JP2022042086A - 認識カメラ校正システムおよび認識カメラ校正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間で認識カメラの校正を行うことを可能にする認識カメラ校正システムおよび認識カメラ校正方法を提供する。【解決手段】認識カメラ校正システムは、認識カメラ校正プレートと、認識カメラと、制御手段とを有する。認識カメラ校正プレートは第１の主面には基準マークが形成されている。認識カメラは、認識カメラ校正プレートの第２の主面の側に配置され、光軸が、第２の主面に略垂直となるように調整されている。認識カメラは、基準マークを含む認識カメラ校正プレートを、第１の波長の光によって撮影した第１の画像と、第１の波長の光とは波長が異なる第２の波長の光によって撮影した第２の画像を取得する。制御手段は、第１の画像における基準マークの認識位置を第１の認識位置とし、第２の画像における、基準マークの認識位置を第２の認識位置とし、両者の差に基づいて認識カメラの光軸の傾きを算出する。【選択図】 図１

Description

本発明は、認識カメラ校正システムおよび認識カメラ校正方法に関する。

電子デバイスを基板の所定の位置に高精度に位置決めして搭載するために、電子デバイスおよび基板に形成した位置決めマークが利用されている。多くの場合、まず、電子デバイスおよび基板の位置決めマークを認識カメラで認識して、それぞれの位置決めマーク位置を算出し、電子デバイスおよび基板の位置を高精度に計測する。そして、電子デバイスあるいは基板を移動させて、電子デバイスを、基板の所定の搭載位置に位置決めして搭載する。

上記の工法において、搭載装置が稼働を続けると、動作中に装置から発せられる熱や、周囲温度の変化によって、カメラ支持部材の寸法が変化したり、搭載ステージの寸法が変化したりして、搭載装置の搭載ステージと認識カメラとの位置関係が変化する場合がある。このため、電子デバイスを基板へ高精度で位置決めするためには、搭載面に対する認識カメラの位置を正確に校正することが必要となる。この校正とは、基準状態からの認識カメラのずれ量の測定である。基準状態は装置ごとに任意に設定することができるが、例えば、搭載装置を立ち上げて、搭載装置が仕様の精度を満足するように認識カメラの調整を行なった時の状態とすることができる。

上記のような認識カメラの校正を正確に行う方法が、例えば特許文献１に開示されている。この技術では、実寸の刻まれた平板状の測定治具を使用する。校正に当たっては、まず、搭載治具を搭載面に配置する。次いで、測定治具を測定治具の上面に垂直な方向から、認識カメラで測定治具の画像を撮影する。この時、測定治具を昇降させ、認識カメラと測定治具との距離が異なる複数枚の画像を撮影する。そして撮影された画像から、カメラの１画素あたりの寸法と実寸との対応を、測定治具の上面高さごとに求める。また、複数枚の撮影画像における、測定治具の中心位置と撮影画像の中心位置とのズレ量と、測定治具の上面高さとの関係を求めることにより、認識カメラの撮像方向の、測定治具の上面に垂直な方向に対する傾きを求めることができる。

特開２００８－０７２０５８号公報

特許文献１では、測定治具の高さを変えながら複数枚の画像を撮影している。このため、測定治具の高さを、複数回変えるステップが必要になり、校正に時間がかかるという問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、短時間で認識カメラの校正を行うことを可能にする認識カメラ校正システムおよび認識カメラ校正方法を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、本発明の 認識カメラ校正システムは、認識カメラ校正プレートと、認識カメラと、制御手段とを有する。認識カメラ校正プレートは第１の主面には基準マークが形成されている。認識カメラは、認識カメラ校正プレートの第２の主面の側に配置され、光軸が、第２の主面に略垂直となるように調整されている。認識カメラは、基準マークを含む認識カメラ校正プレートを、第１の波長の光によって撮影した第１の画像と、第１の波長の光とは波長が異なる第２の波長の光によって撮影した第２の画像を取得する。制御手段は、第１の画像における基準マークの認識位置を第１の認識位置とし、第２の画像における、基準マークの認識位置を第２の認識位置とし、両者の差に基づいて、第２の主面の垂直方向に対する認識カメラの光軸の傾きを算出する。

また、本発明の認識カメラ校正方法は、第１の主面と第２の主面が平行な透光プレートで、第１の主面に基準マークが形成された認識カメラ校正プレートを用いる。そして、この認識カメラ校正プレートを、第２の主面の側の第２の主面に略垂直な方向から認識カメラで撮影する。そして、認識カメラ校正プレートを第１の波長の光で撮影した第１の画像と、第１の波長とは異なる第２の波長の光で照明し撮影した第２の画像を取得する。制御手段は、第１の画像における基準マークの第１の認識位置と、第２の画像における第２の認識位置との差に基づいて、第２の主面の垂直方向に対する認識カメラの光軸の傾きを算出する。

