KR20040104578A - 카메라 보정 장치 - Google Patents

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KR20040104578A
KR20040104578A KR10-2004-7016893A KR20047016893A KR20040104578A KR 20040104578 A KR20040104578 A KR 20040104578A KR 20047016893 A KR20047016893 A KR 20047016893A KR 20040104578 A KR20040104578 A KR 20040104578A
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사토마사키
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마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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    • G06T7/80—Analysis of captured images to determine intrinsic or extrinsic camera parameters, i.e. camera calibration

Abstract

본 발명은, 차량에 설치된 카메라의 광학계의 파라메터를 보정할 수 있는 카메라 보정 장치를 제공하는 것에 있다. 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지부(115)와, 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지부(116)와, 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성부(117)와, 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지부(118)와, 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성부(120)와, 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)와, 카메라(110)에 의해 취득된 제2의 좌표계(102)에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정부(160)를 갖춘 카메라 보정 장치(100)를 구성한다.

Description

카메라 보정 장치{CAMERA CORRECTOR}
종래, 차량의 외부에 설치된 카메라에 접속되어 카메라에 의해 취득된 화상 정보에 근거하여, 차량의 주변, 특히, 노면상의 대상물의 위치를 검출하는 ECU(E1ectronic Contro1 Unit)등의 촬상 제어장치가 보급되어 있다. 이런 종류의 촬상 제어장치에 대해서 카메라를 조합하는 과정에 대해서는, 카메라 개개의 광학계의 파라미터를 특정하기 위해서, 일반적으로 「교정」이라 불리는 작업을 하고 있다.
상술한 카메라의 교정을 실시하는 카메라 교정 장치로서는, 카메라가 차량에 설치되기 전에 카메라의 교정을 실시하는 것과 카메라가 차량에 설치된 후에 카메라의 교정을 실시하는 것이 알려져 있고 특히 카메라를 차량에 설치할 때에 행해지는 작업을 간략화한다는 관점으로부터, 카메라가 차량에 설치되기 전에 카메라의 교정을 실시하는 카메라 교정 장치의 수요가 높아지고 있다.
이러한 종래의 카메라 교정 장치(500)는, 제39도로부터 제41도에 나타낸 바와 같이, 촬상 장치로서의 카메라(510)에 접속되게 되어 있다. 카메라(510)는, 프레임(511)으로 프레임(511)에 지지된 광학계(512)를 가지고 있고, 광학계(512)를 통하여 화상 정보를 취득하게 되어 있다.
카메라 교정 장치(500)는, 카메라 생산공장에 구성된 제1의 좌표계(501)에 대한 프레임(511)의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지부(515)와 차량 생산공장에 구성된 제2의 좌표계(502)에 대한 프레임(511)의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지부(546)를 갖추고 있다.
카메라 교정 장치(500)는, 카메라 생산공장에 있어 카메라(510)의 교정을 실시하게 되어 있어 제1의 좌표계(501)에는, 카메라(510)의 교정을 행하기 위한 교정 마커(505)가 배치되어 있다. 여기서, 카메라(510)의 교정이란, 프레임(511)이 차량(508)에 대해서 설계에 의해 결정할 수 있는 위치에 설치되었을 경우의 광학계(512)의 위치를 산출하는 동작이다.
또, 카메라 교정 장치(500)는, 제1의 좌표계(501)에 대한 광학계(512)의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성부(517)와 제1의 광학계 위치 정보 생성부(517)에 의해 생성된 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지부(518)를 갖추고 있다. 제1의 광학계 위치 정보 생성부(517)는, 카메라(510)에 의해 취득된 교정 마커(505)의 화상 정보에 근거하여, 제1의 좌표계(501)에 대한 광학계(512)의 위치를 산출하게 되어 있다.
또, 카메라 교정 장치(500)는, 제2의 좌표계(502)에 대한 광학계(512)의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성부(520)와 제2의 광학계 위치 정보 생성부(520)에 의해 생성된 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지부(530)를 갖추고 있다.
제2의 광학계 위치 정보 생성부(520)는, 제1의 프레임 위치 정보 유지부(515)에 유지된 제1의 프레임 위치 정보 및 제1의 광학계 위치 정보 유지부(518)에 유지된 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 제2의 프레임 위치 정보 유지부(516)에 유지된 제2의 프레임 위치 정보로부터, 제2의 좌표계(502)에 대한 광학계(512)의 위치를 산출하게 되어 있다.
이와 같이 구성된 카메라 교정 장치(500)는, 제2의 좌표계(502)에 대한 광학계(512)의 위치를 산출하는 것으로써, 카메라 생산공장에 있어 카메라(510)의 교정을 실시하게 되어 있다. 그리고, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(530)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보에 근거하여, 차량(508)에 설치된 카메라(510)에 의해 취득된 화상 정보로부터, 촬상 제어장치로 노면상의 대상물위치를 검출하도록 하고 있다.
그렇지만, 상기 종래의 카메라 교정 장치에 대해서는, 제2의 광학계 위치 정보 유지부에 유지된 제2의 광학계 위치 정보를 보정할 수가 없기 때문에, 프레임이 차량에 대해서 부정확한 위치에 설치되었을 경우에, 촬상 제어장치에 노면상의 대상물의 위치를 정확하게 검출시킬 수 없다는 문제가 있었다.
본 발명은, 이러한 문제를 해결하기 위해, 차량 등에 설치된 카메라의 광학계의 파라미터를 보정할 수가 있는 카메라 보정 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은, 카메라 보정 장치에 관계되고, 특히, 차량 등에 설치되는 카메라의 교정을 실시하는 카메라 보정 장치에 관한 것이다.
제1도는, 본 발명의 제1의 실시의 형태와 관련되는 카메라 보정 장치 및 촬상 장치로서의 카메라를 나타내는 블록도이다.
제2도는, 제1도에 나타낸 카메라가 설치된 제1의 좌표계를 나타내는 사시도이다.
제3도는, 제1도에 나타낸 카메라가 설치된 제2의 좌표계를 나타내는 사시도이다.
제4도는, 제1도에 나타낸 카메라의 좌표계를 나타내는 사시도이다.
제5도는, 제1도에 나타낸 카메라의 화상 좌표계를 나타내는 평면도이다.
제6도는, 제1도에 나타낸 카메라의 평행이동을 나타내는 사시도이다.
제7도는, 제1도에 나타낸 카메라의 회전동작을 나타내는 사시도이다.
제8도는, 제1도에 나타낸 카메라의 평행이동을 나타내는 측면도이다.
제9도는, 제1도에 나타낸 카메라의 회전 이동작을 나타내는 측면도이다.
제10도는, 제1도에 나타낸 카메라 보정 장치의 결상 위치 정보 추출부를 나타내는 블록도이다.
제11도는, 제1도에 나타낸 카메라 보정 장치를 실현하기 위한 컴퓨터 및 ECU를 나타내는 블록도이다.
제12도는, 제1도에 나타낸 카메라 보정 장치의 카메라 유니트를 나타내는 블록도이다.
제13도는, 제1도에 나타낸 카메라 보정 장치의 보정 동작을 나타내는 플로차트이다.
제14도는, 본 발명의 제2의 실시의 형태와 관련되는 카메라 보정 장치 및 촬상 장치로서의 카메라를 나타내는 블록도이다.
제15도는, 제14도에 나타낸 카메라의 화상 좌표계를 나타내는 평면도이다.
제16도는, 제14도에 나타낸 카메라 보정 장치의 보정 동작을 나타내는 플로차트이다.
제17도는, 본 발명의 제3의 실시의 형태와 관련되는 카메라 보정 장치 및 촬상 장치로서의 카메라를 나타내는 블록도이다.
제18도는, 제17도에 나타낸 카메라가 설치된 제1의 좌표계를 나타내는 사시도이다.
제19도는, 제17도에 나타낸 카메라가 설치된 제2의 좌표계를 나타내는 사시도이다.
제20도는, 제17도에 나타낸 카메라의 좌표계를 나타내는 사시도이다.
제21도는, 제17도에 나타낸 카메라 보정 장치의 가상 카메라를 나타내는 측면도이다.
제22도는, 제17도에 나타낸 카메라 보정 장치의 보정부의 동작을 나타내는 설명도이다.
제23도는, 제17도에 나타낸 카메라 보정 장치의 보정부의 동작을 나타내는 설명도이다.
제24도는, 제17도에 나타낸 카메라 보정 장치의 보정부의 동작을 나타내는 설명도이다.
제25도는, 제17도에 나타낸 카메라 보정 장치의 보정부의 동작을 나타내는 설명도이다.
제26도는, 제17도에 나타낸 카메라 보정 장치를 실현하기 위한 컴퓨터 및 ECU를 나타내는 블록도이다.
제27도는, 제17도에 나타낸 카메라 보정 장치의 카메라 유니트를 나타내는 블록도이다.
제28도는, 제17도에 나타낸 카메라 보정 장치의 보정 동작을 나타내는 플로차트이다.
제29도는, 본 발명의 제4의 실시의 형태와 관련되는 카메라 보정 장치 및 촬상 장치로서의 카메라를 나타내는 블록도이다.
제30도는, 제29도에 나타낸 카메라가 설치된 제1의 좌표계를 나타내는 사시도이다.
제31도는, 제29도에 나타낸 카메라가 설치된 제2의 좌표계를 나타내는 사시도이다.
제32도는 제29도에 나타낸 카메라의 좌표계를 나타내는 사시도이다.
제33도는, 제29도에 나타낸 카메라의 화상 좌표계를 나타내는 평면도이다.
제34도는, 제29도에 나타낸 카메라 보정 장치의 보정부의 동작을 나타내는 설명도이다.
제35도는, 제29도에 나타낸 카메라 보정 장치의 보정부의 동작을 나타내는 설명도이다.
제36도는, 제29도에 나타낸 카메라 보정 장치를 실현하기 위한 컴퓨터 및 ECU를 나타내는 블록도이다.
제37도는, 제29도에 나타낸 카메라 보정 장치의 카메라 유니트를 나타내는 블록도이다.
제38도는, 제29도에 나타낸 카메라 보정 장치의 보정 동작을 나타내는 플로차트이다.
제39도는, 종래의 카메라 교정 장치 및 촬상 장치로서의 카메라를 나타내는 블록도이다.
제40도는, 제39도에 나타낸 카메라가 설치된 제1의 좌표계를 나타내는 사시도이다.
제41도는, 제39도에 나타낸 카메라가 설치된 제2의 좌표계를 나타내는 사시도이다.
본 발명은, 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 장치이며, 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 수단과 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단과 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제1의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 수단과 상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 수단과 상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단과 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단과 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제2의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치정보를 보정하는 보정 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치를 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 장치는, 차량 등에 설치된 카메라의 광학계의 파라미터를 보정할 수가 있다.
또, 본 발명은, 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 장치이며, 소정의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 광학계 위치 정보를 유지하는 광학계 위치 정보 유지 수단과 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치를 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 장치는, 차량 등에 설치된 카메라의 광학계의 파라미터를 보정할 수가 있다.
또, 본 발명은, 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 장치이며, 교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 수단과 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 수단과, 상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제1의 광학계위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 수단과, 상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단과, 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 촬상 장치의 화상 좌표계에 대한 상기 보정 마커의 예측 위치 정보를 생성하는 예측 위치 정보 생성 수단과 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단과, 상기 예측 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 예측 위치 정보를 유지하는 예측 위치 정보 유지 수단과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 보정 마커의 화상 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치를 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 장치는, 간단한 보정 마커를 이용하여 제2의 광학계 위치 정보를 보정할 수가 있다.
또, 본 발명은, 상기 보정 수단이, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 보정 마커의 화상 정보로부터, 상기 촬상 장치의 화상 좌표계에 대한 상기 보정 마커의 결상 위치 정보를 추출하는 결상 위치 정보 추출 수단과 상기 결상 위치 정보 추출수단에 의해 추출된 상기 결상 위치 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하는 보정량 산출 수단과 상기 보정량 산출 수단에 의하여 산출된 상기 보정량에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 광학계 위치 정보 보정 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치를 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 장치는, 간단한 보정 마커를 이용하여 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출할 수가 있다.
또, 본 발명은, 상기 보정 수단이, 상기 제2의 광학계 위치 정보의 회전 성분의 오차만을 보정하는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치를 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 장치는, 상기 제2의 광학계 위치 정보의 평행이동 성분의 오차를 무시할 수가 있어 간단한 보정 마커를 이용하여 제2의 광학계 위치 정보를 보정할 수가 있다.
또, 본 발명은, 상기 결상 위치 정보 추출 수단이, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 보정 마커의 화상 정보를 표시하는 화상 정보 표시 수단과, 상기 화상 정보 표시 수단에 표시된 상기 보정 마커의 화상 정보에 대해 상기 보정 마커의 결상 위치를 지정하여, 상기 결상 위치 정보를 추출하는 결상 위치 지정 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치를 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 장치는, 보정 마커의 결상 위치를 지정할 수가 있어 보정 마커의 결상 위치 정보를 확실히 추출할 수가 있다.
