JPH01318904A - 球面写像による３次元計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 立体を構成する線分の３次元空間における位置等の計測
を行う球面写像による３次元計測方法に関し。

線分の距離演算等の立体計測演算を、大容量のＲＯＭを
用いずに装置の小型化を図りつつ高速に行うことを目的
とし。

撮像点を移動させつつ線分を球面投影し更に球面写像し
て複数の線分写像点を抽出し、これら複数の線分写像点
をさらに球面写像して方向写像点を抽出し、これら線分
写像点、方向写像点および撮像点移動方向情報に基づき
、線分の位置計測を行う３次元計測方法において、方向
写像点を球面の北極点に移動させる座標変換を行う過程
を含み。

この座標変換後に線分の位置計測演算を行うように構成
される。

（産業上の利用分野〕 本発明は立体を構成する線分の３次元空間における位置
等の計測を行う球面写像による３次元計測方法に関する
。

例えば原子炉などのように人間が立ち入ることが危険な
場所でロボットに作業を行わせる場合には、その作業の
対象物をロボットのマニピユレータで操作するために、
対象物までの距離や対象物の姿勢等を計測することが必
要となる。かかる計測は高速に、しかも小型の装置で行
えることが必要である。

〔従来の技術〕

かかる立体計測を行うものとしては、ロボット側に設け
られたカメラで対象物の球面投影を行い。

投影像を写像処理して種々の３次元情報１例えば線分の
有無、線分の方向、線分までの距離等を抽出する技術が
知られており１例えば特開昭６０−２１８１８３号公報
、あるいは特願昭６１−２５８１４１等に提案されたも
のがある。

球面写像を用いて３次元空間の線分の位置を計測する方
法が第１１図〜第１８図を参照しつつ以下に説明される
。まず第１１図に示されるように。

線分りを球面上に球面投影して円弧Ｌ′を得、この円弧
Ｌ′上の各点を球面写像する。すなわち円弧Ｌ′上の各
点を中心として大円（各点を北極とした場合の赤道に相
当）を球面上に描く。この結果、複数の大円が交差する
線分写像点Ｓ（以下。

８点と称する）が得られる。この８点の抽出は。

直線の線分りが存在していることを表している。

次に、第１２図に示されるように、カメラの位置を任意
の直線方向Ｖに一定間隔ΔＣずつ移動させ、各移動点で
線分を撮影して上述の８点を抽出する。これにより得ら
れた複数の８点を更に球面写像して各８点に対応した大
円を描（と、これら大円の交点として方向写像点ＳＳ（
以下、ＳＳ点と称する）が求まる。このＳＳ点は１球の
中心ＯとＳＳ点を結ぶベクトルの方向が線分りの方向を
表すことになる。

このようにしてカメラを移動させつつ線分りを撮影して
８点とＳＳ点を抽出してそれらをそれぞれメモリに格納
し、その格納データを後工程で読み出してそのデータに
基づき線分りまでの距離を計算する。

すなわち、第１３図はかかる距離計算を行う距離計測ユ
ニット１を示すブロック図である０図示の如く、距離計
測ユニット１は外積プロセッサ１１とマンピングブロセ
うす１２を含み構成されており、外積プロセッサ１１に
は８点、ＳＳ点、カメラ移動方向点Ｖ等の各データがそ
れぞれ極座標値で入力される。外積プロセッサ１１はこ
れらのデータに基づき、後述のＢ点を抽出し、これをマ
ツピングプロセッサ１２に与える。マツピングプロセッ
サ１２はこのＢ点に基づき後述のＱ点を抽出する。線分
りまでの距離はこのＱ点に基づき計算される。

ます外積プロセッサ１１に入力される入力情報として以
下のものがある。

■　５ｓｎ（φｓｓ、　θｓｓ）　　：線分の方向を表
す球面上の点の集合、ここでｎ＝ｌ〜−ａｘｓｓであり
拳５ａｘｓｓはＳＳ点の全点数である。

■　５Ｌｓ（φＳ、θｓ）：線分を表すフレーム毎（各
撮影点毎）の点の集合、ここでｆ　＝　１−＋＊ａｘｓ
ｆｒａｇｅ、　ｍ　−１〜ｍａｘｓ（ｆ）であり、　ｍ
ａｘｆｒａｍｅは撮影を行うフレーム数、■ａｘｓ（ｆ
ｌはフレーム（ｆ）における８点の全数である。

