(57)【要約】【課題】移動体に搭載されるカメラの較正精度を向上させる。【解決手段】較正装置１は、カメラ２と、カメラ２から少なくとも２種類以上の異なる距離に位置する４点以上の較正点の３次元位置、並びに、カメラ２の搭載位置および搭載角度を記憶するメモリ３と、カメラ２の撮像画像に、４点以上の前記較正点にそれぞれ対応する４つ以上の較正用マーカを重畳表示した、表示画像を生成するプロセッサ４と、表示画像を表示し、且つ、プロセッサ４に、それぞれの較正用マーカの重畳表示位置の変更指示を外部から与えるインターフェイス部５とを含む。プロセッサ４は、較正点の３次元位置、搭載位置および搭載角度から推定される４点以上の較正点の撮像画像上の推定表示位置と、表示画像上の較正用マーカの表示位置との差を表す指標を小さくするように、カメラ２の搭載位置および搭載角度を６軸調整する較正値を算出する。【選択図】図１
2020053898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載されたカメラと、
前記カメラから少なくとも２種類以上の異なる距離に位置する４点以上の較正点の３次元位置、並びに、前記カメラの搭載位置および搭載角度を記憶するメモリと、
前記カメラの撮像画像に、前記４点以上の前記較正点にそれぞれ対応する４つ以上の較正用マーカを重畳表示した、表示画像を生成するプロセッサと、
前記表示画像を表示し、且つ、前記プロセッサに、それぞれの前記較正用マーカの重畳表示位置の変更指示を外部から与えるインターフェイス部と、を備え、
前記プロセッサは、前記較正点の前記３次元位置、前記搭載位置および前記搭載角度から推定される前記４点以上の前記較正点の前記撮像画像上の推定表示位置と、前記表示画像上の前記較正用マーカの前記重畳表示位置との差を表す指標を小さくするように、前記カメラの前記搭載位置および前記搭載角度を６軸調整する較正値を算出する較正装置。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記指標を小さくする演算を繰り返し実行し、該指標の収束を判定することにより、前記演算の繰り返しを終了する、請求項１に記載の較正装置。
【請求項３】
移動体に搭載されたカメラ、
前記カメラから少なくとも２種類以上の異なる距離に位置する４点以上の較正点の３次元位置、並びに、前記カメラの搭載位置および搭載角度を記憶するメモリ、
前記カメラの撮像画像に、前記４点以上の前記較正点にそれぞれ対応する４つ以上の較正用マーカを重畳表示した、表示画像を生成するプロセッサ、および、
前記表示画像を表示し、且つ、前記プロセッサに、それぞれの前記較正用マーカの重畳表示位置の変更指示を外部から与えるインターフェイス部を備え、
前記プロセッサは、前記較正点の前記３次元位置、前記搭載位置および前記搭載角度から推定される前記４点以上の前記較正点の前記撮像画像上の推定表示位置と、前記表示画像上の前記較正用マーカの前記重畳表示位置との差を表す指標を小さくするように、前記カメラの前記搭載位置および前記搭載角度を６軸調整する較正値を算出する較正装置と、
前記メモリに記憶された前記４点以上の前記較正点に対応する４点以上の実空間の較正点と、
を備える較正システム。
【請求項４】
前記較正点は、大きさを有するドットで表され、前記表示画像において前記較正用マーカは前記ドットよりも大きい内部領域を有する枠である請求項３に記載の較正システム。
【請求項５】
前記較正点は、四辺形の外周上に位置する請求項３または４に記載の較正システム。
【請求項６】
前記四辺形は、外周を表す実線により表示され、該四辺形の頂点が前記較正点を表す請求項５に記載の較正システム。
【請求項７】
前記四辺形は、各頂点に相当する前記較正点と、前記較正点の間を前記較正点の近傍を除いて結ぶ直線により構成される請求項５に記載の較正システム。
【請求項８】
前記較正点は、前記四辺形の頂点に位置する４点のみにより表示される請求項５に記載の較正システム。
【請求項９】
前記四辺形は少なくとも部分的に塗りつぶされている請求項５に記載の較正システム。
【請求項１０】
前記四辺形は四隅に塗りつぶされていない領域を有し、当該領域内の頂点に前記較正点が配置されている請求項９に記載の較正システム。
【請求項１１】
前記四辺形の前記四隅の前記塗りつぶされていない領域の形状は、前記較正用マーカの形状に対応する請求項１０に記載の較正システム。
【請求項１２】
前記較正点は、移動可能なシート上に配置されている請求項３から１１の何れか一項に記載の較正システム。
【請求項１３】
前記インターフェイス部は、前記較正点の前記３次元位置および前記較正値に基づき、前記較正点と共に前記較正点の許容誤差の範囲を示す調整確認画面を表示し、前記較正値が許容誤差の範囲に内か否かの判断を外部から受ける、請求項３から１２の何れか一項に記載の較正システム。
【請求項１４】
移動体に搭載されるカメラであって、
撮像素子と、
前記カメラから少なくとも２種類以上の異なる距離に位置する４点以上の較正点の３次元位置、並びに、前記カメラの搭載位置および搭載角度を記憶するメモリと、
前記撮像素子により撮像される撮像画像に、前記４点以上の前記較正点にそれぞれ対応する４つ以上の較正用マーカを重畳表示した、表示画像を生成するプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、外部のインターフェイス部に前記表示画像を表示させ、且つ、前記インターフェイス部からそれぞれの前記較正用マーカの重畳表示位置の変更指示を受け取り、
前記プロセッサは、前記較正点の前記３次元位置、前記搭載位置および前記搭載角度から推定される前記４点以上の前記較正点の前記撮像画像上の推定表示位置と、前記表示画像上の前記較正用マーカの前記重畳表示位置との差を表す指標を小さくするように、前記カメラの前記搭載位置および前記搭載角度を６軸調整する較正値を算出するカメラ。
【請求項１５】
カメラ、前記カメラから少なくとも２種類以上の異なる距離に位置する４点以上の較正点の３次元位置、並びに、前記カメラの搭載位置および搭載角度を記憶するメモリ、前記カメラの撮像画像に、前記４点以上の前記較正点にそれぞれ対応する４つ以上の較正用マーカを重畳表示した、表示画像を生成するプロセッサ、および、前記表示画像を表示し、且つ、前記プロセッサに、それぞれの前記較正用マーカの重畳表示位置の変更指示を外部から与えるインターフェイス部を含み、前記プロセッサは、前記較正点の前記３次元位置、前記搭載位置および前記搭載角度から推定される前記４点以上の前記較正点の前記撮像画像上の推定表示位置と、前記表示画像上の前記較正用マーカの前記重畳表示位置との差を表す指標を小さくするように、前記カメラの前記搭載位置および前記搭載角度を６軸調整する較正値を算出する較正装置を備えた移動体。
【請求項１６】
移動体に搭載されたカメラで少なくとも２種類以上の異なる距離に位置する４点以上の較正点を含む撮像画像を取得するステップと、
前記カメラの撮像画像に、前記４点以上の前記較正点にそれぞれ対応する４つ以上の較正用マーカを重畳表示した、表示画像を生成するステップと、
前記表示画像上の前記較正点に対応する位置に、前記較正用マーカの重畳表示位置を変更する変更指示を外部から受けるステップと、
前記表示画像中の前記較正用マーカの座標を取得するステップと、
予め記憶された前記カメラの搭載位置および搭載角度、並びに、前記較正点の３次元位置から、前記較正点の前記撮像画像上の推定表示位置を推定するステップと、
