JP2991163B2 - カメラキャリブレーション装置 - Google Patents
カメラキャリブレーション装置Info
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Description
ション装置に関し、特に撮影画像中の特徴点の位置から
カメラの位置及び向きを推定するカメラキャリブレーシ
ョン装置に関する。
ン装置においては、相対位置が既知である3個以上の特
徴点(または特徴線)を有する物体を撮影し、その撮影
した画像中の特徴点の位置からカメラの位置及び向きを
推定するキャリブレーションを行っている。
定方法としては、4点以上の特徴点を用いる四面体配置
推定法や3線分以上及び2点以上の特徴点を用いる三線
分二点配置推定法等が提案されている。上記の方法では
物体の姿勢を推定しているが、カメラと物体とは相対関
係にあるので、上記の方法を用いてカメラの位置や向き
を推定することも可能である。
−232484号公報に開示されており、三線分二点配
置推定法については特開平2−51008号公報に開示
されている。
キャリブレーション装置では、画像から得られた特徴点
がもとの撮影物体のどの特徴点であるのかを対応付ける
処理が必要となる。この場合、キャリブレーションの精
度を上げるためには特徴点の数を増やす必要があるが、
上記の対応付け処理は特徴点の数が増える程、処理が不
安定かつ煩雑になるという問題がある。
配置推定法や三線分二点配置推定法等では、撮影条件に
よって4点以上の特徴点(特徴線)を安定して抽出する
のが困難であり、その結果、特徴点の対応付けに誤りが
生じても、それを訂正する手段がない。
消し、複数の特徴点夫々を区別して対応付けを行う必要
をなくすことができ、特徴点が増えても対応付け処理の
煩雑化を防ぐことができるカメラキャリブレーション装
置を提供することにある。
ラキャリブレーション装置は、3次元座標系において大
きさ及び位置が既知の球体を撮影する物体撮影手段と、
前記物体撮影手段が撮影した画像から前記球体の画面上
の大きさ及び位置を求める大きさ/位置検出手段と、前
記大きさ/位置検出手段で求められた前記球体の画面上
の大きさ及び位置から前記球体の中心の3次元位置を推
定する中心位置推定手段と、前記中心位置推定手段が推
定した前記球体の中心の3次元位置に基づいて前記3次
元座標系における前記物体撮影手段の少なくとも位置を
算出する手段とを備えている。
ョン装置は、上記の構成のほかに、前記物体撮影手段が
撮影した画像から前記球体の画面上の天頂の位置を求め
る天頂検出手段と、前記天頂検出手段が求めた前記画面
上の天頂の位置と前記球体の中心の3次元位置とから前
記天頂の3次元位置を推定する天頂位置推定手段と、前
記天頂位置推定手段が推定した前記天頂の3次元位置と
前記中心位置推定手段が推定した前記球体の中心の3次
元位置とに基づいて前記3次元座標系における前記物体
撮影手段の少なくとも向きを算出する手段とを具備して
いる。
ョン装置は、上記の構成のほかに、前記物体撮影手段が
撮影した画像から前記球体の画面上の赤道上の特徴点の
位置を求める赤道特徴点検出手段と、前記赤道特徴点検
出手段で求められた前記赤道上の特徴点の位置及び前記
球体の中心の3次元位置から前記赤道上の特徴点と前記
球体の中心とを結ぶ直線に直交する線分を求める直交ベ
クトル算出手段と、前記直交ベクトル算出手段で求めら
れた前記線分に基づいて推定される天頂の3次元位置と
前記中心位置推定手段が推定した前記球体の中心の3次
元位置とに基づいて前記3次元座標系における前記物体
撮影手段の少なくとも向きを算出する手段とを具備して
いる。
ョン装置は、上記の構成のほかに、前記物体撮影手段が
撮影した画像から前記球体の画面上の赤道上の複数の特
徴点の位置を求める赤道特徴点検出手段と、前記赤道特
徴点検出手段で求められた前記赤道上の複数の特徴点の
位置及び前記球体の中心の3次元位置から前記赤道の赤
道面を求める赤道面算出手段と、前記赤道面算出手段で
求められた前記赤道面に基づいて推定される天頂の3次
元位置と前記中心位置推定手段が推定した前記球体の中
心の3次元位置とに基づいて前記3次元座標系における
前記物体撮影手段の少なくとも向きを算出する手段とを
