(57)【要約】【課題】容易に二次元カメラ及び三次元カメラのキャリブレーションを行う情報処理装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、情報処理装置は、二次元カメラインターフェースと、三次元カメラインターフェースと、プロセッサと、を備える。プロセッサは、前記二次元カメラインターフェースを通じて、第１の位置に配置される平面板を撮影した第１の二次元画像及び前記三次元カメラと第２の位置に配置される前記平面板を撮影した第２の二次元画像を取得し、前記三次元カメラインターフェースを通じて、前記第１の位置に配置される前記平面板を撮影した第１の三次元情報及び前記第２の位置に配置される前記平面板を撮影した第２の三次元情報を取得し、前記第１の二次元画像、前記第１の三次元情報、前記第２の二次元画像及び前記第２の三次元情報に基づいて、前記三次元情報の三次元座標を前記二次元画像の二次元座標に変換する変換行列を生成する。【選択図】      図２
2019158414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元カメラで平面板を撮影した二次元画像を取得する二次元カメラインターフェースと、
三次元カメラで前記平面板を撮影した三次元情報を取得する三次元カメラインターフェースと、
前記二次元カメラインターフェースを通じて、第１の位置に配置される前記平面板を撮影した第１の二次元画像及び前記三次元カメラと前記第１の位置と異なる第２の位置に配置される前記平面板を撮影した第２の二次元画像を取得し、
前記三次元カメラインターフェースを通じて、前記第１の位置に配置される前記平面板を撮影した第１の三次元情報及び前記第２の位置に配置される前記平面板を撮影した第２の三次元情報を取得し、
前記第１の二次元画像、前記第１の三次元情報、前記第２の二次元画像及び前記第２の三次元情報に基づいて、前記三次元情報の三次元座標を前記二次元画像の二次元座標に変換する変換行列を生成する、
プロセッサと、
を備える情報処理装置。
【請求項２】
前記プロセッサは、
前記第１の二次元画像における４つの第１の二次元座標に対応する、前記第１の三次元情報における４つの第１の三次元座標を特定し、
前記第２の二次元画像における４つの第２の二次元座標に対応する、前記第２の三次元情報における４つの第２の三次元座標を特定し、
４つの前記第１の二次元座標、４つの前記第１の三次元座標、４つの前記第２の二次元座標及び４つの前記第２の三次元座標に基づいて、前記変換行列を生成する、
前記請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記平面板は、矩形であり、
前記第１の二次元座標及び前記第２の二次元座標は、前記平面板の頂点の座標である、
前記請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記平面板は、
第１の反射率を有する第１の反射板と、
前記第１の反射率を異なる第２の反射率を有し、前記第１の反射板の四隅に形成される第２の反射板と、
を備え、
前記三次元カメラは、所定の光源から照射される光の、前記第１の反射板又は第２の反射板からの反射光を取得することで前記平面板との距離を測定し、
前記プロセッサは、前記第１の三次元情報から前記第２の反射板の位置を特定することで、４つの前記第１の三次元座標を特定する、
前記請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記二次元カメラと、
前記三次元カメラと、
前記平面板と、
を備える、
前記請求項１乃至４の何れか１項に記載の情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報処理装置には、二次元カメラで撮影した二次元画像と三次元カメラで撮影した三次元情報とを取得して、三次元情報の座標を二次元画像の座標に変換するキャリブレーションを行うものがある。キャリブレーションを行うためには、二次元カメラ及び三次元カメラの特性が予め知られている必要がある。
