JP4877891B2 - 校正用被写体 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、遺跡埋蔵物、人体、車両、機械構造物、土量計測等の表面形状を非接触で三次元的に測定する表面形状測定装置に用いて好適な校正用被写体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば遺跡埋蔵物の代表例である土器等の表面形状を計測する場合、人が定規等で測りながらスケッチするか、接触式の計測器で土器の表面をなぞるようにして形状を計測していた。さらに、スリット光をあてて撮影したり、レーザー光をあてて計測する非接触式の表面形状測定装置も用いられている。
【０００３】
人体の場合も、例えば購買者の体型に合致した服装のサイズを決定するために、洋服販売店では店員が購買者の体格寸法を巻尺で測定している。車両、機械構造物の場合は、設計時の試作品検査、出荷時の製品検査、定期点検における交換部品の交換時期の判定に、表面形状測定装置が利用されている。更に土量計測を行う場合は、決まった器を用意してそこに土量をいれて、土の上をならして計測していた。近年では、光波距離計や超音波距離計等で土の表面の位置を計測したり、ＧＰＳ（Global Positioning System）を持って土の上を歩いて土量計測する場合もある。また、レーザー等の大掛かりな装置を用いて、光切断法により土量計測を行っている場合もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、遺跡埋蔵物の表面形状を接触式又は非接触式の表面形状測定装置で計測する場合、従来の装置では設備価格が高騰するという課題があった。
【０００５】
また、人体の場合も、購買者の体型を店員に測定されることは快く感じない購買者も少なくない。そこで、非接触式の人体の表面形状測定装置を小売店に設置することも考えられるが、購買者のプライバシーの問題と、設備投資額が小売店にとっては高額であるため、普及していないという課題がある。
【０００６】
また、車両、機械構造物の場合は、表面形状測定装置が大変おおがかりなものとなり、計測にも時間を要しているという課題がある。特に出荷時の製品検査においては、検査に要する時間が顧客に引き渡す納期に影響するし、定期点検の場合は限られた点検期間内に迅速に測定が行われないと、顧客の設備稼動に重大な影響を与えるという課題があった。
【０００７】
さらに、土量計測においては、以下のような課題がある。
▲１▼土の上をならす場合は、手間がかかると同時に正確さにかける。
▲２▼光波距離計や超音波距離計の場合、土の表面全体を計測することは時間がかかりすぎて実際上採用できないという課題がある。そこで、計測時間を短縮するため、土表面の一部を計測することも行われているが、正確さにかけるという課題がある。
▲３▼ＧＰＳの場合は、作業者がＧＰＳ用受信端末装置を持って歩かなければならないので手間がかかる。
【０００８】
本発明の目的は、上述する課題を解決したもので、表面形状測定装置にて遺跡埋蔵物や人体等の測定対象物の表面形状を測定する場合に、撮影する機器の位置決めを厳密に行わなくても、正確に表面形状を測定できるようにする校正用被写体を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する第１の発明の校正用被写体は、例えば図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ステレオ撮影される測定対象物の表面形状を測定するための基準寸法を提供する校正用被写体（１１、１１Ｂ）であって、三次元測定の原点位置に相当する原点基準点ターゲット１１０と、複数の撮影方向から撮影された各ステレオ画像に少なくとも６点含まれるように配置された基準ターゲット（１１３、１１３Ｂ）とを備えている。基準ターゲットに対しては、原点基準点ターゲット１１０を基準とする各基準ターゲットの位置が予め定められている。
【００１０】
好ましくは、基準ターゲットは、形状、色彩、大きさ、模様などにより原点基準点ターゲットと区別される態様であるとよい。第１の発明の校正用被写体によれば、原点基準点ターゲットを基準とする各基準ターゲットの位置が予め定められているので、測定対象物をステレオ撮影した画像であって且つ偏位修正処理されたステレオ画像から、測定対象物の表面形状が測定しやすくなる。ここで、ステレオ撮影による測定対象物の表面形状測定の原理を簡単に説明すると次のようになる。校正用被写体をステレオ撮影した画像では、基準ターゲットが立体視できるように偏位修正されるが、この際にステレオ撮影した光学系による画像を偏位修正するための撮影パラメータが求められる。そこで、校正用被写体をステレオ撮影した光学系と同一の配置で測定対象物を撮影した場合には、校正用被写体にて求めた撮影パラメータを用いて、測定対象物のステレオ撮影した画像も偏位修正されて、立体視できる状態となる。
【００１１】
上記目的を達成する第２の発明の校正用被写体は、例えば図１（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、ステレオ撮影される測定対象物の表面形状を測定するための基準寸法を提供する校正用被写体（１１Ｃ、１１Ｄ）であって、三次元測定のために複数の撮影方向から撮影される場合に、その撮影画像データ中に撮影された基準ターゲット（１１２ａ、１１２ｂ、１１３；１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ、１１３Ｄ）によって撮影の方向が一義的に判別可能なように特徴付けられ、かつ撮影画像中に少なくとも６つの基準ターゲットが含まれるように配置されている。
【００１２】
