JPH04200196A - Ccdカメラの校正方法 - Google Patents
Ccdカメラの校正方法Info
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- JPH04200196A JPH04200196A JP2335749A JP33574990A JPH04200196A JP H04200196 A JPH04200196 A JP H04200196A JP 2335749 A JP2335749 A JP 2335749A JP 33574990 A JP33574990 A JP 33574990A JP H04200196 A JPH04200196 A JP H04200196A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ズ系の歪みなど、を校正するCCDカメラの校正方法に
関する。
る高解像度化によって、自動車などの生産工程における
加工、組立、検査等の各工程で対象物を撮像するイメー
ジセンサとしての用途が拡大されている。このCCDカ
メラで撮像された画像情報は、画像処理プロセッサを介
してコンピュータで処理され、対象物の外観の測定、検
査などが行なわれる。
の画素数が100OX 1000程度のCCDカメラに
おいては、ある条件下で、対象物の外観をミクロン単位
で測定し得ることが知られている。このような高解像度
のCCDカメラにおいては、多数の画素が格子状に並ぶ
固体センサにおける画素の配列や、固体センサに対象物
からの光を投射するレンズ系に、ミクロン単位の微妙な
歪みがあると、或いはその固体センサとレンズ系の組立
てに微妙なずれがあると、その歪みやずれに対応する部
所での画像に歪みが生じ、測定値に無視できない誤差が
生しることかある。
光軸aに対する角度αの視線す上の点Pからの光か、固
体センサ(2)の1画素3mに入射したとする。他方、
仮にレンズ系(4)に歪みがあって、点Pからの光か固
体センサ(2)の前記画素3mの隣の1画素3nに入射
したとする。
ラ(1)は画素3nとレンズ系(4)の主点Qを結ぶ図
中鎖線で示す視線Cの方向に点Pがあると誤って認知す
る。これは光軸aに対する視線すと視線Cの角度α、α
゛が異なるためであり、点Pまでの距離が大きくなるほ
ど、点Pの三次元 。
事前に上記歪みなどによる測定値を補正するための校正
を行なう必要性があり、例えば、第5図に示すように、
CCDカメラ(1)を上下左右に回転させる校正方法が
開発されている。
動台(10)上に固定し、揺動台(10)てCCDカメ
ラ(1)をレンズ系(4)の主点Qを中心に上下と左右
に回転させるものである。揺動台(10)はロータリー
エンコーダ(図示せず)で、上下左右の回転角が測定さ
れて回転する。CCDカメラ(1)の前方定位置に光源
(11)を配置しておいて、まず光源(11)からの光
かCCDカメラ(1)の固体センサ(2)の中心の画素
3Sに入射するように、CCDカメラ(1)を回転させ
る。このとき、CCDカメラ(1)の光軸a上に光源(
11)が位置して、光軸aの方向が設定される。次に、
例えばCC−Dカメラ(1)を、第5図の鎖線に示すよ
うに、主点Qを中心に上方に角度αだけ回転させる。す
ると、CCDカメラ(1)が第4図と同等のもので、精
度的に正常な場合、固体センサ(2)の1画素3mに光
源(11)からの光が入射し、また仮にレンズ系(4)
に歪みがある場合には、光源(11)からの光は別の1
画素3nに入射する。従って、画素3m、3nのいずれ
に光か入射しても、その光は光軸aに対して所定の角度
αで入射した光であると補正処理するようにすれば、レ
ンズ系(4)の歪みに伴う測定値が補正される。以上の
ような校正作業が、CCDカメラ(1)を光軸aに対し
て上下左右に、段階的に角度を変えて回転させて、繰返
し行なわれる。
に使用され、校正データに基づいて対象物の外観測定な
どを高精度に行なう。
方法は、CCDカメラの三次元での回転角をロータリー
エンコーダでもって正確に出すことが容易であるがCC
Dカメラをそのレンズ系の主点を中心に回転させること
が非常に困難である。
主点は光学上の仮想点であり、正確に止めることがモき
ない。またこのような主点を中心にCCDカメラを正確
に回転させ得ても、光軸は対する光の入射角と固体セン
サの画素の対応関係が、ミクロン単位で見れば正確でな
く、高精度な校正は困難であった。さらに、CCDカメ
ラの校正精度は、CCDカメラの回転を秒、或いはそれ
以下の微小単位の角度で行なうほど高くできるか、この
ような微小単位の回転を正確に行なうことCま技術的に
困難であり、これも高精度な校正力くできない要因にな
っていた。
ので、”その目的とするところは、高解像度が要求され
′るCCDカメラめ固体センサなどの歪みなどを補正す
るための校正を、技術的に簡単に、高精度に行ない得る
CCDカメラの校正方法を提供することにある。
的を達成するため、固定されたCCDカメラの前方で、
位置決め装置で支持された点状の光源を、CCDカメラ
の固体センサの1画素に光源の中心の光が入射するよう
に、1視線上の離隔2点間で移動させる工程を、CCD
カメラの光軸を含む複数の視線上で行ない、光源を移動
させた複数の視線の各々の、CCDカメラの光軸に対す
る角度を位置決め装置の位置の情報から求め、この求め
られた角度データに基づいて、CCDカメラへの光の入
射角と固体センサの画素の対応関係を校正するようにし
たものである。
光源の移動は、CCDカメラの固体センサの同一画素に
光か入射していることを確認して行なえば、難無く正確
に行える。1視線における光源の移動距離が長いはと、
その視線の光軸に対する角度が位置決め装置の位置の情
報から、より正確に、より微小な角度で求められる。こ
のような光源が移動する視線の角度を求めて、光源の光
が入射する固体センサの画素の座標を求めれば、CCD
カメラに所定の角度で入射する光に対応する画素が設定
され、CCDカメラの校正が高精度で行なわれる。
図である。CCDカメラ(1)は固定台などの固定手段
(12)で固定され、その前方に点状の光源(5)を有
する位置決め装置、本例では三次元測定機(6)が配置
される。三次元測定機(6)は、光源(5)を可動アー
ム(7)を介して三次元に移動可能に支持し、光源(5
)の三次 。
明する。
(1)の光軸a上の所望の一点Aに置く。
心の画素3sに、第2図の中央の実線丸印に示されるよ
うに、光源(5)の中心の光が入射することを確認する
ことで実行される。次に、光源(5)を光軸aに沿って
後退させ、点Aから十分。
2)の中心の画素3sから光源(5)の光かずれないよ
うに監視して行なえばよく、この場合、第2図の破線丸
印で示されるように、光軸aに相当する画素3Sでの入
射光量は減少する。この時点で、光軸a上での光源(5
)の点Aと点Bの各座標を三次元測定機(6)で求めれ
ば、その座標からCCDカメラ(1)の光軸aの三次元
での方向か確定される。
れた所望の点Cに移動させ、このとき、光源(5)の光
は、第2図の下部に示される実線丸印の画素3rに入射
したとする。次に、光源(5)を、画素3rから入射光
かずれないように監視して、点Cから所望の距離の点り
まで後退させる。三次元測定機(6)で点Cと点りの座
標を求めれば、その座標から点Cと点りを結ぶ視線eの
三次元での角度が分かり、視線eの光軸aに対する角度
βが確定される。
