(57)【要約】【課題】大きな空間を必要とせず、ステレオカメラの光軸方向のずれを校正する。【解決手段】カメラ支持体１３により固定されたステレオカメラ１０の第１カメラ１１および第２カメラ１２の光軸方向１１ｃ、１２ｃのずれを校正する。まず、カメラ支持体１３の基準面を所定の校正用基準面に対して位置決めする。次に、第１光学調整装置２５および第２光学調整装置２６を操作して、互いに異なる複数の仮想的な位置に位置する第１ターゲット２３および第２ターゲット２４を撮像して複数の第１画像および第２画像を取得する。次に、第１光軸１１ｃの方向のずれを示す第１パラメータθ1、φ1、および、第２光軸１２ｃの方向のずれを示す第２パラメータθ2、φ2を算出する。【選択図】図１
2019090755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラ支持体により固定された第１カメラおよび第２カメラを含むステレオカメラの光軸方向のずれを校正する校正方法であって、
前記第１カメラが第１光学調整装置を介して第１対象を撮像可能であり、前記第２カメラが第２光学調整装置を介して第２対象を撮像可能であるように、前記カメラ支持体の基準面を所定の校正用基準面に対して位置決めし、前記第１光学調整装置および前記第２光学調整装置は、基準方向に平行な光軸を有し、
前記第１光学調整装置を操作して、前記第１カメラの側から観察される前記第１対象の仮想的な位置を前記基準方向に変化させ、互いに異なる複数の仮想的な位置に位置する前記第１対象を前記第１カメラで撮像して複数の第１画像を取得し、
取得した複数の前記第１画像に基づいて、前記基準方向に対する前記第１カメラの第１光軸の方向のずれを示す第１パラメータを算出し、
前記第２光学調整装置を操作して、前記第２カメラの側から観察される前記第２対象の仮想的な位置を前記基準方向に変化させ、互いに異なる複数の仮想的な位置に位置する前記第２対象を前記第２カメラで撮像して複数の第２画像を取得し、
取得した複数の前記第２画像に基づいて、前記基準方向に対する前記第２カメラの第２光軸の方向のずれを示す第２パラメータを算出する、
校正方法。
【請求項２】
複数の前記第１画像から前記第１対象の像の位置の変化を示す第１軌跡線を算出し、前記第１軌跡線に基づいて前記第１パラメータを算出し、複数の前記第２画像から前記第２対象の像の位置の変化を示す第２軌跡線を算出し、前記第２軌跡線に基づいて前記第２パラメータを算出する、請求項１に記載の校正方法。
【請求項３】
複数の前記第１画像から前記第１対象が仮想的に無限遠に位置するときの前記第１対象の像の位置を決定し、該第１対象の像の位置に基づいて前記第１パラメータを算出し、複数の前記第２画像から前記第２対象が仮想的に無限遠に位置するときの前記第２対象の像の位置を決定し、該第２対象の像の位置に基づいて前記第２パラメータを算出する、請求項１または２に記載の校正方法。
【請求項４】
前記第１パラメータおよび前記第２パラメータは、球面座標系の２つの角度成分を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の校正方法。
【請求項５】
前記第１光学調整装置は第１レンズを含み、前記第１光学調整装置の操作は、前記第１レンズを前記基準方向に移動させることにより行い、前記第２光学調整装置は第２レンズを含み、前記第２光学調整装置の操作は、前記第２レンズを前記基準方向に移動させることにより行う、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の校正方法。
【請求項６】
前記第１レンズの移動中に、複数の前記第１画像を取得し、前記第２レンズの移動中に、複数の前記第２画像を取得する請求項５に記載の校正方法。
【請求項７】
前記第１レンズが静止した状態で、複数の前記第１画像を取得し、前記第２レンズが静止した状態で、複数の前記第２画像を取得する請求項５に記載の校正方法。
【請求項８】
前記第１パラメータに基づいて、前記第１カメラで撮像した画像を補正するために使用される第１補正データを生成し、該第１補正データを前記ステレオカメラに格納し、前記第２パラメータに基づいて、前記第２カメラで撮像した画像を補正するために使用される第２補正データを生成し、該第２補正データを前記ステレオカメラに格納することを含む、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の校正方法。
【請求項９】
カメラ支持体により固定された第１カメラおよび第２カメラを含むステレオカメラの光軸方向のずれを校正する校正装置であって、
前記カメラ支持体の基準面を所定の校正用基準面に対して位置決めするように、前記ステレオカメラを保持する保持部と、
前記第１カメラにより撮像される第１対象と、
前記保持部により前記ステレオカメラが保持されたときの前記第１カメラの位置と前記第１対象との間に配置され、基準方向に平行な光軸を有し、前記第１カメラの側から観察される前記第１対象の仮想的な位置を前記基準方向に変化させる第１光学調整装置と、
前記第２カメラにより撮像される第２対象と、
前記保持部により前記ステレオカメラが保持されたときの前記第２カメラの位置と前記第２対象との間に配置され、前記基準方向に平行な光軸を有し、前記第２カメラの側から観察される前記第２対象の仮想的な位置を前記基準方向に変化させる第２光学調整装置と、
前記ステレオカメラが保持された状態で、前記第１光学調整装置を操作して、互いに異なる複数の仮想的な位置に位置する前記第１対象を前記第１カメラで撮像して複数の第１画像を取得し、且つ、前記第２光学調整装置を操作して、互いに異なる複数の仮想的な位置に位置する前記第２対象を前記第２カメラで撮像して複数の第２画像を取得するコントローラと
を備える校正装置。
【請求項１０】
前記第１光学調整装置は第１レンズを含み、前記第１光学調整装置の操作は、前記第１レンズを前記基準方向に移動させることにより行い、前記第２光学調整装置は第２レンズを含み、前記第２光学調整装置の操作は、前記第２レンズを前記基準方向に移動させることにより行う、請求項９に記載の校正装置。
【請求項１１】
前記コントローラは、取得した複数の前記第１画像に基づいて、前記基準方向に対する前記第１カメラの第１光軸の方向のずれを示す第１パラメータを算出し、且つ、取得した複数の前記第２画像に基づいて、前記基準方向に対する前記第２カメラの第２光軸の方向のずれを示す第２パラメータを算出する請求項９または１０に記載の校正装置。
【請求項１２】
前記コントローラは、前記第１パラメータに基づいて、前記第１カメラで撮像した画像を補正するために使用される第１補正データを生成し、前記第２パラメータに基づいて、前記第２カメラで撮像した画像を補正するために使用される第２補正データを生成する請求項１１に記載の校正装置。
【請求項１３】