또, 본 발명은, 상기 결상 위치 정보 추출 수단이, 상기 촬상 장치의 화상 좌표계에 대한 상기 보정 마커의 예측 범위 정보를 유지하는 예측 범위 정보 유지 수단과, 상기 예측 범위 정보 유지 수단에 유지된 상기 예측 범위 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 보정 마커의 화상 정보로부터 상기 보정 마커의 결상 위치를 검색하여, 상기 결상 위치 정보를 추출하는 결상 위치 검색 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치를 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 장치는, 보정 마커의 결상 위치를 검색할 수가 있어 보정 마커의 결상 위치 정보를 용이하게 추출할 수가 있다.
또, 본 발명은, 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 장치와, 교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 수단과 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 수단과 상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 수단과, 상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치정보 유지 수단에 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단과, 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제2의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 포함되는 움직임 벡터에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치를 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 장치는, 움직임 벡터를 이용하여 제2의 광학계 위치 정보를 보정할 수가 있다.
또, 본 발명은, 상기 보정 수단이, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제2의 좌표계에 있어서의 화상 정보로부터 평면 투영 화상을 생성하는 평면 투영 화상 생성 수단과 상기 평면 투영 화상 생성 수단에 의해 생성된 상기 평면 투영 화상을 복수의 화상 영역으로 분할하는 평면 투영 화상 분할 수단과 상기 평면 투영 화상 분할 수단에 의해 분할된 복수의 상기 화상 영역으로부터 움직여 벡터를 추출하는 움직임 벡터 추출 수단과 상기 움직임 벡터 추출 수단에 의해 추출된 상기 움직임 벡터에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하는 보정량 산출 수단과 상기 보정량 산출 수단에 의해 산출된 상기 보정량에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 광학계 위치 정보 보정 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치를 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 장치는, 복수의 화상 영역에 있어서의 움직임 벡터를 용이하게 추출할 수가 있다.
또, 본 발명은, 상기 제2의 좌표계에 설치된 분할 마커가, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보에 포함되는 상기 프레임의 위치에 대해서 일정한 위치 관계를 유지하도록 배치되어 상기 평면 투영 화상 분할 수단이, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 분할 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 평면 투영 화상을 복수의 화상 영역으로 분할하는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치를 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 장치는, 분할 마커를 이용하여 평면 투영 화상을 정확하게 분할할 수가 있다.
또 본 발명은, 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 장치이며, 교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 수단과, 차량이 배치된 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 수단과, 상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 수단과, 상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단과, 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 촬상 장치의 화상 좌표계에 대한 상기 차량의 예측 위치 정보를 생성하는 예측 위치 정보 생성 수단과, 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단과 상기 예측 위치 정보 생성수의에 의해 생성된 상기 예측 위치 정보를 유지하는 예측 위치 정보 유지 수단과 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 차량의 화상 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치를 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 장치는, 차량의 일부를 이용하여 제2의 광학계 위치 정보를 보정할 수가 있다.
또, 본 발명은, 상기 보정 수단이, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 차량의 화상 정보로부터, 상기 촬상 장치의 화상 좌표계에 대한 상기 차량의 결상 위치 정보를 추출하는 결상 위치 정보 추출 수단과 상기 결상 위치 정보 추출 수단에 의해 추출된 상기 결상 위치 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하는 보정량 산출 수단과 상기 보정량 산출 수단에 의해 산출된 상기 보정량에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 광학계 위치 정보 보정 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치를 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 장치는, 차량의 일부를 이용하여 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출할 수가 있다.
또, 본 발명은, 상기 보정량 산출 수단이, 상기 결상 위치 정보에 포함되는 상기 차량의 윤곽선과 상기 예측 위치 정보에 포함되는 상기 차량의 윤곽선을 중첩하는 매칭 수단과 상기 매칭 수단에 의해 중첩된 상기 차량의 윤곽선으로부터 복수의 점을 추출하는 추출 수단과 상기 결상 위치 정보에 포함되는 상기 점과 상기 예측 위치 정보에 포함되는 상기 점을 비교함으로써 상기 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하는 연산 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치를 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 장치는, 차량의 윤곽선으로부터 점을 추출할 수 있어서, 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 확실히 산출할 수가 있다.
또, 본 발명은, 상기 촬상 장치가 차량에 장착되는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치를 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 장치는, 프레임이 차량에 대하여 부정확한 위치에 설치되었을 경우에, 카메라의 광학계의 파라미터를 보정할 수가 있어서 노면상의 대상물의 위치를 정확하게 검출할 수가 있다.
또, 본 발명은, 카메라 보정 장치를 갖춘 것을 특징으로 하는 촬상 장치를 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 촬상 장치는, 차량 등에 설치된 카메라의 광학계의 파라미터를 보정할 수가 있다.
또, 본 발명은, 카메라 보정 장치를 갖춘 것을 특징으로 하는 촬상 제어장치를 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 촬상 제어장치는, 차량 등에 설치된 카메라의 광학계의 파라미터를 보정할 수가 있다.
또, 본 발명은, 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 방법이며, 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝과, 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제1의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제2의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 방법을 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 방법은, 차량 등에 설치된 카메라의 광학계의 파라미터를 보정할 수가 있어서 노면상의 대상물의 위치를 정확하게 검출할 수가 있다.
또, 본 발명은, 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 방법이며, 소정의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 광학계 위치 정보를 유지하는 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 방법을 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 방법은, 차량 등에 설치된 카메라의 광학계의 파라미터를 보정할 수가 있어서 노면상의 대상물의 위치를 정확하게 검출할 수가 있다.
또, 본 발명은, 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 방법이며, 교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝과 보정 마커가 배치된 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 촬상 장치의 화상 좌표계에 대한 상기 보정 마커의 예측 위치 정보를 생성하는 예측 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 예측 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 예측 위치 정보를 유지하는 예측 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 보정 마커의 화상 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 방법을 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 방법은, 간단한 보정 마커를 이용하여 제2의 광학계 위치 정보를 보정할 수가 있다.
또, 본 발명은, 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 방법이며, 교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝과 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제1의 광학계 정도 i치정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제2의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 포함되는 움직임 벡터에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 방법을 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 방법은, 움직임 벡터를 이용해 제2의 광학계 위치 정보를 보정할 수 있다.
또, 본 발명은, 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 방법이며, 교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타낸 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝과, 차량이 배치된 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타낸 제2의 프레임 위치 정보를 보관하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬장 장치에 의하여 취득된 상기 교정 마커의 영상 정보에 기초하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 기초하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보에 기초하여, 상기 촬상 장치의 영상 좌표계에 대한 상기 차량의 예측 위치 정보를 생성하는 예측 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보관유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 예측 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 예측 위치 정보를 유지하는 예측 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬상장치에 의하여 취득된 상기 차량의 영상 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 예측 위치 정보에 기초하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 카메라 보정 방법을 제공하는 것에 있다. 이 구성에 의하여, 본 발명의 카메라 보정방법은, 차량의 일부를 이용한 제2의 광학계 위치 정보를 보정할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 촬상 장치가 차량에 장착되는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 방법을 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 방법은, 프레임을 차량에 대해서 부정확한 위치에 설치했을 경우에, 카메라의 광학계의 파라미터를 보정할 수가 있어서 노면상의 대상물의 위치를 정확하게 검출하는 것이 가능하다.
또, 본 발명은, 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 프로그램이며, 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝과, 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제1의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제2의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 프로그램을 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 프로그램은, 차량 등에 설치된 카메라의 광학계의 파라미터를 보정할 수가 있어서 노면상의 대상물의 위치를 정확하게 검출할 수가 있다.
또, 본 발명은, 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 프로그램이며, 소정의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 광학계 위치 정보를 유지하는 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 컴퓨터로 실행시키는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 프로그램을 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 프로그램은, 차량 등에 설치된 카메라의 광학계의 파라미터를 보정할 수가 있어서 노면상의 대상물의 위치를 정확하게 검출할 수가 있다.
또, 본 발명은, 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 프로그램이며, 교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝과 보정 마커가 배치된 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 촬상 장치의 화상 좌표계에 대한 상기 보정 마커의 예측 위치 정보를 생성하는 예측 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 예측 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 예측 위치 정보를 유지하는 예측 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 보정 마커의 화상 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 컴퓨터로 실행시키는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 프로그램을 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 프로그램, 간단한 보정 마커를 이용하여 제2의 광학계 위치 정보를 보정할 수 있다.
또, 본 발명은, 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 프로그램이며, 교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝과. 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝과, 상기촬상 장치에 의해 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 기초하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 케이스 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제2의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 포함되는 움직임 벡터에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 컴퓨터로 실행시키는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 프로그램을 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 프로그램은, 움직임 벡터를 이용하여 제2의 광학계 위치 정보를 보정할 수가 있다.
또, 본 발명은, 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 프로그램이며, 교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝과, 차량이 배치된 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 케이스 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 촬상 장치의 화상 좌표계에 대한 상기 차량의 예측 위치 정보를 생성하는 예측 위치 정보 생성 스텝과, 상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝과, 상기 예측 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 예측 위치 정보를 유지하는 예측 위치 정보 유지 스텝과, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 차량의 화상 정보 및 상기예측 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 컴퓨터로 실행시키는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 프로그램을 제공하는 것이다. 이 구성에 의해, 본 발명의 카메라 보정 프로그램은, 차량의 일부를 이용하여 제2의 광학계 위치 정보를 보정할 수가 있다.
본 발명과 관련되는 카메라 보정 장치의 특징 및 장점은, 이하의 도면과 함께, 후술하는 기재로부터 명확해진다.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 근거해 설명한다.
(제1의 실시의 형태)
제1도로부터 제13도는, 본 발명과 관련되는 카메라 보정 장치의 제1의 실시의 형태를 나타내는 도이다.
우선, 본 실시의 형태와 관련되는 카메라 보정 장치의 구성에 대하여 설명한다.
제1도로부터 제3도에 있어서, 카메라 보정 장치(100)는, 촬상 장치로서의 카메라(110)에 접속되게 되어 있다. 카메라(110)는, 프레임(111)과 프레임(111)에 지지된 광학계(112)를 가지고 있어서 광학계(112)를 통하여 화상 정보를 취득하게 되어 있다.
카메라 보정 장치(100)는, 제1의 좌표계(101)에 대한 프레임(111)의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지부(115)와 제2의 좌표계(102)에 대한 프레임(111)의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지부(116)와 제1의 좌표계(101)에 대한 교정 마커(105)의 위치를 나타내는 교정 마커 위치 정보를 유지하는 교정 마커 위치 정보 유지부(125)와 제2의 좌표계(102)에 대한 보정 마커(106)의 위치를 나타내는 보정 마커 위치 정보를 유지하는 보정 마커 위치 정보 유지부(126)를 갖추고 있다.
제1의 좌표계(101)는, 카메라 생산공장등의 제1의 작업장소에 설치하고 있다. 제1의 좌표계(101)에는, X1축, Y1축, Z1축이 설치되어 있고, 제1의 작업장소에 설치된 카메라(110)의 교정을 행하기 위한 교정 마커(105)가 배치되어 있다. 교정 마커(105)는, 3차원으로 배열된 복수의 점에 의해 구성되어 있고 각각의 점은, 제1의 좌표계(101)에 대해서 소정의 위치에 배치되어 있다. 또, 교정 마커(105)는, 제1의 작업장소에 설치된 카메라(110)의 시야 범위를 가리도록 배치되어 있다.
제2의 좌표계(102)는, 차량 생산공장등의 제2의 작업장소에 설치되어 있다. 제2의 좌표계(102)에는, X2축, Y2축, Z2축이 설치되고, 제2의 좌표계(102)의 X2Y2평면은, 차량(108)이 설치되는 노면(102a)을 구성하고 있다. 노면(102a)에는, 보정 마커(106)가 배치되어 있다. 보정 마커(106)는, 2 2차원으로 배열된 2개 이상의 점에 의해 구성되어 있고 각각의 점은, 제2의 좌표계(102)에 대해서 소정의 위치에 배치되어 있다.
카메라 보정 장치(100)는, 제1의 작업장소에 있어 카메라(110)의 교정을 실시하게 되어 있다. 카메라(110)는, 제1의 좌표계(101)에 대해서 소정의 위치로 배치되어 있고 이 때의 프레임(111)의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보가, 제1의 프레임 위치 정보 유지부(115)에 유지되게 되어 있다. 여기서, 카메라(110)의 교정은, 카메라(110)가 제2의 작업장소에 있어 차량(108)에 설치되었을 때의 광학계(112)의 위치를 산출하는 동작이다.
카메라 보정 장치(100)에 의해 교정된 카메라(110)는, 제2의 작업장소에 있어 차량(108)에 설치되게 되어 있다. 카메라(110)는, 제2의 좌표계(102)에 대해서소정의 위치에 배치되어 있어 이 때의 프레임(111)의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보가, 제2의 프레임 위치 정보 유지부(116)에 유지되게 되어 있다. 여기서, 제2의 프레임 위치 정보는, 프레임(111)이 차량(108)에 대해서, 정확한 위치에 설치되었을 경우의 프레임(111)의 위치를 나타내고 있다.
또, 카메라 보정 장치(100)는, 제1의 좌표계(101)에 대한 광학계(112)의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성부(117)와 제1의 광학계 위치 정보 생성부(117)에 의해 생성된 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지부(118)를 갖추고 있다.
