JP3525712B2 - Three-dimensional image capturing method and three-dimensional image capturing device - Google Patents

Three-dimensional image capturing method and three-dimensional image capturing device

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JP3525712B2
JP3525712B2 JP35063697A JP35063697A JP3525712B2 JP 3525712 B2 JP3525712 B2 JP 3525712B2 JP 35063697 A JP35063697 A JP 35063697A JP 35063697 A JP35063697 A JP 35063697A JP 3525712 B2 JP3525712 B2 JP 3525712B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、輝度情報及び距離
情報からなる三次元画像を取得する画像撮像方法及び装
置に係り、特に、ステレオ視を利用して形状測定を行う
に際し、測定対象物(被測定物体)が比較的複雑な形状
を有している場合であっても、オクルージョン対策を図
るとともに計測する距離情報の精度向上を可能とする三
次元画像撮像方法及び三次元画像撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image capturing method and apparatus for acquiring a three-dimensional image composed of luminance information and distance information, and more particularly, to a measuring object ( The present invention relates to a three-dimensional image capturing method and a three-dimensional image capturing apparatus capable of taking measures against occlusion and improving the accuracy of distance information to be measured even when an object to be measured) has a relatively complicated shape.

【0002】[0002]

【従来の技術】対象物体の形状を測定する方法として
は、ステレオ視に代表されるパッシブ手法と、対象物体
に光を照射しその反射光を検出して行うアクティブ手法
(レーザレーダ、アクティブステレオ、モアレ、干渉)と
が存在する。一般的にアクティブ手法の方が計測精度は
高いが、光を照射する投光手段の限界により、例えばレ
ーザのパワーの届く範囲で測定できるレンジが決るの
で、数メートルの範囲の距離にあるものしか測定できな
い場合が多い。一方、パッシブ手法は汎用的であり、対
象物体に対する制約が少ないという利点がある。
2. Description of the Related Art As a method for measuring the shape of a target object, a passive method typified by stereo vision and an active method by irradiating the target object with light and detecting the reflected light
(Laser radar, active stereo, moire, interference) exist. In general, the active method has higher measurement accuracy, but the limit of the light projecting means that irradiates light determines the measurable range within the range of the power of the laser, for example. Often cannot be measured. On the other hand, the passive method is versatile and has the advantage that there are few restrictions on the target object.

【0003】パッシブ手法の中でも、ステレオ視による
形状測定は比較的精度が良い方法として知られている。
ステレオ視による形状測定は三角測量の原理を応用し、
例えば図4に示すように、被測定物体を異なる位置から
撮像して得られる観測系A,Bの各画角による2枚の視
差画像対から、輝度情報となる一方の視差画像(輝度画
像)の各画素での撮像点からの距離値を算出するもので
ある。
Among passive methods, shape measurement by stereoscopic vision is known as a method with relatively high accuracy.
Shape measurement by stereo vision applies the principle of triangulation,
For example, as shown in FIG. 4, one parallax image (luminance image) serving as luminance information from two parallax image pairs at different angles of view of observation systems A and B obtained by imaging a measured object from different positions. The distance value from the image pickup point at each pixel is calculated.

【0004】上述したステレオ視による形状測定によれ
ば、各視差画像を得るための観測系の光軸が異なってい
るため、オクルージョンの問題が発生する。これは特
に、輝度値と距離値を一対一に対応させようとする場合
に支障が生じる。すなわち、図4に示すように、被測定
物体40の輝度情報を得ている観測系Aの画角で見えて
いる領域が、他の観測系Bの画角で見えない現象(オク
ルージョン)が発生し、輝度情報における各画素に対し
て輝度値と距離値とを一対一に対応させることができ
ず、その結果、距離情報を持たない画素が存在すること
になる。
According to the above-described stereoscopic shape measurement, the occlusion problem occurs because the optical axis of the observation system for obtaining each parallax image is different. This is especially troublesome when the brightness value and the distance value are in one-to-one correspondence. That is, as shown in FIG. 4, a phenomenon (occlusion) occurs in which a region visible at the angle of view of the observation system A that obtains the brightness information of the measured object 40 cannot be seen at the angle of view of another observation system B. However, the brightness value and the distance value cannot be made to correspond to each pixel in the brightness information in a one-to-one relationship, and as a result, some pixels do not have the distance information.

【0005】このようなオクルージョンの問題に対処す
るため、オクルージョン領域が存在するような被測定物
体が比較的複雑な形状を有する場合の距離情報の計測方
法として、被測定物体を異なる複数の位置から撮影して
複数の視差画像を取得し、距離算出処理を繰り返し行い
オクルージョン部分の距離を算出する方法が提案されて
いる。
In order to deal with such an occlusion problem, as a method of measuring distance information when an object to be measured having an occlusion area has a relatively complicated shape, the object to be measured is measured from a plurality of different positions. There has been proposed a method of capturing a plurality of parallax images and repeating a distance calculation process to calculate the distance of an occlusion part.

【0006】すなわち、この方法は、被測定物体を異な
る複数の位置から撮像して得られた複数の視差画像か
ら、被測定物体の連続ステレオ画像を作成(各視差画像
の水平方向の切断線を撮像順に並べることによって作
成)し、次に、連続ステレオ画像を方向成分に分解して
オクルージョンのない部分の奥行きを算出し、この奥行
きの決定した部分を除いた連続ステレオ画像から再度奥
行きを算出する処理を繰り返すことにより、オクルージ
ョン部分の奥行きを算出するようにしている。奥行きの
算出は、連続ステレオ画像を様々な傾きの直線で走査
し、その直線上の分散を求め、この分散がある基準値以
下の場合に、その直線の方向(傾き)に対応した奥行き
に物体が存在しているとみなしている(特開平6−74
723号公報参照)。
That is, according to this method, a continuous stereo image of the object to be measured is created from a plurality of parallax images obtained by imaging the object to be measured from a plurality of different positions. Then, the continuous stereo image is decomposed into directional components to calculate the depth of a portion without occlusion, and the depth is calculated again from the continuous stereo image excluding the depth determined portion. By repeating the processing, the depth of the occlusion portion is calculated. Depth is calculated by scanning a continuous stereo image with straight lines of various inclinations, obtaining the variance on that straight line, and if this variance is less than a certain reference value, the depth of the object corresponds to the direction (tilt) of that straight line. Is considered to exist (Japanese Patent Laid-Open No. 6-74).
723).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記方法
においては、奥行きの算出に際して、オクルージョンが
発生していない領域の視差画像を選別することなく、撮
像した複数の視差画像を全て連続ステレオ画像の作成に
採用している。この場合、採用された視差画像対によっ
ては、距離測定精度の低下をもたらす可能性があるもの
が含まれている。この理由について以下に説明する。
However, in the above method, when calculating the depth, it is possible to create a continuous stereo image from all the plurality of picked-up parallax images without selecting the parallax images in the region where occlusion does not occur. It is adopted. In this case, depending on the adopted parallax image pair, there is a possibility that the distance measurement accuracy may be degraded. The reason for this will be described below.

