JP7008736B2 - 画像キャプチャ方法および画像キャプチャ装置 - Google Patents
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Description
P’=RP”+T・・・式(4)
110:オペレーティング装置
120:画像キャプチャ装置
121:主剛体
122:第1の画像キャプチャデバイス
123:第2の画像キャプチャデバイス
124:処理部
125:駆動部
126:慣性センサー
127:第1の画像一時記憶部
128:第2の画像一時記憶部
A:局所領域
cx、cy、u、v:座標
D:距離
I1:検査領域画像
I2:局所領域画像
IS、CS:信号
OA:光軸
P1、P2、P3:位置
S1~S13、S101~S103:ステップ
TC:画像平面座標系
X、Y:軸
Claims (18)
- 画像キャプチャデバイスに適した画像キャプチャ方法であって、
検査領域の検査領域画像を第1の時点で第1の画像キャプチャデバイスによってキャプチャするステップと、
前記第1の時点の後の第2の時点で、前記検査領域画像内の局所領域に対応する制御信号を受信するステップと、
処理部によって、前記第1の時点における前記第1の画像キャプチャデバイスと前記第2の時点における第2の画像キャプチャデバイスとの間の相対並進関係および相対回転関係の少なくとも1つを計算するステップと、
前記処理部によって、前記制御信号に応じて、前記第1の時点における前記第1の画像キャプチャデバイスに対する前記局所領域の第1の3次元座標値を計算し、前記第1の3次元座標値を、前記相対並進関係および前記相対回転関係の少なくとも1つに従って、前記第2の時点における前記第2の画像キャプチャデバイスに対する第2の3次元座標値に変換するステップと、
駆動部によって、前記第2の画像キャプチャデバイスを前記第2の3次元座標値に応じた回転量で回転させるように駆動するステップと、
前記第2の画像キャプチャデバイスによって前記局所領域に対応する局所領域画像をキャプチャするステップと、
を備え、
前記第1の画像キャプチャデバイスおよび前記第2の画像キャプチャデバイスは飛行体に搭載され、
前記相対並進関係および前記相対回転関係の少なくとも1つを計算するステップは、
前記飛行体上の第1の画像キャプチャデバイスおよび前記第2の画像キャプチャデバイスの相対位置および相対角度の少なくとも1つと、前記第1の時点から前記第2の時点までの前記飛行体の並進量および回転量の少なくとも1つとに基づいて、前記相対並進関係および前記相対回転関係の少なくとも1つを計算するステップ、
を備える、画像キャプチャ方法。 - 請求項1に記載の画像キャプチャ方法において、前記第1の画像キャプチャデバイスは前記飛行体の本体に搭載され、前記第2の画像キャプチャデバイスは前記飛行体の自己安定化装置に搭載され、前記自己安定化装置は前記本体の部分回転量に応じて補償回転量を発生するように構成され、前記相対並進関係及び前記相対回転関係の少なくとも1つを計算するステップはさらに、
前記相対並進関係及び前記相対回転関係の少なくとも1つを前記補償回転量に基づいて計算するステップ、
を備える、画像キャプチャ方法。 - 請求項1または2に記載の画像キャプチャ方法において、前記第1の3次元座標値を計算するステップは、
前記検査領域画像が位置する画像平面座標系に垂直な軸に沿った、前記第1の時点における前記第1の画像キャプチャデバイスと前記局所領域内の1点との間の距離を、推定距離値として推定するステップと、
前記推定距離値と前記画像平面座標系内の前記局所領域内の前記1点の座標値とに基づいて前記第1の画像キャプチャデバイスに対する前記局所領域内の前記1点の前記第1の3次元座標値を計算するステップと、
を備える、画像キャプチャ方法。 - 請求項3に記載の画像キャプチャ方法において、画像特徴照合ステップをさらに備え、前記画像特徴照合ステップは、
前記第1の時点における前記検査領域画像を第1の画像一時記憶部により記憶し、前記第2の時点における前記局所領域画像を第2の画像一時記憶部により記憶するステップと、
前記処理部によって、前記第1の画像一時記憶部の前記検査領域画像と前記第2の画像一時記憶部の前記第2の時点における前記局所領域画像との間の画像一致度が閾値より大きいか否かを判定するステップと、
を備える、画像キャプチャ方法。 - 請求項4に記載の画像キャプチャ方法において、さらに補正ステップを備え、前記補正ステップは、
前記処理部によって、前記第1の画像一時記憶部の前記検査領域画像と前記第2の画像一時記憶部の前記第2の時点における前記局所領域画像との間の前記画像一致度が前記閾値より小さいとき、前記推定距離値を補正するステップと、
前記補正された推定距離値と前記画像平面座標系における前記局所領域内の前記1点の座標値とに基づいて前記第1の3次元座標値を補正するステップと、