제1의 광학계 위치 정보 생성부(117)는, 카메라(110)에 의해 취득된 교정 마커(105)의 화상 정보에 근거하여, 교정 마커 위치 정보 유지부(125)에 유지된 교정 마커 위치 정보로부터, 제1의 좌표계(101)에 대한 광학계(112)의 위치를 산출하게 되어 있다. 여기서. 광학계(112)의 위치란, 광학계(112)의 광학 중심 및 광축의 위치를 포함하는 것이다. 제1의 좌표계(101)에 대한 광학계(112)의 위치를 산출하는 방법으로서는, 문헌 1 (R. Tsai, A versatile camera calibration technique for high-accuracy 3D machine vision metrology using off-the-shelf TV cameras and lenses, IEEE Joumal of Robotics and Automation, RA-3(4): 323-344, 1987)에 기재된 방법을 이용할 수가 있다.
또, 카메라 보정 장치(100)는, 제2의 좌표계(102)에 대한 광학계(112)의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성부(120)와 제2의 광학계 위치 정보 생성부(120)에 의해 생성된 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)를 갖추고 있다.
제2의 광학계 위치 정보 생성부(120)는, 제1의 프레임 위치 정보 유지부(115)에 유지된 제1의 프레임 위치 정보 및 제1의 광학계 위치 정보 유지부(118)에 유지된 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 제2의 프레임 위치 정보 유지부(116)에 유지된 제2의 프레임 위치 정보로부터, 제2의 좌표계(102)에 대한 광학계(112)의 위치를 산출하게 되어 있다.
제2의 광학계 위치 정보 생성부(120)는, 다음의 방법에 따라 제2의 좌표계(102)에 대한 광학계(112)의 위치를 산출하게 되어 있다.
우선, 제1의 좌표계(101)에 대한 프레임(111)의 위치와 제1의 좌표계(101)에 대한 광학계(112)의 위치를 비교하여, 프레임(111)의 위치와 광학계(112)의 위치의 상대 관계를 구한다. 그리고, 프레임(111)의 위치와 광학계(112)의 위치와의 상대 관계에 근거하여, 제2의 좌표계(102)에 대한 프레임(111)의 위치로부터, 제2의 좌표계(102)에 대한 광학계(112)의 위치를 산출한다. 따라서, 제2의 광학계 위치 정보는, 프레임(111)이 차량(108)에 대해서 정확한 위치에 설치되었을 경우의 광학계(112)의 위치를 나타내고 있다.
제2의 작업장소에 있어 차량(108)에 설치된 카메라(110)에는, 제4도에 나타낸 바와 같이, 제2의 광학계 위치 정보를 기준으로 하는 카메라 좌표계(113)가 구성되어 있다. 카메라 좌표계(113)에는, x축, y축, z축이 설치되고, 카메라 좌표계(113)의 원점은, 광학계(112)의 광학 중심과 일치하게 되어 있다. 카메라 좌표계(113)의 x축은, 카메라(110)의 좌우 방향으로 설치되고, 카메라 좌표계(113)의 y축은, 카메라(110)의 상하 방향으로 설치되고, 카메라 좌표계(113)의 z축은, 광학계(112)의 광축과 일치하도록 설치되고 있다.
또. 카메라 좌표계(113)의 원점으로부터 z축방향으로 촛점거리 f만큼 이격된 평면에는, 화상 좌표계(114)가 구성되어 있다. 화상 좌표계(114)에는, p축, q축이 설치되어 있다. 카메라(110)는, 광학계(112)를 통하여 화상 좌표계(114)에 결상 한 화상을 화상 정보로서 취득하게 되어 있다.
또, 카메라 보정 장치(100)는, 카메라(110)의 화상 좌표계(114)에 대한 보정 마커(106)의 예측 위치 정보를 생성하는 예측 위치 정보 생성부(140)와 예측 위치 정보 생성부(140)에 의해 생성된 예측 위치 정보를 유지하는 예측 위치 정보 유지부(150)를 갖추고 있다.
예측 위치 정보 생성부(140)는, 제2의 광학계 위치 정보 생성부(120)에 의해 생성된 제2의 광학계 위치 정보에 근거하여, 보정 마커 위치 정보 유지부(126)에 유지된 보정 마커 위치 정보로부터, 카메라(110)의 화상 좌표계(114)에 대한 보정 마커(106)의 예측 위치를 산출하게 되어 있다. 카메라(110)의 화상 좌표계(114)에 대한 보정 마커(106)의 예측 위치를 산출하는 방법으로서는, 상기의 문헌 1에 기재된 방법을 이용할 수가 있다.
제2의 좌표계(102)에 배치된 보정 마커(106)는, 제5도에 도시된 바와 같이, 광학계(112)를 통하여 화상 좌표계(114)의 결상 위치 Pn'(n=1,2,3,4,5,6)에 결상 하게 되어 있다. 여기서, 결상위치 Pn'는, 프레임(111)이 차량(108)에 대해서 정확한위치, 즉, 제2의 프레임 위치 정보에 포함되는 위치에 설치되어 제2의 광학계 위치 정보에 오차가 생기지 않은 경우, 예측 위치 정보 생성부(140)에 의해 산출된 예측 위치 Pn(n=1,2,3,4,5,6〉으로 일치하도록 되어 있다. 그렇지만, 실제로는, 프레임(111)이 차량(108)에 대해서 부정확한 위치에 설치되어 제2의 광학계 위치 정보에 오차가 생기는 것으로부터, 화상 좌표계(114)에 있어서의 결상 위치 Pn'는, 예측 위치 Pn로부터 이격되어 있다.
제2의 광학계 위치 정보는, 제2의 좌표계(102)에 대한 카메라 좌표계(113)의 평행이동 및 회전을 나타내는 6개의 파라미터를 포함하고 있다. 이 6개의 파라미터는, 제6도에 나타낸 X2축, Y2축, Z2축방향의 평행 이동 성분과 제7도에 나타낸 x축, y축, z축 주위의 회전 성분으로 구성되어 있다. 프레임(111)이 차량(108)에 대해서 부정확한 위치에 설치 되는 것에 의해 생기는 제2의 광학계 위치 정보의 오차는, 평행이동 성분 및 회전 성분의 각각의 오차를 포함하고 있다. 프레임(111)이 차량(l08)에 장착될때에는, 평행이동 성분으로 수cm, 회전 성분으로 몇차례의 오차가 생기고 있다.
여기서, 카메라(110)에 의해 취득된 노면(102a)의 화상 정보에 대해 차량(108)의 주차 동작을 보조하기 위한 보조선을 표시하는 경우를 생각한다. 덧붙여 프레임(111)은, 차량(108)에 대해서 높이 1000mm의 위치에 설치되고, 보조선은, 차량(108)의 후단으로부터 3000mm의 위치에 표시되는 것으로 한다.
우선, 제8도에 나타낸 바와 같이, 프레임(111)이 차량(108)에 대해서 Y2축 방향으로 50mm 어긋난 위치에 설치되었을 경우, 즉, 제2의 광학계 위치 정보의 Y2축방향의 평행이동 성분에 오차가 생겼을 경우에는, 오차가 생기지 않은 경우와 비교하여 보조선이 Y2축방향으로 50mm 어긋난 위치에 표시된다. 이 경우, 3000mm앞선 50mm의 이격량이 되기 위해, 제5도에 나타낸 화상 좌표계(114)에서의 결상 위치 Pn'의 예측 위치 Pn으로부터의 이격량은 작다. 따라서, 제2의 광학계 위치 정보의 평행이동 성분의 오차는 무시할 수가 있다.
이것에 대해서, 제9도에 나타낸 바와 같이, 프레임(111)이 차량(108)에 대해서 x축 주위에 1°어긋난 위치에 설치되었을 경우, 즉, 제2의 광학계 위치 정보의 x축주위의 회전 성분에 오차가 생겼을 경우에는, 오차가 생기지 않은 경우와 비교하여 보조선이 Y2축방향으로 약 184mm 어긋난 위치에 표시된다. 이 경우, 제5도에 나타낸 화상 좌표계(114)에 있어서의 결상 위치 Pn'의 예측 위치 Pn로부터의 이격량은 무시할 수 없게 된다. 따라서, 제2의 광학계 위치 정보의 회전 성분의 오차만을 제2의 광학계 위치 정보의 오차로서 이용할 수가 있다.
이러한 제2의 광학계 위치 정보의 오차를 보정하기 위해, 카메라 보정 장치(100)는, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정부(160)를 갖추고 있다.
보정부(160)는, 카메라(110)에 의해 취득된 보정 마커(106)의 화상 정보 및예측 위치 정보 유지부(150)에 유지된 예측 위치 정보에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보를 보정하게 되어 있다.
보정부(160)는, 카메라(110)에 의해 취득된 보정 마커(106)의 화상 정보로부터, 카메라(110)의 화상 좌표계(114)에 대한 보정 마커(106)의 결상 위치 정보를 추출하는 결상 위치 정보 추출부(170)와 결상 위치 정보 추출부(170)에 의해 추출된 결상 위치 정보 및 예측 위치 정보 유지부(150)에 유지된 예측 위치 정보에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하는 보정량 산출부(180)와 보정량 산출부(180)에 의해 산출된 보정량에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 광학계 위치 정보 보정부(190)를 가지고 있다.
결상 위치 정보 추출부(170)는, 카메라(110)에 의해 취득된 보정 마커(106)의 화상 정보를 표시하는 화상 정보 표시부(171)와 화상 정보 표시부(171)에 표시된 보정 마커(106)의 화상 정보에 대해 보정 마커(106)의 결상 위치 Pn'를 지정하여, 화상 정보로부터 결상 위치 정보를 추출하는 결상 위치 지정부(172)를 가지고 있다.
제10도에 나타낸 바와 같이, 화상 정보 표시부(171)에는, 카메라(110)에 의해 취득된 보정 마커(106)의 화상 정보와, 보정 마커(106)의 결상 위치 Pn'를 지정하는 커서(174)가 표시되게 되어 있다.
결상 위치 지정부(172)에는, 화상 정보 표시부(171)에 표시된 커서(174)의위치를 이동시키는 상방향 키(175a), 하방향 키(175b), 좌방향 키(175c) 및 우방향키(175d)로 커서(174)의 위치를 결정하는 결정 키(176)와 보정 마커(106)의 점의 번호 n를 표시하는 번호 표시부(177)와 번호 표시부(177)에 표시된 번호 n를 변경하는 가산 키(178a) 및 감산 키(178b)가 설치되어 있다.
보정량 산출부(180)는, 다음의 방법에 따라 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하게 되어 있다.
우선, 제2의 광학계 위치 정보의 회전 성분의 오차만을 제2의 광학계 위치 정보의 오차로서 이용하여 프레임(111)이 차량(108)에 대해서 기운 위치에 설치된 것으로 한다. 이 때의 카메라 좌표계(113)의 x축, y축, z축주위의 회전각을 각각θ,φ,ψ, 화상좌표계(114)에 있어서의 결상 위치 Pn'의 좌표를(Pn',qn'), 예측 위치 Pn의 좌표를(Pn,qn)로 나타내면, θ,φ,ψ의 값은, 식(1)에 대해, J의 항을 최소로 하는 R11, R12, R13, R21, R22, R23, R31, R32, R33을 구하는 것으로 산출된다.
또한 식(1)에 대해, (Pn',qn') 와(Pn,qn)과의 관계는, 식(2)과 같이 나타내진다.
또, R11로부터 R33과 θ,φ,ψ와의 관계는, 식(3), 식(4), 식(5)와 같이 나타내진다.
또한 본 실시의 형태에서는, 보정 마커(106)가 6개의 점에 의해 구성되어 있지만, 보정 마커(106)는 2개 이상의 점에 의해 구성되어 있으면 좋고, 보정량 산출부(180)는, 보정 마커(106)가 2개의 점에 의해 구성되어 있으면, θ,φ, ψ의 값을 산출할 수가 있고, 보정 마커(106)가 3개 이상의 점에 의해 구성되어 있으면, θ,φ,ψ의 값을 보다 정확하게 산출할 수가 있다.
이와 같이 구성된 카메라 보정 장치(100)는, 제11도에 나타낸 바와 같이, 카메라(110)를 조정하기 위한 컴퓨터(191), 카메라(110)를 제어하는 촬상 제어장치로서의 ECU(192)등에 의해 실현되고 있다.
컴퓨터(191)는, CPU, RAM, R0M, 입출력 인터페이스등에 의해 구성되어 있다. 제11도(a)에 나타낸 바와 같이, 제1의 작업장소에 있어 카메라(110)에 접속되게 되어 있다. 덧붙여 본 실시의 형태에 대해, 컴퓨터(191)는, 상술한 제1의 프레임 위치정보 유지부(115), 제2의 프레임 위치 정보 유지부(116), 제1의 광학계 위치 정보 생성부(117), 제1의 광학계 위치 정보 유지부(118), 제2의 광학계 위치 정보 생성부(120), 교정 마커 위치 정보 유지부(125), 보정 마커 위치 정보 유지부(126), 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130), 예측 위치 정보 생성부(140) 및 예측 위치 정보 유지부(150)를 구성하고 있다.
ECU(192)는, CPU, RAM, ROM. 입출력 인터페이스등에 의해 구성되어 있어 제11도(c)에 나타낸 바와 같이, 제2의 작업 장소에 있어 카메라(110)에 접속되어 차량(108)에 탑재되게 되어 있다. 덧붙여 본 실시의 형태에 대해, ECU(192)는, 상술한 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130), 예측 위치 정보 유지부(150) 및 보정부(160)를 구성하고 있다.
