JPH07306012A - 移動物体の計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動物体の３次元情報を計測する装置で、測
定データの冗長度を高めてエラーを検出してできるだけ
正確なデータを得られるようにする。また、複数の移動
物体を同時に計測できるようにする。 【構成】 移動物体を計測する場合に同時に３台以上の
計測装置を用い、その移動物体の移動にしたがって、そ
の移動物体の３次元情報を計測するに適する位置からの
計測装置に動的に切替えながら計測する。また固定のカ
メラ装置と追尾装置付きのカメラ装置とを組み合わせ
て、一つのカメラ装置の視野内に複数の対象物体をとえ
らて広い領域を移動する複数の移動物体の３次元情報を
計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動物体を撮像してそ
の撮像画像を用いて計測を行う装置に利用する。本発明
は特にスポーツ競技のような移動する競技者を撮像し、
その競技者の３次元空間座標情報を抽出しその３次元空
間位置情報に基づいて各種画像処理を行う装置に利用す
るに適する。

【０００２】

【従来の技術】移動物体を計測する方法として、移動物
体を撮像しその映像信号を処理することにより移動物体
の３次元空間位置情報を求めることが行われている。

【０００３】出願人は、このような移動物体を計測する
装置として、雲台に載置された撮像装置により得られた
映像信号に雲台や撮像装置から得られた情報を位置情報
として重畳する技術を特願平５−０８２１７８として、
移動物体を撮像した信号からその移動物体の３次元空間
座標を演算する技術を特願平５−０８２２０９、移動物
体の動きを予測または計測しておき、カメラ装置を制御
する技術を特願平５−１３８８０５、得られた移動物体
の３次元空間座標情報を映像データに重畳する技術を特
願平５−１３９６２９、映像信号から移動物体を識別す
る技術を特願平５−１３７８５７、撮像手段の各種パラ
メータの計測および撮像手段の制御装置に関する技術を
特願平５−２６１２２３として出願した。また、このよ
うな移動物体の３次元空間座標を計測する撮像手段で撮
像した画像をその計測した３次元空間座標情報に基づい
て任意の空間位置または時間軸上にあるカメラで撮像し
た画像に変換する技術を特願平５−２２１３６３（いず
れも本願出願時に未公開）として出願した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の出願人の出願し
た技術は、一人の選手につき少なくとも一つの雲台に載
置されたカメラのような追尾機能付きカメラヘッドによ
り追尾する方式を基本とするものであり、そのままでは
複数の競技者が同じフィールド上を走り回ったり、３次
元空間内を移動するような競技の撮像には向いていない
問題がある。

【０００５】その一つは撮像に伴う誤差やエラーが発生
することである。

【０００６】例えば、サッカーのように、計測対象とな
る競技者が多い競技の場合、選手一人あたり２台以上の
カメラヘッドを用いると、計測誤差はカメラヘッドの性
能まで少なくなるが、高価なカメラヘッドを多数配置す
る必要がある。また、選手が固定の平面上を移動すると
した拘束平面の技術を用いた場合には、撮像対象の対象
物体である選手が平面から離れるとこれは誤差となる。
特に拘束平面に対して浅い角度で撮像する場合には誤差
が大きくなり、サッカーなどの撮像では、競技フィール
ドの広さに対してカメラの位置が低いため、浅い角度で
しか観察できなく、抽出された３次元空間座標情報に誤
差が大きくなる問題がある。さらに選手の姿勢も大きく
変化するため、選手の位置の誤差が大きくなる問題があ
る。

【０００７】また、選手が移動するにつれて選手とカメ
ラヘッドとがなす角度も変化し、例えば選手同士が重な
りあった場合にも、当該選手を追尾していたカメラヘッ
ドにより撮像された画像から演算された３次元空間情報
に誤りが発生することがある。

【０００８】さらに、カメラヘッドは、高精度で、安定
した画像を出すことが重要であるが、メカニカルに構成
された機構であり、屋外といった比較的環境の悪い場所
に設置されることが多いため、定期的な検査が必要とな
る。この場合、工業用の計測に使用されるものは連続計
測が必要であるため、検査のために測定を一時中断する
必要があった。

【０００９】本発明の目的は、高価な雲台付きのカメラ
ヘッドの使用数を減少して撮像手段は複数の対象物体を
撮像する複数の撮像手段の組み合わせにより、複数の選
手を撮像し、複数の撮像手段の画像情報に基づいて各々
選手の３次元空間情報を計測できる計測装置を提供する
ことにある。

【００１０】本発明の他の目的は、複数の撮像手段を選
手の位置により動的に切り替えながら選手を撮像するこ
とにより情報としての冗長度を上げ、移動物体の撮像に
よる誤差やエラーを少なくできる計測装置を提供するこ
とにある。

【００１１】本発明の他の目的は、カラーカメラのキャ
リブレーションを自動的にあるいは定期的に行うこと
で、照明のむらや気象条件等の環境条件に左右されずに
長時間にわたって精度のよい計測を行うことができる計
測装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点は、
複数の移動物体を少ない撮像手段で撮像して移動物体の
３次元空間位置情報を計測する技術であり、複数の移動
物体を撮像し、その撮像された移動物体の画像から３次
元空間情報を抽出する移動物体の計測装置において、前
記移動物体を撮像する撮像手段は３以上設けられ、この
それぞれの撮像手段は、当該撮像手段の視野内に撮像対
象となる複数の移動物体を共通に入れて撮像する手段を
含み、各撮像手段からの画像内の対象物体の情報に基づ
いてそれぞれの対象物体の３次元情報を演算する手段を
備えることを特徴とする。この構成によりより少ない撮
像手段で多くの移動物体の３次元空間位置情報を得るこ
とができる。

【００１３】また、撮像された共通視野内の複数の対象
物体の画像について、この対象物体ごとにその対象物体
の画像の性質に基づいて対象物体を抽出し複数の対象物
体のそれぞれの画像内位置を求める画像内位置計測手段
と、この手段で計測した画像内位置情報に基づいて複数
の対象物体の３次元空間情報を演算する３次元位置演算
手段とを備えることができる。この構成により撮像手段
の視野の内に複数の対象物体を入れて撮像し、これらの
対象物体の３次元空間情報を得ることができる。

【００１４】また、撮像手段は、そのカメラのパラメー
タが固定の固定カメラと、カメラのパラメータが可変の
追尾機能付きカメラとを含むことができる。これにより
高価な追尾機能付きカメラの数を低減することができ
る。