【0008】すなわち、図5に示すように、レンズ50
を介して異なる位置から撮像して得た一対の視差画像か
ら構成されるステレオ視(ステレオ画像対)において、
撮影された画像の画素サイズの一辺の長さをλ、各視差
画像におけるレンズ中心位置の間隔である基線長をB、
レンズの焦点距離をFとした場合、ステレオ画像対での
対応画素のピクセルの差である視差dと、被測定物体4
0が位置する面からレンズ50の中心までの距離値zと
の関係は式1で表現することができる。
That is, as shown in FIG.
In stereo vision (stereo image pair) composed of a pair of parallax images obtained by imaging from different positions via
The length of one side of the pixel size of the captured image is λ, the baseline length that is the interval between the lens center positions in each parallax image is B,
When the focal length of the lens is F, the parallax d which is the pixel difference between the corresponding pixels in the stereo image pair and the measured object 4
The relationship with the distance value z from the surface where 0 is located to the center of the lens 50 can be expressed by Expression 1.

【0009】[0009]

【式1】d=B・F/λ・z[Formula 1] d = B · F / λ · z

【0010】ステレオ画像対から直接計測されるのは視
差d(ピクセル差)であり、式1より基線長Bが小さい
と得られる視差d自体が小さくなり、視差に生じる誤差
が大きくなる。したがって、上述した連続ステレオ画像
の作成において、誤差が大きい可能性がある視差を使用
して算出した直線による距離情報(奥行き)は、当然誤
差が大きくなることが予想される。なお、図5では撮像
画像面をレンズ50の前方に位置させて説明している
が、実際の光学系ではレンズ50に対して対称位置とな
る結像中心上の後方側に結像面(撮像面)が存在する。
The parallax d (pixel difference) is directly measured from the stereo image pair, and when the base line length B is smaller than the formula 1, the parallax d itself becomes small and the error generated in the parallax becomes large. Therefore, in the above-described continuous stereo image creation, it is expected that the distance information (depth) by the straight line calculated using the parallax that may have a large error will naturally have a large error. In FIG. 5, the image pickup image plane is positioned in front of the lens 50, but in the actual optical system, the image plane (image pickup plane) is formed on the rear side on the image formation center which is symmetrical with respect to the lens 50. Surface) exists.

【0011】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、オクルージョンの発生をできるだけ回避するととも
に、距離情報の測定精度の向上を可能とする三次元画像
撮像方法及び三次元画像撮像装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a three-dimensional image capturing method and a three-dimensional image capturing apparatus capable of avoiding the occurrence of occlusion as much as possible and improving the measurement accuracy of distance information. The purpose is to

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1の発明は、被測定物体に対する輝度情報及び距
離情報を測定する三次元画像撮像方法において、次の手
順で行うことを特徴としている。先ず、前記被測定物体
を複数の撮像位置から撮影して複数の視差画像を取得す
る。次に、前記視差画像の一つを輝度情報とするととも
に、この輝度情報となる基準視差画像とその撮像位置に
最も近い撮像位置での第1の視差画像との画像対からス
テレオ視に必要な第1回めの対応画素探索を行い、第1
のオクルージョンが発生しない範囲において前記画像対
の視差から輝度情報の各画素に対する撮像位置からの各
距離を算出して距離情報として記憶する。前記基準視差
画像とその撮像位置に2番めに近い撮像位置での第2の
視差画像との画像対から再度対応画素探索を行い、第2
のオクルージョンが発生しない範囲において各画素に対
応する各距離を算出し、距離が算出できた画素について
は既に記憶している距離情報を書き換える距離情報書換
処理を行う。この距離情報書換処理について、前記基準
視差画像と撮像位置の近さが3番め以降の各視差画像と
の画像対で順次処理を繰り返し行う。そして、前記第1
のオクルージョンが発生している範囲の画素について
は、距離情報がないオクルージョン画素として記憶す
る。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is characterized in that in a three-dimensional image capturing method for measuring luminance information and distance information for an object to be measured, the three-dimensional image capturing method is performed in the following procedure. There is. First, a plurality of parallax images are acquired by photographing the measured object from a plurality of image pickup positions. Next, one of the parallax images is used as luminance information, and it is necessary for stereoscopic viewing from the image pair of the reference parallax image that is the luminance information and the first parallax image at the imaging position closest to the imaging position. The first corresponding pixel search is performed, and the first
In the range where occlusion does not occur, each distance from the image pickup position for each pixel of the luminance information is calculated from the parallax of the image pair and stored as distance information. Corresponding pixel search is performed again from the image pair of the reference parallax image and the second parallax image at the image pickup position closest to the image pickup position to obtain the second pixel.
The respective distances corresponding to the respective pixels are calculated in the range where the occlusion does not occur, and the distance information rewriting process for rewriting the previously stored distance information is performed for the pixels for which the distance can be calculated. Regarding this distance information rewriting process, the process is sequentially repeated for the image pairs of the reference parallax image and each parallax image having the third closest image pickup position and thereafter. And the first
Pixels in the range where occlusion occurs are stored as occlusion pixels without distance information.

【0013】請求項2の発明は、請求項1に記載の三次
元画像撮像方法において、前記基準視差画像は、複数の
視差画像の内、被測定物体に対して中間位置の視差画像
であることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the three-dimensional image capturing method according to the first aspect, the reference parallax image is a parallax image at an intermediate position with respect to the object to be measured among a plurality of parallax images. Is characterized by.

【0014】請求項3の発明は、請求項1に記載の三次
元画像撮像方法において、前記距離情報書換処理におけ
る対応画素探索は、直前までの距離情報書換処理により
記憶されている距離情報に基づいて行うことを特徴とし
ている。
According to a third aspect of the present invention, in the three-dimensional image capturing method according to the first aspect, the corresponding pixel search in the distance information rewriting process is based on the distance information stored by the distance information rewriting process up to immediately before. It is characterized by doing.

