JPWO2009096520A1 - 対応点探索装置および対応点探索方法 - Google Patents
対応点探索装置および対応点探索方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
D=f・B/Δd ・・・(1)
X=x・D/f ・・・(2)
Y=y・D/f ・・・(3)
Z=D ・・・(4)
Absolute Difference)法による相関値演算について説明する。図4は、対応点探索手法であるSAD法を説明するための図である。このSAD法では、基準画像21a上のウィンドウImg1の部分に対応する参照画像21b上のウィンドウを探索する。具体的には、基準画像21a上の注目点を重心とする、縦横方向にそれぞれw画素分の大きさを持つウィンドウImg1を設定し、同様に、参照画像21b上にも同じ大きさを持つウィンドウImg2を設定する。そして、参照画像21b上におけるウィンドウImg2を、基線長方向のある範囲p(0<p<max_disp)においてずらしながら、それぞれの位置でウィンドウImg2とウィンドウImg1との相関演算を行う。このとき、参照画像21b上でのウィンドウImg2の最初の座標位置は、基準画像21a上におけるウィンドウImg1の座標位置と同じ位置である。相関値(CORp)は式5で表される。
(x,y)=(i+δx,j+δy) ・・・(14)
I(x,y)={(1−δx)(1−δy)×I(i,j)}
+{(1−δx)×δy×I(i+1,j)}
+{δx×(1−δy)×I(i,j+1)}
+{δx×δy×I(i+1,j+1)} ・・・(15)
I(x,y)=DH(i,j)×I(i,j)・・・(19)
注目点43および対応点44の座標より、時刻T2の画像における視差Δd2等の距離情報を求めることができる。具体的には、Δd2は(q2x−p2x)である。
(p2x−p1x,p2y−p1y)で表されるベクトルである。
D1=fB/Δd1・・・(20)
D2=fB/Δd2・・・(21)
(p1x・D1/f,p1y・D1/f,D1)と表すことができ、時刻T2における注目点43の3次元座標(X2,Y2,Z2)は、
(p2x・D2/f,p2y・D2/f,D2)と表すことができる。
(X2−X1,Y2−Y1,Z2−Z1)で表されるベクトルである。
Claims (13)
- 2以上の画像を取得し、保持する画像取得部と、
前記画像取得部に保持されている画像のうちいずれかの画像上にサブピクセルレベルの注目点を入力する注目点入力部と、
前記注目点を重心位置とする探索用テンプレートを生成する探索用テンプレート生成部と、
前記探索用テンプレートを用いて、前記画像取得部に保持されている画像のうち、前記注目点を入力した画像に対応する画像上において、前記注目点に対応する点を探索する探索部とを備えた対応点探索装置。 - 前記探索用テンプレート生成部は、前記注目点の最近傍の画素が重心位置となる領域を設定し、前記領域をサブピクセルレベルでずらすことで、前記注目点を重心位置とする探索用テンプレートを生成する請求項1に記載の対応点探索装置。
- 前記画像取得部が、取得し、保持する画像はステレオ画像である請求項1に記載の対応点探索装置。
- さらに、演算部を備え、
前記ステレオ画像は、2つの撮像装置により同時に撮像された画像であり、
前記画像取得部は、第1の時刻に撮像された第1ステレオ画像および前記第1の時刻後である第2の時刻に撮像された第2ステレオ画像を取得し、保持していて、
前記探索部は、前記第1ステレオ画像の基準画像上における注目点に対応する、前記第2ステレオ画像の基準画像上における点を探索し、
前記演算部は、前記第1ステレオ画像の基準画像上における注目点および前記第1ステレオ画像の基準画像上における注目点に対応する、前記第2ステレオ画像の基準画像上における点から、2次元オプティカルフローを算出する請求項3に記載の対応点探索装置。 - 前記注目点入力部は、前記第1ステレオ画像の基準画像上における注目点に対応する、前記第2ステレオ画像の基準画像上における点を、前記第2ステレオ画像の基準画像の注目点として入力し、
前記探索部は、前記第2ステレオ画像の基準画像上における注目点に対応する、前記第2ステレオ画像の参照画像上における対応点を探索し、
前記演算部は、前記第2ステレオ画像の基準画像上における注目点および前記第2ステレオ画像の参照画像上における対応点から、前記第2の時刻における距離情報を算出する請求項4に記載の対応点探索装置。 - 前記探索部は、前記第1ステレオ画像の基準画像上における注目点に対応する、前記第1ステレオ画像の参照画像上における対応点を探索し、
前記演算部は、前記第1ステレオ画像の基準画像上における注目点および前記第1ステレオ画像の参照画像上における対応点から、前記第1の時刻における距離情報を算出し、さらに前記第1の時刻における距離情報、前記第2の時刻における距離情報および前記2次元オプティカルフローから、3次元オプティカルフローを算出する請求項5に記載の対応点探索装置。 - 前記探索部は、周波数分解され、振幅成分が抑制された前記探索用テンプレートの画像パターンを用いて、対応する点を探索する請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の対応点探索装置。
- 前記探索用テンプレート生成部は、画像を補間することで探索用テンプレートを生成する請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の対応点探索装置。
- 前記探索用テンプレート生成部は、窓関数を用いることで探索用テンプレートを生成する請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の対応点探索装置。
- 前記探索用テンプレート生成部は、周波数空間で前記画像パターンの位相成分を回転させることで探索用テンプレートを生成する請求項7に記載の対応点探索装置。
- 前記周波数分解は、FFT、DFT、DCT、DST、ウエーブレット変換およびアダマール変換のいずれかである請求項7に記載の対応点探索装置。
- 前記探索部は、位相限定相関法を用いて対応点を探索する請求項11に記載の対応点探索装置。
- それぞれ対応する画像のうち、いずれかの画像上にサブピクセルレベルの注目点を入力する工程と、
前記注目点を重心位置とする探索用テンプレートを生成する工程と、
前記探索用テンプレートを用いて、前記注目点を入力した画像に対応する画像上において、前記注目点に対応する点を探索する工程とを備えた対応点探索方法。
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