JPH10232111A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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- JPH10232111A JPH10232111A JP9034581A JP3458197A JPH10232111A JP H10232111 A JPH10232111 A JP H10232111A JP 9034581 A JP9034581 A JP 9034581A JP 3458197 A JP3458197 A JP 3458197A JP H10232111 A JPH10232111 A JP H10232111A
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- Image Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 使用者が常に撮像画像と指示ポインタを自然
に立体視でき、観察者の両眼視差の制限にとらわれるこ
となくラフな測定点の指定のみで広い３次元空間内の被
写体の距離測定を可能とする。 【解決手段】 複数のカメラで撮像された立体画像が左
右画像の水平移動で観察者の両眼融合範囲内に入るよう
に両眼視差を制御する視差制御部４と、３Ｄディスプレ
イ６の仮想空間内の被写体の位置を概略指定するポイン
タを表示するスーパーインポーザ５と、ポインタの位置
を移動させるポインタ操作手段８と、ポインタ操作手段
８によって指定される概略位置によって決定される視差
検出領域の両眼視差を計算する視差検出部３と、視差検
出部の出力を基にカメラと被写体の正確な位置関係、複
数の被写体間の距離を計算する距離計算部10を有する。
に立体視でき、観察者の両眼視差の制限にとらわれるこ
となくラフな測定点の指定のみで広い３次元空間内の被
写体の距離測定を可能とする。 【解決手段】 複数のカメラで撮像された立体画像が左
右画像の水平移動で観察者の両眼融合範囲内に入るよう
に両眼視差を制御する視差制御部４と、３Ｄディスプレ
イ６の仮想空間内の被写体の位置を概略指定するポイン
タを表示するスーパーインポーザ５と、ポインタの位置
を移動させるポインタ操作手段８と、ポインタ操作手段
８によって指定される概略位置によって決定される視差
検出領域の両眼視差を計算する視差検出部３と、視差検
出部の出力を基にカメラと被写体の正確な位置関係、複
数の被写体間の距離を計算する距離計算部10を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被写体間の距離を
測定する距離測定装置に関するものである。
測定する距離測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の距離測定装置の原理は、例えば図
７に示すようなものである。これは、いわゆる左右２台
のステレオカメラ（１０１、１０２はレンズ、１０３、
１０４は撮像面)で被写体を撮像し、被写体の特定の点
Ｐsが左右画像のどこに写っているかを画像マッチング
法を用いて計算し、これがＰL、ＰRであることから三角
測量の原理にて距離を計算するものである。
７に示すようなものである。これは、いわゆる左右２台
のステレオカメラ（１０１、１０２はレンズ、１０３、
１０４は撮像面)で被写体を撮像し、被写体の特定の点
Ｐsが左右画像のどこに写っているかを画像マッチング
法を用いて計算し、これがＰL、ＰRであることから三角
測量の原理にて距離を計算するものである。
【０００３】実際には、図３に示されるように、測定す
る場所を観察者が左画像の領域Ｒとして指定し、この領
域Ｒに含まれる画像が右画像のどこにあるかを画像マッ
チングを用いて計算する。
る場所を観察者が左画像の領域Ｒとして指定し、この領
域Ｒに含まれる画像が右画像のどこにあるかを画像マッ
チングを用いて計算する。
【０００４】これによって被写体の左右画像の位置ずれ
量を求め、図７のＰLとＰRの位置が同定されて三角測量
によりＰsの位置が計算される。
量を求め、図７のＰLとＰRの位置が同定されて三角測量
によりＰsの位置が計算される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の距離測定装置は、距離測定において使用者
がステレオカメラで撮像された画像をディスプレイに表
示し、これを観察しながら測定すべき被写体（領域）を
画像上にスーパーインポーズされたポインタ（立体表
示）で指示する場合、被写体の位置によっては被写体や
指示するポインタの両眼視差が観察者の両眼融合範囲よ
り大きくなり、立体視不可能になり、ポインタで測定点
をうまく設定できない場合が発生する（特に被写体が非
常に遠い点と非常に近い点両方ある場合、観察者の両眼
融合限界により、これらを同時には立体視できない状態
となりやすい）。また、被写体がカメラの視野に一度に
入らない場合、２点間の距離は計測不可能である。
ような従来の距離測定装置は、距離測定において使用者
がステレオカメラで撮像された画像をディスプレイに表
示し、これを観察しながら測定すべき被写体（領域）を
画像上にスーパーインポーズされたポインタ（立体表
示）で指示する場合、被写体の位置によっては被写体や
指示するポインタの両眼視差が観察者の両眼融合範囲よ
り大きくなり、立体視不可能になり、ポインタで測定点
をうまく設定できない場合が発生する（特に被写体が非
常に遠い点と非常に近い点両方ある場合、観察者の両眼
融合限界により、これらを同時には立体視できない状態
となりやすい）。また、被写体がカメラの視野に一度に
入らない場合、２点間の距離は計測不可能である。
【０００６】また、非常に遠い点から非常に近い点まで
の距離計算を行うためには、画像処理にて両眼視差を計
算する際に必要となる対応点探索計算において、探索範
囲を非常に広くとらなければならず、演算量が非常に大
きくなる。
の距離計算を行うためには、画像処理にて両眼視差を計
算する際に必要となる対応点探索計算において、探索範
囲を非常に広くとらなければならず、演算量が非常に大
きくなる。
【０００７】さらに、測定すべき距離が複数の被写体間
の距離である場合、一度にカメラの視野にすべての被写
体が写っていないと測定不可能である。
の距離である場合、一度にカメラの視野にすべての被写
体が写っていないと測定不可能である。
【０００８】本発明は、従来のこのような距離測定装置
の課題を考慮し、使用者が常に撮像画像と指示ポインタ
を自然に立体視でき、観察者の両眼視差の制限にとらわ
れることなく広い３次元空間内の被写体の距離測定をラ
フな測定点の指定で行なえ、更に両眼視差を計算する際
の探索範囲を削減し、更に同一視野に存在しない被写体
間の距離も測定できるような距離測定技術を提供する。
の課題を考慮し、使用者が常に撮像画像と指示ポインタ
を自然に立体視でき、観察者の両眼視差の制限にとらわ
れることなく広い３次元空間内の被写体の距離測定をラ
フな測定点の指定で行なえ、更に両眼視差を計算する際
の探索範囲を削減し、更に同一視野に存在しない被写体
間の距離も測定できるような距離測定技術を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、複数のカ