【0015】請求項4の発明は、請求項1に記載の三次
元画像撮像方法において、前記第1のオクルージョンが
発生している範囲の画素については、この画素に対する
最近傍の画素の距離情報を割り当てることを特徴として
いる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the three-dimensional image capturing method according to the first aspect, for a pixel in the range in which the first occlusion occurs, distance information of the nearest pixel to this pixel is obtained. It is characterized by allocating.

【0016】請求項5の発明は、被測定物体に対する輝
度情報及び距離情報を測定する三次元画像撮像装置であ
って、次の各構成を具備することを特徴としている。撮
像部。この撮像部は、前記被測定物体を複数の撮像位置
からそれぞれ撮影し、複数の視差画像を取得可能とする
ものである。対応画素探索手段。この対応画素探索手段
は、複数の視差画像の一つを輝度情報とし、輝度情報と
なる基準視差画像と他の各視差画像との画像対を順次選
択し、ステレオ視に必要な対応画素の探索を行うもので
ある。距離情報算出手段。この距離情報算出手段は、前
記各画像対の視差から前記基準視差画像中の画素におけ
る撮像位置からの距離を算出するものである。距離値メ
モリ。この距離値メモリは、前記距離情報算出手段にお
いて距離が算出できた画素について距離情報を記憶する
ものである。オクルージョン領域処理部。このオクルー
ジョン領域処理部は、前記距離情報算出手段において距
離が算出できなかった画素をオクルージョン画素として
記憶するものである。三次元画像メモリ。この三次元画
像メモリは、前記基準視差画像の各画素に対して距離情
報又はオクルージョン画素を対応させて三次元情報を記
憶するものである。距離情報書換手段。この距離情報書
換手段は、前記三次元画像メモリの各画素の距離情報に
対して、前記距離情報算出手段での距離算出の基礎とな
る各画像対の撮像における基線長が最大となる画素対に
よる距離情報に書き換えるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a three-dimensional image pickup device for measuring luminance information and distance information with respect to an object to be measured, which is characterized by having the following respective configurations. Imaging unit. The image capturing section captures the object to be measured from a plurality of image capturing positions, and can acquire a plurality of parallax images. Corresponding pixel searching means. The corresponding pixel search means uses one of the plurality of parallax images as luminance information, sequentially selects image pairs of the reference parallax image and each of the other parallax images to be luminance information, and searches for a corresponding pixel required for stereoscopic vision. Is to do. Distance information calculation means. The distance information calculation means calculates the distance from the image pickup position in the pixel in the reference parallax image from the parallax of each image pair. Distance value memory. The distance value memory stores the distance information about the pixels whose distances can be calculated by the distance information calculating means. Occlusion area processing section. The occlusion area processing section stores pixels whose distances cannot be calculated by the distance information calculating means as occlusion pixels. Three-dimensional image memory. This three-dimensional image memory stores three-dimensional information by associating distance information or occlusion pixels with each pixel of the reference parallax image. Distance information rewriting means. This distance information rewriting means is based on the distance information of each pixel of the three-dimensional image memory, based on the pixel pair having the maximum baseline length in image pickup of each image pair which is the basis of distance calculation by the distance information calculating means. It is rewritten into distance information.

【0017】請求項6の発明は、請求項5に記載の三次
元画像撮像装置において、前記オクルージョン画素に対
して、最近傍の画素の距離値を割当てる距離値割当処理
手段を備えたことを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the three-dimensional image pickup device according to the fifth aspect, a distance value assignment processing means is provided for assigning the distance value of the nearest pixel to the occlusion pixel. I am trying.

【0018】本発明によれば、基準視差画像とその撮像
位置に最も近い撮像位置での第1の視差画像との画像対
からステレオ視に必要な第1回めの対応画素探索を行う
ので、基準長が短いステレオ視によりオクルージョンの
発生をできるだけ回避するができる。
According to the present invention, the first corresponding pixel search necessary for stereoscopic viewing is performed from the image pair of the reference parallax image and the first parallax image at the image pickup position closest to the image pickup position. Occurrence of occlusion can be avoided as much as possible by stereo vision with a short reference length.

【0019】また、基準視差画像と視差画像との画像対
から複数回の対応画素探索を行い、距離情報を書き換え
ることが行われるので、基準長が長いステレオ視による
距離情報に書き換えることにより、距離情報の測定精度
の向上を可能とする。
Further, since the corresponding pixel search is performed a plurality of times from the image pair of the reference parallax image and the parallax image, and the distance information is rewritten, the distance information is rewritten to the stereoscopic distance information having a long reference length. It enables improvement of information measurement accuracy.

【0020】基準視差画像について、複数の視差画像の
内の被測定物体に対して中間位置の視差画像とすること
により、オクルージョンの発生する範囲を少なくするこ
とができる。
By making the reference parallax image a parallax image at an intermediate position with respect to the object to be measured in the plurality of parallax images, the range in which occlusion occurs can be reduced.

【0021】距離情報書換処理における対応画素探索に
ついて、直前までの距離情報書換処理により記憶されて
いる距離情報に基づいて行うことにより、処理速度の高
速化を図ることができる。
By performing the corresponding pixel search in the distance information rewriting process on the basis of the distance information stored by the distance information rewriting process up to immediately before, the processing speed can be increased.

【0022】第1回めの対応画素探索で第1のオクルー
ジョンが発生している範囲の画素について、この画素に
対する最近傍の画素の距離情報を割り当てることによ
り、エッジのなまりを回避してエッジの保存を行うこと
ができる。
For the pixels in the range in which the first occlusion occurs in the first corresponding pixel search, by assigning the distance information of the nearest pixel to this pixel, the rounding of the edge is avoided and the edge is rounded. You can save.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明の三次元画像撮像装置及び
三次元画像撮像方法の実施の形態の一例について、図面
を参照しながら説明する。図1は、三次元画像撮像装置
としてのOAカメラの構成を示すブロック図であり、図
2は三次元画像撮像装置の動作を説明するためのフロー
チャート図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of an embodiment of a three-dimensional image pickup device and a three-dimensional image pickup method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an OA camera as a three-dimensional image capturing device, and FIG. 2 is a flow chart for explaining the operation of the three-dimensional image capturing device.

