(57)【要約】      （修正有）【課題】車載カメラのオンライン較正のためのシステム、車両及び方法を提供する。【解決手段】車両１上のカメラは、カメラ画像座標系においてカメラ回転パラメータφ、θ、ψ及びカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃ、ｚｃを有し、車両は車両座標系を有する。方法は、車両１が地面に対して移動しているときに、平行幾何学的方法を用いてカメラ回転パラメータφ、θ、ψを較正すること、及びカメラ回転パラメータφ、θ、ψからは独立してカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃを較正することを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１）上のカメラ（２、３、４）のオンライン較正方法であって、カメラ（２、３、４）はカメラ画像座標系においてカメラ回転パラメータφ、θ、ψ及びカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃ、ｚｃを有し、車両は車両座標系を有し、
車両（１）が地面に対して移動しているときに、平行幾何学的方法を用いてカメラ回転パラメータφ、θ、ψを較正すること、及び
カメラ回転パラメータφ、θ、ψからは独立してカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃを較正することを備える方法。
【請求項２】
車両座標系に対するカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃの差異を判定し、カメラ画像座標系においてオフセットを並進運動パラメータｘｃ、ｙｃに適用することによってカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃを較正することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
カメラ回転パラメータφ、θ、ψを較正した後にカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃを較正することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
車両（１）が曲線経路に沿って移動していることを判定すること、及び車両が曲線経路に沿って移動しているときにカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃを較正することを更に備える、請求項１〜３の１項に記載の方法。
【請求項５】
カメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃを、
カメラ（２、３、４）がある期間にわたって捉えた少なくとも２枚の画像において２つ以上の特徴物を追跡すること、
２つ以上の特徴物を地面平面に対してマッピンクし、マッピングした特徴物に円弧を当てはめること、
円弧からカメラ画像座標系における車両旋回中心Ｔｃを計算すること、
車両操舵角を判定すること、
車両操舵角から車両座標系における車両旋回中心Ｔｖを計算すること、
カメラ画像座標系における車両旋回中心Ｔｃと車両座標系における車両旋回中心Ｔｖとの差異を判定すること、
カメラ画像座標系における車両旋回中心Ｔｃの位置が車両座標系における車両旋回中心Ｔｖの位置と一致するようにカメラのｘｃ、ｙｃ並進運動パラメータに加算すべきオフセットを判定すること、及び、
オフセットをカメラのｘｃ、ｙｃ並進運動パラメータに適用することによって較正することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
車両が反時計回りに湾曲している曲線経路及び時計回りに湾曲している曲線経路に沿って移動しているときにカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃを較正することを特徴とする、請求項３〜５の１項に記載の方法。
【請求項７】
車両が半径の異なる曲線経路を移動しているときにカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃを較正することを特徴とする、請求項３〜６の１項に記載の方法。
【請求項８】
車両（１）が直進していることを判定すること、及び平行幾何学的方法を用いてカメラ回転パラメータφ、θ、ψを較正することを更に備える、請求項１〜７の１項に記載の方法。
【請求項９】
平行幾何学的方法が、
車両（１）が直進しているときに、ある期間にわたってカメラが捉えた少なくとも２枚の画像から２つ以上の長手方向の特徴物を追跡すること、