■　Ｖ（φシ、θｖ）：カメラの移動方向を表す球面上
の点。

■　ΔＣ：カメラの移動ピッチ。

■　ηニスケールファクタ。

外積プロセッサ１１における処理手順は以下の通りであ
る。

（１）まず、あるフレー、ムｒについて測定対象の方向
ＳＳｎを取り出し、この方向ＳＳｎを持つ線分Ｌｆ、−
を抽出する。この線分Ｌｆ、論はＳｆ、ｍ点により代表
されるので、方向ＳＳｎを向く線分Ｌｆ、−を抽出する
には、方向を表すＳＳｎ点に直交するＳｆ、−点を選択
すればよい、これを図式的に一括して処理するには、第
１４図に示されるように、ＳＳ点を中心に大円Ｌ２を描
き、この大円上の８点のみを抽出する操作を行うことに
よる。

（２）次に第１５図に示されるように、上述のようにし
て求めた線分ＬＬ−へ球の原点０から垂線を降ろし、そ
の足の交点Ｐｆ、−の球面上への射影点ＳＨｆ、ｍ（φ
Ｓ、θ３）を求める。この垂線の足Ｐの球面投影点を求
めるにはＳＳ点と当該線分対応の３点を外積することに
よる。ＳＳ点と３点は直交しているので、　Ｓｌ（点は
この両者に垂直な球面上の点になる。

（３）入力されたカメラ移動方向Ｖ、移動ピッチΔＣ，
スケールファクタηおよびＳＳｎ点に基づきカメラの球
面上における位置τｆ（φｔ、θｔ）を算出する。すな
わち、第１６図に示されるように。

カメラの初期位置ｃｏを原点０とＳＳ点を結ぶ線上の原
点ＯからηΔＣの距離の点に設定し、そこからＶ方向に
ΔＣずつ増分してカメラ位置Ｃ１＋０２−・−を定める
。ＳＳ点とＶ点および原点Ｏを含む平面を考え、８５点
ベクトルと垂直なベクトルの交点を７１点とする。こう
すると７１点はＶ点を、ＳＳ点で球に接する平面に投影
した点となる。

カメラの位置ＣＯ＋　Ｃ１＋　Ｃ２’−’のＶ′方向成
分ｃｏ　’　＋　ｃ、’　＋　　Ｃ２”−’−を球面上
に投影した点τ。、τ１．τ２−が球面上におけるカメ
ラ位置である。

（４）次に、射影点ＳＨｆ、ｍと位置τｆの２点を通る
大円を求め、その大円の極Ｂ　ｆ　＋　ｖｈ　（φｂ、
θｂ）を求める。これには、第１７図に示されるように
。

ＳＨ点とτ点を外積し、結果を球面上に射影する。

（５）次に、上記処理（４）で求められた極Ｂをマフピ
ングプロセッサ１２に入力し、マツピングプロセッサ１
２により極Ｂｆ、諺を極とする大円を描く、この（１）
〜（５）の操作を全フレームについて繰り返すと、第１
８図に示されるように。

Ｂ点を極とする複数の大円の交点Ｑが求まる。このＱ点
と位置１０間の距離が線分ＬＱまでの距離に対応するこ
とになり、よってこの交点Ｑを求めることによって線分
りまでの距離を計算することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、線分までの距離を計算するには、ＳＳ
点に直交する３点を抽出する操作、　ＳＳ点と３点を外
積してＳ）１点の座標を求める操作。

カメラ位置を示すτ点を求める操作等が必要となる。

ＳＳ点に直交する３点を抽出するにはＳＳ点を極として
大円を描く演算が必要となるが、この演算を逐次行うと
非常に時間がかかり、処理速度の高速化を図れない、そ
こで処理の高速化のためにＲＯＭを搭載することも考え
られるが、この場合。