【００１５】また、画像内位置演算手段は、撮像された
複数の対象物体ごとに対象物体の画像を囲むウィンドウ
を発生し当該ウィンドウを対象物体の動きに合わせて移
動させる手段と、撮像手段から見える複数の対象物体の
位置関係に基づいて撮像手段ごとに複数のウィンドウの
間のプライオリティが１画像単位ごとに設定されたプラ
イオリティテーブルと、このテーブルを参照して、ウィ
ンドウが重なった複数の対象物体については隠れる対象
物体の画像情報の出力を抑止する手段とを備えることが
できる。この構成により、複数の対象物体が重なったよ
うな場合の画像処理ができ、計測エラーの発生を抑止で
きる。

【００１６】また、３以上の撮像手段で撮像された移動
物体の画像に基づいて得られた移動物体の少なくとも３
以上の３次元空間情報を比較し、計測に間違いがないか
否かを判定する手段を含むことができる。この構成によ
り、計測エラーの発生を抑止でき、計測精度を高めるこ
とができる。

【００１７】本発明の第二の観点は、撮像手段の動的な
切り替えに係る技術であり、移動物体を撮像し、その撮
像された移動物体の画像から３次元空間情報を抽出する
移動物体の計測装置において、前記移動物体を撮像する
撮像手段は３以上組み合わされて少なくとも１個の移動
物体を同時に撮像し、計測するに適切な位置の撮像手段
になるように、移動物体の移動にしたがって前記３以上
の撮像手段の１個の撮像手段を他の適当な位置の撮像手
段に切り替えていく手段を備えることを特徴とする。こ
の構成により、データの冗長度を高め、計測エラーの発
生を減らすことができる。

【００１８】また、撮像手段を他の適当な位置の撮像手
段に切り替えていく手段は、切り替えの条件の境界領域
においてヒステリシスをもたせる手段を含むことが好ま
しい。これにより切り替えが頻発しないようにできる。

【００１９】また前回の切り替えから一定の時間が経過
してから切り替えを行うようにする手段を含むことも好
ましい。これにより、対象物体の移動速度が小さい場合
に切り替えが頻発しないようにでき、画像の切り替えが
不自然にならないようにできる。

【００２０】また、撮像手段の切り替えは、３以上の撮
像手段の間の角度が広くなるように切り替える。この構
成により、全体として計測誤差が小さくなる計測が可能
となる。

【００２１】また、切り替えによって新たに参加する撮
像手段は、他の撮像手段からの画像に基づいて撮像すべ
き対象物体を撮像できる角度および画角を求め、かつ画
像内の撮像すべき対象物体が存在する領域にウィンドウ
を設定し、そのウィンドウ内の対象物体を抽出するため
の検出条件を学習する手段を含むことができる。この構
成により撮像手段を切り替える場合に新たに参加する撮
像手段の設定を自動的にできる。

【００２２】また、前記撮像手段が切り替えられた前後
の画像データに基づいて、測定データを比較し誤り測定
があるか否かを判定する手段を含むことができる。これ
により切り替え前後のエラーを検出し、故障を発見でき
る。

【００２３】また、移動物体が複数ある場合に、撮像対
象となる移動物体に優先順位を付け優先順位が高い物体
に優先的に撮像手段を割り付ける手段を含むことが好ま
しい。撮像手段の数に制限がある場合、対象物体やシー
ンによって複数の移動物体に優先順位を設けることで、
一番見たい移動物体あるいはシーンが優先的にもっとも
よい条件のもとで撮像することができる。

【００２４】本発明の第三の観点は、カメラのキャリブ
レーションに係る技術であり、複数の移動物体を撮像
し、その撮像された移動物体の画像から３次元空間情報
を抽出する移動物体の計測装置において、前記移動物体
を撮像する撮像手段は３以上設けられ、前記撮像手段
は、カラーカメラを含み、キャリブレーションポイント
の位置の教示および記録手段を持ち、教示位置にある白
色のキャリブレーションポイントを自動で撮像し白バラ
ンスをとる手段を含むことを特徴とする。これにより照
明むらや気象条件等により撮像条件が変動しても、その
条件の変動に対応してカメラの白バランスを再調整して
精度が高い計測を行うことができる。

【００２５】また、キャリブレーションポイントとして
色見本を設け、教示位置にある色見本のキャリブレーシ
ョンポイントを自動で撮像しこの見本色をサンプリング
して対象物体の対象色として記録することもできる。こ
れにより同様に撮像条件の変動に対して精度の高い計測
を行うことができる。

【００２６】さらに、キャリブレーションポイントを複
数設置することが好ましい。これにより撮像カメラの位
置、対象物体の位置等に対応してキャリブレーションを
行うことができ、キャリブレーション時間を短縮でき、
また照明光線の状況に対応したキャリブレーションを行
うことができる。

【００２７】

【作用】対象物体が固定の平面である拘束平面上を移動
するとして対象物体の３次元空間位置を計測する場合に
は、一つの対象物体に対して一つのカメラヘッドで撮像
すればよい。しかし、拘束平面の制約を設けずに、対象
物体の３次元空間位置を計測するためには、一つの対象
物体が複数のカメラヘッドによって撮像される必要があ
る。この場合、複数の対象物体を同時に計測する場合に
は、対象物体同士の距離が近い場合には１台のカメラヘ
ッドの視野で複数の対象物体を撮像することが可能であ
る。この１台のカメラヘッドで撮像された画面内の複数
の対象物体の画像内位置を求め、さらに複数のカメラヘ
ッド（少なくとも２つのカメラヘッド）により撮像され
た同一の対象物体の画像内位置情報に基づいて、複数の
対象物体の３次元空間情報（以下３次元情報という）を
演算することができる。

【００２８】このような同一画像内での複数の対象物体
の画像内位置は、対象物体ごとに画像内にウィンドウを
設けて、対象物体を色などの特徴抽出によって背景から
抽出してその図心を求め、対象物体ごとの画像内位置を
演算することによって求める。そして、この画像内位置
情報に基づき、複数のカメラからの画像によってそれぞ
れ求められた対象物体ごとの画像内位置情報と、カメラ
の位置情報（追尾カメラヘッドの場合には、その追尾に
よって変動するカメラのパラメータも含む）とから、対
象物体ごとの３次元情報を演算できる。このカメラとし
ては、固定カメラも用いることができ、この場合、追尾
機能付きのカメラヘッドに比べて測定精度は劣るが変動
のカメラのパラメータを得られないだけであり、３次元
情報の演算方式には基本的に相違はない。

【００２９】この場合、複数の対象物体とカメラとの位
置関係は、対象物体が移動することにより常に変動する
ものであるため、演算された対象物体の３次元情報に基
づいて、当該カメラから見える複数の対象物体の位置関
係を画像単位（例えばフィールドごとに）プライオリテ
ィテーブルとして設定し、当該カメラからの画像情報の
出力では対象物体によって隠される対象物体の画像情報
はマスクするようにして、ウィンドウの重なりによる誤
差を少なくするようにする。