記録された軌跡が、カメラ画像座標系から車両座標系へとマッピングした際に平行となるようにカメラ回転パラメータを調節すること、を備えることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
長手方向の特徴物を追跡しながら車両（１）の速度を記録すること、及びカメラ画像において一定期間内に特徴物が移動した距離を判定することによってカメラ（２、３、４）の高さｚｃを判定することを更に備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
カメラ画像から測定された距離と車両速度から計算された推定距離との差異を判定すること、差異からカメラの高さｚｃのオフセットを計算すること、及びオフセットを保存されたカメラの高さｚｃの値に加算することを更に備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
コンピュータプログラム製品であって、プロセッサ上で実行されると請求項１〜１１のうちの１項の方法をプロセッサに実行させる、プログラム製品上で具体的に具現化されたコードを備えたコンピュータプログラム製品。
【請求項１３】
少なくとも１台のカメラ（２、３、４）から画像を受信する第一の入力手段（７）、
カメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃ、ｚｃとカメラ回転パラメータφ、θ、ψを保存するメモリ、
実際の車両操舵角を受信する第二の入力手段（８）、
実際の車両速度を受信する第三の入力手段（９）、
請求項１〜１１のうちの１項の方法を実行する処理手段（１０）を備える較正ユニットを備えるシステム（５）。
【請求項１４】
少なくとも１台のカメラ、及びカメラからの画像を表示するディスプレイ（１１）を更に備える、請求項１３に記載のシステム（５）。
【請求項１５】
車両（１）であって、車両（１）に搭載された少なくとも１台のカメラ（２、３、４）、及び請求項１３又は１４のシステム（５）を含む車両（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載カメラのオンライン較正のためのシステム、車両及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が、車両の周辺環境の画像を捉える１台以上のカメラを含むことがある。画像は、物体、例えば道路の車線や交通標識の存在を検知するために使用されたり、また、ドライバーに車両直近の光景を提供したりできる。車両直近の光景は、通常の運転姿勢のドライバーからは死角となる領域をドライバーが見られるようになることから、車両を駐車させる際にドライバーを支援するために使用したり、安全性を向上させるために使用したりできる。危険又は起こり得る危険が捉えられた画像又は複数の画像から検知されてドライバーに警告を与えたり、その情報を、ドライバー支援システムと関連づけて使用し、車両を積極的に制御したり危険を避けたりすることもできる。
【０００３】
典型的には数台、例えば、４台のカメラが車両に備えられる。各カメラからの画像を合成し、鳥瞰図とも言われる上面図形式の３６０°の画像、又はパノラマビューを提供することができる。隣り合うカメラ、例えば、前方カメラと側方カメラからの画像は、連続した３６０°の光景を提供するために重なり合う部分があってもよい。
【０００４】
カメラを較正して周辺物に対するカメラの位置及び向きを判定することができる。車両の場合、例えば、複数のカメラの視野を正確に合成して単一のサラウンドビューとしたり、障害物の範囲を正確に判定したりするために、既知の基準点、例えば、前車軸の中心に対するカメラの位置及び向きを判定してもよい。
【０００５】
カメラの較正は、車両の製造時に実行してもよい。しかし、車両が寿命に達するまでに起こりうるずれを補正したり、車両製造後に車両に搭載されたカメラの位置を較正したりするために、車両の走行中に自動的にカメラを較正するシステムが既に開発されている。例えば、ＤＥ１０  ２００９  ０５７  ９９６  Ａ１は、車両の位置に対するカメラの位置を判定するシステムを開示している。こうした、車両の移動中にカメラを較正するシステムは、オンライン較正システムと呼ばれることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ特許公開第１０  ２００９  ０５７  ９９６  Ａ１号
【特許文献２】国際公開第２０１２／１４３０３６Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、正確な較正を可能とし、今までよりも少ない処理資源を用いて実施可能な、車載カメラのオンライン較正のための方法及びシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本目的は、独立請求項の主題によって達成される。更なる有利な特徴は、従属請求項である。