【０００３】
従来、情報処理装置は、特性の分からない二次元カメラ及び三次元カメラのキャリブレーションを行うことは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１６３８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の課題を解決するため、容易に二次元カメラ及び三次元カメラのキャリブレーションを行う情報処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、情報処理装置は、二次元カメラインターフェースと、三次元カメラインターフェースと、プロセッサと、を備える。二次元カメラインターフェースは、二次元カメラで平面板を撮影した二次元画像を取得する。三次元カメラインターフェースは、三次元カメラで前記平面板を撮影した三次元情報を取得する。プロセッサは、前記二次元カメラインターフェースを通じて、第１の位置に配置される前記平面板を撮影した第１の二次元画像及び前記三次元カメラと前記第１の位置と異なる第２の位置に配置される前記平面板を撮影した第２の二次元画像を取得し、前記三次元カメラインターフェースを通じて、前記第１の位置に配置される前記平面板を撮影した第１の三次元情報及び前記第２の位置に配置される前記平面板を撮影した第２の三次元情報を取得し、前記第１の二次元画像、前記第１の三次元情報、前記第２の二次元画像及び前記第２の三次元情報に基づいて、前記三次元情報の三次元座標を前記二次元画像の二次元座標に変換する変換行列を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係る撮影装置の構成例を概略的に示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係る撮影装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施形態に係る平面板の構成例を示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係る撮影装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。  
実施形態に係る撮影装置は、二次元カメラで撮影した二次元画像と三次元カメラで撮影した三次元情報とを取得する。撮影装置は、三次元情報の各点の座標を二次元の画像の座標に対応付ける（キャリブレーション）。即ち、撮影装置は、三次元情報の座標系から二次元の画像の座標系に変換する変換行列を生成する。
【０００９】
図１は、実施形態に係る撮影装置１（情報処理装置）の構成例を概略的に示すブロック図である。図１が示すように、撮影装置１は、筐体２、二次元カメラ３、三次元カメラ４、操作パネル５、設置台６、制御部１０及び平面板２０などを備える。
【００１０】
筐体２は、撮影装置１の外形を形成するフレームである。筐体２は、設置台６及び平面板２０を設置することができるように形成される。図１が示す例においては、筐体２は、コの字型であり、設置台６及び平面板２０を積載することができるように形成される。
【００１１】
二次元カメラ３は、筐体２の上面に下向きで設置される。二次元カメラ３は、設置台６上の平面板２０を撮影する。即ち、二次元カメラ３は、平面板２０を上方から撮影するように設置される。二次元カメラ３は、斜め上方から平面板２０を撮影するように設置されてもよい。二次元カメラ３が設置される位置及び向きは、特定の構成に限定されるものではない。二次元カメラ３は、撮影した画像（二次元画像）を制御部１０に送信する。
【００１２】
三次元カメラ４は、筐体２の上部に下向きで設置される。三次元カメラ４は、基準点又は基準面から物品の各部までの距離(たとえば、三次元カメラ４からの距離又は三次元カメラ４に水平な面からの距離)を測定する。
【００１３】
三次元カメラ４は、測定結果に基づいて、所定の三次元座標系において距離を測定した点を示す三次元情報を生成する。三次元情報は、所定の三次元座標系における各点の座標を示す。三次元カメラ４は、生成した三次元情報を制御部１０に送信する。