前記第１補正データおよび前記第２補正データを前記ステレオカメラに出力する出力部を備える請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の校正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステレオカメラ装置の光軸方向のずれを校正する校正方法および校正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ステレオカメラは、車両等に搭載され周辺の障害物の認識および距離の判定等に使用されている。ステレオカメラは、平行等位に配置された２台のカメラを有し、それぞれのカメラにより撮像された画像から、視差によるずれをピクセル単位またはサブピクセル単位で検出して距離を判別する。このため、ステレオカメラでは、画像の歪み、カメラの位置ずれ、カメラの光軸方向のずれ等によって、測定精度が大きく影響を受ける。
【０００３】
とくに、ステレオカメラを構成するカメラの光軸方向は、個々のカメラを単体の状態で光軸調整を行っても、２台のカメラを支持するカメラ支持体に組み込んでステレオカメラを組み立てたとき、カメラ支持体の加工精度および取付け精度の誤差によりずれを生じうる。このため、ステレオカメラとして組立てられた後の２台のカメラの画像から、カメラの位置および方向のずれを校正するステレオカメラの校正方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この校正方法によれば、消失点の視差である消失点視差を算出することによって、ステレオカメラを構成する２台のカメラの相対的な光軸方向のずれを校正している。消失点は、観察者から見て無限遠に位置する点である。消失点視差は、互いに異なる複数の距離に所定のチャートを配置し、２台のカメラにより、それぞれのチャートを撮像した画像から算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１０９０７７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術による校正方法では、カメラの光軸方向のずれを校正するためには、遠距離および近距離を含む複数の距離にチャートを配置することが必要となる。さらに、校正の精度を高めるためには、測定する複数の距離を長くとることが必要になる。このため、校正を行う装置が大きくなるとともに、大きな物理空間が必要となる。
【０００７】
したがって、これらの点に着目してなされた本開示の目的は、大きな空間を必要とせず、ステレオカメラの光軸方向のずれを校正することができる校正方法および校正装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の校正方法は、カメラ支持体により固定された第１カメラおよび第２カメラを含むステレオカメラの光軸方向のずれを校正する校正方法であって、以下の手順が実行される。まず、第１カメラが第１光学調整装置を介して第１対象を撮像可能であり、第２カメラが第２光学調整装置を介して第２対象を撮像可能であるように、カメラ支持体の基準面が所定の校正用基準面に対して位置決めされる。第１光学調整装置および第２光学調整装置は、基準方向に平行な光軸を有するものである。次に、第１光学調整装置が操作され、第１カメラの側から観察される第１対象の仮想的な位置が基準方向に変化され、互いに異なる複数の仮想的な位置に位置する第１対象が第１カメラで撮像され、複数の第１画像が取得される。さらに、取得された複数の第１画像に基づいて、基準方向に対する第１カメラの第１光軸の方向のずれを示す第１パラメータが算出される。また、第２光学調整装置が操作され、第２カメラの側から観察される第２対象の仮想的な位置が基準方向に変化され、互いに異なる複数の仮想的な位置に位置する第２対象が第２カメラで撮像され、複数の第２画像が取得される。次に、取得された複数の第２画像に基づいて、基準方向に対する第２カメラの第２光軸の方向のずれを示す第２パラメータが算出される。
【０００９】
本開示の校正装置は、カメラ支持体により固定された第１カメラおよび第２カメラを含むステレオカメラの光軸方向のずれを校正する校正装置である。校正装置は、保持部と、第１対象と、第１光学調整装置と、第２対象と、第２光学調整装置と、コントローラとを含む。保持部は、カメラ支持体の基準面を所定の校正用基準面に対して位置決めするように、ステレオカメラを保持する。第１対象は、第１カメラにより撮像される。第１光学調整装置は、保持部によりステレオカメラが保持されたときの第１カメラの位置と第１対象との間に配置され、基準方向に平行な光軸を有し、第１カメラの側から観察される第１対象の仮想的な位置を基準方向に変化させる。第２対象は、第２カメラにより撮像される。第２光学調整装置は、保持部によりステレオカメラが保持されたときの第２カメラの位置と第２対象との間に配置され、基準方向に平行な光軸を有し、第２カメラの側から観察される第２対象の仮想的な位置を基準方向に変化させる。コントローラは、ステレオカメラが保持された状態で、第１光学調整装置を操作して、互いに異なる複数の仮想的な位置に位置する第１対象を第１カメラで撮像して複数の第１画像を取得する。また、コントローラは、ステレオカメラが保持された状態で、第２光学調整装置を操作して、互いに異なる複数の仮想的な位置に位置する第２対象を第２カメラで撮像して複数の第２画像を取得する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の実施形態によれば、大きな空間を必要とせず、ステレオカメラの光軸方向のずれを校正することができる校正方法および校正装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係る校正装置の物理的構成を示す図である。
【図２】図１の校正装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図３】第１ターゲットの一例としてレチクルを示す図である。
【図４】第１ターゲットの他の一例としてドットを示す図である。
【図５】図１の第１光学調整装置により第１ターゲットの仮想的な位置を近距離側に設定した状態を示すである。
【図６】図１の第１光学調整装置により第１ターゲットの仮想的な位置を遠距離側に設定した状態を示すである。
【図７】球面座標系による光軸ずれの方向を説明する図である。
【図８】一実施形態に係る校正方法の手順を説明するフローチャートである。
【図９】図７の第１カメラおよび第２カメラ単体での校正手順を説明するフローチャートである。
【図１０】カメラ単体を校正する校正用チャートの一例を示す図である。
【図１１】第１カメラの光軸方向のずれおよび位置ずれが生じた場合の光学系の状態の一例を示す図である。
【図１２】第１光学調整装置により第１ターゲットの仮想的な位置が変化した場合の第１軌跡線および消失点の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、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。