【００３０】また対象物体とカメラヘッドとの関係は固
定する必要がないため、どのカメラヘッドがどの対象物
体を撮像するかの割り当てを動的に変更する。この場
合、複数のカメラヘッドの割り当ては、例えば３台のカ
メラヘッドで対象物体を撮像しておき、その内の一つを
意識的に余らせ、他の適切な撮像位置にあるカメラヘッ
ドによる撮像に切り替えることで、対象物体の動きに合
わせて動的に変更する。このカメラヘッドの切り替え変
更は対象物体と３台のカメラヘッドのなす角度、あるい
はカメラヘッドの位置と対象物体との位置などにより、
より適切なカメラヘッドによる撮像に連続的に切り替え
る。これによりカメラヘッドでの撮像情報は冗長度が高
くなるため、撮像時のエラーを検出し易くなり、誤差も
少なくすることができる。

【００３１】さらに、カメラヘッドが故障したときも情
報の冗長度が高くなるため、故障したカメラヘッドを使
わずに計測することができる。

【００３２】このカメラヘッドを切り替えたとき、新た
に加入するカメラヘッドは、他の現在撮像しているカメ
ラヘッドからの情報に基づいて、対象物体をその視野内
にとらえるように角度や画角を設定してその撮像範囲を
設定する。そして対象物体の特徴を抽出する検出条件の
学習を行って、対象物体を抽出する。

【００３３】また、撮像に際しては白色あるいカラー色
のキャリブレーションポイントを設けておき、撮像中に
定期的にあるい手動で、白色あるいは色のキャリブレー
ションを行う。これにより照明むらや太陽光線の変動等
の撮影条件の変動があってもこの変動に対応してカメラ
のパラメータ等を再調整できるので、長時間にわたって
より精度の高い計測を行うことができる。

【００３４】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００３５】（第１実施例）図１は、本発明の第１実施
例の撮像手段の配置例を示すもので、複数の撮像対象物
体を撮影してその３次元空間位置を演算するものであ
る。この例では、一例としてサッカー競技を配置された
６台の追尾ヘッドＭＨ１〜６、６台の固定カメラＦＣ１
〜ＦＣ６により撮影して選手の３次元情報を計測する例
を示している。このような構成において、本実施例は、
複数の移動物体である選手を撮像し、その撮像された選
手の画像から選手の３次元情報を抽出する移動物体の計
測装置において、本発明の特徴として前記移動物体を撮
像する撮像手段としての追尾ヘッドＭＨ１〜６、固定カ
メラＦＣ１〜ＦＣ６は３以上設けられ、この複数のそれ
ぞれの撮像手段である追尾ヘッドＭＨ１〜６、固定カメ
ラＦＣ１〜ＦＣ６は、当該カメラの視野内に撮像対象と
なる複数の選手を共通に入れて撮像する手段を含み、各
カメラからの画像内の各選手の情報に基づいてそれぞれ
の対象物体の３次元情報を演算する手段を備えている。

【００３６】以下本実施例の動作を説明する。

【００３７】サッカーのように対象物体が非常に多く、
また動きが広範囲で複雑な場合は、単純に対象物体１つ
で２台のヘッドとすると非常に多くのヘッドを必要とす
る。撮影範囲が広い割りには浅い角度でしか撮影できな
いことが多く、ヘッドから遠い選手が手前の選手の影に
なって見えなくなる場合もある。そのときは別の方向か
ら観察することが必要となる。

【００３８】３次元位置計測では２台のヘッドで撮影さ
れた対象物体が同一である必要があるため、対象物体が
複数になると、２台のヘッドで撮影された画像で対応さ
せるなければならない。チームが違えばユニフォームの
色などで簡単に見分けられるが、同じチームの選手がご
ちゃごちゃいると人間でもわからなくなる。そのため２
枚の画像での対応付けを間違える可能性がある。ヘッド
が２台だけでは対応付けを間違ったとしても検出の方法
はないが、３台以上になれば対応付けを間違ったことが
検出可能となる。この場合、すべてのヘッドが同じよう
に対応付けを間違う、つまり完全に二人の選手をいれか
えることがなければ、少なくともどれかのヘッドの画像
が対応付けを間違っていることの検出ができる。３台の
ヘッドの観察している方向が違えば見え方が異なるた
め、二人を入れ替える可能性はかなり低い。

【００３９】このようなことからつねに１つの対象物体
について別の方向から３台のヘッドで撮影されることが
必要である。また、画像としてもデータとしても欲しい
のはゴール近く場合が多い。そのため、ゴール近くの精
度が得られるようなヘッドの配置が望ましい。

【００４０】図１はヘッドの配置とキャリブレーション
ポイントの配置の例を示している。この例では６台の追
尾ヘッドＭＨ１〜ＭＨ６と、６台の固定カメラＦＣ１〜
ＦＣ６を配置している。追尾ヘッドは、カメラの向き、
レンズの画角などを変えることができる。そして通常は
３台で一組になって対象物体を計測する。図１の例では
ＭＨ１、ＭＨ２、ＭＨ３の３台が組となっている。この
とき測定できるのは３台のヘッドの視野の共有部分で図
中のハッチング領域となる。追尾ヘッドのレンズの画角
を広く制御すれば広い範囲の計測ができるが、対象物体
をできるだけアップで捉え、背景の影響を減らすことで
精度の良い安定した計測を実現するのが追尾ヘッドの特
徴であるから、あまり画角を広げないで対象物体を撮影
する。そのため捉えきれない対象物体ができてしまうこ
とをさけるために固定カメラを併用する。固定カメラ
は、広角レンズで撮影し、測定対象範囲たとえばコート
内は、どこであっても少なくとも２台、通常は３台の視
野に入るように調整されている。この例では追尾ヘッド
と固定カメラの数と配置が同じであるがその必要はな
い。

【００４１】図１には４個のキャリブレーションポイン
トＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、ＣＰ４を配置している例が
示されている。すべてのヘッドよりどれかのキャリブレ
ーションポイントが撮像できるようにしてある。このキ
ャリブレーションポイントは、ヘッドの位置やレンズの
パラメータなどの校正等に使用できるが、ここでは、カ
ラーカメラの白バランスや対象とする移動物体の色見本
を設定するために使用する。それぞれのキャリブレーシ
ョンポイントは、図１７のようになっている。必要な見
本色の数だけ用意しておけばよいが、ここでは、片方に
チームの選手のユニホームの見本色だけ用意してある。
ＣＯＬ１は白色の半球、ＣＯＬ２は一方のチームの選手
のシャツの見本色の半球、ＣＯＬ３は他方のチームの選
手のシャツの見本色の半球というようになっている。