上記目的を達成する第３の発明の校正用被写体は、例えば図１（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、ステレオ撮影される測定対象物の表面形状を測定するための基準寸法を提供する校正用被写体（１１Ｃ、１１Ｄ）であって、校正用被写体（１１Ｃ、１１Ｄ）に設けられた３以上の基準側面（１１１、１１１Ｄ）をそれぞれ区別する側面基準ターゲット（１１２ａ、１１２ｂ；１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ）と、各基準側面（１１１、１１１Ｄ）に設けられた少なくとも６個以上の基準ターゲット（１１３、１１３Ｄ）であって、予め位置が判っている前記基準ターゲットとを備えている。そして、ステレオ撮影される測定対象物の表面形状が側面基準ターゲット（１１２ａ、１１２ｂ；１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ）と基準ターゲット（１１３、１１３Ｄ）を用いて測定される。
【００１３】
第３の発明の校正用被写体によれば、側面基準ターゲットにより基準側面を区別することができるので、測定対象物をステレオ撮影した画像であって且つ偏位修正処理されたステレオ画像から、測定対象物の表面形状が測定しやすくなる。好ましくは、校正用被写体として原点基準点ターゲット、側面基準ターゲット、基準ターゲット等が付されたフレーム体を用いると、校正用被写体が測定対象物の影になりにくいため、ステレオ撮影方向を測定対象物の３方向以上とする場合の撮影作業が円滑に行われる。
【００１４】
上記目的を達成する第４の発明の校正用被写体は、例えば図１６に示すように、ステレオ撮影される測定対象物の表面形状を測定するための基準寸法を提供する校正用被写体１５であって、少なくとも２以上の片持ち式アーム１５５と、片持ち式アーム１５５の自由端側の位置を変更可能な状態で、片持ち式アーム１５５の固定側に設けられる関節部と、片持ち式アーム１５５の自由端側若しくは固定側に設けられる基準ターゲット（１５３、１５６）を備えている。
【００１５】
好ましくは、図１７、図１８に示すように、片持ち式アームは、複数の片持ち式アームが前記校正用被写体に対して櫛歯状若しくは樹木状に形成され、個別の片持ち式アームについては一端側が前記校正用被写体若しくは他のアームと結合され、他端側が開放された形状となっている。そして、片持ち式アームの他端側を前記測定対象物の外観形状に近い形に変形可能とする構成とする。変形には、例えば片持ち式アームの一端側に設けられる関節部の機能を用いる。
【００１６】
上記目的を達成する第５の発明の校正用被写体は、図１６に示すように、ステレオ撮影される測定対象物１の表面形状を測定するための基準寸法を提供する校正用被写体１５であって、測定対象物１の外形と大略同じ程度、若しくは大きなフレームアーム部１５２と、一端がフレームアーム部１５２に取付けられ、他端が測定対象物１の表面側に突出する骨格アーム部１５５と、フレームアーム部１５２に設けられる基準ターゲット１５３であって、基準側面１５１を形成する基準ターゲット１５３と、骨格アーム部１５５に設けられる先端基準ターゲット１５６であって、基準側面１５１とは異なる奥行きの位置を形成する先端基準ターゲット１５６を備えている。
【００１７】
好ましくは、図１６に示すように、先端基準ターゲット１５６の位置は、測定対象物１の外観形状に近い形に変位可能に構成されているとよい。
【００１８】
上記目的を達成する第６の発明の校正用被写体は、図１１に示すように、複数の方向からステレオ撮影される測定対象物１の表面形状を測定するための基準寸法を提供する校正用被写体１１Ｆであって、測定対象物１の背景近傍に配置され、予め立体的な相対位置関係が定められている基準ターゲット（１１３Ｆ、１１３Ｈ）を有している。そして、図１３に示すように、複数の方向からステレオ撮影される際に、校正用被写体１１Ｆと測定対象物１とが相対的に変位することにより、前記複数の方向からステレオ撮影された画像中において、基準ターゲット（１１３Ｆ、１１３Ｈ）が測定対象物１の周囲を囲むように配置されるように構成されている。
【００１９】
好ましくは、基準ターゲット（１１３Ｆ、１１３Ｈ）は、その形状、色彩、大きさ、模様の少なくとも一つにより撮影方向が判別可能に構成されている。また、基準ターゲットは、略球型の形状若しくはレトロレフラクティブ型ターゲットにて構成されているとよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を説明する校正用被写体の構成斜視図で、（Ａ）は校正用被写体が断面矩形の筒体、（Ｂ）は断面六角形の筒体、（Ｃ）は断面矩形の筒体における他の態様、（Ｄ）は断面六角形の筒体における他の態様を示してある。断面矩形の筒体の場合は、図１（Ａ）に示すように、校正用被写体１１に４個の基準側面１１１が設けられている。各基準側面１１１には少なくとも６箇所に基準ターゲットとしての基準点マーク１１３が形成してある。一平面の姿勢や座標を決定するには、少なくとも６箇所の既知点が必要なためである。
【００２１】
原点基準点マーク１１０は、三次元測定の原点位置Ｏを示すもので、基準点マーク１１３と区別できるような態様の記号、例えば『∽』や『∞』を用いるとよい。基準点マーク１１３は、例えば黒地に白のマークや白地に黒のマーク、あるいはレトロレフラクティブ・ターゲットのように反射するマークで、基準点マーク１１３の印刷されたシールを各基準側面１１１に貼付してもよく、また各基準側面１１１に直接基準点マーク１１３を印刷してもよい。原点基準点マーク１１０を原点として、各基準点マーク１１３の位置が三次元座標系ｘｙｚによって記述される。
【００２２】
断面六角形の筒体の場合は、図１（Ｂ）に示すように、校正用被写体１１Ｂに６個の基準側面１１１Ｂが設けられている。各基準側面１１１Ｂには、少なくとも６箇所に基準点マーク１１３Ｂが形成されており、一平面の姿勢や座標を決定するのに必要な情報が確保してある。
【００２３】
また、校正用被写体１１に設けられる各基準側面１１１を区別する為に、直接基準点マーク１１３の他に各基準側面１１１に側面基準ターゲット１１２を形成しても良い。ここでは、側面基準ターゲット１１２は、校正用被写体１１に設けられる各基準側面１１１を区別する機能に加えて、基準点マーク１１３としての機能も兼務している。断面矩形の筒体の場合は、図１（Ｃ）に示すように、各基準側面１１１に、５箇所の基準点マーク１１３と１箇所の側面基準ターゲット１１２ａ、１１２ｂが形成してある。断面六角形の筒体の場合は、図１（Ｄ）に示すように、校正用被写体１１Ｄに６個の基準側面１１１Ｄが設けられている。各基準側面１１１Ｄには、５箇所の基準点マーク１１３Ｄと１箇所の側面基準ターゲット１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅが形成してある。
