JP6241083B2 - Imaging apparatus and parallax detection method - Google Patents
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Description
本発明は、同一の測定対象を異なる視点から撮像するステレオ方式の撮像装置、該撮像装置における視差検出方法に関する。 The present invention relates to a stereo imaging device that images the same measurement object from different viewpoints, and a parallax detection method in the imaging device.
近年、生産ラインにおいてロボットアームによる部品等の正確な操作を可能とするため、山積みにされた部品等を個々に認識し、各部品の位置及び姿勢を認識する3次元物体認識装置が開発されている。
物体を3次元計測する技術の一つとして、2つのカメラで同一の測定対象を異なる視点から撮像するステレオ法が知られている。
一方のカメラの画像中の画素ブロックと相関を有する画素ブロックを他方のカメラの画像において特定し、両画像における相対的なずれ量である視差から三角測量の原理を用いて距離データを算出するものである。
上記ステレオ法に用いられる一対のカメラからなる撮像装置は、ステレオカメラとも呼ばれている。
In recent years, a three-dimensional object recognition device has been developed that recognizes a pile of components individually and recognizes the position and orientation of each component in order to enable accurate operation of the components by a robot arm on a production line. Yes.
As one technique for measuring an object three-dimensionally, a stereo method is known in which two cameras capture the same measurement object from different viewpoints.
A pixel block that correlates with a pixel block in the image of one camera is identified in the image of the other camera, and distance data is calculated using the principle of triangulation from the parallax that is the relative shift amount in both images It is.
An imaging device including a pair of cameras used for the stereo method is also called a stereo camera.
ステレオカメラでは、測定対象までの距離情報は、2つのカメラの視差から求めることができる。
各カメラで撮像された画像のうち一方を基準画像、他方を比較画像とし、比較画像において無限遠対応点を基準点としてスキャン動作(対応点探索)を行い、比較画像の対応点を探索して視差を検出している。
視差が大きければその分スキャンする範囲は長くなり、演算処理内容は大きくなる。
In the stereo camera, the distance information to the measurement target can be obtained from the parallax between the two cameras.
One of the images captured by each camera is used as a reference image and the other as a comparison image. In the comparison image, a scan operation (corresponding point search) is performed using an infinite correspondence point as a reference point, and the corresponding point of the comparison image is searched. Parallax is detected.
The larger the parallax, the longer the scanning range and the larger the processing content.
特許文献1には、ステレオカメラの左右対称性を損なうことなく、必要十分な距離情報の生成範囲を確保する目的で、光学レンズの結像範囲の中心に対して撮像素子の受光領域の中心をオフセットする構成が記載されている。
具体的には、ステレオ基線上のメインカメラからサブカメラに向かう方向に所定の量オフセットする構成で、サブカメラのカメラ光軸を右に傾けて右側視界を広げるのと実質的に同等の効果をオフセットによって得るものである。
特許文献1の図4、5には、サブカメラにおいて、光学レンズの結像範囲の中心に対して撮像素子の受光領域の中心をオフセットする構成が記載されている。
同文献の図6には、部品の共通化を図る目的で、メインカメラとサブカメラの双方において上記オフセットをする構成が記載されている。
特許文献1の構成によれば、特に近距離の測定において、視野(測定可能領域)の拡大を図ることができる。
In
Specifically, with a configuration that is offset by a predetermined amount in the direction from the main camera to the sub camera on the stereo baseline, substantially the same effect as widening the right field of view by tilting the camera optical axis of the sub camera to the right It is obtained by offset.
4 and 5 of
FIG. 6 of the same document describes a configuration in which the offset is performed in both the main camera and the sub camera for the purpose of sharing parts.
According to the configuration of
特許文献1における対応点探索では、基準画像上の相関元となる小領域に対し、対応する一致検索範囲が比較画像上に設定される。
一致検索範囲において、相関先の候補となる小領域を1画素ずつ順次シフトさせながらそれぞれの相関先候補について相関元との相関性を評価している。
一致検索範囲は、特許文献1の図3に示すように、基本的には無限遠対応点を基準にして横長に設定している。
すなわち、無限遠対応点を基準点として小領域を横方向にシフトさせながらスキャンするものである。
In the corresponding point search in
In the coincidence search range, the correlation with the correlation source is evaluated for each correlation destination candidate while sequentially shifting the small area as the correlation destination candidate one pixel at a time.