球面上の全ての座標点に対応させて大円の座標をＲＯＭ
に格納することが必要となり、大容量のＲＯＭが必要と
なる。しかしながら単に線分を抽出するためだけの目的
に大容量のＲＯＭを搭載することは効率的でない。

またＳＳ点と３点を外積する演算も９乗算を含む演算で
あるため処理が複雑であり、処理時間が長い、これらを
ＲＯＭで行う場合には上述同様。

大容量のＲＯＭが必要となる。

したがって本発明の目的は、線分の距離演算等の立体計
測演算を、大容量のＲＯＭを用いずに装置の小型化を図
りつつ高速に行うことができる３次元計測方法を提供す
ることにある。

〔課題を解決する手段〕

第１図は本発明に係る原理説明図である０本発明に係る
球面写像による３次元計測方法は、撮像点を移動させつ
つ線分を球面投影し、更に球面写像して複数の線分写像
点Ｓを抽出し、これら複数の線分写像点Ｓをさらに球面
写像して方向写像点ＳＳを抽出し、これら線分写像点Ｓ
、方向写像点ＳＳおよび撮像点移動方向Ｖ情報に基づき
、線分の位置計測を行う３次元計測方法において、方向
写像点ＳＳを球面の北極点Ｎに移動させる座標変換を行
う過程を含み、座標変換後に線分の位置計測演算を行う
ように構成されたことを特徴とする。

座標変換する過程は撮像点移動方向■が経度０の経線上
を向くように座標変換する過程を更に含むこともできる
。

〔作用〕

方向写像点ＳＳが北極に、撮影移動方向Ｖが経度Ｏの経
線上にくる座標変換を線分距離演算の前処理上して置く
、この前処理を置くと、前処理時間が増加することにな
るが、以後の距離演算が簡単となって実行時間がそれ以
上に短縮されるので。

全体として演算処理時間が短縮されることになる。

すなわち、方向写像点ＳＳ方向を向く線分の抽出は赤道
上にある線分写像点Ｓのみを抽出することにより行える
ので、処理が簡単である。

また距離演算に必要な射影点ＳＨ（ＳＳ点と８点に垂直
な点）の演算は、赤道上にある線分写像点Ｓの経度をπ
／２だけ加減算する処理でよく。

従来のような乗算処理（外積を求める処理）が不要とな
るから高速処理が可能となる。

〔実施例〕

以下９図面を参照しつつ本発明に係る一実施例としての
３次元計測方法を説明する。この３次元計測の手順は以
下の通りである。

（１）　まず距離を測定する線分りの方向ＳＳｎを選択
する。

（２）　次に、あるフレームｆについて、抽出された線
分の方向を表すＳＳｎ点を北極（０，Ｏ。

ｌ）に、またカメラの移動方向Ｖが経度０の経線上にく
るように、各線分のＳｆ、−点を座標変換する。以下、
この座標変換の手順について説明する。

線分距離計測ユニットｌにおける球面上の座標表現法は
緯度−経度座標を用いる。この座標系では、極を中心と
した回転は経度の加減算で実現可能であり、処理が容易
である０本発明ではこの特性を活かして、ＳＳ点を極に
、τ点を経度０に移動させる座標変換を簡単なプロセス
で行う。

ここで、　（緯度、経度）＝（π／２．０）の位置がデ
カルト座標で（１，Ｏ，Ｏ）に、（π／２゜π／２）の
位置がデカルト座標で（０，１，０）に、さらに（０，
０）の位置がデカルト座標で（０、０，１）に対応する
座標系をＸ−Ｙ−Ｚ座標系と称することにする。

ｉ）まず、第２図に示されるように９球面上のＳＳ点が
経度０の経線上に（るように回転移動させる。ここで球
の北極Ｎ方向はカメラの光軸方向となっている。この操
作に伴う各Ｓ点、Ｖ点の座標変換は、８点、７点の経度
からＳＳ点の経度を差し引くことによる。すなわち。