【００２４】
なお、図１（Ｃ）、（Ｄ）では、校正用被写体１１の各基準側面１１１ごとに異なる側面基準ターゲット１１２を１つ配置しているものを例示しているが、各基準側面１１１の基準点マーク１１３に全部又は一部に側面基準ターゲット１１２と同一のマークを用いても良い。また、側面基準ターゲット１１２としては、マークの大きさを異なるものとしたり、色を変えても良い。また、各基準側面１１１ごとの色を変えることで、校正用被写体１１に設けられる各基準側面１１１を区別してもよい。
【００２５】
図２は校正用被写体に形成される基準点マークと側面基準ターゲットの説明図で、（Ａ）は基準点マーク、（Ｂ）は側面基準ターゲットを示している。基準点マークには、例えば交差するストライクマーク（Ａ１）、白抜き円形（Ａ２）、黒塗り円形（Ａ３）のような基準点の三次元的な位置が明確に把握できる模様、図形、記号等を用いる。側面基準ターゲットは、校正用被写体１１に設けられる各基準側面１１１を区別する為に用いられるもので、六角形（Ｂ１）、白十字（Ｂ２）、ひし形（Ｂ３）、数字１（Ｂ４）、数字２（Ｂ５）、数字３（Ｂ６）、黒塗り四角（Ｂ７）、斜線四角（Ｂ８）、格子状四角（Ｂ９）等の模様、図形、記号等を用いる。
【００２６】
なお、基準点マーク１１３と側面基準ターゲット１１２を、球や半球状のような立体的な対称性の高い形状としてもよい。各基準点マーク１１３と側面基準ターゲット１１２に球や半球状のような立体的な対称性の高い形状とすることで、球の画像が撮影の位置によらず常に円や半円に写るので、検出精度の安定、向上がはかれる。また、球形状とした場合は、接触型の三次元測定器であらかじめ校正用被写体１１を値付けする際も、その三次元座標が正確にもとめやすいという利点がある。
【００２７】
校正用被写体１１での基準点マーク１１３の位置は、予め精密な機器により三次元座標系を用いて計測しておく。図３は基準点マークの位置を記述する三次元座標系ｘｙｚの説明図である。三次元座標系ｘｙｚは、校正用被写体１１が断面矩形のフレーム体の場合には、任意の基準側面１１１を基準面として、校正用被写体１１全体の基準点マーク１１３の座標を決定する。例えば、任意の基準側面１１１を０°方向としてｘｚ平面を割当て、他の３個の基準側面１１１を其々９０°、１８０°、２７０°方向として区別する。そして、９０°、２７０°方向の基準側面１１１にはｚｙ平面を割当て、１８０°方向の基準側面１１１にはｘｚ平面を割当てる。
【００２８】
本実施の形態では、校正用被写体１１の各基準側面１１１においてステレオ撮影を行なうため、基準側面１１１の数の分ステレオ撮影を行なうことになる。ステレオ撮影する方向は、概ね各基準側面１１１の法線方向と一致させるのがよい。従って、測定対象物１の全周面を分割する面数によって、校正用被写体１１の基準側面１１１の面数を決めるのが良い。測定対象物１を詳細に計測したければ、校正用被写体１１の基準側面１１１の分割面数を多くする。例えば図１（Ｂ）のように、校正用被写体１１の基準側面１１１の面数を６面とする。
【００２９】
図４は校正用被写体を用いた測定対象物の表面形状測定装置の一例を示す構成ブロック図である。図において、測定対象物１は遺跡埋蔵物、人体、車両、機械構造物等の表面形状や模様を非接触で三次元的に測定する対象物である。校正用被写体１１は、予め立体的な相対的な位置関係が定められている基準点としての基準点マークを有するもので、詳細は後で説明する。テーブル２は測定対象物１と校正用被写体１１を同時に設置する台で、ステージでもよい。
【００３０】
相対位置変更部４は、テーブル２をζ方向に回転させる機構を有しており、モータのような回転駆動部４１、回転駆動部４１の駆動力によりテーブル２を回転させるテーブル回転軸４２、ステレオ撮影部連結棒４３を備えている。ステレオ撮影部連結棒４３は、テーブル２とステレオ撮影ユニット９との間隔ｄを一定値に保持すると共に、撮像装置取付体９１に取付けられた２台の撮像装置９Ｒ、９Ｌがテーブル２方向を向く姿勢に保持している。なお、回転駆動部４１はテーブル２を数度の精度で位置決めできる駆動力があれば良いので、作業者によって回転されるハンドルや取っ手でもよい。
【００３１】
ステレオ撮影ユニット９は、ＣＣＤ(Charge-coupled Devices)、デジタルカメラ、写真フィルム式カメラ等の２台の撮像装置９Ｒ、９Ｌが、例えば撮像装置取付体としての棒体９１に間隔ｌにて取付けられている。２台の撮像装置９Ｒ、９Ｌの光軸は、測定対象物１に対して大略平行になるように調整されている。ステレオ撮影ユニット９が測定対象物１を撮影する方向θは、テーブル回転軸４２に設けられた回転角度センサの測定信号として撮影パラメータ演算手段５と表面形状測定手段６に送られたり、或いはステレオ撮影画像データに撮影角度情報として紐付けされる。
【００３２】
ステレオ撮影制御部７は、回転駆動部４１により測定対象物１の載置されたテーブル２を回転させて、測定対象物１をステレオ撮影ユニット９により複数の方向から撮像させるもので、例えばＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）が使用される。
【００３３】
撮影パラメータ演算手段５は、ステレオ撮影ユニット９にてステレオ撮影された各ステレオ撮影方向の撮影画像データから校正用被写体１１の基準点の像を抽出して、基準点の位置からステレオ撮影する方向毎の撮影パラメータを求めるものである。なお、撮影パラメータとは、ステレオ撮影ユニット９で撮影された画像であって、右撮影方向と左撮影方向の一組のステレオ撮影された画像を偏位修正して、立体視できるように調整するためのパラメータを言い、ステレオ撮影ユニット９の基線長、撮影位置、傾きが相当する。
【００３４】
表面形状測定手段６は、撮影パラメータ演算手段５で求めた撮影パラメータと、撮影パラメータを求めた撮影画像データにおいて、校正用被写体１１の基準点の像と共に撮影された測定対象物１の像位置から、測定対象物１の表面形状を求めるものである。図５は測定対象物と校正用被写体をステレオ撮影した一対の画像の説明図で，（Ａ）は左撮影方向、（Ｂ）は右撮影方向を示している。図５に示すように、ステレオ撮影した左撮影方向と右撮影方向の一組のステレオ撮影された画像には、測定対象物と校正用被写体が同時に写っているので、校正用被写体１１から求めた撮影パラメータは測定対象物１の画像にも適用できる。
