JP2006038843A - 距離画像センサの較正方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも1つの走査エリアに沿って検出レンジを走査することが可能であり、かつ走査エリア又は距離画像センサの車両に対する位置合わせに関して対応する距離画像を検出することが可能であるような、車両上に取り付けられる電磁放射線用距離画像センサを少なくとも部分的に較正するための方法であって、上記距離画像センサと少なくとも1つの較正面上の領域との距離を前記距離画像センサによって求め、前記位置合わせを少なくとも部分的に記述するパラメータ(特にピッチ角である方向性)の値を求められた距離を使用して決定する方法。また、同時にビデオ画像の較正を距離センサの較正結果を考慮して行い、較正機能部の位置座標によって距離センサ検出結果のビデオカメラ上への画像化が行われる。
【選択図】図1
Description
12…面
14…レーザスキャナ
16…ビデオシステム
18…ビデオカメラ
20…データ処理デバイス
22l,22r…第1の較正オブジェクト
24,24',24''…第2の較正オブジェクト
26…検出レンジ
28,28',28'',28'''…走査エリア
30…レーザビーム
32…オブジェクトポイント
34…CCDエリアセンサ
36…画像形成システム
38…光軸
40…ビデオ検出レンジ
42…監視レンジ
44…基準線
45…車両の長手軸
46,46',46''…第1の較正面
48…車両の垂直軸
50,50'…第2の較正面
52…端
54…第3の較正面
55…車両の横軸
56…仮想走査ビーム
57…距離画像点
58…基準点
60…距離画像点
62…回帰直線
64…第2の較正面
66…ネットライン
Claims (23)
- 少なくとも1つの走査エリア(28,28',28'',28''')に沿って検出レンジ(26)を走査することが可能であり、かつ、
前記走査エリア(28,28',28'',28''')又は距離画像センサ(14)の車両(10)に対する位置合わせに関して対応する距離画像を検出することが可能であるような、
車両(10)に取り付けられる電磁放射線のための該距離画像センサ(14)を少なくとも部分的に較正する方法であって、
前記距離画像センサ(14)と少なくとも1つの較正面(46,46',46'',50,50')上の領域との距離が本距離画像センサ(14)によって求められ、かつ、
求められた前記距離を使用して、前記位置合わせを少なくとも部分的に記述するパラメータの値が決定される方法。 - 既知の形状を有する較正面(46,46',46'',50,50')であって、自らの上で上記走査エリア(28,28',28'',28''')に沿った少なくとも2つの隣接する領域が上記距離画像センサ(14)による較正のために空間分解式に検出可能であるものが使用されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 少なくとも2つの異なる走査エリア(28,28',28'',28''')に沿って検出領域(26)を走査することが可能な距離画像センサ(14)が較正されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 上記走査エリア(28,28',28'',28''')の上記距離画像センサ(14)の座標系に対する位置及び/又は位置合わせが既知である該距離画像センサ(14)が較正されること、
上記距離画像センサ(14)の座標系における座標が、上記走査エリア(28,28',28'',28''')に関連づけられる検出された距離画像の距離画像点に関して決定されること、
前記座標が上記位置合わせの少なくとも部分的な決定に使用されること、
を特徴とする先行する任意の請求項に記載の方法。 - 2つの上記走査エリア(28,28',28'',28''')において個々に検出される領域が、上記位置合わせの少なくとも部分的な決定に共に使用されることを特徴とする請求項3又は請求項3及び4に記載の方法。
- 上記走査エリア(28,28',28'',28''')の各々について、上記位置合わせを少なくとも部分的に再現するパラメータの個々の走査エリア(28,28',28'',28''')に関連づけられる値が、上記較正面(46,46',46'',50,50')上の検出領域の上記距離画像センサ(14)までの距離から決定されること、
上記距離画像センサ(14)の位置合わせを少なくとも部分的に再現するパラメータの値が、上記走査エリア(28,28',28'',28''')に関連づけられる値から決定されること、
を特徴とする請求項3又は請求項3及び4に記載の方法。 - 上記較正面(46,46',46'',50,50')が平坦であることを特徴とする先行する任意の請求項に記載の方法。
- 上記較正面(46,46',46'')の領域が各々、上記走査エリア(28,28',28'',28''')又は上記距離画像センサ(14)の上記車両(10)に対する特にはピッチ角である方向性の少なくとも部分的な決定のために、前記車両の長手軸又は垂直軸に対して所定の方法で傾斜されること、
特にはピッチ角である上記方向性を少なくとも部分的に再現するパラメータの値が、上記距離画像センサ(14)によって検出される領域の検出距離から該領域の傾斜に従い決定されること、
を特徴とする先行する任意の請求項に記載の方法。 - 上記走査エリア(28,28',28'',28''')の範囲における上記較正面(46,46',46'')の上記距離画像センサ(14)からの距離が、該較正面(46,46',46'')の領域の少なくとも2つの検出距離から決定されること、
上記走査エリア(28,28',28'',28''')又は上記距離画像センサ(14)の特にはピッチ角である方向性を少なくとも部分的に再現するパラメータの値が、上記較正面(46,46',46'')の決定された距離を使用して決定されること、
を特徴とする先行する任意の請求項に記載の方法。 - 特にはピッチ角である方向性の少なくとも部分的な決定のために、所定の位置に互いに隣接して配置される2つの較正面(46,46',46'')であって、較正に使用される該較正面の領域が異なる所定の方法で上記車両の長手軸又は垂直軸に対して傾斜されているものが使用されること、