As shown in FIG. 3 of
In other words, scanning is performed while shifting the small area in the horizontal direction using the point corresponding to infinity as a reference point.
上記のように、特許文献1に記載の方式では視野の拡大を図ることができるものの、無限遠対応点を基準点とした対応点探索であるため、演算処理内容が大きくなることを避けられなかった。
このため、動作速度が遅いという問題があった。
As described above, in the method described in
For this reason, there was a problem that the operation speed was slow.
本発明は、このような現状に鑑みて創案されたもので、十分な視野を確保しつつ、演算処理内容を低減できて高速処理動作が可能な撮像装置の提供を、その主な目的とする。 The present invention has been created in view of such a current situation, and its main object is to provide an imaging device capable of reducing the content of arithmetic processing and performing high-speed processing operation while ensuring a sufficient field of view. .
上記目的を達成するために、本発明は、光学レンズと撮像素子とを有するカメラが所定の間隔をおいて一対備えられ、各カメラの撮像領域が重なる領域が視野であり、前記各カメラのうち、撮像領域に投影された対応点と当該対応点の周縁とを前記所定の間隔方向にずらしながら、比較画像の対応点探索を行うことで各カメラ間の視差を検出し、前記視差から三角測量の原理を用いて画像処理手段により距離データを算出するステレオ方式の撮像装置であって、前記光学レンズの光軸に対して、前記撮像素子の中心を前記所定の間隔方向にオフセットさせ、前記各カメラで撮像された画像のうち一方のカメラの画像で確認された対応点を基準として、他方のカメラの比較画像において、当該比較画像に投影された前記対応点を前記オフセットさせた点を前記対応点探索開始の基準点とすることを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a camera having an optical lens and an imaging device is provided with a pair at predetermined intervals, the region where the imaging area of each camera overlap is viewing, of the respective cameras The parallax between the cameras is detected by searching the corresponding point of the comparison image while shifting the corresponding point projected on the imaging region and the periphery of the corresponding point in the predetermined interval direction, and triangulation is performed from the parallax. of an imaging apparatus of a stereo system for calculating the distance data by the image processing means by using the principle with respect to the optical axis of the optical lens, is offset to the center of the image sensor in the predetermined interval direction, the based on the corresponding points identified in one of the camera image among the image taken by each camera and have your to other camera of the comparison image, the offset the corresponding points projected on the comparison image Characterized in that a point which has a reference point of the corresponding point search start.
本発明によれば、十分な視野を確保できるとともに、演算処理に伴うコストアップを来たすことなく高速処理動作が可能となる。 According to the present invention, a sufficient field of view can be secured, and a high-speed processing operation can be performed without increasing the cost associated with arithmetic processing.
以下、本発明の一実施形態を図を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る撮像装置の構成を示す概要平面図である。ステレオ方式の撮像装置2は、一対のカメラとしての左カメラ4と、右カメラ6とを有している。
左カメラ4と右カメラ6は、所定の間隔としての基線長B(160mm)をおいて配置されている。
図2に示すように、各カメラは、光学レンズ8a、8bと、撮像素子(以下、単に「センサ」ともいう)10a、10bとを備えており、ステー部材12に基線長を保持した状態で一体に固定されている。
光学レンズ8は焦点距離f:3.6mmのレンズである。
撮像素子10は、センササイズH(水平):4.8mm、画素ピッチ:0.00375mmのセンサで構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the imaging apparatus according to the present embodiment. The stereo imaging device 2 includes a
The
As shown in FIG. 2, each camera includes
The
The image sensor 10 is composed of sensors having a sensor size H (horizontal): 4.8 mm and a pixel pitch: 0.00375 mm.