メラで撮像された立体画像が左右画像を水平移動するこ
とにより観察者の両眼融合範囲内に入るように両眼視差
を制御する視差制御部と、前記視差制御部の出力をスー
パーインポーザを介して表示する３Ｄディスプレイと、
前記３Ｄディスプレイの仮想空間内の被写体の位置を概
略指定するポインタを表示するスーパーインポーザと、
前記ポインタの位置を移動させるポインタ操作手段と、
前記ポインタ操作手段によって指定される概略位置によ
って決定される視差検出領域の両眼視差を計算する視差
検出部と、前記視差検出部の出力をもとにカメラと前記
被写体の正確な位置関係及び複数の被写体間の距離を計
算する距離計算部を有することを特徴とする。
メラで撮像された立体画像が左右画像を水平移動するこ
とにより観察者の両眼融合範囲内に入るように両眼視差
を制御する視差制御部と、前記視差制御部の出力をスー
パーインポーザを介して表示する３Ｄディスプレイと、
前記３Ｄディスプレイの仮想空間内の被写体の位置を概
略指定するポインタを表示するスーパーインポーザと、
前記ポインタの位置を移動させるポインタ操作手段と、
前記ポインタ操作手段によって指定される概略位置によ
って決定される視差検出領域の両眼視差を計算する視差
検出部と、前記視差検出部の出力をもとにカメラと前記
被写体の正確な位置関係及び複数の被写体間の距離を計
算する距離計算部を有することを特徴とする。
【００１０】第２の発明は、撮像する位置・方向を移動
できるカメラ移動手段を備えた複数のカメラと、撮像さ
れた立体画像が左右画像を水平移動することにより観察
者の両眼融合範囲内に入るように両眼視差を制御する視
差制御部と、前記視差制御部の出力をスーパーインポー
ザを介して表示する３Ｄディスプレイと、前記カメラ移
動手段により任意の位置・方向にカメラを移動し、前記
３Ｄディスプレイの仮想空間内に表示される被写体の位
置を概略指定するポインタを表示するスーパーインポー
ザと、前記ポインタの位置を移動させるポインタ操作手
段と、前記ポインタ操作手段によって指定される複数の
概略位置によって決定される複数の視差検出領域の両眼
視差を計算する視差検出部と、前記視差検出部の出力を
もとに指定された複数の被写体の位置およびこれらの間
の正確な位置関係を計算する前記とは異なる距離計算部
を有することを特徴とする。
できるカメラ移動手段を備えた複数のカメラと、撮像さ
れた立体画像が左右画像を水平移動することにより観察
者の両眼融合範囲内に入るように両眼視差を制御する視
差制御部と、前記視差制御部の出力をスーパーインポー
ザを介して表示する３Ｄディスプレイと、前記カメラ移
動手段により任意の位置・方向にカメラを移動し、前記
３Ｄディスプレイの仮想空間内に表示される被写体の位
置を概略指定するポインタを表示するスーパーインポー
ザと、前記ポインタの位置を移動させるポインタ操作手
段と、前記ポインタ操作手段によって指定される複数の
概略位置によって決定される複数の視差検出領域の両眼
視差を計算する視差検出部と、前記視差検出部の出力を
もとに指定された複数の被写体の位置およびこれらの間
の正確な位置関係を計算する前記とは異なる距離計算部
を有することを特徴とする。
【００１１】第３の発明は、複数のカメラと、前記カメ
ラの出力をスーパーインポーザを介して表示する３Ｄデ
ィスプレイと、前記３Ｄディスプレイの仮想空間内の被
写体の位置を概略指定するポインタを表示するスーパー
インポーザと、前記ポインタの位置を移動させるポイン
タ操作手段と、前記ポインタ操作手段によって指定され
る概略位置によって決定される視差検出領域の両眼視差
を計算する視差検出部と、視差検出部の出力をもとに前
記カメラと前記被写体の正確な位置関係及び複数の被写
体間の距離を計算する距離計算部を有することを特徴と
する。
ラの出力をスーパーインポーザを介して表示する３Ｄデ
ィスプレイと、前記３Ｄディスプレイの仮想空間内の被
写体の位置を概略指定するポインタを表示するスーパー
インポーザと、前記ポインタの位置を移動させるポイン
タ操作手段と、前記ポインタ操作手段によって指定され
る概略位置によって決定される視差検出領域の両眼視差
を計算する視差検出部と、視差検出部の出力をもとに前
記カメラと前記被写体の正確な位置関係及び複数の被写
体間の距離を計算する距離計算部を有することを特徴と
する。
【００１２】第４の発明は、撮像する位置・方向を移動
できるカメラ移動手段を備えた複数のカメラと、これに
より撮像された立体画像をスーパーインポーザを介して
表示する３Ｄディスプレイと、前記カメラ移動手段によ
り任意の位置・方向に前記カメラを移動し、前記３Ｄデ
ィスプレイの仮想空間内に表示される被写体の位置を概
略指定するポインタを表示するスーパーインポーザと、
前記ポインタの位置を移動させるポインタ操作手段と、
前記ポインタ操作手段により指定される複数の概略位置
によって決定される複数の視差検出領域の両眼視差を計
算する視差検出部と、前記視差検出部の出力をもとに指
定された複数の被写体の位置およびこれらの間の正確な
位置関係を計算する前記とは異なる距離計算部を有する
ことを特徴とする。
できるカメラ移動手段を備えた複数のカメラと、これに
より撮像された立体画像をスーパーインポーザを介して
表示する３Ｄディスプレイと、前記カメラ移動手段によ
り任意の位置・方向に前記カメラを移動し、前記３Ｄデ
ィスプレイの仮想空間内に表示される被写体の位置を概
略指定するポインタを表示するスーパーインポーザと、
前記ポインタの位置を移動させるポインタ操作手段と、
前記ポインタ操作手段により指定される複数の概略位置
によって決定される複数の視差検出領域の両眼視差を計
算する視差検出部と、前記視差検出部の出力をもとに指
定された複数の被写体の位置およびこれらの間の正確な
位置関係を計算する前記とは異なる距離計算部を有する
ことを特徴とする。
【００１３】第５の発明は、複数のカメラと、これによ
り撮像された立体画像のうち一つをスーパーインポーザ
を介して表示するディスプレイと、前記ディスプレイ内
の被写体の位置を概略指定するポインタを表示するスー
パーインポーザと、前記ポインタの位置を移動させるポ
インタ操作手段と、前記ポインタ操作手段によって指定
される概略位置によって決定される視差検出領域の両眼
視差を計算する視差検出部と、前記視差検出部の出力を
もとにカメラと前記被写体の正確な位置関係及び複数の
被写体の距離を計算する距離計算部を有することを特徴
とする。
り撮像された立体画像のうち一つをスーパーインポーザ
を介して表示するディスプレイと、前記ディスプレイ内
の被写体の位置を概略指定するポインタを表示するスー
パーインポーザと、前記ポインタの位置を移動させるポ
インタ操作手段と、前記ポインタ操作手段によって指定
される概略位置によって決定される視差検出領域の両眼
視差を計算する視差検出部と、前記視差検出部の出力を
もとにカメラと前記被写体の正確な位置関係及び複数の
被写体の距離を計算する距離計算部を有することを特徴
とする。
【００１４】第６の発明は、撮像する位置・方向を移動
できるカメラ移動手段を備えた複数のカメラと、これに
より撮像された立体画像のうち一つをスーパーインポー
ザを介して表示するディスプレイと、前記カメラ移動手
段により任意の位置・方向にカメラを移動し、前記ディ