【００３５】
表面形状測定手段６における測定対象物１の表面形状測定は、航空写真測量等で使用されるステレオ画像による表面形状の凸凹測定の演算手法が用いられる。ここでステレオ画像とは、ステレオ撮影ユニット９で撮影された右撮影方向と左撮影方向の一組のステレオ撮影された画像を偏位修正して、立体視できるように調整したものをいう。表面形状測定手段６では、測定対象物１の特徴点を抽出して、この特徴点の位置を求め、求められた特徴点の位置を基準に測定対象物１の全体的な表面形状を測定するとよい。
【００３６】
表示／図化部８は、表面形状測定手段６で測定された測定対象物１の表面形状を表示するＣＲＴや液晶等の表示装置や、紙面に図形を描くプロッタやプリンタ、並びに立体的な印象データを取得するデジタル図化機等が用いられる。表示／図化部８としては、ステレオ視可能なステレオモニタとしてもよい。ステレオモニタを用いると、実際の測定対象物１を立体画像にて再現できるだけでなく、画像を見ながら計測や図化といったことが容易にできるようになる。なお、撮影パラメータ演算手段５、表面形状測定手段６、表示／図化部８はデジタル図化機あるいはパソコンの中に構成することもできる。
【００３７】
このように構成された装置における測定対象物１の表面形状測定を次に説明する。図６は図４の装置を用いた測定対象物の計測手順の全体を概括的に説明するフローチャートである。最初に、測定対象物１と校正用被写体１１をテーブル２に置く（Ｓ１）。この際に、校正用被写体１１によって測定対象物１が影になるのを防止する適宜の場所に置く。次に、ステレオ撮影ユニット９によって校正用被写体１１の各基準側面１１１に対してステレオ撮影する（Ｓ２）。
【００３８】
ステレオ撮影する角度を変更するために、ステレオ撮影制御部７によりテーブル２を回転させて、ステレオ撮影ユニット９が撮影する方向が所定の角度、例えば校正用被写体１１が断面矩形の筒体の場合には０°、９０°、１８０°、２７０°の４方向となるようにする。この場合、校正用被写体１１によって測定対象物１が影となるのであれば、テーブル２上で校正用被写体１１を移動させて、校正用被写体１１によって測定対象物１が影になるのを防ぐ。各基準側面１１１につきステレオ撮影を行うので、図１（Ａ）に示す断面矩形の筒体の場合であれば、撮像装置９Ｒ、９Ｌによる撮影枚数はモノラル画像として総計８枚となる。また、図１（Ｂ）に示す断面六角形の筒体の場合であれば、撮像装置９Ｒ、９Ｌによる撮影枚数はモノラル画像として総計１２枚となる。
【００３９】
次に、各ステレオ撮影方向にてステレオ撮影された画像に対して、校正用被写体１１の基準点から求めた撮影パラメータを適用して、測定対象物１のステレオ画像に対して三次元計測処理を行う（Ｓ３）。そして、測定対象物１の三次元計測結果より画像成果物を作成する（Ｓ４）。例えば、等高線画像、鳥瞰図、断面図、正射画像等が作成される。
【００４０】
三次元計測結果を図化する場合、三次元計測により作成した測定対象物１の正射投影画像により図化を行なう（Ｓ５）。レンズにより撮影した画像は、被写体をレンズの主点から撮影しているので、中心投影となっていて像に歪がある。これに対して正射投影画像は、被写体を無限遠に位置するレンズにて平行投影とした画像で、地図のように、画像そのものに正確な被写体の寸法が現れている。もし図化しないのであれば、このＳ５を飛び越しても良い。そして、測定対象物１の三次元計測結果をデータとして出力する（Ｓ６）。データ出力は、成果品を図面として、プリンタ等で印刷したり、ＤＸＦデータとしてファイル出力しても良く、その場合、他のＣＡＤにわたして処理を行なってもよい。
【００４１】
次に、Ｓ３の三次元計測処理について、図７のフローチャートに従って詳細に説明する。まず、ステレオ撮影ユニット９により各ステレオ撮影方向にてステレオ撮影された画像データのすべてを、撮影パラメータ演算手段５、表面形状測定手段６に撮影画像データとして読み込ませる（Ｓ１０）。次に、読込んだ各撮影画像データと校正用被写体１１の各基準側面１１１との対応付けを行う（Ｓ２０）。なお、単一の基準側面１１１の計測・図化の場合、Ｓ２０の処理は必要ない。Ｓ２０の処理を作業員の手作業で行う場合は、表示／図化部８に画像を表示させて手動にてステレオペアを決める。その際に、側面基準ターゲット１１２の形状や模様、あるいは色等の特徴が有用である。
【００４２】
Ｓ２０の処理は、画像処理にて自動で行うのに適している。すなわち、各基準側面１１１における側面基準ターゲット１１２を画像処理により識別させる。例えば、各基準側面１１１における側面基準ターゲット１１２画像をテンプレート画像として、画像相関処理によりどのマークかを識別させる。画像相関処理には、残差逐次検定法（ＳＳＤＡ法）や正規化相関法等を用いる。この場合は、正規化相関処理を用いればより確実にもとまる。正規化相関法の場合、結果として一番相関係数の高かったテンプレートを、対応する基準側面１１１とする。また、側面基準ターゲット１１２の識別は画像相関法ではなく、特徴抽出によるものや、その他のパターン識別手法を用いても良い。
【００４３】
次に、各基準側面１１１におけるのステレオペアを決定する（Ｓ３０）。この場合、作業者が表示／図化部８で表示確認を行いながら決定すると、機械的にパターン認識手法を適用する場合の過誤が排除できる。この場合、左右画像の識別は撮影時に左→右と撮影順番を決めておくと簡単である。
【００４４】
続いて、単一の基準側面１１１におけるステレオペアの画像２枚分について、側面基準ターゲット１１２や基準点マーク１１３の重心位置検出を行なう（Ｓ４０）。なお、側面基準ターゲット１１２や基準点マーク１１３は、単にターゲットとも呼ばれる。各基準点マーク位置は、例えば相関法により概略その位置を検出し、さらに正確に重心位置を算出する。最初から正確に位置検出を行ってもよいが、その場合演算処理に多大な時間を要する。
【００４５】