제1의 작업장소로부터 제2의 작업장소에는, 제11도(b)에 나타낸 바와 같이, CD-ROM, 자기 디스크등의 기록 매체(193)가 첨부된 카메라(110)가 반송되게 되어 있다. 기록 매체(193)에는, 제2의 광학계 위치 정보 및 예측 위치 정보가 기록되어 있어, 제2의 광학계 위치 정보 및 예측 위치 정보를 컴퓨터(191)로부터 ECU(192)에 이송하도록 이용되게 되어 있다.
덧붙여 본 실시의 형태에서는, 제1의 작업장소로부터 제2의 작업장소에는, 카메라(110) 및 기록 매체(193)가 반송되게 되어 있지만, 제12도에 나타낸 바와 같이, 카메라(110), 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130), 예측 위치 정보 유지부(150) 및 보정부(160)에 의해 구성된 카메라 유니트(194)가 반송되도록 구성해도 좋다.
다음에, 본 실시의 형태와 관련되는 카메라 보정 장치의 동작에 대하여 설명한다.
제13도에 대해, 카메라 보정 장치(100)는, 다음의 공정으로 제2의 광학계 위치 정보를 보정한다.
우선, 카메라(110)가, 제1의 작업장소에 설치되어 제1의 좌표계(101)에 대해서 소정의 위치에 배치된다(S101). 그리고, 제1의 프레임 위치 정보, 제2의 프레임 위치 정보, 교정 마커 위치 정보 및 보정 마커 위치 정보가, 제1의 프레임 위치 정보 유지부(115), 제2의 프레임 위치 정보 유지부(116), 교정 마커 위치 정보 유지부(125) 및 보정 마커 위치 정보 유지부(126)에 각각 유지된다(S102). 여기서, 제1의 프레임 위치 정보, 제2의 프레임 위치 정보, 교정 마커 위치 정보 및 보정 마커 위치 정보는, 측정기에 의해 측정된 위치, 설계에 대해 설정된 위치등을 기본으로 해 취득된다.
다음에, 카메라(110)에 의해 교정 마커(105)가 촬영되고(S103), 제1의 광학계 위치 정보 생성부(117)가, 카메라(110)에 의해 취득된 교정 마커(105)의 화상 정보에 근거하여, 교정 마커 위치 정보 유지부(125)에 유지된 교정 마커 위치 정보로부터, 제1의 광학계 위치 정보를 생성한다(S104). 그리고, 제1의 광학계 위치 정보 생성부(117)에 의해 생성된 제1의 광학계 위치1 정보가, 제1의 광학계 위치 정보 유지부(118)에 유지된다(S105).
다음에, 제2의 광학계 위치 정보 생성부(120)가, 제1의 프레임 위치 정보 유지부(115)에 유지된 제1의 프레임 위치 정보 및 제1의 광학계 위치 정보 유지부(118)에 유지된 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 제2의 케이스 위치 정보 유지부(116)에 유지된 제2의 프레임 위치 정보로부터, 제2의 광학계 위치 정보를 생성한다(S106). 그리고, 제2의 광학계 위치 정보 생성부(120)에 의해 생성된 제2의 광학계 위치 정보가, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)에 유지된다(S107).
다음에, 예측 위치 정보 생성부(140)가, 제2의 광학계 위치 정보 생성부(120)에 의해 생성된 제2의 광학계 위치 정보에 근거하여, 보정 마커 위치 정보 유지부(126)에 유지된 보정 마커 위치 정보로부터, 카메라(110)의 화상 좌표계(114)에 대한 보정 마커(106)의 예측 위치 정보를 생성한다(S108). 그리고, 예측 위치 정보 생성부(140)에 의해 생성된 예측 위치 정보가, 예측 위치 정보 유지부(150)에 유지된다(S109).
다음에, 카메라(110) 및 기록 매체(193)가, 제1의 작업장소로부터 제2의 작업장소에 반송된다. 그리고, 카메라(110)가, 제2의 작업장소에 있어서 차량(108)에 설치되고, 제2의 좌표계(102)에 대해서 소정의 위치에 배치된다(S110).
다음에, 카메라(110)에 의해 보정 마커(106)가 촬영되고(S111), 카메라(110)에 의해 취득된 보정 마커(106)의 화상 정보가 제10도에 나타낸 바와 같이, 화상정보 표시부(171)에 표시된다(S112). 그리고, 결상 위치 지정부(172)에 의해, 보정 마커(106)의 결상 위치 Pn'가 지정되어 결상 위치 정보가 추출된다(S113). 이때, 조작자는, 가산 키(178a) 및 감산 키(178b)를 조작해 번호 표시부(177)에 표시되는 번호 n를 변경하고, 상방향 키(175a), 하방향 키(175b), 좌방향 키(175c) 및 우방향 키(175d)를 조작하여 화상 정보 표시부(171)에 표시되는 커서(174)의 위치를 이동시키고, 결정 키(176)를 조작하여 커서(174)의 위치를 결정하는 것으로, 번호 표시부(177)에 표시된 번호 n에 대응하는 보정 마커(106)의 결상 위치 Pn'를 지정한다.
다음에, 보정량 산출부(180)가, 결상 위치 정보 추출부(170)에의해 추출된 결상 위치 정보 및 예측 위치 정보 유지부(150)에 유지된 예측 위치 정보에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출한다(S114).
그리고, 광학계 위치 정보 보정부(190)가, 보정량 산출부(180)에 의해 산출된 보정량에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보를 보정하고(S115), 공정을 종료한다. 덧붙여 본 실시의 형태에서는, 상술한 스텝(S101 내지 S115)을 기술한 프로그램을 컴퓨터에 실행시켜도 좋다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시의 형태에 대해서는, 차량(108) 등에 설치된 카메라(110)의 광학계의 파라미터를 보정할 수가 있고 노면상의 대상물의 위치를 정확하게 검출할 수가 있다.
또, 본 실시의 형태에 대해서는, 간단한 보정 마커(106)를 이용하여 제2의 광학계 위치 정보를 보정할 수가 있다.
또, 본 실시의 형태에 대해서는, 보정 마커(106)의 결상 위치를 지정할 수가 있어 보정 마커(106)의 결상 위치 정보를 확실히 추출할 수가 있다.
(제2의 실시의 형태)
제14도로부터 제16도는, 본 발명에 관련되는 카메라 보정 장치의 제2의 실시의 형태를 나타내는 도이다.
우선, 본 실시의 형태와 관련되는 카메라 보정 장치의 구성에 대하여 설명한다.
덧붙여 제1의 실시의 형태와 관련되는 카메라 보정 장치의 구성과 거의 동일한 구성에 대해서는, 제1의 실시의 형태에 대해 사용한 부호와 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략 한다.
제14도에 대해, 카메라 보정 장치(200)는, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정부(260)를 갖추고 있다.
보정부(260)는, 카메라(110)에 의해 취득된 보정 마커(105)의 화상 정보 및 예측 위치 정보 유지부(150)에 유지된 예측 위치 정보에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보를 보정하게 되어 있다.
보정부(260)는, 카메라(110)에 의해 취득된 보정 마커(106)의 화상 정보로부터, 카메라(110)의 화상 좌표계(114)에 대한 보정 마커(106)의 결상 위치 정보를 추출하는 결상 위치 정보 추출부(270)와 결상 위치 정보 추출부(270)에 의해 추출된 결상 위치 정보 및 예측 위치 정보 유지부(150)에 유지된 예측 위치 정보에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하는 보정량 산출부(280)와 보정량 산출부(280)에 의해 산출된 보정량에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 광학계 위치 정보 보정부(290)를 가지고 있다.
결상 위치 정보 추출부(270)는, 카메라(110)의 화상 좌표계(114)에 대한 보정 마커(106)의 예측 범위(274)를 나타내는 예측 범위 정보(제15 도 참조)를 유지하는 예측 범위 정보 유지부(271)와 예측 범위 정보 유지부(271)에 유지된 예측 범위 정보 및 예측 위치 정보 유지부(150)에 유지된 예측 위치 정보에 근거하여, 카메라(110)에 의해 취득된 보정 마커(106)의 화상 정보로부터 보정 마커(106)의 결상 위치 Pn'를 검색하여, 결상 위치 정보를 추출하는 결상 위치 검색부(272)를 가지고 있다.
보정량 산출부(280)는, 제1의 실시의 형태에 있어서의 보정량 산출부(180)와 같은 방법에 따라 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하게 되어 있다.
다음에. 본 실시의 형태와 관련되는 카메라 보정 장치의 동작에 대하여 설명한다.
제16도에 대해, 카메라 보정 장치(200)는, 다음의 공정으로 제2의 광학계 위치 정보를 보정한다.
우선, 카메라(110)가, 제1의 작업장소에 설치되어 제1의 좌표계(101)에 대해서 소정의 위치에 배치된다(S201). 그리고, 제1의 케이스 위치 정보, 제2의 프레임 위치 정보, 교정 마커 위치 정보 및 보정 마커 위치 정보가, 제1의 프레임 위치 정보 유지부(115), 제2의 프레임 위치 정보 유지부(116), 교정 마커 위치 정보 유지부(125) 및 보정 마커 위치 정보 유지부(126)에 각각 유지된다(S202). 여기서, 제1의 프레임 위치 정보, 제2의 프레임 위치 정보, 교정 마커 위치 정보 및 보정 마커 위치 정보는, 측정기에 의해 측정된 위치, 설계에 대해 설정된 위치등을 기본으로 하여 취득된다.
다음에, 카메라(110)에 의해 교정 마커(105)가 촬영되고(S203), 제1의 광학계 위치 정보 생성부(117)가, 카메라(1l0)에 의해 취득된 교정 마커(105)의 화상 정보에 근거하여, 교정 마커 위치 정보 유지부(125)에 유지된 교정 마커 위치 정보로부터, 제1의 광학계 위치 정보를 생성한다(S204). 그리고, 제1의 광학계 위치 정보 생성부(117)에 의해 생성된 제1의 광학계 위치 정보가, 제1의 광학계 위치 정보 유지부(118)에 유지된다(S205).
다음에, 제2의 광학계 위치 정보 생성부(120)가, 제1의 프레임 위치 정보 유지부(115)에 유지된 제1의 프레임 위치 정보 및 제1의 광학계 위치 정보 유지부(118)에 유지된 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 제2의 프레임 위치 정보 유지부(116)에 유지된 제2의 케이스 위치 정보로부터, 제2의 광학계 위치 정보를 생성한다(S206). 그리고, 제2의 광학계 위치 정보 생성부(120)에 의해 생성된 제2의 광학계 위치 정보가, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)에 유지된다(S207).
다음에, 예측 위치 정보 생성부(140)가, 제2의 광학계 위치 정보 생성부(120)에 의해 생성된 제2의 광학계 위치 정보에 근거하여, 보정 마커 위치 정보 유지부(126)에 유지되고, 보정 마커 위치 정보로부터, 카메라(110)의 화상 좌표계(114)에 대한 보정 마커(106)의 예측 위치 정보를 생성한다(S208). 그리고, 예측 위치 정보 생성부(140)에 의해 생성 있던 예측 위치 정보가, 예측 위치 정보 유지부(150)에 유지된다(S209).
다음에, 카메라(110) 및 기록 매체(193)가, 제1의 작업장소로부터 제2의 작업장소에 반송된다. 그리고, 카메라(110)가, 제2의 작업장소에 있어 차량(108)에 설치되어 제2의 좌표계(102)에 대해서 소정의 위치에 배치된다(S210).
다음에, 카메라(110)에 의해 보정 마커(106)가 촬영되고(S211), 결상 위치 검색부(272)가, 제15도에 나타낸 바와 같이, 보정 마커(106)의 예측 위치 Pn를 중심으로 예측 범위(274)의 안쪽에 존재하는 결상 위치 Pn'를 검색하여, 화상 정보로부터 결상 위치 정보를 추출한다(S212).
다음에, 보정량 산출부(280)가, 결상 위치 정보 추출부(270)에 의해 추출된 결상 위치 정보 및 예측 위치 정보 유지부(150)에 유지된 예측 위치 정보에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출한다(S213).
그리고, 광학계 위치 정보 보정부(290)가, 보정량 산출부(280)에 의해 산출된 보정량에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(130)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보를 보정하고(S214), 공정을 종료한다. 덧붙여, 실시의 형태에서는,상술한 스텝(S201 내지 S214)을 기술한 프로그램을 컴퓨터에 실행시켜도 좋다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시의 형태에 대해서는, 보정 마커(106)의 결상 위치를 검색할 수가 있어서 보정 마커(106)의 결상 위치 정보를 용이하게 추출할 수가 있다.
(제3의 실시의 형태)
제17도로부터 제28도는, 본 발명과 관련되는 카메라 보정 장치의 제3의 실시의 형태를 나타내는 도이다.
우선, 본 실시의 형태와 관련되는 카메라 보정 장치의 구성에 대하여 설명한다.