【0024】三次元画像撮像装置は、被測定物体に対す
る輝度情報及び距離情報を測定する装置であり、被測定
物体を撮像して画像を得る撮像部1と、複数の視差画像
を得るため前記撮像部1を一定距離の範囲において平行
移動させる撮像部移動機構部2と、撮像部移動機構部2
による各撮像位置を記憶する撮像位置メモリ3と、各視
差画像を記憶する輝度値メモリ4と、視差画像のうちの
一つを基準視差画像として選択記憶する出力輝度値メモ
リ5と、基準視差画像と視差画像との画像対における対
応画素を探索する対応画素探索部(対応画素探索手段)
6と、画像対から基準視差画像の各画素の距離情報を算
出する距離情報算出部(距離情報算出手段)7と、距離
情報を記憶する距離値メモリ8と、画像対から基準視差
画像におけるオクルージョン領域の画素を検出して処理
するオクルージョン領域処理部9と、被測定物体の輝度
情報及び距離情報を記憶する三次元画像メモリ10と、
を具備して構成されている。
The three-dimensional image pickup device is a device for measuring luminance information and distance information for an object to be measured, and an image pickup section 1 for picking up an image of the object to be measured to obtain an image, and the image pickup for obtaining a plurality of parallax images. Imaging unit moving mechanism unit 2 for moving the unit 1 in parallel within a certain distance range, and imaging unit moving mechanism unit 2
Image pickup position memory 3 that stores each image pickup position, a luminance value memory 4 that stores each parallax image, an output luminance value memory 5 that selectively stores one of the parallax images as a reference parallax image, and a reference parallax image. Corresponding pixel searching unit (corresponding pixel searching means) searching for a corresponding pixel in the image pair of the image and the parallax image.
6, a distance information calculation unit (distance information calculation means) 7 that calculates distance information of each pixel of the reference parallax image from the image pair, a distance value memory 8 that stores the distance information, and occlusion in the reference parallax image from the image pair. An occlusion area processing unit 9 that detects and processes pixels in the area; a three-dimensional image memory 10 that stores luminance information and distance information of the measured object;
It is configured to include.

【0025】撮像部1は、撮像部移動機構部2により一
定距離の範囲において直線的にステップ移動し、各ステ
ップごとにそれぞれ異なる位置から被測定物体に対して
撮像を行い、複数の視差画像を取得するようになってい
る。対応画素探索部6においては、出力輝度値メモリ5
において選択され輝度情報となる基準視差画像と他の各
視差画像との画像対を順次選択し、ステレオ視に必要な
対応画素の探索を行うようになっている。
The image pickup unit 1 linearly step-moves within a fixed distance range by the image pickup unit moving mechanism unit 2 and picks up an image of an object to be measured from different positions for each step, thereby obtaining a plurality of parallax images. I'm supposed to get it. In the corresponding pixel search unit 6, the output brightness value memory 5
The image pairs of the reference parallax image and the other parallax images selected as the luminance information in 1 are sequentially selected, and a corresponding pixel required for stereoscopic viewing is searched.

【0026】この基準視差画像と他の各視差画像との組
み合わせにより、基線長の短いものから長いものまで種
々の画像対に対して対応画素探索が行われることによ
り、オクルージョンの発生領域が少ないもの(基線長が
短い画像対による)から距離値の測定精度が高いもの
(基線長が長い画像対による)までの距離情報を得るこ
とができる。すなわち、基線長が短い(光軸が近い)画
像対によると、撮像における画角がほぼ等しいので撮像
画像同士(基準視差画像と視差画像)におけるほとんど
の画素が両方の画像に存在し、一方の画素しか得られな
いオクルージョンの発生を回避することができる。ま
た、基線長が長い画像対によると、上述した式1におけ
る視差の値が大きくなり、視差による誤差を少なくして
距離値の測定精度を高くすることができる。
A combination of this reference parallax image and each of the other parallax images performs corresponding pixel search for various image pairs having a short baseline length and a long baseline length, so that an occlusion occurrence area is small. Distance information (from an image pair with a short baseline length) to one with a high distance value measurement accuracy (from an image pair with a long baseline length) can be obtained. That is, according to an image pair with a short baseline length (close to the optical axis), the angle of view in imaging is almost the same, so most of the pixels in the captured images (reference parallax image and parallax image) exist in both images, and Occurrence of occlusion in which only pixels are obtained can be avoided. Further, according to the image pair having a long base line length, the value of the parallax in Expression 1 described above becomes large, and it is possible to reduce the error due to the parallax and improve the measurement accuracy of the distance value.

【0027】また、出力輝度値メモリ5においては、輝
度情報の画素に対してそれぞれ距離情報が付加できるよ
うに、換言すればオクルージョン領域ができるだけ発生
しないよう、被測定物体に対して中間位置となる撮像位
置での画像を基準視差画像(輝度情報)に選択するよう
にしている。すなわち、基準視差画像を被測定物体に対
して中間位置となる撮像位置で得られた画像とし、この
画像に対して画角が少しずれた視差画像とによるステレ
オ画像対をとれば、被測定物体をほぼ正面から撮像する
ステレオ視とすることができ、オクルージョン領域の発
生を最小限にすることができる。
In the output luminance value memory 5, the distance information can be added to each pixel of the luminance information, in other words, the occlusion area is not generated as much as possible, and the intermediate position is set with respect to the measured object. The image at the imaging position is selected as the reference parallax image (luminance information). That is, if the reference parallax image is an image obtained at an imaging position that is an intermediate position with respect to the object to be measured, and if a stereo image pair consisting of a parallax image with a slightly different angle of view from this image is taken, the object to be measured is Can be stereoscopically imaged from almost the front, and the occurrence of an occlusion area can be minimized.

【0028】距離情報算出部7においては、基準視差画
像と各視差画像との画像対から輝度画像情報の画素にお
ける撮像位置からの距離を算出する。この場合、基準視
差画像と各視差画像との画像対において、オクルージョ
ン領域が発生している部分については対応画素がないた
め距離算出ができない。そして、距離値メモリ8におい
て、距離情報算出部7において距離が算出できた画素に
ついて距離情報を記憶し、距離情報算出部7において距
離が算出できなかった画素については、オクルージョン
画素として記憶する。また、オクルージョン領域処理部
9には距離値割当処理手段が設けられ、距離値メモリ8
でオクルージョン画素とされた各画素に対して、最近傍
の画素の距離値を割り当てるようになっている。
The distance information calculation unit 7 calculates the distance from the image pickup position in the pixel of the luminance image information from the image pair of the reference parallax image and each parallax image. In this case, in the image pair of the reference parallax image and each parallax image, there is no corresponding pixel in the portion in which the occlusion area is generated, and thus the distance cannot be calculated. Then, in the distance value memory 8, the distance information is stored for the pixels whose distances can be calculated by the distance information calculation unit 7, and the pixels whose distances cannot be calculated by the distance information calculation unit 7 are stored as occlusion pixels. Further, the occlusion area processing unit 9 is provided with distance value allocation processing means, and the distance value memory 8
The distance value of the nearest pixel is assigned to each of the pixels that have been determined to be occlusion pixels.