次に、２枚の画像の重心位置検出された基準点マークと、あらかじめ座標を精密に計測してある基準点マークの対応づけを行なう（Ｓ５０）。例えば基準点マークが６点の場合は、その基準側面１１１上の６点のみ対応づけする。基準点マークの位置はあらかじめわかっているため、どの位置に撮影されているかは、あらかじめ予測可能となる。また、各基準点マークが他の基準点マークと異なっていれば、より対応付けが明確になる。
【００４６】
次に標定計算を行い、校正用被写体１１の座標系を基準として、撮影した各撮像装置９Ｒ、９Ｌの三次元位置、傾き、カメラ間距離（基線長：ｌ）等の撮影パラメータを求める（Ｓ６０）。
【００４７】
続いて、求められた撮影パラメータから、実際の測定対象物１のステレオ画像を偏位修正処理し、立体視可能な画像に再構成する（Ｓ７０）。偏位修正画像とは、各画像の縦視差が除去され（水平ラインが等しい）、各画像の歪が除去された画像である。偏位修正処理により、左右の画像の縦視差が除去され、水平ラインが等しくなり、各画像の歪が除去された偏位修正画像が得られる。
【００４８】
次に、測定対象物１の各測定面において、測定対象物１の輪郭、特徴点を計測する（Ｓ８０）。なお、測定対象物１の各測定面は、校正用被写体１１の各基準側面１１１と密接に関連している。測定対象物１の輪郭や特徴点の計測は、表示／図化部８のステレオ画像の表示画像を見ながらマウス等で左右画像の対応点を指示することで行なう。Ｓ８０の計測処理は、各画像の撮影パラメータより、測定対象物１に平行な偏位修正画像が作成できているので、左右画像の対応点を指定するだけで、ステレオ法の原理からその位置の三次元座標が求まる。
【００４９】
続いて、自動計測（ステレオマッチング）を行なう（Ｓ９０）。ステレオマッチング処理には、正規化相関処理を用いたエリアベースのマッチングを利用する。また、Ｓ８０で特徴点を計測してあれば、それら情報も利用する。これにより対象物表面の密な三次元座標を取得することが可能となる。
【００５０】
自動計測によって算出された対応点座標により、その位置の三次元座標が算出される。そして、測定対象物１の各測定面におけるステレオペアの処理がすべて終了したら終了する（Ｓ１００）。終了していなかったら、Ｓ４０〜Ｓ９０までの処理を測定対象物１の各測定面のステレオペア画像について処理を施す。
【００５１】
これら計測された三次元座標によって、画像成果物作成が可能となる。画像成果物は、三次元座標値を元に作成されるため、三次元座標値が多ければ多いほど正確な画像成果品が作成できる。また、各測定面における座標系は校正用被写体１１の座標系なので、そのまま測定対象物１の各測定面の画像を統合するだけで、測定対象物１を全周からみた画像が作成される。
【００５２】
なお、Ｓ２０とＳ３０は、図７に示した処理でも良いが、回転駆動部４１に角度検出機構を設けることにより、Ｓ２０の各画像と測定面の対応を行う処理は、画像処理をせずとも回転角θによって測定面の対応を判定することが可能となる。また、Ｓ３０のステレオペア決定において、測定対象物１の各測定面において撮影順番を例えば左→右画像、と決めておけば校正用被写体１１に側面基準ターゲット１１２が設けられていなくとも処理可能である。但し、校正用被写体１１に側面基準ターゲット１１２を設けておけば、基準側面１１１の認識が確実に行われる。
【００５３】
図８は校正用被写体の第２の実施の形態を説明する構成斜視図で、（Ａ）は校正用被写体が断面矩形のフレーム体、（Ｂ）は断面六角形のフレーム体、（Ｃ）は断面矩形のフレーム体における他の態様、（Ｄ）は断面六角形のフレーム体における他の態様を示してある。校正用被写体１１をフレーム型校正用被写体１２としているのは、各撮影方向となる各側面方向から撮影、計測、図化する場合、校正用被写体１１によって測定対象物１の表面がさえぎられずに写るようにするためである。フレーム型校正用被写体１２は、ステレオ画像に偏位修正する際に基準となる座標系を定めると共に、ステレオ撮影する２台の撮像装置の位置、傾きを求めるために使用する。フレーム型校正用被写体１２の大きさは測定対象物より若干大きいのが望ましく、ステレオ画像に偏位修正する際の精度が良くなる。
【００５４】
図８（Ａ）に示すように、断面矩形のフレーム体の場合は、フレーム型校正用被写体１２に４個の基準側面１２１が設けられている。各基準側面１２１には、フレームに沿って少なくとも６箇所に基準点マーク１２３が形成されている。一平面の姿勢や座標を決定するには、少なくとも６箇所の既知点が必要なためである。基準点マーク１２３は、例えば黒地に白のマークや白地に黒のマーク、あるいはレトロレフラクティブ・ターゲットのように反射するマークで、基準点マーク１２３の印刷されたシールを各基準側面１２１に貼付してもよく、また各基準側面１２１に直接基準点マーク１２３を印刷してもよい。
【００５５】
図８（Ｂ）に示すように、断面六角形のフレーム体の場合は、フレーム型校正用被写体１２Ｂに６個の基準側面１２１Ｂが設けられている。各基準側面１２１Ｂには、少なくとも６箇所に基準点マーク１２３Ｂが形成されており、一平面の姿勢や座標を決定するのに必要な情報が確保してある。
【００５６】
また、フレーム型校正用被写体１２に設けられる各基準側面１２１を区別する為に、直接基準点マーク１２３の他に各基準側面１２１に側面基準ターゲット１２２を形成しても良い。ここでは、側面基準ターゲット１２２は、フレーム型校正用被写体１２に設けられる各基準側面１２１を区別する機能に加えて、基準点マーク１２３としての機能も兼務している。断面矩形のフレーム体の場合は、図８（Ｃ）に示すように、各基準側面１２１に、５箇所の基準点マーク１２３と１箇所の側面基準ターゲット１２２ａ、１２２ｂが形成してある。断面六角形のフレーム体の場合は、図８（Ｄ）に示すように、フレーム型校正用被写体１２Ｄに６個の基準側面１２１Ｄが設けられている。各基準側面１２１Ｄには、５箇所の基準点マーク１２３Ｂと１箇所の側面基準ターゲット１２２ｃ、１２２ｄ、１２２ｅが形成してある。
【００５７】
なお、図８（Ｃ）、（Ｄ）では、フレーム型校正用被写体１２の各基準側面１２１ごとに異なる側面基準ターゲット１２２を１つ配置しているものを例示しているが、各基準側面１２１の基準点マーク１２３に全部又は一部に側面基準ターゲット１２２と同一のマークを用いても良い。また、側面基準ターゲット１２２としては、マークの大きさを異なるものとしたり、色を変えても良い。また、各基準側面１２１ごとの色を変えることで、フレーム型校正用被写体１２に設けられる各基準側面１２１を区別してもよい。
