JP7198233B2 - 交点検出方法および装置ならびにカメラキャリブレーション装置 - Google Patents
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Description
交点誤差計算部93は、競技領域モデルの各交点座標をホモグラフィ行列生成部91が生成したホモグラフィ行列を用いて投影した座標と、カメラ画像の各交点座標との誤差を計算する。方向誤差計算部94は、競技領域モデルの各交点座標をホモグラフィ行列生成部91が生成したホモグラフィ行列を用いて投影した各座標から伸びる線分(白線)と、カメラ画像の交点座標から延びる線分との方向の誤差を計算する。
Claims (15)
- 線分の写ったカメラ画像に基づいてカメラキャリブレーション用の交点を検出する交点検出装置において、
前記カメラ画像から線分を抽出する手段と、
前記各線分の交点の座標を計算する手段と、
前記カメラ画像から前記各交点を含むパッチ画像を抽出する手段と、
前記パッチ画像内の線分を細線化後に平滑化する前処理を実施する手段と、
前記前処理後のパッチ画像上で線分を識別する手段と、
前記パッチ画像ごとに前記各交点を前記識別された線分の交点に修正する手段とを具備したことを特徴とする交点検出装置。 - 前記パッチ画像を抽出する手段は、前記各パッチ画像の中心が前記各交点の座標と一致するように前記各パッチ画像を抽出することを特徴とする請求項1に記載の交点検出装置。
- 前記前処理を実施する手段は、グレースケール化したパッチ画像に対して前処理を実施することを特徴とする請求項1または2に記載の交点検出装置。
- 前記線分を識別する手段は、
前記前処理後のパッチ画像内の線分ごとにエッジ検出を行って一端側および他端側のエッジ座標ペアを検出する手段を具備し、
前記エッジ座標ペアごとに各エッジ座標の中心座標を求め、前記中心座標間の距離が最長となる中心座標ペアの各中心座標を通る線分を識別結果とすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の交点検出装置。 - 前記カメラ画像から競技領域を抽出する手段を具備し、
前記線分を抽出する手段は、前記競技領域から線分を抽出することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の交点検出装置。 - 前記競技領域を抽出する手段は、前記カメラ画像の全領域を競技領域と推定した後、前記カメラ画像の統計値を用いた閾値処理により競技領域と推定する領域を段階的に狭める反復処理において閾値を更新し、所定の収束条件が成立した時点で競技領域と推定している領域を抽出することを特徴とする請求項5に記載の交点検出装置。
- 前記カメラ画像から線分を抽出する手段は、
前記カメラ画像から線分片を検出する手段と、
前記各線分片にカメラ画像の所定の端部から垂線を下ろし、当該垂線の角度および長さを計算する手段と、
前記垂線の角度および長さが所定の関係を有する線分片同士を統合する手段とを具備したことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の交点検出装置。 - 線分の写ったカメラ画像に基づいて、コンピュータがカメラキャリブレーション用の交点を検出する交点検出方法において、
前記カメラ画像から線分を抽出し、
前記各線分の交点の座標を計算し、
前記カメラ画像から前記各交点を含むパッチ画像を抽出し、
前記パッチ画像内の線分を細線化後に平滑化する前処理を実施し、
前記前処理後のパッチ画像上で線分を識別し、
前記パッチ画像ごとに前記各交点の座標を前記識別された線分の交点の座標に修正することを特徴とする交点検出方法。 - 前記カメラ画像から線分を抽出する際に、
前記カメラ画像から線分片を検出し、
前記各線分片にカメラ画像の所定の端部から垂線を下ろし、当該垂線の角度および長さを計算し、
前記垂線の角度および長さが所定の関係を有する線分片同士を統合することを特徴とする請求項8に記載の交点検出方法。 - 線分の写ったカメラ画像に基づいてカメラキャリブレーション用のパラメータを出力するカメラキャリブレーション装置において、
前記カメラ画像から線分を抽出する手段と、
前記各線分の交点の座標を計算する手段と、
前記カメラ画像から前記各交点を含むパッチ画像を抽出する手段と、