図1に示すように、左右のカメラ4、6は、撮像素子の中心としての撮像中心を、光学レンズの光軸としての光学中心に対して、基線方向(所定の間隔方向)で互いに反対向きに同じ量オフセットさせている。
すなわち、左カメラ4は−x方向(左)、右カメラ6は+x方向(右)に、それぞれオフセット量S:50pixでオフセットさせている。
オフセット量Sは、オフセット後の撮像素子10が光学レンズ8の結像範囲内となる量である。
視差検出時の対応点探索は、オフセット点を基準とし、探索幅は64pixに設定する。
以上のステレオカメラ構成により、6bitのbit幅でおよそ距離L:1m〜1.5mまで測定が可能であり、また1mのとき視野Xは1200mm程度で、1.5mのときは1900mm程度まで持つことができる。
As shown in FIG. 1, the left and
That is, the
The offset amount S is an amount by which the image sensor 10 after the offset is within the imaging range of the
The search for corresponding points at the time of parallax detection is based on the offset point, and the search width is set to 64 pix.
With the above stereo camera configuration, it is possible to measure a distance L of about 1 m to 1.5 m with a 6-bit width, and the field of view X is about 1200 mm at 1 m and about 1900 mm at 1.5 m. Can do.
本実施形態に係る撮像装置2の構成及び対応点探索の処理内容を、従来構成と対比しながら説明する。
一般的なステレオカメラは、図3(a)に示すように、光学中心と、撮像中心とが一致するように構成されている。
その場合、左右カメラの画像領域が重なる領域がステレオカメラとしての視野、つまり測定可能範囲となる。
例えば、光学レンズの水平画角ω:10deg、基線長B:100mmのステレオカメラを用いて距離1mを測定対象とした場合、測定可能範囲はカメラ中心から±252.6mmになる。
The configuration of the imaging apparatus 2 according to the present embodiment and the processing content of the corresponding point search will be described in comparison with the conventional configuration.
As shown in FIG. 3A, a general stereo camera is configured such that the optical center coincides with the imaging center.
In that case, a region where the image regions of the left and right cameras overlap is a field of view as a stereo camera, that is, a measurable range.
For example, when using a stereo camera with a horizontal angle of view ω: 10 deg and a base length B: 100 mm of the optical lens as a measurement target, the measurable range is ± 252.6 mm from the camera center.
これに対して、本発明では撮像中心を光学中心に対して基線方向(左右方向)に左カメラは左方向に−x、右カメラは右方向に+xそれぞれ同量オフセットさせている。
左右カメラの撮像中心をオフセットさせることで、左右カメラの画像領域は、図3(b)に示すように、カメラ中央に寄る形となる。
結果として、ステレオカメラとしての撮像装置2の視野はより近距離で得ることができ、また測定距離が同距離においても従来と比べて広い測定可能範囲を得ることができる。
On the other hand, in the present invention, the left camera is offset by -x in the left direction and the right camera is shifted by + x in the baseline direction (left and right direction) with respect to the optical center.
By offsetting the imaging centers of the left and right cameras, the image areas of the left and right cameras are shifted to the center of the camera as shown in FIG.
As a result, the field of view of the imaging device 2 as a stereo camera can be obtained at a shorter distance, and a wider measurable range can be obtained even when the measurement distance is the same distance as compared to the conventional case.
例えば、前述したステレオカメラ(レンズ水平画角ω:10deg、基線長B:100m)に対して、左右カメラの撮像中心をそれぞれ0.3mm(センサ水平長:2.4mm)オフセットした場合は以下の通りとなる。
すなわち、測定距離1mでの測定可能範囲はカメラ中心から±296.7mmになり、画像全域で80mm以上測定可能範囲を広げることができる。
ステレオカメラでは対象までの距離情報は、2つのカメラの視差から求めることができる。
For example, when the imaging center of the left and right cameras is offset by 0.3 mm (sensor horizontal length: 2.4 mm) with respect to the above-described stereo camera (lens horizontal angle of view ω: 10 deg, baseline length B: 100 m), It becomes street.
That is, the measurable range at a measurement distance of 1 m is ± 296.7 mm from the camera center, and the measurable range of 80 mm or more can be expanded over the entire image.
In the stereo camera, the distance information to the target can be obtained from the parallax between the two cameras.