前記表示画像中から取得した前記較正用マーカの重畳表示位置と、前記推定表示位置との差を小さくするように、前記カメラの搭載位置および搭載角度を６軸調整する較正値を算出するステップと、
を含む較正値調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、較正装置、較正システム、カメラ、移動体および較正値調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に取付けられたカメラが撮像した画像を用いて、車両の周辺にある物体等を検出する技術が知られている。車両に搭載されるカメラは、取付けの誤差または取付け後の経時的な変化等により、車両への搭載位置および搭載角度が設計値からずれることがある。このため、撮像した画像の較正に用いるカメラの取付け位置および取付け角度に関するパラメータを容易にかつ正確に調整することができるパラメータ調整方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の調整方法によれば、所定の位置に物体を配置し、カメラが撮像する物体の実画像と、記憶手段に記憶されるパラメータに応じた取付け位置に配置されたカメラにより撮像される物体の調整画像とが、重ねて表示される。その後、物体の実画像と調整画像とが一致するように、高さと俯角等の特定のパラメータが調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２０９５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では車両に取付けられたカメラの取付け位置および取付け角度を較正する技術において、較正精度を向上する余地があった。
【０００６】
したがって、これらの点に着目してなされた本発明の目的は、較正精度を向上させた較正装置、較正システム、カメラ、移動体および較正値調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の較正装置は、移動体に搭載されたカメラと、メモリと、プロセッサと、インターフェイス部とを含む。前記メモリは、前記カメラから少なくとも２種類以上の異なる距離に位置する４点以上の較正点の３次元位置、並びに、前記カメラの搭載位置および搭載角度を記憶する。前記プロセッサは、前記カメラの撮像画像に、前記４点以上の前記較正点にそれぞれ対応する４つ以上の較正用マーカを重畳表示した、表示画像を生成する。前記インターフェイス部は、前記表示画像を表示し、且つ、前記プロセッサに、それぞれの前記較正用マーカの重畳表示位置の変更指示を外部から与える。前記プロセッサは、前記較正点の前記３次元位置、前記搭載位置および前記搭載角度から前記４点以上の前記較正点の前記撮像画像上の推定表示位置を推定する。前記プロセッサは、前記推定表示位置と前記表示画像上の前記較正用マーカの前記重畳表示位置との差を表す指標を小さくするように、前記カメラの前記搭載位置および前記搭載角度を６軸調整する較正値を算出する。
【０００８】
本開示の較正システムは、較正装置と較正点とを含む。較正装置は、移動体に搭載されたカメラと、メモリと、プロセッサと、インターフェイス部とを含む。前記メモリは、前記カメラから少なくとも２種類以上の異なる距離に位置する４点以上の較正点の３次元位置、並びに、前記カメラの搭載位置および搭載角度を記憶する。前記プロセッサは、前記カメラの撮像画像に、前記４点以上の前記較正点にそれぞれ対応する４つ以上の較正用マーカを重畳表示した、表示画像を生成する。前記インターフェイス部は、前記表示画像を表示し、且つ、前記プロセッサに、それぞれの前記較正用マーカの重畳表示位置の変更指示を外部から与える。前記プロセッサは、前記較正点の前記３次元位置、前記搭載位置および前記搭載角度から前記４点以上の前記較正点の前記撮像画像上の推定表示位置を推定する。前記プロセッサは、前記推定表示位置と前記表示画像上の前記較正用マーカの前記重畳表示位置との差を表す指標を小さくするように、前記カメラの前記搭載位置および前記搭載角度を６軸調整する較正値を算出する。前記較正点は、前記メモリに記憶された前記４点以上の前記較正点に対応する４点以上の実空間の較正点である。
【０００９】
本開示のカメラは、移動体に搭載されるカメラであって、撮像素子と、メモリと、プロセッサとを含む。前記メモリは、前記カメラから少なくとも２種類以上の異なる距離に位置する４点以上の較正点の３次元位置、並びに、前記カメラの搭載位置および搭載角度を記憶する。前記プロセッサは、前記撮像素子により撮像される撮像画像に、前記４点以上の前記較正点にそれぞれ対応する４つ以上の較正用マーカを重畳表示した、表示画像を生成する。前記プロセッサは、外部のインターフェイス部に前記表示画像を表示させ、且つ、前記インターフェイス部からそれぞれの前記較正用マーカの重畳表示位置の変更指示を受け取る。前記プロセッサは、前記較正点の前記３次元位置、前記搭載位置および前記搭載角度から前記４点以上の前記較正点の前記撮像画像上の推定表示位置を推定する。前記プロセッサは、前記推定表示位置と前記表示画像上の前記較正用マーカの前記重畳表示位置との差を表す指標を小さくするように、前記カメラの前記搭載位置および前記搭載角度を６軸調整する較正値を算出する。
【００１０】
本開示の移動体は、較正装置を備える。前記較正装置は、カメラ、メモリ、プロセッサおよびインターフェイス部を含む。前記メモリは、前記カメラから少なくとも２種類以上の異なる距離に位置する４点以上の較正点の３次元位置、並びに、前記カメラの搭載位置および搭載角度を記憶する。前記プロセッサは、前記カメラの撮像画像に、前記４点以上の前記較正点にそれぞれ対応する４つ以上の較正用マーカを重畳表示した、表示画像を生成する。前記インターフェイス部は、前記表示画像を表示し、且つ、前記プロセッサに、それぞれの前記較正用マーカの重畳表示位置の変更指示を外部から与える。前記プロセッサは、前記較正点の前記３次元位置、前記搭載位置および前記搭載角度から前記４点以上の前記較正点の前記撮像画像上の推定表示位置を推定する。前記プロセッサは、前記推定表示位置と前記表示画像上の前記較正用マーカの前記重畳表示位置との差を表す指標を小さくするように、前記カメラの前記搭載位置および前記搭載角度を６軸調整する較正値を算出する。
【００１１】
本開示の較正値調整方法は、移動体に搭載されたカメラで少なくとも２種類以上の異なる距離に位置する４点以上の較正点を含む撮像画像を取得することを含む。前記較正値調整方法は、前記カメラの撮像画像に、前記４点以上の前記較正点にそれぞれ対応する４つ以上の較正用マーカを重畳表示した、表示画像を生成することを含む。また、前記較正値調整方法は、前記表示画像上の前記較正点に対応する位置に、前記較正用マーカの重畳表示位置を変更する変更指示を外部から受けることを含む。さらに、前記較正値調整方法は、前記表示画像中の前記較正用マーカの座標を取得することを含む。また、前記較正値調整方法は、予め記憶された前記カメラの搭載位置および搭載角度、並びに、前記較正点の３次元位置から、前記較正点の前記撮像画像上の推定表示位置を推定することを含む。さらに、前記較正値調整方法は、前記表示画像中から取得した前記較正用マーカの重畳表示位置と、前記推定表示位置との差を小さくするように、前記カメラの搭載位置および搭載角度を６軸調整する較正値を算出するステップを含む。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の実施形態によれば、移動体に搭載されたカメラの較正精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】較正装置の概略較正を示す機能ブロック図である。
