JP2008241491A - 3次元計測装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段を1つ以上含む複数の撮像手段と、ズーミング及びフォーカシングの制御手段と、複数の撮像手段が出力した撮像画像をステレオ画像処理し3次元情報を計測するステレオ画像処理手段と、ステレオ画像処理を行うために必要なカメラ情報を格納するカメラ情報格納手段と、を有する3次元計測装置によって構成される。 カメラ情報格納手段は各撮像手段のズームの状態及びフォーカスの状態に依存して変化するカメラ情報については、その状態に応じた複数のカメラ情報を持ち、ステレオ画像処理手段が各撮像手段のズームの状態及びフォーカスの状態を取得して、カメラ情報格納部から対応するカメラ情報を取得し、ステレオ画像処理に用いる。
【選択図】図1
Description
と、ST0605の3次元情報の計測処理における演算の係数にそれぞれ用いられる。このとき、補正処理に用いられるカメラ情報は補正前座標と補正後座標を対応付ける対応表として格納しておくことで、補正処理時の高速化を図ることができる。また、補正前座標から対応する補正後座標を、あるいは補正後座標から対応する補正前座標を演算するための演算式の係数という形で持っていてもよく、この場合は、補正時に逐次演算処理を行う必要があるが、格納するデータ量の低減を図ることができ、また複数の補正を組み合わせて一度の補正処理で行うことができ、補正の繰り返しによる画質低下を避けることができる。このような補正前座標と補正後座標を対応付ける演算式の係数としては、例えばWengのレンズ歪みモデルにおける、radial方向のレンズ歪み係数やtangential方向のレンズ歪み係数が有名である。また、3次元情報の計測処理において演算の係数として用いるカメラ情報は係数の値をそのまま格納すればよい。
カメラ情報格納部0104からレンズ歪み補正と、第一の撮像部と第二の撮像部との間の倍率を補正する倍率補正を行う対応表を取得し、撮像画像(a)を対応表に従って補正した補正後画像、(d)は第二の撮像部が出力する画像データを(b)と同様に補正した補正後画像である。第一の撮像部の補正前画像(a)及び第一の撮像部のレンズ歪み補正後画像(b)及び第一の撮像部の倍率補正後画像(c)及び第二の撮像部のレンズ歪み補正後画像(d)に示した点線は実際に画像中に映った被写体ではなく、歪みの形状や撮像部間の倍率差を明示するための補助線である。ここでは、補正処理としてレンズ歪み補正と撮像部間の倍率補正を行っているが、補正前画像(a)からレンズ歪み補正後画像(b)を作成し、レンズ歪み補正後画像(b)から倍率補正後画像(c)を作成するのではなく、1つの対応表を用いて直接補正前画像(a)から倍率補正後画像(c)を作成することで画像補正による画質劣化を低減することを実現している。同様にカメラ間の平行化処理を一度に行うことも可能である。このように2つの撮像部におけるカメラ情報が、それぞれの撮像部のズーム制御位置とフォーカス制御位置から特定できるため、撮像部毎のレンズ歪みを補正するだけでなく、撮像部間のカメラ情報を用いてステレオ画像処理を最適に行うための補正処理を一度の補正処理として行うことが可能である。
0101_2 第二の撮像部
0102 ズーム・フォーカス制御部
0103 ステレオ画像処理部
0104 カメラ情報格納部
0110 ステレオカメラ部
0911 パンチルト制御部
1010 ズーム・フォーカス機能付きステレオカメラ
1012 回転台
1113 被写体
1205 温度検出部
Claims (10)
- ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段を1つ以上含む複数の撮像手段と、
該ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段のズーミング及びフォーカシングを制御するズーム・フォーカス制御手段と、
該複数の撮像手段が出力した撮像画像をステレオ画像処理し3次元情報を計測するステレオ画像処理手段と、
該ステレオ画像処理手段がステレオ画像処理を行うために必要なカメラ情報を格納するカメラ情報格納手段と、
を備え、
該カメラ情報格納部が格納するカメラ情報のうち、該ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段のズームの状態またはフォーカスの状態に依存して変わるカメラ情報については、その状態に応じた複数のカメラ情報を持ち、
該ステレオ画像処理手段が、該ズーム・フォーカス制御手段から該ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段のズームの状態及びフォーカスの状態を取得して、該ステレオカメラ情報格納手段から対応するカメラ情報を取得し、ステレオ画像処理に用いること、
を特徴とする3次元計測装置。 - 請求項1に記載の3次元計測装置において、
前記カメラ情報格納手段が複数のカメラ情報を持つ際に、前記ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段のズームの状態とフォーカスの状態が特定の組み合わせである場合に、その状態に応じたカメラ情報を格納すること、
を特徴とする3次元計測装置。 - 請求項1に記載の3次元計測装置において、