本発明の効果は、短時間で認識カメラの校正を行うことを可能にする認識カメラ校正システムおよび認識カメラ校正方法を提供できることである。

第１の実施形態の認識カメラ校正システムの構成を示す模式図である。 第２の実施形態の認識カメラ校正システムの構成を示す斜視図模式図である。 第２の実施形態のカメラ角度の算出方法を説明するための模式図である。 第２の実施形態の認識位置ずれの算出方法を説明するための模式図である。 第３の実施形態の第１の認識カメラと第２の認識カメラと認識カメラ校正プレートの配置を示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の認識カメラ校正システム１０を示す模式図である。認識カメラ校正システム１０は、認識カメラ校正プレート１と、認識カメラ２と、制御手段３とを有する。

認識カメラ校正プレート１は、第１の主面１ａと第２の主面１ｂが平行な透光プレートであり、第１の主面１ａに基準マーク１ｃが形成されている。そして、認識カメラ校正プレート１は、搭載機の搭載面９に配置されている。

認識カメラ２は、認識カメラ校正プレート１の第２の主面１ｂの側に配置され、その光軸が、第２の主面１ｂに略垂直な方向に向くように調整されている。認識カメラ２は、基準マーク１ｃを含む認識カメラ校正プレート１の画像を撮影する。なお、図１では、認識カメラ２の光軸が第２の主面１ｂに垂直な方向から大きく傾いたように描画しているが、これは説明のためであり、実際には、光軸が第２の主面１ｂに垂直な方向と可能な限り一致するように調整されている。

認識カメラ２は、第１の波長の光によって撮影された、基準マーク１ｃを含む認識カメラ校正プレート１の画像を取得する。また、第１の波長の光とは波長が異なる第２の波長の光によって撮影された、基準マーク１ｃを含む認識カメラ校正プレート１の画像を取得する。第１の波長の光および第２の波長の光で撮影した画像を得るためには、例えば、第１の波長の光と第２の波長の光を含む光で認識カメラ校正プレート１を照明し、フィルターでそれぞれの光を取り出して、認識カメラ２で撮影すれば良い。あるいは、第１の波長の光を放射する照明と、第２の波長の光を放射する照明を用いて、それぞれの照明で、認識カメラ校正プレート１を照明した時の画像を撮影しても良い。

制御手段３は、第１の波長の光で撮影された画像における、基準マーク１ｃの認識位置を第１の認識位置として取得する。また、第２の波長の光で撮影された画像における、基準マーク１ｃの認識位置を第２の認識位置として取得する。

ここで、第１の波長の光と第２の波長の光は波長が異なる。このため、認識カメラ２の光軸が、第２の主面に垂直な方向から傾いていた場合には、大気と認識カメラ校正プレート１の界面における両者の屈折角は異なる。その結果、第１の認識位置と第２の認識位置とは異なったものになる。そして、両者の差は、認識カメラ２の光軸の、第２の主面に垂直な方向からの傾きに対応している。制御手段５は、この現象を利用して、第１の認識位置と第２の認識位置の差に基づいて、認識カメラ２の光軸の第２の主面１ｂに垂直な方向からの傾きを算出する。

以上説明したように、本実施形態の認識カメラ校正システムでは、特許文献１のような測定対象の高さを変えながら複数枚の画像を撮影する処理を行うことなく、カメラの校正を行うことができる。このため、短時間でカメラの校正を行うことができる。

（第２の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態を基本構成とする認識カメラ校正システムの具体的な構成例と校正方法について説明する。本実施形態では、搭載機等で、認識対象物である基板の搭載面を水平面とし、認識カメラはこの搭載面に略垂直な方向から撮影を行うものとする。そして、認識カメラの光軸の、搭載面に対し厳密な垂直方向からのずれ量を取得する校正を行う。なお、以降の説明では、搭載面に平行な方向を水平方向、搭載面に垂直な方向を垂直方向と略す場合があるものとする。

図２は本実施形態の認識カメラ校正システム１０００を示す斜視模式図である。認識カメラ校正システム１０００は、認識カメラ校正プレート１００と、認識カメラ２００と、照明手段３００と、制御手段４００と、認識カメラ校正プレート移動手段５００とを有する。図２には示していないが、照明手段３００は、第１の波長の光を発する第１の照明部と、第１の波長の光とは異なる波長の、第２の波長の光を発する第２の照明部を有している。