【００５８】
図９は、図８の校正用被写体を用いた測定対象物の表面形状測定装置の一例を示す構成ブロック図である。図４においては、校正用被写体１１と測定対象物１を同じテーブル２に並べて置いて、ステレオ撮影ユニット９にて撮影していた。そこで、ステレオ撮影ユニット９の撮影方向によっては、校正用被写体１１によって測定対象物１が影となり、テーブル２上での校正用被写体１１と測定対象物１の配置を影にならないように再配置する必要があった。測定対象物１が影になると、ステレオ撮影ユニット９の撮影した画像に測定対象物１の表面が写らなくなり、表面形状の測定ができなくなる性質がある。
【００５９】
これに対して、フレーム型校正用被写体１２を用いると、何れの撮影方向からでも測定対象物１の表面が遮られずにステレオ撮影ユニット９にて撮影できる。そこで、ステレオ撮影ユニット９が何れの撮影方向から撮影しても、テーブル２上での校正用被写体１１と測定対象物１の配置を再配置する必要がなくなり、撮影作業が円滑に行える。
【００６０】
図１０は、第３の実施の形態における校正用被写体を用いた測定対象物の表面形状測定装置の一例を示す構成ブロック図である。図４並びに図９においては、テーブル２の上に測定対象物１と校正用被写体１１が同時に載置される場合を示しているが、測定対象物１を多様な撮影方向から撮影する場合には、測定対象物１が校正用被写体１１の影になったり、或いは撮影方向を変更するたびに校正用被写体１１の設置位置を変更する必要があった。
【００６１】
第３の実施の形態における校正用被写体１１は、立体型校正用被写体１１Ｅであって、単一の基準側面１１１Ｅについて三次元基準点マーク１１３Ｅが少なくとも６個設けられている。三次元基準点マーク１１３Ｅは、単一の基準側面１１１Ｅに対してそれぞれ異なる高さの凸凹基準点マークである。
【００６２】
図１０において、相対位置変更部４として、回転駆動部４１、テーブル回転軸４２、並びにステレオ撮影部・校正体連結棒４７を備えている。ステレオ撮影部・校正体連結棒４７は、テーブル２とステレオ撮影ユニット９との間隔ｄを一定値に保持し、テーブル２と立体型校正用被写体１１Ｅとの間隔ｄ１を一定値に保持すると共に、撮像装置取付体９１に取付けられた２台の撮像装置９Ｒ、９Ｌがテーブル２方向を向く姿勢に保持している。
【００６３】
このように構成された装置において、相対位置変更部４により測定対象物１を載せたテーブル２がζ方向に回転しても、ステレオ撮影ユニット９の撮影する画像には、測定対象物１の背景として立体型校正用被写体１１Ｅの正面が常に写される。この場合、測定対象物１を撮影する方向が何れの場合であっても、立体型校正用被写体１１Ｅの正面がステレオ撮影ユニット９の撮影する画像に撮影される。従って、立体型校正用被写体１１Ｅでは、単一の基準側面１１１について三次元基準点マーク１１３Ｅが設けられているが、相対位置変更部４により測定対象物１を載せたテーブル２がζ方向に回転させると、三次元基準点マーク１１３Ｅは、測定対象物１を仮想的に囲むようにして配置されたのと同様となる。
【００６４】
即ち、ステレオ撮影制御部７によりテーブル２を例えば０°、９０°、１８０°、２７０°と回転させて測定対象物１を４方向から撮影した場合、ステレオ撮影ユニット９の撮影した画像に写る立体型校正用被写体１１Ｅは、実質的に図８（Ａ）に示すようなフレーム型校正用被写体１２を載せて撮影したのと同等になる。また、ステレオ撮影制御部７によりテーブル２を例えば０°、６０°、１２０°、１８０°、２４０°、３００°と回転させて測定対象物１を６方向から撮影した場合、ステレオ撮影ユニット９の撮影した画像に写る立体型校正用被写体１１Ｅは、実質的に図８（Ｂ）に示すようなフレーム型校正用被写体１２を載せて撮影したのと同等になる。
【００６５】
図１１は図１０の実施の形態に用いられる第４の実施の形態における校正用被写体を示す平面図である。図１０の実施の形態に用いられる立体型校正用被写体１１Ｅとしては、単一の基準側面方向が計測可能であれば充分なので、屏風型校正用被写体１１Ｆとしてもよい。屏風型校正用被写体１１Ｆは、中央の基準側面１１１Ｆと、この基準側面１１１Ｆの左右に設けられた傾斜側面１１１Ｈを有している。基準側面１１１Ｆには、基準点マーク１１３Ｆが６個配置されている。左右の傾斜側面１１１Ｈには、それぞれ基準点マーク１１３Ｈが３個配置されている。基準点マーク１１３Ｆを基準とすると、基準点マーク１１３Ｈは３次元状に突き出した形状となっている。
【００６６】
図１２は屏風型校正用被写体を用いた測定対象物の画像を説明する図である。ステレオ撮影ユニット９が撮影する撮影画像データには、測定対象物１と屏風型校正用被写体１１Ｆが同時に写っている。屏風型校正用被写体１１Ｆは段差のある基準点マーク１１３Ｆと基準点マーク１１３Ｈを有しているので、測定対象物１の正面形状ばかりでなく、側面形状も計測可能となる。
【００６７】
図１３は第４の実施の形態における屏風型校正用被写体の等価フレーム体を説明する斜視図である。第４の実施の形態において、立体型校正用被写体１１Ｅに代えて屏風型校正用被写体１１Ｆをテーブル２に置く。そして、テーブル２を例えば０°、９０°、１８０°、２７０°と回転させて測定対象物１を４方向から撮影した場合、ステレオ撮影ユニット９の撮影した画像に写る屏風型校正用被写体１１Ｆは、実質的に図１３に示すような校正用被写体１１Ｇとして断面星形のフレーム体を載せて撮影したのと同等になる。
【００６８】
図１４は校正用被写体の第５の実施の形態を説明する図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図を示している。校正用被写体として、奥行き一段型校正用被写体１３を用いている。奥行き一段型校正用被写体１３では、基準側面１３１について４個の基準点マーク１３３Ａが設けられている。傾斜面１３４は基準側面１３１の左右の両側に設けられたもので、縁側の上下端には各２個の基準点マーク１３３Ｂが設けられている。ここでは、図１（Ａ）の断面矩形の筒体型校正用被写体１１を基本形とすると、四隅の基準点マーク１３３Ｂに対して中央の基準点マーク１３３Ａは奥行き一段の基準側面１３１を代表している。