【００４２】対象物体の位置計測の精度は、追尾ヘッド
の場合は、観察範囲が小さく、また雲台の精度も良いた
め対象物体の３次元位置精度はかなり高いものが得られ
る。それに対して固定カメラの場合、撮像素子に高画素
のものを使ってもレンズが広角で広い範囲を観察するた
めあまり精度はよくない。

【００４３】各選手の位置を平面的に表現する場合、図
２のようにその位置の精度も併せて表現することができ
る。３台以上の追尾カメラの視野の共有部分２１内の選
手は、その位置が高精度で得られるため符号２２のよう
に小さい点で表現するのに対して、それ以外の選手は符
号２３のように大きな円で位置を表現する。この円の半
径は、固定カメラの画素数などできまる精度を表現して
いる。精度の評価は固定カメラの場合、カメラの配置が
きまれば、場所に応じた精度が計算できて、３次元座標
を求めるときにどの組み合わせを使うか決まれば、それ
に応じた精度を計算する事ができるため、動的に円の大
きさを変更することは可能である。

【００４４】次に１つの追尾ヘッド、あるいはカメラで
複数の対象物体を計測する動作を説明する。計測系は、
追尾ヘッドと固定カメラでは、カメラパラメータが変化
するかどうかが違うだけで基本的な画像処理においては
同一でよい。

【００４５】図３に３次元位置計測のブロック図を示
す。この例では３台の追尾ヘッド、あるいは固定カメラ
を一組にしているが、さらに多くを組にすることもでき
る。また追尾ヘッド同士３台でも、追尾ヘッドと固定カ
メラを混ぜて３台でもよい。固定カメラを混ぜた場合
は、精度は固定カメラできまるため３次元位置の計算で
は注意が必要である。

【００４６】３台のカメラ３１で撮影された画像は、そ
れぞれのカメラに対応した画像内位置計測ユニット３２
で対象物体の画像内での位置が計測される。対象物体
は、１つの画像内で複数存在するため、この画像内での
位置データも同時に複数得られる。３次元の座標を求め
るためには、少なくとも２つのカメラで得られる画像内
位置が必要になる。この例では３台のカメラを使い、３
次元座標の計算はその中の２台のデータを使う。組み合
わせは３種類あるため、３次元位置計算ユニット３４は
３組ある。これらからはそれぞれ対象物体の数だけの３
次元座標情報３５が出力される。図３では画像内位置計
測ユニット３２の出力と３次元位置計算ユニット３４
は、組み合わせに対応したような接続３３となっている
が、実際には３次元位置計算は計算機内でソフトウェア
によって行われるため、この図のような配線ではなく、
通信回線を使ったものとなる。

【００４７】複数の対象物体を３次元計測する場合に対
応が間違っていなければ、３組の３次元位置計算ユニッ
ト３４の出力は同じはずであるが、対応付けを間違うな
ど何らかの原因で、３次元位置の計算がきちんとできな
い場合は、３組のデータは違った値になる。このことを
利用して照合ユニット３６が、出力される３次元位置が
正しいのかどうかを調べ、その情報も位置と同時に出力
する。３次元座標の計算には誤差が必ず含まれるから、
３組のデータが完全に一致する事はまずない、照合ユニ
ット３６ではそのことを考慮の上エラーかどうかの判断
を行う。照合ユニット３６の出力は対象物体の数だけの
３次元情報３７と、エラー信号３８である。エラー信号
３８が出力された場合の処理は、たとえば対象物体の対
応が間違った場合はそれを修正するような、基本的には
オペレータによるマニュアル処理となるが、同時撮影カ
メラの数を増やしたりして、どのカメラの画像内でエラ
ーしたのか、などエラーの情報をより多くすることであ
る程度の自動化が可能となる。

【００４８】次に画像内位置計測ユニット３２について
図４で説明する。この画像内位置計測ユニットは、入力
された画像信号から、色彩等の対象物体の特徴を抽出し
て二値化信号に変換する検出回路（ＤＥＴ０〜ＤＥＴ
３）４１と、この変換された二値化信号に基づいて、こ
の抽出された二値化信号の組み合わせがセットされたオ
ブジェクトテーブル（ＯＢＪ ＴＢＬ）４２と、対象物
体ごとにウィンドウを発生するウィンドウジェネレータ
（ＷＩＮＤ０〜ＷＩＮＤ４）４３と、設定されたウィン
ドウの優先度に対応して抽出された対象物体の情報を出
力するプライオリティテーブル（ＰＲ ＴＢＬ）４４
と、出力された対象物体ごとの情報をカウントして、そ
の画像内位置情報を出力する位置カウンタ（０〜４）４
５と、コントローラ４６とを備える。

【００４９】カメラで撮影された画像は、色の違い、輝
度の違い、あるいはパターン相関などを使って二値化さ
れる（検出回路ＤＥＴ０〜ＤＥＴ３）。たとえば色の違
いを使った場合は、図５のような画像が撮影されたと
き、両端の選手のシャツの色を抜き出すと図６のように
なる。またその選手のトランクスの色を抜き出すと図７
のようになる。また真ん中の選手はシャツとトランクス
と同じ色のためその色で抜き出すと図８のようになる。
選手の画像内の位置としてはこの抜き出された図形の図
心を使うことにすると、真ん中の選手と両端の選手で同
じにならない。そのためこの抜き出された信号をそのま
ま使うのではなく、組み合わせて使う。図４のオブジェ
クトテーブル４２がこの働きをする。真ん中の選手は抜
き出されたままでよいためテーブルはそのまま通過す
る。両端の選手については、シャツを抜き出した信号と
トランクスを抜き出した信号のＯＲをとるようにオブジ
ェクトテーブル４２がセットされる。ＯＲの信号は図９
のようになる。この例では画像から３色を抜き出し（Ｄ
０，Ｄ１，Ｄ２）、それらから２つの信号を得ている。
図４のＯＤ２は使われていない。

【００５０】抜き出された信号は、真ん中の選手のよう
に画面内で対象物体として１つの場合はその図心位置を
対象物体の位置とすることができるが、両端の選手のよ
うに複数の対象物体がある場合抜き出した信号だけでは
区別がつかない。そのためウインドウを使う。図８、図
９で点線がウインドウでその内部でそれぞれの図心位置
を計算する。このウインドウの位置と大きさをつくるの
が図４のウィンドウジェネレータ４３である。この例で
は５つ（ＷＩＮＤ０〜ＷＩＮＤ４）あるから同時に５個
までの対象物体を同一画像で撮影できる。対象物体の図
心計算は、ウインドウ内で行われるが、ウインドウには
プライオリティがつけられていてウインドウ同士の重な
りに対してウインドウ毎に処理を変えてある。