Ｓ（φｓｉ＋　　ｅｓｉ）　　−”Ｓ　（φｓｉ、　　
θ３１−θｓｓ）■（φＶ、θｖ）−＝Ｖ　（＋ｌｖ、
θシーθｓｓ）とする。

ｉｉ）次に、Ｘ−Ｙ−Ｚ座標系からＹ　−Ｚ　−Ｘ座標
系に変換する。すなわち。

ＳＳ（φＳＳ＋　　０）　→Ｓ　Ｓ’　（Φｓｓ、θｒ
ａ）Ｓ　（＄ｓｉ、　　θ５ｉ−ａｓｓ）　−＝３’　
（ＯｓＬ　ｅｓｉ）■（φＶ、θＶ−θｓｓ）→Ｖ’　
　（Φｖ、ｅｖ）とする。

ｉｉ）次に、第３図に示されるように、ＳＳ点が元の経
度０の経線を辿って北極位置に（るように。

Ｙ　−Ｚ　−Ｘ座標系において回転移動を行う、これは
ｉｉ）で座標変換した各Ｓ点、Ｖ点の経度からＳＳ点の
経度を差し引くことによって実現される。

すなわち。

ｓ’　　＜　　Φｓｉ、　　ｅｓｉ）　−＝Ｓ’　　（
Φｓｉ、　　θｓｉ−θ５ｓ）ｖ’　＜　ΦＶ、θい→
Ｖ’　（ΦＶ、θＶ−θｓｓ）とする。

ｉｖ）さらに、Ｙ−Ｚ−Ｘ座標系からＸ　−Ｙ　−Ｚ座
標系に戻す変換を行う、すなわち。

Ｓ’　（Φｓｉ、θｓｉ−θｓｓ）　−＝Ｓ　（φｓｉ
、　　ｅｓｉ）ｖ’　＜φＶ、θＶ−θｓｓ）　→Ｖ　
（φＶ、θν）とする。

Ｖ）最後に、第４図に示されるように、７点が経度０の
経線上にくるように回転移動を行う。これは各８点の経
度から７点の経度を差し引くことによって実現される。

すなわち。

Ｓ（φｓｉ、θｓｉ）　−＝Ｓ　（φｓｉ、θｓｉ−θ
Ｖ）とする。

以上の座標変換の際の各点ｓ、ｓｓ、ｖの動きを重ねて
示すと、第５図の如くになる。この座標変換の結果、第
１図に示される如く、座標変換後はＳＳ点が北極に、７
点が経度０の経線上になる。

また以上の座標変換の処理の流れが第６図に示されてい
る。

以上に説明した。方向ＳＳを北極に、７点を経度Ｏの経
線上に配置する座標変換は２回のＲＯＭアクセス（すな
わちＸ　−Ｙ　−Ｚ座標系とＹ　−Ｚ　−Ｘ座標系間の
変換）と３回の加減算（すなわち回転移動）を実行すれ
ばよいものであるから、その処理時間は短くてすみ、ま
たＲＯＭ容量も小容量で足りる。

（３）　このようにして座標変換を行った後。

方向ＳＳｎを向く線分すなわちＳｆ、−点の抽出を行う
、方向ＳＳの線分の８点を抽出することは。

方向を表すＳＳ点に直交する８点のみを選択することで
ある。座標変換後はＳＳ点は北極に位置するものである
から、直交する８点を求めるには赤道上に位置する８点
のみを選択すればよい、この処理は８点の緯度データの
みを参照して選択すればよいのであるから、演算が非常
に簡単であり。

高速な処理が可能となる。

（４）移動方向Ｖ、移動ピンチΔＣ，スケールフ１クタ
ηから球面上におけるカメラ位置τｆを算出する。τ点
の算出は、カメラの初期位置を（０，０，τ）にとり、
そこからＶ方向に八Ｃずつ増分してカメラ位置Ｃを求め
る。移動方向ＶはＸ−２平面上にあるので、カメラ位置
もＸ−２平面上になる。カメラ位置ＣのＺ座標成分をη
で置き換えた点を球面上に投影した点がτ点である。な
おこのτ点を算出する操作は座標変換後はτ点が経度０
の経線上にあるため、処理が容易となる。