【図２】車両に搭載した図１の較正装置を含む較正システムの各構成要素の配置を説明する図である。
【図３】図１に示す制御部が実行する較正値の調整処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す較正装置を搭載した車両と較正用パターンの第１例の配置について説明する図である。
【図５】図１のインターフェイス部に表示される表示画像の第１例を示す図である。
【図６】図１のインターフェイス部に表示される調整確認画面の第１例を示す図である。
【図７】較正用パターンの第２例について説明する図である。
【図８】表示画像の第２例を示す図である。
【図９】調整確認画面の第２例を示す図である。
【図１０】較正用パターンの第３例について説明する図である。
【図１１】表示画像の第３例を示す図である。
【図１２】調整確認画面の第３例を示す図である。
【図１３】較正用パターンの第４例について説明する図である。
【図１４】表示画像の第４例を示す図である。
【図１５】調整確認画面の第４例を示す図である。
【図１６】較正用パターンの第５例について説明する図である。
【図１７】表示画像の第５例を示す図である。
【図１８】調整確認画面の第５例を示す図である。
【図１９】較正用パターンの第６例について説明する図である。
【図２０】表示画像の第６例を示す図である。
【図２１】較正用パターンの第７例について説明する図である。
【図２２】表示画像の第７例を示す図である。
【図２３】較正用パターンの第８例について説明する図である。
【図２４】表示画像の第８例を示す図である。
【図２５】カメラの概略構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明で用いられる図は模式的なものである。図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。
【００１５】
＜較正装置の構成＞
図１に示すように、本開示の一実施形態に係る較正装置１は、カメラ２と、メモリ３と、制御部４（プロセッサ）と、インターフェイス部５とを含んで構成される。較正装置１は、移動体１００（図２参照）に搭載されるカメラ２の画像を較正するための装置である。後述するように、メモリ３および制御部４は、カメラ２に含まれることもできる。
【００１６】
本開示における「移動体」には、車両、船舶、航空機を含む。本開示における「車両」には、自動車および産業車両を含むが、これに限られず、鉄道車両および生活車両、滑走路を走行する固定翼機を含めてよい。自動車は、乗用車、トラック、バス、二輪車、およびトロリーバス等を含むがこれに限られず、道路上を走行する他の車両を含んでよい。産業車両は、農業および建設向けの産業車両を含む。産業車両には、フォークリフト、およびゴルフカートを含むがこれに限られない。農業向けの産業車両には、トラクター、耕耘機、移植機、バインダー、コンバイン、および芝刈り機を含むが、これに限られない。建設向けの産業車両には、ブルドーザー、スクレーバー、ショベルカー、クレーン車、ダンプカー、およびロードローラを含むが、これに限られない。車両は、人力で走行するものを含む。なお、車両の分類は、上述に限られない。例えば、自動車には、道路を走行可能な産業車両を含んでよく、複数の分類に同じ車両が含まれてよい。本開示における船舶には、マリンジェット、ボート、タンカーを含む。本開示における航空機には、固定翼機、回転翼機を含む。
【００１７】
カメラ２は、移動体１００の外部の画像を撮像して、撮像した画像を電気信号として制御部４に出力する。カメラ２は、リアカメラ、フロントカメラ、左サイドカメラ、および、右サイドカメラ等が含まれるが、これらに限られない。リアカメラ、フロントカメラ、左サイドカメラ、および、右サイドカメラは、それぞれ車両の後方、前方、左側方、および右側方の周辺領域を撮像可能となるように車両に設置される。例えば、リアカメラ、フロントカメラ、左サイドカメラ、および、右サイドカメラは、それぞれ広角撮影が可能である。一実施形態において、カメラ２は、図２に示すように、移動体１００の後方を撮像可能なように該移動体１００に取付けられているリアカメラである。以下において、カメラ２をリアカメラとして説明する。カメラ２は、図２に示すように光軸Ｏを水平方向から下向きに傾けた姿勢で取り付けられることがある。
【００１８】
カメラ２は、撮像光学系２ａと撮像素子２ｂとを含む。撮像光学系２ａは、1枚以上のレンズ等の光学素子を含む。撮像光学系２ａは、撮像素子２ｂの受光面に被写体の像を結像させる。撮像素子２ｂは、ＣＣＤイメージセンサ（Charge-Coupled Device Image Sensor）、及びＣＭＯＳイメージセンサ（Complementary MOS Image Sensor）を含む。撮像素子２ｂは、被写体の像を電気信号に変換して制御部４に出力することができる。
【００１９】
メモリ３は、半導体メモリ、磁気メモリ、および光メモリ等の何れか一つ以上を用いて構成されてよい。半導体メモリは、揮発性メモリおよび不揮発性メモリを含んでよい。磁気メモリは、例えばハードディスクおよび磁気テープ等を含んでよい。光メモリは、例えばＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、およびＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）等を含んでよい。
【００２０】
メモリ３には、４点以上の較正点の３次元位置、並びに、カメラ２の搭載位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）および搭載角度（ψ，θ，φ）が記憶されている。４点以上の較正点は、カメラ２から少なくとも２種類以上の異なる距離に位置する較正点を含む。４点以上の較正点の３次元位置の情報は、カメラ２の較正のために予め定められ、メモリ３に記憶されている。カメラ２の搭載位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）および搭載角度（ψ，θ，φ）は、カメラ２を搭載する移動体１００との相対的な位置および角度の関係を規定する。メモリ３に記憶されているカメラ２の搭載位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）および搭載角度（ψ，θ，φ）は、カメラ２を搭載する移動体１００の設計時に定められた値、または、過去の較正処理によって更新された値である。
【００２１】
メモリ３に予め記憶された４点以上の較正点をＰiとし、その座標を（Ｘpi，Ｙpi，Ｚpi）とする。ここでｉは、１〜ｎまでの整数である。ｎは較正点の数に相当する。本実施形態では、ｎ＝４として説明するが、これに限られず、ｎ≧５であってもよい。各較正点Ｐiは、カメラ２の撮影範囲内の予め定められた位置に配置されている。各較正点Ｐiは、移動体１００のタイヤが載る水平な平面上の点としうる。移動体１００のタイヤが載る水平な平面を移動体１００が配置される配置面とも呼ぶ。
【００２２】
