JP4195382B2 - 線の自動較正によって拡張可能な追跡システム - Google Patents
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Claims (20)
- 実環境の画像が観察されるカメラ姿勢の推定方法であって、
(a)画像内の線特徴の特定と、
(b)局所座標系内で線特徴を定義する4つの変数パラメータのそれぞれの値の特定と、
(c)カメラ姿勢の複数のパラメータのそれぞれの値の推定と、
(d)4つの変数パラメータのそれぞれの特定された値とカメラ姿勢の複数のパラメータの推定値を挿入することによって、4つの変数パラメータとカメラ姿勢パラメータに関する連立方程式の求解と、
(e)ワールド座標系で線特徴を定義する4つの定数パラメータのそれぞれの値の指定と、
を含み、
前記変数パラメータが、2種類の局所座標系内で線分を定義する2つの面を定義し、
前記定数パラメータが、局所座標系とワールド座標系との間の回転及び平行移動変換を定義する、
カメラ姿勢の推定方法。 - 前記画像内の線特徴の特定は、3次元線の線分の画像写像の検出を含む、請求項1に記載の方法。
- 連立方程式が、前記4つの定数パラメータをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記カメラ姿勢の複数のパラメータの推定値は、実環境での異なる画像から導出される、請求項1に記載の方法。
- 前記連立方程式の求解は、カメラ姿勢の複数のパラメータのそれぞれの推定値を向上するための、非線形ソルバの応用を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記カメラ姿勢の複数のパラメータのそれぞれの推定値を向上するための、非線形ソルバの応用が、
(a)特定された線特徴の写像線分画像の端点の特定と、
(b)カメラ姿勢の複数のパラメータのそれぞれの推定値に従った、推定された線特徴の写像画像の推定と、
(c)特定された線特徴の写像線画像と、推定された線特徴の推定された写像画像との特定された端点間のオフセット値の算出と、
(d)オフセット値を縮小させるための、カメラ姿勢の複数のパラメータのそれぞれの推定値の変更と、
を含む、請求項5に記載の方法。 - 前記非線形ソルバがカルマンフィルタである、請求項5又は6に記載の方法。
- 実環境における線特徴の自動較正方法であって、
(a)第一のカメラ姿勢から観察した、環境の第一の画像の線特徴の第一の画像写像の特定と、
(b)第二のカメラ姿勢から観察した環境の第二の画像の線特徴の第二の画像写像の特定と、
(c)特定された線特徴を局所座標系で定義する4つの線特徴変数パラメータの算出と、
を含み、
前記線特徴の変数パラメータの算出が、さらに、4つの線特徴変数パラメータに関連して、ワールド座標系で線特徴を定義する4つの定数パラメータの定義を含み、
前記線特徴変数パラメータが、2種類の局所座標系内で線分を定義する2つの面を定義し、
前記定数パラメータが、局所座標系とワールド座標系との間の回転及び平行移動変換を定義し、
前記4つの線特徴変数パラメータの算出が、さらに
(a)第一のカメラ姿勢におけるカメラ原点と線特徴の特定された第一の画像写像とを通過する第一の平面の特定と、
(b)第二のカメラ姿勢におけるカメラ原点と特定された線特徴の第二の画像写像とを通過する第二の平面の特定と、
を含み、
前記第一の平面の特定が、
(a)第一のカメラ姿勢のカメラ原点に対して局所的な座標系での、第一の画像の特定された線特徴の画像写像のベクトル座標の決定と、
(b)第一のカメラ姿勢を定義する写像マトリクスによるそのベクトル座標の乗算と、
(c)乗算の結果に従って、ワールド座標系への第一の平面の記述と、
を含む、自動較正方法。 - 実環境における線特徴の自動較正方法であって、
(a)第一のカメラ姿勢から観察した、環境の第一の画像の線特徴の第一の画像写像の特定と、
(b)第二のカメラ姿勢から観察した環境の第二の画像の線特徴の第二の画像写像の特定と、
(c)特定された線特徴を局所座標系で定義する4つの線特徴変数パラメータの算出と、
を含み、
前記線特徴の変数パラメータの算出が、さらに、4つの線特徴変数パラメータに関連して、ワールド座標系で線特徴を定義する4つの定数パラメータの定義を含み、
前記線特徴変数パラメータが、2種類の局所座標系内で線分を定義する2つの面を定義し、