【００１３】
本開示において、カメラおよびステレオカメラによって撮像された画像と、望ましい画像との間の関係を決定することを「校正」とよぶ。校正の結果は、例えば、校正パラメータとして得られる。校正パラメータは、例えば、水平、垂直方向へのカメラのずれ、光軸のずれ角度、および／または、カメラの光軸回りの回転角として得られる。また、本開示において、カメラから出力された画像データを、校正の結果に基づいて正すことを「補正」とよぶ。
【００１４】
本開示の一実施形態に係る校正装置２０の構成を図１および図２を用いて説明する。校正装置２０は、ステレオカメラ１０の有する複数のカメラ（第１カメラ１１および第２カメラ１２）の光軸方向のずれを校正するものである。校正装置２０について説明する前に、校正の対象であるステレオカメラ１０について説明する。
【００１５】
（ステレオカメラ）
一般に、「ステレオカメラ」とは、互いに視差を有し、互いに協働する複数のカメラである。ステレオカメラは、少なくとも２つ以上のカメラを含む。ステレオカメラでは、複数のカメラを協働させて、複数の方向から対象を撮像することが可能である。ステレオカメラには、複数のカメラを協働させて対象を同時に撮像することができるものが含まれる。撮像の「同時」は、完全な同じ時刻に限られない。例えば、（１）複数のカメラが同時刻に撮像すること、（２）複数のカメラが同じ信号に基づいて撮像すること、および（３）複数のカメラが各々の内部時計において同時刻に撮像することは、本開示における「同時」に撮影するに含まれる。撮像の時間基準には、撮像の開始時刻、撮像の終了時刻、撮像した画像データの送信時刻、および画像データを相手機器が受信した時刻が含まれる。
【００１６】
複数の実施形態の１つにおいて、ステレオカメラ１０は、例えば、車両等に搭載されて車両の前方または後方の物体までの距離検出に用いられる。ステレオカメラ１０は、本開示の校正方法を実行した後、車両のウインドシールドを介して車両の外部を撮像するように設置されてよい。複数の実施形態において、ステレオカメラ１０は、本開示の校正方法を実行した後、車両のフロントバンパー、リアバンパー、フェンダーグリル、サイドフェンダー、ライトモジュール、およびボンネットのいずれかに固定されてよい。
【００１７】
一実施形態に係る図１および図２のステレオカメラ１０は、第１カメラ１１および第２カメラ１２の２台のカメラを有する。ステレオカメラ１０の有するカメラは、２台に限られず３台以上とすることもできる。第１カメラ１１および第２カメラ１２の光軸は、同じ対象物を撮像可能な方向を向いている。第１カメラ１１および第２カメラ１２は、撮像した画像に少なくとも同じ対象物が含まれるように、光軸および位置が定められる。第１カメラ１１および第２カメラ１２の光軸は、互いに略平行になるように向けられる。この平行は、厳密な平行に限られず、組み立てのずれ、取付けのずれ、およびこれらの経時によるずれを許容する。
【００１８】
ステレオカメラ１０は、さらに、カメラ支持体１３を有する。第１カメラ１１および第２カメラ１２は、カメラ支持体１３によって、互いの光軸を略平行な向きに向けて固定される。ステレオカメラ１０は、第１カメラ１１、第２カメラ１２およびカメラ支持体１３をそれぞれ製造した後、カメラ支持体１３に対して第１カメラ１１および第２カメラ１２を組みつけることにより組立てることができる。カメラ支持体１３の第１カメラ１１および第２カメラ１２を組みつける受容部は、不可避な製造誤差を含みうる。カメラ支持体１３の製造誤差および組み立て時の誤差が、第１カメラ１１および第２カメラ１２の光軸方向のずれをもたらすことがある。カメラの組立てによる光軸方向のずれは、後述するように校正装置２０によって校正される。
【００１９】
カメラの被写体となる物体側の方向を前方とするとき、第１カメラ１１は、前方に向けたときに第２カメラ１２の右側に位置する。第２カメラ１２は、前方に向けたときに第１カメラ１１の左側に位置する。第１カメラ１１と第２カメラ１２との位置の違いにより、各カメラで撮像した２つの画像において、互いに対応する被写体の位置は異なる。第１カメラ１１から出力される右側画像と、第２カメラ１２から出力される左側画像とは、異なる視点から撮像した画像となる。
【００２０】
カメラ支持体１３は、ステレオカメラ１０の筺体とよぶことができる。カメラ支持体１３は、剛性の高い金属または樹脂等の素材により構成されうる。カメラ支持体１３は、校正装置２０に対して位置決めする時の基準面となる支持面１４を含む。図１の例では、第１カメラ１１および第２カメラ１２からみて物体側の面が支持面１４となっている。支持面１４は、平坦な面とすることができる。
【００２１】
図２に示すように、複数の実施形態の１つにかかるステレオカメラ１０は、第１カメラ１１および第２カメラ１２の他に、画像処理部１５を備える。画像処理部１５は、カメラ支持体１３内に設けられてよく、カメラ支持体１３の外部に設けられてもよい。画像処理部１５は、第１補正部１６、第２補正部１７およびステレオ演算処理部１８を含む。第１補正部１６および第２補正部１７は、ステレオ演算処理部１８と同じ画像処理部１５に含まれなくともよい。他の実施形態では、第１補正部１６および第２補正部１７は、それぞれ、第１カメラ１１および第２カメラ１２に含まれてよい。
【００２２】
画像処理部１５は、１つ以上のプロセッサを含む。本開示における「プロセッサ」は、特定の処理に特化した専用のプロセッサ、および特定のプログラムを読み込むことによって特定の機能を実行する汎用のプロセッサを含んでよい。専用のプロセッサには、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）および特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ；Application Specific Integrated Circuit）が含まれてよい。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）が含まれてよい。ＰＬＤには、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）が含まれてよい。画像処理部１５は、１つまたは複数のプロセッサが協働するＳｏＣ（System-on-a-Chip）、およびＳｉＰ（System In a Package）のいずれかであってよい。第１補正部１６、第２補正部１７およびステレオ演算処理部１８の処理は、同一のプロセッサで行ってよい。第１補正部１６、第２補正部１７およびステレオ演算処理部１８の処理は、それぞれ異なるプロセッサでおこなってよい。
【００２３】