視差を検出するためには、左右の画像中の各ピクセルの対応を正しく調べる必要がある。
これは対応点探索と呼ばれている。図4、5に対応点探索の概要図を示す。
ある距離に物体Aがあった場合、左右のカメラのセンサ(撮像素子)上に対応点L、Rそれぞれが投影される。
今、右カメラを基準と考えた場合、右カメラの画像に投影された対応点Rの周囲に小さな計算領域(ウィンドウ)を仮定する。
左画像(比較画像)内に同じ大きさのウィンドウをとり、ウィンドウをずらしながら、すなわちスキャンしながら基準画像と比較することで対応点を検出する。
In order to detect parallax, it is necessary to correctly check the correspondence between the pixels in the left and right images.
This is called corresponding point search. 4 and 5 show schematic diagrams of the corresponding point search.
When the object A is at a certain distance, the corresponding points L and R are projected on the left and right camera sensors (imaging devices).
If the right camera is considered as a reference now, a small calculation area (window) is assumed around the corresponding point R projected on the image of the right camera.
Corresponding points are detected by taking a window of the same size in the left image (comparison image) and comparing it with the reference image while shifting the window, that is, scanning.
この時の比較方法には様々なものがあるが、例えば最も基本的な手法ではSSD(Sum of Squared Difference)が挙げられる。
その場合、各ピクセルの差の2乗和を計算し、探索範囲内で最小だったときの点を対応点として検出する。
以上のように対応点探索では比較画像においてウィンドウを順々にスキャンすることで対応点を探索する。
There are various comparison methods at this time. For example, the most basic method is SSD (Sum of Squared Difference).
In that case, the sum of squares of the difference of each pixel is calculated, and the point at the minimum within the search range is detected as the corresponding point.
As described above, in the corresponding point search, the corresponding points are searched by sequentially scanning the windows in the comparison image.
つまり、視差が大きければその分スキャンする範囲は長くなり、演算処理内容は大きくなる。
一般的なステレオカメラでは、図4に示すように、光学中心と撮像中心とが一致しており、無限遠対応点が基準点となる。
基準画像で確認された対応点Rを基準としてウィンドウをとり(図4(e))、比較画像の探索開始位置を無限遠対応点とし、そこから必要探索幅をスキャンする(図4(d))。カメラ間の視差はDの長さとなる。
That is, if the parallax is large, the scanning range is correspondingly long, and the content of the arithmetic processing is large.
In a general stereo camera, as shown in FIG. 4, the optical center coincides with the imaging center, and the point corresponding to infinity is the reference point.
A window is taken with reference to the corresponding point R confirmed in the reference image (FIG. 4E), the search start position of the comparison image is set to the infinity corresponding point, and the necessary search width is scanned therefrom (FIG. 4D). ). The parallax between the cameras is the length of D.
一方、本発明では前記したように、撮像中心をオフセットしている。図5に示すように、撮像中心をオフセットしていることを利用してオフセット点を基準点として設定する。
つまり、無限遠対応点を基準とせず、オフセット点を基準点とし、そこから必要探索幅をスキャンする。
換言すれば、基準画像で確認された対応点をそのまま比較画像における対応点開始位置として決定している(図5(d))。視差はD1<Dとなる。
例えば、前述したステレオカメラ(レンズ水平画角ω:10deg、基線長B:100m)においては、光学中心と撮像中心が一致している一般的なステレオカメラで1.5mの距離を測定した場合、視差は242pix(センサピッチ:3.75μm)である。
On the other hand, in the present invention, as described above, the imaging center is offset. As shown in FIG. 5, an offset point is set as a reference point using the fact that the imaging center is offset.
That is, the necessary search width is scanned from the offset point as the reference point without using the point corresponding to infinity as the reference.
In other words, the corresponding point confirmed in the reference image is determined as it is as the corresponding point start position in the comparison image (FIG. 5D). The parallax is D1 <D.
For example, in the above-described stereo camera (lens horizontal angle of view ω: 10 deg, baseline length B: 100 m), when measuring a distance of 1.5 m with a general stereo camera in which the optical center and the imaging center coincide with each other, The parallax is 242 pix (sensor pitch: 3.75 μm).
それに対してセンサを0.3mmオフセットさせた場合、基準点は80pixオフセットされ、かつ比較画像の対応点も80pixオフセットされるため、結果として視差は82pixになる。
視差値をbit幅で出力する際に、242pixのときには8bitのbit幅が必要になるが、82pixの場合は7bitのbit幅で出力可能になる。
On the other hand, when the sensor is offset by 0.3 mm, the reference point is offset by 80 pix and the corresponding point of the comparative image is also offset by 80 pix, resulting in a parallax of 82 pix.