前記定数パラメータが、局所座標系とワールド座標系との間の回転及び平行移動変換を定義し、
前記4つの線特徴変数パラメータの算出が、さらに
(a)第一のカメラ姿勢におけるカメラ原点と線特徴の特定された第一の画像写像とを通過する第一の平面の特定と、
(b)第二のカメラ姿勢におけるカメラ原点と特定された線特徴の第二の画像写像とを通過する第二の平面の特定と、
を含み、
前記4つの線特徴変数パラメータの算出と前記4つの定数パラメータの定義が、
(a)4つの線特徴変数パラメータと、4つの定数パラメータと、特定された第一及び第二の平面の成分に関する連立方程式の求解を含み、さらに
(b)この連立方程式の解が、4つの定数パラメータによって定義されている、第一の平面の第一の局所座標系と、第二の平面の第二の局所座標系上の制限によって制約されており、
前記制約が、連立方程式に応用したときに、第一及び第二の平面の局所座標系をそれぞれ整合する、定回転マトリクスを含む、
自動較正方法。 - 実環境における線特徴の自動較正方法であって、
(a)第一のカメラ姿勢から観察した、環境の第一の画像の線特徴の第一の画像写像の特定と、
(b)第二のカメラ姿勢から観察した環境の第二の画像の線特徴の第二の画像写像の特定と、
(c)特定された線特徴を局所座標系で定義する4つの線特徴変数パラメータの算出と、
を含み、
前記線特徴の変数パラメータの算出が、さらに、4つの線特徴変数パラメータに関連して、ワールド座標系で線特徴を定義する4つの定数パラメータの定義を含み、
前記線特徴変数パラメータが、2種類の局所座標系内で線分を定義する2つの面を定義し、
前記定数パラメータが、局所座標系とワールド座標系との間の回転及び平行移動変換を定義し、
前記4つの線特徴変数パラメータの算出が、さらに
(a)第一のカメラ姿勢におけるカメラ原点と線特徴の特定された第一の画像写像とを通過する第一の平面の特定と、
(b)第二のカメラ姿勢におけるカメラ原点と特定された線特徴の第二の画像写像とを通過する第二の平面の特定と、
を含み、
前記4つの線特徴変数パラメータの算出と前記4つの定数パラメータの定義が、
(a)4つの線特徴変数パラメータと、4つの定数パラメータと、特定された第一及び第二の平面の成分に関する連立方程式の求解を含み、さらに
(b)この連立方程式の解が、4つの定数パラメータによって定義されている、第一の平面の第一の局所座標系と、第二の平面の第二の局所座標系上の制限によって制約されており、
前記制約が、連立方程式に応用したときに、ワールド座標系で第一及び第二の局所座標系の中心をそれぞれ定義する、定平行移動ベクトルを含む、
自動較正方法。 - コンピュータにロードされ実行された時に、コンピュータが実行可能な命令を格納しているコンピュータ可読媒体であって、
(a)画像内の線特徴の特定と、
(b)この線特徴を局所座標系で定義する4つの変数パラメータのそれぞれの値の特定と、
(c)カメラ姿勢の複数のパラメータのそれぞれの値の推定と、
(d)この4つの変数パラメータのそれぞれに特定された値とカメラ姿勢の複数のパラメータの推定値とを挿入することによって、4つの変数パラメータとカメラ姿勢変数に関連する連立方程式の求解と、
(e)ワールド座標系で線特徴を定義する4つの定数パラメータのそれぞれの値の指定と、
によって、実環境の画像を観察するときのカメラ姿勢を推定し、
前記変数パラメータが、2種類の局所座標系内で線分を定義する2つの面を定義し、
前記定数パラメータが、局所座標系とワールド座標系との間の回転及び平行移動変換を定義する、コンピュータ可読媒体。 - 前記画像の線特徴の特定は、3次元線の線分の画像写像の検出を含む、請求項11に記載のコンピュータ可読媒体。
- 前記連立方程式が、前記4つの定数パラメータをさらに含む、請求項11に記載のコンピュータ可読媒体。
- カメラ姿勢の複数のパラメータの推定値は、実環境の異なる画像から導出される、請求項11に記載のコンピュータ可読媒体。
- 前記連立方程式の求解が、カメラ姿勢の複数のパラメータのそれぞれの推定値を向上するための、非線形ソルバの応用を含む、請求項11に記載のコンピュータ可読媒体。
- カメラ姿勢の複数のパラメータのそれぞれの推定値を改良するための非線形ソルバの応用が、
(a)特定された線特徴の写像線分画像の端点の特定と、
(b)カメラ姿勢の複数のパラメータのそれぞれの推定値に従った、推定された線特徴の写像画像の推定と、
(c)特定された線特徴の写像線画像と、推定された線特徴の推定された写像画像との特定された端点間のオフセット値の算出と、