제17도로부터 제19도에 대해, 카메라 보정 장치(300)는, 촬상 장치로서의 카메라(310)에 접속되게 되어 있다. 카메라(310)는, 프레임(311)과 프레임(311)에 지지된 광학계(312)를 가지고 있어서 광학계(312)를 통하여 화상 정보를 취득하게 되어 있다.
카메라 보정 장치(300)는, 제1의 좌표계(301)에 대한 프레임(311)의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지부(315)와, 제2의 좌표계(302)에 대한 프레임(311)의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지부(316)와 제1의 좌표계(301)에 대한 교정 마커(305)의 위치를 나타내는 교정 마커 위치 정보를 유지하는 교정 마커 위치 정보 유지부(325)를 갖추고 있다.
제1의 좌표계(301)는, 카메라 생산공장등의 제1의 작업장소에 설치되어 있다. 제1의 좌표계(301)에는, X1축, Y1축, Z1축이 설치되어 제1의 작업장소에 설치된 카메라(310)의 교정을 행하기 위한 교정 마커(305)가 배치되어 있다. 교정 마커(305)는 3차원으로 배열된 복수의 점에 의해 구성되어 있고, 각각의 점은, 제1의 좌표계(301)에 대해서 소정의 위치에 배치되어 있다. 또, 교정 마커(305)는, 제1의 작업장소에 설치된 카메라(310)의 시야 범위를 가리도록 배치되어 있다.
제2의 좌표계(302)는, 차량 생산공장등의 제2의 작업장소에 설치되어 있다. 제2의 좌표계(302)에는, X2축, Y2축, Z2축이 설치되고, 제2의 좌표계(302)의 X2Y2평면은, 차량(308)이 주행하는 노면(302a)을 구성하고 있다. 차량(308)의 범퍼부(309)에는, 분할 마커(307)가 배치되어 있다. 분할 마커(307)는, 2개의 점에 의해 구성되어 있고, 각각의 점은, 차량(308)에 설치된 카메라(310)의 시야 범위내에 배치되어 있다. 또, 분할 마커(307)는, 차량(308)에 설치된 카메라(310)의 바로 아래 위치에 설치되어 있다.
카메라 보정 장치(300)는, 제1의 작업장소에 있어 카메라(310)의 교정을 실시하게 되어 있다. 카메라(310)는, 제1의 좌표계(301)에 대해서 소정의 위치에 배치되고 있어 이 때의 프레임(311)의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보가, 제1의 프레임 위치 정보 유지부(315)에 유지되게 되어 있다. 여기서, 카메라(310)의 교정이란, 카메라(310)가 제2의 작업장소에 있어서 차량(308)에 설치되었을 때의 광학계(312)의 위치를 산출하는 동작이다.
카메라 보정 장치(300)에 의해 교정된 카메라(310)는, 제2의 작업장소에 있어서 차량(308)에 설치되게 되어 있다. 카메라(310)는, 제2의 좌표계(302)에 대해서 소정의 위치에 배치되어 있고, 이 때의 프레임(311)의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보가, 제2의 프레임 위치 정보 유지부(316)에 유지되게 되어 있다. 여기서, 제2의 프레임 위치 정보는, 프레임(311)이 차량(308)에 대해서 정확한 위치에 설치되었을 경우의 프레임(311)의 위치를 나타내고 있다.
차량(308)의 범퍼부(309)에 배치된 분할 마커(3O7)는, 제2의 프레임 위치 정보에 포함되는 프레임(311)의 위치에 대해서 일정한 위치 관계를 유지하도록 배치되어 있다. 따라서, 차량(308)이 노면(302a)상을 주행했을 경우에서도, 분할 마커(307)의 위치와 제2의 프레임 위치 정보에 포함되는 프레임(311)의 위치와의 상대 관계는 일정하다.
또, 카메라 보정 장치(300)는, 제1의 좌표계(301)에 대한 광학계(312)의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성부(317)와 제1의 광학계 위치 정보 생성부(317)에 의해 생성된 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지부(318)를 갖추고 있다.
제1의 광학계 위치 정보 생성부(317)는, 카메라(310)에 의해 취득된 교정 마커(305)의 화상 정보에 근거하여, 교정 마커 위치 정보 유지부(325)에 유지된 교정 마커 위치 정보로부터, 제1의 좌표계(301)에 대한 광학계(312)의 위치를 산출하게 되어 있다. 여기서, 광학계(312)의 위치란, 광학계(312)의 광학 중심 및 광축의 위치를 포함하는 것이다. 제1의 좌표계(301)에 대한 광학계(312)의 위치를 산출하는 방법으로서는, 문헌 1에 기재된 방법을 이용할 수가 있다.
또, 카메라 보정 장치(300)는, 제2의 좌표계(302)에 대한 광학계(312)의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성부(320)와 제2의 광학계 위치 정보 생성부(320)에 의해 생성된 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지부(330)를 갖추고 있다.
제2의 광학계 위치 정보 생성부(320)는, 제1의 프레임 위치 정보 유지부(315)에 유지된 제1의 프레임 위치 정보 및 제1의 광학계 위치 정보 유지부(318)에 유지하고, 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 제2의 프레임 위치 정보 유지부(316)에 유지된 제2의 프레임 위치 정보로부터, 제2의 좌표계(302)에 대한 광학계(312)의 위치를 산출하게 되어 있다.
제2의 광학계 위치 정보 생성부(320)는, 제1의 실시의 형태에 있어서의 제2의 광학계 위치 정보 생성부(120)와 같은 방법에 따라 제2의 좌표계(3O2)에 대한 광학계(312)의 위치를 산출하게 되어 있다.
제2의 작업장소에 있어서 차량(308)에 설치된 카메라(310)에는, 제20도에 나타낸 바와 같이, 제2의 광학계 위치 정보를 기준으로 하는 카메라 좌표계(313)가 구성되어 있다. 카메라 좌표계(313)에는, x축, y축, z축이 설치되고, 카메라 좌표계(313)의 원점은, 광학계(312)의 광학 중심과 일치하게 되어 있다. 카메라 좌표계(313)의 x축은, 카메라(310)의 좌우 방향으로 설치되고, 카메라 좌표계(313)의 y축은, 카메라(310)의 상하 방향으로 설치되고, 카메라 좌표계(313)의 z축은, 광학계(312)의 광축과 일치하도록 설치되고 있다.
또, 카메라 좌표계(313)의 원점으로부터 z축방향으로 촛점거리 f만큼 이격된평면에는, 화상 좌표계(314)가 구성되어 있다. 화상 좌표계(314)에는, p축, q축이 설치되어 있다. 노면(302a)상의 점P는, 광학계(312)를 통하여 화상 좌표계(314)의 결상 위치 Pn'에 결상하도록 되어 있다. 카메라(310)는, 광학계(312)를 통하여 화상 좌표계(314)에 결상한 화상을 화상 정보로서 취득하게 되어 있다.
또, 카메라 보정 장치(300)는, 카메라(310)에 의해 취득된 제2의 좌표계(302)에 있어서의 화상 정보에 포함되는 움직임 벡터에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(330)에 유지된 제2의 광학계 위치정보를 보정하는 보정부(360)를 갖추고 있다.
보정부(360)는, 카메라(310)에 의해 취득된 제2의 좌표계(302)에 있어서의 화상 정보로부터 평면 투영 화상을 생성하는 평면 투영 화상 생성부(361)와 평면 투영 화상 생성부(361)에 의해 생성된 평면 투영 화상을 복수의 화상 영역으로 분할하는 평면 투영 화상 분할부(362)와 평면 투영 화상 분할부(362)에 의해 분할된 복수의 화상 영역으로부터 움직여 벡터를 추출하는 움직임 벡터 추출부(363)와 움직여 벡터 추출부(363)에 의해 추출된 움직임 벡터에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(330)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하는 보정량 산출부(364)와 보정량 산출부(364)에 의해 산출된 보정량에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(330)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 광학계 위치 정보 보정부(365)를 가지고 있다.
평면 투영 화상 생성부(361)에 의해 생성되는 평면 투영 화상은, 제21도에나타낸 바와 같이, 카메라(310)에 의해 취득된 화상 정보를 노면(302a)에 가상적으로 투영하여, 이 화상을 가상 카메라(370)로부터 보는 것에 의해 취득되는 화상이다. 이 가상 카메라(370)에는, 노면(302a)에 대해서 평행한 화상 좌표계(371)가 구성되어 있고, 이 화상 좌표계(371)에는, 노면(302a)을 단지 축소한 화상으로서의 평면 투영 화상이 결상하게 되어 있다.
평면 투영 화상 생성부(361)는 다음의 방법에 따라 평면 투영 화상을 생성하게 되어 있다.
제20도에 대해, 카메라 좌표계(313)의 x축과 노면(302a)이 이루는 각을 α, y축과 노면(302a)이 이루는 각을 β로 나타내고, 카메라 좌표계(313)의 원점으로부터 z축의 연장선과 노면(302a)과의 교점까지의 거리를 c로 나타낸다. 그리고, 식(6)과 같이 a, b를 정의하면, 제2의 좌표계(302)의 X2Y2평면으로서의 노면(302a)은, 식(7)과 같이 나타내진다.
여기서, 화상 좌표계(314)의 결상 위치 P'의 좌표를(p, q)로 나타내면, 화상 좌표계(314)로부터 카메라 좌표계(313)로의 변환은, 식(8)과 같이 나타내진다.
또, 카메라 좌표계(313)로부터 제2의 좌표계(302)로의 변환은, 식(9)와 같이 나타내진다.
덧붙여 식(9)에 대해, 평행이동 벡터 T는, 카메라 좌표계(313)의 원점으로부터 제2의 좌표계(302)의 원점까지의 방향 및 거리를 나타내고, 회전 행렬 R는, 카메라 좌표계(313)와 제2의 좌표계(302)의 회전 방향의 차이를 나타내고 있다. 본 실시의 형태에 대해도 제1의 실시의 형태와 같이, 제2의 광학계 위치 정보의 회전 성분의 오차만을 제2의 광학계 위치 정보의 오차로서 이용하여 프레임(311)이 차량(308)에 대해서 기운 위치에 설치된 것으로 한다. 이 때의 카메라 좌표계(313)의 x축, y축. z축 주위의 회전각을 각각 θ, φ, ψ이라 나타내면, 식(9)에서의, 회전 행렬 R는, 식(3)으로부터 식(5)에 의해 표시된다.
프레임(311)이 차량(308)에 대해서 정확한 위치에 설치되었을 경우, 평면 투영 화상 생성부(361)는, 제22도(a)에 나타낸 화상 정보로부터, 제22도(b)에 나타낸 평면 투영 화상을 생성하게 되어 있다. 이 평면 투영 화상은, 노면(302a)에 대해서 평행에 설치된 가상 카메라(370)로부터 보는 것에 의해 취득되는 화상에 상당하므로, 노면(302a)에 설치된 평행선(373, 374)가, 평면 투영 화상에 대해 평행이 되어 있다.
또, 프레임(311)이 차량(308)에 대해서 하향으로 기운 위치에 설치되어 카메라 좌표계(313)가 x축주위로 회전했을 경우, 평면 투영 화상 생성부(361)는, 제23도(a)에 나타낸 화상 정보로부터, 제23도(b)에 나타낸 평면 투영 화상을 생성하게 되어 있다.
또, 프레임(311)이 차량(308)에 대해서 좌향으로 기운 위치에 설치되어 카메라 좌표계(313)가 y축주위로 회전했을 경우, 평면 투영 화상 생성부(361)는 제24도(a)에 나타낸 화상 정보로부터 제24도(b)에 나타낸 평면 투영 화상을 생성하게 되어 있다.
또, 프레임(311)이 차량(308)에 대해서 기운 위치에 설치되어 카메라 좌표계(313)가 z축주위로 회전했을 경우 평면 투영 화상 생성부(361)는, 제25도(a)에 나타낸 화상 정보로부터, 제25도(b)에 나타낸 평면 투영 화상을 생성하게 되어 있다.
평면 투영 화상 분할부(362)는, 제22도(b), 제23도(b), 제24도(b) 및 제25도(b〉에 나타낸 바와 같이, 카메라(310)에 의해 취득된 만큼 비율 마커(307)의 화상 정보에 근거하여, 평면 투영 화상을 복수의 화상 영역으로 분할하게 되어 있다.
평면 투영 화상 분할부(362)는, 분할 마커(307)를 통과하는 기준선(380) 및 분할 마커(307)의 중점(381)을 기준으로 하여, 평면 투영 화상에 분할선(383, 384)을 마련하게 되어 있다. 분할선(383)은, 기준선(380)에 직행하고, 중점(381)을 통과하는 위치에 설치되어 있다. 또, 분할선(384)은, 기준선(380)에 평행하고, 기준선(380)으로부터 일정한 거리만큼 이격되는 위치에 설치되고 있다.
프레임(311)이 차량(308)에 대해서 기운 위치에 설치되어 카메라 좌표계(313)가 z축주위로 회전했을 경우, 제25도(b)에 나타낸 바와 같이, 기준선(380)은, 평면 투영 화상에 대해서 기울어 있다.
움직임 벡터 추출부(363)는, 제22도(b), 제23도(b), 제24도(b) 및 제25도(b)에 나타낸 바와 같이, 평면 투영 화상 분할부(362)에 의해 분할된 4개의 화상 영역(386a, 386b, 386c, 386d)으로부터 움직임 벡터(388a, 388b, 388c, 388d)를 추출하게 되어 있다.