（５）線分Ｌｆ、ｍへ降ろした垂線の足Ｐｆ、−の球面
上への射影点ＳＨｆ、ｓ＋を求める。垂線の足Ｐの射影
点ＳＨはＳＳ点と８点に垂直な点であるから、座標変換
後、赤道上において８点とπ／２離れた点をとるという
簡単な演算で求めることができる。この処理はＲＯＭを
使用して１回のアクセスで実現することができ、処理を
高速化できる。

（６）演算された写像点ＳＨｆ、ｍとで１点とを通る大
円を求め、その極をＢｆ、ｍ（φＳ、θＳ）とする、大
円の極Ｂの演算は３８点とτ点を外積し。

結果を球面上に射影して求める。

本処理（６）もＲＯＭを使用することによって。

１回のＲＯＭアクセスで実行可能である。搭載するＲＯ
Ｍの容量を検針する。入力は８点とτ点であり、出力は
Ｂ点である。８点は赤道上に位置するので緯度は既知で
あり、変数は経度だけである。

またτ点はｘ−２平面上に乗っているので経度は既知で
あり、変数は緯度だけである。したがって入力としては
８点の経度とτ点の緯度の２データのみでよいことにな
る。出力はＢ点の緯度、経度の２次元である。立体計測
サブユニットと分解能を統一すると、８点の経度、τ点
の緯度ともに例えばｌＯビット程度必要であり、出力も
同様にｌθビットずつ必要である。よってＲＯＭは３Ｍ
バイト程度の容量となり、この容量は現在の技術で十分
実現可謝なものである。

（７）大円の極Ｂ　ｆ　＋　ｍを極とする大円を描（。

（８）全フレームについて（２）〜（７）の処理を繰り
返す。

（９）この結果描かれた大円群から大円の収束する点Ｑ
を抽出する。

（１０）ＳＳｎとＱｎとの球面上の距離を計測し、これ
を線分までの距離に換算する。

なお１以上に述べた外積処理がブロック図の形式で第７
図に、流れ図の形式で第８図に示される。

上述の本発明の方法を行うための外積プロセッサの構成
例が第９図に示される。この外積プロセッサは二つの主
要部分から構成される。すなわち動作指令をホスト計算
器から受信し、データ処理の流れを制御する実行制御部
と、実際にデータを加工するデータ演算部である。

実行制御部はＣＰＵボード２１．メモリボード２２、Ｒ
ＯＭボード２３．コマンド受信ボード２４．３Ｗインタ
フェースポード２５．マルチパス３１等を含み構成され
ている。この実行制御部はマイクロプロセッサを利用し
ていて汎用性があり。

自由度が高い処理装置となっている。主なデータ処理は
速度が遅いながらも実行制御部で実行可能なため、デー
タ演算部が故障した場合の補助処理装置としても使用す
ることができる。マイクロプロセッサは１６ビツトのも
のを使用しており、緯度のみの演算、あるいは、経度の
み、輝度のみの演算を実行する処理も担当する。

データ演算部は、演算処理を実行するレジスタ演算部２
６．ＲＯＭを実装している２次元ＲＯＭボード２７．デ
ータウェイとのデータ転送を行うデータウェイインタフ
ェースボード２Ｂ、２９゜実行制御部との通信を担当し
ているマルチパスインタフェースボード３０．３Ｗバス
等を含み構成されている。このデータ演算部は４８ビツ
トバス３２を用いて３組の１６ビツトデータ（緯度、経
度、輝度）を同時に演算可能な構成となっている。

このデータ演算部では、データ処理を高速に反復して実
行するために以下のような高速演算実行方式を採用して
いる。すなわち、実行制御部のマイクロプロセッサがイ
ンタフェースボード２５゜３０を介してデータ演算部に
アドレスを指定してリード指令を発すると、データ演算
部のアドレス指定されたボードが３Ｗバス３２に自己の
保持する４８ビツトデータを送出する。このとき同時に
他のボードがバス３２上のデータを取り込み、このデー
タに対してそれぞれのボードに割り当てられた特有の処
理を実行する０例えば、２次元ＲＯＭボード２７はバス
上のデータをＲＯＭに与えて変換を行い、結果をレジス
タにラッチする。この方式では次のリード指令が発され
るサイクルでは既にＲＯＭのアクセスが終了しており、
結果がレジスタに用意されていることになる。こうして
次のサイクルのリード指令によって即時に結果を出力す
ることができる。このようにデータ演算部では、リード
指令により全ボードが一斉に単位処理を実行するので、
リード指令を連続して発行することで高速な演算処理が
可能となる。