前記補正された第1の3次元座標値に基づいて前記第2の3次元座標値を補正するステップと、
前記処理部によって、前記補正された第2の3次元座標値に基づいて補正回転量を判定し、前記補正回転量に応じて前記第2の画像キャプチャデバイスを回転させるように前記駆動部に命令するステップと、
を備える、画像キャプチャ方法。 - 請求項5に記載の画像キャプチャ方法において、さらに、
前記局所領域の別の局所領域画像を第3の時点で前記第2の画像キャプチャデバイスによりキャプチャするステップと、
前記局所領域画像を前記第1の画像一時記憶部により記憶し、前記別の局所領域画像を前記第2の画像一時記憶部により記憶するステップと、
前記処理部によって、前記第2の時点における前記第2の画像キャプチャデバイスと前記第2の時点の後の前記第3の時点における前記第2の画像キャプチャデバイスとの間の別の相対並進関係および別の相対回転関係の少なくとも1つを計算するステップと、
前記処理部によって、前記第1の画像一時記憶部の前記局所領域画像と前記第2の画像一時記憶部の前記別の局所領域画像との間の別の画像一致度が前記閾値より大きいか否かを判定するステップと、
前記処理部によって、前記第2の画像キャプチャデバイスの前記別の相対並進関係および前記別の相対回転関係の少なくとも1つと、前記第1の画像一時記憶部の前記局所領域画像と前記第2の画像一時記憶部の前記別の局所領域画像との間の前記別の画像一致度が前記閾値より大きいか否かとに基づいて別の補正回転量を判定し、前記第2の画像キャプチャデバイスを前記別の補正回転量に応じて回転させるように前記駆動部に命令するステップと、
を備える、画像キャプチャ方法。 - 請求項4から6のいずれか一項に記載の画像キャプチャ方法において、さらに補正ステップを備え、前記補正ステップは、
前記第1の画像一時記憶部の前記検査領域画像と前記第2の画像一時記憶部の前記第2の時点における前記局所領域画像との間の前記画像一致度が前記閾値以上であるとき、前記処理部によって、前記局所領域画像内の対応する局所領域の中心から前記局所領域画像の中心までの距離を計算して補正回転量を判定し、前記第2の画像キャプチャデバイスを前記補正回転量に応じて回転させるように前記駆動部に命令するステップを備え、
前記局所領域画像内の前記対応する局所領域は、前記局所領域内で前記画像一致度が前記閾値以上である領域である、画像キャプチャ方法。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の画像キャプチャ方法において、前記第1の3次元座標値を計算するステップは、
前記処理部によって、画像平面座標系内の前記局所領域の座標値に基づいて前記第1の画像キャプチャデバイスに対する前記局所領域の前記第1の3次元座標値を計算するステップ、
を備える、画像キャプチャ方法。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の画像キャプチャ方法において、前記制御信号は、前記第1の時点に対応するタイムスタンプおよび前記局所領域の画像特徴を含む、画像キャプチャ方法。
- 検査領域の検査領域画像を第1の時点でキャプチャするように構成された第1の画像キャプチャデバイスと、
第2の画像キャプチャデバイスと、
前記第1の時点における前記第1の画像キャプチャデバイスと第2の時点における前記第2の画像キャプチャデバイスとの間の相対並進関係および相対回転関係の少なくとも1つを計算するよう構成された処理部であって、前記第1の時点の後の前記第2の時点において前記検査領域画像内の局所領域に対応する制御信号を受信するよう構成され、前記制御信号に応じて、前記第1の時点における前記第1の画像キャプチャデバイスに対する前記局所領域の第1の3次元座標値を計算し、前記第1の3次元座標値を、前記相対並進関係および前記相対回転関係の少なくとも1つに従って、前記第2の時点における前記第2の画像キャプチャデバイスに対する第2の3次元座標値に変換するよう構成された、処理部と、
前記第2の画像キャプチャデバイスを前記第2の3次元座標値に応じた回転量で回転させるよう駆動するよう構成された駆動部と、
を備え、前記駆動部が前記第2の画像キャプチャデバイスを前記回転量で回転させた後で前記第2の画像キャプチャデバイスが前記局所領域の局所領域画像をキャプチャするように構成され、
前記第1の画像キャプチャデバイスおよび前記第2の画像キャプチャデバイスが搭載された飛行体を備え、前記処理部が、前記飛行体上の第1の画像キャプチャデバイスおよび前記第2の画像キャプチャデバイスの相対位置および相対角度の少なくとも1つと、前記第1の時点から前記第2の時点までの前記飛行体の並進量および回転量の少なくとも1つとに基づいて、前記相対並進関係および前記相対回転関係の少なくとも1つを計算するよう構成されている、画像キャプチャ装置。 - 請求項10に記載の画像キャプチャ装置において、前記飛行体は本体および自己安定化装置を備え、前記第1の画像キャプチャデバイスが前記本体に搭載され、前記第2の画像キャプチャデバイスが前記自己安定化装置に搭載され、前記自己安定化装置が前記本体の部分回転量に応じて補償回転量を発生するように構成され、前記処理部が前記補償回転量に基づいて前記相対並進関係及び前記相対回転関係の少なくとも1つを計算するよう構成されている、画像キャプチャ装置。