搭載位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、メモリ３に記憶された移動体１００に対するカメラ２の位置である。本実施形態では、カメラ２の位置は、図２に示すように、移動体１００の後方に向かう方向であるＹ軸方向、鉛直方向であるＺ方向、およびＹ軸方向およびＺ軸方向に垂直な方向であるＸ軸方向を用いて示される。ある時点にメモリ３に記憶されている搭載位置（Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0）は、後述の繰り返し計算を行うときの搭載位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の初期値とすることができる。繰り返し計算を行うときの搭載位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の初期値は、カメラ２を搭載した移動体１００が製造される際の搭載位置の設計値（ＸD，ＹD，ＺD）を用いてよい。
【００２３】
搭載角度（ψ，θ，φ）は、メモリ３に記憶された移動体１００に対するカメラ２の角度である。カメラ２の角度は、Ｘ軸を中心にした回転角度であるチルト角ψ、Ｙ軸を中心にした回転角度であるロール角θ、およびＺ軸を中心にした回転角度であるパン角φを用いて示される。ある時点にメモリ３に記憶されている搭載角度（ψ0，θ0，φ0）は、後述の繰り返し計算を行うときの搭載角度（ψ，θ，φ）の初期値とすることができる。搭載角度（ψ，θ，φ）は、カメラ２を搭載した移動体１００を組み立てる際の搭載角度の設計値（ψD，θD，φD）を用いることができる。
【００２４】
制御部４は、一つまたは複数のプロセッサを含む。制御部４が行う処理は、プロセッサが行うものと言い換えることができる。プロセッサには、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、特定の処理に特化した専用のプロセッサが含まれる。専用のプロセッサには、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ；Application Specific Integrated Circuit）が含まれる。プロセッサには、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ；Programmable Logic Device）が含まれる。ＰＬＤには、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）が含まれる。制御部４は、一つまたは複数のプロセッサが協働するＳｏＣ（System-on-a-Chip）、及びＳｉＰ（System In a Package）のいずれかであってよい。
【００２５】
図１に示すように、制御部４は、画像処理部４１および演算処理部４２の各機能ブロックを含むことができる。画像処理部４１は、カメラで撮像した画像に対する画像処理を行う。演算処理部は、較正値を算出するための演算処理を行う。各機能ブロックが行う処理は、制御部４が行う処理と言い換えることができる。制御部４は、カメラ２、メモリ３、インターフェイス部５とそれぞれ、有線または無線の通信回線で接続され、情報の送受信が可能である。制御部４は、カメラ２、メモリ３、インターフェイス部５を制御することができる。較正値の調整を行わない通常の動作モードにおいて、制御部４は、メモリ３に記憶された最新の搭載位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）および搭載角度（ψ，θ，φ）の較正値に基づいて、カメラ２で撮像した撮像画像の較正を行うことができる。
【００２６】
メモリ３および制御部４は、図２に示すように同一の筺体に格納され、車両である移動体１００の内部に収容されることができる。例えば、メモリ３および制御部４は、フロントウィンドシールドの下側に配置しうる。上述のように、メモリ３および制御部４はカメラ２に内蔵されてよい。
【００２７】
インターフェイス部５は、較正装置１に対して較正装置１の使用者が入出力を行うための装置である。インターフェイス部５は、例えば、タッチパネルを含んで構成されることができる。インターフェイス部５は、カメラ２により撮像され制御部４の画像処理部４１により処理された表示画像１０を、表示可能である。インターフェイス部５は、使用者の指先またはマウス若しくはスタイラスペン等の特定の道具を用いた、使用者からの入力を受け付け可能である。インターフェイス部５は、移動体１００が有するタッチパネル式の表示装置を、他の装置と共用することができる。なお、本実施形態において「使用者」は、例えば、自動車の販売店またはサービス拠点等の作業者である。
【００２８】
＜較正値の調整処理＞
次に、図３のフローチャートを参照して較正装置１の制御部４が行う較正値の調整処理を詳細に説明する。
【００２９】
この較正値の調整処理は、製造時に移動体１００にカメラ２が取り付けられた後、カメラ２の搭載位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）および搭載角度（ψ，θ，φ）を調整するために、製造設備以外で行うことを想定する。例えば、移動体１００が、車両の場合、自動車の販売店またはサービス拠点などでこのような較正値の算出を行う場合がある。
【００３０】
較正値の調整に先立ち、図４に示すように、移動体１００と較正用シート６とが、所定の位置関係となるように、正確に位置決めがなされる。較正用シート６は、移動可能なシートとすることができる。較正用シート６は、移動体１００のタイヤが載る水平面（配置面）上に配置される。較正用シート６は、車両の基準位置から決められた距離に決められた角度で配置される。基準位置は、カメラ２の取り付けられた位置、または、移動体１００の後端部の中心とすることができる。図４では、それぞれＸ軸方向およびＹ軸方向に沿う仮想線が破線により示されている。２つの破線は移動体１００の最後部で交差する。図４の例では、この設置面上の破線の交点を実空間上の原点を示す基準位置として、較正用シートを配置することができる。
【００３１】
図４には、較正用シート６上に描かれた第１例に係る較正用パターンＭ1が示されている。第１例に係る較正用パターンＭ1は、外周を表す実線により表示された四辺形の形状を有する。較正用パターンＭ1の四辺形の各頂点は、較正点Ｐ1〜Ｐ4として使用される。すなわち、較正点Ｐ1〜Ｐ4は、四辺形の外周上に位置する。較正点Ｐ1〜Ｐ4は、メモリ３に記憶された較正点Ｐ1〜Ｐ4に対応する実空間の較正点である。正確に位置決めがなされたとき、較正用シート６上の４つの較正点Ｐ1〜Ｐ4の３次元位置と、メモリ３に記憶された較正点Ｐ1〜Ｐ4の３次元位置は一致する。一例として、各較正点Ｐ1〜Ｐ4の３次元位置をメートルを単位として、（１，２，０）、（−１，２，０）、（−１，１，０）、（１，１，０）としうる。各較正点Ｐ1〜Ｐ4の実空間における３次元位置は、これに限られない。
【００３２】
較正装置１と較正用パターンＭ1に含まれる較正点Ｐ1〜Ｐ4とは、較正システムを構成する。較正装置１と、較正装置に対して正確に位置決めされた較正点Ｐ1〜Ｐ4とにより、較正値の調整処理が可能になる。
【００３３】
移動体１００と較正用シート６との間に正確な位置決めがなされると。制御部４はカメラ２から撮像画像を取得する（ステップＳ０１）。制御部４の画像処理部４１は、カメラ２から取得した撮像画像に、歪み補正、明度調整、コントラスト調整、ガンマ補正等の任意の処理を行うことができる。
【００３４】