具備している。
ョン装置は、3次元座標系において大きさ及び位置が既
知の複数の球体を撮影する物体撮影手段と、前記物体撮
影手段が撮影した画像から前記複数の球体各々の画面上
の大きさ及び位置を求める大きさ/位置検出手段と、前
記大きさ/位置検出手段で求められた前記複数の球体各
々の画面上の大きさ及び位置から前記複数の球体各々の
中心の3次元位置を推定する中心位置推定手段と、前記
中心位置推定手段が推定した前記複数の球体各々の中心
の3次元位置に基づいて前記3次元座標系における前記
物体撮影手段の少なくとも位置及び向きを算出する手段
とを備えている。
ョン装置は天頂及び赤道上に特徴点を有する球体を撮影
することで、その撮影画像中の球体及び特徴点の位置か
らカメラの位置及び向きのパラメータ推定(キャリブレ
ーション)を行う。
ーション装置では複数の特徴点夫々を区別して対応付け
を行う必要をなくすことができ、特徴点が増えても対応
付け処理の煩雑化を防ぐことができる。
図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例によ
るカメラキャリブレーション装置の構成を示すブロック
図である。図において、本発明の一実施例によるカメラ
キャリブレーション装置は物体撮影部1と、球の大きさ
/位置検出部(以下、検出部とする)2と、中心位置推
定部3と、パラメータ算出部4とから構成されている。
ここで、球体は大きさ及び位置が既知となっており、そ
の球体が予め設定されている3次元座標系(以下、ワー
ルド座標系とする)に載置されている。検出部2は物体
撮影部1が撮影した画面上の球体の画像の上端、下端、
左端、右端各々を検出し、その球体の大きさ及び位置を
求める。
球体の大きさ及び位置からカメラ座標系における球体の
中心位置を推定する。パラメータ算出部4は中心位置推
定部3で推定されたカメラ座標系における球体の中心位
置から、ワールド座標系におけるカメラの位置を求め
る。
ための図であり、図3は図1の中心位置推定部3の動作
を説明するための図であり、図4は本発明の一実施例に
よるカメラ座標系を説明するための図である。これら図
1〜図4を用いて本発明の一実施例によるカメラキャリ
ブレーション装置について説明する。
ーション装置では、ワールド座標系aにおけるカメラ6
の3次元位置の推定を行う。まず、物体撮影部1におい
て球体5を撮影する(図2参照)。尚、球体5の足台部
分については背景と同色にする等の対策を施し、球体5
の一部として検出されないようになっている。
る大きさ及び位置は既知であるとする。また、撮影に用
いるカメラ6の焦点距離、レンズ歪み、画像中心、撮像
面のサイズ等の内部パラメータもすべて既知であるとす
る。
したカメラ画面6a上の球体5の画像5aの上端、下
端、左端、右端を夫々検出し、カメラ画面6a上におけ
る球体5の画像5aの大きさ及び位置を求める。
カメラ画面6a上における球体5の画像5aの大きさ及
び位置から、カメラ座標系bにおける球体5の中心位置
を推定する。
の推定は以下のようにして行われる。以下、座標系はす
べてカメラ座標系XYZとする(図4参照)。カメラ座
標系bでの球体2の半径をRとし、中心の座標を
(X0 ,Y0 ,Z0 )とし、天頂の座標を(X1 ,
Y1 ,Z1 )とする。また、カメラ6の撮像面LはZ=
fで表される(fはカメラレンズの焦点距離)。
体5に接する平面はX+kZ=0で表すことができる。
尚、この平面と球体5の中心との距離が半径Rであるの
で、 k={X0 ×Z0 ±R[(X0 )2 +(Z0 )2 −R2 ]1/2 } /[R2 −(Z0 )2 ] となる。ここで、 k′={X0 ×Z0 +R[(X0 )2 +(Z0 )2 −R2 ]1/2 } /[R2 −(Z0 )2 ] ………(1) k″={X0 ×Z0 −R[(X0 )2 +(Z0 )2 −R2 ]1/2 } /[R2 −(Z0 )2 ] ………(2) としておく。
ンズ中心を原点とするxy座標系を設定し、接平面と球
体5の接点のカメラ画面6a上の交点のx座標を夫々
x′,x″とし、またrx =x″−x′とすると、 rx =x″−x′ =f(k′−k″) ={2fR[(X0 )2 +(Z0 )2 −R2 ]1/2 } /[R2 −(Z0 )2 ] となる。ここで、X0 はZ0 に比べると十分小さいの