- 請求項10または11に記載の画像キャプチャ装置において、前記処理部が、前記検査領域画像が位置する画像平面座標系に垂直な軸に沿った、前記第1の時点における前記第1の画像キャプチャデバイスと前記局所領域内の1点との間の距離を、推定距離値として推定するよう構成され、且つ前記推定距離値と前記画像平面座標系内の前記局所領域内の前記1点の座標値とに基づいて前記第1の画像キャプチャデバイスに対する前記局所領域内の前記1点の前記第1の3次元座標値を計算するよう構成されている、画像キャプチャ装置。
- 請求項12に記載の画像キャプチャ装置において、第1の画像一時記憶部および第2の画像一時記憶部をさらに備え、前記第1の画像一時記憶部が前記第1の時点における前記検査領域画像を記憶するよう構成され、前記第2の画像一時記憶部が前記第2の時点における前記局所領域画像を記憶するよう構成され、前記処理部が、前記第1の画像一時記憶部の前記検査領域画像と前記第2の画像一時記憶部の前記第2の時点における前記局所領域画像との間の画像一致度が閾値より大きいか否かを判定するよう構成されている、画像キャプチャ装置。
- 請求項13に記載の画像キャプチャ装置において、前記第1の画像一時記憶部の前記検査領域画像と前記第2の画像一時記憶部の前記第2の時点における前記局所領域画像との間の前記画像一致度が前記閾値より小さいとき、前記処理部が、前記推定距離値を補正するよう構成され、前記補正された推定距離値と前記画像平面座標系における前記局所領域内の前記1点の前記座標値とに基づいて前記第1の3次元座標値を補正するよう構成され、前記補正された第1の3次元座標値に基づいて前記第2の3次元座標値を補正するよう構成され、且つ前記補正された第2の3次元座標値に基づいて補正回転量を判定するよう構成され、前記駆動部が、前記補正回転量に応じて前記第2の画像キャプチャデバイスを回転させるように構成されている、画像キャプチャ装置。
- 請求項14に記載の画像キャプチャ装置において、前記第2の画像キャプチャデバイスが第3の時点で前記局所領域の別の局所領域画像をキャプチャするよう構成され、前記第1の画像一時記憶部が前記局所領域画像を記憶するように構成され、前記第2の画像一時記憶部が前記別の局所領域画像を記憶するよう構成され、前記処理部が、前記第2の時点における前記第2の画像キャプチャデバイスと前記第2の時点の後の前記第3の時点における前記第2の画像キャプチャデバイスとの間の別の相対並進関係および別の相対回転関係の少なくとも1つを計算するよう構成され、前記処理部が、前記第1の画像一時記憶部の前記局所領域画像と前記第2の画像一時記憶部の前記別の局所領域画像との間の別の画像一致度が前記閾値より大きいか否かを判定するよう構成され、且つ前記処理部が、前記第2の画像キャプチャデバイスの前記別の相対並進関係および前記別の相対回転関係の少なくとも1つと、前記第1の画像一時記憶部の前記局所領域画像と前記第2の画像一時記憶部の前記別の局所領域画像との間の前記別の画像一致度が前記閾値より大きいか否かとに応じて別の補正回転量を判定し、前記第2の画像キャプチャデバイスを前記別の補正回転量に応じて回転させるように前記駆動部に命令するように構成されている、画像キャプチャ装置。
- 請求項13から15のいずれか一項に記載の画像キャプチャ装置において、前記第1の画像一時記憶部の前記検査領域画像と前記第2の画像一時記憶部の前記第2の時点における前記局所領域画像との間の前記画像一致度が前記閾値以上であるとき、前記処理部が、前記局所領域画像内の対応する局所領域の中心から前記局所領域画像の中心までの距離を計算して補正回転量を判定するよう構成され、前記駆動部が、前記第2の画像キャプチャデバイスを前記補正回転量に応じて回転させるように構成され、前記局所領域画像内の前記対応する局所領域は、前記局所領域内で前記画像一致度が前記閾値以上である領域である、画像キャプチャ装置。
- 請求項10から16のいずれか一項に記載の画像キャプチャ装置において、前記処理部が、画像平面座標系内の前記局所領域の座標値に基づいて前記第1の画像キャプチャデバイスに対する前記局所領域の前記第1の3次元座標値を計算するよう構成されている、画像キャプチャ装置。
- 請求項10から17のいずれか一項に記載の画像キャプチャ装置において、前記制御信号は、前記第1の時点に対応するタイムスタンプおよび前記局所領域の画像特徴を含む、画像キャプチャ装置。
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