認識カメラ校正プレート１００は、第１の実施形態と同様に、第１の主面１１０と第２の主面１２０が平行な透光プレートであり、第１の主面１１０に基準マーク１３０が形成されている。そして、認識カメラ校正プレート１００は、図示しない搭載機の搭載面に配置されている。

認識カメラ２００は、認識カメラ校正プレート１００の第２の主面１２０側に配置され、第２の主面１２０に略垂直な方向に、光軸が向くように調整されている。認識カメラ２００は、基準マーク１３０の位置を含む認識カメラ校正プレート１００の画像を撮影する。

照明手段３００は、第１の波長の光で認識カメラ校正プレート１００を照明することが可能である。また、第１の波長の光とは波長が異なる第２の波長の光で、認識カメラ校正プレート１００を照明することが可能である。

認識カメラ校正システム１０００では、第１の照明部で認識カメラ校正プレート１００を照明して、認識カメラ２００で認識カメラ校正プレート１００を撮影する。制御手段４００は、この時に撮影された画像における、基準マーク１３０の認識位置を第１の認識位置として取得する。また、第２の照明部で認識カメラ校正プレート１００を照明して、認識カメラ２００で認識カメラ校正プレート１００を撮影する。制御手段４００は、この時に撮影された画像における、基準マーク１３０の認識位置を第２の認識位置として取得する。

ここで、第１の波長の光と第２の波長の光は波長が異なる。このため、認識カメラ２００の光軸が、第２の主面１２０に垂直な方向から傾いていた場合には、大気と認識カメラ校正プレート１００の界面における両者の屈折角は異なる。その結果、第１の認識位置と第２の認識位置とは異なったものになる。そして、両者の差は、認識カメラ２００の光軸の、第２の主面１２０に垂直な方向からの傾きに対応している。制御手段４００は、この現象を利用して、第１の認識位置と第２の認識位置の差に基づいて、認識カメラ２００の光軸の第２の主面１２０に垂直な方向からの傾きを算出する。なお、以降の説明では、認識カメラ２００の光軸の第２の主面１２０に垂直な方向からの傾きを、単に認識カメラ２００の傾き、あるいは認識カメラ２００の角度と略記する場合があるものとする。

認識カメラ校正プレート移動手段５００は、認識カメラ２００と認識カメラ校正プレート１００との相対距離を調整する。このため、認識カメラ校正プレート移動手段５００の代わりに、認識カメラ２００をＺ方向に移動させる認識カメラ移動手段を設けてもよい。また、図２には記載していないが、認識カメラ２００を、図２の座標系のＸＹ方向に移動させる手段、または認識カメラ校正プレート１００をＸＹ方向に移動させる手段、または両方の手段があってもよい。これらの手段を設けることにより、例えば、認識カメラ校正プレート１００が明るく証明される位置で画像を取得することができる。

次に、具体的な、認識カメラ２００の光軸の、第２の主面１２０に垂直な方向からの傾きの算出方法について説明する。図３は、この算出方法を説明するための模式図である。

図３に示すように、照明手段３００は、第１の照明として赤色照明３１０を有し、第２の照明として紫色照明３２０を有しているものとする。赤色、紫色の波長域については、厳密な定義は存在しないが、ここでは、例えば、赤色は波長が６２０～７８０ｎｍ、紫色が３８０～４５０ｎｍであるとする。一般的な光学ガラスであるＢＫ７の場合、波長と屈折率の関係は、波長７６８ｎｍで屈折率１．５１１５、６５６ｎｍで１．５１４３、４３５ｎｍで１．５２６７、４０５ｎｍで１．５３０２となっている。このように、第１の波長と第２の波長とが離れている方が、屈折率の差が大きくなるので、測定が容易になる。また、図３の例では、赤色照明３１０、紫色照明３２０から発せられた光は、ハーフミラー３３０で反射して、認識カメラ２００の光軸と略平行に、認識カメラ校正プレート１００に照射される。このようにすると、照明の光を認識カメラ校正プレートに集中することができるので、照明の利用効率が良い。ただし、照明方法は、この構成には限定されない。

次に、認識カメラ２００の傾きの算出方法について説明する。ここで、空気の屈折率をｎ_０、認識カメラ校正プレート１００における赤色光の屈折率をｎ_Ｒ、紫色光の屈折率をｎ_Ｖとする。はじめに、照明手段３００において赤色照明３１０のみを点灯させる。認識カメラ２００の角度をθ_ｙとすると、赤色光の光軸は空気と認識カメラ校正プレート１００の境界面で屈折する。赤色光の光軸の屈折角をθ_ｙＲとすると、スネルの法則により
ｓｉｎθ_ｙ／ｓｉｎθ_ｙＲ＝ｎ_Ｒ／ｎ_０ （１）
となる。空気の屈折率ｎ_０を１とすると式（１）は次式となる。
ｓｉｎθ_ｙ／ｓｉｎθ_ｙＲ＝ｎ_Ｒ （２）
この赤色光において、第１の主面１１０に形成されている基準マーク１３０の位置を画像認識で計測した結果（Ｘ方向）をＰ_ｘＲとする。