움직임 벡터(388a 내지 388d)는, 차량(308)의 주행, 즉, 카메라(310)의 이동에 의해 생기는 화상 영역(386a 내지 386d)의 부분적인 화상의 흐름에 근거하여 산출되어서, 차량(308)이 직진하는 경우에 방향이 동일해진다. 이하, 움직임 벡터(388a 내지 388d)는, 차량(308)이 직진하고 있을 때 취득되는 화상 정보로부터 추출되는 것으로 한다.
프레임(311)이 차량(308)에 대해서 정확한 위치에 설치되었을 경우, 제22도(b)에 나타낸 바와 같이, 움직임 벡터(388a 내지 388d)는, 크기가 동일해진다.
또, 프레임(311)이 차량(308)에 대해서 하향으로 기운 위치에 설치되고 카메라 좌표계(313)가 x축주위로 회전했을 경우, 제23도(b)에 나타낸 바와 같이, 화상 상측의 움직임 벡터(388a, 388b)가, 화상하측의 움직임 벡터(388c, 388d)보다 커진다.
또, 프레임(311)이 차량(308)에 대해서 좌향으로 기운 위치에 설치되고 카메라 좌표계(313)가 y축주위로 회전했을 경우, 제24도(b)에 나타낸 바와 같이, 화상 우측의 움직임 벡터(388b, 388d)가, 화상 좌측의 움직임 벡터(388a, 388c)보다 커진다.
보정량 산출부(364)는, 다음의 방법에 따라 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하게 되어 있다.
제22도(c), 제23도(c) 및 제24도(c)에 대해, 우선, 움직임 벡터(388a)에 크기가 동일한 벡터(390a)와, 움직임 벡터(388b)에 크기가 동일한 벡터(390b)와, 움직임 벡터(388c)에 크기가 동일한 벡터(390c)와, 움직임 벡터(388d)에 크기가 동일한 벡터(390d)를, 합계 벡터 산출 좌표계(391)에 각각 배치한다.
여기서, 벡터(390a)는, 합계 벡터 산출 좌표계(391)의 원점으로부터 좌상 45도 방향으로 배치되어 있다. 또, 벡터(390b)는, 합계 벡터 산출 좌표계(391)의 원점으로부터 우상 45도 방향으로 배치되어 있다. 또, 벡터(390c)는, 합계 벡터 산출 좌표계(391)의 원점으로부터 좌하 45도 방향으로 배치되어 있다. 또, 벡터(390d)는, 합계 벡터 산출 좌표계(391)의 원점으로부터 우하 45도 방향으로 배치되어 있다.
다음에, 합계 벡터 산출 좌표계(391)에 대해, 벡터(390a 내지 390d)의 합계 벡터(392)를 산출한다.
프레임(311)이 차량(308)에 대해서 정확한 위치에 설치되었을 경우, 제22도(c)에 나타낸 바와 같이, 벡터(390a 내지 390d)의 크기가 동일하기 때문에, 합계벡터(392)는 0이 된다. 이 때, 카메라 좌표계(313)의 x축, y축, z축주위의 회전각θ,φ,φ의 값은 0이다.
또, 프레임(311)이 차량(308)에 대해서 하향으로 기운 위치에 설치되고 카메라 좌표계(313)가 x축주위로 회전했을 경우, 제23도(c)에 나타낸 바와 같이, 벡터(390a, 390b)가, 벡터(390c, 390d)보다 크기 때문에, 합계 벡터(392)는 상향의 벡터가 된다. 이 때, 식(9)에 대해, 합계 벡터(392)를 0으로 하는 회전 행렬 R을 구함으로써, 카메라 좌표계(313)의 x축주위의 회전각θ의 값을 산출한다.
또, 프레임(311)이 차량(308)에 대하여 좌향으로 기운 위치에 설치되고 카메라 좌표계(313)가 y축주위로 회전했을 경우, 제24도(c)에 나타낸 바와 같이, 벡터(390b, 390d)가, 벡터(390a, 390c)보다 크기 때문에, 합계 벡터(392)는 우향의 벡터가 된다. 이 때, 식(9)에 대해, 합계 벡터(392)를 0으로 하는 회전 행렬 R을 구함으로써, 카메라 좌표계(313)의 y축주위의 회전각φ의 값을 산출한다.
한편, 프레임(311)이 차량(308)에 대해서 기운 위치에 설치되고 카메라 좌표계(313)가 z축주위로 회전했을 경우, 제25도(b)에 나타낸 평면 투영 화상의 화상 좌표계(371)에 대한 기준선(380)의 기울기에 근거하여, 카메라 좌표계(313)의 z축주위의 회전각ψ의 값을 산출한다.
이와 같이 구성된 카메라 보정 장치(100)는, 제26도에 나타낸 바와 같이, 카메라(310)를 조정하기 위한 컴퓨터(391), 카메라(310)를 제어하는 촬상 제어장치로서의 ECU(392)등에 의해 실현되고 있다.
컴퓨터(391)는, CPU, RAM, R0M, 입출력 인터페이스등에 의해 구성되어 있고제26도(a)에 나타낸 바와 같이, 제1의 작업장소에 있어서 카메라(310)에 접속되게 되어 있다. 덧붙여 본 실시의 형태에 대해, 컴퓨터(391)는, 상술한 제1의 프레임 위치 정보 유지부(315), 제2의 프레임 위치 정보 유지부(316), 제1의 광학계 위치 정보 생성부(317), 제1의 광학계 위치 정보 유지부(318), 제2의 광학계 위치 정보 생성부(320), 교정 마커 위치 정보 유지부(325) 및 제2의 광학계 위치 정보 유지부(330)을 구성하고 있다.
ECU(392)는, CPU, RAM, ROM, 입출력 인터페이스등에 의해 구성되어 있고 제26도(c)에 나타낸 바와 같이, 제2의 작업장소에 있어서 카메라(310)에 접속되어 차량(308)에 탑재되게 되어 있다. 덧붙여 본 실시의 형태에 있어서, ECU(392)는, 상술한 제2의 광학계 위치 정보 유지부(330) 및 보정부(360)를 구성하고 있다.
제1의 작업장소로부터 제2의 작업장소에는, 제26도(b)에 나타낸 바와 같이, CD-ROM, 자기 디스크등의 기록 매체(393)가 첨부된 카메라(310)가 반송되게 되어 있다. 기록 매체(393)에는, 제2의 광학계 위치 정보가 기록되고 있어 제2의 광학계 위치 정보를 컴퓨터(391)로부터 ECU(392)에 이송하기 위해서 이용되게 되어 있다.
덧붙여 본 실시의 형태에서는, 제1의 작업장소로부터 제2의 작업장소에는, 카메라(310) 및 기록 매체(393)가 반송되게 되어 있지만, 제27도에 나타낸 바와 같이, 카메라(310), 제2의 광학계 위치 정보 유지부(330) 및 보정부(360)에 의해 구성된 카메라 유니트(394)가 반송되도록 구성해도 좋다.
다음에, 본 실시의 형태와 관련되는 카메라 보정 장치의 동작에 대하여 설명한다.
제28도에 대해, 카메라 보정 장치(300)는, 다음의 공정으로 제2의 광학계 위치 정보를 보정한다.
우선, 카메라(310)가, 제1의 작업장소에 설치되고 제1의 좌표계(301)에 대해서 소정의 위치에 배치된다(S301). 그리고, 제1의 프레임 위치 정보, 제2의 프레임 위치 정보 및 교정 마커 위치 정보가, 제1의 프레임 위치 정보 유지부(315), 제2의 프레임 위치 정보 유지부(316) 및 교정 마커 위치 정보 유지부(325)에 각각 유지된다(S302). 여기서, 제1의 프레임 위치 정보, 제2의 프레임 위치 정보 및 교정 마커 위치 정보는, 측정기에 의해 측정된 위치, 설계에 대해 설정된 위치등을 기본으로 하여 취득된다.
다음에, 카메라(310)에 의해 교정 마커(305)가 촬영되고(S303), 제1의 광학계 위치 정보 생성부(317)가, 카메라(310)에 의해 취득된 교정 마커(305)의 화상 정보에 근거하여, 교정 마커 위치 정보 유지부(325)에 유지된 교정 마커 위치 정보로부터, 제1의 광학계 위치 정보를 생성한다(S304). 그리고, 제1의 광학계 위치 정보 생성부(317)에 의해 생성된 제1의 광학계 위치 정보가, 제1의 광학계 위치 정보 유지부(318)에 유지된다(S305).
다음에, 제2의 광학계 위치 정보 생성부(320)가, 제1의 프레임 위치 정보 유지부(315)에 유지된 제1의 프레임 위치 정보 및 제1의 광학계 위치 정보 유지부(318)에 유지된 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 제2의 프레임 위치 정보 유지부(316)에 유지된 제2의 프레임 위치 정보로부터, 제2의 광학계 위치 정보를 생성한다(S306). 그리고, 제2의 광학계 위치 정보 생성부(320)에 의해 생성된 제2의 광학계 위치 정보가, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(330)에 유지된다(S307).
다음에, 카메라(310) 및 기록 매체(393)가, 제1의 작업장소로부터 제2의 작업장소에 반송된다. 그리고, 카메라(310)가, 제2의 작업장소에 있어서 차량(308)에 설치되어 제2의 좌표계(302)에 대해서 소정의 위치에 배치된다(S308).
다음에. 카메라(310)에 의해 노면(302a)이 촬영되고(S309), 평면 투영 화상 생성부(361)가, 제22도(b), 제23도(b), 제24도(b) 및 제25도(b)에 나타낸 바와 같이, 카메라(310)에 의해 취득된 제2의 좌표계(302)에 있어서의 화상 정보로부터 평면 투영 화상을 생성한다(S310).
다음에, 평면 투영 화상 분할부(362)가, 제22도(b), 제23도(b), 제24도(b) 및 제25도(b)에 나타낸 바와 같이, 평면 투영 화상 생성부(361)에 의해 생성된 평면 투영 화상을 화상 영역(386a 내지 386d)으로 분할한다(S311).
다음에, 움직임 벡터 추출부(363)가, 제22도(b), 제23도(b), 제24도(b) 및 제25도(b)에 나타낸 바와 같이, 평면 투영 화상 분할부(362)에 의해 분할된 각 화상 영역으로부터 각 움직임 벡터를 추출한다(S312).
다음에, 보정량 산출부(364)가, 제25도(b)에 나타낸 바와 같이, 평면 투영 화상의 화상 좌표계(371)에 대한 기준선(380)의 기울기에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(330)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보의 z축주위의 보정량을 산출한다(S313). 그리고, 보정량 산출부(364)가, 제22도(c), 제23도(c) 및 제24도(c)에 나타낸 바와 같이, 움직임 벡터 추출부(363)에 의해 추출된 각 움직임 벡터에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(330)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보의 x축, y축주위의 보정량을 산출한다(S314).
그리고, 광학계 위치 정보 보정부(365)가, 보정량 산출부(364)에 의해 산출된 보정량에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(330)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보를 보정하고(S315), 공정을 종료한다. 덧붙여 본 실시의 형태에서는, 상술한 스텝(S301 내지 S315)을 기술한 프로그램을 컴퓨터로 실행시켜도 좋다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시의 형태에 대해서는, 움직임 벡터(388a 내지 388d)를 이용하여 제2의 광학계 위치 정보를 보정할 수가 있다.
또, 본 실시의 형태에 대해서는, 화상 영역(386a 내지 386d)에 있어서의 움직임 벡터(388a 내지 388d)를 용이하게 추출할 수가 있다
또, 본 실시의 형태에 대해서는, 분할 마커(307)를 이용하여 평면 투영 화상을 정확하게 분할할 수가 있다.
(제4의 실시의 형태)
제29도로부터 제38도는, 본 발명에 관련된 카메라 보정 장치의 제4의 실시의 형태를 나타내는 도이다.
우선, 본 실시의 형태와 관련되는 카메라 보정 장치의 구성에 대하여 설명한다.
제29도로부터 제31도에 대해, 카메라 보정 장치(400)는, 촬상 장치로서의 카메라(410)에 접속되게 되어 있다. 카메라(410)는, 프레임(411)과 프레임(411)에 지지된 광학계(412)를 가지고 있고, 광학계(412)를 통하여 화상 정보를 취득하게되어 있다.
카메라 보정 장치(400)는, 제1의 좌표계(401)에 대한 프레임(411)의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지부(415)와 제2의 좌표계(402)에 대한 프레임(411)의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지부(416)와 제1의 좌표계(401)에 대한 교정 마커(405)의 위치를 나타내는 교정 마커 위치 정보를 유지하는 교정 마커 위치 정보 유지부(425)와 제2의 좌표계(402)에 대한 차량(408)의 일부, 예를 들면, 차체의 후부에 설치된 범프 일부(4O9)의 위치를 나타내는 차체 위치 정보를 유지하는 차체 위치 정보 유지부(426)를 갖추고 있다.