【0029】三次元画像メモリ10では、輝度画像情報
としての基準視差画像の各画素に対して、距離情報又は
オクルージョン画素を対応させた三次元情報として記憶
する。三次元画像メモリ10の各画素の距離情報に対し
ては、前記距離情報算出部7での距離算出の基礎となる
各画像対の撮像における基線長が最大となる画素対によ
る距離情報に書き換え可能に構成されている。
The three-dimensional image memory 10 stores three-dimensional information in which distance information or occlusion pixels are associated with each pixel of the reference parallax image as the luminance image information. The distance information of each pixel of the three-dimensional image memory 10 can be rewritten into the distance information of the pixel pair that maximizes the baseline length in the image pickup of each image pair that is the basis of the distance calculation in the distance information calculation unit 7. Is configured.

【0030】次に、上記三次元画像撮像装置を用いた撮
像方法について、図1及び図2を参照しながら説明す
る。三次元画像撮像装置のスイッチ(図示せず)で撮像
開始が選択されると、撮像部移動機構部2により撮像部
1が停止と移動を繰り返すステップ移動を行う(ステッ
プ101)。撮像部1が停止している各位置で撮像が行
われて(ステップ102)複数の視差画像を取得し、得
られた輝度画像は輝度値メモリ4にそれぞれ記憶(ステ
ップ103)されることが繰り返される(ステップ10
4)。前記撮像部1が停止する位置は、撮像部1が平行
移動可能な一定直線距離内で等間隔に数十箇所程度設定
されている。したがって、輝度値メモリ4には、各視差
画像の各画素の輝度情報が記憶される。
Next, an image pickup method using the above three-dimensional image pickup device will be described with reference to FIGS. When the start of image pickup is selected by the switch (not shown) of the three-dimensional image pickup device, the image pickup unit moving mechanism unit 2 makes a step movement in which the image pickup unit 1 is repeatedly stopped and moved (step 101). Image pickup is performed at each position where the image pickup unit 1 is stopped (step 102), a plurality of parallax images are acquired, and the obtained luminance images are stored in the luminance value memory 4 (step 103) repeatedly. (Step 10
4). The positions at which the image pickup unit 1 stops are set at several tens of places at equal intervals within a fixed straight line distance in which the image pickup unit 1 can move in parallel. Therefore, the brightness value memory 4 stores the brightness information of each pixel of each parallax image.

【0031】次に、複数の視差画像の中から輝度画像情
報として使用する画像を基準視差画像として選択する
(ステップ105)。この基準視差画像は、前記したよ
うに、オクルージョン領域ができるだけ発生しないよう
に、移動する撮像部1の中間停止位置での撮像された視
差画像、すなわち被測定物体に対して中心位置で撮像さ
れた画像を基準視差画像として使用する。選択された基
準視差画像の各画素の輝度値情報は、出力輝度値メモリ
5に記憶される(ステップ106)。
Next, an image used as luminance image information is selected as the reference parallax image from the plurality of parallax images (step 105). As described above, this reference parallax image is captured at the center position with respect to the measured object, that is, the parallax image captured at the intermediate stop position of the moving imaging unit 1 so that the occlusion area is not generated as much as possible. Use the image as a reference parallax image. The brightness value information of each pixel of the selected reference parallax image is stored in the output brightness value memory 5 (step 106).

【0032】続いて、対応画素探索部6において、撮像
位置メモリ3のデータを元に基準視差画像を撮像した撮
像位置に最も近い位置で撮像した視差画像を選択し、こ
の視差画像と輝度画像情報として選択した基準視差画像
とにより第1のステレオ画像対を形成する(ステップ1
07)。この場合、基準視差画像と視差画像との光軸は
一番近い位置に存在しているので、オクルージョン領域
の発生を最小限にすることができる。
Then, in the corresponding pixel searching unit 6, the parallax image taken at the position closest to the image pickup position where the reference parallax image is picked up is selected based on the data of the image pickup position memory 3, and the parallax image and the luminance image information are selected. Forming a first stereo image pair with the reference parallax image selected as (step 1
07). In this case, since the optical axes of the reference parallax image and the parallax image are located at the closest positions, the occurrence of occlusion regions can be minimized.

【0033】そして、このステレオ画像対において、対
応する画素を探索する対応画素探索を行う(ステップ1
08)。対応画素探索に際しては、画像同士の光軸が近
いため、基準視差画像の画素位置に近い位置に視差画像
の対応画素が存在しているので、対応画素探索の探索領
域を小さく設定することができる。対応画素探索の方法
としては、対象画素付近にある一定の大きさの窓を設
け、この窓内の画素の輝度値の差がもっとも小さい画
素、すなわち、式2に示すDwを最小にする画素を対応
画素とするなどが考えられる。
Then, in this stereo image pair, a corresponding pixel search for searching a corresponding pixel is performed (step 1).
08). When searching for the corresponding pixel, since the optical axes of the images are close to each other, the corresponding pixel of the parallax image exists at a position close to the pixel position of the reference parallax image, and thus the search area for searching the corresponding pixel can be set small. . As a corresponding pixel search method, a window of a certain size is provided in the vicinity of the target pixel, and the pixel having the smallest difference in the luminance value of the pixel in this window, that is, the pixel that minimizes Dw shown in Expression 2 is selected. It can be considered as a corresponding pixel.

【0034】[0034]

【式2】 [Formula 2]

【0035】式2中、Wは設定した相関窓の大きさ、I
refはステレオ画像対の基準視差画像における画素の輝
度値、Isはステレオ画像対を形成する視差画像におけ
る画素の輝度値である。対応画素が探索できた場合に
は、式3により、距離情報(距離値z)を算出する(ス
テップ109)。式3は式1を変形したもので、ノーテ
ーションに関しては式1と同一である。この動作を基準
視差画像の全ての画素に対して行う。
In equation (2), W is the set correlation window size, I
ref is the brightness value of the pixel in the reference parallax image of the stereo image pair, and Is is the brightness value of the pixel in the parallax image forming the stereo image pair. When the corresponding pixel can be searched, the distance information (distance value z) is calculated by Equation 3 (step 109). Expression 3 is a modification of Expression 1 and is the same as Expression 1 regarding notation. This operation is performed for all the pixels of the reference parallax image.