【００１４】
たとえば、三次元カメラ４は、光源と光源から照射される光の反射光を検出するセンサとを備える。三次元カメラ４は、光源から照射される光（可視光又は不可視光）の反射光に基づいて距離を測定する。たとえば、三次元カメラ４は、照射された光が測定対象で反射し三次元カメラ４に届くまでの時間に基づいて当該測定対象との距離を測定するＴｏＦ（Ｔｉｍｅ−ｆｏ−Ｆｌｉｇｈｔ）方式を行ってもよい。
【００１５】
三次元カメラ４は、２つカメラが撮影した各画像の視差に基づいて距離を算出するものであってもよい。  
三次元カメラ４の構成は、特定の構成に限定されるものではない。
【００１６】
操作パネル５は、オペレータからの指示の入力を受け付け、オペレータに種々の情報を表示するインターフェースである。操作パネル５は、指示の入力を受け付ける操作部と、情報を表示する表示部とから構成される。
【００１７】
操作パネル５は、操作部の動作として、オペレータから受け付けた操作を示す信号を制御部１０へ送信する。ここでは、操作部は、タッチパネルから構成される。
【００１８】
操作パネル５は、表示部の動作として、制御部１０からの画像を表示する。たとえば、表示部は、液晶モニタから構成される。表示部は、操作部としてのタッチパネルと一体的に形成される。  
なお、操作部は、キーボード又はテンキーをさらに備えてもよい。
【００１９】
設置台６は、筐体２の下部に設置される。設置台６は、平面板２０を支持する台である。設置台６は、平面板２０の高さを変更する。即ち、設置台６は、平面板２０の位置を変更することで、平面板２０と三次元カメラ４との距離を変更する。
【００２０】
たとえば、設置台６は、オペレータの作業によって異なる高さに平面板２０を支持する。また、設置台６は、モータなどの駆動部を備え、駆動部によって平面板２０の高さを変更するものであってもよい。
【００２１】
制御部１０は、撮影装置１全体を制御する。制御部１０は、オペレータからの指示などに基づいて、二次元カメラ３と三次元カメラ４とのキャリブレーションを行う。たとえば、制御部１０は、操作パネル５を通じて、オペレータからキャリブレーションを行う指示の入力を受け付ける。また、制御部１０は、操作パネル５を通じて、オペレータに種々の情報を表示する。
【００２２】
平面板２０は、設置台６上に形成される。平面板２０は、矩形に形成される板である。平面板２０は、三次元カメラ４の光源から照射される光を所定の反射率で反射する。平面板２０については、後に詳述する。
【００２３】
図２は、撮影装置１の構成例を示すブロック図である。図２が示すように、撮影装置１は、制御部１０、二次元カメラ３、三次元カメラ４及び操作パネル５などを備える。制御部１０と、二次元カメラ３、三次元カメラ４及び操作パネル５とは、電気的に接続する。二次元カメラ３、三次元カメラ４及び操作パネル５は、前述の通りである。
【００２４】
制御部１０は、プロセッサ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ＮＶＭ１４、二次元カメラインターフェース１５、三次元カメラインターフェース１６及び入出力インターフェース１７などを備える。プロセッサ１１と、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ＮＶＭ１４、二次元カメラインターフェース１５、三次元カメラインターフェース１６及び入出力インターフェース１７とは、電気的に接続する。二次元カメラインターフェース１５は、二次元カメラ３と電気的に接続する。三次元カメラインターフェース１６は、三次元カメラ４と電気的に接続する。入出力インターフェース１７は、操作パネル５と電気的に接続する。
【００２５】
プロセッサ１１は、制御部１０全体の動作を制御する。即ち、プロセッサ１１は、撮影装置１全体の動作を制御する。プロセッサ１１は、内部キャッシュおよび各種のインターフェースなどを備えてもよい。プロセッサ１１は、内部キャッシュ、ＲＯＭ１２又はＮＶＭ１４が予め記憶するプログラムを実行することにより種々の処理を実現する。