画像処理部４１は、さらに、メモリ３に記憶された上述の４点の較正点Ｐ1〜Ｐ4に、それぞれ対応する４つの調整枠Ｃ1〜Ｃ4（較正用マーカ）を重畳表示した、表示画像１０を生成する（ステップＳ０２）。画像処理部４１は、図５に示すように生成した表示画像１０をインターフェイス部５に表示させる。
【００３５】
調整枠Ｃ1〜Ｃ4を表示するため、制御部４は、表示画像１０上で４点の較正点Ｐ1〜Ｐ4が位置すると推定される推定表示位置ｆ1〜ｆ4を算出する。推定表示位置ｆ1〜ｆ4は、表示画像１０上のＸ座標およびＹ座標の値を有する２次元量である。制御部４は、推定表示位置ｆ1〜ｆ4を、メモリ３に記憶されている４点の較正点Ｐ1〜Ｐ4の３次元位置（Ｘpi，Ｙpi，Ｚpi）（ｉ＝１〜４）、ならびに、カメラ２の搭載位置（Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0）および搭載角度（ψ0，θ0，φ0）に基づいて算出する。メモリ３が、製造時の設計値である搭載位置（ＸD，ＹD，ＺD）および搭載角度（ψD，θD，φD）を有する場合、制御部４は、これらを用いて推定表示位置ｆ1〜ｆ4を算出してよい。推定表示位置ｆ1〜ｆ4の算出は、演算処理部４２で行ってよい。画像処理部４１は、この推定表示位置ｆ1〜ｆ4が中心となるように調整枠Ｃ1〜Ｃ4を表示することができる。
【００３６】
調整枠Ｃ1〜Ｃ4は、図５に示すように、透明な内部領域（枠の内側部分）を有する円形または楕円形等の形状の枠である。調整枠Ｃ1〜Ｃ4の内部領域は、表示画像１０上の較正用パターンＭ1の隣接する２辺の交差する領域である較正点Ｐ1〜Ｐ4の領域よりも大きい。
【００３７】
メモリ３に記憶されたカメラ２の搭載位置（Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0）および搭載角度（ψ0，θ0，φ0）が正しければ、表示画像１０上の較正点Ｐ1〜Ｐ4の座標と、最初に表示された調整枠Ｃ1〜Ｃ4の中心座標とは一致する。一方、実際の搭載位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）および搭載角度（ψ，θ，φ）がメモリ３に記憶された搭載位置（Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0）および搭載角度（ψ0，θ0，φ0）からずれると、較正点Ｐ1〜Ｐ4の座標と最初に表示された調整枠Ｃ1〜Ｃ4の中心座標とは一致しない。そこで、制御部４は、搭載位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）および搭載角度（ψ，θ，φ）の調整をするため、使用者によるインターフェイス部５からの調整枠Ｃ1〜Ｃ4の位置変更を受け付ける（ステップＳ０３）。なお、上記において中心座標は、円または楕円の場合、その中心の座標を意味する。長方形またはひし形等の場合は、その重心の座標を意味する。調整枠Ｃ1〜Ｃ4の中心座標は、調整枠Ｃ1〜Ｃ4の重畳表示位置を代表する。
【００３８】
ここで、インターフェイス部５を介した調整枠Ｃ1〜Ｃ4の位置変更方法の一例を説明する。図５に示すように、インターフェイス部５には、表示画像１０とともに、選択ボタン１２、位置調整ボタン１３およびＯＫボタン１４が表示される。これらのボタンは、タッチパネル上のボタンまたはアイコンとすることができる。選択ボタン１２、位置調整ボタン１３およびＯＫボタン１４は、ＧＵＩ上で操作されることにより、以下に説明する処理を起動する。
【００３９】
較正装置１の使用者は、それぞれの調整枠Ｃ1〜Ｃ4の表示画像１０上での重畳表示位置の変更指示を、インターフェイス部５を介して制御部４に外部から与える。まず、使用者は選択ボタン１２により調整を行う調整枠Ｃ1〜Ｃ4を選択する。選択ボタン１２を押すと、調整枠Ｃ1〜Ｃ4の何れか１つが選択される。選択された調整枠Ｃ1〜Ｃ4は、色の変化または点滅等の表示態様の変化により使用者に提示される。使用者が選択ボタン１２を押す度に、選択される調整枠Ｃ1〜Ｃ4が順次切り替わる。
【００４０】
使用者は、選択されている調整枠Ｃ1〜Ｃ4の位置を、位置調整ボタン１３を用いて変更することができる。位置調整ボタン１３は、図５に図示されるように、上下左右のそれぞれの方向表す４つのボタンにより構成され、これらのボタンを押下することによって、上下左右の各方向に選択中の調整枠Ｃ1〜Ｃ4を移動させて位置を調整することができる。使用者は、調整枠Ｃ1〜Ｃ4を、対応する較正点Ｐ1〜Ｐ4が当該調整枠Ｃ1〜Ｃ4の内部領域に入るように移動させる。使用者は、各較正点Ｐ1〜Ｐ4が、できるだけ調整枠Ｃ1〜Ｃ4の内部領域の中心に位置するように調整する。
【００４１】
調整枠Ｃ1〜Ｃ4の内部領域の大きさは、調整精度から決定される。調整枠Ｃ1〜Ｃ4の内部領域の大きさは、調整仕様、言い換えれば、許容誤差に収まるように設定される。すなわち、許容誤差が大きければ、調整枠Ｃ1〜Ｃ4は大きい。許容誤差が小さければ、調整枠Ｃ1〜Ｃ4は小さい。
【００４２】
使用者は、全ての調整枠Ｃ1〜Ｃ4の位置の調整が完了すると、ＯＫボタン１４を押下する。ＯＫボタン１４の押下によって、制御部４は、インターフェイス部５から、それぞれの調整枠Ｃ1〜Ｃ4の重畳表示位置の変更指示と、表示画像１０上の各調整枠Ｃ1〜Ｃ4の重畳表示位置である中心座標を受け取る。
【００４３】
調整枠Ｃ1〜Ｃ4の中心座標を取得した制御部４は、前記カメラ２の前記搭載位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）および前記搭載角度（ψ，θ，φ）を６軸調整する較正値を算出する（ステップＳ０４）。６軸調整するとは、３次元空間の直交する３軸のそれぞれの方向の位置、および、当該３軸それぞれの回りの角度を調整することを意味する。以下に較正値の算出方法を説明する。
【００４４】
演算処理部４２は、変更された調整枠Ｃ1〜Ｃ4の中心座標、すなわち重畳表示位置を、較正点Ｐ1〜Ｐ4の表示画像１０上での実際の表示位置Ｉ1〜Ｉ4とする。実際の表示位置Ｉ1〜Ｉ4は、表示画像１０上のＸ座標およびＹ座標の値を有する２次元量である。演算処理部４２は、推定表示位置ｆ1〜ｆ4と実際の表示位置Ｉ1〜Ｉ4との差を表す指標を小さくするように、搭載位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）および搭載角度（ψ，θ，φ）の較正値を算出する。較正値の算出には、以下のように最小二乗法を用いることができる。
【００４５】
まず、較正の対象である、搭載位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）および搭載角度（ψ，θ，φ）の各パラメータを含む６次元量である位置姿勢αを次のように定義する。
α＝［Ｘ，Ｙ，Ｚ，ψ，θ，φ］T                                         （１）
推定表示位置ｆ1〜ｆ4は、位置姿勢αの関数である。
【００４６】
カメラ２の実際の位置姿勢が設計値または直近で構成された位置姿勢αと一致していれば、Ｉi＝ｆi（α）（ｉ＝１〜４）となる。しかしながら、カメラ２の搭載位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のずれまたは搭載角度（ψ，θ，φ）のずれにより、実際の表示位置Ｉiと推定表示位置ｆi（α）との間には、誤差Ｌi（α）が生じる。すなわち、
【数１】
2020053898.tif 000003
