JP6447055B2 - 校正方法、校正装置、計測用具及びプログラム - Google Patents
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Description
図1は第1実施形態の計測用具20と、ステレオカメラ10と、校正装置30との関係の例を示す図である。図1は自動車のフロントガラスの内側に取り付けられたステレオカメラ10(車載ステレオカメラ)により撮影された撮影画像を校正する場合の例である。計測用具20はステレオカメラ10の撮影範囲に入るように設置する。例えば計測用具20はステレオカメラ10からおよそ2mの距離に、ほぼ正対するように設置する。計測用具20はステレオカメラ10を校正する校正パラメータを決定するための計測データを取得するために用いられる。計測データは、校正装置30としてのコンピュータに入力され、当該コンピュータにより校正パラメータが決定される。まず校正対象のステレオカメラ10について説明する。
次に第1実施形態の校正方法の変形例について説明する。第1実施形態の変形例の校正方法は、距離計測装置22が第1カメラ1(第2カメラ2)の光学中心までの距離を計測せずに、第1カメラ1(第2カメラ2)の光学中心との間にある中間計測点までの距離を計測する。これは、一般にカメラの光学中心が、レンズ内部に位置するため、直接計測することが困難であるためである。
次に第2実施形態について説明する。第2実施形態では、ステレオカメラ10の校正に使用される計測用具が第1実施形態と異なる。第2実施形態のステレオカメラ10の校正では、第1カメラ1又は第2カメラ2のいずれか一方を使用する。第2実施形態の説明では第1カメラ1を使用して説明するが、第2カメラ2を使用してもよい。
次に第3実施形態について説明する。第3実施形態では、第2実施形態の計測用具120(角度計測板101)の構成を変えた計測用具220(角度計測板101)を使用する場合について説明する。第3実施形態の説明では、第2実施形態と異なる箇所について説明する。
2 第2カメラ
3 記憶部
4 外部I/F
5 補正部
6 算出部
10 ステレオカメラ
20 計測用具
21 マーク
22 距離計測装置
23 計測点
24 レーザー光
30 校正装置
31 受付部
32 第1カメラ位置算出部
33 第1カメラ方位算出部
34 第2カメラ位置算出部
35 第2カメラ方位算出部
36 距離算出部
37 理想視差算出部
38 視差算出部
39 決定部
51 制御装置
52 主記憶装置
53 補助記憶装置
54 表示装置
55 入力装置
56 通信装置
57 バス
101 角度計測板
102 第1部材(チャート)
103 光源
104 第2部材(遮光板)
120 計測用具
131 受付部
136 計測部
137 理想視差算出部
138 視差算出部
139 決定部
201 角度計測板
202 遮光板
203 透明ガラス
204 遮光板
220 計測用具
Claims (18)
- ステレオカメラを校正する校正方法であって、
前記ステレオカメラの撮影範囲に入るように設置された被写体と、前記ステレオカメラとの相対位置を計測するステップと、
前記ステレオカメラにより撮影された前記被写体を含む撮影画像を取得するステップと、
前記相対位置と、前記撮影画像と、に基づいて前記ステレオカメラを校正する校正パラメータを決定するステップと、を含み、
前記相対位置を計測するステップは、
前記被写体から前記ステレオカメラまでの距離を計測するステップと、
前記ステレオカメラの正対位置からの前記被写体の向きのずれを計測するステップと、
を含み、
前記ステレオカメラまでの距離を計測するステップは、
前記被写体上の点から、前記被写体と前記ステレオカメラとの間にある中間計測点までの距離を計測するステップと、
前記中間計測点から前記ステレオカメラまでの距離を計測するステップと、
を含む校正方法。 - 前記向きのずれを計測するステップは、
前記被写体の位置を基準とした被写体座標系を使用して前記ステレオカメラの位置を示す座標を計測するステップと、
前記被写体座標系を使用した前記ステレオカメラの座標と、前記被写体座標系を使用した前記被写体の座標とを、前記ステレオカメラの光学中心の位置を基準にしたカメラ座標系を使用した座標に変換するステップと、
前記カメラ座標系を使用した前記ステレオカメラの位置を示す座標と、前記カメラ座標系を使用した前記被写体の位置を示す座標と、前記撮影画像上の前記被写体の像の座標と、に基づいて前記ステレオカメラの向きを計測するステップと、
を含む請求項1に記載の校正方法。 - 前記被写体座標系を使用して前記ステレオカメラの位置を示す座標を計測するステップは、
前記被写体上に設置された複数の計測点から前記ステレオカメラまでの距離を計測するステップと、
計測された複数の前記距離に基づいて前記ステレオカメラの位置を計測するステップと、
を含む請求項2に記載の校正方法。 - 前記距離を計測するステップは、
前記計測点と前記ステレオカメラの光学中心との間にある中間計測点までの距離である第1距離を計測するステップと、
前記中間計測点から前記ステレオカメラの光学中心までの距離である第2距離を計測するステップと、
前記第1距離と、前記第2距離とにより、前記計測点から前記ステレオカメラまでの距離を計測するステップと、
を含む請求項3に記載の校正方法。 - 前記ステレオカメラは車両のフロントガラスの内側に搭載され、前記中間計測点は、前記車両のフロントガラス上に設置する
請求項4に記載の校正方法。 - ステレオカメラを校正する校正装置であって、