【００５１】プライオリティを簡単に説明すると図１０
のように２つの対象物体に対して異なるプライオリティ
のウインドウがかかっていて重なったとき、図１１のよ
うにほかのウインドウがある部分は対象物体が見えない
ウインドウと、図１２のようにほかのウインドウに関係
なく対象物体がみえるウインドウというような処理がで
きる。図１１では本来の対象物体は、もう一つのウイン
ドウで隠され図心が少し移動する。また図１２では別の
対象物体もウインドウ内部に入ってしまい、図１３のよ
うに両方を加えた図形の図心位置を計測してしまう。対
象物体の動きに応じてその図心位置にウインドウを移動
させるように制御していると、２つの対象物体が離れた
ときに図１３のようになったウインドウは元々とは別の
対象物体を追いかける可能性がある。このため２台のカ
メラでの対応がつかなくなり３次元演算でエラーとな
る。しかし、もしすべてのカメラで同じような対象物体
の取り違えが発生するとエラーの検出ができなくなる。
そのため、ウインドウのプライオリティはカメラ毎に変
えておく。それによって対象物体の取り違えが発生して
もカメラ毎に違った状態になりエラーとして検出できる
ようになる。このプライオリティをつくるのが図４のプ
ライオリティテーブル４４である。プライオリティはウ
インドウの数が３つ以上の場合は順番をつけることもで
きる。またこのプライオリティテーブル４４はフィール
ド周期で書き換えができるから、選手の３次元位置を元
にしてそれぞれのカメラのプライオリティをフィールド
周期で変更することもできる。プライオリティテーブル
４４の出力は位置カウンタ４５で積算され画面内の位置
として出力される。コントローラ４６はこの位置を使っ
てフィールド毎に次のフィールドのためにウインドウの
大きさと位置を更新する。以上の処理をすることによっ
て、１つのカメラ画像で複数の対象物体を、値が正しい
かどうかの情報を付加しながら計測することができる。

【００５２】上述の画面内での複数の対象物体の位置計
測を行うためのウインドウ技術とその対象物体位置のカ
ウント技術については、先に出願人が提案した動作計測
装置（特開平３−２６２８１）に示した技術でも実現で
きる。すなわち、複数のウインドウを発生させ、このウ
インドウを対象物体の動作にしたがって移動させる技術
およびこの対象物体の座標位置をカウントする技術を用
いることにより、複数の対象物体の画像内の座標位置を
対象物体ごとに求めることができる。

【００５３】３次元位置計算ユニット３４は、例えば先
願に係る特願平５−２６１２２３に説明した対象物体の
３次元空間座標演算技術を用いればよい。この技術は拘
束平面を用いる技術であるが、画像位置測定結果に基づ
いて対象物体をカメラの投影中心から画面内の対象物体
の位置（例えば図心）までのベクトルを考え、このベク
トルに基づいてあらかじめ測定されているパラメータを
用いることで拘束平面上の対象物体の３次元空間座標を
演算することができる。拘束平面を用いない場合であっ
ても、画像単位に対象物体の拘束平面に当たる投影面を
設定することで３次元空間座標を演算できる。また先願
に係る特願平５−８２２０９に記載した対象物体が移動
する３次元実空間座標系の領域を設定し、それを二次元
領域に写像して対象物体の３次元空間座標を演算する技
術を用いることもできる。

【００５４】なお、対象物体の３次元情報を演算するた
めに、あらかじめ値の知られた目標を例えばフィールド
内において追尾ヘッドや固定カメラで撮影して３次元情
報を演算し、実際の対象物体の撮影時の３次元情報の演
算に必要な追尾ヘッドのパラメータや、固定カメラと目
標との関係等の係数をあらかじめ求めておくことがよ
い。

【００５５】サッカーのように広い範囲を動く対象を長
時間計測する場合、場所によって照明の状態に差があっ
たり、晴れたり曇ったりして時間的に変動があったりす
る。このような場合、対象物体の色情報を利用して対象
物体の位置を計測していると、対象物体がうまく計測で
きなくなることがある。このようなときにはカメラの白
バランスを調整し直すのが効果がある。また、計測の対
象とする色（サッカーの場合でいえばユニホームの色）
を再登録することも効果がある。さらには両方すること
がよい。これを行うためにあらかじめ白色と対象のユニ
ホームの色を見本色として固定の位置においておき、そ
の見本色をモニタリングすることで照明等の変動に適応
的についていくことができる。

【００５６】ここでは、キャリブレーションポイントを
利用してカメラの白バランスの調整と対象色の登録、再
登録を行う。その手順と処理は以下のとおりに行う。

【００５７】１．カメラヘッドの設置時またはシステム
の電源投入時にキャリブレーションポイントを視野に入
れ、具体的には、手動で雲台を動かしキャリブレーショ
ンポイントを視野に入れ、次にカーソルで見本色の半球
を指定し、見本色の位置を登録する。必要であれば白バ
ランスの調整、見本色の登録を同時に実行する。

【００５８】２．非計測時に登録された位置で白バラン
スを自動的に再調整する。この再調整は具体的には１．
において手動で行ったと同じ動作を登録されている見本
色の半球の位置に対して行えばよい。

【００５９】３．非計測時に登録された色で見本色を自
動的に再登録する。

【００６０】４．新規に計測に参加するときにその寸前
に２．または３．の再登録を行う。

【００６１】５．定期的にカメラヘッドを非計測状態に
して２．または３．を実行する。その間は、ほかのカメ
ラヘッドが計測を代行するか冗長度のない計測状態にな
る。

【００６２】６．キャリブレーションポイントが複数あ
る場合にはこれから計測する対象物体に一番近いもので
実行する。

【００６３】キャリブレーションを自動または必要に応
じて簡単に行うことができるので、長時間にわたる計測
を安定して行うことができる。このため照明のむらや変
化に強い計測ができる。また気象条件の変化に対しても
影響を受けにくいシステムとすることができる。

【００６４】複数のキャリブレーションポイントを配置
することで、移動物体の状態になるべく近い条件でモニ
タリングできるとよい。どのキャリブレーションポイン
トでキャリブレーションを行うかは対象物体までの距離
だけでなく、対象物体の位置や太陽光線の方向などによ
って適応的に選択するとよい。さらに、キャリブレーシ
ョンポイントと移動物体とが位置的に近いとキャリブレ
ーションにかかるカメラヘッドの動作時間も短くてす
む。また、カメラヘッドの可動範囲から無理でない位置
を簡単に選ぶこともできる。また、複数のキャリブレー
ションポイントのデータを総合して照明状況の変動分を
あらかじめ推測し計測精度の把握に反映させることもで
きる。これらは広い範囲の計測の場合に特に有効であ
る。