【００２６】
なお、プロセッサ１１がプログラムを実行することにより実現する各種の機能のうちの一部は、ハードウエア回路により実現されるものであってもよい。この場合、プロセッサ１１は、ハードウエア回路により実行される機能を制御する。
【００２７】
ＲＯＭ１２は、制御プログラム及び制御データなどが予め記憶された不揮発性のメモリである。ＲＯＭ１２に記憶される制御プログラム及び制御データは、制御部１０の仕様に応じて予め組み込まれる。ＲＯＭ１２は、たとえば、制御部１０の回路基板を制御するプログラムなどを格納する。
【００２８】
ＲＡＭ１３は、揮発性のメモリである。ＲＡＭ１３は、プロセッサ１１の処理中のデータなどを一時的に格納する。ＲＡＭ１３は、プロセッサ１１からの命令に基づき種々のアプリケーションプログラムを格納する。また、ＲＡＭ１３は、アプリケーションプログラムの実行に必要なデータ及びアプリケーションプログラムの実行結果などを格納してもよい。
【００２９】
ＮＶＭ１４は、データの書き込み及び書き換えが可能な不揮発性のメモリである。ＮＶＭ１４は、たとえば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）又はフラッシュメモリなどから構成される。ＮＶＭ１４は、制御部１０の運用用途に応じて制御プログラム、アプリケーション及び種々のデータなどを格納する。
【００３０】
二次元カメラインターフェース１５は、二次元カメラとデータを送受信するためのインターフェースである。たとえば、二次元カメラインターフェース１５は、プロセッサ１１の制御に基づいて、二次元カメラ３に撮影を指示する信号を送信する。また、二次元カメラインターフェース１５は、二次元カメラ３から撮影で得られた二次元画像を取得する。たとえば、二次元カメラインターフェース１５は、ＵＳＢ接続をサポートするものであってもよい。
【００３１】
三次元カメラインターフェース１６は、三次元カメラ４とデータを送受信するためのインターフェースである。たとえば、三次元カメラインターフェース１６は、プロセッサ１１の制御に基づいて、三次元カメラ４に三次元情報を取得させる信号を送信する。また、三次元カメラインターフェース１６は、三次元カメラ４から、三次元情報を取得する。たとえば、三次元カメラインターフェース１６は、ＵＳＢ接続をサポートするものであってもよい。
【００３２】
入出力インターフェース１７は、操作パネル５とデータを送受信するためのインターフェースである。たとえば、入出力インターフェース１７は、オペレータから受け付けた操作を示す信号を操作パネル５から受信する。また、入出力インターフェース１７は、プロセッサ１１の制御に基づいて、オペレータに表示する画面を示す情報を操作パネル５に送信する。たとえば、入出力インターフェース１７は、ＵＳＢ接続をサポートするものであってもよい。
【００３３】
なお、撮影装置１は、図１及び図２が示すような構成の他に必要に応じた構成を具備したり、撮影装置１から特定の構成が除外されたりしてもよい。
【００３４】
次に、平面板２０について説明する。  
図３は、平面板２０の構成例について説明するための図である。
【００３５】
図３が示すように、平面板２０は、矩形に形成される。
【００３６】
平面板２０は、第１の反射板２１と第２の反射板２２とから構成される。
【００３７】
第１の反射板２１は、所定の大きさに矩形状に形成される。第１の反射板２１は、三次元カメラ４の光源から照射される光を所定の反射率（第１の反射率）で反射する。第１の反射板２１は、たとえば、金属板などである。
【００３８】
第２の反射板２２は、第２の反射板２２ａ乃至ｄから構成される。第２の反射板２２ａ乃至ｄは、第１の反射板２１よりも小さい所定の大きさに矩形状に形成される。第２の反射板２２ａ乃至ｄは、それぞれ第１の反射板２１の四隅に形成される。
【００３９】
第２の反射板２２ａ乃至ｄは、第１の反射板２１の反射率とは異なる反射率（第２の反射率）で三次元カメラ４の光源から照射される光を所定の反射率で反射する。たとえば、第２の反射板２２ａ乃至ｄは、第１の反射板２１とは異なる材質から構成される。