第１カメラ１１は第１カメラレンズ１１ａおよび第１撮像素子１１ｂを備える。第２カメラ１２は、第２カメラレンズ１２ａおよび第２撮像素子１２ｂを備える。第１カメラレンズ１１ａと第２カメラレンズ１２ａ、および、第１撮像素子１１ｂと第２撮像素子１２ｂは、それぞれ同一または類似に構成される。したがって、以下において第１カメラレンズ１１ａと第１撮像素子１１ｂとについて説明し、第２カメラレンズ１２ａと第２撮像素子１２ｂの説明は省略する。
【００２４】
第１カメラレンズ１１ａは、第１撮像素子１１ｂの受光面に像を結像するためのレンズである。第１カメラレンズ１１ａは正の屈折力を有する。第１カメラレンズ１１ａは、一つのレンズにより構成されてよい。第１カメラレンズ１１ａは、複数のレンズにより構成されてよい。
【００２５】
第１撮像素子１１ｂは、ＣＣＤイメージセンサ（Charge-Coupled Device Image Sensor）、およびＣＭＯＳイメージセンサ（Complementary MOS Image Sensor）等の撮像素子を含む。第１撮像素子１１ｂは、第１カメラレンズ１１ａが受光面に結像した像を電気信号に変換して、画像処理部１５へ出力する。
【００２６】
第１カメラ１１により撮像される画像の中心位置に対応する軸を第１光軸１１ｃとよぶ。第１光軸１１ｃは、校正装置２０により校正する前に行うカメラ単体での校正によって画像の切出し位置を調整すること等により変化する。したがって、第１光軸１１ｃは、必ずしも第１カメラレンズ１１ａの光軸に一致しない。
【００２７】
第１補正部１６は、第１撮像素子１１ｂから出力された画像信号に対して、歪み補正、および最大６自由度の補正を行う。歪み補正は、第１カメラレンズ１１ａの特性に起因する像の幾何学的な歪みの補正を含む。６自由度の補正には、第１カメラレンズ１１ａの光軸に直交する方向の位置ずれの補正、像倍率の補正、第１光軸１１ｃ周りの回転ずれの補正、第１光軸１１ｃの傾きの補正を含む。第１補正部１６は、さらに、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ってよい。第１カメラ１１で撮像され、第１補正部１６で補正された画像を第１画像とよぶ。
【００２８】
第２補正部１７が、第２撮像素子１２ｂから出力された画像信号に対して実行する処理は、第１補正部１６が第１撮像素子１１ｂから出力された画像信号に対して行う処理と同様である。第２カメラ１２で撮像され、第２補正部１７で補正された画像を第２画像とよぶ。
【００２９】
ステレオ演算処理部１８は、ステレオカメラ１０の使用時に、第１カメラ１１により撮像された右側画像、および、第２カメラ１２によって撮像された左側画像の視差を算出する。本開示の校正方法を実行するとき、ステレオ演算処理部１８は、必ずしも動作しなくておよい。校正装置２０は第１補正部１６および第２補正部１７から、補正された第１画像および第２画像の画像信号を取得する。
【００３０】
ステレオ演算処理部１８は、ステレオカメラ１０の使用時に、以下の処理を実行することができる。即ち、ステレオ演算処理部１８は、右側画像および左側画像の一方の画像を複数の領域に分割する。ステレオ演算処理部１８は、分割した複数領域の各々と他方の画像とをマッチングさせる。ステレオ演算処理部１８は、右側画像と左側画像とでマッチングした２つの領域の左右方向における座標の違いに基づいて、当該領域の距離を算出する。
【００３１】
複数の実施形態の１つにおいて、ステレオ演算処理部１８は、使用時において算出した距離の分布を示す距離画像を生成する。ステレオ演算処理部１８は、距離が等しい領域が集まっている部分を検出することにより、当該位置に存在する物体を識別する。ステレオ演算処理部１８は、物体を識別した領域の視差から、識別した物体までの距離を識別する。
【００３２】
（校正装置）
複数の実施形態の１つに係る校正装置２０について説明する。校正装置２０は、図１に示すように支持部材２１ａ−２１ｃ（保持部）、光学調整装置支持体２２、第１ターゲット２３（第１対象）、第２ターゲット２４（第２対象）、第１光学調整装置２５、第２光学調整装置２６、および、制御部３０（コントローラ）を含む。光学調整装置支持体２２、第１光学調整装置２５および第２光学調整装置２６を合わせて距離調整部２７とよぶ。以下において、図１のようにステレオカメラ１０を配置した状態で、鉛直方向下向きをｚ方向、第１カメラ１１および第２カメラ１２の配列された方向をｘ方向、ｘ方向およびｚ方向に直交する方向をｙ方向とする。ｘ方向は、理想的に配置された場合の第１カメラ１１および第２カメラのエピポーラ線の方向に対応する。また、以下において第１ターゲット２３および第２ターゲット２４が設けられた共通の面を床面とよぶ。
【００３３】
支持部材２１ａ−２１ｃは、ステレオカメラ１０の支持面１４が載置される。支持部材２１ａ−２１ｃは、床面から鉛直方向に延びる棒状の部材とすることができる。支持部材２１ａ−２１ｃは、金属、樹脂等の剛性の部材により構成される。支持部材２１ａ−２１ｃの上部は、支持面１４と点接触する支持点が形成される。支持点を含む平面は、校正用基準面を規定する。支持部材２１ａ−２１ｃに支持面１４を載置することにより、ステレオカメラ１０の基準面である支持面１４が、校正用基準面と一致するように校正用基準面に対して位置決めされる。３つの支持部材２１ａ−２１ｃの３つの支持点で３点支持することによって、支持面１４を正確に位置決めすることが可能になる。図１に図示される支持部材２１ａ−２１ｃは、３つであるが、支持部材２１ａ−２１ｃの数は４つ以上であってもよい。
【００３４】
ステレオカメラ１０の支持面１４を支持する支持部材２１ａ−２１ｃは、校正用基準面を規定できる限り棒状に限られない。支持部材２１ａ−２１ｃは、床面から支持面１４を支持する支持点までの距離を所定の距離に固定できるように構成される。
【００３５】
第１ターゲット２３は、第１カメラ１１に対向して配置される。第２ターゲット２４は、第２カメラ１２に対向して配置される。第１ターゲット２３および第２ターゲット２４は、それぞれ、床面上の一点を特定する標識であるである。第１ターゲット２３および第２ターゲット２４は、図３に示すように十字線で表されるレチクル２３ａ、２４ａとすることができる。第１ターゲット２３および第２ターゲット２４は、図４に示すようにドット２３ｂ、２４ｂとすることができる。
【００３６】
第１光学調整装置２５は、第１カメラ１１側から観察される第１ターゲット２３の仮想的な位置を、ｚ方向に変化させる光学素子である。第１光学調整装置２５は、正の屈折力を有する第１レンズ２５ａを含む光学系を備える。第１レンズ２５ａの光軸はｚ方向を向く。ｚ方向は、校正用基準面と直交してよい。第１レンズ２５ａの光軸の方向を基準方向ともよぶ。第１レンズ２５ａの光軸は、第１ターゲット２３の中心を通るように正確に位置決めされる。
【００３７】
第２光学調整装置２６は、第２カメラ１２側から観察される第２ターゲット２４の仮想的な位置を、ｚ方向に変化させる光学素子である。第２光学調整装置２６は、正の屈折力を有する第２レンズ２６ａを含む光学系を備える。第２レンズ２６ａの光軸はｚ方向、すなわち、基準方向を向く。第２レンズ２６ａの光軸は、第２ターゲット２４の中心を通るように正確に位置決めされる。