次に、照明手段３００において紫色照明３２０のみを点灯させる。認識カメラ２００の角度をθ_ｙとすると、紫色光の光軸は空気と認識カメラ校正プレート１００境界面で屈折する。紫色光の光軸の屈折角をθ_ｙＶとすると、スネルの法則により
ｓｉｎθ_ｙ／ｓｉｎθ_ｙＶ＝ｎ_Ｖ／ｎ_０ （３）
となる。空気の屈折率ｎ_０を１とした場合、式（３）は次式となる。
ｓｉｎθ_ｙ／ｓｉｎθ_ｙＶ＝ｎ_Ｖ （４）
この紫色光において、第１の主面１１０に形成されている基準マーク１３０の位置を画像認識で計測した結果（Ｘ方向）をＰ_ｘＶとする。

図３において、認識カメラ校正プレート１００の厚さをｔとすると、赤色光による認識位置Ｐ_ｘＲと紫色光による認識位置Ｐ_ｘＶの差Ｌは、下式で計算することができる。
Ｌ＝ｔ×ｔａｎθ_ｙＲ－ｔ×ｔａｎθ_ｙＶ （５）
また定義から、次式の関係がある。
Ｌ＝Ｐ_ｘＶ－Ｐ_ｘＲ （６）
式（５）、式（６）より
ｔ×（ｔａｎθ_ｙＲ－ｔａｎθ_ｙＶ）＝Ｐ_ｘＶ－Ｐ_ｘＲ （７）
となる。
認識カメラ２００の光軸は、認識カメラ校正プレート１００の第２の主面の垂直方向に近づけるように調整するため、θ_ｙは微小角度となる。また、認識カメラ校正プレート１００の赤色光の屈折率ｎ_Ｒ、紫色光の屈折率ｎ_Ｖは、空気の屈折率ｎ_０よりも大きいため、θ_ｙＲ、θ_ｙＶはθ_ｙより小さくなる。よって次式が近似される。
ｓｉｎθ_ｙ≒θ_ｙ （８）
ｓｉｎθ_ｙＲ≒ｔａｎθ_ｙＲ≒θ_ｙＲ （９）
ｓｉｎθ_ｙＶ≒ｔａｎθ_ｙＶ≒θ_ｙＶ （１０）
式（８）、式（９）を式（２）に代入すると下式となる。
θ_ｙ／θ_ｙＲ＝ｎ_Ｒ
θ_ｙＲ＝θ_ｙ／ｎ_Ｒ （１１）
式（８）、式（１０）を式（４）に代入すると下式となる。
θ_ｙ／θ_ｙＶ＝ｎ_Ｖ
θ_ｙＶ＝θ_ｙ／ｎ_Ｖ （１２）
式（９）、式（１０）を式（７）に代入すると下式となる。
ｔ×（θ_ｙＲ－θ_ｙＶ）＝Ｐ_ｘＶ－Ｐ_ｘＲ （１３）
式（１１）、式（１２）を式（１３）に代入すると
ｔ×（θ_ｙ／ｎ_Ｒ－θ_ｙ／ｎ_Ｖ）＝Ｐ_ｘＶ－Ｐ_ｘＲ
である。
ｔ×θ_ｙ（１／ｎ_Ｒ－１／ｎ_Ｖ）＝Ｐ_ｘＶ－Ｐ_ｘＲ
θ_ｙ＝（Ｐ_ｘＶ－Ｐ_ｘＲ）／（ｔ×（１／ｎ_Ｒ－１／ｎ_Ｖ）） （１４）
式（１４）より基準マーク１３０のＸ方向の、赤色光での認識結果Ｐ_ｘＲ、紫色光での認識結果Ｐ_ｘＶ、認識カメラ校正プレート１００の厚さｔ、赤色光の屈折率ｎ_Ｒ、紫色光の屈折率ｎ_Ｖを用いて、認識カメラ２００の傾きθ_ｙを表すことができる。