【００４０】
なお、第２の反射板２２ａ乃至ｄは、第１の反射板２１と異なる色であってもよい。ｍた、第２の反射板２２ａ乃至ｄには、所定のコード（たとえば、ＱＲコード（登録商標））が形成されてもよい。
【００４１】
次に、プロセッサ１１が実現する機能について説明する。プロセッサ１１は、ＲＯＭ１２又はＮＶＭ１４などが格納するプログラムを実行することで下記の機能を実現する。
【００４２】
まず、プロセッサ１１は、複数の撮影距離において二次元カメラ３及び三次元カメラ４が平面板２０をそれぞれ撮影した二次元画像及び三次元情報を取得する機能を有する。
【００４３】
プロセッサ１１は、二次元カメラ３及び三次元カメラ４と平面板２０との距離（撮影距離）を第１の撮影距離に設定する。即ち、プロセッサ１１は、平面板２０を第１の位置に配置する。なお、二次元カメラ３の平面板２０との距離と三次元カメラ４と平面板２０との距離は、異なってもよい。ここでは、プロセッサ１１は、両距離を所定の距離に設定する。即ち、撮影距離は、両距離を含むものであってもよい。
【００４４】
たとえば、プロセッサ１１は、設置台６の高さを第１の撮影距離に対応する第１の高さに調整する。たとえば、プロセッサ１１は、設置台６を駆動して第１の高さに固定してもよい。また、プロセッサ１１は、設置台６の高さを第１の高さに固定することをオペレータに促すメッセージを操作パネル５に表示させてもよい。
【００４５】
撮影距離を第１の撮影距離に設定すると、プロセッサ１１は、二次元カメラ３を用いて平面板２０を撮影する。プロセッサ１１は、二次元カメラ３から平面板２０を撮影した二次元画像（第１の二次元画像）を取得する。
【００４６】
また、プロセッサ１１は、三次元カメラを用いて平面板２０を撮影する。プロセッサ１１は、三次元カメラ４から平面板２０を撮影した三次元情報（第１の三次元情報）を取得する。
【００４７】
なお、プロセッサ１１は、二次元画像と三次元情報とを同時に取得してもよい。また、プロセッサ１１は、二次元画像と三次元情報とを所定の順序で取得してもよい。
【００４８】
第１の撮影距離において二次元画像と三次元情報とを取得すると、プロセッサ１１は、撮影距離を第１の撮影距離と異なる第２の撮影距離に設定する。即ち、プロセッサ１１は、平面板２０を第１の位置と異なる第２の位置に配置する。たとえば、プロセッサ１１は、設置台６の高さを第２の撮影距離に対応する第２の高さに調整する。プロセッサ１１が設置台６の高さを調整する動作例は、前述の通りである。
【００４９】
撮影距離を第２の撮影距離に設定すると、プロセッサ１１は、二次元カメラ３を用いて平面板２０を撮影する。プロセッサ１１は、二次元カメラ３から平面板２０を撮影した二次元画像（第２の二次元画像）を取得する。
【００５０】
また、プロセッサ１１は、三次元カメラを用いて平面板２０を撮影する。プロセッサ１１は、三次元カメラ４から平面板２０を撮影した三次元情報（第２の三次元情報）を取得する。
【００５１】
プロセッサ１１は、さらに異なる第３の距離において二次元画像及び三次元情報を取得してもよい。プロセッサ１１が設定する撮影距離の個数は、特定の個数に限定されるものではない。
【００５２】
また、プロセッサ１１は、二次元画像における点に対応する、三次元情報における点を特定する機能を有する。即ち、プロセッサ１１は、二次元画像と三次元情報とにおいて同一の領域を撮影した点の座標を特定する。
【００５３】
たとえば、プロセッサ１１は、所定の撮影距離における二次元画像と三次元情報とを取得する。二次元画像と三次元情報とを取得すると、プロセッサ１１は、二次元画像から平面板２０の４つの頂点（二次元頂点）の座標（二次元頂点座標）を取得する。
【００５４】
たとえば、プロセッサ１１は、二次元画像においてエッジを抽出して平面板２０のエッジを抽出する。プロセッサ１１は、抽出したエッジに基づいて平面板２０の４つの二次元頂点座標を特定する。
【００５５】
また、第１の反射板２１の色と第２の反射板２２の色とが異なる場合、プロセッサ１１は、第２の反射板２２の色の位置を特定することで４つの二次元頂点座標を特定してもよい。
【００５６】
