(57)【要約】【課題】より簡単に被写体上の任意の２点間の距離を求めることを可能にする。【解決手段】異なる視点から撮像された複数の撮像画像から、被写体上の任意の２点間の距離を導出する画像処理装置であって、前記任意の２点となる始点と終点をそれぞれ指定して前記撮像を行なうためのターゲットマークの位置情報を生成するガイドデータ生成手段と、前記ターゲットマークの位置情報に基づき、前記複数の撮像画像において、前記始点及び終点の位置を特定する計測点特定手段と、前記始点と終点の間の距離を導出する距離導出手段と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図６
2015197429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる視点から撮像された複数の撮像画像から、被写体上の任意の２点間の距離を導出する画像処理装置であって、
前記任意の２点となる始点と終点をそれぞれ指定して前記撮像を行なうためのターゲットマークの位置情報を生成するガイドデータ生成手段と、
前記ターゲットマークの位置情報に基づき、前記複数の撮像画像において、前記始点及び終点の位置を特定する計測点特定手段と、
前記始点と終点の間の距離を導出する距離導出手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
異なる視点から撮像された複数の撮像画像から、被写体上の任意の２点間の距離を導出する画像処理装置であって、
前記複数の撮像画像から、前記任意の２点となる始点と終点に相当する光点をそれぞれ検出して、前記始点及び終点の位置を特定する計測点検出手段と、
前記始点と終点の間の距離を導出する距離導出手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
前記複数の撮像画像において、特定された前記始点及び終点に対応する対応点を導出する対応点導出手段をさらに備え、
前記距離導出手段は、特定された前記始点及び終点の位置と導出された前記対応点の位置とに基づいて、前記距離を導出する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記複数の撮像画像同士の類似度を導出する手段をさらに備え、
前記対応点導出手段は、導出された類似度が所定値に達しない場合には、前記対応点の導出を行なわないことを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記距離導出手段で導出された距離の情報を、前記撮像を行なう撮像装置の表示手段に表示させる手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記対応点導出手段での対応点の導出に失敗した場合に、ユーザに通知する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記ガイドデータ生成手段は、前記ターゲットマークの画像データを生成し、
生成された前記ターゲットマークの画像データは、前記撮像を行なう撮像装置に提供され、当該撮像装置において、ユーザが前記撮像を行う際に表示されることを特徴とする請求項１、３〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記表示は、前記撮像装置における光学ファインダにおいて、又はファインダとして機能する表示手段においてなされることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記撮像を行なう撮像装置が、前記複数の撮像画像における被写体上に前記光点を生じさせるための光線を射出する照射手段を有することを特徴とする、請求項２乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記照射手段は、前記光線としてレーザ光を射出することを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像処理装置を備えた撮像装置。
【請求項１２】
前記撮像装置は、デジタルカメラであることを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
異なる視点から撮像された複数の撮像画像から、被写体上の任意の２点間の距離を導出する画像処理方法であって、
前記任意の２点となる始点と終点をそれぞれ指定して前記撮像を行なうためのターゲットマークの位置情報を生成するガイドデータ生成ステップと、
前記ターゲットマークの位置情報に基づき、前記複数の撮像画像において、前記始点及び終点の位置を特定する計測点特定ステップと、
前記始点と終点の間の距離を導出する距離導出ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１４】
異なる視点から撮像された複数の撮像画像から、被写体上の任意の２点間の距離を導出する画像処理方法であって、
前記複数の撮像画像から、前記任意の２点となる始点と終点に相当する光点をそれぞれ検出して、前記始点及び終点の位置を特定する計測点検出ステップと、
前記始点と終点の間の距離を導出する距離導出ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】
コンピュータを請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像処理装置として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数視点の画像データから被写体上の任意の距離を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像データから被写体のサイズを測る手法として、異なる視点位置で撮像された画像データを用いる三角測量が知られている。建築現場等で行なわれる三角測量では、まず、予めその位置や向き（以下、カメラパラメータ）が既知である複数台のカメラを用いて撮像を行う。次に、ディスプレイに映し出された撮像画像において、作業者がマウス等を用いて、計測の対象となる被写体上で２点以上の計測点を指定し、各視点位置のカメラパラメータに基づいて、自動で計測点の対応付けを行う。そして、計測点の座標とその対応点の座標に基づいて所定の演算処理が実行され、計測点間の距離が算出される（特許文献１）。
【０００３】