らに、点りから点Cへと前進させるようにして、光軸a
と視線eの角度βを求めるようにしてもよい。
軸aに対する様々な角度の視線に対応する固体センサ(
2)の画素の座標を求めて、校正か完了する。即ち、例
えば、CCDカメラ(1)のレンズ系(4)に歪みかあ
る場合で、上記視線eからの光が画素3rに入射する場
合、これを補正しなければCCDカメラ(1)は、第3
図の鎖線で示す視線fの方向から光か入射したと誤って
認知することになる。そこで画素3rに入射する光は、
光源aに対して角度βの視線eからのものであると、デ
ータ処理にて校正すればよい。
元、2次元の光センサに応用できる事はいうまでもない
6 [発明の効果コ 本発明によれば、CCDカメラの前方で、三次元測定機
により駆動されて測定される光源の移動による視線の光
軸に対する角度は、1視線における光源の移動距離が長
いほど正確に、確実に、しかも、秒以下の微小な角度で
もって測定される。
上などの高解像度のCCDカメラであっても、これの固
体センサの歪みなどの校正か高精度で行なえるようにな
る。
測定機などの位置決め装置で三次元方向° に移動さ
せるだけでよいのでCCDカメラを高精度に回転させる
ような高価で、特別な設備が必要でなく、既存の三次元
測定機が使用できるため設備的に有利なCCDカメラの
校正が実行できる。
示す図、第2図は第1図におけるCCDカメラの固体セ
ンサの正面図、第3図は固体センサとその入射光の関係
を示す図である。 第4図はCCDカメラにおける固体センサと入射光の関
係を示す図、第5図は従来のCCDカメラの校正方法を
説明すための校正装置の概略を示す図である。 (1)・・・CCDカメラ、(2)・・・固体センサ、
(3)・・・画素、 (5)・・・光源、(6
)・・・三次元測定機、a・・光軸、e・・・視線。 特 許 出 願 人 三洋機工株式会社代 理
人 江 原 省 吾第1図 第2図 第3図 第4図 第5図
Claims (1)
- (1)固定されたCCDカメラの前方で、位置決め装置
で支持された点状の光源を、CCDカメラの固体センサ
の1画素に光源の中心の光が入射するように、1視線上
の離隔2点間で移動させる工程を、CCDカメラの光軸
を含む複数の視線上で行ない、光源を移動させた複数の
視線の各々の、CCDカメラの光軸に対する角度を位置
決め装置の位置の情報から求め、この求められた角度デ
ータに基づいて、CCDカメラへの光の入射角と固体セ
ンサの画素の対応関係を校正することを特徴とするCC
Dカメラの校正方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02335749A JP3095411B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Ccdカメラの校正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02335749A JP3095411B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Ccdカメラの校正方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04200196A true JPH04200196A (ja) | 1992-07-21 |
JP3095411B2 JP3095411B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=18292036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02335749A Expired - Fee Related JP3095411B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Ccdカメラの校正方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3095411B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008114531A1 (ja) * | 2007-03-22 | 2008-09-25 | Honda Motor Co., Ltd. | 位置検出方法および位置検出装置 |
US7659921B2 (en) | 2003-05-19 | 2010-02-09 | Honda Motor Co., Ltd. | Distance measurement apparatus, distance measurement method, and distance measurement program |
CN110196019A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-03 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种激光传感器标定装置及其标定方法 |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP02335749A patent/JP3095411B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
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US7659921B2 (en) | 2003-05-19 | 2010-02-09 | Honda Motor Co., Ltd. | Distance measurement apparatus, distance measurement method, and distance measurement program |
WO2008114531A1 (ja) * | 2007-03-22 | 2008-09-25 | Honda Motor Co., Ltd. | 位置検出方法および位置検出装置 |
JP2008232950A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Honda Motor Co Ltd | 位置検出方法および位置検出装置 |
US8295586B2 (en) | 2007-03-22 | 2012-10-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Position detecting method and position detecting apparatus in consideration of non-pinhole characteristic of a camera |
CN110196019A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-03 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种激光传感器标定装置及其标定方法 |
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JP3095411B2 (ja) | 2000-10-03 |
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