この外積プロセッサは例えば第１０図に示されるような
手順に従って演算処理を実行し、それにより前述の本発
明の方法を行うものである。

各ボードの機能は以下の通りである。

ＣＰＵボード２１は外積プロセッサ全体の制御と１６ビ
ツトのスカラー演算を行う、演算の高速化のためＣＰＵ
としてマイクロプロセッサと演算用コプロセッサを搭載
している。ホスト計算機から送信された動作指令を受信
、解釈し、指令に合った動作シーケンスを発生する。シ
ーケンスに従って演算処理を行ったり、他のボードに指
令を送って動作を起こさせるなどの制御機部を有する。

このボード上にはまたファームウェアを格納しておくＲ
ＯＭが搭載されている。

メモリボード２２は８Ｍバイトの容量のリードライトメ
モリを搭載したマルチパスボードである。

ＣＰＵボード２１とは３゛２２ビツト高速データ転送バ
スによって接続され、ＣＰＵボード上のマイクロプロセ
ッサから高速なデータアクセスが可能である。

ＲＯＭボード２３は１Ｍバイトの容量のリードオンリメ
モリを搭載したマルチパスポードである。

ＣＰＵボード２１とは３２ビツト幅の高速データ転送バ
スによって接続され、高速なデータアクセスが可能とな
っている。このボードには三角関数あるいはカメラ位置
換算表などの１次元の表が格納されており、必要に応じ
てＣＰＵボード上のマイクロプロセッサがアクセスを行
う。

コマンド受信ボード２４は８ビツトパラレル入出力の機
能を有するマルチパスポードである。ホスト計算機とコ
マンド線で接続されており、動作指令を受信し、また動
作終了時にはステータスを送信する。

３Ｗインタフエースポード２５は３Ｗバス部とデータ転
送を行うマルチパスポードである。マルチパス部分との
ハンドシェイクと、マルチパス部と３Ｗバス部の接続ケ
ーブル３３のドライブを行う。

マルチパスインタフェースポード３０は実行制御部との
データ転送を制御する３Ｗボードである。

実行制御部からの動作制御コマンドをデータ演算部の各
ボードに伝える機能を有する。また実行制御部の１６ビ
ツト単位のデータを３ワード受信し。

データ演算部の４８ビツトデータに変換する。４８ビツ
トのデータを１６ビツト単位で書き替えることも可能で
ある。またデータ演算部の４８ビツトデータを１６ビツ
ト単位で読み出して実行ｖｉ御部に転送する機能を備え
ている。

２次元ＲＯＭボード２７は３Ｍバイトのリードオンリメ
モリを搭載した３Ｗメモリである。デー夕の変換用のテ
ーブルが格納されている。４８ビフトデータのうち、緯
度を表すデータの下１０ビットと経度を表すデータの下
１０ビットの合計２０ビツトを入力とし、変換結果を緯
度、経度それぞれ１６ビツトデータとして出力するよう
になっている。

レジスタ演算ボード２６は４８ビツトベクトルデータの
一時記憶と高速演算を行う３Ｗボードである。３２にワ
ードの容量のＲＡＭと高速演算器を備える。演算器は１
６ビツト処理用のＡＬＵを３個搭載しており、１６ビツ
ト単位で演算を実行する。この演算器により、加減算、
ビット処理。

シフト、定数のセット等の処理が可能である。演算回路
はバーバードアーキテクチャを採用しているため、ｌサ
イクル毎に処理を実行することが可能である。ＲＡＭは
ランダムアクセスの他、ポインタレジスタによるシーケ
ンシャルアクセスが可能な構成となっている。このポイ
ンタレジスタを自動インクリメントさせる機能を使用し
てＦＩＦＯ的に使用形態も可能である。このため、同じ
命令列を反復実行させて多数のデータを順次に高速処理
することが可能となっている。

