて該平板の上面と異なる色の上面を有する穴あき板
と、該穴あき板の多数の穴の任意の位置にランダムに嵌
合され互いに長さが異なり且つ前記平板の上面及び前記
穴あき板の上面と異なる色の頂部を有する複数の棒材と
からなる校正テーブルを備え、該校正テーブルの上面の
略一点に互いの光軸が結ばれる複数台のカメラと、該カ
メラの収差を含んだ校正係数に基づいて求められる画像
の三次元情報により該カメラの校正を行う校正処理装置
とからなることを特徴とするステレオカメラ校正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22285594A JP3237414B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | ステレオカメラ校正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22285594A JP3237414B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | ステレオカメラ校正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0886613A JPH0886613A (ja) | 1996-04-02 |
| JP3237414B2 true JP3237414B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=16788960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22285594A Expired - Lifetime JP3237414B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | ステレオカメラ校正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237414B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4147059B2 (ja) * | 2002-07-03 | 2008-09-10 | 株式会社トプコン | キャリブレーション用データ測定装置、測定方法及び測定プログラム、並びにコンピュータ読取可能な記録媒体、画像データ処理装置 |
| JP2004333368A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Photron Ltd | 移動物体撮影系の三次元定数取得用キャリブレーション治具 |
| JP4496354B2 (ja) | 2004-06-18 | 2010-07-07 | 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 | カメラ校正のための透過型校正器具とその校正法 |
| JP4224449B2 (ja) | 2004-11-30 | 2009-02-12 | 本田技研工業株式会社 | 画像抽出装置 |
| US7590263B2 (en) | 2004-11-30 | 2009-09-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Vehicle vicinity monitoring apparatus |
| JP4461091B2 (ja) | 2004-11-30 | 2010-05-12 | 本田技研工業株式会社 | 位置検出装置及びその補正方法 |
| JP4032052B2 (ja) | 2004-11-30 | 2008-01-16 | 本田技研工業株式会社 | 位置検出装置及びその補正方法 |
| US7599521B2 (en) | 2004-11-30 | 2009-10-06 | Honda Motor Co., Ltd. | Vehicle vicinity monitoring apparatus |
| JP2008298462A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Pioneer Electronic Corp | 印刷マスクの検査装置、及び印刷マスクの検査方法 |
| JP2010139329A (ja) | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Fanuc Ltd | キャリブレーション用の校正治具および校正治具を備えた画像計測システム |
| EP2236980B1 (en) * | 2009-03-31 | 2018-05-02 | Alcatel Lucent | A method for determining the relative position of a first and a second imaging device and devices therefore |
| KR101129326B1 (ko) * | 2010-06-16 | 2012-03-27 | 허성용 | 영상 촬영용 광축 정렬 장치 및 광축 정렬 방법 |
| DE102012212516B4 (de) * | 2012-07-17 | 2014-02-13 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Kalibrierung eines optischen Sensors zur Fernerkundung |
| WO2014162344A1 (ja) * | 2013-04-01 | 2014-10-09 | 株式会社ブリリアントサービス | キャリブレーションパターン、キャリブレーション方法およびキャリブレーションプログラム |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP22285594A patent/JP3237414B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0886613A (ja) | 1996-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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