【０００９】
本目的は、独立請求項の主題によって達成される。更なる有利な特徴は、従属請求項である。
【００１０】
車載カメラのオンライン較正方法が提供される。カメラは、カメラ画像座標系にカメラ回転パラメータφ、θ、ψ及びカメラ並進運動パラメータｘ、ｙ、ｚを有し、車両は、車両座標系を有する。方法は、車両が地面に対して移動しているときに平行幾何学的方法を用いてカメラ回転パラメータφ、θ、ψを較正すること、及びカメラ回転パラメータφ、θ、ψからは独立してカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃを較正することを備える。
【００１１】
カメラ回転パラメータは、オイラー角φ、θ、ψによって表され、カメラ並進運動パラメータは、デカルト座標系ｘｃ、ｙｃ、ｚｃによって表される。ただし、ｚｃは地面からのカメラの高さであり、ｘｃは車長方向を示し、ｙｃは車幅方向である。カメラ回転パラメータφ、θ、ψ、及び場合により高さｚｃは、平行幾何学的方法、例えばＷＯ２０１２／１４３０３６Ａ１に開示された方法を用いて判定できる。
【００１２】
本発明によると、カメラ回転パラメータφ、θ、ψとは別のステップでカメラの並進運動パラメータｘｃ、ｙｃが較正される。これにより、回転パラメータと並進運動パラメータとを単一の方法で較正する場合に起こり得る、複数の従属変数を同時に求めようとすることに起因するデータの曖昧さが回避される。
【００１３】
一実施形態においては、第一のステップにおいて、平行幾何学的方法を用いてカメラ回転パラメータ及びカメラ高さｚｃを較正する。これは、この方法はカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃに関する知識が無くても実施可能なためである。従って、完全な較正は、回転パラメータφ、θ、ψ及び高さパラメータｚｃをまず較正すること、及びｘｃ、ｙｃ並進運動パラメータを第二の独立した段階において較正することにより、二段階に分割される。従って、独立したパラメータを同時に求めることに起因する正確さの低下は回避される。
【００１４】
カメラは、１秒当たり多数の画像又はコマを捉えるデジタル又はアナログビデオカメラであってよい。画像を表示しながら画像を捉え、データを保存してもよい。画像中の１つ以上の特徴物を特定し、特徴物の軌跡を追跡するための画像の分析は、データセットの収集と同時に実行してもよいし、収集後に実行してもよい。較正の正確さを更に向上させるため、複数のデータセットを収集してもよい。実際の車両の動きを表すデータ、例えば、車両速度や操舵角を同時に収集し、画像及び／又は画像から得られるデータと関連づけてもよい。
【００１５】
一実施形態においては、カメラ並進パラメータｘｃ、ｙｃは、車両座標系に対するカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃの差異を判定し、カメラ画像座標系において並進運動パラメータｘｃ、ｙｃにオフセットを適用することによって較正される。オフセットは、差異を補正するために計算される。
【００１６】
カメラ並進パラメータｘｃ、ｙｃは、車両が曲線経路に沿って移動しているときに較正できる。従って、一実施形態においては、方法は、車両が曲線経路に沿って移動していることを判定すること、及び、車両が曲線経路に沿って移動しているときにカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃを較正することを含む。ハンドルの位置を車両制御ユニットから得て、車両が直進しているか曲線経路を走行しているかを判定するために評価してもよい。一部の実施形態においては、ｘｃ、ｙｃ並進運動パラメータの較正を車両が曲線経路に沿って移動しているときにのみ行うことができる。
【００１７】
一実施形態においては、カメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃは、カメラ画像座標系における車両旋回中心と車両座標系における車両旋回中心との差異を判定することによって較正される。
【００１８】
特に、カメラ画像座標系における車両旋回中心は、ある期間にわたってカメラが捉えた少なくとも２枚の画像中の２つ以上の特徴物を追跡し、その２以上の特徴物を地面平面にマッピングし、マッピングされた特徴物に円弧を当てはめ、その円弧からカメラ画像座標系における車両旋回中心を計算することによって判定できる。
【００１９】
車両座標系における車両旋回中心は、車両操舵角を測定し、その車両操舵角から車両座標系における車両旋回中心を計算することによって判定できる。
【００２０】
カメラ画像座標系及び車両座標系における車両旋回中心の位置の差異が判定される場合、カメラ画像座標系における車両旋回中心の位置が車両座標系における車両旋回中心の位置に一致するようにカメラの並進運動パラメータｘｃ、ｙｃに加算すべきオフセットが判定される。次いで、このオフセットがカメラの並進運動パラメータｘｃ、ｙｃに適用される。