となる。
【００４７】
そこで、演算処理部４２は、最小二乗法により誤差Ｌi（α）を最小化する演算を行う。誤差Ｌi（α）の最小化は、誤差Ｌi（α）に対応する指標を最小化することにより行う。具体的には、この誤差Ｌi（α）の各較正点Ｐiについての平方和を誤差関数ｅ（α）とし、これを最小とする位置姿勢αを算出することにより、位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）および姿勢（ψ，θ，φ）の較正値を算出することができる。誤差関数ｅ（α）は、誤差Ｌi（α）に対応する指標である。誤差関数ｅ（α）は次式で表される。
【００４８】
【数２】
2020053898.tif 000004
【００４９】
誤差関数ｅ（α）の最小化は、反復計算により行うことができる。すなわち、演算処理部４２は、誤差関数ｅ（α）を減少させる方向に各位置姿勢αのパラメータを調整する。演算処理部４２は、変更した位置姿勢αを用いて、較正点Ｐiの推定表示位置ｆi（α）、誤差Ｌi（α）および誤差関数ｅ（α）を再計算する。演算処理部４２は、誤差関数ｅ（α）が最小値またはその近傍となるまで上記位置姿勢αの調整、および、較正点Ｐiの推定表示位置ｆi（α）、誤差Ｌi（α）および誤差関数ｅ（α）の再計算の各演算を繰り返し実行する。
【００５０】
誤差関数ｅ（α）が最小値またはその近傍となったことは、種々の方法で判定できる。例えば、演算処理部４２は、誤差関数ｅ（α）に閾値を設け、誤差関数ｅ（α）が閾値未満となったとき、反復計算を終了してよい。演算処理部４２は、各回の繰り返し計算の前後の誤差関数ｅ（α）または各位置姿勢αのパラメータの変化量を算出して、当該変化量が所定値以下になったとき、誤差関数ｅ（α）が最小値またはその近傍に収束したものと判定して、計算の繰り返しを終了してよい。反復計算を終了したときの位置姿勢αの各パラメータが、搭載位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）および搭載角度（ψ，θ，φ）の較正値となる。
【００５１】
反復計算を行う方法には、最急降下法、ニュートン法、ガウス・ニュートン法、レーベンバーグ・マルカート法等の種々の公知の計算手法を用いることができる。
【００５２】
一例として、ガウス・ニュートン法を用いる場合、演算処理部４２は、誤差関数ｅ（α）の最小値を探索するため、誤差関数ｅ（α）または位置姿勢α等のパラメータに設定された収束条件を満たすまで反復計算を行う。一例として、誤差関数ｅ（α）の最小値の探索は、以下のΔαについて収束するまで反復計算をすることにより行うことができる。
【００５３】
【数３】
2020053898.tif 000005
ここで、Δαは反復計算による位置姿勢αの変化量である。Ｊは、αにおけるＬi（α）のヤコビアンであり、次のように表すことができる。
【００５４】
【数４】
2020053898.tif 000006
反復計算は、Δαが所定の閾値Ｔｈ未満になるまで繰り返される。閾値Ｔｈは、適宜定めることができる。
【００５５】
なお、上述の説明では、演算処理部４２は、誤差Ｌｉ（α）の平方和を誤差関数ｅ（α）として最小化する計算を行った。しかし、位置姿勢αの最適値を求める方法はこれに限られない。例えば、演算処理部４２は、最小絶対値法によりカメラ２の姿勢位置を導出することができる。最小絶対値法において、誤差に対応する指標である誤差関数ｅ（α）は次式で表される。
2020053898.tif 000007
誤差関数ｅ（α）を最小化するため、演算処理部４２は目標計画法を採用することができる。
【００５６】
制御部４は、演算処理部４２において、搭載位置の較正値（ＸC，ＹC，ＺC）および搭載角度の較正値（ψC，θC，φC）を算出すると、これらをメモリ３に記憶することができる。メモリ３は、各較正値として、搭載位置の較正値（ＸC，ＹC，ＺC）および搭載角度の較正値（ψC，θC，φC）に代えて、これらの較正値の搭載位置の設計値（ＸD，ＹD，ＺD）および搭載角度の設計値（ＸD，ＹD，ＺD）からの差分のみを記憶してよい。
【００５７】
次に、制御部４の画像処理部４１は、インターフェイス部５により、図６に示すような調整確認画面２０を表示する（ステップＳ０５）。
【００５８】
調整確認画面２０は、カメラ２で撮像された画像に半透明の網掛けが重畳される。調整確認画面２０は、半透明の網掛けが表示された網掛け領域Ａｈと網掛けの無い網掛け無し領域Ａｃとを含む。網掛け無し領域Ａｃは、メモリ３に記憶された４つの較正点Ｐ1〜Ｐ4の３次元位置（Ｘpi，Ｙpi，Ｚpi）（ｉ＝１〜４）、ならびに、搭載位置の較正値（ＸC，ＹC，ＺC）および搭載角度の較正値（ψC，θC，φC）に基づいて、算出される領域である。網掛け無し領域Ａｃは、較正点Ｐ1〜Ｐ4の較正値調整後の推定表示位置ｆ1〜ｆ4に基づく、較正用パターンＭ1が表示されるべき領域およびその近傍領域である。それぞれの較正値が正確に算出されていれば、調整確認画面２０上で、較正用パターンＭ1は、網掛け無し領域Ａｃ内に位置する。網掛け無し領域Ａｃの幅は、要求される較正の精度、または、許容誤差に基づいて決定される。網掛け無し領域Ａｃは、許容誤差の範囲を示す。
【００５９】
インターフェイス部５は、調整確認画面２０上にＢＡＣＫボタン２１およびＯＫボタン２２を表示する。ＢＡＣＫボタン２１およびＯＫボタン２２は、タッチパネル上のボタンまたはアイコンとすることができる。較正装置１の使用者は、調整確認画面２０において、較正用パターンＭ1の全体が網掛け無し領域Ａｃ内に含まれているか否かを目視により確認し、ＢＡＣＫボタン２１およびＯＫボタン２２の何れかを押下する。
【００６０】
使用者は、較正用パターンＭ1の少なくとも一部が、網掛け領域Ａｈと重なっている場合、算出した較正値の精度がよくないと判断することができる。この場合、使用者は、ＢＡＣＫボタン２１を押下する。ＢＡＣＫボタン２１が押下されると、制御部４はインターフェイス部５からその信号を受信し（ステップＳ０６：Ｎｏ）、処理をステップＳ０３に戻す。すなわち、制御部４は、インターフェイス部５に表示画像１０を表示させ、再び調整枠Ｃ1〜Ｃ4の位置変更を受け付ける。
【００６１】
使用者は、較正用パターンＭ1の全体が網掛け無し領域Ａｃ内に含まれていると判断した場合、ＯＫボタン２２を押下する。インターフェイス部５は、ＯＫボタン２２が押下されると、調整終了指示を制御部４に送信する（ステップＳ０６:Ｙｅｓ）。これにより、較正値の調整処理は終了する。
【００６２】
メモリ３に記憶された搭載位置の較正値（ＸC，ＹC，ＺC）および搭載角度の較正値（ψC，θC，φC）は、較正値の調整処理の終了後、カメラ２の通常動作中において、カメラ２の撮像画像の較正を行うために使用される。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態によれば、カメラ２の搭載位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）およびカメラ２の搭載角度（ψ，θ，φ）の６軸について較正値を調整することができる。較正装置１において、例えば、カメラの高さ（Ｚ）と俯角（チルト角：ψ）のみを調整の対象とする場合、例えば、横方向（Ｘ軸方向）の位置ずれ、もしくは、パン方向（φ）またはロール方向（θ）の回転があると、それらの方向のパラメータの調整ができない。さらに、調整の対象となる高さ（Ｚ）および俯角（ψ）についても、正確な較正ができない。本開示の較正装置１は、６軸調整が可能なので、較正値の正確な調整が可能になり、カメラ２の較正精度を高めることができる。
