JP4440341B2 - キャリブレーション方法、キャリブレーション装置及びその装置を備えるキャリブレーションシステム - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態に係るキャリブレーションシステムの構成を示す図である。図に示すように、キャリブレーションシステム1は、基準チャート2、複眼測距装置3、及びキャリブレーション装置7を備える。以下に、キャリブレーションシステム1の各構成部と全体の処理の流れとを簡単に説明する。
次に、本発明の実施の形態2について、図面を用いて説明する。
2 基準チャート
3 複眼測距装置
4 レンズアレイ
5a、5b レンズ
6 撮像素子
7 キャリブレーション装置
8 A/D変換部
9 前処理部
10 特徴点座標推定部
11 収差輝度修正部
12 照度分布補正部
13 輝度反転部
14 オフセット除去部
15 特徴点位置算出部
16 カメラパラメータ推定演算部
17 後処理部
20 画像信号
21、22 撮影画像
23 要素
24 画像信号
25、26 撮影画像
30 基準チャート
31 キャリブレーションシステム
32 キャリブレーション装置
40a、40b 撮像素子
41a、41b レンズ
80 複眼測距装置
81 撮像素子
81a、81b 撮像領域
82a、82b レンズ
90a、90b 撮像素子
91a、91b レンズ群
100 対象物
101a、101b 光線
102a、102b レンズ
103a、103b 光軸
104a、104b 撮像領域
105a、105b 光学中心
106a、106b 交点
107a、107b 結像位置
200 基準チャート
201 ステレオカメラ部
202 特徴点検出部
203 カメラパラメータ推定部
204 平行化処理部
210a、210b、210c 要素
211 交点
216 光軸位置
217 画像領域
221 レンズ
222、223 光軸
Claims (9)
- レンズと前記レンズに対応した撮像領域とからなる撮像系を複数備える測距装置において、各前記撮像系の特性を表すカメラパラメータを推定するキャリブレーション方法であって、
複数の要素が配列された幾何学模様が表され、かつ、前記測距装置と所定の位置関係となるように配置された基準チャートを、前記測距装置を用いて撮影する撮影ステップと、
前記撮影ステップで撮影された前記基準チャートの撮影画像において、前記レンズの収差に起因する輝度分布を修正する収差輝度修正ステップと、
前記収差輝度修正ステップで輝度分布が修正された前記撮影画像において、前記複数の要素のそれぞれの重心位置を特徴点位置として算出する特徴点位置算出ステップと、
前記特徴点位置算出ステップで算出された前記特徴点位置と、前記基準チャートにおける実際の略重心位置とを用いて、前記カメラパラメータを推定するカメラパラメータ推定演算ステップとを含み、
前記収差輝度修正ステップは、
前記撮影画像内の前記複数の要素を、個別に区画するように設定された各計算エリアにおいて、前記計算エリア内の輝度値の最小値に所定のオフセット値を加えた値である除去値を、各画素の輝度値から減算するオフセット除去サブステップを含み、
前記オフセット除去サブステップにおいて、前記除去値を各画素の輝度値から減算することにより、前記レンズの収差に起因する輝度分布を修正する
ことを特徴とするキャリブレーション方法。 - 前記オフセット除去サブステップでは、前記オフセット値が前記計算エリア内の輝度値の最大値と最小値との差分値の2.5%以上40%以下となるように、前記除去値を各画素の輝度値から減算する
ことを特徴とする請求項1に記載のキャリブレーション方法。 - 前記収差輝度修正ステップは、さらに、
前記撮影画像において、前記撮像領域内の感度のばらつき及び前記基準チャートに照射される光源の照度のばらつきに起因する輝度分布を補正する照度分布補正サブステップを含み、
前記オフセット除去サブステップでは、前記照度分布補正サブステップにおいて補正された前記撮影画像の輝度値から、前記除去値を減算する