スプレイに表示される被写体の位置を概略指定するポイ
ンタを表示するスーパーインポーザと、前記ポインタの
位置を移動させるポインタ操作手段と、前記ポインタ操
作手段によって指定される複数の概略位置によって決定
される複数の視差検出領域の両眼視差を計算する視差検
出部と、視差検出部の出力をもとに指定された複数の被
写体の位置およびこれらの間の正確な位置関係を計算す
る前記とは異なる距離計算部を有することを特徴とす
る。
できるカメラ移動手段を備えた複数のカメラと、これに
より撮像された立体画像のうち一つをスーパーインポー
ザを介して表示するディスプレイと、前記カメラ移動手
段により任意の位置・方向にカメラを移動し、前記ディ
スプレイに表示される被写体の位置を概略指定するポイ
ンタを表示するスーパーインポーザと、前記ポインタの
位置を移動させるポインタ操作手段と、前記ポインタ操
作手段によって指定される複数の概略位置によって決定
される複数の視差検出領域の両眼視差を計算する視差検
出部と、視差検出部の出力をもとに指定された複数の被
写体の位置およびこれらの間の正確な位置関係を計算す
る前記とは異なる距離計算部を有することを特徴とす
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明をその実施の形態
を示す図面に基づいて説明する。
を示す図面に基づいて説明する。
【００１６】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態における距離測定装置の構成図を示すも
のである。
１の実施の形態における距離測定装置の構成図を示すも
のである。
【００１７】図１において、１・２はカメラ、３は視差
検出部、４は視差制御部、５はスーパーインポーザ、６
は３Ｄディスプレイ、７は図形生成部、８はポインタ操
作手段、９はコントローラ、１０は距離計算部である。
検出部、４は視差制御部、５はスーパーインポーザ、６
は３Ｄディスプレイ、７は図形生成部、８はポインタ操
作手段、９はコントローラ、１０は距離計算部である。
【００１８】以上のように構成された本実施の形態の動
作を説明する。まず、カメラ１・２によって測定したい
被写体の視点の異なる画像を撮像する。撮像された画像
は視差制御部４によって観察者の両眼融合範囲に視差が
制御され、スーパーインポーザ５によって図形生成部７
で生成されるポインタ図形（立体画像）が左右画像にそ
れぞれスーパーインポーズされる。
作を説明する。まず、カメラ１・２によって測定したい
被写体の視点の異なる画像を撮像する。撮像された画像
は視差制御部４によって観察者の両眼融合範囲に視差が
制御され、スーパーインポーザ５によって図形生成部７
で生成されるポインタ図形（立体画像）が左右画像にそ
れぞれスーパーインポーズされる。
【００１９】この様子を、図２に示す。図２（ａ）は３
Ｄディスプレイ６によって表示されているシーンの平面
図、（ｂ）はディスプレイ画面の例であり、被写体とポ
インタ（四角が視差検出領域、十字が検出領域の中心を
示している）が表示されている。
Ｄディスプレイ６によって表示されているシーンの平面
図、（ｂ）はディスプレイ画面の例であり、被写体とポ
インタ（四角が視差検出領域、十字が検出領域の中心を
示している）が表示されている。
【００２０】このように、観察者は撮像された立体画像
と（立体）ポインタ図形を同時観察することができる。
ここで初期状態ではポインタ図形は視差０で画面中心に
表示されるとする（図２中α）。また、図２中斜線部分
は観察者が立体視できる範囲である。即ち点Ｂは立体視
可能であるが、点Ａは立体視可能範囲よりも両眼視差が
大きく、立体視不可能である。よって、このままでは観
察者は立体視を用いて点Ａを指定することは困難であ
る。
と（立体）ポインタ図形を同時観察することができる。
ここで初期状態ではポインタ図形は視差０で画面中心に
表示されるとする（図２中α）。また、図２中斜線部分
は観察者が立体視できる範囲である。即ち点Ｂは立体視
可能であるが、点Ａは立体視可能範囲よりも両眼視差が
大きく、立体視不可能である。よって、このままでは観
察者は立体視を用いて点Ａを指定することは困難であ
る。
【００２１】被写体Ｍの中で、点ＡとＢの距離を測定し
たいとする。表示面に点Ａの映像が左右眼それぞれＡ
L、ＡRとして、点Ｂの画像がＢL、ＢRとして表示されて
いる。観察者は両眼立体視を用いて表示される立体画像
を観察するが、明瞭に観察できる両眼視差の大きさには
制限があり、図２の斜線部分は観察者が両眼立体視でき
る範囲であるとする。観察者はまず、明瞭に点Ａを見る
ために、点Ａの方向にポインタをポインタ操作手段８に
より移動する。
たいとする。表示面に点Ａの映像が左右眼それぞれＡ
L、ＡRとして、点Ｂの画像がＢL、ＢRとして表示されて
いる。観察者は両眼立体視を用いて表示される立体画像
を観察するが、明瞭に観察できる両眼視差の大きさには
制限があり、図２の斜線部分は観察者が両眼立体視でき
る範囲であるとする。観察者はまず、明瞭に点Ａを見る
ために、点Ａの方向にポインタをポインタ操作手段８に
より移動する。
【００２２】視差制御部は、カメラ１、２で撮像された
立体画像から、視差検出部３により計算されるポインタ
で示された画像部分の両眼視差の大きさが、観察者の両
眼視差の融合範囲内に入るように、左右の表示画像を水
平方向に平行移動する。
立体画像から、視差検出部３により計算されるポインタ
で示された画像部分の両眼視差の大きさが、観察者の両
眼視差の融合範囲内に入るように、左右の表示画像を水
平方向に平行移動する。
【００２３】この動作は、常に機能していてもよいし、
観察者が視差を制御することを何らかの手段で（ポイン
タ操作手段やスイッチ等を用いて）コントローラに知ら
せた時のみに機能し、あとは平行移動量をホールドして
もよい。
観察者が視差を制御することを何らかの手段で（ポイン
タ操作手段やスイッチ等を用いて）コントローラに知ら
せた時のみに機能し、あとは平行移動量をホールドして
もよい。
【００２４】視差検出部３は図３に示すように、左右画
像の中でポインタが示している部分を中心とした領域を
視差検出領域としてその部分の視差を検出する。検出方
法は画像マッチング、勾配法などいろいろあるが、ここ
では画像マッチングを用いる方法について説明する。観
察者が指定したポインタの位置をＰL、ＰRとすると、左
画像を基準とした場合、両眼視差ΔｘA、ΔｙAは、
像の中でポインタが示している部分を中心とした領域を
視差検出領域としてその部分の視差を検出する。検出方
法は画像マッチング、勾配法などいろいろあるが、ここ
では画像マッチングを用いる方法について説明する。観
察者が指定したポインタの位置をＰL、ＰRとすると、左
画像を基準とした場合、両眼視差ΔｘA、ΔｙAは、
【００２５】
【数１】
【００２６】
【数２】
【００２７】で計算される。ここで、ｘk、ｙkは検出領
域Ｒ内(斜線部)の座標値をとるとし、ｉ、ｊは探索範囲
（２ＷH×２Ｗv）の中で探索するとする。左画像を基準
とした場合、一般的には、探索右画像の探索範囲は左画
像と同じ座標を中心として２ＷH×２Ｗvの範囲を探索す
るが、ここでは観察者が立体画像を観察しながら指定し
た概略３次元位置がＰL、ＰRで与えられることによっ
