JP7429667B2 - カメラキャリブレーション装置、方法及びプログラム - Google Patents
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- 3次元座標が既知の較正用座標モデルを複数のカメラで撮影したカメラ画像に基づいて各カメラを相対的にキャリブレーションする装置において、
較正用座標モデルの全てのカメラ画像に共通して映る複数の注目点とそのカメラ画像上の対応点とを対応付ける手段と、
前記複数のカメラの1台を基準カメラに決定する手段と、
各カメラの相対位置を各カメラ画像の各対応点のカメラ間での射影関係に基づいて推定する手段と、
各カメラの対応点を前記射影関係に基づいて他のカメラへ投影し、投影先カメラの対応点の画像座標を投影された点の画像座標に基づいて補正する手段と、
基準カメラの外部パラメータと各カメラの補正後の対応点とに基づいて各カメラの外部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。 - 全カメラから選択した一部の複数を選択カメラに決定する手段を具備し、
前記補正する手段は、選択カメラの各対応点を前記射影関係に基づいて他の選択カメラを含む他のカメラへ投影することを特徴とする請求項1に記載のカメラキャリブレーション装置。 - 前記選択カメラに決定する手段は、各カメラの対応点を較正用座標モデルの3D空間への前記射影関係に基づき再投影した際の誤差の収束具合に基づいて選択カメラを決定することを特徴とする請求項2に記載のカメラキャリブレーション装置。
- 前記選択カメラに決定する手段は、カメラごとに当該カメラを除く残り全てのカメラの画像に基づいて制作した一部カメラ3Dモデルと全てのカメラの画像に基づいて制作した全カメラ3Dモデルとの品質を比較し、一部カメラ3Dモデルの品質が全カメラ3Dモデルの品質よりも優った時の当該除いたカメラ以外を選択カメラに決定することを特徴とする請求項2に記載のカメラキャリブレーション装置。
- 前記補正する手段は、投影先が他の選択カメラであれば当該他の選択カメラの各対応点および投影された点に基づいて各対応点の画像座標を補正し、投影先が選択カメラ以外であれば投影された点に基づいて各対応点の画像座標を補正することを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載のカメラキャリブレーション装置。
- 各カメラの前記補正後の各対応点の画像座標の誤差を計算する手段と、
前記誤差が収束したか否かを判定する手段とを具備し、
前記誤差の収束を判定する手段は、前記誤差が収束するまで前記基準カメラの選択、相対位置の推定および対応点の画像座標の補正を繰り返すことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のカメラキャリブレーション装置。 - 前記誤差を計算する手段は、各カメラ画像の前記補正前および補正後の各対応点を基準カメラへ投影して補正前および補正後の各対応点の再投影誤差を計算し、
前記誤差の収束を判定する手段は、補正後の対応点の再投影誤差が補正前の対応点の再投影誤差よりも大きいカメラの各対応点を補正前に戻し、前記基準カメラの選択、相対位置の推定および対応点の画像座標の補正を繰り返すことを特徴とする請求項6に記載のカメラキャリブレーション装置。 - 前記誤差の収束を判定する手段は、補正後の対応点の再投影誤差が補正前の対応点の再投影誤差よりも大きいカメラ数が所定の閾値以下となるまで、前記基準カメラの選択、相対位置の推定および対応点の画像座標の補正を繰り返すことを特徴とする請求項7に記載のカメラキャリブレーション装置。
- 前記外部パラメータを計算する手段は、
基準カメラの較正用座標モデルに対する射影関係と内部パラメータとに基づいて第1外部パラメータを計算し、
基準カメラと他のカメラとの射影関係および各カメラの内部パラメータに基づいて基準カメラと他のカメラとの相対位置を示す第2外部パラメータを計算し、
前記第1及び第2外部パラメータに基づいて各カメラの較正用座標モデルに対する外部パラメータを計算することを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載のカメラキャリブレーション装置。 - 各カメラ画像からレンズ歪成分を除去する歪補正部を具備したことを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載のカメラキャリブレーション装置。
- 前記基準カメラに決定する手段は、対応点の前記較正用座標モデルに対する再投影誤差が最小のカメラを基準カメラに決定することを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載のカメラキャリブレーション装置。
- 前記較正用座標モデルがARマーカであることを特徴とする請求項1ないし11のいずれかに記載のカメラキャリブレーション装置。
- コンピュータが、3次元座標が既知の較正用座標モデルを複数のカメラで撮影したカメラ画像に基づいて各カメラを相対的にキャリブレーションする方法において、
較正用座標モデルの全てのカメラ画像に共通して映る複数の注目点とそのカメラ画像上の対応点とを対応付け、
前記複数のカメラの1台を基準カメラに決定し、
各カメラの相対位置を各カメラ画像の各対応点のカメラ間での射影関係に基づいて推定し、
各カメラの対応点を前記射影関係に基づいて他のカメラへ投影したのち、投影先カメラの対応点の画像座標を投影された点の画像座標に基づいて補正し、
基準カメラの外部パラメータと各カメラの補正後の対応点とに基づいて各カメラの外部パラメータを計算することを特徴とするカメラキャリブレーション方法。 - 全カメラから選択した一部の複数を選択カメラに決定し、
前記対応点の画像座標を補正する際に、選択カメラの各対応点を前記射影関係に基づいて他の選択カメラを含む他のカメラへ投影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方法。 - 3次元座標が既知の較正用座標モデルを複数のカメラで撮影したカメラ画像に基づいて各カメラを相対的にキャリブレーションするプログラムにおいて、
較正用座標モデルの全てのカメラ画像に共通して映る複数の注目点とそのカメラ画像上の対応点とを対応付ける手順と、
前記複数のカメラの1台を基準カメラに決定する手順と、
各カメラの相対位置を各カメラ画像の各対応点のカメラ間での射影関係に基づいて推定する手順と、
各カメラの対応点を前記射影関係に基づいて他のカメラへ投影したのち、投影先カメラの対応点の画像座標を投影された点の画像座標に基づいて補正する手順と、
基準カメラの外部パラメータと各カメラの補正後の対応点とに基づいて各カメラの外部パラメータを計算する手順と、をコンピュータに実行させるカメラキャリブレーションプログラム。
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| JP2022146988A JP2022146988A (ja) | 2022-10-06 |
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Citations (7)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 鶴崎裕貴 外3名,Line Segment Detectorを用いたカメラキャリブレーションの高精度化に関する検討,情報処理学会 研究報告 オーディオビジュアル複合情報処理(AVM) 2020-AVM-108 [online] ,日本,情報処理学会,2020年02月20日,pp.1~6 |
Also Published As
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|---|---|
| JP2022146988A (ja) | 2022-10-06 |
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