【0036】[0036]

【式3】z=B・F/λ・d[Formula 3] z = B · F / λ · d

【0037】ステレオ画像対において対応画素が探索で
き、式3により距離値が算出された各画素の距離値は、
距離値メモリ8に記憶される(ステップ110)。オク
ルージョンにより距離値が算出できない場合には、その
画素がオクルージョン画素であるとの情報を距離値メモ
リ8に記憶する。
The corresponding pixel in the stereo image pair can be searched for, and the distance value of each pixel for which the distance value is calculated by the equation 3 is
It is stored in the distance value memory 8 (step 110). When the distance value cannot be calculated by the occlusion, the information that the pixel is an occlusion pixel is stored in the distance value memory 8.

【0038】次に、前ステップでステレオ画像対の一方
として用いた視差画像以外で、基準視差画像を撮像した
撮像位置と最も近い位置で撮像した視差画像を、第2の
ステレオ画像対の視差画像として用いる(ステップ11
1)。前ステップにおいてあらかじめ距離値メモリ8に
記憶されている距離値(後述するステップ115で上書
きされた距離値)が算出されているので、式1により視
差dの予想値を算出することができる(ステップ11
2)。この視差dを利用して対応画素の探索を行う(ス
テップ113)ことにより探索時間の短縮(処理時間の
高速化)を図ることができる。
Next, except for the parallax image used as one of the stereo image pairs in the previous step, the parallax image taken at the position closest to the image pickup position at which the reference parallax image is taken is taken as the parallax image of the second stereo image pair. (Step 11
1). Since the distance value (the distance value overwritten in step 115 described later) stored in advance in the distance value memory 8 has been calculated in the previous step, the expected value of the parallax d can be calculated by the equation 1 (step 11
2). By using the parallax d to search for the corresponding pixel (step 113), the search time can be shortened (the processing time can be shortened).

【0039】ステレオ画像対における対応画素より基準
視差画像の各画素の距離情報を算出(ステップ114)
する手順は前ステップと同じであるが、第2のステレオ
画像対の基線長は前ステップでの第1のステレオ画像対
の基線長より長いので、より測定精度の高い距離情報を
求めることが可能となる。その反面、オクルージョンの
発生により距離値が算出できない画素数が増加する。そ
して、第2のステレオ画像対により距離値が算出できた
画素については、第1のステレオ画像対により既に算出
され距離値メモリ8に書き込まれている画素について、
新たに算出した距離値によりデータの上書きを行う(ス
テップ115)。
Distance information of each pixel of the reference parallax image is calculated from the corresponding pixels in the stereo image pair (step 114).
The procedure is the same as in the previous step, but the baseline length of the second stereo image pair is longer than the baseline length of the first stereo image pair in the previous step, so it is possible to obtain distance information with higher measurement accuracy. Becomes On the other hand, the number of pixels whose distance value cannot be calculated increases due to the occurrence of occlusion. Then, regarding the pixels for which the distance value can be calculated by the second stereo image pair, regarding the pixels already calculated by the first stereo image pair and written in the distance value memory 8,
Data is overwritten with the newly calculated distance value (step 115).

【0040】以後、同様の手順により、撮像された視差
画像すべてに対して各ステレオ画像対を設定し、各ステ
ップにおいて算出された距離値情報による上書き動作を
行うことにより、第1のステレオ画像対によるオクルー
ジョンが発生しない領域における基準視差画像の各画素
について、最も基線長が長いステレオ画像対による距離
情報を求めることができる(ステップ116)。
Thereafter, by the same procedure, each stereo image pair is set for all the picked-up parallax images, and the overwriting operation is performed by the distance value information calculated in each step, whereby the first stereo image pair is set. For each pixel of the reference parallax image in the region where the occlusion due to No. occurs, the distance information by the stereo image pair having the longest baseline length can be obtained (step 116).

【0041】全ての視差画像を利用してステレオ画像対
を形成し、各画素における距離情報を算出した後でも、
撮像対象によってはオクルージョンが発生している、す
なわち距離値メモリ8にオクルージョン画素として記憶
されている場合がある。このような領域は、基準視差画
像(輝度画像情報)を撮像した位置から見えるエッジ領
域(図1のオクルージョン領域参照)であると考えられ
る。
Even after forming a stereo image pair using all parallax images and calculating distance information at each pixel,
Occlusion may occur depending on the imaging target, that is, occlusion pixels may be stored in the distance value memory 8 as occlusion pixels. Such a region is considered to be an edge region (see the occlusion region in FIG. 1) that can be seen from the position where the reference parallax image (luminance image information) is captured.

【0042】これらのオクルージョン画素の処理の仕方
について説明する。図4に示したように、背景物体41
の前方に被測定物体40が存在する場合、被測定物体に
おけるある水平面断面での実際の距離値(奥行き情報)
は図5(a)のようになっている。ここにおいて、斜線
領域がオクルージョン領域に相当している。オクルージ
ョン領域の画素に対して、周囲画素からの重み付け平均
を取った距離値を対応させると、図5(b)に示すよう
に、不必要なエッジの「なまり」が発生してしまう。こ
のような「なまり」が発生すると、距離情報を用いての
背景物体41の画像から被測定物体40の画像の分離を
行おうとする場合に、背景画像と物体画像との境界のエ
ッジが検出できず分離が困難になってしまう。
A method of processing these occlusion pixels will be described. As shown in FIG. 4, the background object 41
If the measured object 40 exists in front of, the actual distance value (depth information) in a horizontal plane cross section of the measured object
Is as shown in FIG. Here, the shaded area corresponds to the occlusion area. When the distance value obtained by taking the weighted average from the surrounding pixels is made to correspond to the pixel in the occlusion area, unnecessary "rounding" of the edge occurs as shown in FIG. 5B. When such a “blurring” occurs, the edge of the boundary between the background image and the object image can be detected when trying to separate the image of the measured object 40 from the image of the background object 41 using the distance information. The separation becomes difficult.