て、ある程度観察者が被写体の３次元位置を見ながらこ
の辺りを探索するように指定できる。これにより、広い
３次元空間内の全てを探索する必要はなく、指定された
座標の近辺のみを探索することによってマッチング演算
を行なうことができる。
域Ｒ内(斜線部)の座標値をとるとし、ｉ、ｊは探索範囲
（２ＷH×２Ｗv）の中で探索するとする。左画像を基準
とした場合、一般的には、探索右画像の探索範囲は左画
像と同じ座標を中心として２ＷH×２Ｗvの範囲を探索す
るが、ここでは観察者が立体画像を観察しながら指定し
た概略３次元位置がＰL、ＰRで与えられることによっ
て、ある程度観察者が被写体の３次元位置を見ながらこ
の辺りを探索するように指定できる。これにより、広い
３次元空間内の全てを探索する必要はなく、指定された
座標の近辺のみを探索することによってマッチング演算
を行なうことができる。
【００２８】（数１）、（数２）により得られた両眼視
差ΔＸを元にして、視差制御部４は左右画像をお互いに
反対方向に水平方向に平行移動し、これが観察者の融合
限界の両眼視差の大きさ（この値をＳとする）以下にな
るようにする。この時それぞれの画像の最小平行移動量
ΔＳAの大きさは、以下のようになる。
差ΔＸを元にして、視差制御部４は左右画像をお互いに
反対方向に水平方向に平行移動し、これが観察者の融合
限界の両眼視差の大きさ（この値をＳとする）以下にな
るようにする。この時それぞれの画像の最小平行移動量
ΔＳAの大きさは、以下のようになる。
【００２９】
【数３】
【００３０】以上の動作によって、ポインタを移動して
視差を変更するようにコントローラに命令するとその点
での視差が観察者の観察可能な大きさに更新され、観察
者は明瞭に観察できる状態にて点Ａの位置をポインタに
よって指定できる。
視差を変更するようにコントローラに命令するとその点
での視差が観察者の観察可能な大きさに更新され、観察
者は明瞭に観察できる状態にて点Ａの位置をポインタに
よって指定できる。
【００３１】点Ａの３次元位置にポインタの３次元位置
を近付け（奥行き位置は完全に一致していなくてもよく
ラフな位置でよい。上下方向を見て、図２のβのように
ポインタの視差検出領域中心が点Ａになるようにポイン
タを３次元的に移動する）、マウスのＳＷ等を用いて点
Ａを指定したことをコントローラ９に伝える。視差検出
装置は前述の計算と同じ方法にて両眼視差を計算する。
を近付け（奥行き位置は完全に一致していなくてもよく
ラフな位置でよい。上下方向を見て、図２のβのように
ポインタの視差検出領域中心が点Ａになるようにポイン
タを３次元的に移動する）、マウスのＳＷ等を用いて点
Ａを指定したことをコントローラ９に伝える。視差検出
装置は前述の計算と同じ方法にて両眼視差を計算する。
【００３２】その値をΔＸA、ΔＹA、この時のポインタ
の座標を左画像（ＸAL、ＹAL）、右画像（ＸAR、ＹAR）
とする。
の座標を左画像（ＸAL、ＹAL）、右画像（ＸAR、ＹAR）
とする。
【００３３】同様にして、観察者は距離を計測するもう
一つの参照点Ｂ近辺へポインタを移動し、参照点Ｂを指
定（図２γ）し、視差検出部３が点Ｂの視差を検出し、
その値をΔＸB、ΔＹB、その時のポインタの座標が左画
像（ＸBL、ＹBL）、右画像（ＸBR、ＹBR）であったとす
る。また、この時の左右画像のそれぞれの平行移動量は
ΔＳBであるとする。
一つの参照点Ｂ近辺へポインタを移動し、参照点Ｂを指
定（図２γ）し、視差検出部３が点Ｂの視差を検出し、
その値をΔＸB、ΔＹB、その時のポインタの座標が左画
像（ＸBL、ＹBL）、右画像（ＸBR、ＹBR）であったとす
る。また、この時の左右画像のそれぞれの平行移動量は
ΔＳBであるとする。
【００３４】以上のようにして、２点Ａ、Ｂが指定され
たら、距離計算部は例えば、以下の計算式にて、２点
Ａ、Ｂの３次元座標およびＡＢ間の距離を計算する。点
Ａに関して：
たら、距離計算部は例えば、以下の計算式にて、２点
Ａ、Ｂの３次元座標およびＡＢ間の距離を計算する。点
Ａに関して：
【００３５】
【数４】
【００３６】
【数５】
【００３７】
【数６】
【００３８】ここで、
【００３９】
【数７】
【００４０】
【数８】
【００４１】
【数９】
【００４２】
【数１０】
【００４３】である。また、点Ｂに関して：
【００４４】
【数１１】
【００４５】
【数１２】
【００４６】
【数１３】
【００４７】ここで、
【００４８】
【数１４】
【００４９】
【数１５】
【００５０】
【数１６】
【００５１】
【数１７】
【００５２】である。ＡＢ間の距離は以下のようにな
る。
る。
【００５３】
【数１８】
【００５４】ここで、カメラ１、２の光軸と位置が上下
方向にずれていない理想的な場合は、ΔＹA＝ΔＹB＝０
である。また、Ｗcは２台のカメラの間隔、ｆはレンズ
の焦点距離、Ｍは撮像面から表示面への拡大率である。
方向にずれていない理想的な場合は、ΔＹA＝ΔＹB＝０
である。また、Ｗcは２台のカメラの間隔、ｆはレンズ
の焦点距離、Ｍは撮像面から表示面への拡大率である。
【００５５】但し、この計算はカメラが平行に構成され
る場合の式である。カメラが輻輳する構成の場合には、
異なった式となるが、基本的に同様に幾何学的に計算で
きる。このようにして計算された点Ａ、Ｂの座標および
直線ＡＢの距離を図形生成部７とスーパーインポーザを
通じて３Ｄディスプレイ６に表示する。または、他の出
力装置（ディスプレイ、プリンタ等）に出力する。
る場合の式である。カメラが輻輳する構成の場合には、
異なった式となるが、基本的に同様に幾何学的に計算で
きる。このようにして計算された点Ａ、Ｂの座標および
直線ＡＢの距離を図形生成部７とスーパーインポーザを
通じて３Ｄディスプレイ６に表示する。または、他の出
力装置（ディスプレイ、プリンタ等）に出力する。
【００５６】以上のように本実施の形態によれば、観察
者の両眼融合範囲の制限によって立体画像では一度に観
察できない距離にある点Ａ、Ｂを、視差制御を行ないな
がら順次ポインタによって大体の位置を指定していくだ
けで、視差検出時の画像マッチングの探索範囲をあまり
広くすることなく視差を検出でき、正確な点Ａ、Ｂの３
次元位置やＡＢの距離を計測することが出来る。
者の両眼融合範囲の制限によって立体画像では一度に観
察できない距離にある点Ａ、Ｂを、視差制御を行ないな
がら順次ポインタによって大体の位置を指定していくだ
けで、視差検出時の画像マッチングの探索範囲をあまり
広くすることなく視差を検出でき、正確な点Ａ、Ｂの３
次元位置やＡＢの距離を計測することが出来る。
【００５７】（第２の実施の形態）図４は、本発明の第
２の実施の形態における距離測定装置の構成図を示すも
のである。図４において、１・２はカメラ、３は視差検
出部、４は視差制御部、５はスーパーインポーザ、６は
３Ｄディスプレイ、７は図形生成部、８はポインタ操作
手段、９はコントローラ、１０は距離計算部であり、こ
れらは第１の実施の形態とほぼ同じものである。本実施
の形態が第１の実施の形態と異なるのは、カメラパラメ
ータ計算部１１、位置エンコーダ１２、カメラ移動手段
１３、移動コントローラ１４がカメラ操作手段１５が新
たに追加され、目的の被写体が同時に１つの視野内にな
くてもカメラの方向を変えて視野内に導入すれば、これ
の３次元位置・距離が測定できる点である。