同様に基準マーク１３０の、赤色光でのＹ方向認識結果Ｐ_ｙＲ、紫色光でのＹ方向認識結果Ｐ_ｙＶから、認識カメラ２００のＸ軸周りの角度θ_ｘを次式で求めることができる。
θ_ｘ＝（Ｐ_ｙＶ－Ｐ_ｙＲ）／（ｔ×（１／ｎ_Ｒ－１／ｎ_Ｖ）） （１５）
次に、電子デバイスを基板に搭載する場合の、本実施形態のカメラ校正方法について説明する。本実施形態の認識カメラ校正方法では、予め基準となるタイミング（時刻）における、認識カメラ２００の基準角度（θ_ｘ、θ_ｙ）を測定しておく。ここで、認識カメラ基準角度とは、任意に定めた基準状態で、認識カメラ２００の光軸の、搭載面に垂直な方向とのなす角である。基準状態は、例えば、搭載機の立ち上げを行い、機械計測などにより、認識カメラ２００の光軸をできるだけ搭載面の垂直方向に近づける調整を行った時の状態とすることができる。この状態で取得した、搭載面に垂直な方向からの認識カメラ２００の光軸の角度を基準角度とする。そして、基準状態から、ある時間が経過した、電子デバイスを基板へ搭載する直前の時点の認識カメラ２００の角度を（θ_ｘ’、θ_ｙ’）とする。上記で説明したように、式（１４）、（１５）から、認識カメラ２００の光軸の、第２の主面１２０に垂直な方向からの傾きを求めることができ、基準状態で求めた傾きが（θ_ｘ、θ_ｙ）、搭載直前に求めた傾きが（θ_ｘ’、θ_ｙ’）である。なお、以降の説明では、認識カメラ２００の光軸が第２の主面に垂直な方向とのなす角度（θ_ｘ’、θ_ｙ’）のことを、単に認識カメラの角度とも呼ぶものとする。

上記の定義で、認識カメラの角度（θ_ｘ’、θ_ｙ’）と、認識カメラの基準角度（θ_ｘ、θ_ｙ）との差分を算出して、認識カメラ角度ずれ（Δθ_ｘ、Δθ_ｙ）を算出すれば、搭載前の校正を行うことができる。次いで、認識カメラ角度が基準角度からずれたことに起因する電子デバイスの表面における認識位置のずれ量（ΔＬ_ｘ、ΔＬ_ｙ）を算出する。そして、そのずれ量を、認識した位置合わせマーク位置に加算（または減算）することで、位置合わせマークの認識位置を補正することができる。定義から、搭載直前の認識カメラ角度の、認識カメラ基準角度からの角度ずれΔθ_ｘ、Δθ_ｙは次式で表すことができる。
Δθ_ｘ＝θ_ｘ’－θ_ｘ （１６）
Δθ_ｙ＝θ_ｙ’－θ_ｙ （１７）
次に、認識カメラの角度の、基準角度からのずれと、搭載する電子デバイス表面における認識位置のずれの関係について説明する。図４は、この説明のための模式図である。ここでは、認識カメラ２００内の撮像素子を２１０とする。そして、撮像素子２１０の中心から、電子デバイス２０００の表面に下した垂線が、電子デバイス２０００の表面と交わる点をＡとし、撮像素子２１０の中心からＡまでの距離をＤとする。

図４では、認識カメラ２００のＹ軸周りの角度と、認識カメラ２００が撮影する画像の中心位置と点Ａとの距離の関係を表している。基準角度θ_ｙにおける点Ａと画像中心の距離をＬ_ｘ、搭載直前の認識カメラの角度θ_ｙ´における点Ａと画像中心の距離をＬ_ｘ´とすると、Ｌ_ｘ、Ｌ_ｘ´は、それぞれ次式で表される。
Ｌ_ｘ＝Ｄ×ｔａｎθ_ｙ （１８）
Ｌ_ｘ´＝Ｄ×ｔａｎθ_ｙ´ （１９）
したがって、搭載直前の認識位置の、基準状態の認識位置からのずれ量は次式で表される。
ΔＬ_ｘ＝Ｌ_ｘ´－Ｌ_ｘ＝Ｄ（ｔａｎθ_ｙ´－ｔａｎθ_ｙ） （２０）
同様に、Ｙ方向のずれ量は次式で表される。
ΔＬ_ｙ＝Ｌ_ｙ´－Ｌ_ｙ＝Ｄ（ｔａｎθ_ｘ´－ｔａｎθ_ｘ） （２１）
上記で求めた（ΔＬ_ｘ、ΔＬ_ｙ）を用いて、位置合わせマークの認識位置を補正することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、特許文献１のような測定対象の高さを変えながら複数枚の画像を撮影する処理を行うことなく、短時間で、カメラの校正を行い、認識カメラの認識位置の補正を行うことができる。

（第３の実施形態）
電子デバイスの搭載機には、第２の実施形態の認識カメラ２００に加えて、搭載面の下側にも認識カメラを持つものがある。本実施形態では、このような下方の認識カメラの校正について説明する。