で、(X0 /Z0 )2 =0とみなすことができる。する
と、 rx =2fR{[(X0 )2 /(Z0 )2 +1−R2 /(Z0 )2 ]1/2 /[R2 /Z0 −Z0 ] =2fR{[1−(X0 )2 /(Z0 )2 ]1/2 /{−Z0 [1−R2 /(Z0 )2 ] =−2fR/[(Z0 )2 −R2 ]1/2 となる。
(rx )2 Z0 ={R[4f2 +(rx )2 ]1/2 }/rx を得る。
きる。(1)式及び(2)式から、 x′+x″=−f(k′+k″) =−f{(2X0 Z0 )/[R2 −(Z0 )2 ]} が得られるので、 X0 =(x′+x″)[(Z0 )2 −R2 ]/2fZ0 となる。
が分かれば、ワールド座標系aにおけるカメラ6の位置
が分かる。但し、回転成分が既知でないと、ワールド座
標系aとカメラ座標系bとの変換ができないので、ここ
ではカメラ6の回転はないものと仮定する。
ワールド座標系aにおけるカメラ6の位置はワールド座
標系aにおける球体5の中心位置が(XC ,YC ,
ZC )であれば、(−X0 −XC ,−Y0 −YC ,−Z
0 −ZC )として求めることができる。
ャリブレーション装置の構成を示すブロック図である。
図において、本発明の他の実施例によるカメラキャリブ
レーション装置は天頂検出部7と天頂位置推定部8とパ
ラメータ算出部9とを設けた以外は本発明の一実施例に
よるカメラキャリブレーション装置と同様の構成となっ
ており、同一構成要素には同一符号を付してある。ま
た、同一構成要素の動作は本発明の一実施例と同様であ
る。
レーション装置では物体撮影部1が天頂に特徴点を有す
る球体を撮影することで、その撮影画像からカメラ6の
位置の推定に加えてカメラ6の回転の推定を行ってい
る。
頂検出部7において、物体撮影部1で撮影した画像にお
ける球体5の天頂位置を検出する。こうして検出された
天頂位置と中心位置推定部3で求められた球体5の中心
位置とを用い、天頂位置推定部8においてカメラ座標系
bにおける球体5の天頂位置を推定する。
て行われる。まず、球体5の天頂の座標を(X1 ,
Y1 ,Z1 )とし、天頂のカメラ画面6a上の座標を
(x1 ,y1 )とする(図3参照)。
るから、球体5の方程式を満たす。よって、 (X1 −X0 )2 +(Y1 −Y0 )2 +(Z1 −Z0 )
2 =R2 となる。
であるから、これらを上記の式に代入し、 [(x1 Z1 /f)−X0 ]2 +[(y1 Z1 /f)−
Y0 ]2+(Z1 −Z0 )2 =R2 が得られる。
0 −y1 X0 )2−(fX0 −x1 Z0 )2−(fY0 −
y1 Z0 )2 である。また、X1 =x1 Z1 /f,Y1 =y1 Z1 /
fであるから、X1 ,Y1 についても、上記と同様にし
て、直ちに求めることができる。
座標系bにおける球体5の傾きが分かるので、パラメー
タ算出部9において、ワールド座標系aにおけるカメラ
6の位置及び向きのパラメータが次のようにして求めら
れる。
とすれば、 X1 =Rcosφsinψ+X0 Y1 =Rcosφcosψ+Y0 Z1 =Rsinφ+Z0 であるから、 φ=sin-1[(Z1 −Z0 )/R] ψ=sin-1[(X1 −X0 )/Rcosφ] となる。
転を表す行列を、
おけるカメラ6の位置は、
はワールド座標系aにおける球体5の中心位置である。
ャリブレーション装置の構成を示すブロック図である。
図において、本発明の別の実施例によるカメラキャリブ
レーション装置は赤道特徴点検出部10と直交ベクトル
算出部11と天頂位置推定部12とパラメータ算出部1
3とを設けた以外は本発明の他の実施例によるカメラキ
ャリブレーション装置と同様の構成となっており、同一
構成要素には同一符号を付してある。また、同一構成要
素の動作は本発明の他の実施例と同様である。
レーション装置では物体撮影部1が赤道上に2つの特徴
点を有する球体5を撮影し、撮影画像からカメラ6の位
置の推定に加えてカメラ6の回転の推定を行う。
に配置された2つの特徴点を検出し、カメラ画面6a上
での位置を求める。尚、これら2つの特徴点夫々を区別