【００３８】
第１光学調整装置２５および第２光学調整装置２６は、一方の側の光軸上の１点から発した光束をコリメートすることができる。第１レンズ２５ａおよび第２レンズ２６ａは、コリメートレンズとよぶことができる。第１光学調整装置２５および第２光学調整装置２６は、コリメーターの機能を有する。
【００３９】
ステレオカメラ１０は、第１カメラ１１が、第１光学調整装置２５を介して第１ターゲット２３を撮像可能とし、且つ、第２カメラ１２が、第２光学調整装置２６を介して第２ターゲット２４を撮像可能とするように、位置決めされる。理想的には、第１カメラ１１の第１光軸１１ｃおよび第２カメラ１２の第２光軸１２ｃが、基準方向であるｚ方向を向く。しかし、実際には光軸方向のずれにより、第１光軸１１ｃおよび第２光軸１２ｃは、正確にはｚ方向に向かない。
【００４０】
第１光学調整装置２５は、第１レンズ２５ａをｚ方向に駆動する第１レンズ駆動部２５ｂを備える。第２光学調整装置２６は、第２レンズ２６ａをｚ方向に駆動する第２レンズ駆動部２６ｂを備える。第１レンズ駆動部２５ｂおよび第２レンズ駆動部２６ｂは、互いに同期して駆動されてよい。第１レンズ駆動部２５ｂおよび第２レンズ駆動部２６ｂは、個別に駆動されてよい。第１レンズ駆動部２５ｂおよび第２レンズ駆動部２６ｂは、それぞれ、第１レンズ２５ａおよび第２レンズ２６ａを正確に位置決め可能である。例えば、第１レンズ駆動部２５ｂおよび第２レンズ駆動部２６ｂは、ステッピングモーターまたはサーボモーターを使用することができる。
【００４１】
図５および図６を用いて、第１レンズ２５ａを駆動して異なる位置に移動した場合の第１カメラ１１から観察される像の変化を説明する。
【００４２】
図５では、第１レンズ２５ａは第１光学調整装置２５の第１ターゲット２３側に位置する。この場合、第１レンズ２５ａによる屈折により、第１カメラ１１から観察される第１ターゲット２３の仮想的な位置（第１の仮想位置４１）は、第１カメラ１１から仮想的な距離Ｄｖに位置する。仮想的な位置は、虚像の表示される見かけ上の位置と言い換えることができる。仮想的な距離は見かけ上の距離と言い換えることができる。
【００４３】
図６では、第１レンズ２５ａは第１光学調整装置２５の第１カメラ１１側に位置する。この場合、第１レンズ２５ａによる屈折により、第１カメラ１１から観察される第１ターゲット２３の仮想的な位置（第２の仮想位置４２）は、第１カメラ１１から仮想的な距離Ｄｖに位置する。この場合の仮想的な距離Ｄｖは、図５の場合の仮想的な距離Ｄｖよりも長くなる。このように、第１光学調整装置２５は、第１レンズ２５ａを移動させて、第１カメラ１１側から観察される第１ターゲット２３の仮想的な位置を基準方向に変化させる。
【００４４】
上述の第１光学調整装置２５に関する第１ターゲット２３の仮想的な位置の変化は、第２光学調整装置２６と第２ターゲット２４とについても同様にあてはまる。
【００４５】
制御部３０は、１つ以上のプロセッサを含み、校正装置２０全体と校正装置２０に載置されたステレオカメラ１０とを制御する。制御部３０は、距離調整部２７と物理的に別体の制御装置とすることができる。制御部３０は、距離調整部２７と一体的に構成されてよい。
【００４６】
制御部３０は、第１レンズ駆動部２５ｂおよび第２レンズ駆動部２６ｂに電気的に接続される。制御部３０は、ステレオカメラ１０が支持部材２１ａ−２１ｂにより保持された状態で、ステレオカメラ１０に電気的に接続される。制御部３０と第１レンズ駆動部２５ｂおよび第２レンズ駆動部２６ｂとの間、ならびに、制御部３０とステレオカメラ１０との間の接続は、有線接続および無線接続を採用しうる。制御部３０は、ステレオカメラ１０の信号入出力方式に対応する電気コネクタ、光コネクタまたは電磁コネクタを有してよい。これにより、制御部３０は、第１レンズ駆動部２５ｂを操作するとともに、互いに異なる複数の仮想的な位置に位置する第１ターゲット２３を第１カメラ１１で撮像して、第１補正部１６から複数の第１画像を取得する。また、制御部３０は、第２レンズ駆動部２６ｂを操作するとともに、互いに異なる複数の仮想的な位置に位置する第２ターゲット２４を第２カメラ１２で撮像して、第２補正部１７から複数の第２画像を取得する。
【００４７】
図２に示すように、制御部３０は、レンズ位置制御部３１、画像取得部３２、補正データ生成部３３、メモリ３４および補正データ出力部３５（出力部）の各機能ブロックを含む。各機能ブロックは、ハードウエアモジュールであってよく、ソフトウエアモジュールであってよい。各機能ブロックが行える動作を、制御部３０は実行できる。制御部３０は、各機能ブロックの全ての動作を実行してよい。各機能ブロックが行う動作は、制御部３０が行う動作として言い換えてよい。制御部３０が各機能ブロックのいずれかを使役して行う処理は、制御部３０が自ら実行してよい。
【００４８】
レンズ位置制御部３１は、第１光学調整装置２５の第１レンズ２５ａおよび第２光学調整装置２６の第２レンズ２６ａの位置を制御する。レンズ位置制御部３１は、第１レンズ２５ａおよび第２レンズ２６ａの位置を移動させることにより、第１ターゲット２３および第２ターゲット２４の仮想的な位置をｚ方向に変化させることができる。レンズ位置制御部３１は、第１レンズ駆動部２５ｂおよび第２レンズ駆動部２６ｂに対して駆動信号を送信することにより、第１レンズ２５ａおよび第２レンズ２６ａをそれぞれの光軸２５ｃ、２６ｃ方向に移動させる。
【００４９】
レンズ位置制御部３１は、第１レンズ駆動部２５ｂおよび第２レンズ駆動部２６ｂに対して同一の駆動信号を送信してよい。これにより、レンズ位置制御部３１は、第１カメラ１１から第１ターゲット２３までの仮想的な距離と第２カメラ１２から第２ターゲット２４までの仮想的な距離とが常に等しくなるようにしてよい。レンズ位置制御部３１は、第１レンズ駆動部２５ｂおよび第２レンズ駆動部２６ｂに対して異なる駆動信号を送信してよい。これによって、レンズ位置制御部３１は、第１カメラ１１から第１ターゲット２３までの仮想的な距離と第２カメラ１２から第２ターゲット２４までの仮想的な距離とを個別に制御してよい。
【００５０】
画像取得部３２は、ステレオカメラ１０から第１画像および第２画像を取得する。画像取得部３２は、レンズ位置制御部３１が、第１カメラ１１から第１ターゲット２３までの仮想的な距離と第２カメラ１２から第２ターゲット２４までの仮想的な距離を変化させるのに連動して、複数の第１画像および第２画像を取得する。画像取得部３２は、ステレオカメラ１０の撮像タイミングを制御して、所定のタイミングで撮像した第１画像および第２画像を取得してよい。あるいは、画像取得部３２は、順次ステレオカメラ１０から送信される第１画像および第２画像から、所定のタイミングで画像を取得してよい。
【００５１】
画像取得部３２は、レンズ位置制御部３１の制御による第１レンズ２５ａの移動中に、複数の第１画像を取得し、第２レンズ２６ａの移動中に、複数の前記第２画像を取得してよい。このようにすることによって、短時間で連続的に複数の第１画像および第２画像を取得することができ、校正処理の効率を上げることができる。