図５は、搭載面の、上方に認識カメラ２００、下方に第２の認識カメラ６００を有する認識カメラ校正システム１０００ａの構成を示す斜視図である。認識カメラ校正システム１０００ａでは、第２の実施形態の構成に加えて、第２の主面１２０ａにも第２の基準マーク１４０ａを持つ認識カメラ校正プレート１００ａを用いる。そして、第２の認識カメラ６００は、認識カメラ校正プレート１００ａの、第１の主面１１０ａに垂直な方向に、光軸を近づけるように調整される。なお、第１の主面１１０ａと第２の主面１２０ａとは平行なので、第１の主面１１０ａに垂直な方向と、第２の主面１２０ａに垂直な方向とは同じになる。

図示はしていないが、第２の照明手段７００は、第３の波長の光で認識カメラ校正プレート１００ａを照明する第３の照明と、第３の波長とは異なる第４の波長の光で認識カメラ校正プレート１００ａを照明する第４の照明とを有している。

図４から明らかなように、第２の認識カメラ６００と、第２の基準マーク１４０ａとの関係は、第２の実施形態における、認識カメラ２００と基準マーク１３０の関係と同じである。この関係の対応に従って、各データの置き換えを行うことで、第２の実施形態と同様にして、第２の認識カメラ６００の校正を行うことができる。つまり、第３の照明を用いて撮影した時の第２の基準マーク１４０ａの認識位置と、第４の照明を用いて撮影した時の第２の基準マーク１４０ａの認識位置との差分に基づいて、第２の制御手段８００は、第２の認識カメラ６００の角度を求めることができる。このため、第２の実施形態と同様に、第２の認識カメラ６００の校正と、認識位置の補正とを短時間で行うことができる。

