JPH0625649B2 - 立体視方法 - Google Patents
立体視方法Info
- Publication number
- JPH0625649B2 JPH0625649B2 JP59058687A JP5868784A JPH0625649B2 JP H0625649 B2 JPH0625649 B2 JP H0625649B2 JP 59058687 A JP59058687 A JP 59058687A JP 5868784 A JP5868784 A JP 5868784A JP H0625649 B2 JPH0625649 B2 JP H0625649B2
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- JP
- Japan
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- image
- object point
- images
- point
- dimensional coordinates
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- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜発明の技術分野＞ 本発明は、複数台の二次元撮像手段を用いて三次元物体
を立体確認する立体視方法に関する。
を立体確認する立体視方法に関する。
＜発明の背景＞ 近年、３台のテレビカメラをもつて物体を３方向から観
測することにより、物体の角部分の如き物体を特徴づけ
る点（以下、この物点を「特徴点」という）を抽出し
て、その三次元座標を求め、物体を立体確認する方式が
提案された（日経メカニカル１９８４年１月２日号）。
この方式は、テレビカメラの画面上にエピポーラライン
（epipolar line）を求め、このライン上に位置する特
徴点の像（以下、「物点像」という）を検出して、各画
面上の物点像の対応付けを行ない、然る後特徴点の三次
元座標を算出するものである。ところがこの種方式の場
合、前記物点像の対応付け処理過程において、画像上の
ノイズ等の影響により、物点像の誤つた対応付けを行な
うおそれがあり、これにより特徴点の三次元座標が大幅
に狂う等の問題があつた。
測することにより、物体の角部分の如き物体を特徴づけ
る点（以下、この物点を「特徴点」という）を抽出し
て、その三次元座標を求め、物体を立体確認する方式が
提案された（日経メカニカル１９８４年１月２日号）。
この方式は、テレビカメラの画面上にエピポーラライン
（epipolar line）を求め、このライン上に位置する特
徴点の像（以下、「物点像」という）を検出して、各画
面上の物点像の対応付けを行ない、然る後特徴点の三次
元座標を算出するものである。ところがこの種方式の場
合、前記物点像の対応付け処理過程において、画像上の
ノイズ等の影響により、物点像の誤つた対応付けを行な
うおそれがあり、これにより特徴点の三次元座標が大幅
に狂う等の問題があつた。
＜発明の目的＞ 本発明は、物点像の誤つた対応付けを検知することによ
り、特徴点の三次元座標が大幅に狂うのを防止する新規
立体視方法を提供することを目的とする。
り、特徴点の三次元座標が大幅に狂うのを防止する新規
立体視方法を提供することを目的とする。
＜発明の構成および効果＞ 上記目的を達成するため、本発明では、少なくとも３台
の二次元撮像手段により物体の画像を求めて、各画像上
の物点像をエピポーララインを利用した方法等により対
応付けを行つた後、対応する２個の物点像より同じ特徴
点の三次元座標を少なくとも３種以上求め、これら三次
元座標の統計処理により対応付けた各物点像の真偽判定
並びに物点の三次元座標の算出を実行することとした。
の二次元撮像手段により物体の画像を求めて、各画像上
の物点像をエピポーララインを利用した方法等により対
応付けを行つた後、対応する２個の物点像より同じ特徴
点の三次元座標を少なくとも３種以上求め、これら三次
元座標の統計処理により対応付けた各物点像の真偽判定
並びに物点の三次元座標の算出を実行することとした。
本発明によれば、画像上のノイズ等の影響により物点像
の誤つた対応付けが行なわれても、これを容易に検知し
て排除でき、適正な対応付けにかかる物点像にのみ基づ
き、而も統計処理を経て、物点の三次元座標を算出で
き、立体認識の信頼性を向上する等、発明目的を達成し
た顕著な効果を奏する。
の誤つた対応付けが行なわれても、これを容易に検知し
て排除でき、適正な対応付けにかかる物点像にのみ基づ
き、而も統計処理を経て、物点の三次元座標を算出で
き、立体認識の信頼性を向上する等、発明目的を達成し
た顕著な効果を奏する。
＜実施例の説明＞ 第１図は固定機台４上に３個のテレビカメラ１、２、３
（以下、第１カメラ１、第２カメラ２、第３カメラ３と
いう）を配設して成る立体視装置５を示し、各テレビカ
メラで得た物体の画像を画像処理装置６に取り込んで、
物点像の抽出、対応付け、更には特徴点の三次元座標算
出等、一連の立体認識処理を実行する。
（以下、第１カメラ１、第２カメラ２、第３カメラ３と
いう）を配設して成る立体視装置５を示し、各テレビカ
メラで得た物体の画像を画像処理装置６に取り込んで、
物点像の抽出、対応付け、更には特徴点の三次元座標算
出等、一連の立体認識処理を実行する。
第２図は各画像間における物点像の対応付け方法を示す
