JP5915268B2 - パラメータ算出方法、情報処理装置及びプログラム - Google Patents
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Description
図1に本実施の形態に係る装置構成例を示す。車両1には、カメラ3が搭載されており、このカメラ3には、車載装置5が接続されている。車載装置5は、画像格納部51と、マーカ座標取得部52と、表示部53と、入力部54と、データ格納部55と、パラメータ算出部56とを有する。画像格納部51は、カメラ3で撮影された画像を一時保管する。マーカ座標取得部52は、画像格納部51に格納されている所定タイミングの画像からマーカの座標値を自動的に抽出する処理を実施する場合もある。また、マーカ座標取得部52は、画像を表示部53に表示させてタッチパネルなどのポインティングデバイスである入力部54からマーカの位置の指定を受け付けることで、マーカの座標値を取得する場合もある。マーカ座標取得部52は、取得した座標値をデータ格納部55に格納し、パラメータ算出部56に処理を指示する。データ格納部55は、さらに、予めカメラ3について画像の座標値毎に視線ベクトルを得るためのデータを格納している。そして、パラメータ算出部56は、データ格納部55に格納されているデータを用いて処理を行い、カメラ3の設置パラメータ(例えば車両座標系における位置及び角度)を算出し、データ格納部55に格納する。
p0 CAM−p1 CAM間距離=p2 CAM−p3 CAM間距離=W
p0 CAM−p2 CAM間距離=p1 CAM−p3 CAM間距離
本実施の形態では、バックカメラに加えてサイドカメラを搭載する場合を取り扱う。このため、第1及び第2のマーカに加えて、サイドカメラ用の第3のマーカを導入する。第3のマーカは、第1のマーカと同様に、図20に示すように、2つのマーカ75及び76と、当該2つのマーカ75及び76の中心を結ぶ紐77とを含む。紐77は、2つのマーカ75及び76の中心の間隔W2(例えば0.8m)を確保するために、マーカ75及び76を結ぶようになっている。マーカ75及び76は、マーカ71及び72と同様に、円形で中心角90°毎に黒と白を塗り分けている。これは、画像処理によってマーカの中心を抽出し易くするためで、図示した模様以外の模様のマーカであっても良い。紐77が短いのは、サイドカメラの撮影範囲や設置面積の問題からで、長さは任意である。
p6 CAM−p7 CAM間距離=p8 CAM−p9 CAM間距離=W2
p6 CAM−p8 CAM間距離=p7 CAM−p9 CAM間距離
車両の周辺に配置され且つ所定の間隔を有する2つのマーカを前記車両に搭載されたカメラにて撮影し、撮影された第1の画像における前記2つのマーカの第1の座標値を取得する第1の取得処理と、
前記車両を直線上で移動させた後、前記2つのマーカを前記カメラにて撮影し、撮影された第2の画像における前記2つのマーカの第2の座標値を取得する第2の取得処理と、
前記カメラの座標系において移動前後の前記2つのマーカの間隔が前記所定の間隔であり且つ前記2つのマーカの移動距離が等しいという条件に基づき、前記第1の座標値及び前記第2の座標値とを用いて、前記カメラのパラメータを算出する算出処理と、
を含み、コンピュータにより実行されるパラメータ算出方法。
前記算出処理が、
前記条件と、前記カメラによって撮影された画像における座標値から得られる視線ベクトルと前記カメラの座標系において移動前後の前記2つのマーカが配置される平面と前記カメラの座標系における位置との関係と、前記第1の座標値及び前記第2の座標値とから、当該平面のパラメータを特定する特定処理
を含む付記1記載のパラメータ算出方法。
前記算出処理が、
前記平面のパラメータと前記カメラの座標系の各軸方向とから、前記カメラの傾き角度及び前記カメラの光軸回りの回転角度を算出する角度算出処理、
をさらに含む付記2記載のパラメータ算出方法。
前記算出処理が、