【００６９】
図１５は校正用被写体の第６の実施の形態を説明する図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図を示している。校正用被写体として、奥行き二段型校正用被写体１４を用いている。奥行き二段型校正用被写体１４では、基準側面１４１について６個の基準点マーク１４３Ａが設けられている。第１傾斜面１４４は基準側面１４１の左右の両側に設けられたもので、縁側の上下端には各３個の基準点マーク１４３Ｂが設けられている。第２傾斜面１４４Ｂは左右の第１傾斜面１４４の縁側に延設されたもので、縁側の上下端には各３個の基準点マーク１４３Ｃが設けられている。
【００７０】
ここでは、図１（Ａ）の断面矩形の筒体型校正用被写体１１を基本形と見なして説明する。四隅の基準点マーク１４３Ｃに対して、中段の基準点マーク１４３Ｂは奥行き一段の第１傾斜面１４４縁部を代表している。また、四隅の基準点マーク１４３Ｃに対して、中央の基準点マーク１４３Ａは奥行き二段の基準側面１４１を代表している。なお、可能であれば、もっと奥行き方向を増やして、基準点マーク１４３を増設してもよい。第５及び第６の実施の形態のように、奥行き方向の基準点マークを増設することで、座標系の奥行き方向の精度の向上と安定を図ることが可能となる。
【００７１】
なお、基準点マークの総数は単一の撮影方向に対して６個あればよい。そこで、第５の実施の形態である図１４（Ｂ）の場合は基準点マーク１３３Ａ、１１３Ｂの総個数が８個となる。また、第６の実施の形態である図１５（Ｂ）の場合は基準点マーク１３３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃの総個数が１８個となる。このように基準点マークの数が多ければ、それだけ正確に表面形状の測定ができる。
【００７２】
図１６は校正用被写体の第７の実施の形態を説明する図である。ここでは、図８（Ａ）の断面矩形のフレーム型校正用被写体１２を基本形と見なして、アーム型校正用被写体１５を説明する。アーム型校正用被写体１５は、測定対象物１の外形と大略同じ程度、若しくは大きなフレームアーム部１５２を有している。基準側面１５１は、フレームアーム部１５２によって縁が形成されていると共に、フレームアーム部１５２の端部若しくは中間点に設けられた６個の基準ターゲットとしての基準点マーク１５３を有している。
【００７３】
片持ち式アームとしての骨格アーム部１５５は、一端がフレームアーム部１５２の基準点マーク１５３を付した位置に取り付けられ、他端が測定対象物１の表面側に突出している。先端基準ターゲット１５６は、骨格アーム部１５５の先端に形成されるもので、基準側面１５１とは異なる奥行きの位置を形成している。先端基準ターゲット１５６の位置は骨格アーム部１５５の先端の変位によって移動できるように、骨格アーム部１５５のフレームアーム部１５２側に関節機構を有している。
【００７４】
このように構成された装置においては、先端基準ターゲット１５６の位置を、測定対象物１の形状に倣うように、骨格アーム部１５５によって変位させる。先端基準ターゲット１５６の位置を測定対象物１の表面近傍に設置することで、座標系の精度を安定かつ向上させることが可能である。
【００７５】
図１７は校正用被写体の第８の実施の形態を説明する図である。基準側面１６１は、筒体型校正用被写体１１又はフレーム型校正用被写体１２の任意の基準側面である。骨格アーム部１６５Ａ〜Ｅは、一端が基準側面１６１を構成するフレームアーム部に取付けられ、他端に先端基準ターゲット１６６Ａ〜Ｅが設けられたものである。骨格アーム部１６５Ａ〜Ｅは、それぞれ固有の長さを有している。そこで、先端基準ターゲット１６６Ａ〜Ｅの高さと位置も、骨格アーム部１６５Ａ〜Ｅの長さを適宜に選択することで様々に配置することができる。好ましくは、骨格アーム部１６５Ａ〜Ｅのフレームアーム部に関節機構を設けると、先端基準ターゲット１６６Ａ〜Ｅの位置をさらに多様に配置できる。
【００７６】
このように構成された装置においては、基準側面１６１を、測定対象物１の撮影方向に即した形状とし、その方向からの先端基準ターゲット１６６Ａ〜Ｅの配置を明確にしておくと良い。例えば、図１（Ａ）のタイプなら矩形、図１（Ｂ）のタイプとするなら六角形といったような基準側面１６１の形状にし、各撮影方向における基準点配置を明確にしておけば、撮影の際の方向（側面）、回転角度が明確になる。
【００７７】
図１８は校正用被写体の第９の実施の形態を説明する図である。基準側面１７１は、筒体型校正用被写体１１又はフレーム型校正用被写体１２の任意の基準側面である。アーム１７５Ａ〜Ｉは樹木状に接合されている。即ち、アーム１７５ＡがＴ字型の幹であり、一端が基準側面１７１を構成するフレームアーム部に取付けられている。アーム１７５ＡのＴ字型の幹から主幹として片持ち式アーム１７５Ｂと片持ち式アーム１７５Ｇが分岐している。
【００７８】
一方の主幹である片持ち式アーム１７５Ｂでは、その中間から片持ち式アーム１７５Ｃが分岐している。片持ち式アーム１７５Ｃは、先端にて片持ち式アーム１７５Ｄと片持ち式アーム１７５Ｅを分岐している。片持ち式アーム１７５Ｅは短い片持ち式アーム１７５Ｆを分枝している。他方の主幹である片持ち式アーム１７５Ｇの中間から片持ち式アーム１７５Ｈが分岐し、先端では片持ち式アーム１７５Ｉが分岐している。
【００７９】
分岐基準ターゲット１７６Ａは、Ｔ字型のアーム１７５Ａの片持ち式アーム１７５Ｂ分岐位置に設けられたものである。先端基準ターゲット１７６Ｂは片持ち式アーム１７５Ｂの先端に設けられている。先端基準ターゲット１７６Ｋは、片持ち式アーム１７５Ｂの片持ち式アーム１７５Ｃ分岐位置に設けられたものである。分岐基準ターゲット１７６Ｃは、片持ち式アーム１７５Ｃの片持ち式アーム１７５Ｄ分岐位置に設けられたものである。先端基準ターゲット１７６Ｄ、１７６Ｆは片持ち式アーム１７５Ｄ、１７５Ｆの先端に設けられている。分岐基準ターゲット１７６Ｅは、片持ち式アーム１７５Ｅの片持ち式アーム１７５Ｆ分岐位置に設けられたものである。
【００８０】