【００５２】
画像取得部３２は、レンズ位置制御部３１の制御により、それぞれ異なる位置で第１レンズ２５ａが静止した状態で、複数の第１画像を取得し、それぞれ異なる位置で第２レンズ２６ａが静止した状態で、複数の第２画像を取得してよい。第１レンズ２５ａおよび第２レンズ２６ａを静止させて撮像することにより、位置決めの精度が向上する。これによって、校正の精度が向上する。
【００５３】
補正データ生成部３３は、複数の第１画像に撮像された第１ターゲット２３の第１画像上の位置を特定する。車載用のステレオカメラでは、固定焦点のカメラが使用されることが多い。第１カメラ１１が固定焦点カメラの場合、画像取得部３２で取得した第１画像上の第１ターゲット２３の像は、ぼけを有する。補正データ生成部３３は、第１ターゲット２３の像の範囲を決定しその重心位置を判定する等の方法により、第１ターゲット２３の第１画像上の座標を決定する。補正データ生成部３３は、複数の第２画像に撮像された第２ターゲット２４の第２画像上の位置についても、第１画像上の第１ターゲット２３の位置と同様に決定することができる。
【００５４】
補正データ生成部３３は、複数の第１画像に撮像された第１ターゲット２３の位置から、第１カメラ１１の第１光軸１１ｃの基準方向であるｚ方向からのずれ角度（θ1，φ1）を算出する。ずれ角度（θ1，φ1）は、基準方向に対する第１カメラ１１の第１光軸１１ｃの方向のずれを示す第１パラメータである。同様に、補正データ生成部３３は、複数の第２画像に撮像された第２ターゲット２４の位置から、第２カメラ１２の第２光軸１２ｃのｚ方向からのずれ角度（θ2，φ2）を算出する。ずれ角度（θ2，φ2）は、基準方向に対する第２カメラ１２の第２光軸１２ｃの方向のずれを示す第２パラメータである。第１パラメータおよび第２パラメータは、校正パラメータである。第１パラメータおよび第２パラメータは、それぞれ２つの角度成分を含みうる。ずれ角度（θ1，φ1）は、球面座標系で表した角度とすることができる。例えば、図７に示すように、θ1は第１光軸１１ｃとｚ軸方向との成す角度である。また、φ1は第１光軸１１ｃのｘｙ平面への射影がｘ軸と成す角度である。第２光軸１２ｃのずれ角度を示すθ2およびφ2についても同様である。
【００５５】
さらに、補正データ生成部３３は、第１光軸１１ｃのずれ角度（θ1，φ1）に基づいて、第１カメラ１１で撮像した画像を補正するために使用される第１補正データを生成する。また、補正データ生成部３３は、第２光軸１２ｃのずれ角度（θ2、φ2）に基づいて、第２カメラ１２で撮像した画像を補正するために使用される第２補正データを生成する。
第１補正データおよび第２補正データは、第１光軸１１ｃおよび第２光軸１２ｃの角度ずれに加えて、画像の歪み、ｘｙ平面内の位置ずれ、像倍率のずれ、光軸周りの回転ずれ等を補正するものである。第１補正データおよび第２補正データの生成には、本開示の校正方法の前段階として、個別の第１カメラ１１および第２カメラ１２ごとに実行されるカメラ単体の校正処理の結果が反映される。第１補正データおよび第２補正データの生成は、カメラ単体の校正により生成した補正データに対して、さらに補正を加えるパラメータとして生成されてよい。
【００５６】
なお、制御部３０は第１補正データおよび第２補正データの生成を行わず、第１光軸１１ｃおよび第２光軸１２ｃのずれ角度（θ1，φ1）、（θ2、φ2）のみを算出してよい。その場合、第１補正データおよび第２補正データの生成は、別の装置で行うことができる。
【００５７】
メモリ３４は、制御部３０で行う処理に必要なデータまたは制御部３０で行う処理の結果得られたデータを格納する。メモリ３４は補正データ生成部３３で生成した第１補正データおよび第２補正データを記憶することができる。メモリ３４は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、および光メモリ等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。
【００５８】
補正データ出力部３５は、補正データ生成部３３で生成した第１補正データおよび第２補正データを、それぞれステレオカメラ１０の第１補正部１６および第２補正部１７に適宜送信する。第１補正データおよび第２補正データは、補正データ生成部３３で生成された後メモリ３４に格納され、その後、ステレオカメラ１０へ送信されてよい。補正データ出力部３５は、第１補正データおよび第２補正データの一部をステレオカメラ１０へ送信してよい。第１補正データおよび第２補正データは、画像上の座標の位置を変換するルックアップテーブル、または、アフィン変換およびディストーション補正を行うためのパラメータとすることができる。
【００５９】
（校正手順）
次に、図８のフローチャートを参照して、本開示の複数の実施形態の１つに係る校正方法に基づく校正の手順を説明する。
【００６０】
まず、ステレオカメラ１０の光軸方向のずれを校正する前段の処理として、カメラ支持体１３に固定される前の第１カメラ１１および第２カメラ１２に対して、カメラ単体での校正処理が行われる（ステップＳ１０１）。以下に、この処理を単体校正処理とよぶ。単体校正処理は、単体のカメラに対して、レンズの幾何学的形状、レンズ位置のずれ、レンズの光軸まわりのカメラの回転、レンズの傾き等に起因する画像の歪み、変形、傾き等を校正する。単体校正処理は、図９のフローチャートを用いて説明される。このような、単体のカメラの校正方法は公知なので、簡単にのみ説明する。
【００６１】
単体校正処理では、まず、カメラ単体を校正用チャートに対して、所定の距離および所定の方向に正確に位置決めする（ステップＳ２０１）。ここで、カメラ単体は、第１カメラ１１および第２カメラ１２を含む。校正用チャートは、例えば図１０に示すように、水平および垂直方向に一定間隔で直線が配列された格子状のチャートである。このとき、カメラ単体は、単体校正処理用の演算装置に接続することができる。
【００６２】
次に、カメラ単体は、校正用チャートを撮像し、撮像した画像を演算装置に出力する（ステップＳ２０２）。演算装置は、撮像した画像から格子点の座標を抽出する。抽出された格子点は、特徴点ともよぶことができる。演算装置は、歪み、傾き、位置ずれ等の影響が無い場合の格子点の座標のデータを理想座標として保持する。演算装置は、カメラ単体から出力された画像の格子点の座標と、理想座標とを比較して、補正データを生成・格納する（ステップＳ２０３）。
【００６３】
補正データは、単体カメラから取得される画像を、画像上の座標ごとに理想的な画像の座標に変換する、ルックアップテーブルの形式とすることができる。また、補正データは、歪みの補正量、カメラの位置ずれ、光軸の傾き、光軸回りの回転等を表すパラメータであってよい。後者の場合、カメラ単体が出力した画像は、座標変換により歪み補正をした後、アフィン変換等を用いて画像の回転、移動、拡大・縮小等を行うことにより補正される。