제1의 좌표계(401)는, 카메라 생산공장등의 제1의 작업장소에 설치되어 있다. 제1의 좌표계(401)에는, X1축, Y1축, Z1축이 설치되어 있고, 제1의 작업장소에 설치된 카메라(410)의 교정을 행하기 위한 교정 마커(405)가 배치되어 있다. 교정 마커(405)는, 3 차원으로 배열된 복수의 점에 의해 구성되어 있고 각각의 점은, 제1의 좌표계(401)에 대해서 소정의 위치에 배치되어 있다. 또, 교정 마커(405)는, 제1의 작업장소에 설치된 카메라(410)의 시야 범위를 가리도록 배치되어 있다.
제2의 좌표계(402)는, 차량 생산공장등의 제2의 작업장소에 설치되어 있다. 제2의 좌표계(402)에는, X2축, Y2축, Z2축이 설치되고 제2의 좌표계(402)의 X2Y2평면은, 차량(408)이 설치되는 노면(402a)을 구성하고 있다. 노면(402a)에는, 보정판(406)이 배치되어 있다. 보정판(406)은, 단색이며, 명도, 색도, 채도가 차량(408)의 색과 다른 색으로 도장되어 있고, 차량(408)아래에 부설되어 있다.
카메라 보정 장치(400)는, 제1의 작업장소에 있어 카메라(410)의 교정을 실시하게 되어 있다. 카메라(410)는, 제1의 좌표계(401)에 대해서 소정의 위치에 배치되고 있어 이 때의 프레임(411)의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보가, 제1의 프레임 위치 정보 유지부(415)에 유지되게 되어 있다. 여기서, 카메라(410)의 교정이란, 카메라(410)가 제2의 작업장소에 있어서 차량(408)에 설치되었을 때의 광학계(412)의 위치를 산출하는 동작이다.
카메라 보정 장치(400)에 의해 교정된 카메라(410)는, 제2의 작업장소에 있어서 차량(408)에 설치되게 되어 있다. 카메라(410)는, 제2의 좌표계(402)에 대해서 소정의 위치에 배치되고 있고 이 때의 프레임(411)의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보가, 제2의 프레임 위치 정보 유지부(416)에 유지되게 되어 있다. 여기서, 제2의 프레임 위치 정보는, 프레임(411)이 차량(408)에 대해서 정확한 위치에 설치되었을 경우의 프레임(411)의 위치를 나타내고 있다.
또, 카메라 보정 장치(400)는, 제1의 좌표계(401)에 대한 광학계(412)의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성부(417)와 제1의 광학계 위치 정보 생성부(417)에 의해 생성된 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지부(418)를 갖추고 있다.
제1의 광학계 위치 정보 생성부(417)는, 카메라(410)에 의해 취득된 교정 마커(405)의 화상 정보에 근거하여, 교정 마커 위치 정보 유지부(425)에 유지된 교정 마커 위치 정보로부터, 제1의 좌표계(401)에 대한 광학계(412)의 위치를 산출하게되어 있다. 여기서, 광학계(412)의 위치란, 광학계(412)의 광학 중심 및 광축의 위치를 포함하는 것이다. 제1의 좌표계(401)에 대한 광학계(412)의 위치를 산출하는 방법으로서는, 문헌 1에 기재된 방법을 이용할 수가 있다.
또, 카메라 보정 장치(400)는, 제2의 좌표계(402)에 대한 광학계(412)의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성부(420)와 제2의 광학계 위치 정보 생성부(420)에 의해 생성된 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지부(430)를 갖추고 있다.
제2의 광학계 위치 정보 생성부(420)는, 제1의 프레임 위치 정보 유지부(415)에 유지된 제1의 프레임 위치 정보 및 제1의 광학계 위치 정보 유지부(418)에 유지된 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 제2의 프레임 위치정보 유지부(416)에 유지된 제2의 프레임 위치 정보로부터, 제2의 좌표계(402)에 대한 광학계(412)의 위치를 산출하게 되어 있다.
제2의 광학계 위치 정보 생성부(420)는, 제1의 실시의 형태에 있어서의 제2의 광학계 위치 정보 생성부(120)와 같은 방법에 따라 제2의 좌표계(402)에 대한 광학계(412)의 위치를 산출하게 되어 있다.
제2의 작업장소에 있어서 차량(408)에 설치된 카메라(410)에는, 제32도에 나타낸 바와 같이, 제2의 광학계 위치 정보를 기준으로 하는 카메라 좌표계(413)가 구성되어 있다. 카메라 좌표계(413)에는, x축, y축, z축이 설치되고 카메라 좌표계(413)의 원점은, 광학계(412)의 광학 중심과 일치하게 되어 있다. 카메라 좌표계(413)의 x축은, 카메라(410)의 좌우 방향으로 설치되고, 카메라 좌표계(413)의 y축은, 카메라(410)의 상하 방향으로 설치되고, 카메라 좌표계(413)의 z축은, 광학계(412)의 광축과 일치하도록 설치되어 있다.
또, 카메라 좌표계(413)의 원점으로부터 z축방향으로 촛점거리 f만큼 이격된 평면에는, 화상 좌표계(414)가 구성되어 있다. 화상 좌표계(414)에는, p축, q축이 설치되어 있다. 노면(402a)상의 점P는, 광학계(412)를 통하여 화상 좌표계(414)의 결상 위치 P'에 결상하게 되어 있다. 카메라(410)는, 광학계(412)를 통하여 화상 좌표계(414)에 결상한 화상을 화상 정보로서 취득하게 되어 있다.
또, 카메라 보정 장치(400)는, 카메라(410)의 화상 좌표계(414)에 대한 범프 일부(409)의 예측 위치 정보를 생성하는 예측 위치 정보 생성부(440)와 예측 위치 정보 생성부(440)에 의해 생성된 예측 위치 정보를 유지하는 예측 위치 정보 유지부(450)를 갖추고 있다.
예측 위치 정보 생성부(440)는, 제2의 광학계 위치 정보 생성부(420)에 의해 생성된 제2의 광학계 위치 정보에 근거하여, 차체 위치 정보 유지부(426)에 유지된 차체 위치 정보로부터, 카메라(410)의 화상 좌표계(414)에 대한 범퍼부(409)의 예측 위치를 산출하게 되어 있다. 카메라(410)의 화상 좌표계(414)에 대한 범퍼부(409)의 예측 위치를 산출하는 방법으로서는, 상기의 문헌 1에 기재된 방법을 이용할 수가 있다.
제2의 좌표계(102)에 설치된 차량(408)의 범프 일부(409)는, 제33도에 나타낸 바와 같이, 광학계(412)를 통하여 화상 좌표계(414)의 결상 위치 P'에 결상하게 되어 있다. 여기서, 결상 위치 P'는, 프레임(411)이 차량(408)에 대해서 정확한위치, 즉, 제2의 프레임 위치 정보에 포함되는 위치에 설치되고, 제2의 광학계 위치 정보에 오차가 생기지 않은 경우, 예측 위치 정보 생성부(440)에 의해 산출된 예측 위치 P와 일치하게 되어 있다. 그렇지만, 실제로는, 프레임(411)이 차량(408)에 대해서 부정확한 위치에 설치되고 제2의 광학계 위치 정보에 오차가 생기는 것으로, 화상 좌표계(414)에 있어서의 결상 위치 P'는, 예측 위치 P로부터 이격되어 있다.
이러한 제2의 광학계 위치 정보의 오차를 보정하기 위해, 카메라 보정 장치(400)는, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(430)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정부(460)를 갖추고 있다.
보정부(460)는, 카메라(410)에 의해 취득된 범퍼부(409)의 화상 정보 및 예측 위치 정보 유지부(450)에 유지된 예측 위치 정보에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(430)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보를 보정하게 되어 있다.
보정부(460)는, 카메라(410)에 의해 취득된 범퍼부(409)의 화상 정보로부터, 카메라(410)의 화상 좌표계(414)에 대한 범퍼부(409)의 결상 위치 정보를 추출하는 결상 위치 정보 추출부(470)와 결상 위치 정보 추출부(470)에 의해 추출된 결상 위치 정보 및 예측 위치 정보 유지부(450)에 유지된 예측 위치 정보에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(430)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하는 보정량 산출부(480)와 보정량 산출부(480)에 의해 산출된 보정량에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(430)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 광학계 위치 정보 보정부(490)를 가지고 있다.
보정량 산출부(480)는, 결상 위치 정보에 포함되는 범퍼부(409)의 윤곽선과 예측 위치 정보에 포함되는 범퍼부(409)의 윤곽선을 중첩하는 매칭부(481)와 매칭부(481)에 의해 중첩된 범퍼부(409)의 윤곽선으로부터 복수의 점, 예를 들면, 양단의 점을 추출하는 추출부(482)와 결상 위치 정보에 포함되는 점과 예측 위치 정보에 포함되는 점을 비교함으로써 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하는 연산부(483)를 가지고 있다.
매칭부(481)는, 예측 위치 정보에 포함되는 범프 일부(409)의 윤곽선P(제34도(a) 참조)에 대하여, 결상 위치 정보에 포함되는 범퍼부(409)의 윤곽선P'(제34도(b) 참조)를, 이동시키거나 회전시켜서, 중첩되게 되어 있다(제34도(c) 참조).
추출부(482)는, 제35도(a)에 나타낸 바와 같이, 매칭부(481)에 의해 중첩된 범퍼부(409)의 윤곽선(P, P')로부터, 윤곽선(P, P')가 겹친 부분의 양단의 점(P1, P2), (P1', P2')을 추출하게 되어 있다.
연산부(483)는, 예측 위치 정보에 포함되는 점(P1, P2)(제35도(b)참조)과 결상 위치 정보에 포함되는 점(P1', P2')(제35도(c) 참조)을 비교함으로써, 제1의 실시의 형태에 있어서의 보정량 산출부(180)와 같은 방법에 따라 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하게 되어 있다.
이와 같이 구성된 카메라 보정 장치(400)는, 제36도에 나타낸 바와 같이, 카메라(410)를 조정하기 위한 컴퓨터(491), 카메라(410)를 제어하는 촬상 제어장치로서의 ECU(492)등에 의해 실현되고 있다.
컴퓨터(491)는, CPU, RAM, R0M, 입출력 인터페이스등에 의해 구성되어 있고, 제36도(a)에 나타낸 바와 같이, 제1의 작업장소에 있어서 카메라(410)에 접속되게 되어 있다. 덧붙여 본 실시의 형태에 대해, 컴퓨터(491)는, 상술한 제1의 프레임 위치 정보 유지부(415), 제2의 프레임 위치 정보 유지부(416), 제1의 광학계 위치 정보 생성부(417), 제1의 광학계 위치 정보 유지부(418), 제2의 광학계 위치 정보 생성부(420), 교정 마커 위치 정보 유지부(425), 차체 위치 정보 유지부(426), 제2의 광학계 위치 정보 유지부(430), 예측 위치 정보 생성부(440) 및 예측 위치 정보 유지부(450)를 구성하고 있다.
ECU(492)는, CPU, RAM, ROM, 입출력 인터페이스등에 의해 구성되어 있고, 제36도(c)에 나타낸 바와 같이, 제2의 작업장소에 있어 카메라(410)에 접속되고, 차량(408)에 탑재되게 되어 있다. 덧붙여 본 실시의 형태에 대해, ECU(492)는, 상술한 제2의 광학계 위치 정보 유지부(430), 예측 위치 정보 유지부(450) 및 보정부(460)을 구성하고 있다.
제1의 작업장소로부터 제2의 작업장소에는, 제36도(b)에 나타낸 바와 같이, CD-R0M, 자기 디스크등의 기록 매체(493)가 첨부된 카메라(410)가 반송되게 되어 있다. 기록 매체(493)에는, 제2의 광학계 위치 정보 및 예측 위치 정보가 기록되고 있어 제2의 광학계 위치 정보 및 예측 위치 정보를 컴퓨터(491)로부터 ECU(492)에 이송하기 위하여 이용되게 되어 있다.
덧붙여, 본 실시의 형태에서는, 제1의 작업장소로부터 제2의 작업장소에는,
카메라(410) 및 기록 매체(493)가 반송되게 되어 있지만, 제37도에 나타낸바와 같이, 카메라(410), 제2의 광학계 위치 정보 유지부(430), 예측 위치 정보 유지부(450) 및 보정부(460)에 의해 구성된 카메라 유니트(494)가 반송되도록 구성해도 좋다.
다음에, 본 실시의 형태와 관련되는 카메라 보정 장치의 동작에 대하여 설명한다.
제38도에 대해, 카메라 보정 장치(400)는, 다음의 공정으로 제2의 광학계 위치 정보를 보정한다.
우선, 카메라(410)가, 제1의 작업장소에 설치되고, 제1의 좌표계(401)에 대해서 소정의 위치에 배치된다(S401). 그리고, 제1의 프레임 위치 정보, 제2의 프레임 위치 정보, 교정 마커 위치 정보 및 차체 위치 정보가, 제1의 프레임 위치 정보 유지부(415), 제2의 프레임 위치 정보 유지부(416), 교정 마커 위치 정보 유지부(425) 및 차체 위치 정보 유지부(426)에 각각 유지된다(S402). 여기서, 제1의 케이스 위치 정보, 제2의 프레임 위치 정보, 교정 마커 위치 정보 및 차체 위치 정보는, 측정기에 의해 측정된 위치, 설계에 대해 설정된 위치등을 근거하여 하여 취득된다.