原理図であり、各テレビカメラ１〜３の画像１０，２
０，３０（以下、第１画像10、第２画像２０、第３画像
３０という）上に特徴点Ｐについての物点像P1，P2，P3
が表われている。また第２画像２０上には、第１カメラ
１の焦点F1と物点像P1とを結ぶ直線F1P1の像（この直線
像をエピポーララインという）l2が設定され、同様に第
３画像３０上には、直線F1P1および直線F2P2の各エピポ
ーララインl3，m3が設定してある。
原理図であり、各テレビカメラ１〜３の画像１０，２
０，３０（以下、第１画像10、第２画像２０、第３画像
３０という）上に特徴点Ｐについての物点像P1，P2，P3
が表われている。また第２画像２０上には、第１カメラ
１の焦点F1と物点像P1とを結ぶ直線F1P1の像（この直線
像をエピポーララインという）l2が設定され、同様に第
３画像３０上には、直線F1P1および直線F2P2の各エピポ
ーララインl3，m3が設定してある。
第３図(1)(2)(3)は上記各画像１０，２０，３０を示
す。同図によれば、第２画像２０における物点像P2はエ
ピポーララインl2上に位置し、第３画像３０における物
点像P3はエピポーララインl3，m3の交点上に位置する。
このことから物点像P1，P2，P3は特徴点Ｐの画像として
相互に対応する点であることが理解され、従つて特徴点
Ｐの三次元座標は直線F1P1，F2P2，F3P3の交点として求
めることができる。尚第３図(2)(3)には、第２図の直線
F1Pの延長線上に位置する他の特徴点Ｒの物点像R2，R3
を併せて示しており、この場合物点像R3はエピポーララ
インl2m3の交点上に位置しない。
す。同図によれば、第２画像２０における物点像P2はエ
ピポーララインl2上に位置し、第３画像３０における物
点像P3はエピポーララインl3，m3の交点上に位置する。
このことから物点像P1，P2，P3は特徴点Ｐの画像として
相互に対応する点であることが理解され、従つて特徴点
Ｐの三次元座標は直線F1P1，F2P2，F3P3の交点として求
めることができる。尚第３図(2)(3)には、第２図の直線
F1Pの延長線上に位置する他の特徴点Ｒの物点像R2，R3
を併せて示しており、この場合物点像R3はエピポーララ
インl2m3の交点上に位置しない。
第４図は本発明にかかる立体視方法の全体的流れを示し
ている。まず第１〜第３のテレビカメラ１、２、３によ
り、物体の画像が求められ、つぎに各物体画像毎に特徴
点の物点像が抽出される。しかる後、各物点像につき、
エピポーララインを利用した方法（以下詳述）にて各画
像間の対応付けが行なわれる。
ている。まず第１〜第３のテレビカメラ１、２、３によ
り、物体の画像が求められ、つぎに各物体画像毎に特徴
点の物点像が抽出される。しかる後、各物点像につき、
エピポーララインを利用した方法（以下詳述）にて各画
像間の対応付けが行なわれる。
今第１画像１０上の物点像P1に着目したとすると、まず
この物点像P1が第２画像２０および第３画像３０上に生
成するエピポーララインl2，l3を求め、つぎに各画像２
０，３０において、夫々エピポーララインl2，l3上に位
置する物点像の集合を抽出する。ついでエピポーラライ
ンl2上の各物点像につき、第３画像３０上に生成するエ
ピポーラライン（物点像P2にかかるエピポーララインm3
もそのひとつである）を求め、つぎに第３画像３０にお
いて各エピポーラライン上に位置する物点像の集合を求
める。そして前記エピポーララインl3上の物点像の集合
と各エピポーラライン上の物点像の集合とを照合し、両
方のエピポーラライン（この場合、l3とm3）上に位置す
る物点像P3を求め、この第３画像３０の物点像P3と、第
２画像２０の物点像P2と、第１画像１０の物点像P1とを
対応点として抽出する。
この物点像P1が第２画像２０および第３画像３０上に生
成するエピポーララインl2，l3を求め、つぎに各画像２
０，３０において、夫々エピポーララインl2，l3上に位
置する物点像の集合を抽出する。ついでエピポーラライ
ンl2上の各物点像につき、第３画像３０上に生成するエ
ピポーラライン（物点像P2にかかるエピポーララインm3
もそのひとつである）を求め、つぎに第３画像３０にお
いて各エピポーラライン上に位置する物点像の集合を求
める。そして前記エピポーララインl3上の物点像の集合
と各エピポーラライン上の物点像の集合とを照合し、両
方のエピポーラライン（この場合、l3とm3）上に位置す
る物点像P3を求め、この第３画像３０の物点像P3と、第
２画像２０の物点像P2と、第１画像１０の物点像P1とを
対応点として抽出する。
今各画像１０，２０，３０にIJ直交座標糸を設定し、各
画像における各物点像P1，P2，P3の座標を夫々（I1，
J1）（I2，J2）（I3，J3）とすると、特徴点Ｐの三次元
座標はこのうち２個の座標を用いて求めることができ、
従つて特徴点Ｐの三次元座標として３個の座標データ を得る。第４図中、両眼立体視系A12は物点像P1，P2の
各座標から座標データ を、また両眼立体視系A23は物点像P2，P3の各座標から
座標データ を、更に両眼立体視系A13は物点像P1，P3の各座標から
座標データ を夫々算出するものである。
画像における各物点像P1，P2，P3の座標を夫々（I1，
J1）（I2，J2）（I3，J3）とすると、特徴点Ｐの三次元
座標はこのうち２個の座標を用いて求めることができ、