【００６５】（第２実施例）次に追尾ヘッドの割り当て
の変更について説明する。

【００６６】この例では３台のヘッドが１組になって計
測を行う。図１の配置では６台のヘッドがあり、そのう
ちどの３台を使うかを決める。もっとも単純なのは図１
のようにこちら側のコートが注目領域の場合はこちら側
の３台、向こう側の時は向こう側の３台として切り替え
る方法である。しかし、これではセンターラインを越え
るときに３台同時に切り替わってしまう。３次元計測で
は必ずいくらかの誤差があるため、切り替えた瞬間にデ
ータが連続でなくなる。特に画像内での位置計測に色で
ユニフォームなどを抽出しその図心計算をしている場合
など、カメラの見る方向が変化すると選手の見え方が変
わるため図心の位置は変化してしまう。これが３台同時
に切り替わるため３次元座標の計算をすると大きくずれ
がでる。また、カメラのばらつきや、見る方向で照明の
あたり具合が変わったりするため、色で対象物体を抜き
出している場合など、条件が変わる可能性もある。さら
に自動追尾では、対象物体の３次元位置をつかってサー
ボをかけるため切り替えを行ったときに３次元座標の連
続性を確保する必要がある。このようなことから切り替
えに伴う影響を最小限度にするためこの例では一度に切
り替えるのは３台のヘッドのうち１台だけとする。何ら
かの原因で切り替えに失敗しても少なくとも２台のヘッ
ドは連続して計測しているから、３次元位置データはと
ぎれることがなくリカバリーが可能となる。

【００６７】ヘッドで撮影された画像が重要な場合、た
とえば人気選手の映像を撮影する場合などは、選手の姿
勢に応じて撮影する方向を選ぶという意味でヘッドを切
り替えることもできるが、そのために計測用とは別の撮
影用のカメラを計測データを元にコントロールしてもよ
い。

【００６８】また、ヘッドの据えつけ状態などの関係か
らヘッドの性能が十分にでない場合、ヘッドから遠いと
精度が落ちるようなときは、近くのヘッドとなるように
切り替えてもよい。

【００６９】３台のヘッドで対象物体を計測するのは、
計測データの信頼性を確認する意味が最も重要である。
そのためにはできる限り別の角度から対象物体を捉える
のがよく、この例ではできる限り別の角度から捉えるよ
うにヘッドを切り替える。

【００７０】図１４に切り替えの例を示す。この例で
は、３台のカメラによって撮影されている注目領域が、
左上のＡから右下のＦへ移動するときの切り替えの状態
を示す。注目領域がＡの場合はヘッド１とヘッド２とヘ
ッド６によって撮影される。注目領域が移動しＢの位置
にくると今度はヘッド１とヘッド３とヘッド６によって
撮影されるようになる。この間にヘッド２だったのがヘ
ッド３に切り替わった。同様にＣの位置にくるとヘッド
６がヘッド５に切り替わる。さらにＤの位置ではヘッド
５がヘッド４に切り替わる。Ｅの位置ではヘッド１がヘ
ッド６に切り替わりＦの位置ではヘッド６がヘッド５に
切り替わる。このように切り替えは３つのうち必ず１つ
だけそれも隣に配置されるヘッドにだけ切り替わるよう
になっている。

【００７１】これは、例えば、対象物体がＡからＢの位
置になると、ヘッド１とヘッド２とがなす角度が小さく
なるため、この場合、データの信頼性を高めるために、
ヘッド１およびヘッド６とのなす角度が大きくなるヘッ
ド３を選んで切り替えている。この場合、ヘッド３に切
り替えた場合に、ヘッド３から見た対象選手の前に他の
選手がおり、その選手の背後になるような場合には、ヘ
ッド１のままにして切り替えないこともできる。これは
上述の第１実施例のカメラごとに設定したプライオリテ
ィテーブルを用いれば容易に判定できるので、このよう
に切り替え領域に入ってもその条件によりヘッドを切り
替えないことが可能である。

【００７２】これらのヘッドの切り替えは注目領域の位
置によって、どの組み合わせとなるかはあらかじめ計算
できるため、単純に注目領域の位置で切り替えることも
できる。その場合でも切り替えにはヒステリシスをもた
せ切り替わり目でばたばたしないようにする。この例で
は、ヘッドの配置に対称性があるため、単に注目領域の
位置だけではどの３つを使うか確定しない。そのために
注目領域の移動方向を考慮し、３台のヘッドのうち１台
だけが隣に配置されているヘッドにのみ切り替わるよう
にしている。さらに、切り替え位置を越えた場合でも注
目領域の移動速度が切り替える方向に対して小さい場合
は、すぐには切り替えず、一定の時間待つようにしてい
る。また切り替え方向の速度が非常に早い場合は、切り
替え位置になる前から切り替え動作を行い、切り替えに
一定の時間をかけるようになっている。

【００７３】複数の対象物体を複数のヘッドの組み合わ
せで追尾する場合には、すべての対象物体を同時に同じ
条件たとえばヘッドの数、ヘッド同士のなす角度などを
満たすことはできない場合が多い。特にヘッドの数を最
低限度とした場合には難しくなる。

【００７４】このような場合、本発明では対象物体に優
先順位を付け、優先順位の高い対象物体から条件を満た
すようにヘッドを割り付ける。例えば優先順位が一番高
い対象物体は常にもっともよい角度の３台のヘッドが割
り付けられる。それ以外のヘッドを使って次の優先順位
の対象物体を追尾する。このときヘッドの台数は足りる
場合でも角度については条件は悪くなる。またさらに優
先順位が下がると割り付けるヘッドの数を減らしたり、
固定カメラを使ったりする。

【００７５】優先順位は、対象物体について固定的に付
することもできるが、シーンに応じて一番見たい対象物
体の優先順位を一番高くするように必要に応じてダイナ
ミックに変動させることができる。この場合操作者等に
より対象物体に対して優先順位を付することができる。
優先順位を変更した場合にすぐにすべてのヘッドの割り
付けを変化させるとデータの連続性がなくなる可能性が
ある場合は、対象物体の位置の変化などで一部のヘッド
の割り付けが替わる段階で、新しい優先順位に従って割
り付けを行うことにして、すぐにすべてのヘッドの割り
付けを同時に変更しないようにすることがよい。

【００７６】また、切り替わり目では一時的に４台が観
察することになる。その間は異なった３組のデータが同
時に得られる。もしその２組のデータにずれがある場
合、切り替え時間の間に連続的になるように徐々に修正
することでデータの連続性を保つ。このため、切り替え
には一定の時間をかけるようになっている。