する必要はないが、説明の都合上、それらの特徴点を
M,Nとし、その座標を夫々M=(X2 ,Y2 ,
Z2 ),N=(X3 ,Y3 ,Z3 )とする。また、赤道
特徴点検出部10で求めたそれらのカメラ画面6a上の
座標を(x2 ,y2 ),(x3,y3 )とする。
と、ベクトルCTはベクトルCM,ベクトルCN両方と
直交するベクトルとして、次のようにして求めることが
できる。まず、特徴点M,Nの3次元座標については上
述した天頂検出部段5とまったく同様の方法で求めるこ
とができる。
Y0 −y2 X0 )2−(fX0 −x2 Z0 )2−(fY0
−y2 Z0 )2 である。
Y0 −y3 X0 )2−(fX0 −x3 Z0 )2−(fY0
−y3 Z0 )2 である。
2 /f,X3 =x3 Z3 /f,Y3=y3 Z3 /fであ
るから、X2 ,Y2 ,X3 ,Y3 についても上記と同様
にして、直ちに求めることができる。
ベクトルCTはベクトルCM,ベクトルCN両方と直交
するから、 (X1 −X0 )(X2 −X0 )+(Y1 −Y0 )(Y2 −Y0 ) +(Z1 −Z0 )(Z2 −Z0 )=0 ………(6) (X1 −X0 )(X3 −X0 )+(Y1 −Y0 )(Y3 −Y0 ) +(Z1 −Z0 )(Z3 −Z0 )=0 ………(7) となる。
3 −Z0 )(X2 −X0 )]/[(Z3 −Z0 )(Y2
−Y0 )−(Z2 −Z0 )(Y3 −Y0 )]}(X1 −
X0 ) となる。
(X2 −X0 )]/[(Z3 −Z0 )(Y2 −Y0 )−
(Z2 −Z0 )(Y3 −Y0 )] とおけば、 Y1 −Y0 =W(X1 −X0 ) ………(10) となるので、(9)式及び(10)式を(8)式に代入
して整理すると、 [(X2 −X0 )2 +(Y2 −Y0 )2 W2+(Z2 −
Z0 )2 (1+W2 )](X1 −X0 )2+2W(X2
−X0 )(Y2 −Y0 )(X1 −X0 )−(Z2 −
Z0 )2 R2 =0 が得られる。
ので、これを解くことによってX1−X0 を得ることが
できる。さらに、(9)式及び(10)式から、順次Y
1 −Y0 及びZ1 −Z0 を求めることができる。
置(X0 ,Y0 ,Z0 )が分かっているので、天頂位置
推定部8においては天頂位置(X1 ,Y1 ,Z1 )を推
定することができる。
メラキャリブレーション装置の構成を示すブロック図で
ある。図において、本発明のさらに別の実施例によるカ
メラキャリブレーション装置は赤道面算出部14と天頂
位置推定部15とパラメータ算出部16とを設けた以外
は本発明の別の実施例によるカメラキャリブレーション
装置と同様の構成となっており、同一構成要素には同一
符号を付してある。また、同一構成要素の動作は本発明
の別の実施例と同様である。
ャリブレーション装置では物体撮影部1が赤道上に複数
個の特徴点を有する球体5を撮影し、撮影画像からカメ
ラ6の位置の推定に加えてカメラ6の回転の推定を行
う。
10で求めた特徴点を用いて最小2乗法によって球体5
の赤道面の方程式を以下のようにして求める。この場
合、検出された特徴点がn個とすると、それらの3次元
座標を(X01,Y01,Z01),(X02,Y02,Z02),
……,(X0n,Y0n,Z0n)とし、カメラ画面5a上の
座標を(x01,y01),(x02,y02),……(x0n,
y0n) とする。
天頂位置推定とまったく同様にして行うことができる。
すなわち、 Z0i=f・{(x0iX0 +y0iY0 +fZ0 +(Di )
1/2 )/[(x0i)2 +(y0i)2 +f2 ]} X0i=x0iZ0i/f Y0i=y0iZ0i/f となる。
Y0 −y0iX0 )2−(fX0 −x0iZ0 )2−(fY0
−y0iZ0 )2 である。
以下のように最小2乗法によって赤道面を求めることが
できる。赤道上のn個の特徴点の座標(X0i,Y0i,Z
0i)(i=1,……,n)が得られた時、赤道面の方程
式をZ=aX+bY+cとおき、各係数a,b,cを推
定することを考える。各特徴点は赤道面上にあるので、
Z0iの予測値Zy0iはZy0i=aX0i+bY0i+cとな
る。
和Sが最小になるように、上記の方程式の各係数a,