分岐基準ターゲット１７６Ｊは、Ｔ字型のアーム１７５Ａの片持ち式アーム１７５Ｇ分岐位置に設けられたものである。先端基準ターゲット１７６Ｇは片持ち式アーム１７５Ｇの先端に設けられている。分岐基準ターゲット１７６Ｌは、片持ち式アーム１７５Ｇの片持ち式アーム１７５Ｈ分岐位置に設けられたものである。分岐基準ターゲット１７６Ｈは、片持ち式アーム１７５Ｈの片持ち式アーム１７５Ｉ分岐位置に設けられたものである。先端基準ターゲット１７６Ｉは片持ち式アーム１７５Ｉの先端に設けられている。
【００８１】
なお、分岐位置に位置する分岐基準ターゲット１７６Ａ、１７６Ｋ、１７６Ｃ、１７６Ｅ、１７６Ｊ、１７６Ｌ、１７６Ｈは関節機構も有しており、固定側のアームを基準として分岐側のアームの姿勢を変更することができる。そこで、片持ち式アーム１７５Ｂ〜Ｉは測定対象物１の表面形状に適合するように、変形可能となっている。従って、先端基準ターゲット、分岐基準ターゲットの高さと位置も、関節機構を有するアームを用いて、基準側面１７１を基準として様々に配置することができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の校正用被写体によれば、ステレオ撮影される測定対象物の表面形状を測定するための基準寸法を提供する校正用被写体であって、三次元測定の原点位置に相当する原点基準点ターゲットと、複数の撮影方向から撮影された各ステレオ画像に少なくとも６点含まれるように配置された基準ターゲットとを備えている。そして、原点基準点ターゲットを基準とする各基準ターゲットの位置が予め定められているので、測定対象物をステレオ撮影した画像であって且つ偏位修正処理されたステレオ画像から、測定対象物の表面形状が測定しやすくなる。
【００８３】
また、本発明の校正用被写体によれば、少なくとも２以上の片持ち式アームと、片持ち式アームの自由端側の位置を変更可能な状態で、片持ち式アームの固定側に設けられる関節部と、片持ち式アームの自由端側若しくは固定側に設けられる基準ターゲットを備えているので、基準ターゲットの位置を測定対象物の表面形状に近い位置に設定することができる。そこで、測定対象物とステレオ撮影部との位置決めは厳密に行われていなくても、測定対象物の近傍に基準ターゲットを配置することで、計測の安定と精度向上をはかることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態を説明する校正用被写体の構成斜視図である。
【図２】 校正用被写体に形成される基準点マークと側面基準ターゲットの説明図である。
【図３】 基準点マークの位置を記述する三次元座標系ｘｙｚの説明図である。
【図４】 校正用被写体を用いた測定対象物の表面形状測定装置の一例を示す構成ブロック図である。
【図５】 測定対象物と校正用被写体をステレオ撮影した一対の画像の説明図で，（Ａ）は左撮影方向、（Ｂ）は右撮影方向を示している。
【図６】 図４の装置を用いた測定対象物の計測手順の全体を概括的に説明するフローチャートである。
【図７】 三次元計測処理を説明するフローチャートである。
【図８】 校正用被写体の第２の実施の形態を説明する構成斜視図である。
【図９】 図８の校正用被写体を用いた測定対象物の表面形状測定装置の一例を示す構成ブロック図である。
【図１０】 第３の校正用被写体を用いた測定対象物の表面形状測定装置の一例を示す構成ブロック図である。
【図１１】 図１０の実施の形態に用いられる第４の校正用被写体を示す平面図である。
【図１２】 屏風型校正用被写体を用いた測定対象物の画像を説明する図である。
【図１３】 屏風型校正用被写体の等価フレーム体を説明する斜視図である。
【図１４】 校正用被写体の第５の実施の形態を説明する図である。
【図１５】 校正用被写体の第６の実施の形態を説明する図である。
【図１６】 校正用被写体の第７の実施の形態を説明する図である。
【図１７】 校正用被写体の第８の実施の形態を説明する図である。
【図１８】 校正用被写体の第９の実施の形態を説明する図である。
【符号の説明】
１ 測定対象物
２ テーブル
４ 相対位置変更部
５ 撮影パラメータ演算手段
６ 表面形状測定手段
８ 表示／図化部
９ ステレオ撮影ユニット
１１ 校正用被写体
１１０ 原点基準点マーク
１１１ 基準側面
１１２ 側面基準ターゲット
１１３ 基準点マーク（基準ターゲット）
１１Ｅ 立体型校正用被写体
１１Ｆ 屏風型校正用被写体
１２ フレーム型校正用被写体
１３ 奥行き一段型校正用被写体
１４ 奥行き二段型校正用被写体
１５ アーム型校正用被写体
１５１ 基準側面
１５２ フレームアーム部
１５３ 基準ターゲット
１５５ 骨格アーム部（片持ち式アーム）
１５６ 先端基準ターゲット

Claims (4)

1. ステレオ撮影される測定対象物の表面形状を測定するための基準寸法を提供するアーム型校正用被写体であって；
   少なくとも２以上の片持ち式アームと；
   前記片持ち式アームの自由端側の高さと位置を変更可能な状態で、前記片持ち式アームの固定側に設けられる関節部と；
   前記片持ち式アームの自由端側に設けられる基準ターゲットと；
   前記測定対象物の外形と大略同じ程度、若しくは大きなフレームアーム部を備え；
   前記片持ち式アームの固定側が前記フレームアーム部に前記間接部を介して取付けられ、
   前記フレームアーム部には基準ターゲットが設けられて、前記フレームアーム部は基準側面の縁を形成し；
   前記片持ち式アームの自由端側に設けられた基準ターゲットは、前記アーム型校正用被写体の内側に移動可能である、
   校正用被写体。
2. 前記片持ち式アームは；
   複数の片持ち式アームが櫛歯状若しくは樹木状を形成可能な数を有し、前記櫛歯状若しくは前記樹木状に形成される；
   請求項１に記載の校正用被写体。
3. 前記基準ターゲットは、その形状、色彩、大きさ、模様の少なくとも一つにより撮影方向が判別可能に構成された
   請求項１または請求項２に記載の校正用被写体。
4. 前記基準ターゲットは、略球型の形状若しくはレトロレフラクティブ型ターゲットにて構成されている
   請求項１乃至請求項３の何れかに記載の校正用被写体。

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