２の実施の形態における距離測定装置の構成図を示すも
のである。図４において、１・２はカメラ、３は視差検
出部、４は視差制御部、５はスーパーインポーザ、６は
３Ｄディスプレイ、７は図形生成部、８はポインタ操作
手段、９はコントローラ、１０は距離計算部であり、こ
れらは第１の実施の形態とほぼ同じものである。本実施
の形態が第１の実施の形態と異なるのは、カメラパラメ
ータ計算部１１、位置エンコーダ１２、カメラ移動手段
１３、移動コントローラ１４がカメラ操作手段１５が新
たに追加され、目的の被写体が同時に１つの視野内にな
くてもカメラの方向を変えて視野内に導入すれば、これ
の３次元位置・距離が測定できる点である。
【００５８】以上のように構成された本実施の形態の距
離測定装置の動作を説明する。まず、第１の実施の形態
と同様に、カメラ１・２によって測定したい被写体の視
点の異なる画像を撮像する。但し、カメラの方向は観察
者が３Ｄディスプレイ６を見ながらカメラ操作手段１５
によって操作し、目的の被写体を視野に導入する。撮像
された画像は視差制御部４によって第１の実施の形態と
同様に、ポインタの位置の被写体が観察者の両眼融合範
囲に入るように、左右画像を水平方向に平行移動するこ
とによって両眼視差が制御され、スーパーインポーザ５
によって図形生成部７によって生成されるポインタ図形
（立体画像）が左右画像にそれぞれスーパーインポーズ
され、観察者は撮像された立体画像と（立体）ポインタ
図形を同時観察する。
離測定装置の動作を説明する。まず、第１の実施の形態
と同様に、カメラ１・２によって測定したい被写体の視
点の異なる画像を撮像する。但し、カメラの方向は観察
者が３Ｄディスプレイ６を見ながらカメラ操作手段１５
によって操作し、目的の被写体を視野に導入する。撮像
された画像は視差制御部４によって第１の実施の形態と
同様に、ポインタの位置の被写体が観察者の両眼融合範
囲に入るように、左右画像を水平方向に平行移動するこ
とによって両眼視差が制御され、スーパーインポーザ５
によって図形生成部７によって生成されるポインタ図形
（立体画像）が左右画像にそれぞれスーパーインポーズ
され、観察者は撮像された立体画像と（立体）ポインタ
図形を同時観察する。
【００５９】図５において、現在視野に入れた被写体Ｍ
１中の点Ａと、現在視野に入っていない被写体Ｍ２中の
点Ｂの３次元位置と、これらの距離を測定したいとす
る。
１中の点Ａと、現在視野に入っていない被写体Ｍ２中の
点Ｂの３次元位置と、これらの距離を測定したいとす
る。
【００６０】カメラは図５のＩの方向に向いているとす
る。観察者は３Ｄディスプレイ６に表示された点Ａの方
向にポインタをポインタ操作手段８により移動する。
る。観察者は３Ｄディスプレイ６に表示された点Ａの方
向にポインタをポインタ操作手段８により移動する。
【００６１】視差制御部は、カメラ１、２で撮像された
立体画像から、視差検出部３により計算されるポインタ
で示された画像部分の両眼視差の大きさが、観察者の両
眼視差の融合範囲内に入るように、左右の表示画像を水
平方向に平行移動する。
立体画像から、視差検出部３により計算されるポインタ
で示された画像部分の両眼視差の大きさが、観察者の両
眼視差の融合範囲内に入るように、左右の表示画像を水
平方向に平行移動する。
【００６２】点Ａの３次元位置にポインタの３次元位置
を近付け、（奥行き位置は完全に一致していなくてもよ
くラフな位置でよい。上下方向を見て、図２のポインタ
の視差検出領域中心が点Ａになるようにポインタを３次
元的に移動する）マウスのＳＷ等を押して点Ａを指定す
ると、視差検出装置は本発明の第１の実施の形態と同じ
方法にて点Ａの両眼視差を計算する。その値をΔＸAI、
ΔＹAI、この時のポインタの座標を左画像（ＸALI、ＹA
LI）、右画像（ＸAR、ＹAR）とする。また、この時の左
右画像のそれぞれの平行移動量はΔＳAIであるとする。
を近付け、（奥行き位置は完全に一致していなくてもよ
くラフな位置でよい。上下方向を見て、図２のポインタ
の視差検出領域中心が点Ａになるようにポインタを３次
元的に移動する）マウスのＳＷ等を押して点Ａを指定す
ると、視差検出装置は本発明の第１の実施の形態と同じ
方法にて点Ａの両眼視差を計算する。その値をΔＸAI、
ΔＹAI、この時のポインタの座標を左画像（ＸALI、ＹA
LI）、右画像（ＸAR、ＹAR）とする。また、この時の左
右画像のそれぞれの平行移動量はΔＳAIであるとする。
【００６３】同様にして、観察者は距離を計測するもう
一つの被写体Ｍ２が視野に入るようにカメラ操作手段１
５を用いてカメラの向きを図５のIIのように向ける。次
に、点Ｂ近辺へポインタを移動し、参照点Ｂを指定し、
視差検出部３が点Ｂ近辺の視差を検出し、その値をΔＸ
BII、ΔＹBII、その時のポインタの座標が左画像（ＸBL
II、ＹBLII）、右画像（ＸBRII、ＹBRII）であったとす
る。また、この時の左右画像のそれぞれの平行移動量は
ΔＳBIIであるとする。
一つの被写体Ｍ２が視野に入るようにカメラ操作手段１
５を用いてカメラの向きを図５のIIのように向ける。次
に、点Ｂ近辺へポインタを移動し、参照点Ｂを指定し、
視差検出部３が点Ｂ近辺の視差を検出し、その値をΔＸ
BII、ΔＹBII、その時のポインタの座標が左画像（ＸBL
II、ＹBLII）、右画像（ＸBRII、ＹBRII）であったとす
る。また、この時の左右画像のそれぞれの平行移動量は
ΔＳBIIであるとする。
【００６４】以上のようにして、２点Ａ、Ｂが指定され
たら、距離計算部は例えば、以下の計算式にて、２点
Ａ、Ｂの３次元座標およびＡＢ間の距離を計算する。
たら、距離計算部は例えば、以下の計算式にて、２点
Ａ、Ｂの３次元座標およびＡＢ間の距離を計算する。
【００６５】図５のカメラＩの座標系点Ａの座標値X0I,
Y0I,Z0Iの計算：
Y0I,Z0Iの計算：
【００６６】
【数１９】
【００６７】
【数２０】
【００６８】
【数２１】
【００６９】ただし、
【００７０】
【数２２】
【００７１】
【数２３】
【００７２】
【数２４】
【００７３】
【数２５】
【００７４】である。図５のカメラＩＩの座標系点Ａの
座標値X0II,Y0II,Z0IIの計算：
座標値X0II,Y0II,Z0IIの計算：
【００７５】
【数２６】
【００７６】
【数２７】
【００７７】
【数２８】
【００７８】ただし、
【００７９】
【数２９】
【００８０】
【数３０】
【００８１】
【数３１】
【００８２】
【数３２】
【００８３】である。ここで、点Ａ、Ｂの座標（X0I,Y0
I,Z0I）、（X0II,Y0II,Z0II）をワールド座標系での座
標（XAW,YAW,ZAW）、（XBW,YBW,ZBW）に変換する。
I,Z0I）、（X0II,Y0II,Z0II）をワールド座標系での座
標（XAW,YAW,ZAW）、（XBW,YBW,ZBW）に変換する。
【００８４】
【数３３】
【００８５】
【数３４】
【００８６】ここで、
【００８７】
【数３５】
【００８８】
【数３６】
【００８９】
【数３７】
【００９０】
【数３８】
【００９１】である。ただし、カメラ１、２の光軸と位
置が上下方向にずれていない理想的な場合は、ΔＹAI＝
ΔＹBII＝０である。また、Ｗcは２台のカメラの間隔、
ｆはレンズの焦点距離、Ｍは撮像面から表示面への拡大