When outputting a parallax value with a bit width, an 8-bit bit width is required for 242 pix, but a parallax value can be output with a 7-bit bit width for 82 pix.
これを回路に実装する場合には、出力する視差データのbit幅に直結する。
つまり、視差を小さくすることで回路規模を小さくすることが可能になる。
オフセット点をそのまま対応点探索開始位置に設定することで、特別な視差演算回路は必要なく、汎用品を用いることができる。
また、視差値自体が小さくなることで必要探索幅が半分以下になるため、演算処理時間が大幅に短くなる。
When this is mounted on a circuit, it is directly connected to the bit width of the output parallax data.
That is, the circuit scale can be reduced by reducing the parallax.
By setting the offset point as the corresponding point search start position as it is, a special parallax calculation circuit is not necessary and a general-purpose product can be used.
In addition, since the required search width is reduced to half or less because the parallax value itself is reduced, the calculation processing time is significantly shortened.
以上のように、本発明では撮像中心を光学中心に対してオフセットすることで十分な視野(測定可能領域)を確保することができるとともに、演算処理時間を大幅に短くできる。
本実施形態では、上記のように、カメラ4、6の双方において撮像中心を反対方向に同量オフセットしている。
この条件は、視野を最も広くとることができ、且つ、視差を最も短くできるパターンである。
本発明はこのパターンに限定されず、一対のカメラ4、6のうちいずれか一方において撮像中心をオフセットしても従来構成と比較して演算処理時間を短くできる。
As described above, in the present invention, a sufficient field of view (measurable region) can be secured by offsetting the imaging center with respect to the optical center, and the calculation processing time can be significantly shortened.
In the present embodiment, as described above, the imaging centers of both the
This condition is a pattern that allows the widest field of view and the shortest parallax.
The present invention is not limited to this pattern, and even if the imaging center is offset in either one of the pair of
図6は、カメラ4のみで撮像中心をオフセットして例である。なお、ウィンドウは省略している。一対のカメラの双方でオフセットした上記例に比べて視差D2は長いが、従来構成における視差Dと比べると短い(D2<D)。
図7はカメラ6のみで撮像中心をオフセットして例である。この場合も同様の視差長さを得ることができる。
図6、7においては図4、5の(e)に対応する図は省略している。
FIG. 6 shows an example in which the imaging center is offset only by the
FIG. 7 shows an example in which the imaging center is offset only by the camera 6. In this case, the same parallax length can be obtained.
6 and 7, illustrations corresponding to (e) of FIGS. 4 and 5 are omitted.
ステレオカメラの測距原理(三角測量の原理)について簡単に説明する。
図8に示すように、右カメラ6の光学レンズ8bを通して得られた被写体像a1と、左カメラ4の光学レンズ8aを通して得られた被写体像a2は、物体A上の同一点が視差Dだけずれて撮像素子10の撮像領域の表面にそれぞれ結像し、複数の受光素子(画素)で受光されて電気信号に変換される。
視差をD、測距用レンズとしての光学レンズ8a、8bの光軸間の距離(基線長)をB、光学レンズ8と物体Aとの間の距離をL、光学レンズ8の焦点距離をfaとし、L≫faであるときは、下記の式(1)が成り立つ。
L=B・fa/D 式(1)
Bとfaは既知なので、前記視差Dを算出することで距離(距離データ)Lを算出することができる。
The distance measurement principle (triangulation principle) of a stereo camera will be briefly described.
As shown in FIG. 8, the subject image a1 obtained through the
The parallax is D, the distance (baseline length) between the optical axes of the
L = B · fa / D Formula (1)
Since B and fa are known, the distance (distance data) L can be calculated by calculating the parallax D.
図9は、撮像装置2のハードウェアブロック図である。
左カメラ4と右カメラ6は、基線方向と水平方向が異なって設置されている。
撮像装置2は、画像処理手段14を有している。画像処理手段14は、左カメラ4に対応した画像補正部16と、右カメラ6に対応した画像補正部18と、補正パラメータ記憶部20と、視差計算部22とを有している。
画像補正部16と、画像補正部16は、補正パラメータに応じて画像補正を行う部分である。
FIG. 9 is a hardware block diagram of the imaging apparatus 2.