【００７７】切り替えの場合、今までの３台のヘッドに
加えて新規に１台参入してくることになるが、その新規
の１台の設定は次のように行う。簡単のため対象物体が
１個の場合を図１５にその様子を示す。図１５のように
新規参入ヘッドＨ２は今までのヘッドＨ１とは見る角度
が異なる。そのためまず角度と画角を決めなければなら
ない。たとえば追尾している１つの対象物体の位置に注
目し、その物体が撮影できるような角度と画角をきめ
る。１つの対象物体であれば、大きさは今まで撮影して
きた画像内の面積をつかって予測できるから、それが今
までの画像と同様な画面の比率になるような画角を決め
る。また複数対象物体でウインドウを使っている場合
は、ウインドウの大きさが同じくらいになるようにす
る。このときウインドウの大きさは、画面内での大きさ
ではなく、対象物体がある位置に換算する必要がある。
図１６にウインドウを使った場合を示す。この図では相
手側のヘッドの撮影範囲とウインドウの位置を相互に画
像内に表示しているが、このようにすることで切り替わ
り目の制御のデバッグができる。ウインドウの位置が設
定されたら、次は画像内での対象物体の検出条件を設定
する。カメラ毎に検出条件を固定しておいてもよいが、
色を使った検出で、時間の経過に伴って太陽光から人工
光に変わったり、時間によって陰の具合が変わったりす
ることがあるため、この例では切り替え時に新たに設定
している。新規参入ヘッドは今までのヘッドの計測デー
タをつかえば対象物体が画像のどこにどのくらいの大き
さで見えるか計算できる。この値をつかってウインドウ
の設定をするが、そのときに対象物体の代表点をいくつ
か求める。たとえば３次元位置とした点とその周辺エリ
アをえらぶ。新規参入ヘッドがこのエリアの位置の色を
学習しそれを対象物体の色として抽出条件とする。ま
た、輝度の２値化の場合などはあらたに設定したウイン
ドウ内の輝度ヒストグラムをつかって２値化レベルを新
たに設定する。それらの場合にもそれまでのデータから
一定の範囲内でしか変動させないようにするなどしても
よい。あるいは、新たにもとめた検出条件と今までの検
出条件を比較して、その差が大きいようだったらエラー
とすることもできる。これによってヘッドの切り替わり
で、同時に検出条件も更新することができる。

【００７８】また、画像を記録する手段と併用すればこ
の切り替わりの状態だけを記録しておくことで、あとで
切り替わりが正しかったかどうかわかる。

【００７９】上述の新規参入ヘッドの検出条件の学習
は、例えば出願人が先に出願にしたカラー画像から一定
の色を識別して抽出する色識別装置の技術（特願平５−
１４５０８４）および上述した映像信号から対象物体を
分離する技術（特願平５−１３７８５７）を用いて行え
ばよい。

【００８０】以上のようにして、新規参入ヘッドの条件
がそろうと、新規参入ヘッドをいれた新しい３台の組で
の計測を行える。このデータと今までの３台のデータを
比較してその差が大きいようであれば、設定をしなおし
たり、エラーとして切り替え失敗としてオペレータに注
意を促すことができる。連続してエラーした場合は、新
規参入ヘッドの故障が考えられる。そのためエラーして
も計測を中止せず、切り替え自体をやめたり、あるいは
もう一つ隣のヘッドに切り替えることを行うと、ヘッド
の故障の影響を最小限度にくい止められ連続したデータ
が得られる。このような処理をするためにも、注目領域
の速度を考慮して切り替えには一定時間をかけるように
した方がよい。

【００８１】

【発明の効果】本発明は、以上説明した構成により次の
効果がある。

【００８２】（１）高価な追尾機能をもつカメラヘッド
を多数用いることなく多数の競技者が移動するような競
技等を少ない撮像用カメラにより撮像し、複数の移動物
体の３次元情報を計測することができる。

【００８３】（２）広角度の視野をもつ固定カメラと高
い計測精度をもつ追尾カメラヘッドとを組み合わせて対
象物体を撮像できるため、必要な撮像用カメラ数を低減
できる。

【００８４】（３）移動物体の移動に合わせて撮像用カ
メラの割り当てを動的に変更できるため、少ない誤差で
３次元情報を得ることができる。

【００８５】（４）少なくとも３つの撮像用カメラで同
時に対象物体を撮像しているため、たとえ一つの撮像用
カメラにエラーが生じてもエラーの生じたことを検出で
きる。

【００８６】（５）３台以上の撮像用カメラにより撮像
を行うため、対象物体について冗長度の高い情報を得る
ことができるため、エラーが発生しても対応することが
できる。

【００８７】（６）新規に参入する撮像用カメラは他の
カメラの情報を用いてその撮像対象を視野内に入れるよ
うに自動的に制御され、またそのカメラも学習によって
対象物体を抽出するので、自動的に切り替えることがで
きる。

【００８８】（７）新規に参入した前後でデータのチェ
ックを行うことで、カメラを切り替えたことによるエラ
ーの検出ができる。

【００８９】（８）撮像用カメラの切り替えをヒステリ
シスをもって行い、あるいは前回の切り替えから一定時
間を経過してから切り替えを行って、画像が急激に切り
替わることがないため、切り替え境界部分で画像がばた
ばたと切り替わる状態が生ぜず、画像の切り替えが自然
に滑らかにでき、不自然な感じを与えない。

【００９０】（９）対象物体に優先順位を付けてカメラ
の割り当てを行うため、最も優先順位が高く、精度の高
い情報が要求される対象物体について、必要でかつ精度
の高い撮像ができ十分な情報を得ることができる。

【００９１】（１０）キャリブレーションポイントを設
けて定期的にあるいは自動的にカメラの白バランスの再
調整や色見本による再調整を行うので、照明むらや太陽
光線の変化等の撮像環境条件の変動があっても、長時間
にわたって対象物体を計測する場合でも精度のよい計測
ができる。

【００９２】（１１）複数のキャリブレーションポイン
トを配置してあるため、カメラのキャリブレーションの
ための動作時間を短縮でき、また対象物体の状態にもっ
とも近いキャリブレーションポイントを用いてキャリブ
レーションができるため撮像環境条件にもっとも適合し
たキャリブレーションを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例のカメラヘッドおよびキャリ
ブレーションポイントの配置例を説明する図。