データウェイインタフェースボード２９．３０はホスト
計算機や他の装置とのデータの交信を行う３Ｗボードで
ある。このボードはＣＰＵの制御下で１ワードずつの転
送を行う他に、データウェイ上に送られてくる一連のデ
ータ列を自動的にハンドシェイクしながら連続して内部
バッファに取り込んだり、内部バッファに格納しである
全データを送信するバースト転送機能を有する。この機
能を使用することによってハードウェアによる処理演算
で高速に転送することが可能である。またこの期間中は
マイクロプロセッサは他の仕事をすることも可能である
。

本発明の実施にあたっては種々の変形形態が可能である
。たとえば外積プロセッサの構成は上述の実施例のもの
に限られるものではなく、従来使用されて゛いる種々の
構成の演算回路が使用可部である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ｌ１分の距離演算等の立体計測を、大
容量のＲＯＭを用いない小型な装置で、高速に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る原理説明図。 第２図は実施例におけるＳＳ点の経度方向の回転を説明
する図。 第３図は実施例におけるＳＳ点の緯度方向の回転を説明
する図。 第４図は実施例におけるＶ点の経度方向の回転を説明す
る図。 第５図は実施例における座標変換の経路を説明する図。 第６図は座標変換の処理の流れをブロック図的に説明す
る図。 第７図は外積プロセッサの処理の流れをブロック図的に
説明する図。 第８図は外積処理の手順を示す流れ図。 第９図は外積プロセッサの１構成例を示すブロック図。 第１Ｏ図は第９図の外積プロセッサによる処理手順を示
す流れ図。 第１１図は従来の８点を抽出方法を説明する図。 第１２図は従来のＳＳ点の抽出方法を説明する図。 第１３図は距離計測ユニットの構成例を示すブロック図
。 第１４図は方向ＳＳに向く線分の抽出方法を説明する図
。 第１５図は射影点ＳＨの決定方法を説明する図。 第１６図はカメラ移動点での決定方法を説明する図。 第１７図は大円の極Ｂの演算方法を説明する図。 および。 第１８図は球面写像による線分までの距離の計測方法を
説明する図である。 図において。 Ｓ−線分写像点 ＳＳ−・−・方向写像点 ■−・カメラ移動方法 ＳＨ−・−・射影点 τ−・−球面上のカメラ移動点 Ｌ−・線分 １・−距離計測ユニット １１−・−外積プロセッサ １２−マツピングプロセッサ 特許出願人　工業技術院長　飯　塚　幸　三き弁３０目
１てｆ爪ろ３々理シ２β月Ｔ口第１図 第７図 ９＋不更処ｙ里の慮わ凹 第８図 Ａ１貢７０已・／プ０羽昨吹伜」 第９図 第１１図 ＳＳ、ぐ、のｍヨ出ｉメム 第！２図 距両住さｔ？ａＪユニットの不ｊへイ列第１３図 射影用、ＳＨの沃定哀う 第１５図 〃メラ孝を螢ワ会７の〃ｃ粗で）ム 第１６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、撮像点を移動させつつ線分を球面投影し、更に球面
   写像して複数の線分写像点（Ｓ）を抽出し、 これら複数の線分写像点（Ｓ）をさらに球面写像して方
   向写像点（ＳＳ）を抽出し、 これら線分写像点（Ｓ）、方向写像点（ＳＳ）および撮
   像点移動方向（Ｖ）情報に基づき、線分の位置計測を行
   う３次元計測方法において、該方向写像点（ＳＳ）を球
   面の北極点に移動させる座標変換を行う過程を含み、 該座標変換後に線分の位置計測演算を行うように構成さ
   れたことを特徴とする球面写像による３次元計測方法。 ２、該座標変換する過程は該撮像点移動方向（Ｖ）が経
   度０の経線上に配置されるように座標変換する過程を更
   に含む請求項１記載の球面写像による３次元計測方法。