The
The imaging device 2 has image processing means 14. The image processing unit 14 includes an
The
補正パラメータ記憶部20は、画像補正部16、18で利用する補正パラメータを記録するもので、不揮発性メモリから構成されている。
視差計算部22は、2枚の画像から視差を計算し、視差画像を出力する。視差計算部22は、対応点探索を実行する主体でもある。
The correction
The
以上の構成により、左カメラ4と右カメラ6で撮影された画像は、補正パラメータ記憶部20に記憶されたパラメータに従い、画像補正部16、18でそれぞれ幾何的に補正される。
歪み補正に際してRAMを使用しない構成となっている。すなわち、本実施形態における歪み補正処理は、参照テーブルによる歪み補正処理の代わりに、歪み補正式を用いた方式を使用している。
With the above configuration, the images captured by the
The RAM is not used for distortion correction. That is, the distortion correction processing in this embodiment uses a method using a distortion correction formula instead of the distortion correction processing using the reference table.
歪みの発生は、不規則であり、多くのパターンがあるが、最も一般的に現れる歪みは、光学レンズの対称性に起因する放射状に対称の歪みである。
放射歪みは、通常、主に2類型(糸巻型歪曲、たる型歪曲)に分類可能である。
これらの歪みパターンは、歪みモデルに基づく幾何学変換により補正が可能である。
例えば、2次元光学系のための歪み補正モデル関数(歪み補正式)は、例えば、下式(2)に示すような多項式関数によって表現される。
The occurrence of distortion is irregular and there are many patterns, but the distortion that appears most commonly is a radially symmetric distortion due to the symmetry of the optical lens.
Radiation distortion can be generally classified into two types (pincushion distortion and barrel distortion).
These distortion patterns can be corrected by geometric transformation based on the distortion model.
For example, a distortion correction model function (distortion correction formula) for a two-dimensional optical system is expressed by a polynomial function as shown in the following formula (2), for example.
但し、式(2)において、(x,y)は、処理される画像信号の座標であり、Dx(x,y)は、x、yそれぞれの座標系の多項幾何学(座標)変換式である。
cpq、dpq、は、多項式関数の係数であり、Nx、Nyは、多項式の次数であり、p及びqは多項式関数の項である。
However, in the equation (2), (x, y) is the coordinates of the image signal to be processed, and D x (x, y) is the polynomial geometry (coordinate) conversion equation of the coordinate system of each of x and y. It is.
c pq and d pq are coefficients of a polynomial function, N x and N y are polynomial orders, and p and q are polynomial function terms.
多項式の係数は予め、行われる公知のキャリブレーション操作によって求められており、個々の撮像装置の歪み補正式は、その多項式関数における係数が異なっている。
なお、多項式関数は、例えば以下のような前方差分演算子を用いて計算できる。
但し、この前方差分演算子において、fnは、nth点における関数fの値であり、Δfnは、nth点における、関数の一次前方差分であり、Δkfnは、nth点における関数のk次前方差分である。
The coefficients of the polynomial are obtained in advance by a known calibration operation that is performed, and the distortion correction formulas of the individual imaging devices differ in the coefficients in the polynomial function.
The polynomial function can be calculated using the following forward difference operator, for example.
However, in this forward difference operator, f n is the value of the function f at the n th point, Δf n is the primary forward difference of the function at the n th point, and Δ k f n is the n th point. Is the k-th order forward difference of the function at.
擬似的に基線方向と水平方向とが一致した2つのカメラで撮影した画像に補正することで、水平方向の視差を計算すればよく、正確な視差画像を出力することができる。 By correcting to images captured by two cameras in which the baseline direction and the horizontal direction coincide with each other in a pseudo manner, the parallax in the horizontal direction may be calculated, and an accurate parallax image can be output.
上記実施形態では、光学中心に対して撮像中心を物理的にオフセットする構成としたが、画像処理手段14のソフトウェア上で仮想的にオフセットするようにしても上記と同様の効果を得ることができる。 In the above-described embodiment, the imaging center is physically offset with respect to the optical center. However, even if the imaging center is virtually offset on the software of the image processing unit 14, the same effect as described above can be obtained. .