(d)オフセット値を縮小させるための、カメラ姿勢の複数のパラメータのそれぞれの推定値の変更と、
を含む、請求項15に記載のコンピュータ可読媒体。 - 前記非線形ソルバがカルマンフィルタである、請求項15又は16に記載のコンピュータ可読媒体。
- コンピュータにロードされ、実行された時に、コンピュータが実行可能な命令を格納しているコンピュータ可読媒体であって、
(a)第一のカメラ姿勢から観察した環境の第一の画像における線特徴の第一の画像写像の特定と、
(b)第二のカメラ姿勢から観察した環境の第二の画像における線特徴の第二の画像写像の特定と、
(c)特定された線特徴を局所座標系内で定義する4つの線特徴変数パラメータの算出と、
によって、実環境における線特徴を自動較正し、
前記線特徴変数パラメータの算出が、4つの線特徴変数パラメータに関連した、ワールド座標系で線特徴を定義する4つの定数パラメータの定義をさらに含み、
前記線特徴変数パラメータが、2種類の局所座標系内で線分を定義する2つの面を定義し、
前記定数パラメータが、局所座標系とワールド座標系との間の回転及び平行移動変換を定義し、
前記4つの線特徴変数パラメータの算出が、さらに
(a)第一のカメラ姿勢におけるカメラ原点と、線特徴の特定された第一の画像写像とを通過する第一の平面の特定と、
(b)第二のカメラ姿勢におけるカメラ原点と、特定された線特徴の第二の画像写像とを通過する第二の平面の特定と、
を含み、
前記4つの線特徴変数パラメータの算出と前記4つの定数パラメータの定義とが、さらに
(a)4つの線特徴変数パラメータと、4つの定数パラメータと、特定された第一及び第二の平面の成分に関連する連立方程式の求解を含んでおり、
(b)この連立方程式の解が、4つの定数パラメータによって定義されるように、第一の平面の第一の局所座標系と、第二の平面の第二の局所座標系における制限によって制約され、
前記制約が、連立方程式に応用したときに、第一及び第二の平面の局所座標系をそれぞれ整合する定回転マトリクスを含む、コンピュータ可読媒体。 - コンピュータにロードされ、実行された時に、コンピュータが実行可能な命令を格納しているコンピュータ可読媒体であって、
(a)第一のカメラ姿勢から観察した環境の第一の画像における線特徴の第一の画像写像の特定と、
(b)第二のカメラ姿勢から観察した環境の第二の画像における線特徴の第二の画像写像の特定と、
(c)特定された線特徴を局所座標系内で定義する4つの線特徴変数パラメータの算出と、
によって、実環境における線特徴を自動較正し、
前記線特徴変数パラメータの算出が、4つの線特徴変数パラメータに関連した、ワールド座標系で線特徴を定義する4つの定数パラメータの定義をさらに含み、
前記線特徴変数パラメータが、2種類の局所座標系内で線分を定義する2つの面を定義し、
前記定数パラメータが、局所座標系とワールド座標系との間の回転及び平行移動変換を定義し、
前記4つの線特徴変数パラメータの算出が、さらに
(a)第一のカメラ姿勢におけるカメラ原点と、線特徴の特定された第一の画像写像とを通過する第一の平面の特定と、
(b)第二のカメラ姿勢におけるカメラ原点と、特定された線特徴の第二の画像写像とを通過する第二の平面の特定と、
を含み、
前記4つの線特徴変数パラメータの算出と前記4つの定数パラメータの定義とが、さらに
(a)4つの線特徴変数パラメータと、4つの定数パラメータと、特定された第一及び第二の平面の成分に関連する連立方程式の求解を含んでおり、
(b)この連立方程式の解が、4つの定数パラメータによって定義されるように、第一の平面の第一の局所座標系と、第二の平面の第二の局所座標系における制限によって制約され、
前記制約が、連立方程式に応用したときに、ワールド座標系で第一及び第二の局所座標系の中心をそれぞれ定義する定平行移動ベクトルを含む、コンピュータ可読媒体。 - 前記第一の平面の特定が、
(a)第一のカメラ姿勢におけるカメラ原点に対して局所的な座標系で、第一の画像で特定された線特徴の画像写像のためのベクトル座標決定と、
(b)第一のカメラ姿勢を定義する写像マトリクスでのベクトル座標の乗算と、
(c)乗算の結果に従って、ワールド座標系への第一の平面の記述と、
を含む、請求項18又は19に記載のコンピュータ可読媒体。
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