前記パッチ画像内の線分を細線化後に平滑化する前処理を実施する手段と、
前記前処理後のパッチ画像上で線分を識別する手段と、
前記パッチ画像ごとに前記各交点を前記識別された線分の交点に修正する手段と、
競技領域モデルの交点を記憶する手段と、
前記修正した交点と前記競技領域モデルの交点とを対応付ける手段と、
相互に対応する、前記修正した交点と前記競技領域モデルの交点とに基づいてホモグラフィ行列を決定する手段と、
前記ホモグラフィ行列に基づいてカメラパラメータを計算する手段とを具備したことを特徴とするカメラキャリブレーション装置。 - 前記ホモグラフィ行列を決定する手段は、
相互に対応する、前記修正した交点と前記競技領域モデルの交点とに基づいて複数のホモグラフィ行列候補を生成する手段と、
前記ホモグラフィ行列候補ごとに、前記修正した各交点の特徴ベクトルと前記競技領域モデルの各交点の特徴ベクトルとのハミング距離を計算する手段と、
前記ホモグラフィ行列候補ごとに、前記修正した各交点と、前記競技領域モデルの各交点を当該ホモグラフィ行列候補に基づいて投影した各交点との交点誤差を計算する手段と、
前記ホモグラフィ行列候補ごとに、前記修正した各交点から延びる線分と、前記競技領域モデルの各交点を当該ホモグラフィ行列候補に基づいて投影した各交点から延びる線分との方向誤差を計算する手段とを具備し、
前記ハミング距離、前記交点誤差および前記方向誤差の少なくとも2つが所定の閾値を下回るホモグラフィ行列候補をホモグラフィ行列に決定することを特徴とする請求項10に記載のカメラキャリブレーション装置。 - 前記線分を識別する手段は、
前記前処理後のパッチ画像内の線分ごとにエッジ検出を行って一端側および他端側のエッジ座標ペアを検出する手段を具備し、
前記エッジ座標ペアごとに各エッジ座標の中心座標を求め、前記中心座標間の距離が最長となる中心座標ペアの各中心座標を通る線分を識別結果とすることを特徴とする請求項10または11に記載のカメラキャリブレーション装置。 - 前記カメラ画像から競技領域を抽出する手段を具備し、
前記線分を抽出する手段は、前記競技領域から線分を検出することを特徴とする請求項10ないし12のいずれかに記載のカメラキャリブレーション装置。 - 前記競技領域を抽出する手段は、前記カメラ画像の全領域を競技領域と推定した後、前記カメラ画像の統計値を用いた閾値処理により競技領域と推定する領域を段階的に狭める反復処理において閾値を更新し、所定の収束条件が成立した時点で競技領域と推定している領域を抽出することを特徴とする請求項13に記載のカメラキャリブレーション装置。
- 前記カメラ画像から線分を抽出する手段は、
前記カメラ画像から線分片を検出する手段と、
前記各線分片にカメラ画像の所定の端部から垂線を下ろし、当該垂線の角度および長さを計算する手段と、
前記垂線の角度および長さが所定の関係を有する線分片同士を統合する手段とを具備したことを特徴とする請求項10ないし14のいずれかに記載のカメラキャリブレーション装置。
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JP2020012676A JP7198233B2 (ja) | 2020-01-29 | 2020-01-29 | 交点検出方法および装置ならびにカメラキャリブレーション装置 |
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JP2021118516A JP2021118516A (ja) | 2021-08-10 |
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JP2008131177A (ja) | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Aisin Seiki Co Ltd | 車載カメラの校正装置、校正方法、並びにこの校正方法を用いた車両の生産方法 |
JP2018137667A (ja) | 2017-02-23 | 2018-08-30 | Kddi株式会社 | カメラキャリブレーション方法、プログラムおよび装置 |
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