4 カメラとしての左カメラ
6 カメラとしての右カメラ
8a、8b 光学レンズ
10a、10b 撮像素子
14 画像処理手段
4 Left Camera as Camera 6 Right Camera as
Claims (6)
前記各カメラのうち、撮像領域に投影された対応点と当該対応点の周縁とを前記所定の間隔方向にずらしながら、比較画像の対応点探索を行うことで各カメラ間の視差を検出し、
前記視差から三角測量の原理を用いて画像処理手段により距離データを算出するステレオ方式の撮像装置であって、
前記光学レンズの光軸に対して、前記撮像素子の中心を前記所定の間隔方向にオフセットさせ、
前記各カメラで撮像された画像のうち一方のカメラの画像で確認された対応点を基準として、他方のカメラの比較画像において、当該比較画像に投影された前記対応点を前記オフセットさせた点を前記対応点探索開始の基準点とすることを特徴とする撮像装置。 A pair of cameras having an optical lens and an image sensor is provided at a predetermined interval, and an area where the imaging areas of each camera overlap is a visual field,
Among the cameras, by detecting the corresponding points of the comparison image while shifting the corresponding points projected on the imaging region and the periphery of the corresponding points in the predetermined interval direction, the parallax between the cameras is detected,
A stereo imaging device that calculates distance data by image processing means using the principle of triangulation from the parallax ,
Wherein the optical axis of the optical lens, is offset to the center of the image sensor in the predetermined interval direction,
Wherein based on the corresponding points identified in one of the camera image among the image taken by each camera and have your to other camera of the comparison image and the corresponding points which are projected on the comparison image is said offset An imaging apparatus , wherein a point is used as a reference point for starting the corresponding point search.
前記撮像素子の中心のオフセットが、前記画像処理手段のソフトウェア上で仮想的になされることを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 1,
An image pickup apparatus characterized in that the center offset of the image pickup device is virtually made on software of the image processing means.
前記オフセットは前記視野がより近距離で得られるように前記所定の間隔方向で互いに反対向きに同じ量オフセットさせることを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 1 or 2 ,
The image pickup apparatus, wherein the offset is offset by the same amount in opposite directions in the predetermined interval direction so that the field of view can be obtained at a closer distance .
前記オフセットの量は、オフセット後の前記撮像素子が前記光学レンズの結像範囲内となる量であることを特徴とする撮像装置。 In the imaging device according to any one of claims 1 to 3,
The amount of the offset is an amount by which the image sensor after the offset is within the imaging range of the optical lens.
前記各カメラの画像に投影された対応点と、当該対応点の周縁とを前記所定の間隔方向にずらしながら視差を検出し、
前記視差から三角測量の原理を用いて距離データを算出するステレオ方式の撮像装置における視差検出方法において、
前記光学レンズの光軸に対して、前記撮像素子の中心を前記所定の間隔方向にオフセットさせ、
前記各カメラで撮像された画像のうち一方のカメラの画像で確認された対応点を基準として、他方のカメラの比較画像において、当該比較画像に投影された前記対応点を前記オフセットさせた点を前記対応点探索開始の基準点とすることを特徴とする視差検出方法。 A pair of cameras having an optical lens and an image sensor is provided at a predetermined interval, and an area where the imaging areas of each camera overlap is a visual field,
Detecting the parallax while shifting the corresponding point projected on the image of each camera and the periphery of the corresponding point in the predetermined interval direction ;
In a parallax detection method in a stereo imaging device that calculates distance data from the parallax using the principle of triangulation,
The center of the image sensor is offset in the predetermined interval direction with respect to the optical axis of the optical lens ,
Wherein based on the corresponding points identified in one of the camera image among the image taken by each camera and have your to other camera of the comparison image and the corresponding points which are projected on the comparison image is said offset A parallax detection method characterized by using a point as a reference point for starting the corresponding point search.
前記撮像素子の中心のオフセットが、前記撮像装置のソフトウェア上で仮想的になされることを特徴とする視差検出方法。 The parallax detection method according to claim 5,
The parallax detection method characterized in that the center offset of the image sensor is virtually made on the software of the image sensor.
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