以上、上述した第１から第３の実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
搭載機の搭載面に配置され、第１の主面と第２の主面が平行な透光プレートの前記第１の主面に基準マークが形成された認識カメラ校正プレートと、
前記第２の主面の側に配置され、光軸が前記第２の主面に略垂直な方向を向くように調整され、前記認識カメラ校正プレートを、第１の波長の光で撮影した第１の画像を取得し、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光で撮影した第２の画像を取得する認識カメラと、
前記第１の画像における前記基準マークの認識位置を第１の認識位置として取得し、前記第２の画像における前記基準マークの認識位置を第２の認識位置として取得し、前記第１の認識位置と前記第２の認識位置との差に基づいて、前記第２の主面の垂直方向に対する前記認識カメラの光軸の傾きを算出する制御手段と、
を有することを特徴とする認識カメラ校正システム。
（付記２）
前記認識カメラが、
前記第１の波長の光と前記第２の波長の光の両方を含む光を受光し、光学素子で両者を分離して、前記第１の画像と前記第２の画像を取得する
ことを特徴とする付記１に記載の認識カメラ校正システム。
（付記３）
前記第１の波長の光で前記認識カメラ校正プレートを照明する第１の照明手段と、前記第２の波長の光で前記認識カメラ校正プレートを照明する第２の照明手段を有する
ことを特徴とする付記１または２に記載の認識カメラ校正システム。
（付記４）
前記第１の照明手段が前記認識カメラの光軸と略平行に前記第１の波長の光を照射し、
前記第２の照明手段が前記認識カメラの光軸と略平行に前記第２の波長の光を照射する、
ことを特徴とする付記３に記載の認識カメラ校正システム。
（付記５）
前記第１の波長の光が赤色光であり、前記第２の波長の光が紫色光である
ことを特徴とする付記１乃至４のいずれか一項に記載の認識カメラ校正システム。
（付記６）
前記制御手段が、
前記第２の主面の垂直方向に対する前記認識カメラの光軸の傾きに基づいて、前記第２の主面に平行な面内における前記認識カメラの認識位置補正量を算出する
ことを特徴とする付記１乃至５のいずれか一つに記載の認識カメラ校正システム。
（付記７）
前記認識カメラ校正プレートの前記第２の主面に第２の基準マークが形成され、
前記第１の主面の側に配置され、光軸が前記第１の主面に略垂直な方向を向くように調整され、前記認識カメラ校正プレートを、第１の波長の光で撮影した第３の画像を取得し、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光で撮影した第４の画像を取得する第２の認識カメラと、
前記第３の画像における前記基準マークの認識位置を第３の認識位置として取得し、前記第４の画像における前記基準マークの認識位置を第４の認識位置として取得し、前記第３の認識位置と前記第４の認識位置との差に基づいて、前記第１の主面の垂直方向に対する前記第２の認識カメラの光軸の傾きを算出する第２の制御手段と、
を有することを特徴とする付記１乃至６のいずれか一つに記載の認識カメラ校正システム。
（付記８）
前記第２の制御手段が、
前記第１の主面の垂直方向に対する前記第２の認識カメラの光軸の傾きに基づいて、前記第１の表面に平行な面内における前記第２の認識カメラの認識位置補正量を算出する
ことを特徴とする付記５に記載の認識カメラ校正システム。
（付記９）
第１の主面と第２の主面が平行な透光プレートの前記第１の主面に基準マークが形成された認識カメラ校正プレートを、搭載機の搭載面に配置し、
認識カメラで、前記第２の主面の側の前記第２の主面に略垂直な方向から、第１の波長の光で前記認識カメラ校正プレートを撮影した第１の画像を取得し、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光で前記認識カメラ校正プレートを撮影した第２の画像を取得し、
前記第１の画像における前記基準マークの認識位置を第１の認識位置とし、
前記第２の画像における前記基準マークの認識位置を第２の認識位置とし、
前記第１の認識位置と前記第２の認識位置との差に基づいて、前記第２の主面の垂直方向に対する前記認識カメラの光軸の傾きを算出する
ことを特徴とする認識カメラ校正方法。
（付記１０）
前記認識カメラが、
前記第１の波長の光と前記第２の波長の光の両方を含む光を受光し、光学素子で両者を分離して、前記第１の画像と前記第２の画像を取得する
ことを特徴とする付記９に記載の認識カメラ校正方法。
（付記１１）
前記第１の波長の光で前記認識カメラ校正プレートを照明して前記第１の画像を撮影し、
前記第２の波長の光で前記認識カメラ校正プレートを照明して前記第２の画像を撮影する
ことを特徴とする付記９または１０に記載の認識カメラ校正方法。
（付記１２）
前記第１の波長の光を前記認識カメラの光軸と略平行に前記第１の波長の光を照射し、
前記第２の波長の光を前記認識カメラの光軸と略平行に前記第２の波長の光を照射する、
ことを特徴とする付記１１に記載の認識カメラ校正方法。
（付記１３）
前記第１の波長の光が赤色光であり、前記第２の波長の光が紫色光である
ことを特徴とする付記９乃至１２のいずれか一項に記載の認識カメラ校正システム。
（付記１４）
前記制御手段が、
前記第２の主面の垂直方向に対する前記認識カメラの光軸の傾きに基づいて、前記第２の表面に平行な面内における前記認識カメラの認識位置補正量を算出する
ことを特徴とする付記９乃至１３のいずれか一項に記載の認識カメラ校正方法。
（付記１５）
前記認識カメラ校正プレートの前記第２の主面に第２の基準マークが形成され、
前記第１の主面の側の前記第１の主面に略垂直な方向から、第２の認識カメラで、前記第１の波長の光で前記認識カメラ校正プレートを撮影した第３の画像を取得し、前記第２の波長の光で前記認識カメラ校正プレートを撮影した第４の画像を取得し、
前記第３の画像における前記第２の基準マークの認識位置を第３の認識位置とし、
前記第４の画像における前記第２の基準マークの認識位置を第４の認識位置とし、
前記第３の認識位置と前記第４の認識位置との差に基づいて、前記第１の主面の垂直方向に対する前記第２の認識カメラの光軸の傾きを算出する
ことを特徴とする認識カメラ校正方法。
（付記１６）
前記第１の主面の垂直方向に対する前記第２の認識カメラの光軸の傾きに基づいて、前記第１の表面に平行な面内における前記第２の認識カメラの認識位置補正量を算出する
ことを特徴とする付記１１に記載の認識カメラ校正方法。
（付記１７）
第１の主面と第２の主面が平行な透光プレートの前記第１の主面に基準マークが形成された認識カメラ校正プレートを、搭載機の搭載面に配置し、前記第２の主面の側の前記第２の主面に略垂直な方向から認識カメラで前記認識カメラ校正プレートを撮影する認識カメラ校正システムで、
コンピュータに、
前記認識カメラ校正プレートを第１の波長の光で照明して、前記認識カメラで前記認識カメラ校正プレートを撮影した場合の、前記認識カメラによる前記基準マークの認識位置を第１の認識位置として取得する処理と、
前記認識カメラ校正プレートを前記第１の波長とは異なる第２の波長の光で照明して、前記認識カメラで前記認識カメラ校正プレートを撮影した場合の、前記認識カメラによる前記基準マークの認識位置を第２の認識位置として取得する処理と、
前記第１の認識位置と前記第２の認識位置との差に基づいて、前記第２の主面の垂直方向に対する前記認識カメラの光軸の傾きを算出する処理と
を実行させることを特徴とする認識カメラ校正システムの制御プログラム。