【００２１】
較正の正確さを更に向上させるため、反時計回りに湾曲している曲線経路及び時計回りに湾曲している曲線経路を車両が移動している、即ち、ドライバーがハンドルを左又は右に切っているときにカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃを較正してもよい。
【００２２】
半径の異なる曲線経路を車両が移動しているとき、即ち、緩やかなカーブ又は急なカーブを左又は右に向かって車両が移動しているときにカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃを較正することによっても、較正の正確さを向上させることができる。
【００２３】
カメラ回転パラメータの較正に使用される平行幾何学的方法は、典型的には、車両が直進している場合に実施されるのみである。従って、更なる実施形態においては、方法は、車両が直進していると判定すること、及び平行幾何学的方法を用いてカメラ回転パラメータφ、θ、ψを較正することを含む。例えば、ハンドル角度を用いて車両が直進していると判定してもよい。平行幾何学原理に基づく様々な方法を使用してカメラ回転パラメータ、及び、場合により、カメラの高さｚｃを判定してもよい。
【００２４】
一実施形態においては、平行幾何学的方法は、車両が直進しているときに、ある期間にわたってカメラが捉えた少なくとも２枚の画像から２つ以上の長手方向の特徴物を追跡すること、及び記録された軌跡をカメラ画像座標系から車両座標系にマッピングした場合にそれらが平行となるようにカメラの回転を調節することを含む。
【００２５】
カメラの高さを判定する場合、それは、長手方向の特徴物を追跡しながら車両の速度を記録すること、及びカメラ画像において一定期間内に１つの特徴物が移動した距離を判定することによって実行できる。
【００２６】
カメラの高さは、カメラ画像から測定された距離と車両速度から計算された予測距離との差異を判定し、その差異からカメラの高さにおけるオフセットを計算し、保存されたカメラ高さの値にそのオフセットを加算することによって較正できる。
【００２７】
コンピュータプログラム製品であって、プロセッサ上で実行されると上記実施形態のうちの１つの方法をプロセッサに実行させる、プログラム製品上で具体的に具現化されたコードを備えたコンピュータプログラム製品も提供される。
【００２８】
コンピュータプログラム製品は、データ記憶媒体、例えば、光学式ドライブ、ハードディスク、フラッシュメモリなどであってもよい。本実施形態は、コンピュータプログラムが既存のシステムを改善又は強化するためのものである場合に有用となり得る。
【００２９】
コンピュータプログラムは、画像取込及び／又は画像処理装置またはシステム内のメモリに保存することもできる。本実施形態は、装置及びシステムが車両への装備を目的として提供される場合に使用できる。
【００３０】
少なくとも１台のカメラから画像を受信する第一の入力手段、カメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃ、ｚｃとカメラ回転パラメータφ、θ、ψを保存するメモリ、実際の車両操舵角を受信する第二の入力手段、実際の車両速度を受信する第三の入力手段、及び上記実施形態のうちの１つの方法を実行する処理手段を備える較正ユニットを備えるシステムが提供される。処理手段は、処理手段によって実行されると、処理手段に上記実施形態のうちの１つの方法を実行させる具体的コードを含むメモリを含んでもよい。
【００３１】
システムは、少なくとも１台のカメラ、及びカメラからの画像を表示するディスプレイを更に備えてもよい。
【００３２】
典型的には数台、例えば、４台のカメラが車両に備えられる。各カメラからの画像を合成し、鳥瞰図とも言われる上面図形式の３６０°の画像、又はパノラマビューを提供することができる。典型的には、隣り合うカメラ、例えば、前方カメラと側方カメラからの画像は、連続した３６０°の光景を提供するために重なり合う部分があってもよい。２台以上のカメラからの画像を、処理ユニットが実施する別の方法を用いて合成してもよい。本明細書に記載される実施形態のうちの１つの方法を用いたカメラの較正は、様々なカメラで捉えた画像内の特徴物の位置の差異を除去又は低減して「継ぎ目のない」合成画像を提供するために使用することができる。
【００３３】
車両に搭載される少なくとも１台のカメラ、及び上記実施形態のうちの１つのシステムを含む車両が提供される。
【００３４】
添付図面を参照して実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】車両及び車両座標系の概略図を示す。
【図２】カメラ及びカメラを較正するシステムを含む車両の概略図を示す。