【００６４】
ステップＳ１０１において、単体として校正された第１カメラ１１および第２カメラ１２は、図８に示すように、カメラ支持体１３に結合され固定されステレオカメラ１０となる（ステップＳ１０２）。また、ステップＳ２０３で生成された第１カメラ１１および第２カメラ１２の補正データは、メモリ３４に格納される。したがって、第１カメラ１１および第２カメラ１２が、エピポーラ線の方向に相対的なずれがなく、互いの光軸が平行になるように正確にカメラ支持体１３に固定されれば、第１カメラ１１および第２カメラ１２をさらに補正する必要はない。
【００６５】
しかし、実際には、第１カメラ１１および第２カメラ１２をカメラ支持体１３に対して固定する際には、カメラ支持体１３の製造誤差、および、取付け誤差等により、第１光軸１１ｃおよび第２光軸１２ｃの方向に僅かなずれが生じることが不可避である。このため、光軸方向のずれを校正することが必要となる。以下のステップＳ１０３〜ステップＳ１０９は、光軸方向のずれを校正するものである。
【００６６】
光軸方向のずれを校正するため、ステレオカメラ１０は、図１に示すように校正装置２０に取り付けられる（ステップＳ１０３）。理想的には、第１カメラ１１の第１光軸１１ｃは、第１光学調整装置２５の光軸２５ｃと一致する。しかし、実際には、第１光軸１１ｃと光軸２５ｃとは、図１１に示すようにずれを有する。図１１は、位置ずれおよび光軸方向の傾きのずれを強調して示している。実際の位置ずれおよび光軸方向の傾きのずれは、僅かである。また、第２カメラ１２の第２光軸１２ｃと、第２光学調整装置２６の光軸２６ｃとも、同様にずれを有する。
【００６７】
なお、第１カメラ１１の第１光軸１１ｃおよび第２カメラ１２の第２光軸１２ｃは、単体校正処理により得られた補正データにより補正された第１カメラ１１および第２カメラ１２のカメラ光軸である。第１光軸１１ｃおよび第２光軸１２ｃの方向は、それぞれ第１画像および第２画像の中心点に対応する。例えば、第１カメラ１１において、第１光軸１１ｃに沿って被写体物までの距離が変化した場合でも、第１画像の中心点に対応する被写体物の位置は変化しない。第１光軸１１ｃは、第１カメラレンズ１１ａのレンズ光軸とは必ずしも一致しない。
【００６８】
以下の校正処理は、制御部３０の制御のもとに行うことができる。制御部３０は、第１レンズ２５ａおよび第２レンズ２６ａを、図５に示すように第１ターゲット２３および第２ターゲット２４に近い側に位置させる。これにより、第１ターゲット２３および第２ターゲット２４の第１の仮想位置４１は、第１カメラ１１および第２カメラ１２に近い側（近側）となる（ステップＳ１０４）。第１カメラ１１および第２カメラ１２から観察される、第１ターゲット２３および第２ターゲット２４の仮想的な距離Ｄｖは、例えば５０ｍとすることができる。近側の仮想的な距離Ｄｖは、例えば、３０ｍ、７０ｍ等の他の距離としてよい。
【００６９】
制御部３０は、第１カメラ１１および第２カメラ１２により、第１の仮想位置４１に位置するターゲットを撮像した画像を取得し、近側の第１画像および第２画像とする（ステップＳ１０５）。近側の第１画像および第２画像を、近側画像とよぶ。近側画像は、第１補正部１６および第２補正部１７により、メモリ３４に格納されている補正データを用いて補正された画像である。したがって、第１カメラ１１および第２カメラ１２の個体に起因する画像の歪みおよびずれは補正されている。
【００７０】
次に、制御部３０は、第１レンズ２５ａおよび第２レンズ２６ａを、図６に示すように第１カメラ１１および第２カメラ１２に近い側に位置させる。これにより、第１ターゲット２３および第２ターゲット２４の第２の仮想位置４２は、第１カメラ１１および第２カメラ１２に遠い側（遠側）となる（ステップＳ１０６）。第１カメラ１１および第２カメラ１２から観察される、第１ターゲット２３および第２ターゲット２４の仮想的な距離Ｄｖは、例えば１００ｍとすることができる。遠側の仮想的な距離Ｄｖは、例えば、８０ｍ、２００ｍ等の他の距離としてよい。
【００７１】
制御部３０は、第１カメラ１１および第２カメラ１２により、第２の仮想位置４２に位置するターゲットを撮像した画像を取得し、遠側の第１画像および第２画像とする（ステップＳ１０７）。遠側の第１画像および第２画像を、遠側画像とよぶ。遠側画像は、第１補正部１６および第２補正部１７により、メモリ３４に格納されている補正データを用いて補正された画像である。したがって、近側画像と同様に、第１カメラ１１および第２カメラ１２の個体に起因する画像の歪みおよびずれは補正されている。
【００７２】
次に、制御部３０は、近側画像と遠側画像とから、第１カメラ１１の第１光軸１１ｃの基準方向からのずれ角度（θ1，φ1）と、第２カメラ１２の第２光軸１２ｃの基準方向からのずれ角度（θ2，φ2）とを算出する（ステップＳ１０８）。それぞれのずれ角度は、次の方法で算出することができる。
【００７３】
図１２は、近側画像と遠側画像とを重畳して示す図である。図１２に示すように、第１カメラ１１により撮像される第１画像の近側画像上における第１ターゲット２３の像を５１とする。また、第１画像の遠側画像上における第１ターゲット２３の像を５２とする。図１２において、第１ターゲット２３の像５１、５２は十字型のレチクルとして表されている。２つ以上の第１ターゲット２３の像５１、５２を用いることにより、第１ターゲット２３の像５１、５２の第１画像上での位置の変化を示す第１軌跡線５３を算出することができる。第１軌跡線５３は、複数の第１ターゲット２３の像５１および５２の第１画像上での座標を直線で結ぶことにより得られる。同様に、第２カメラ１２により撮像される第２画像についても、複数の第２ターゲット２４の像の第２画像上での位置の変化を示す第２軌跡線を算出することができる。なお、図１２では、説明のため第１ターゲット２３の像５１および像５２が大きく離れているが、実際の第１画像上の像５１と像５２との位置の違いは、画像全体の大きさに比べて非常に小さくてよい。
【００７４】
第１カメラ１１の第１光軸１１ｃが、第１光学調整装置２５の光軸２５ｃと一致するような理想的な配置では、第１ターゲット２３の像５１、５２は常に第１画像の中心に位置する。しかし、第１カメラ１１の第１光軸１１ｃの方向がずれることによって、第１ターゲット２３の像５１、５２は第１画像の中心からずれる。さらに、第１ターゲット２３の仮想的な距離が無限遠に向かうにつれて、第１ターゲット２３の像５１、５２は、第１光軸１１ｃの傾く方向に対応した一点に近づく。この点を「消失点」と呼ぶ。
【００７５】