また、第２の反射板２２にコードが形成される場合、プロセッサ１１は、当該コードを読み取ることで４つの二次元頂点座標を特定してもよい。  
プロセッサ１１が平面板２０の二次元頂点座標を特定する方法は、特定の方法に限定されるものではない。
【００５７】
また、プロセッサ１１は、三次元情報において平面板２０の４つの頂点（三次元頂点）の座標（三次元頂点座標）を特定する。
【００５８】
前述の通り、平面板２０は、四隅に第１の反射板２１の反射率と異なる反射率を有する第２の反射板２２を備える。そのため、三次元カメラ４は、反射率の違いによって第２の反射板２２が第１の反射板２１と同平面に検知しない。即ち、三次元カメラ４は、第２の反射板２２の領域を第１の反射板２１の領域よりも近く又は遠くに認識する。
【００５９】
プロセッサ１１は、第１の反射板２１よりも近い又は遠い領域を第２の反射板２２の領域として特定する。プロセッサ１１は、第２の反射板２２の領域の位置に基づいて三次元頂点座標を特定する。
【００６０】
また、プロセッサ１１は、三次元情報において設置台６よりやや上の距離(濃度)を閾値として２値画像を作成し平面板２０の輪郭を取得することにより、三次元頂点座標を特定してもよい。また、プロセッサ１１は、三次元情報の各点から構成される点群から面を検出することで、三次元頂点座標を特定してもよい。
【００６１】
プロセッサ１１が平面板２０の三次元頂点座標を特定する方法は、特定の方法に限定されるものではない。
【００６２】
プロセッサ１１は、４つの二次元頂点座標に対応する点として４つの三次元頂点座標とを特定する。
【００６３】
たとえば、プロセッサ１１は、第１の撮影距離における４つの二次元頂点の二次元頂点座標（第１の二次元座標）及び４つの三次元頂点の三次元頂点座標（第１の三次元座標）を特定する。即ち、プロセッサは、第１の撮影距離において４つの二次元頂点座標（第１の二次元座標）に対応する４つの三次元頂点座標（第１の三次元座標）を特定する。
【００６４】
たとえば、プロセッサ１１は、第２の撮影距離における４つの二次元頂点の二次元頂点座標（第２の二次元座標）及び４つの三次元頂点の三次元頂点座標（第２の三次元座標）を特定する。即ち、プロセッサは、第２の撮影距離における４つの二次元頂点座標（第２の二次元座標）に対応する４つの三次元頂点座標（第２の三次元座標）を特定する。
【００６５】
また、プロセッサ１１は、各撮影距離において対応付けられた二次元頂点座標及び三次元頂点座標に基づいて、三次元情報における三次元座標を二次元画像における二次元座標に変換する変換行列を生成する機能を有する。
【００６６】
即ち、プロセッサ１１は、変換行列の要素の値を算出する。  
たとえば、変換行列は、射影変換行列である。なお、変換行列は、アフィン変換行列であってもよい。
【００６７】
プロセッサ１１は、各撮影距離において対応付けられた４つの二次元頂点座標及び４つの三次元頂点座標（セット）から変換行列を算出する。
【００６８】
たとえば、プロセッサ１１は、第１の撮影距離における４つの二次元頂点座標及び４つの三次元頂点座標から第１の撮影距離における変換行列を算出する。また、プロセッサ１１は、同様に第２の撮影距離における変換行列を算出する。
【００６９】
プロセッサ１１は、第１の撮影距離における変換行列と第２の撮影距離における変換行列とに基づいて任意の撮影距離における変換行列を推測する。たとえば、プロセッサ１１は、任意の撮影距離における変換行列の各要素の値を撮影距離において線形的に推測する。
【００７０】
また、プロセッサ１１は、セットが３つ以上ある場合、３つ以上の各撮影距離における変換行列を算出する。プロセッサ１１は、任意の撮影距離における変換行列を、３つ以上の撮影距離における変換行列から推測する。プロセッサ１１は、任意の撮影距離における変換行列の各要素の値を線形的に推測してもよい。また、プロセッサ１１は、任意の撮影距離における変換行列の各要素の値をｎ次近似式で推測してもよい。
【００７１】
次に、プロセッサ１１がキャリブレーションを行う動作例について説明する。  