１、１００ 認識カメラ校正プレート
１ａ、１１０ 第１の主面
２、２００ 認識カメラ
１ｂ、１２０ 第２の主面
１ｃ、１３０ 基準マーク
３ 第１の照明
４ 第２の照明
５、４００ 制御手段
１０、１０００ 認識カメラ校正システム
３００ 照明手段
３１０ 赤色照明
３２０ 紫色照明
３３０ ハーフミラー
５００ 認識カメラ校正プレート移動手段
６００ 第２の認識カメラ
７００ 第２の照明手段
８００ 第２の制御手段

Claims (10)

1. 搭載機の搭載面に配置され、第１の主面と第２の主面が平行な透光プレートの前記第１の主面に基準マークが形成された認識カメラ校正プレートと、
   前記第２の主面の側に配置され、光軸が前記第２の主面に略垂直な方向を向くように調整され、前記認識カメラ校正プレートを、第１の波長の光で撮影した第１の画像を取得し、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光で撮影した第２の画像を取得する認識カメラと、
   前記第１の画像における前記基準マークの認識位置を第１の認識位置として取得し、前記第２の画像における前記基準マークの認識位置を第２の認識位置として取得し、前記第１の認識位置と前記第２の認識位置との差に基づいて、前記第２の主面の垂直方向に対する前記認識カメラの光軸の傾きを算出する制御手段と、
   を有することを特徴とする認識カメラ校正システム。
2. 前記認識カメラが、
   前記第１の波長の光と前記第２の波長の光の両方を含む光を受光し、光学素子で両者を分離して、前記第１の画像と前記第２の画像を取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載の認識カメラ校正システム。
3. 前記第１の波長の光で前記認識カメラ校正プレートを照明する第１の照明手段と、前記第２の波長の光で前記認識カメラ校正プレートを照明する第２の照明手段を有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の認識カメラ校正システム。
4. 前記第１の照明手段が前記認識カメラの光軸と略平行に前記第１の波長の光を照射し、
   前記第２の照明手段が前記認識カメラの光軸と略平行に前記第２の波長の光を照射する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の認識カメラ校正システム。
5. 前記第１の波長の光が赤色光であり、前記第２の波長の光が紫色光である
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の認識カメラ校正システム。
6. 前記認識カメラ校正プレートの前記第２の主面に第２の基準マークが形成され、
   前記第１の主面の側に配置され、光軸が前記第１の主面に略垂直な方向を向くように調整され、前記認識カメラ校正プレートを、第１の波長の光で撮影した第３の画像を取得し、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光で撮影した第４の画像を取得する第２の認識カメラと、
   前記第３の画像における前記基準マークの認識位置を第３の認識位置として取得し、前記第４の画像における前記基準マークの認識位置を第４の認識位置として取得し、前記第３の認識位置と前記第４の認識位置との差に基づいて、前記第１の主面の垂直方向に対する前記第２の認識カメラの光軸の傾きを算出する第２の制御手段と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の認識カメラ校正システム。
7. 第１の主面と第２の主面が平行な透光プレートの前記第１の主面に基準マークが形成された認識カメラ校正プレートを、搭載機の搭載面に配置し、
   認識カメラで、前記第２の主面の側の前記第２の主面に略垂直な方向から、第１の波長の光で前記認識カメラ校正プレートを撮影した第１の画像を取得し、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光で前記認識カメラ校正プレートを撮影した第２の画像を取得し、
   前記第１の画像における前記基準マークの認識位置を第１の認識位置とし、
   前記第２の画像における前記基準マークの認識位置を第２の認識位置とし、
   前記第１の認識位置と前記第２の認識位置との差に基づいて、前記第２の主面の垂直方向に対する前記認識カメラの光軸の傾きを算出する
   ことを特徴とする認識カメラ校正方法。
8. 前記認識カメラが、
   前記第１の波長の光と前記第２の波長の光の両方を含む光を受光し、光学素子で両者を分離して、前記第１の画像と前記第２の画像を取得する
   ことを特徴とする請求項７に記載の認識カメラ校正方法。
9. 前記第１の波長の光で前記認識カメラ校正プレートを照明して前記第１の画像を撮影し、
   前記第２の波長の光で前記認識カメラ校正プレートを照明して前記第２の画像を撮影する
   ことを特徴とする請求項７または８に記載の認識カメラ校正方法。
10. 前記第１の波長の光が赤色光であり、前記第２の波長の光が紫色光である
    ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の認識カメラ校正方法。

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