率である。
置が上下方向にずれていない理想的な場合は、ΔＹAI＝
ΔＹBII＝０である。また、Ｗcは２台のカメラの間隔、
ｆはレンズの焦点距離、Ｍは撮像面から表示面への拡大
率である。
【００９２】又、ワールド座標系XwYwZwから、図５のカ
メラＩ座標系の変換に関しては、平行移動（TxI,TyI,Tz
I）と回転移動（ｘ軸周りαI,ｙ軸周りβI,ｚ軸周りγ
I）、カメラＩＩ座標系の変換に関しては、平行移動（T
xII,TyII,TzII）と回転移動（x軸周りαII、y軸周りβI
I、z軸周りγII）、で変換されているとする。
メラＩ座標系の変換に関しては、平行移動（TxI,TyI,Tz
I）と回転移動（ｘ軸周りαI,ｙ軸周りβI,ｚ軸周りγ
I）、カメラＩＩ座標系の変換に関しては、平行移動（T
xII,TyII,TzII）と回転移動（x軸周りαII、y軸周りβI
I、z軸周りγII）、で変換されているとする。
【００９３】この値は位置エンコーダ１２によって供給
される。これらのワールド座標系での座標値をもとに、
下記の式により点Ａ、Ｂ間の距離を計算する。
される。これらのワールド座標系での座標値をもとに、
下記の式により点Ａ、Ｂ間の距離を計算する。
【００９４】
【数３９】
【００９５】但し、この計算はカメラが平行に構成され
る場合の式である。カメラが輻輳する構成の場合には、
異なった式となるが、基本的に同様に幾何学的に計算で
きる。
る場合の式である。カメラが輻輳する構成の場合には、
異なった式となるが、基本的に同様に幾何学的に計算で
きる。
【００９６】このようにして計算された点Ａ、Ｂの座標
および直線ＡＢの距離を図形生成部７とスーパーインポ
ーザ５を通じて３Ｄディスプレイ６に表示する。また
は、他の出力装置（ディスプレイ、プリンタ等）に出力
する。
および直線ＡＢの距離を図形生成部７とスーパーインポ
ーザ５を通じて３Ｄディスプレイ６に表示する。また
は、他の出力装置（ディスプレイ、プリンタ等）に出力
する。
【００９７】以上のように本実施の形態によれば、観察
者の両眼融合範囲の制限によって、また、立体画像では
一度に観察できず、また、一度にカメラの視野内に入ら
ない距離にある点Ａ、Ｂを、視差制御を行ないながら順
次ポインタによって大体の位置を指定していくだけで、
正確な点Ａ、Ｂの３次元位置やＡＢの距離を計測するこ
とが出来る。
者の両眼融合範囲の制限によって、また、立体画像では
一度に観察できず、また、一度にカメラの視野内に入ら
ない距離にある点Ａ、Ｂを、視差制御を行ないながら順
次ポインタによって大体の位置を指定していくだけで、
正確な点Ａ、Ｂの３次元位置やＡＢの距離を計測するこ
とが出来る。
【００９８】尚、第１の実施の形態において、視差の大
きさを画像の平行移動にて制御したが、被写体が観察者
の融合範囲内にある場合には、これは行なわなくてもよ
い。
きさを画像の平行移動にて制御したが、被写体が観察者
の融合範囲内にある場合には、これは行なわなくてもよ
い。
【００９９】なお、第１・２の実施の形態において、も
し、両眼視差検出がうまくいかなかった場合、観察者は
３Ｄディスプレイ６を観察せず、左右画像を１つの画面
に重ねて表示される様にしてこれをそのまま平面画像と
して観察し、ポインタ操作手段８によって左右画像の水
平ずれ量を調節して左右画像が一致するように操作する
ことによっても両眼視差を検出できる。この場合、観察
者が手動で指定した左右画像の水平移動量を元にして、
距離計算部１０が両眼視差を計算する。
し、両眼視差検出がうまくいかなかった場合、観察者は
３Ｄディスプレイ６を観察せず、左右画像を１つの画面
に重ねて表示される様にしてこれをそのまま平面画像と
して観察し、ポインタ操作手段８によって左右画像の水
平ずれ量を調節して左右画像が一致するように操作する
ことによっても両眼視差を検出できる。この場合、観察
者が手動で指定した左右画像の水平移動量を元にして、
距離計算部１０が両眼視差を計算する。
【０１００】この場合、３Ｄディスプレイ６は時分割立
体画像表示方式の場合には、観察者はシャッタ眼鏡を外
して画像を観察するだけでよい。また、偏光式立体画像
表示方式の場合も、観察者は偏光眼鏡を外すだけで左右
画像を合わせた２重像を観察できる。その他、レンチキ
ュラ方式やパララクスバリア方式では、入力左右画像を
表示する前に加算し、これを片方の表示チャンネルまた
は両方の表示チャンネルに表示すればよい。
体画像表示方式の場合には、観察者はシャッタ眼鏡を外
して画像を観察するだけでよい。また、偏光式立体画像
表示方式の場合も、観察者は偏光眼鏡を外すだけで左右
画像を合わせた２重像を観察できる。その他、レンチキ
ュラ方式やパララクスバリア方式では、入力左右画像を
表示する前に加算し、これを片方の表示チャンネルまた
は両方の表示チャンネルに表示すればよい。
【０１０１】また、両眼視差検出がうまくいかない状態
は観察者が計算結果を見て判断してもよいし、式２に示
された画像マッチング計算において、相関値Ｅのｉ、ｊ
に対する分布が図６(ｂ)(ｃ)に示すように、（２）極小
点が明確でない場合（３）全体の平均値が小さい場合
（４）極小点が複数表れる場合を視差検出部３が判断し
て、ディスプレイ６や警告表示を用いて観察者に知らせ
ても良い。
は観察者が計算結果を見て判断してもよいし、式２に示
された画像マッチング計算において、相関値Ｅのｉ、ｊ
に対する分布が図６(ｂ)(ｃ)に示すように、（２）極小
点が明確でない場合（３）全体の平均値が小さい場合
（４）極小点が複数表れる場合を視差検出部３が判断し
て、ディスプレイ６や警告表示を用いて観察者に知らせ
ても良い。
【０１０２】尚、図６（ａ）は、両眼視差検出がうまく
いく場合の相関値Ｅの分布である。なお、第１、第２の
実施の形態において、両眼視差がうまく検出されている
かどうかを観察者が確認することによって、測定誤りを
低減することもできる。
いく場合の相関値Ｅの分布である。なお、第１、第２の
実施の形態において、両眼視差がうまく検出されている
かどうかを観察者が確認することによって、測定誤りを
低減することもできる。
【０１０３】この場合、上述の両眼視差検出がうまくい
かない場合と同様に、観察者は３Ｄディスプレイ６をそ
のまま観察せず、左右画像を１つの画面に重ねて表示さ
れる様にしてこれをそのまま平面画像として観察し、コ
ントローラ９が検出された両眼視差量を用いて、ポイン
タで示された領域での左右画像が重なるように左右画像
を平行移動する。観察者はその領域での左右画像が丁度
重なっているかどうかを確認する。重なっている場合に
は、検出された両眼視差を用いて距離計算を行なう。
かない場合と同様に、観察者は３Ｄディスプレイ６をそ
のまま観察せず、左右画像を１つの画面に重ねて表示さ
れる様にしてこれをそのまま平面画像として観察し、コ
ントローラ９が検出された両眼視差量を用いて、ポイン
タで示された領域での左右画像が重なるように左右画像
を平行移動する。観察者はその領域での左右画像が丁度
重なっているかどうかを確認する。重なっている場合に
は、検出された両眼視差を用いて距離計算を行なう。
【０１０４】そうでない場合は、上述の両眼視差検出が
うまくいかない場合と同様に、観察者が左右画像を平行
移動して重ね、その時の画像の移動量から補正された両
眼視差を求め、これを元に距離を計算する。