【図２】撮影した選手の位置ととにもその精度を表現し
た例を示す図。

【図３】移動物体の３次元位置計測を行う装置構成を示
すブロック図。

【図４】画像内位置計測ユニットの構成を説明するブロ
ック図。

【図５】対象物体を撮影した画像の例。

【図６】画像から色の違いによって抜き出したシャツの
画像を示す例。

【図７】画像から色の違いによって抜き出したトランク
スの画像を示す例。

【図８】ウィンドウの例を示す図。

【図９】ウィンドウの例を示す図。

【図１０】二つのウィンドウが重なった例を示す図。

【図１１】ウィンドウにプライオリティ処理を行った
例。

【図１２】ウィンドウにプライオリティ処理を行った
例。

【図１３】エラーになるウィンドウの例。

【図１４】カメラヘッドを対象物体の移動にしたがって
切り替えていく組み合わせを説明する図。

【図１５】新規参入のカメラヘッドとそれまでのカメラ
ヘッドの視野の関係を示す図。

【図１６】それまでのカメラヘッドの画像と新規参入の
カメラヘッドの画像を示す図。

【図１７】キャリブレーションポイントの例を示す図。

【符号の説明】

２１ 視野の共有部分 ２２、２３ 選手の位置 ３１ カメラ ３２ 画像内位置計測ユニット ３３ 接続 ３４ ３次元位置計算ユニット ３５ ３次元座標情報 ３６ 照合ユニット ３７ ３次元位置情報 ３８ エラー信号 ４１ 検出回路 ４２ オブジェクトテーブル ４３ ウィンドウジェネレータ ４４ プライオリティテーブル ４５ 位置カウンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 7/20 9061−5Ｌ Ｇ０６Ｆ 15/70 ４１０

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の移動物体を撮像し、その撮像され
   た移動物体の画像から３次元空間情報を抽出する移動物
   体の計測装置において、 前記移動物体を撮像する撮像手段は３以上設けられ、 このそれぞれの撮像手段は、当該撮像手段の視野内に撮
   像対象となる複数の移動物体を共通に入れて撮像する手
   段を含み、 各撮像手段からの画像内の対象物体の情報に基づいてそ
   れぞれの対象物体の３次元情報を演算する手段を備える
   ことを特徴とする移動物体の計測装置。
2. 【請求項２】 撮像された共通視野内の複数の対象物体
   の画像について、この対象物体ごとにその対象物体の画
   像の性質に基づいて対象物体を抽出し複数の対象物体の
   それぞれの画像内位置を求める画像内位置計測手段と、 この手段で計測した画像内位置情報に基づいて複数の対
   象物体の３次元空間情報を演算する３次元位置演算手段
   とを備える請求項１記載の移動物体の計測装置。
3. 【請求項３】 撮像手段は、そのカメラのパラメータが
   固定の固定カメラと、カメラのパラメータが可変の追尾
   機能付きカメラとを含む請求項１または２記載の移動物
   体の計測装置。
4. 【請求項４】 画像内位置演算手段は、 撮像された複数の対象物体ごとに対象物体の画像を囲む
   ウィンドウを発生し当該ウィンドウを対象物体の動きに
   合わせて移動させる手段と、 撮像手段から見える複数の対象物体の位置関係に基づい
   て撮像手段ごとに複数のウィンドウの間のプライオリテ
   ィが１画像単位ごとに設定されたプライオリティテーブ
   ルと、 このテーブルを参照して、ウィンドウが重なった複数の
   対象物体については隠れる対象物体の画像情報の出力を
   抑止する手段とを備える請求項１ないし３のいずれか記
   載の移動物体の計測装置。
5. 【請求項５】 ３以上の撮像手段で撮像された移動物体
   の画像に基づいて得られた移動物体の少なくとも３以上
   の３次元空間情報を比較し、計測に間違いがないか否か
   を判定する手段を含む請求項１ないし４のいずれか記載
   の移動物体の計測装置。
6. 【請求項６】 移動物体を撮像し、その撮像された移動
   物体の画像から３次元空間情報を抽出する移動物体の計
   測装置において、 前記移動物体を撮像する撮像手段は３以上組み合わされ
   て少なくとも１個の移動物体を同時に撮像し、 計測するに適切な位置の撮像手段になるように、移動物
   体の移動にしたがって前記３以上の撮像手段の１個の撮
   像手段を他の適当な位置の撮像手段に切り替えていく手
   段を備えることを特徴とする移動物体の計測装置。
7. 【請求項７】 他の適当な位置の撮像手段に切り替えて
   いく手段は、切り替えの条件の境界領域においてヒステ
   リシスを持たせる手段を含む請求項６記載の移動物体の
   計測装置。
8. 【請求項８】 他の適当な位置の撮像手段に切り替えて
   いく手段は、前回の切り替えから一定の時間が経過して
   から切り替えを行うようにする手段を含む請求項６記載
   の移動物体の計測装置。
9. 【請求項９】 撮像手段の切り替えは、３以上の撮像手
   段の間の角度が広くなるように切り替える請求項６ない
   し８のいずれか記載の移動物体の計測装置。
10. 【請求項１０】 切り替えによって新たに参加する撮像
    手段は、他の撮像手段からの画像に基づいて撮像すべき
    対象物体を撮像できる角度および画角を求め、かつ画像
    内の撮像すべき対象物体が存在する領域にウィンドウを
    設定し、そのウィンドウ内の対象物体を抽出するための
    検出条件を学習する手段を含む請求項６ないし９のいず
    れか記載の移動物体の計測装置。
11. 【請求項１１】 前記撮像手段が切り替えられた前後の
    画像データに基づいて、測定データを比較し誤り測定が
    あるか否かを判定する手段を含む請求項６ないし１０の
    いずれか記載の移動物体の計測装置。
12. 【請求項１２】 移動物体は複数であり、 撮像対象となる移動物体に優先順位を付け優先順位が高
    い物体に優先的に撮像手段を割り付ける手段を含む請求
    項６ないし１１のいずれか記載の移動物体の計測装置。
13. 【請求項１３】 複数の移動物体を撮像し、その撮像さ
    れた移動物体の画像から３次元空間情報を抽出する移動
    物体の計測装置において、 前記移動物体を撮像する撮像手段は３以上設けられ、 前記撮像手段は、カラーカメラを含み、 キャリブレーションポイントの位置の教示および記録手
    段を持ち、 教示位置にある白色のキャリブレーションポイントを自
    動で撮像し白バランスをとる手段を含むことを特徴とす
    る移動物体の計測装置。
14. 【請求項１４】 複数の移動物体を撮像し、その撮像さ
    れた移動物体の画像から３次元空間情報を抽出する移動
    物体の計測装置において、 前記移動物体を撮像する撮像手段は３以上設けられ、 前記撮像手段は、カラーカメラを含み、 キャリブレーションポイントの位置の教示および記録手
    段を持ち、 教示位置にある色見本のキャリブレーションポイントを
    自動で撮像しこの見本色をサンプリングして対象物体の
    対象色として記録する手段を含むことを特徴とする移動
    物体の計測装置。
15. 【請求項１５】 キャリブレーションポイントを複数設
    置する請求項１３又は１４記載の移動物体の計測装置。