従つて特徴点Ｐの三次元座標として３個の座標データ を得る。第４図中、両眼立体視系A12は物点像P1，P2の
各座標から座標データ を、また両眼立体視系A23は物点像P2，P3の各座標から
座標データ を、更に両眼立体視系A13は物点像P1，P3の各座標から
座標データ を夫々算出するものである。
つぎにこれら３種の座標データ を用いて統計処理を実行し、前記物点像の対応付けが適
正か否かの真偽判定並びに、特徴点Ｐの三次元座標の算
出を行なう。
正か否かの真偽判定並びに、特徴点Ｐの三次元座標の算
出を行なう。
まず真偽判定は、つぎの式または式が成立するか否
かを判定するもので、これら条件式の成立をもつて、物
点像P1，P2，P3は適正な対応点であると判断する。
かを判定するもので、これら条件式の成立をもつて、物
点像P1，P2，P3は適正な対応点であると判断する。
但しTH1，TH2はしきい値である。
かくして真偽判定で「真」の判断を得たとき、つぎの
式の演算を実行して、特徴点Ｐの三次元座標Ｒを求め
る。
式の演算を実行して、特徴点Ｐの三次元座標Ｒを求め
る。
尚前記式中の を求め、例えば が最小の値をとるとき、つぎの式をもつて三次元座標
Ｒを求める等の方法を用いても可い。
Ｒを求める等の方法を用いても可い。
第１図は立体視装置の構成例を示す正面図、第２図は物
点像の対応付け方法の原理を示す説明図、第３図は各テ
レビカメラの画像を示す説明図、第４図は本発明の立体
視方法の全体的流れを示す説明図である。
点像の対応付け方法の原理を示す説明図、第３図は各テ
レビカメラの画像を示す説明図、第４図は本発明の立体
視方法の全体的流れを示す説明図である。
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも３台の二次元撮像手段により物
体の画像を求めて、各画像上の物点像を対応付けした
後、対応する２個の物点像より同じ物点の三次元座標を
少なくとも３種以上求め、これら三次元座標の統計処理
により対応付けた各物点像の真偽判定並びに物点の三次
元座標の算出を実行することを特徴とする立体視方法。 - 【請求項２】前記物点像の対応付けは、各画像上に求め
たエピポーララインを利用して実施する特許請求の範囲
第１項記載の立体視方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058687A JPH0625649B2 (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 立体視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058687A JPH0625649B2 (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 立体視方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7135893A Division JPH07287764A (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | 立体視方法およびその方法が用いられる立体認識装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60201792A JPS60201792A (ja) | 1985-10-12 |
| JPH0625649B2 true JPH0625649B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=13091459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59058687A Expired - Lifetime JPH0625649B2 (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 立体視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0625649B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2714277B2 (ja) * | 1991-07-25 | 1998-02-16 | 株式会社東芝 | リード形状計測装置 |
| JP5011528B2 (ja) * | 2006-10-06 | 2012-08-29 | 国立大学法人岩手大学 | ３次元距離計測センサおよび３次元距離計測方法 |
| JPWO2020075213A1 (ja) * | 2018-10-09 | 2021-09-02 | オリンパス株式会社 | 計測装置、計測方法および顕微鏡システム |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP59058687A patent/JPH0625649B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PROCEEDINGS OF THE IEEE=1983 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60201792A (ja) | 1985-10-12 |
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