다음에, 카메라(410)에 의해 교정 마커(405)가 촬영되고(S403), 제1의 광학계 위치 정보 생성부(417)가, 카메라(410)에 의해 취득된 교정 마커(405)의 화상 정보에 근거하여, 교정 마커 위치 정보 유지부(425)에 유지된 교정 마커 위치 정보로부터, 제1의 광학계 위치 정보를 생성한다(S404). 그리고. 제1의 광학계 위치 정보 생성부(417)에 의해 생성된 제1의 광학계 위치 정보가, 제1의 광학계 위치 정보 유지부(418)에 유지된다(S405).
다음에, 제2의 광학계 위치 정보 생성부(420)가, 제1의 프레임 위치 정보 유지부(415)에 유지된 제1의 케이스 위치 정보 및 제1의 광학계 위치 정보 유지부(418)에 유지된 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 제2의 프레임 위치 정보 유지부(416)에 유지된 제2의 프레임 위치 정보로부터, 제2의 광학계 위치 정보를 생성한다(S406). 그리고, 제2의 광학계 위치 정보 생성부(420)에 의해 생성된 제2의 광학계 위치 정보가, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(430)에 유지된다(S407).
다음에, 예측 위치 정보 생성부(440)가, 제2의 광학계 위치 정보 생성부(420)에 의해 생성된 제2의 광학계 위치 정보에 근거하여 차체 위치 정보 유지부(426)에 유지된 차체 위치 정보로부터, 카메라(410)의 화상 좌표계(414)에 대한 범퍼부(409)의 예측 위치 정보를 생성한다(S408). 그리고, 예측 위치 정보 생성부(440)에 의해 생성된 예측 위치 정보가, 예측 위치 정보 유지부(450)에 유지된다(S409).
다음에, 카메라(410) 및 기록 매체(493)가, 제1의 작업장소로부터 제2의 작업장소에 반송된다. 그리고, 카메라(410)가, 제2의 작업장소에 있어서 차량(408)에 설치되어 제2의 좌표계(402)에 대해서 소정의 위치에 배치된다(S410).
다음에, 카메라(410)에 의해 보정판(406)을 배경으로 하여 범프 일부(409)가 촬영되고(S411), 결상 위치 정보 추출부(470)가, 제33도에 나타낸 바와 같이, 카메라(410)에 의해 취득된 범프 일부(409)의 화상 정보로부터, 카메라(410)의 화상 좌표계(414)에 대한 범퍼부(409)의 결상 위치 정보를 추출한다(S412).
다음에, 매칭부(481)가, 제34도에 나타낸 바와 같이, 예측 위치 정보에 포함되는 범퍼부(409)의 윤곽선P에 대해서, 결상 위치 정보에 포함되는 범퍼부(409)의 윤곽선P'를 중첩한다(S413).
다음에, 제35도에 나타낸 바와 같이, 추출부(482)가, 범프 일부(409)의 윤곽선P, P'로부터, 윤곽선P, P'가 겹친 부분의 양단의 점(P1, P2), (P1', P2')를 추출한다(S414). 그리고, 연산부(483)가, 예측 위치 정보에 포함되는 점(P1, P2)과 결상 위치 정보에 포함되는 점(P1', P2')을 비교함으로써, 제2의 광학계 위치(정보의 보정량을 산출한다(S415).
그리고, 광학계 위치 정보 보정부(490)가, 보정량 산출부(480)에 의해 산출된 보정량에 근거하여, 제2의 광학계 위치 정보 유지부(430)에 유지된 제2의 광학계 위치 정보를 보정하고(S416), 공정을 종료한다. 또, 본 실시의 형태에서는, 상술한 스텝(S401 내지 S416)를 기술한 프로그램을 컴퓨터에 실행시켜도 좋다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시의 형태에 대하여, 차량(408)등에 설치된 카메라(410)의 광학계(412)의 파라미터를 보정할 수 있고, 노면상의 대상물의 위치를 정확하게 검출할 수가 있다.
또, 본 실시의 형태에 대해서는, 범프 일부(409)를 이용하여 제2의 광학계 위치 정보를 보정할 수가 있다.
또, 본 실시의 형태에 대해서는, 범퍼부(409)의 윤곽선으로부터, 점을 추출할 수가 있어서 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 확실히 산출할 수가 있다.
이상 설명한 것처럼, 본 발명에 의하면, 차량 등에 설치된 카메라의 광학계의 파라미터를 보정할 수가 있는 카메라 보정 장치를 제공할 수가 있다.

Claims (27)

  1. 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 장치이며,
    제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 수단과,
    제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제1의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 수단과,
    상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 수단과,
    상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제2의 광학계위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제2의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치.
  2. 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 장치이며,
    소정의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 광학계 위치 정보를 유지하는 광학계 위치 정보 유지 수단과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치.
  3. 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 장치이며,
    교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 수단과,
    보정 마커가 배치된 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 수단과,
    상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 수단과,
    상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 촬상 장치의 화상 좌표계에 대한 상기 보정 마커의 예측 위치 정보를 생성하는 예측 위치 정보 생성 수단과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단과,
    상기 예측 위치 정보 생성 수단에 의해 생성되고, 상기 예측 위치 정보를 유지하는 예측 위치 정보 유지 수단과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 보정 마커의 화상 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 보정 수단이,
    상기 촬상 장치에 의하여 취득된 상기 보정 마커의 화상 정보로부터, 상기 촬상 장치의 화상 좌표계에 대한 상기 보정 마커의 결상 위치 정보를 추출하는 결상 위치 정보 추출 수단과,
    상기 결상 위치 정보 추출 수단에 의해 추출된 상기 결상 위치 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하는 보정량 산출 수단과,
    상기 보정량 산출 수단에 의해 산출된 상기 보정량에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 광학계 위치 정보 보정 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 보정 수단이, 상기 제2의 광학계 위치 정보의 회전 성분의 오차만을 보정하는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 결상 위치 정보 추출 수단이,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 보정 마커의 화상 정보를 표시하는 화상정보 표시 수단과,
    상기 화상 정보 표시 수단에 표시된 상기 보정 마커의 화상 정보에 대해 상기 보정 마커의 결상 위치를 지정하여, 상기 결상 위치 정보를 추출하는 결상 위치 지정 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 결상 위치 정보 추출 수단이,
    상기 촬상 장치의 화상 좌표계에 대한 상기 보정 마커의 예측 범위 정보를 유지하는 예측 범위 정보 유지 수단과,
    상기 예측 범위 정보 유지 수단에 유지된 상기 예측 범위 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 촬상 장치에 의하여 취득된 상기 보정 마커의 화상 정보로부터 상기 보정 마커의 결상 위치를 검색하여, 상기 결상 위치 정보를 추출하는 결상 위치 검색 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치.
  8. 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 장치이며,
    교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 수단과,
    제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단과,
    상기 촬상 장치에 의하여 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 수단과,
    상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 수단과,
    상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제2의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 포함되는 움직임 벡터에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 보정 수단이,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제2의 좌표계에 있어서의 화상 정보로부터 평면 투영 화상을 생성하는 평면 투영 화상 생성 수단과,
    상기 평면 투영 화상 생성 수단에 의해 생성된 상기 평면 투영 화상을 복수의 화상 영역으로 분할하는 평면 투영 화상 분할 수단과,
    상기 평면 투영 화상 분할 수단에 의해 분할된 복수의 상기 화상 영역으로부터 움직임 벡터를 추출하는 움직임 벡터 추출 수단과,
    상기 움직임 벡터 추출 수단에 의해 추출된 상기 움직임 벡터에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하는 보정량 산출 수단과,
    상기 보정량 산출 수단에 의해 산출된 상기 보정량에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 광학계 위치 정보 보정 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제2의 좌표계에 설치된 분할 마커가, 상기 제2의 케이스 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보에 포함되는 상기 프레임의 위치에 대해서 일정한 위치 관계를 유지하도록 배치되고,
    상기 평면 투영 화상 분할 수단이, 상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 분할 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 평면 투영 화상을 복수의 화상 영역으로 분할하는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치.
  11. 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 장치이며,
    교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 수단과,
    차량이 배치된 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 수단과,
    상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 수단과,
    상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지수단에 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 촬상 장치의 화상 좌표계에 대한 상기 차량의 예측 위치 정보를 생성하는 예측 위치 정보 생성 수단과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 제2의 광학계위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단과,
    상기 예측 위치 정보 생성 수단에 의해 생성된 상기 예측 위치 정보를 유지하는 예측 위치 정보 유지 수단과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 차량의 화상 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 보정 수단이,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 차량의 화상 정보로부터, 상기 촬상 장치의 화상 좌표계에 대한 상기 차량의 결상 위치 정보를 추출하는 결상 위치 정보 추출 수단과,
    상기 결상 위치 정보 추출 수단에 의해 추출된 상기 결상 위치 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하는 보정량 산출 수단과,
    상기 보정량 산출 수단에 의해 산출된 상기 보정량에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 수단에 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 광학계 위치 정보 보정 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 보정량 산출 수단이,
    상기 결상 위치 정보에 포함되는 상기 차량의 윤곽선과 상기 예측 위치 정보에 포함되는 상기 차량의 윤곽선을 중첩하는 매칭 수단과,
    상기 매칭 수단에 의해 중첩된 상기 차량의 윤곽선으로부터 복수의 점을 추출하는 추출 수단과,
    상기 결상 위치 정보에 포함되는 상기 점과 상기 예측 위치 정보에 포함되는 상기 점을 비교함으로써 상기 제2의 광학계 위치 정보의 보정량을 산출하는 연산 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬상 장치가 차량에 장착되는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서, 카메라 보정 장치를 갖춘 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서, 카메라 보정 장치를 갖춘 것을 특징으로 하는 촬상 제어장치.
  17. 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 방법이며,
    제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝과,
    제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제1의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제2의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 방법.
  18. 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 방법이며,
    소정의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 광학계 위치 정보를 유지하는 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 방법.
  19. 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 방법이며,
    교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝과,
    보정 마커가 배치된 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 촬상 장치의 화상 좌상계에 대한 상기 보정 마커의 예측 위치 정보를 생성하는 예측 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 예측 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 예측 위치 정보를 유지하는 예측 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 보정 마커의 화상 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 방법.
  20. 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 방법이며,
    교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝과,
    제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제2의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 포함되는 움직임 벡터에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 방법.
  21. 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 방법이며,
    교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝과,
    차량이 배치된 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 촬상 장치의 화상 좌표계에 대한 상기 차량의 예측 위치 정보를 생성하는 예측 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 예측 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 예측 위치 정보를 유지하는 예측 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 차량의 화상 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 갖춘 것을 특징으로 하는 카메라 보정 방법.
  22. 제 17 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬상 장치가 차량에 장착되는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 방법.
  23. 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 프로그램이며,
    제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝과,
    제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제1의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제2의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 프로그램.
  24. 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 프로그램이며,
    소정의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 광학계 위치 정보를 유지하는 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 좌표계에 있어서의 화상 정보에 근거하여, 상기 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 컴퓨터로 실행시키는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 프로그램.
  25. 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 프로그램이며,
    교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝과,
    보정 마커가 배치된 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 촬상 장치의 화상 좌표계에 대한 상기 보정 마커의 예측 위치 정보를 생성하는 예측 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 예측 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 예측 위치 정보를 유지하는 예측 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 보정 마커의 화상 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 프로그램.
  26. 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 프로그램이며,
    교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝과,
    제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 프레임 위치 정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지 된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2보고 광학계 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 제2의 좌표계에 있어서의 화상 정보에 포함되는 움직임 벡터에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 컴퓨터로 실행시키는것을 특징으로 하는 카메라 보정 프로그램.
  27. 프레임과 상기 프레임에 지지된 광학계를 가지고 상기 광학계를 통하여 화상 정보를 취득하는 촬상 장치의 광학계의 위치 정보를 보정하는 카메라 보정 프로그램이며,
    교정 마커가 배치된 제1의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제1의 프레임 위치 정보를 유지하는 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝과,
    차량이 배치된 제2의 좌표계에 대한 상기 프레임의 위치를 나타내는 제2의 프레임 위치 정보를 유지하는 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 교정 마커의 화상 정보에 근거하여, 상기 제1의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제1의 광학계 위치 정보를 생성하는 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제1의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제1의 광학계 위치 정보를 유지하는 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 제1의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 프레임 위치정보 및 상기 제1의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제1의 광학계 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 프레임 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 프레임 위치 정보로부터, 상기 제2의 좌표계에 대한 상기 광학계의 위치를 나타내는 제2의 광학계 위치 정보를 생성하는 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치정보에 근거하여, 상기 촬상 장치의 화상 좌표계에 대한 상기 차량의 예측 위치 정보를 생성하는 예측 위치 정보 생성 스텝과,
    상기 제2의 광학계 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 유지하는 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 예측 위치 정보 생성 스텝에서 생성된 상기 예측 위치 정보를 유지하는 예측 위치 정보 유지 스텝과,
    상기 촬상 장치에 의해 취득된 상기 차량의 화상 정보 및 상기 예측 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 예측 위치 정보에 근거하여, 상기 제2의 광학계 위치 정보 유지 스텝에서 유지된 상기 제2의 광학계 위치 정보를 보정하는 보정 스텝을 컴퓨터로 실행시키는 것을 특징으로 하는 카메라 보정 프로그램.
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