【００６４】
また、カメラ２を用いて、撮像画像から歩行者等の対象物を検知し、該対象物までの距離を算出するような場合、カメラ２の６軸方向の搭載条件が正確に分かっていないと、距離計算に生じる誤差が大きくなる場合がある。本開示の較正装置１を用いて較正値を調整したカメラ２は、６軸方向の較正が可能なので、誤差を小さくすることができる。したがって、本開示の較正装置１は、そのような用途に使用されるカメラ２に特に有効である。
【００６５】
また、本開示の較正装置１では、較正値の算出にあたり、少なくとも２種類以上の異なる距離に位置する４点以上の較正点Ｐ1〜Ｐ4を使用する。カメラ２からの較正点Ｐ1〜Ｐ4の距離が異なることにより、較正点Ｐ1〜Ｐ4が等距離に並ぶよりも、較正の精度を高くすることができる。また、較正点が３点の場合、誤差関数ｅ（α）を最小とする解が複数存在することがあるので、正確な較正値が得られないことがある。本開示の較正装置１は、較正点Ｐ1〜Ｐ4を４点以上とすることにより、較正値をより正確に且つ一意に決定することが可能になる。
【００６６】
また、本開示の較正装置１では、持ち運び可能な較正用シート６を用いることにより、工場等の製造設備において較正を行う場合に比べて、専用の設備を必要とすることなく、比較的容易に高精度の調整を行うことができる。また、使用者が表示画像１０で確認を行いながら、調整枠Ｃ1〜Ｃ4を移動させて、較正値の算出を行うので、較正装置１が較正点Ｐ1〜Ｐ4の実際の表示位置Ｉ1〜Ｉ4の判定を自動で行うよりも、制御部４の処理が簡単である。さらに、使用者が画像を目視して判断することにより、明るさおよび光の向きなどの作業環境の変化の影響を受けにくい。
【００６７】
また、調整枠Ｃ1〜Ｃ4を、表示画像１０を見ながら単純なＧＵＩ（Graphical User Interface）で較正点Ｐ1〜Ｐ4に合わせるだけで、較正値の調整が完了するので、使用者は専門知識が無くとも容易に較正値の調整を行うことができる。さらに、調整確認画面２０を設け、網掛け領域Ａｈに接しているか否かという単純な判断基準で、較正値の良否を判断できるので、利用者の個人的な特性に依存しない判断が可能になる。
【００６８】
＜較正用パターンのバリエーション＞
較正装置１は、図４で示した較正用パターンＭ1とは異なる較正用パターンを用いることができる。以下に、異なる較正用パターンＭ2〜Ｍ8を用いた場合の、インターフェイス部５による表示例を説明する。以下の説明では、上述の較正用パターンＭ1を用いた実施形態と多くの部分で共通するので、共通する部分の説明を省略することがある。また、上述の較正用パターンＭ1を用いた実施形態と同一または類似する構成要素には、同一の符号を付している。
【００６９】
（第２例）
図７に示す較正用パターンＭ2は、四辺形の４つの頂点に較正点Ｐ1〜Ｐ4を示すドットが配置される。ドットは、大きさを有する。ドットは、例えば内部が塗りつぶされた小さい円形の領域である。隣接する較正点Ｐ1〜Ｐ4の間は、ドットの近傍を除いて直線により結ばれている。
【００７０】
使用者が較正値の調整を行う際、インターフェイス部５は、図８に示すように、カメラ２の撮像画像に調整枠Ｃ1〜Ｃ4を重畳した表示画像１０を表示する。使用者は、位置調整ボタン１３を用いて、調整枠Ｃ1〜Ｃ4の位置を調整する際、対応する較正点Ｐ1〜Ｐ4を示すドットを、各調整枠Ｃ1〜Ｃ4の内部領域に含み、且つ、隣接する四辺形の辺を表す直線部分に各調整枠Ｃ1〜Ｃ4が接触しないようにする。較正用パターンＭ2を用い、このように調整枠Ｃ1〜Ｃ4を調整することによって、較正点Ｐ1〜Ｐ4を示すドットと調整枠Ｃ1〜Ｃ4との間に明確に空間ができる。これにより、使用者は、較正点Ｐ1〜Ｐ4が調整枠Ｃ1〜Ｃ4の内側に入ったことを視認しやすくなる。
【００７１】
また、インターフェイス部５は、図９に示す調整確認画面２０を表示することができる。使用者は、較正用パターンＭ2の較正点Ｐ1〜Ｐ4に対応するドットおよび実線部分の全体が網掛け無し領域Ａｃ内に含まれているか否かを確認して、調整の終了またはやり直しを判断することができる。
【００７２】
（第３例）
図１０に示す較正用パターンＭ3は、四辺形の４つの頂点にのみ較正点Ｐ1〜Ｐ4を示すドットが配置される。四辺形の各辺を示す実線は表示されない。
【００７３】
使用者が較正値の調整を行う際、インターフェイス部５は、図１１に示すように、カメラ２の撮像画像に調整枠Ｃ1〜Ｃ4を重畳した表示画像１０を表示する。使用者は、位置調整ボタン１３を用いて、調整枠Ｃ1〜Ｃ4の位置を調整する際、対応する較正点Ｐ1〜Ｐ4を示すドットを、各調整枠Ｃ1〜Ｃ4の内部領域に含むようにする。
【００７４】
また、インターフェイス部５は、図１２に示す調整確認画面２０を表示することができる。調整確認画面２０には、較正点Ｐ1〜Ｐ4の推定表示位置ｆ1〜ｆ4を結ぶ４本の仮想線２３ａ〜２３ｄが表示される。使用者は、４本の仮想線２３ａ〜２３ｄの交差する点が、較正点Ｐ1〜Ｐ4を示すドットに重なっているか否かを確認して、調整の終了またはやり直しを判断することができる。交差する直線と、ドットとを組み合わせることにより、使用者が、目視により較正点Ｐ1〜Ｐ4の実際の表示位置Ｉ1〜Ｉ4と推定表示位置ｆ1〜ｆ4との一致の良否を判定し易くなる。
【００７５】
（第４例）
図１３に示す較正用パターンＭ4は、少なくとも部分的に内部が塗りつぶされた四辺形として表示される。図示の例では、四辺形は全体が塗りつぶされている長方形である。四辺形の４つの頂点が、較正点Ｐ1〜Ｐ4に相当する。
【００７６】
使用者が較正値の調整を行う際、インターフェイス部５は、図１４に示すように、カメラ２の撮像画像に調整枠Ｃ1〜Ｃ4を重畳した表示画像１０を表示する。使用者は、位置調整ボタン１３を用いて、調整枠Ｃ1〜Ｃ4の位置を調整する際、四辺形の各頂点が各調整枠Ｃ1〜Ｃ4の内部領域に含まれるようにする。四辺形が塗りつぶされているので、塗りつぶされていない領域との間でコントラストの差が明確である。このため、使用者は、較正点Ｐ1〜Ｐ4の位置を視認しやすくなる。
【００７７】
また、インターフェイス部５は、図１５に示す調整確認画面２０を表示することができる。使用者は、較正用パターンＭ4の全体が網掛け無し領域Ａｃ内に含まれているか否かを確認して、調整の終了またはやり直しを判断することができる。
【００７８】
（第５例）
図１６に示す較正用パターンＭ5は、四辺形の４つの頂点に較正点Ｐ1〜Ｐ4を示すドットが配置される。ドットは、内部が塗りつぶされた小さい円形の領域である。さらに、較正用パターンＭ5は、四辺形の四隅以外の部分が塗りつぶされている。較正用パターンＭ5の塗りつぶされている部分は、長方形の四隅からそれぞれ正方形を除去した形状を有する。
【００７９】
使用者が較正値の調整を行う際、インターフェイス部５は、図１７に示すように、カメラ２の撮像画像に調整枠Ｃ1〜Ｃ4を重畳した表示画像１０を表示する。使用者は、位置調整ボタン１３を用いて、調整枠Ｃ1〜Ｃ4の位置を調整する際、対応する較正点Ｐ1〜Ｐ4を示すドットを、各調整枠Ｃ1〜Ｃ4の内部領域に含み、且つ、各調整枠Ｃ1〜Ｃ4が較正用パターンＭ5の塗りつぶされた部分に触れないように調整する。較正用パターンＭ5を用い、このように調整枠Ｃ1〜Ｃ4を調整することによって、較正点Ｐ1〜Ｐ4を示すドットと調整枠Ｃ1〜Ｃ4との間に明確に空間ができる。これにより、較正点Ｐ1〜Ｐ4が調整枠Ｃ1〜Ｃ4の内側に入ったことを視認しやすくなる。さらに、較正用パターンＭ5が、較正点Ｐ1〜Ｐ4の近傍を除き塗りつぶされた部分を有するので、使用者が較正点Ｐ1〜Ｐ4をさらに視認しやすい。