【0043】そこで、本発明の三次元画像撮像装置のオ
クルージョン領域処理部9においては、オクルージョン
領域の画素に対して(ステップ118)、最近傍の画素
の距離値を割り当てる作業を行う(ステップ119)こ
とにより、距離情報のプロファイルは図5(c)に示す
ようになる。この場合、各画素の距離情報自体としては
誤差が大きくなる可能性があるが、エッジ部分は保存さ
れ、背景画像から被測定物体の画像を容易に分離するこ
とが可能となる。
Therefore, in the occlusion area processing unit 9 of the three-dimensional image pickup apparatus of the present invention, the distance value of the nearest pixel is assigned to the pixels in the occlusion area (step 118) (step 119). As a result, the profile of the distance information becomes as shown in FIG. In this case, the distance information of each pixel itself may have a large error, but the edge portion is preserved, and the image of the measured object can be easily separated from the background image.

【0044】オクルージョン領域の処理が終了すると、
基準視差画像(輝度情報画像)の各画素に対して距離値
が得られ(ステップ117)、輝度値と距離値の情報を
各画素に持つ三次元画像として三次元画像メモリに記憶
(ステップ120)して動作を終了する。
When the processing of the occlusion area is completed,
A distance value is obtained for each pixel of the reference parallax image (luminance information image) (step 117), and the information of the luminance value and the distance value is stored in the three-dimensional image memory as a three-dimensional image having each pixel (step 120). Then, the operation ends.

【0045】上記した三次元画像撮像装置では、複数の
視差画像を得る手段として撮像部1を移動機構によりス
テップ的に平行移動させて撮像位置の異なる視差画像を
取得していたが、あらかじめ複数台の光学系を設置して
撮像することにより、複数の視差画像を取得するように
した構造であっても良い。
In the above-described three-dimensional image pickup device, the image pickup unit 1 is stepwise moved in parallel by the moving mechanism as a means for obtaining a plurality of parallax images to obtain parallax images at different image pickup positions. A plurality of parallax images may be acquired by installing the optical system and capturing an image.

【0046】また、対応画素探索の際に用いる輝度情報
としては、輝度情報画像に使用する通常のR,G,B信号
以外にも赤外領域に感度を有する撮像装置により得られ
る赤外反射光情報を利用しても良い。一般に異なる材質
は異なる反射スペクトルを有しているので、通常の可視
光では対応点探索が不可能な場合でも複数のスペクトル
を利用することで対応画素探索が可能になることが考え
られる。
As the brightness information used when searching for the corresponding pixel, infrared reflected light obtained by an image pickup device having sensitivity in the infrared region other than the normal R, G, B signals used for the brightness information image. You may use the information. Since different materials generally have different reflection spectra, it is considered that the corresponding pixel search can be performed by using a plurality of spectra even when the corresponding point search is impossible with normal visible light.

【0047】また、対応画素探索の際に相関窓内の輝度
値の差を最小にすることで対応画素を検出したが、ハフ
変換などにより直線成分を検出するなど特徴量を算出す
ることで対応画素の検出を行っても良い。
Further, when the corresponding pixel is searched, the corresponding pixel is detected by minimizing the difference between the brightness values in the correlation window. However, the characteristic amount is calculated by detecting the straight line component by Hough transform or the like. Pixels may be detected.

【0048】上述した三次元画像撮像方法によれば、初
めに複数の視差画像を一括して取得し対応画素探索や距
離値算出の処理を行っているが、最初に輝度情報画像と
するべき位置で撮像して基準視差画像を得た後、異なる
視点からの撮像を行い、その度に対応画素探索及び距離
値算出を行うことにより、輝度値メモリの容量削減を図
ることも可能である。
According to the above-described three-dimensional image capturing method, a plurality of parallax images are collectively acquired and the corresponding pixel search and distance value calculation are first performed. It is also possible to reduce the capacity of the brightness value memory by performing image pickup from different viewpoints after performing the image pickup in step 1 to obtain the reference parallax image, and performing the corresponding pixel search and the distance value calculation each time.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明によれば、被測定物体に対して複
数の視差画像を取得し、基準視差画像と各視差画像との
ステレオ画像対により基準視差画像の各画素での距離値
を算出することにより、オクルージョンが発生しない範
囲で最大の基線長を持つステレオ画像対から距離値を算
出可能となるので、オクルージョンを回避しつつ測定精
度の高い距離情報を取得することができる。また、オク
ルージョンが回避できなかった領域の画素については、
画素に対する最近傍の画素の距離情報を割り当てること
により、エッジの保存を行うことができ、背景画像から
物体画像の分離を距離情報を用いて容易に行うことを可
能とする。
According to the present invention, a plurality of parallax images are acquired for an object to be measured, and a distance value at each pixel of the reference parallax image is calculated by a stereo image pair of the reference parallax image and each parallax image. By doing so, the distance value can be calculated from the stereo image pair having the maximum base line length in the range where occlusion does not occur, so that it is possible to obtain distance information with high measurement accuracy while avoiding occlusion. For pixels in the area where occlusion cannot be avoided,
By assigning the distance information of the nearest pixel to the pixel, the edge can be preserved and the object image can be easily separated from the background image using the distance information.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の三次元画像撮像装置の実施の一例とし
てのOAカメラの構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an OA camera as an example of implementation of a three-dimensional image capturing apparatus of the present invention.

【図2】三次元画像撮像装置の動作を説明するためのフ
ローチャート図である。
FIG. 2 is a flow chart diagram for explaining the operation of the three-dimensional image pickup device.

【図3】(a)(b)(c)はオクルージョンが回避で
きなかった画素に対する距離値の付加の仕方を説明する
ための被測定物体に対する水平断面での距離情報説明図
である。
3 (a), (b) and (c) are distance information explanatory diagrams in a horizontal section with respect to the measured object for explaining a method of adding a distance value to a pixel in which occlusion cannot be avoided.

【図4】ステレオ視において被測定物体に発生するオク
ルージョンを説明するための撮像平面説明図である。
FIG. 4 is an imaging plane explanatory diagram for explaining occlusion that occurs in an object to be measured in stereoscopic view.