ことを特徴とする請求項1に記載のキャリブレーション方法。 - 前記照度分布補正サブステップでは、一様な色彩からなる照度分布補正用チャートを、前記基準チャートと略同一の撮影条件で撮影したときの撮影画像における輝度分布を用いて、前記撮像領域内の感度のばらつき及び前記基準チャートに照射される光源の照度のばらつきに起因する輝度分布を補正する
ことを特徴とする請求項3に記載のキャリブレーション方法。 - 前記基準チャートの幾何学模様は、複数の略円形の要素が配列された水玉模様であり、
前記撮影ステップでは、前記測距装置が前記基準チャートを撮影したときの撮影画像において、前記複数の略円形の各要素の直径が25画素以上となるように、前記基準チャートを撮影する
ことを特徴とする請求項1に記載のキャリブレーション方法。 - レンズと前記レンズに対応した撮像領域とからなる撮像系を複数備える測距装置により撮影された、複数の要素が配列された幾何学模様が表された基準チャートの撮影画像を用いて、各前記撮像系の特性を表すカメラパラメータを推定するキャリブレーション装置であって、
前記撮影画像内の前記複数の要素を、個別に区画するように設定された各計算エリアにおいて、前記計算エリア内の輝度値の最小値に所定のオフセット値を加えた値である除去値を、各画素の輝度値から減算することにより、前記レンズの収差に起因する輝度分布を修正する収差輝度修正部と、
前記収差輝度修正部で輝度分布が修正された前記撮影画像において、前記複数の要素のそれぞれの重心位置を特徴点位置として算出する特徴点位置算出部と、
前記特徴点位置算出部で算出された前記特徴点位置と、前記基準チャートにおける実際の略重心位置とを用いて、前記カメラパラメータを推定するカメラパラメータ推定演算部とを備える
ことを特徴とするキャリブレーション装置。 - 複数の要素が配列された幾何学模様が表された基準チャートと、レンズと前記レンズに対応した撮像領域とからなる撮像系を複数備える測距装置と、前記測距装置により撮影された前記基準チャートの撮影画像を用いて、各前記撮像系の特性を表すカメラパラメータを推定するキャリブレーション装置とからなるキャリブレーションシステムであって、
前記キャリブレーション装置は、
前記撮影画像内の前記複数の要素を、個別に区画するように設定された各計算エリアにおいて、前記計算エリア内の輝度値の最小値に所定のオフセット値を加えた値である除去値を、各画素の輝度値から減算することにより、前記レンズの収差に起因する輝度分布を修正する収差輝度修正部と、
前記収差輝度修正部で輝度分布が修正された前記撮影画像において、前記複数の要素のそれぞれの重心位置を特徴点位置として算出する特徴点位置算出部と、
前記特徴点位置算出部で算出された前記特徴点位置と、前記基準チャートにおける実際の略重心位置とを用いて、前記カメラパラメータを推定するカメラパラメータ推定演算部とを備える
ことを特徴とするキャリブレーションシステム。 - 前記基準チャートには、複数の略円形の要素が配列された水玉模様が表されており、
前記複数の略円形の要素の色は、背景色よりも明るい階調である
ことを特徴とする請求項7に記載のキャリブレーションシステム。 - レンズと前記レンズに対応した撮像領域とからなる撮像系を複数備える測距装置が、複数の要素が配列された幾何学模様が表された基準チャートを撮影した撮影画像を用いて、各前記撮像系の特性を表すカメラパラメータを推定するプログラムであって、
前記撮影画像内の前記複数の要素を、個別に区画するように設定された各計算エリアにおいて、前記計算エリア内の輝度値の最小値に所定のオフセット値を加えた値である除去値を、各画素の輝度値から減算することにより、前記レンズの収差に起因する輝度分布を修正する収差輝度修正ステップと、
前記収差輝度修正ステップで輝度分布が修正された前記撮影画像において、前記複数の要素のそれぞれの重心位置を特徴点位置として算出する特徴点位置算出ステップと、
前記特徴点位置算出ステップで算出された前記特徴点位置と、前記基準チャートにおける実際の略重心位置とを用いて、前記カメラパラメータを推定するカメラパラメータ推定演算ステップとをコンピュータに実行させる
ことを特徴とするプログラム。
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