b,cを決定する。ここで、実測値Z0iと予測値Zy0i
との差の2乗の和Sは、
a,b,cを求めるには、
得る。
0 ,Y0 ,Z0 )が推定され、赤道面算出部14によっ
て回転軸の方向ベクトル(a,b,−1)が推定される
ので、天頂位置推定部15において天頂の位置(X1 ,
Y1 ,Z1 )は、次のように求めることができる。
b,−1)t が得られる。
るカメラキャリブレーション装置の構成を示すブロック
図であり、図9は本発明のさらにまた別の実施例で用い
られる接続球体を示す図である。これらの図において、
本発明のさらにまた別の実施例によるカメラキャリブレ
ーション装置は領域分割部17と球の大きさ/位置検出
部18と中心位置推定部19とパラメータ算出部20と
を設けた以外は本発明の一実施例によるカメラキャリブ
レーション装置と同様の構成となっており、同一構成要
素には同一符号を付してある。また、同一構成要素の動
作は本発明の一実施例と同様である。
ラキャリブレーション装置では物体撮影部1が複数個の
球を接続した鉄アレイ状の物体を撮影する(図9参
照)。ここで、鉄アレイ状の物体を構成する各々の球
A,Bのワールド座標系aにおける中心位置及び半径は
既知であるものとする。
A,Bはカメラ画面6a上で重なり合っていないものと
し、球A,Bの接続部は背景と同色にする等して球体の
一部として検出されないようになっている。
数個の球A,Bの画像が夫々区別されるように、領域分
割を行う。領域分割の方法としては、例えば背景が黒で
球A,Bが白であるとすると、まず白色の画素を探索
し、さらにその隣点の中で白色のものを同じ領域と判定
すればよい。
領域毎に球の大きさ/位置検出部18及び中心位置推定
部19の処理を本発明の一実施例と全く同じ方法で行
い、球A,Bの中心位置を夫々推定する。
座標系aにおける球Aの中心位置を(X0 ,Y0 ,
Z0 )とし、球Bの中心位置を(X1 ,Y1 ,Z1 )と
すれば、パラメータ算出部20において本発明の他の実
施例によるカメラキャリブレーション装置と同様の処理
で、カメラパラメータを推定することができる。さら
に、球の数が3個以上であれば、本発明の他の実施例で
は求めていないY軸周りの回転成分も求めることができ
る。
影物体を球体とし、その物体自体の撮影像をキャリブレ
ーションに用いるようにすることによって、撮影物体の
特徴点の数を減らし、また天頂及び赤道のどちらの特徴
点を用いても同様の結果を得ることができるので、撮影
条件によらない安定した特徴点抽出処理を行うことがで
きる。
1個の特徴点しか用いない。さらに、球体5の赤道を利
用する場合でも、複数の特徴点夫々を区別して対応付け
を行う必要がないので、特徴点が増えても対応付け処理
が煩雑になることはない。
リブレーション装置によれば、3次元座標系において大
きさ及び位置が既知の球体を撮影し、その撮影した画像
から球体の画面上の大きさ及び位置を求め、求められた
球体の画面上の大きさ及び位置から球体の中心の3次元
位置を推定し、推定した球体の中心の3次元位置に基づ
いて3次元座標系におけるカメラの少なくとも位置を算
出することによって、複数の特徴点夫々を区別して対応
付けを行う必要をなくすことができ、特徴点が増えても
対応付け処理の煩雑化を防ぐことができるという効果が
ある。
ョン装置によれば、撮影した画像から球体の画面上の天
頂または赤道上の特徴点の位置を求め、求めた画面上の
天頂または赤道上の特徴点の位置と球体の中心の3次元
位置とから天頂の3次元位置または赤道上の特徴点と球
体の中心とを結ぶ直線に直交する線分を推定し、推定し
た天頂の3次元位置または赤道上の特徴点と球体の中心
とを結ぶ直線に直交する線分と球体の中心の3次元位置
とに基づいて3次元座標系におけるカメラの少なくとも
位置及び向きを算出することによって、複数の特徴点夫
々を区別して対応付けを行う必要をなくすことができ、
特徴点が増えても対応付け処理の煩雑化を防ぐことがで
きるという効果がある。
ション装置によれば、3次元座標系において大きさ及び
位置が既知の複数の球体を撮影し、撮影した画像から複
数の球体各々の画面上の大きさ及び位置を求め、求めら
れた複数の球体各々の画面上の大きさ及び位置から複数
の球体各々の中心の3次元位置を推定し、推定した複数