うまくいかない場合と同様に、観察者が左右画像を平行
移動して重ね、その時の画像の移動量から補正された両
眼視差を求め、これを元に距離を計算する。
【０１０５】なお、第１、第２の実施の形態において、
画面に表示されるポインタは、これの両眼視差によって
その大きさを変化させることによって遠近感を増し、よ
り使いやすくすることができる。もちろん、大きさ一定
で表示しても両眼視差による遠近感は得られるので問題
はない。
画面に表示されるポインタは、これの両眼視差によって
その大きさを変化させることによって遠近感を増し、よ
り使いやすくすることができる。もちろん、大きさ一定
で表示しても両眼視差による遠近感は得られるので問題
はない。
【０１０６】なお、第１、第２の実施の形態において、
観察者は３Ｄディスプレイに表示された立体画像を観察
して操作したが、通常のＴＶモニタなど、２Ｄディスプ
レイに表示して、ポインタも２次元的に表示してもよ
い。この場合は、図１、図４における視差制御部は必要
ない。
観察者は３Ｄディスプレイに表示された立体画像を観察
して操作したが、通常のＴＶモニタなど、２Ｄディスプ
レイに表示して、ポインタも２次元的に表示してもよ
い。この場合は、図１、図４における視差制御部は必要
ない。
【０１０７】なお、第１、第２の実施の形態において、
観察者は３Ｄディスプレイに表示された立体画像を観察
して操作したが、通常のＴＶモニタなど、２Ｄディスプ
レイに左右画像を２重に重ねて表示して、観察者が左右
画像を水平方向に移動して目的とする被写体の画像が一
重になるようにして、その時のずれ量から視差を計算し
てもよい。なお、この場合は、図１、４における視差制
御部は必要ない。
観察者は３Ｄディスプレイに表示された立体画像を観察
して操作したが、通常のＴＶモニタなど、２Ｄディスプ
レイに左右画像を２重に重ねて表示して、観察者が左右
画像を水平方向に移動して目的とする被写体の画像が一
重になるようにして、その時のずれ量から視差を計算し
てもよい。なお、この場合は、図１、４における視差制
御部は必要ない。
【０１０８】尚、第２の実施の形態において、カメラを
回転させる例を図５にて示したが、回転・平行移動両方
を用いても問題なく計算できる。
回転させる例を図５にて示したが、回転・平行移動両方
を用いても問題なく計算できる。
【０１０９】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、使用者が常に撮像画像と指示ポインタを自然に
立体視でき、観察者の両眼視差の制限にとらわれること
なく距離測定が行なえ、両眼視差を計算する際の探索範
囲を削減して高速演算でき、更に同一視野に存在しない
被写体の３次元位置や被写体間の距離も測定することが
できる。
発明は、使用者が常に撮像画像と指示ポインタを自然に
立体視でき、観察者の両眼視差の制限にとらわれること
なく距離測定が行なえ、両眼視差を計算する際の探索範
囲を削減して高速演算でき、更に同一視野に存在しない
被写体の３次元位置や被写体間の距離も測定することが
できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態における距離測定装
置の構成図
置の構成図
【図２】（ａ），（ｂ）本発明の第１の実施の形態にお
ける距離測定装置の測定原理図
ける距離測定装置の測定原理図
【図３】第１、第２の実施の形態における距離測定装置
の画像マッチング動作を示す図
の画像マッチング動作を示す図
【図４】本発明の第２の実施の形態における距離測定装
置の構成図
置の構成図
【図５】本発明の第２の実施の形態における距離測定装
置のカメラ方向移動を示す図
置のカメラ方向移動を示す図
【図６】（ａ）〜（ｃ）第１、第２の実施の形態におけ
る距離測定装置の画像マッチング動作を示す図
る距離測定装置の画像マッチング動作を示す図
【図７】従来の距離測定装置の原理図
１ カメラ ２ カメラ ３ 視差検出部 ４ 視差制御部 ５ スーパーインポーザ ６ ３Ｄディスプレイ ７ 図形生成部 ８ ポインタ操作手段 ９ コントローラ １０ 距離計算部 １１ カメラパラメータ計算部 １２ 位置エンコーダ １３ カメラ移動手段 １４ 移動コントローラ １０１ レンズ １０２ レンズ １０３ カメラの撮像面 １０４ カメラの撮像面
Claims (15)
- 【請求項１】複数のカメラと、これにより撮像された立
体画像が左右画像を水平移動することにより観察者の両
眼融合範囲内に入るように両眼視差を制御する視差制御
部と、前記視差制御部の出力をスーパーインポーザを介
して表示する３Ｄディスプレイと、前記３Ｄディスプレ
イの仮想空間内の被写体の位置を概略指定するポインタ
を表示するスーパーインポーザと、前記ポインタの位置
を移動させるポインタ操作手段と、前記ポインタ操作手
段によって指定される概略位置によって決定される視差
検出領域の両眼視差を計算する視差検出部と、前記視差
検出部の出力をもとにカメラと前記被写体の正確な位置
関係及び複数の被写体間の距離を計算する距離計算部を
有することを特徴とした距離測定装置。 - 【請求項２】撮像する位置・方向を移動できるカメラ移
動手段を備えた複数のカメラと、これにより撮像された
立体画像が左右画像を水平移動することにより観察者の
両眼融合範囲内に入るように両眼視差を制御する視差制
御部と、前記視差制御部の出力をスーパーインポーザを
介して表示する３Ｄディスプレイと、前記カメラ移動手
段により任意の位置・方向にカメラを移動し、前記３Ｄ
ディスプレイの仮想空間内に表示される被写体の位置を
概略指定するポインタを表示するスーパーインポーザ
と、前記ポインタの位置を移動させるポインタ操作手段
と、前記ポインタ操作手段によって指定される複数の概
略位置によって決定される複数の視差検出領域の両眼視
差を計算する視差検出部と、前記視差検出部の出力をも
とに指定された複数の被写体の位置およびこれらの間の
正確な位置関係を計算する前記とは異なる距離計算部を
有することを特徴とした距離測定装置。 - 【請求項３】前記ポインタは、前記スーパーインポーザ
を介して前記複数のカメラにより撮像された立体画像と
ともに同時に立体表示され、観察者が前記ポインタ操作
手段によってその３次元位置を操作し、測定したい被写
体の近辺にポインタを移動し、前記視差検出部はポイン
タの画面上の位置および左右画像のポインタのずれ量を
元に視差検出のための対応点探索の範囲を決定すること
を特徴とした請求項１または２記載の距離測定装置。 - 【請求項４】前記視差検出部は、画像状態が悪く計算不
能であることが判断された場合左右画像を同時に同位置
に表示し、観察者が手動で左右画像を水平方向に移動し
て左右画像のずれを合わせることにより視差を計算する
ことを特徴とした請求項１または２記載の距離測定装
置。 - 【請求項５】前記視差検出部によって計算された結果を
用いて注目被写体の画像の視差が０になるように左右画
像を水平に平行移動して、左右画像を同時に同位置に表
示することにより、視差計算が正しいかどうか確認する
ことを特徴とした請求項１または２記載の距離測定装
置。 - 【請求項６】複数のカメラと、前記カメラの出力をスー
パーインポーザを介して表示する３Ｄディスプレイと、
前記３Ｄディスプレイの仮想空間内の被写体の位置を概