図４は、プロセッサ１１がキャリブレーションを行う動作例について説明するためのフローチャートである。ここでは、プロセッサ１１は、操作パネル５などを通じてキャリブレーションを行うことを指示する操作の入力を受け付けたものとする。
【００７２】
まず、プロセッサ１１は、ｎをリセットする（ＡＣＴ１１）。即ち、プロセッサ１１は、ｎ＝０とする。ここで、ｎは、プロセッサ１１が二次元画像及び三次元情報の組合せを取得した個数である。
【００７３】
ｎをリセットすると、プロセッサ１１は、所定の撮影距離（たとえば、第１又は第２の撮影距離）を設定する（ＡＣＴ１２）。所定の撮影距離を設定すると、プロセッサ１１は、二次元カメラ３を用いて平面板２０を含む二次元画像を取得する（ＡＣＴ１３）。
【００７４】
平面板２０を含む二次元画像を取得すると、プロセッサ１１は、三次元カメラ４を用いて平面板２０を含む三次元情報を取得する（ＡＣＴ１４）。
【００７５】
平面板２０を含む三次元情報を取得すると、プロセッサ１１は、ｎをインクリメントする（ＡＣＴ１５）。ｎをインクリメントすると、プロセッサ１１は、ｍ＞ｎであるか判定する（ＡＣＴ１６）。ここで、ｍは、二次元画像及び三次元情報を取得するために設定する撮影距離の数である。
【００７６】
ｍ＞ｎでないと判定すると（ＡＣＴ１６、ＮＯ）、プロセッサ１１は、ＡＣＴ１２に戻る。
【００７７】
ｍ＞ｎであると判定すると（ＡＣＴ１６、ＹＥＳ）、プロセッサ１１は、各撮影距離において４つの二次元頂点座標及び４つ三次元頂点座標を特定する（ＡＣＴ１７）。各撮影距離において４つの二次元頂点座標及び４つ三次元頂点座標を特定すると、プロセッサ１１は、特定した二次元頂点座標及び三次元頂点座標に基づいて変換行列を生成する（ＡＣＴ１８）。
【００７８】
変換行列を生成すると、プロセッサ１１は、動作を終了する。
【００７９】
なお、プロセッサ１１は、ＡＣＴ１４の後にＡＣＴ１３を実行してもよい。また、プロセッサ１１は、ＡＣＴ１３及びＡＣＴ１４を同時に実行してもよい。また、プロセッサ１１は、ＡＣＴ１４の後に４つの二次元頂点座標と４つの三次元頂点座標とを特定してもよい。
【００８０】
また、平面板２０は、円形、楕円形、長方形、平行四辺形又は多角形であってもよい。平面板２０の形状は、特定の形状に限定されるものではない。  
また、第２の反射板２２は、円形、楕円形、長方形、平行四辺形又は多角形であってもよい。第２の反射板２２の形状は、特定の形状に限定されるものではない。
【００８１】
また、平面板２０は、第２の反射板２２を備えなくともよい。
【００８２】
以上のように構成された撮影装置は、複数の撮影距離を設定して、二次元画像及び三次元情報を取得する。撮影装置は、各撮影距離における二次元画像及び三次元情報から二次元頂点座標及び三次元頂点座標を特定する。撮影装置は、特定した二次元頂点座標及び三次元頂点座標に基づいて、三次元情報における三次元座標から二次元画像における二次元座標に変換する変換行列を生成する。その結果、撮影装置は、効果的にキャリブレーションを行うことができる。
【００８３】
また、撮影装置は、撮影対象として立体物を用いなくとも、異なる撮影距離における二次元画像及び三次元情報を取得することができる。その結果、撮影装置は、容易にキャリブレーションを行うことができる。
【００８４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８５】
１…撮影装置、２…筐体、３…二次元カメラ、４…三次元カメラ、５…操作パネル、６…設置台、１０…制御部、１１…プロセッサ、１２…ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１４…ＮＶＭ、１５…二次元カメラインターフェース、１６…三次元カメラインターフェース、１７…入出力インターフェース、２０…平面板、２１…第１の反射板、２２（２２ａ乃至ｄ）…第２の反射板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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