前記車両の座標系における原点で前記平面のパラメータに含まれる高さに前記カメラが設置されており、前記カメラの傾き角度及び前記カメラの光軸回りの回転角度が前記角度算出処理で算出された角度であり且つ前記カメラのパン角度が0である状態において、前記2つのマーカのいずれかのマーカの移動前後の位置を算出する処理と、
前記2つのマーカのいずれかのマーカの移動前後の位置から得られる移動方向が、前記車両の座標系における所定の軸に一致するように、前記カメラのパン角度を算出する処理と、
をさらに含む付記3記載のパラメータ算出方法。
前記第2の取得処理において、
前記第2の画像において、前記車両の座標系において既知の位置に配置された第2のマーカの第3の座標値を取得し、
前記算出処理が、
前記第3の座標値から得られる、前記状態における前記第2のマーカの位置と、前記2つのマーカのいずれかのマーカの移動方向及び移動量とから、前記状態における前記第2のマーカの移動前の位置を算出する処理と、
前記車両の座標系において既知の位置と前記第2のマーカの移動前の位置とが一致するように、前記カメラのパン角度を用いて前記カメラの位置を算出する処理と、
をさらに含む付記4記載のパラメータ算出方法。
前記特定処理が、
前記条件を表す評価式に基づき前記条件を満たす前記平面のパラメータを探索する処理
を含む付記1乃至5のいずれか1つ記載のパラメータ算出方法。
前記車両の周辺に配置され且つ所定の第2の間隔を有する2つの第3のマーカを前記車両に搭載された第2のカメラにて撮影し、撮影された第3の画像における前記2つの第3のマーカの第3の座標値と前記2つのマーカのうち前記特定のマーカの第4の座標値とを取得する第3の取得処理と、
前記車両を直線上で移動させた後、前記2つの第3のマーカを前記第2のカメラにて撮影し、撮影された第4の画像における前記2つの第3のマーカの第5の座標値を取得する第4の取得処理と、
前記第2のカメラの座標系において移動前後の前記2つの第3のマーカの間隔が前記所定の第2の間隔であり且つ前記2つの第3のマーカの移動距離が等しいという第2の条件に基づき、前記第3の座標値、前記第4の座標値及び前記第5の座標値とを用いて、前記第2のカメラのパラメータを算出する第2算出処理と、
をさらに含む付記1乃至6のいずれか1つ記載のパラメータ算出方法。
前記第2算出処理が、
前記カメラのパラメータと前記2つのマーカのうち特定のマーカの第1の座標値とから、前記車両の座標系における前記特定のマーカの位置を算出する位置算出処理と、
前記第2の条件と、前記第2のカメラによって撮影された画像における座標値から得られる視線ベクトルと前記第2のカメラの座標系において移動前後の前記2つの第3のマーカが配置される第2の平面と前記第2のカメラの座標系における位置との関係と、前記第3の座標値及び前記第5の座標値とから、当該第2の平面のパラメータを特定する処理と、
前記第2の平面のパラメータと前記第2のカメラの座標系の各軸方向とから、前記第2のカメラの傾き角度及び前記第2のカメラの光軸回りの回転角度を算出する第3算出処理と、
前記車両の座標系における原点で前記第2の平面のパラメータに含まれる第2の高さに前記第2のカメラが設置されており、前記第2のカメラの傾き角度及び前記第2のカメラの光軸回りの回転角度が前記第3算出処理で算出された角度であり且つ前記第2のカメラのパン角度が0である第2の状態において、前記2つの第3のマーカのいずれかのマーカの移動前後の位置を算出する処理と、
前記2つの第3のマーカのいずれかのマーカの移動前後の位置から得られる移動方向が、前記車両の座標系における所定の軸に一致するように、前記第2のカメラのパン角度を算出する処理と、
前記第4の座標値から得られる、前記第2の状態における前記特定のマーカの位置と、前記位置算出処理において算出された前記特定のマーカの位置とが一致するように、前記第2のカメラのパン角度を用いて前記第2のカメラの位置を算出する処理と、
を含む付記7記載のパラメータ算出方法。
車両の周辺に配置され且つ所定の間隔を有する2つのマーカを前記車両に搭載されたカメラにて撮影し、撮影された第1の画像における前記2つのマーカの第1の座標値を取得する第1の取得処理と、