略指定するポインタを表示するスーパーインポーザと、
前記ポインタの位置を移動させるポインタ操作手段と、
前記ポインタ操作手段で指定される概略位置によって決
定される視差検出領域の両眼視差を計算する視差検出部
と、視差検出部の出力をもとに前記カメラと前記被写体
の正確な位置関係及び複数の被写体間の距離を計算する
距離計算部を有することを特徴とした距離測定装置。 - 【請求項７】撮像する位置・方向を移動できるカメラ移
動手段を備えた複数のカメラと、これにより撮像された
立体画像をスーパーインポーザを介して表示する３Ｄデ
ィスプレイと、前記カメラ移動手段により任意の位置・
方向に前記カメラを移動し、前記３Ｄディスプレイの仮
想空間内に表示される被写体の位置を概略指定するポイ
ンタを表示するスーパーインポーザと、前記ポインタの
位置を移動させるポインタ操作手段と、前記ポインタ操
作手段によって指定される複数の概略位置によって決定
される複数の視差検出領域の両眼視差を計算する視差検
出部と、前記視差検出部の出力をもとに指定された複数
の被写体の位置およびこれらの間の正確な位置関係を計
算する前記とは異なる距離計算部を有することを特徴と
した距離測定装置。 - 【請求項８】前記ポインタは、前記スーパーインポーザ
を介して前記複数のカメラにより撮像された立体画像と
ともに同時に立体表示され、観察者が前記ポインタ操作
手段によってその３次元位置を操作し、測定したい被写
体の近辺にポインタを移動し、前記視差検出部はポイン
タの画面上の位置および左右画像のポインタのずれ量を
元に視差検出のための対応点探索の範囲を決定すること
を特徴とした請求項６または７記載の距離測定装置。 - 【請求項９】前記視差検出部は、画像状態が悪く計算不
能であることが判断された場合左右画像を同時に同位置
に表示し、観察者が手動で左右画像を水平方向に移動し
て左右画像のずれを合わせることにより視差を計算する
ことを特徴とした請求項６または７記載の距離測定装
置。 - 【請求項１０】前記視差検出部によって計算された結果
を用いて注目被写体の画像の視差が０になるように左右
画像を水平に平行移動して、左右画像を同時に同位置に
表示することにより、視差計算が正しいかどうか確認す
ることを特徴とした請求項６または７記載の距離測定装
置。 - 【請求項１１】複数のカメラと、これにより撮像された
立体画像のうち一つをスーパーインポーザを介して表示
するディスプレイと、前記ディスプレイ内の被写体の位
置を概略指定するポインタを表示するスーパーインポー
ザと、前記ポインタの位置を移動させるポインタ操作手
段と、前記ポインタ操作手段によって指定される概略位
置によって決定される視差検出領域の両眼視差を計算す
る視差検出部と、前記視差検出部の出力をもとにカメラ
と前記被写体の正確な位置関係及び複数の被写体の距離
を計算する距離計算部を有することを特徴とした距離測
定装置。 - 【請求項１２】撮像する位置・方向を移動できるカメラ
移動手段を備えた複数のカメラと、これにより撮像され
た立体画像のうち一つをスーパーインポーザを介して表
示するディスプレイと、前記カメラ移動手段により任意
の位置・方向にカメラを移動し、前記ディスプレイに表
示される被写体の位置を概略指定するポインタを表示す
るスーパーインポーザと、前記ポインタの位置を移動さ
せるポインタ操作手段と、前記ポインタ操作手段によっ
て指定される複数の概略位置によって決定される複数の
視差検出領域の両眼視差を計算する視差検出部と、視差
検出部の出力をもとに指定された複数の被写体の位置お
よびこれらの間の正確な位置関係を計算する前記とは異
なる距離計算部を有することを特徴とした距離測定装
置。 - 【請求項１３】前記ディスプレイを２つ用意し、それぞ
れのディスプレイに左・右画像を独立表示し、観察者が
それぞれのディスプレイにおいてスーパーインポーズさ
れたポインタを独立に上下左右に移動させることによっ
て被写体の概略位置を指定し、前記視差検出部はそれぞ
れのポインタの画面上の位置を元に視差検出のための対
応点探索の範囲を決定することを特徴とした請求項１１
または１２記載の距離測定装置。 - 【請求項１４】前記視差検出部は、画像状態が悪く計算
不能であることが判断された場合左右画像を同時に同位
置に表示し、観察者が手動で左右画像を水平方向に移動
して左右画像のずれを合わせることにより視差を計算す
ることを特徴とした請求項１１または１２記載の距離測
定装置。 - 【請求項１５】前記視差検出部によって計算された結果
を用いて注目被写体の画像の視差が０になるように左右
画像を水平に平行移動して、左右画像を同時に同位置に
表示することにより、視差計算が正しいかどうか確認す
ることを特徴とした請求項１１または１２記載の距離測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9034581A JPH10232111A (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9034581A JPH10232111A (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10232111A true JPH10232111A (ja) | 1998-09-02 |
Family
ID=12418298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9034581A Pending JPH10232111A (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10232111A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003004442A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-08 | Fujitsu Ten Ltd | 測距装置 |
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| JP2012222824A (ja) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Tektronix Inc | 試験測定装置 |
| JP2013247518A (ja) * | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Sharp Corp | 空間情報算出システム |
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| CN110455253A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-11-15 | 北京格如灵科技有限公司 | 一种虚拟现实及增强现实环境下基于双眼视差的直接读数概略测距***及方法 |
-
1997
- 1997-02-19 JP JP9034581A patent/JPH10232111A/ja active Pending
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