上記距離画像センサ(14)と上記走査エリア(28,28',28'',28''')に近接する上記較正面(46,46',46'')上の領域との距離が、該距離画像センサ(14)によって決定されること、
決定される前記距離の差が、上記走査エリア(28,28',28'',28''')又は上記距離画像センサ(14)の特にはピッチ角である方向性を少なくとも部分的に再現するパラメータの値の決定に使用されること、
を特徴とする先行する任意の請求項に記載の方法。 - 方向性の決定のために、上記距離画像センサ(14)のビーム方向に対して直交する方向へ互いから離隔される少なくとも2つの上記較正面(46,46',46'')であって、該較正面上の領域が各々上記車両の長手軸又は垂直軸に対して所定の方法で傾斜されているものが使用されることを特徴とする先行する任意の請求項に記載の方法。
- 上記較正面(46,46',46'')間の接続線と上記距離画像センサ(14)との間の角度が5゜〜180゜の範囲にあることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 方向性を記述するパラメータの値が互いに依存して決定されることを特徴とする先行する任意の請求項に記載の方法。
- 上記走査エリア(28,28',28'',28''')における基準方向又は上記距離画像センサ(14)の基準方向の、少なくとも概ね上記車両の垂直軸を中心とする又は上記走査エリア(28,28',28'',28''')に対する法線を中心とする回転を決定するために、少なくとも1つの較正面(50,50')であって、上記車両(10)の基準方向に対する形状及び位置合わせが予め決められているものが使用されること、
上記較正面(50,50')上の少なくとも2つの領域の位置が上記距離画像センサ(14)によって決定されること、
前記回転の角度を再現する特にはヨー角であるパラメータの値が、求められる前記位置に従い決定されることを特徴とする先行する任意の請求項に記載の方法。 - 2つの較正面(50,50')であって、形状が予め決められかつ上記車両(10)が位置する面(12)に平行な平面において互いに対し傾斜されるものが使用されると共に、前記較正面(50,50')の少なくとも一方の、上記車両(10)の基準方向に対する位置合わせが予め決められること、
上記較正面(50,50')の各々の上の少なくとも2つの領域の位置が、いずれの場合も上記距離画像センサ(14)によって決定されること、
上記パラメータの値が上記位置に従い決定されること、
を特徴とする請求項14に記載の方法。 - 2つの較正面(50,50')であって、形状、及び互いに対するかつ少なくとも部分的に上記車両(10)に対する位置が予め決められており、かつ上記車両(10)が位置する面(12)に向かう方向の断面において互いに対して傾斜されるものが使用されること、
少なくとも2つの像点が上記距離画像センサ(14)によって上記較正面(50,50')の各々の上において決定されること、
上記較正面(50,50')によって設定される基準点の位置が、検出された前記距離画像点の位置と、上記較正面(50,50')の形状と、上記較正面(50,50')の互いに対するかつ上記車両(10)に対する相対位置とを基礎として決定され、かつ所定の所望される位置を有する関係式へと設定されること、
を特徴とする請求項14に記載の方法。 - 上記較正面(50,50')上の輪郭線が検出される上記距離画像点によって決定され、かつ、上記基準点の位置が前記輪郭線から決定されることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 上記較正面が平坦であること、
上記基準点が上記較正面(50,50')によって設定される平面の交線上に存在すること、
を特徴とする請求項16又は17に記載の方法。 - ビデオカメラ(18)が、上記距離画像センサ(14)の検出レンジ(26)の少なくとも一部のビデオ画像を検出するために、少なくとも部分的に距離画像センサ(14)及び/又は車両(10)に対する位置合わせに関して較正されること、
前記ビデオ較正のための面(54)の位置が、上記距離画像センサ(14)により該距離画像センサ(14)の較正を考慮して決定されること、
前記面(54)上の較正機能部の位置が、前記ビデオ較正のためのビデオカメラによって検出されること、
上記位置合わせを少なくとも部分的に再現するパラメータの値が、前記ビデオ画像における前記較正機能部の位置及び前記ビデオ較正のための前記面(54)の位置から決定されること、
を特徴とする先行する任意の請求項に記載の方法。 - 画像内の上記較正機能部の位置が、上記距離画像センサ(14)と、三次元空間におけるビームをビデオカメラ(18)のセンサ面上へ画像化するための規則と、好適にはカメラモデルとによって決定される上記較正機能部の位置座標に従い決定されることを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 上記ビデオ較正のための面(54)が、上記走査エリア(28,28',28'',28''')における基準方向の又は上記距離画像センサ(14)の基準方向の、少なくとも概ね上記車両の垂直軸を中心とする又は上記走査エリア(28,28',28'',28''')に対する法線を中心とする回転を決定するための上記較正面(50,50')に対する既知の位置に配され、かつ特には前記較正面に関連づけられることを特徴とする請求項19又は20に記載の方法。
- 上記較正機能部が上記較正面(50,50')の一方の上に形成されることを特徴とする請求項19又は20に記載の方法。
- 上記ビデオカメラ(18)のカメラモデルの内部パラメータが、上記較正機能部によって決定されることを特徴とする請求項19〜22における任意の請求項に記載の方法。
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