【００８０】
また、インターフェイス部５は、図１８に示す調整確認画面２０を表示することができる。使用者は、較正用パターンＭ5の全体が網掛け無し領域Ａｃ内に含まれていか否かを確認して、調整の終了またはやり直しを判断することができる。
【００８１】
（第６例）
図１９に示す較正用パターンＭ6は、四辺形の４つの頂点に位置する較正点Ｐ1〜Ｐ4を示すドットと、四辺形の四隅の近傍を除く塗りつぶし部分を有する点において、図１６の較正用パターンＭ5と類似する。しかし、較正用パターンＭ6は、較正用パターンＭ5とは異なり、塗りつぶし部分の四隅が正方形ではなく四分円形状に除去された形状となっている。
【００８２】
使用者が較正値の調整を行う際、インターフェイス部５は、図２０に示すように、カメラ２の撮像画像に調整枠Ｃ1〜Ｃ4を重畳した表示画像１０を表示する。使用者は、位置調整ボタン１３を用いて、調整枠Ｃ1〜Ｃ4の位置を調整する際、対応する較正点Ｐ1〜Ｐ4を示すドットを、各調整枠Ｃ1〜Ｃ4の内部領域に含み、且つ、各調整枠Ｃ1〜Ｃ4が較正用パターンＭ6の塗りつぶされた部分に触れないように調整する。ここで、較正用パターンＭ6は、４隅の塗りつぶしが無い部分の形状が、調整枠Ｃ1〜Ｃ4の外周に対応する形状を有している。すなわち、塗りつぶしが無い部分の形状が、調整枠Ｃ1〜Ｃ4の外周に沿う円弧状の形状を有する。このため、使用者が較正点Ｐ1〜Ｐ4の位置を、表示画像１０を見ながら、較正用パターンＭ6の塗りつぶし部分に触れないように調整することが、さらに容易となる。
【００８３】
（第７例）
上述の各表示画像１０の例において、調整枠Ｃ1〜Ｃ4は円形または楕円形を有するものとした。しかし、調整枠Ｃ1〜Ｃ4の形状は、円形または楕円形に限られない。図２１の較正用シート６では、図１３と類似の、内部が塗りつぶされた長方形の較正用パターンＭ7が配置される。これに対して、図２２に示す表示画像１０では、調整枠Ｃ1〜Ｃ4は矩形形状とすることができる。矩形形状の調整枠Ｃ1〜Ｃ4を用いても、円形または楕円形の調整枠を用いた場合と同様に調整枠Ｃ1〜Ｃ4の位置変更が可能である。
【００８４】
（第８例）
また、上述の各較正用パターンＭ1〜Ｍ7では、較正点Ｐ1〜Ｐ4は、四辺形の外周上の頂点に位置していた。しかし、較正点Ｐ1〜Ｐ4は、四辺形の頂点以外に配置することができる。図２３の較正用シート６において、較正用パターンＭ8は、四辺形の４辺の上にそれぞれ較正点Ｐ1〜Ｐ4を有する。図２４に示す表示画像１０では、他の例と同様に調整枠Ｃ1〜Ｃ4の位置を調整することができる。
【００８５】
＜カメラ＞
本開示の較正装置の制御部およびメモリの機能は、移動体１００に搭載されるカメラに内蔵することができる。本開示の一実施形態に係るカメラ５０の構成を図２５に示す。カメラ５０は、撮像光学系５１、撮像素子５２、メモリ５３、制御部５４（プロセッサ）を含む。撮像光学系５１、撮像素子５２、メモリ５３、制御部５４（プロセッサ）は、それぞれ、図１の較正装置１の撮像光学系２ａ、撮像素子２ｂ、メモリ３、制御部４に相当し、これらの構成要素と同様に機能するので、説明を省略する。図２５のインターフェイス部５５は、図１のインターフェイス部５に相当する。インターフェイス部５５は、カメラ５０の外部に位置する。インターフェイス部５５は、他の装置のタッチパネル等を利用することができる。以上のような構成により、本開示のカメラ５０は、図１の較正装置１と同様の作用、効果を有することができる。
【００８６】
本開示に係る実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部又は各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。本開示に係る実施形態は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものである。本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【００８７】
本開示において、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、説明の便宜上設けられたものであり、互いに入れ替えられてよい。本開示に係る構成は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸によって構成される直交座標系を用いて説明されてきた。本開示に係る各構成の位置関係は、直交関係にあると限定されるものではない。
【００８８】
本開示において、較正用パターンは、較正用シート６上に描かれたものでなくてもよい。例えば、較正装置１の較正値の調整を行う場所の床面に、テープを貼ったものを較正用パターンＭ1とすることができる。この場合、較正用パターンＭ1に対して移動体１００を正確に位置決めするため、車のタイヤの位置を固定するタイヤ止め等が設けられ、較正装置１の使用者がこのタイヤ止めの位置に移動体１００を正確に固定する。
【００８９】
上記各実施形態では、較正装置１のメモリ３は、予め決められた較正点Ｐ1〜Ｐ4の３次元位置を記憶するものとした。較正点Ｐ1〜Ｐ4の３次元位置は、較正値の調整を行う際に入力することもできる。例えば、複数の使用の較正用シート６が存在し、使用する較正用シート６に応じて較正装置１のメモリ３に較正点Ｐ1〜Ｐ4の３次元位置を記憶させてもよい。
【００９０】
インターフェイス部５のＧＵＩは一例に過ぎない。インターフェイス部５のタッチパネルに表示される各ボタンは、任意の位置に配置することができる。インターフェイス部５の位置調整には、タッチパネルではなく他の入力手段を用いてもよい。
【００９１】
表示画像１０で用いられる較正用マーカは、円形、楕円形、四角形等の枠形状のものに限られない。較正用マーカは、種々の形状のものが採用されうる。例えば、較正用マーカは、例えば、直線が十字形に交差したものを用いることができる。その場合、十字形の直線が交差する点を較正点に一致するように移動して、較正用マーカの位置の調整を行うことができる。
【符号の説明】
【００９２】
１    較正装置
２    カメラ
３    メモリ
４    制御部（プロセッサ）
５    インターフェイス部
６    較正用シート
１０    表示画像
１２    選択ボタン
１３    位置調整ボタン
１４    ＯＫボタン
２０    調整確認画面
２１    ＢＡＣＫボタン
２２    ＯＫボタン
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ    仮想線
４１    画像処理部
４２    演算処理部
５０    カメラ
５１    レンズ
５２    撮像素子
５３    メモリ
５４    制御部（プロセッサ）
１００    車両
Ａｈ    網掛け領域
Ａｃ    網掛け無し領域
Ｃ1〜Ｃ4    調整枠（較正用マーカ）
Ｍ1〜Ｍ8    較正用パターン
Ｏ    光軸
Ｐ1〜Ｐ4    較正点
ｆ1〜ｆ4    推定表示位置
Ｉ1〜Ｉ４    表示位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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