前記ステレオカメラの撮影範囲に入るように設置された被写体と前記ステレオカメラとの相対位置を算出する算出部と、
前記ステレオカメラにより撮影された前記被写体を含む撮影画像を受け付ける受付部と、
前記相対位置と、前記撮影画像と、に基づいて前記ステレオカメラを校正する校正パラメータを決定する決定部と、を備え、
前記算出部は、
前記被写体上の点から、前記被写体と前記ステレオカメラとの間にある中間計測点までの距離を計測し、前記中間計測点から前記ステレオカメラまでの距離を計測することにより、前記被写体から前記ステレオカメラまでの距離を計測し、
前記ステレオカメラの正対位置からの前記被写体の向きのずれを計測する、
校正装置。 - 第1カメラと第2カメラとを備えるステレオカメラの校正に用いられるデータを取得するための面を有する部材を備える計測用具であって、
前記面を有する部材は、
前記第1カメラの光学中心までの距離を取得する複数の距離計測装置を備え、
前記面は、
前記第1カメラが被写体を撮影して取得した第1撮影画像に含まれる前記被写体の像の位置と、前記第2カメラが前記被写体を撮影して取得した第2撮影画像に含まれる前記被写体の像の位置と、の差を示す視差を計測するための複数のマークを含む
計測用具。 - 前記距離計測装置は、上下左右に回転可能な2軸回転保持機構を備える
請求項7に記載の計測用具。 - ステレオカメラを校正するコンピュータを、
前記ステレオカメラの撮影範囲に入るように設置された被写体と前記ステレオカメラとの相対位置を算出する算出部と、
前記ステレオカメラにより撮影された前記被写体を含む撮影画像を受け付ける受付部と、
前記相対位置と、前記撮影画像と、に基づいて前記ステレオカメラを校正する校正パラメータを決定する決定部、として機能させ、
前記算出部は、
前記被写体上の点から、前記被写体と前記ステレオカメラとの間にある中間計測点までの距離を計測し、前記中間計測点から前記ステレオカメラまでの距離を計測することにより、前記被写体から前記ステレオカメラまでの距離を計測し、
前記ステレオカメラの正対位置からの前記被写体の向きのずれを計測する、
プログラム。 - ステレオカメラの校正に使用されるチャートを含む面を有する第1部材と、前記面上に設置され、前記面上の位置に依らずに一様な強度の光を放射する光源と、前記光源を被覆し、複数の穴から前記光を放射する第2部材と、を備える計測用具によりステレオカメラを校正する校正方法であって、
前記ステレオカメラにより撮影された前記計測用具を被写体として含む撮影画像を取得するステップと、
前記ステレオカメラの正対位置からの前記計測用具の向きのずれを、前記撮影画像の最大輝度の位置に基づいて計測するステップと、
前記計測用具の向きのずれと、前記撮影画像と、に基づいて前記ステレオカメラを校正する校正パラメータを決定するステップと、
を含む校正方法。 - 前記決定するステップは、
前記撮影画像から前記チャートの視差を算出するステップと、
前記計測用具の向きのずれを考慮した理想視差を算出するステップと、
前記視差と、前記理想視差とに基づいて前記ステレオカメラを校正する校正パラメータを決定するステップと、
を含む請求項10に記載の校正方法。 - ステレオカメラの校正に使用されるチャートを含む面を有する第1部材と、前記面上に設置され、前記面上の位置に依らずに一様な強度の光を放射する光源と、前記光源を被覆し、複数の穴から前記光を放射する第2部材と、を備える計測用具を被写体として含む、前記ステレオカメラにより撮影された撮影画像を受け付ける受付部と、
前記ステレオカメラの正対位置からの前記計測用具の向きのずれを、前記撮影画像の最大輝度の位置に基づいて計測する計測部と、
前記計測用具の向きのずれと、前記撮影画像と、に基づいて前記ステレオカメラを校正する校正パラメータを決定する決定部と、
を備える校正装置。 - ステレオカメラの校正に使用されるチャートを含む面を有する第1部材と、
前記面上に設置され、前記面上の位置に依らずに一様な強度の光を放射する光源と、
前記光源を被覆し、複数の穴から前記光を放射する第2部材と、
を備える計測用具。 - 前記第2部材は、前記穴が前記面に垂直な方向に所定の間隔で開けられた1枚の平板である
請求項13に記載の計測用具。 - 前記第2部材は、前記穴が前記面に垂直な方向に所定の間隔で開けられた2枚の平板であり、
前記2枚の平板は、前記面の正対方向から前記計測用具を撮影した場合に、前記穴の前記面上の位置が同じになるように前記面に対して平行に配置されている
請求項13に記載の計測用具。 - 前記2枚の平板は、前記2枚の平板の間の透明な物体により固定されている
請求項15に記載の計測用具。 - 前記穴は円形であり、前記穴の直径と、前記穴の間隔との和は、前記ステレオカメラと前記計測用具との間の校正距離における前記ステレオカメラの解像限界以下である
請求項13乃至16のいずれか1項に記載の計測用具。 - コンピュータを、
ステレオカメラの校正に使用されるチャートを含む面を有する第1部材と、前記面上に設置され、前記面上の位置に依らずに一様な強度の光を放射する光源と、前記光源を被覆し、複数の穴から前記光を放射する第2部材と、を備える計測用具を被写体として含む、前記ステレオカメラにより撮影された撮影画像を受け付ける受付部と、
前記ステレオカメラの正対位置からの前記計測用具の向きのずれを、前記撮影画像の最大輝度の位置に基づいて計測する計測部と、
前記計測用具の向きのずれと、前記撮影画像と、に基づいて前記ステレオカメラを校正する校正パラメータを決定する決定部、
として機能させるためのプログラム。
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