前記車両を直線上で移動させた後、前記2つのマーカを前記カメラにて撮影し、撮影された第2の画像における前記2つのマーカの第2の座標値を取得する第2の取得処理と、
前記カメラの座標系において移動前後の前記2つのマーカの間隔が前記所定の間隔であり且つ前記2つのマーカの移動距離が等しいという条件に基づき、前記第1の座標値及び前記第2の座標値とを用いて、前記カメラのパラメータを算出する算出処理と、
を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
車両の周辺に配置され且つ所定の間隔を有する2つのマーカを前記車両に搭載されたカメラにて撮影し、撮影された第1の画像における前記2つのマーカの第1の座標値を取得し、前記車両を直線上で移動させた後、前記2つのマーカを前記カメラにて撮影し、撮影された第2の画像における前記2つのマーカの第2の座標値を取得する取得部と、
前記カメラの座標系において移動前後の前記2つのマーカの間隔が前記所定の間隔であり且つ前記2つのマーカの移動距離が等しいという条件に基づき、前記第1の座標値及び前記第2の座標値とを用いて、前記カメラのパラメータを算出する算出部と、
を有する情報処理装置。
3,3a,3b カメラ
5 車載装置
51 画像格納部
52 マーカ座標取得部
53 表示部
54 入力部
55 データ格納部
56 パラメータ算出部
Claims (10)
- 車両の周辺に配置され且つ所定の間隔を有する2つのマーカを前記車両に搭載されたカメラにて撮影し、撮影された第1の画像における前記2つのマーカの第1の座標値を取得する第1の取得処理と、
前記車両を直線上で移動させた後、前記2つのマーカを前記カメラにて撮影し、撮影された第2の画像における前記2つのマーカの第2の座標値を取得する第2の取得処理と、
前記カメラの座標系において移動前後の前記2つのマーカの間隔が前記所定の間隔であり且つ前記2つのマーカの移動距離が等しいという条件に基づき、前記第1の座標値及び前記第2の座標値を用いて、前記カメラのパラメータを算出する算出処理と、
を含み、コンピュータにより実行されるパラメータ算出方法。 - 前記算出処理が、
前記条件と、前記カメラによって撮影された画像における座標値から得られる視線ベクトルと前記カメラの座標系において移動前後の前記2つのマーカが配置される平面と前記カメラの座標系における位置との関係と、前記第1の座標値及び前記第2の座標値とから、当該平面のパラメータを特定する特定処理
を含む請求項1記載のパラメータ算出方法。 - 前記算出処理が、
前記平面のパラメータと前記カメラの座標系の各軸方向とから、前記カメラの傾き角度及び前記カメラの光軸回りの回転角度を算出する角度算出処理、
をさらに含む請求項2記載のパラメータ算出方法。 - 前記算出処理が、
前記車両の座標系における原点で前記平面のパラメータに含まれる高さに前記カメラが設置されており、前記カメラの傾き角度及び前記カメラの光軸回りの回転角度が前記角度算出処理で算出された角度であり且つ前記カメラのパン角度が0である状態において、前記2つのマーカのいずれかのマーカの移動前後の位置を算出する処理と、
前記2つのマーカのいずれかのマーカの移動前後の位置から得られる移動方向が、前記車両の座標系における所定の軸に一致するように、前記カメラのパン角度を算出する処理と、
をさらに含む請求項3記載のパラメータ算出方法。 - 前記第2の取得処理において、
前記第2の画像において、前記車両の座標系において既知の位置に配置された第2のマーカの第3の座標値を取得し、
前記算出処理が、
前記第3の座標値から得られる、前記状態における前記第2のマーカの位置と、前記2つのマーカのいずれかのマーカの移動方向及び移動量とから、前記状態における前記第2のマーカの移動前の位置を算出する処理と、
前記車両の座標系において既知の位置と前記第2のマーカの移動前の位置とが一致するように、前記カメラのパン角度を用いて前記カメラの位置を算出する処理と、
をさらに含む請求項4記載のパラメータ算出方法。 - 前記特定処理が、
前記条件を表す評価式に基づき前記条件を満たす前記平面のパラメータを探索する処理