制御部３０は、近側の仮想的な距離Ｄｖおよび遠側の仮想的な距離Ｄｖ、ならびに、それぞれの仮想的な距離Ｄｖに対応する複数の第１画像の第１ターゲット２３の座標から、消失点５４を算出することができる。消失点５４は、第１画像の第１軌跡線５３上に位置する。制御部３０は、第１画像上での消失点５４の位置から、第１光軸１１ｃの方向のずれを示す第１パラメータ（θ1、φ1）を算出する。第１画像の中心から消失点５４までの距離は、角度θ1に対応する。また、第１画像の中心から消失点５４の方向は、角度φ1に対応する。同様に、制御部３０は、仮想的な距離Ｄｖが異なる第２ターゲット２４を撮像した複数の第２画像から、第２画像上での消失点５４を算出することができる。制御部３０は、第２画像上の消失点５４の位置から、第２パラメータの角度θ2および角度φ2を算出する。
【００７６】
制御部３０は、算出した第１パラメータ（θ1、φ1）に基づいて、第１カメラ１１で撮像した画像を補正するために使用される第１補正データを生成する（ステップＳ１０９）。また、制御部３０は、算出した第２パラメータ（θ2、φ2）に基づいて、第２カメラ１２で撮像した画像を補正するために使用される第２補正データを生成する（ステップＳ１０９）。制御部３０は、メモリ３４に格納されている単体校正処理により得られた第１補正データを、新たな第１補正データに置き換える。また、制御部３０は、メモリ３４に格納されている単体校正処理により得られた第２補正データを、新たな第２補正データに置き換える。
【００７７】
最後に、校正装置２０からステレオカメラ１０が切り離される（ステップＳ１１０）。
【００７８】
上記校正処理では、第１カメラ１１と第２カメラ１２に対して、第１ターゲット２３および第２ターゲット２４を同期して仮想的な距離Ｄｖを変化させ、並行して校正を実行した。第１カメラ１１と第２カメラ１２との校正処理は、互いに連動せずに個別に行ってよい。また、上記校正処理では、ステレオカメラ１０を校正装置２０に載置した状態で、校正パラメータの算出および補正データの生成、ステレオカメラ１０への第１カメラ１１および第２カメラ１２の補正データの格納を、一連の処理として行った。第１カメラ１１および第２カメラ１２の第１パラメータおよび第２パラメータの算出以降の処理の少なくとも一部は、制御部３０により複数の第１画像および第２画像を取得後、校正装置２０からステレオカメラ１０を切り離してから行ってよい。その場合、第１パラメータおよび第２パラメータの算出および第１補正データおよび第２補正データの生成は、別の演算装置で行なってよい。その場合、この装置が生成した第１補正データおよび第２補正データをステレオカメラ１０の第１補正部１６および第２補正部１７にダウンロードするようにしてよい。
【００７９】
以上説明したように、本開示によれば、第１光学調整装置２５および第２光学調整装置２６を用いて、第１カメラ１１から第１ターゲット２３までの仮想的な距離Ｄｖを変化させ、第２カメラ１２から第２ターゲット２４までの仮想的な距離Ｄｖを変化させる。これにより、校正装置２０は、ステレオカメラ１０が配置される構成基準面から床面までの距離を数十ｃｍから数ｍ程度（例えば、１．５ｍ）の小さな寸法で構成することが可能になる。これに対し、従来の校正方法では、数十ｍから百ｍ以上の大きなスペースを必要とする。本開示の校正方法および校正装置２０では、そのような大きな空間を必要とせず、ステレオカメラ１０の光軸方向のずれを精度よく校正することができる。
【００８０】
本開示に係る実施形態について、諸図面およ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また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、これらの変形また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、各構成部また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、複数の構成部またはステップなどを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プログラム、また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。
【００８１】
本開示において「第１」および「第２」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第１」および「第２」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第１レンズは、第２レンズと識別子である「第１」と「第２」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。
【００８２】
本開示において、ｘ方向、ｙ方向、およびｚ方向は、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方向、ｙ方向、およびｚ方向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。
【符号の説明】
【００８３】
１０    ステレオカメラ
１１    第１カメラ
１２    第２カメラ
１３    カメラ支持体
１４    支持面
１５    画像処理部
１６    第１補正部
１７    第２補正部
１８    ステレオ演算処理部
２０    校正装置
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ  支持部材（保持部）
２２    光学調整装置支持体
２３    第１ターゲット（第１対象）
２４    第２ターゲット（第２対象）
２５    第１光学調整装置
２６    第２光学調整装置
２６    光軸
２７    距離調整部
３０    制御部（コントローラ）
３１    レンズ位置制御部
３２    画像取得部
３３    補正データ生成部
３４    メモリ
３５    補正データ出力部（出力部）
４１    第１の仮想的位置
４２    第２の仮想的位置
４３    第１ターゲットの像
５１    第１ターゲットの像（近距離側）
５２    第１ターゲットの像（遠距離側）
５３    第１軌跡線
５４    消失点
Ｄｖ    仮想的な距離
【図１】
2019090755.tif 000003
【図２】
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【図３】
2019090755.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019090755.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019090755.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019090755.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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