前記ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段のズームの状態及びフォーカスの状態を示す情報として、ズームレンズを制御するステッピングモータのステップ情報と、フォーカスレンズを制御するステッピングモータのステップ情報をそれぞれ用いること、
を特徴とする3次元計測装置。 - 請求項1に記載の3次元計測装置において、
前記カメラ情報格納手段が格納するカメラ情報のうち、前記ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段のズームの状態またはフォーカスの状態に依存して変わるカメラ情報としては撮像手段毎のレンズ歪みまたは焦点距離または画像中心またはせん断に関する情報を、前記ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段のズームの状態またはフォーカスの状態に依存しないカメラ情報としては撮像手段間の回転または並進に関する情報を含み、前記カメラ情報格納手段がカメラ情報としてこのうち1種類以上の情報を持つこと、
を特徴とする3次元計測装置。 - 請求項1に記載の3次元計測装置において、
前記ステレオ画像処理手段が、ステレオ画像処理の前処理としてレンズ歪みを補正する際に、前記複数の撮像手段の間のズームの状態及びフォーカスの状態の相対差を前記カメラ情報格納手段の格納するカメラ情報を用いて同時に補正すること、
を特徴とする3次元計測装置。 - 請求項1に記載の3次元計測装置において、
前記撮像制御装置が前記ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段のズーミングまたはフォーカシングを制御するときに、ズームレンズの移動方向及びフォーカスレンズの移動方向が常に一定になるように制御すること、
を特徴とする3次元計測装置。 - ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段を1つ以上含む複数の撮像手段と、
該ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段を制御するズーム・フォーカス制御手段と、
該複数の撮像手段が出力した撮像画像をステレオ画像処理し3次元情報を計測するステレオ画像処理手段と、
該ステレオ画像処理手段がステレオ画像処理を行うために必要なカメラ情報を格納するカメラ情報格納手段と、
該複数の撮像手段が撮像する際の撮像環境を検出する撮像環境検出手段と、
該複数の撮像手段のパン方向及びチルト方向の移動を制御するパンチルト制御手段と
を備え、
該カメラ情報格納部が格納するカメラ情報のうち、該ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段のズームの状態またはフォーカスの状態に依存して変わるカメラ情報については、その状態に応じた複数のカメラ情報を持ち、
該ステレオ画像処理手段が、該ズーム・フォーカス制御手段から該ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段のズームの状態及びフォーカスの状態を取得して、該ステレオカメラ情報格納手段から対応するカメラ情報を取得し、ステレオ画像処理に用いること、
を特徴とする3次元計測装置。 - ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段を1つ以上含む複数の撮像手段と、
該ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段を制御するズーム・フォーカス制御手段と、
該複数の撮像手段が出力した撮像画像をステレオ画像処理し3次元情報を計測するステレオ画像処理手段と、
該ステレオ画像処理手段がステレオ画像処理を行うために必要なカメラ情報を格納するカメラ情報格納手段と、
該複数の撮像手段が撮像する際の撮像環境を検出する撮像環境検出手段と、
該複数の撮像手段の温度測定を行う温度検出部と、
を備え、
該カメラ情報格納部が格納するカメラ情報のうち、該ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段のズームの状態またはフォーカスの状態に依存して変わるカメラ情報については、その状態に応じた複数のカメラ情報を持ち、
該ステレオ画像処理手段が、該ズーム・フォーカス制御手段から該ズーム及びフォーカスが可変な撮像手段のズームの状態及びフォーカスの状態を取得して、該ステレオカメラ情報格納手段から対応するカメラ情報を取得し、ステレオ画像処理に用いること、
を特徴とする3次元計測装置。 - 請求項7から8に記載の3次元計測装置において、
前記カメラ情報格納手段が前記複数の撮像手段のパンチルトの姿勢または温度に応じたカメラ情報の補正データを格納しており、
前記ステレオ画像処理手段がパンチルトの姿勢または温度に応じて補正したカメラ情報を用いてステレオ画像処理を行うこと、
を特徴とする3次元計測装置。 - 請求項7から8に記載の3次元計測装置において、
前記カメラ情報格納手段が前記複数の撮像手段のズーム状態及びフォーカスの状態及びパンチルトの姿勢または温度に応じた複数のカメラ情報を格納しており、
前記ステレオ画像処理手段が前記複数の撮像手段のズーム状態及びフォーカスの状態及びパンチルトの姿勢または温度に応じて補正したカメラ情報を用いてステレオ画像処理を行うこと、
を特徴とする3次元計測装置。
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