を含む請求項2乃至5のいずれか1つ記載のパラメータ算出方法。 - 前記車両の周辺に配置され且つ所定の第2の間隔を有する2つの第3のマーカを前記車両に搭載された第2のカメラにて撮影し、撮影された第3の画像における前記2つの第3のマーカの第3の座標値と前記2つのマーカのうち特定のマーカの第4の座標値とを取得する第3の取得処理と、
前記車両を直線上で移動させた後、前記2つの第3のマーカを前記第2のカメラにて撮影し、撮影された第4の画像における前記2つの第3のマーカの第5の座標値を取得する第4の取得処理と、
前記第2のカメラの座標系において移動前後の前記2つの第3のマーカの間隔が前記所定の第2の間隔であり且つ前記2つの第3のマーカの移動距離が等しいという第2の条件に基づき、前記第3の座標値、前記第4の座標値及び前記第5の座標値を用いて、前記第2のカメラのパラメータを算出する第2算出処理と、
をさらに含む請求項1乃至6のいずれか1つ記載のパラメータ算出方法。 - 前記第2算出処理が、
前記カメラのパラメータと前記2つのマーカのうち前記特定のマーカの第4の座標値とから、前記車両の座標系における前記特定のマーカの位置を算出する位置算出処理と、
前記第2の条件と、前記第2のカメラによって撮影された画像における座標値から得られる視線ベクトルと前記第2のカメラの座標系において移動前後の前記2つの第3のマーカが配置される第2の平面と前記第2のカメラの座標系における位置との関係と、前記第3の座標値及び前記第5の座標値とから、当該第2の平面のパラメータを特定する処理と、
前記第2の平面のパラメータと前記第2のカメラの座標系の各軸方向とから、前記第2のカメラの傾き角度及び前記第2のカメラの光軸回りの回転角度を算出する第3算出処理と、
前記車両の座標系における原点で前記第2の平面のパラメータに含まれる第2の高さに前記第2のカメラが設置されており、前記第2のカメラの傾き角度及び前記第2のカメラの光軸回りの回転角度が前記第3算出処理で算出された角度であり且つ前記第2のカメラのパン角度が0である第2の状態において、前記2つの第3のマーカのいずれかのマーカの移動前後の位置を算出する処理と、
前記2つの第3のマーカのいずれかのマーカの移動前後の位置から得られる移動方向が、前記車両の座標系における所定の軸に一致するように、前記第2のカメラのパン角度を算出する処理と、
前記第4の座標値から得られる、前記第2の状態における前記特定のマーカの位置と、前記位置算出処理において算出された前記特定のマーカの位置とが一致するように、前記第2のカメラのパン角度を用いて前記第2のカメラの位置を算出する処理と、
を含む請求項7記載のパラメータ算出方法。 - 車両の周辺に配置され且つ所定の間隔を有する2つのマーカを前記車両に搭載されたカメラにて撮影し、撮影された第1の画像における前記2つのマーカの第1の座標値を取得する第1の取得処理と、
前記車両を直線上で移動させた後、前記2つのマーカを前記カメラにて撮影し、撮影された第2の画像における前記2つのマーカの第2の座標値を取得する第2の取得処理と、
前記カメラの座標系において移動前後の前記2つのマーカの間隔が前記所定の間隔であり且つ前記2つのマーカの移動距離が等しいという条件に基づき、前記第1の座標値及び前記第2の座標値を用いて、前記カメラのパラメータを算出する算出処理と、
を、コンピュータに実行させるためのプログラム。 - 車両の周辺に配置され且つ所定の間隔を有する2つのマーカを前記車両に搭載されたカメラにて撮影し、撮影された第1の画像における前記2つのマーカの第1の座標値を取得し、前記車両を直線上で移動させた後、前記2つのマーカを前記カメラにて撮影し、撮影された第2の画像における前記2つのマーカの第2の座標値を取得する取得部と、
前記カメラの座標系において移動前後の前記2つのマーカの間隔が前記所定の間隔であり且つ前記2つのマーカの移動距離が等しいという条件に基づき、前記第1の座標値及び前記第2の座標値を用いて、前記カメラのパラメータを算出する算出部と、
を有する情報処理装置。
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