【図5】ステレオ視における基線長及び距離と視差との
関係を示す光学関係説明図である。
FIG. 5 is an optical relationship explanatory diagram showing a relationship between a parallax and a base line length and distance in stereoscopic vision.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…撮像部、 2…撮像部移動機構部、 3…撮像位置
メモリ、 4…輝度値メモリ、 5…出力輝度値メモ
リ、 6…対応画素探索部(対応画素探索手段)、 7
…距離情報算出部(距離情報算出手段)、 8…距離値
メモリ、 9…オクルージョン領域処理部、 10…三
次元画像メモリ
1 ... Image pickup unit, 2 ... Image pickup unit moving mechanism unit, 3 ... Image pickup position memory, 4 ... Luminance value memory, 5 ... Output luminance value memory, 6 ... Corresponding pixel searching unit (corresponding pixel searching unit), 7
... distance information calculation unit (distance information calculation means), 8 ... distance value memory, 9 ... occlusion region processing unit, 10 ... three-dimensional image memory

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 G01C 3/00 - 3/32 G06T 1/00 G06T 7/00 Front page continuation (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 11/00-11/30 G01C 3/00-3/32 G06T 1/00 G06T 7/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被測定物体に対する輝度情報及び距離情報
を測定する三次元画像撮像方法において、 前記被測定物体を複数の撮像位置から撮影して複数の視
差画像を取得し、 前記視差画像の一つを輝度情報とするとともに、この輝
度情報となる基準視差画像とその撮像位置に最も近い撮
像位置での第1の視差画像との画像対からステレオ視に
必要な第1回めの対応画素探索を行い、第1のオクルー
ジョンが発生しない範囲において前記画像対の視差から
輝度情報の各画素に対する撮像位置からの各距離を算出
して距離情報として記憶し、 前記基準視差画像とその撮像位置に2番めに近い撮像位
置での第2の視差画像との画像対から再度対応画素探索
を行い、第2のオクルージョンが発生しない範囲におい
て各画素に対応する各距離を算出し、距離が算出できた
画素については既に記憶している距離情報を書き換える
距離情報書換処理を行い、 この距離情報書換処理について、前記基準視差画像と撮
像位置の近さが3番め以降の各視差画像との画像対で順
次処理を繰り返し行い、 前記第1のオクルージョンが発生している範囲の画素に
ついては、距離情報がないオクルージョン画素として記
憶することを特徴とする三次元画像撮像方法。
1. A three-dimensional image capturing method for measuring luminance information and distance information for an object to be measured, wherein the object to be measured is imaged from a plurality of imaging positions to obtain a plurality of parallax images, and one of the parallax images is acquired. As the luminance information, and the first corresponding pixel search required for stereoscopic vision from the image pair of the reference parallax image serving as the luminance information and the first parallax image at the imaging position closest to the imaging position. In the range where the first occlusion does not occur, each distance from the image pickup position for each pixel of the luminance information is calculated from the parallax of the image pair and stored as distance information. Corresponding pixel search is performed again from the image pair with the second parallax image at the nearest imaging position, and each distance corresponding to each pixel is calculated in the range in which the second occlusion does not occur, For the pixels for which the distance has been calculated, the distance information rewriting process for rewriting the already stored distance information is performed, and for this distance information rewriting process, the parallax images of which the proximity of the reference parallax image and the imaging position is the third or later The three-dimensional image capturing method is characterized in that the processing is sequentially repeated for the image pair of and the pixels in the range in which the first occlusion occurs are stored as occlusion pixels without distance information.
【請求項2】前記基準視差画像は、複数の視差画像の
内、被測定物体に対して中間位置の視差画像である請求
項1に記載の三次元画像撮像方法。
2. The three-dimensional image capturing method according to claim 1, wherein the reference parallax image is a parallax image at an intermediate position with respect to the measured object among the plurality of parallax images.
【請求項3】前記距離情報書換処理における対応画素探
索は、直前までの距離情報書換処理により記憶されてい
る距離情報に基づいて行う請求項1に記載の三次元画像
撮像方法。
3. The three-dimensional image capturing method according to claim 1, wherein the corresponding pixel search in the distance information rewriting process is performed based on the distance information stored by the distance information rewriting process up to immediately before.
【請求項4】前記第1のオクルージョンが発生している
範囲の画素については、この画素に対する最近傍の画素
の距離情報を割り当てる請求項1に記載の三次元画像撮
像方法。
4. The three-dimensional image capturing method according to claim 1, wherein, for a pixel in a range in which the first occlusion is occurring, distance information of a pixel closest to the pixel is assigned.
【請求項5】被測定物体に対する輝度情報及び距離情報
を測定する装置であって、 前記被測定物体を複数の撮像位置からそれぞれ撮影し、
複数の視差画像を取得可能とする撮像部と、 複数の視差画像の一つを輝度情報とし、輝度情報となる
基準視差画像と他の各視差画像との画像対を順次選択
し、ステレオ視に必要な対応画素の探索を行う対応画素
探索手段と、 前記各画像対の視差から前記基準視差画像中の画素にお
ける撮像位置からの距離を算出する距離情報算出手段
と、 前記距離情報算出手段において距離が算出できた画素に
ついて距離情報を記憶する距離値メモリと、 前記距離情報算出手段において距離が算出できなかった
画素をオクルージョン画素として記憶するオクルージョ
ン領域処理部と、 前記基準視差画像の各画素に対して距離情報又はオクル
ージョン画素を対応させて三次元情報を記憶する三次元
画像メモリと、 前記三次元画像メモリの各画素の距離情報に対して、前
記距離情報算出手段での距離算出の基礎となる各画像対
の撮像における基線長が最大となる画素対による距離情
報に書き換える距離情報書換手段と、 を有することを特徴とする三次元画像撮像装置。
5. An apparatus for measuring luminance information and distance information for an object to be measured, wherein the object to be measured is photographed from a plurality of image pickup positions, respectively.
An imaging unit capable of acquiring a plurality of parallax images, one of the plurality of parallax images as luminance information, and an image pair of the reference parallax image and each of the other parallax images to be the luminance information are sequentially selected for stereoscopic viewing. Corresponding pixel searching means for searching for a required corresponding pixel, distance information calculating means for calculating a distance from an image pickup position in a pixel in the reference parallax image from parallax of each image pair, and distance in the distance information calculating means A distance value memory that stores distance information about pixels that can be calculated, an occlusion area processing unit that stores pixels whose distances could not be calculated by the distance information calculation means as occlusion pixels, and for each pixel of the reference parallax image. A three-dimensional image memory for storing three-dimensional information in association with distance information or occlusion pixels, and distance information for each pixel of the three-dimensional image memory. And a distance information rewriting unit that rewrites the distance information by the pixel pair that maximizes the baseline length in the image pickup of each image pair, which is the basis of the distance calculation by the distance information calculation unit. Image capturing device.
【請求項6】前記オクルージョン画素に対して、最近傍
の画素の距離値を割当てる距離値割当処理手段を備えた
請求項5に記載の三次元画像撮像装置。
6. The three-dimensional image pickup device according to claim 5, further comprising a distance value assignment processing means for assigning a distance value of the nearest pixel to the occlusion pixel.
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