【図３】車載カメラのオンライン較正方法の概略図を示す。
【図４】カメラ並進運動パラメータを較正する方法の概略図を示す。
【図５】カメラ回転パラメータを較正する方法の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１車両１及び車両座標系ｘｖ、ｙｖ、ｚｖの概略図を示す。車両座標系は、本実施形態においては、基準点を前車軸の中心とするデカルト座標系である。車両座標系において、方向ｘｖは車長方向に、方向ｙｖは車幅方向に、方向ｚｖは車高方向に延伸する。基準点が前車軸の中心にあることから、−ｙｖは車両の左に、＋ｙｖは車両の右に、−ｘｖは前車軸の前方に、＋ｘｖ前車軸の後方に、＋Ｚｖは前車軸の上方に、−ｚｖは前車軸の下方に延伸する。
【００３７】
図２は、４台のカメラを含む車両１の概略側面図を示す。４台のカメラのうち３台のカメラ２、３、４が車両１の図に示されている。カメラ２は、車両前方の環境を捉えるように配置され、カメラ３は、車両の左側面に面する環境を捉えるように配置され、カメラ４は、車両後方の環境を捉えるように配置され、非表示のカメラが車両の右側面に車両１の右側の環境を捉えるように配置されている。
【００３８】
カメラは視野が広く、車両１直近の完全な３６０°画像を捉えられるようになっている。ただし、本明細書に記載する方法は、視野がもっと狭いカメラに用いたり、単一のカメラしか含まない車両又は５台以上のカメラを含む車両に用いたりすることもできる。
【００３９】
カメラは、内部パラメータ及び外部パラメータを有する。カメラ外部パラメータは、３つの回転パラメータφ、θ、ψ及び３つの並進運動パラメータｘｃ、ｙｃ、ｚｃを含むカメラ画像座標系を規定する。３つの並進運動パラメータｘｃ、ｙｃ、ｚｃを図２に示す。
【００４０】
カメラ画像座標系のこれらパラメータは、カメラが捉えた画像中の特徴物の位置が、それらの実世界における位置に対して正確にマッピングできるように、実世界のパラメータ、例えば、車両座標系のパラメータと一致していることが望ましい。このマッピングは、車両近傍の物体、例えば、危険物を検知するために使用できる。この情報は、車両のドライバーに警告を与えるために使用されてもよく、車両ドライバー支援システムが危険を回避するために自動的に適切な措置を講じられるように、ドライバー支援システムに使用されてもよい。
【００４１】
カメラの外部の回転パラメータφ、θ、ψ及び並進運動パラメータｘｃ、ｙｃ、ｚｃは、工場で車両にカメラを搭載する際に較正してもよい。ただし、例えば、車両上のカメラの位置がわずかに変化するためにカメラの外部が時間と共に変化することもあれば、車両を製造した後に車両にカメラを取り付けたためにカメラの較正が必要になる場合もある。カメラを較正する１つの方法は、オンライン較正方法を用いてカメラが移動しているときに（カメラは車両に搭載されているので、車両が移動しているときに）カメラを較正することである。
【００４２】
車両１は、カメラから画像を受信できるようにカメラに結合された第一の入力装置７を有する較正ユニット６を含むシステム５、及びカメラからの画像を表示するディスプレイ１１を含む。較正ユニット６は、実際の車両操舵角を受信する第二の入力装置８、及び実際の車両速度を受信する第三の入力装置９を更に含む。較正ユニット６は、車両１に搭載されたカメラ２、３、４のうちの少なくとも１台のオンライン較正を行う処理手段１０を更に含む。
【００４３】
図３は、車載カメラ、例えば、第一の実施形態による図２に示す車両１に搭載されたカメラ２、３、４のうちの１台をオンライン較正する方法２０の概略図を示す。
【００４４】
地面に対して車両が移動しているとき、第一のステップにおいて、平行幾何学的方法２１、例えば、ＷＯ２０１２／１４３０３６Ａ１に開示される平行幾何学的方法を用いてカメラ回転パラメータφ、θ、ψを較正する。第二のステップ２２において、カメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃを、カメラ回転パラメータφ、θ、ψからは独立して、かつカメラ回転パラメータを較正する方法２１からは独立して較正する。
【００４５】
平行幾何学的方法２１をまず実施し、第二のステップ２２を後から実施してもよい。従って、カメラの回転パラメータφ、θ、ψの較正後に、カメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃを較正するために更なる較正が実施される。
【００４６】
方法２２において、カメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃは、車両座標系、従って、実世界に対するカメラ並進運動パラメータ間の差異を判定することによって較正される。差異が判定される場合、その差異を補正するため、カメラ画像座標系において並進運動パラメータにオフセットが適用される。
【００４７】
カメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃ、ｚｃは、曲線経路に沿って車両が移動しているときに較正される。その結果、第二のステップ２２は、車両が地面に対し、曲線経路を移動していると判定するために、車両、例えば、車両制御ユニットから車両速度及びハンドル角度に関するデータ２３を受信することを含む。ステップ２４においてカメラから画像が受信され、ステップ２５において画像と車両からのデータが記録される。ステップ２６において、第一の画像内の少なくとも２つの特徴物が特定される。同じカメラが収集したそれに続く画像が更に分析されてこの２つ以上の特徴物の位置が判定され、これらの特徴物の位置が、そのカメラがある期間にわたって捉えた２つ以上の画像上で追跡される。このデータを使用してカメラ画像座標系における車両旋回中心Ｔｃ及び車両座標系における車両旋回中心Ｔｖを特定する。
【００４８】
図４は、カメラ画像座標系における車両旋回中心Ｔｃ及び車両座標系における車両旋回中心Ｔｖを判定する方法の概略図を示す。曲線経路に沿って移動した後の、後方カメラ３を有する車両１が示されている。図示した例においては、２つの特徴物３０、３１の地面に対する位置が５枚の画像について判定され、円弧３２、３３が画像３０、３１によって形成された軌跡にそれぞれに当てはめられ、これらの円弧３２、３３から車両Ｔｃの旋回中心が計算される。
【００４９】
ハンドル角度に関する車両からの実際のデータを使用して、車両座標系における車両旋回中心Ｔｖが計算される。カメラ画像座標系における車両旋回中心Ｔｃと車両座標系における車両旋回中心Ｔｖとの間の位置が比較され、差異３４がある場合、カメラのパラメータｘｃ、ｙｃに適用されてカメラのｘｃ、ｙｃ並進運動パラメータを較正するオフセット３５をこの差異を用いて計算することが可能である。
【００５０】
図３に戻り、カメラ回転パラメータφ、θ、ψを較正するのに用いられる平行幾何学的方法２１においては、ステップ２４においてカメラからのデータが収集され、ステップ２５において、車両が直進しているときに車両からのデータが収集される。
【００５１】
車両が地面に対して直進している場合、カメラ回転パラメータのオンライン較正は、カメラがある期間にわたって捉えた少なくとも２枚の画像における２つ以上の長手方向の特徴物を追跡することによって実行できる。例えば、ＷＯ２０１２／１４３０３６Ａ１に開示された平行幾何学的方法が使用できる。
【００５２】
カメラ回転パラメータφ、θ、ψは、長手方向の特徴物の記録された軌跡がカメラ画像座標系から車両座標系へとマッピングされた際にこれが平行となるように調節される。これを図５に示す。
【００５３】
図５は、車両４０に搭載された２台のカメラで捉えた画像の概略図を示す。前方カメラ４５で捉えた画像４１には、２つの長手方向の特徴物４２、４３、例えば、道路上の車線区分線が示されている。後方カメラ４６が捉えた画像４４には、同じ２つの長手方向の特徴物４２’、４３’が捉えられている。画像４１に捉えられた長手方向の特徴物４２、４３と、画像４４に捉えられた長手方向の特徴物４２’、４３’の位置には、オフセット４７があることがわかる。２台のカメラ４５、４６は同じ長手方向の特徴物を捉えたのであるから、長手方向の特徴物の位置は、両画像４１、４４において同じはずである。従って、差異４７を用いて長手方向の特徴物４２、４３の位置が両画像４１、４４において同じになるようにカメラ回転パラメータを調整することができる。
【００５４】
平行幾何学的方法を用い、長手方向の特徴物の追跡中に車両の速度を記録することによってカメラの高さｚｃを更に判定してもよい。これにより、カメラ画像において所定期間内に１つの特徴物が移動した距離を判定することが可能となる。三角測量を用いれば、カメラの高さｚｃを判定することができる。
【００５５】
カメラ画像から測定した距離と車両速度から計算した予測距離との差異を判定することによってカメラの高さｚｃを較正することもできる。差異を判定する場合、これを用いて保存されたカメラ高さの値に加算可能なオフセットが計算可能である。
【００５６】
要約すると、回転パラメータと並進運動パラメータとを単一の方法で較正する場合に起こり得る、複数の従属変数を同時に求めようとすることに起因するデータの曖昧さを回避するため、カメラ回転パラメータφ、θ、ψの較正とは別の方法ステップにおいてカメラ並進運動パラメータｘｃ、ｙｃが較正される。先行技術の平行幾何学的方法、例えばＷＯ２０１２／１４３０３６Ａ１に開示された方法を用いてカメラ回転パラメータφ、θ、ψ、及び場合により高さｚｃを較正することができる。
【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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