の球体各々の中心の3次元位置に基づいて3次元座標系
におけるカメラの少なくとも位置及び向きを算出するこ
とによって、複数の特徴点夫々を区別して対応付けを行
う必要をなくすことができ、特徴点が増えても対応付け
処理の煩雑化を防ぐことができるという効果がある。
ョン装置の構成を示すブロック図である。
ある。
図である。
るための図である。
ション装置の構成を示すブロック図である。
ション装置の構成を示すブロック図である。
ブレーション装置の構成を示すブロック図である。
ャリブレーション装置の構成を示すブロック図である。
続球体を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 3次元座標系において大きさ及び位置が
既知の球体を撮影する物体撮影手段と、前記物体撮影手
段が撮影した画像から前記球体の画面上の大きさ及び位
置を求める大きさ/位置検出手段と、前記大きさ/位置
検出手段で求められた前記球体の画面上の大きさ及び位
置から前記球体の中心の3次元位置を推定する中心位置
推定手段と、前記中心位置推定手段が推定した前記球体
の中心の3次元位置に基づいて前記3次元座標系におけ
る前記物体撮影手段の少なくとも位置を算出する手段と
を有することを特徴とするカメラキャリブレーション装
置。 - 【請求項2】 前記球体は、天頂及び赤道の少なくとも
一方に特徴点を備えることを特徴とする請求項1記載の
カメラキャリブレーション装置。 - 【請求項3】 前記物体撮影手段が撮影した画像から前
記球体の画面上の天頂の位置を求める天頂検出手段と、
前記天頂検出手段が求めた前記画面上の天頂の位置と前
記球体の中心の3次元位置とから前記天頂の3次元位置
を推定する天頂位置推定手段と、前記天頂位置推定手段
が推定した前記天頂の3次元位置と前記中心位置推定手
段が推定した前記球体の中心の3次元位置とに基づいて
前記3次元座標系における前記物体撮影手段の少なくと
も向きを算出する手段とを含むことを特徴とする請求項
1または請求項2記載のカメラキャリブレーション装
置。 - 【請求項4】 前記物体撮影手段が撮影した画像から前
記球体の画面上の赤道上の特徴点の位置を求める赤道特
徴点検出手段と、前記赤道特徴点検出手段で求められた
前記赤道上の特徴点の位置及び前記球体の中心の3次元
位置から前記赤道上の特徴点と前記球体の中心とを結ぶ
直線に直交する線分を求める直交ベクトル算出手段と、
前記直交ベクトル算出手段で求められた前記線分に基づ
いて推定される天頂の3次元位置と前記中心位置推定手
段が推定した前記球体の中心の3次元位置とに基づいて
前記3次元座標系における前記物体撮影手段の少なくと
も向きを算出する手段とを含むことを特徴とする請求項
1または請求項2記載のカメラキャリブレーション装
置。 - 【請求項5】 前記物体撮影手段が撮影した画像から前
記球体の画面上の赤道上の複数の特徴点の位置を求める
赤道特徴点検出手段と、前記赤道特徴点検出手段で求め
られた前記赤道上の複数の特徴点の位置及び前記球体の
中心の3次元位置から前記赤道の赤道面を求める赤道面
算出手段と、前記赤道面算出手段で求められた前記赤道
面に基づいて推定される天頂の3次元位置と前記中心位
置推定手段が推定した前記球体の中心の3次元位置とに
基づいて前記3次元座標系における前記物体撮影手段の
少なくとも向きを算出する手段とを含むことを特徴とす
る請求項1または請求項2記載のカメラキャリブレーシ
ョン装置。 - 【請求項6】 3次元座標系において大きさ及び位置が
既知の複数の球体を撮影する物体撮影手段と、前記物体
撮影手段が撮影した画像から前記複数の球体各々の画面
上の大きさ及び位置を求める大きさ/位置検出手段と、
前記大きさ/位置検出手段で求められた前記複数の球体
各々の画面上の大きさ及び位置から前記複数の球体各々
の中心の3次元位置を推定する中心位置推定手段と、前
記中心位置推定手段が推定した前記複数の球体各々の中
心の3次元位置に基づいて前記3次元座標系における前
記物体撮影手段の少なくとも位置及び向きを算出する手
段とを有することを特徴とするカメラキャリブレーショ
ン装置。
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