また、被写体のサイズを測る手法として、計測対象物に対してレーザ光を照射して撮像し、得られた撮像画像上のレーザスポットをユーザが計測点として指定し、指定した計測点間の距離に基づいて被写体のサイズを計算する方法も提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８５４３４号公報
【特許文献２】特開平８−２１０８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の手法では、計測点の対応付けは自動でなされるものの、それに先立って計測点を別途指定する必要があり、ユーザにとっては手間が多い。
【０００６】
また、上記特許文献２の手法では、ユーザが計測点を指定する必要があることに加え、撮像時には計測器を設置し続けておく必要がある。これでは、例えば計測中に振動等によって測定器と計測物との位置関係が崩れてしまうと、正確な計測が行えない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る画像処理装置は、異なる視点から撮像された複数の撮像画像から、被写体上の任意の２点間の距離を導出する画像処理装置であって、前記任意の２点となる始点と終点をそれぞれ指定して前記撮像を行なうためのターゲットマークの位置情報を生成するガイドデータ生成手段と、前記ターゲットマークの位置情報に基づき、前記複数の撮像画像において、前記始点及び終点の位置を特定する計測点特定手段と、前記始点と終点の間の距離を導出する距離導出手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、撮像後にユーザが改めて計測点を指定しなくとも、視点を変えた撮像を複数回行うだけで、被写体上の任意の２点間の距離を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る撮像装置の内部構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１に係る画像処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図３】十字状のターゲットマークによって、被写体上に計測点が指定される様子を示す図である。
【図４】基準視点となる撮像位置及び第二視点となる撮像位置からそれぞれ被写体を撮像する様子を示す図である。
【図５】被写体と被写体像の関係を示す図である。
【図６】実施例１における距離導出処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】導出された距離が表示部に表示される場合の一例を示す図である。
【図８】実施例２に係る撮像装置における画像処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図９】光線を被写体に照射することで計測点を指定する様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本実施例に係る撮像装置の内部構成を示すブロック図である。
【００１２】
撮像部１００は、不図示のズームレンズ、フォーカスレンズ、ぶれ補正レンズ、絞り、シャッター、光学ローパスフィルタ、IRカットフィルタ、カラーフィルタ、及び、CMOSやCCDなどの撮像素子（センサ）などから構成される。そして、被写体の光情報を撮像素子で受光し、受光した信号をＡ／Ｄ変換して、画像データ（デジタルデータ）を取得する。
【００１３】
中央処理装置（ＣＰＵ）１０１は、以下に述べる各部を統括的に制御する。
【００１４】
ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。
【００１５】
ＲＯＭ１０３は、ＣＰＵ１０１で実行される制御プログラム等を格納している。
【００１６】
バス１０４は、各種データの転送経路であり、例えば、撮像部１００によって取得されたデジタルデータはこのバス１０４を介して所定の処理部に送られる。
【００１７】
ユーザの指示を受け取る操作部１０５には、ボタンやモードダイヤルなどが含まれる。
【００１８】
画像や文字の表示を行う表示部１０６には、例えば、液晶モニタが用いられる。表示部１０６はタッチスクリーン機能を有していても良く、その場合はタッチスクリーンを用いたユーザ指示を操作部１０５の入力として扱うことも可能である。
【００１９】
表示制御部１０７は、表示部１０６に表示される画像や文字の表示制御を行う。
【００２０】
撮像部制御部１０８は、フォーカスを合わせる、シャッターを開く・閉じる、開口絞りを調節するなどの、ＣＰＵ１０１からの指示に基づいた撮像系の制御を行う。
【００２１】
デジタル信号処理部１０９は、バス１０４を介して受け取ったデジタルデータに対し、ホワイトバランス処理、ガンマ処理、ノイズ低減処理などの各種処理を行う。
【００２２】
エンコーダ部１１０は、デジタルデータをＪＰＥＧやＭＰＥＧなどのファイルフォーマットに変換する処理を行う。
【００２３】
外部メモリ制御部１１１は、ＰＣやその他のメディア（例えば、ハードディスク、メモリーカード、ＣＦカード、ＳＤカード、ＵＳＢメモリ）に繋ぐためのインターフェースである。
【００２４】
画像処理部１１２は、撮像部１００で取得された画像データから、被写体上に指定された計測点間の距離を導出する処理などを行う。本実施例では、視点を変えた複数回の撮像と同時に計測点の指定がなされ、被写体上の任意の２点間の距離を求めることができる。詳細については後述する。
【００２５】
照射部１１３は、レーザ光等を被写体に向けて照射する。この照射部１１３は、実施例２において機能する。
【００２６】
以上が、本実施例に係る撮像装置の主要な構成に関する説明である。なお、撮像装置としては、一般的なデジタルカメラの他、カメラ機能を備えたスマートフォンなども含まれる。また、画像処理部１１２は、撮像装置から独立した画像処理装置として構成してもよい。
【００２７】
図２は、本実施例に係る画像処理部１１２の内部構成を示すブロック図である。
【００２８】
本実施例の画像処理部１１２は、計測点を指定するためのガイドデータを撮像部１００へ提供する。また、撮像された画像データを撮像部１００から受け取って計測点間の距離を推定する処理を行なう。本実施例における画像処理部１１２は、ガイドデータ生成部２０１、撮像画像取得部２０２、計測点特定部２０３、対応点導出部２０４、距離導出部２０５で構成される。
【００２９】
ガイドデータ生成部２０１は、撮像と同時に計測点を指定するためのガイドデータを生成する。ガイドデータには、光学ファインダ上に表示されるターゲットマーク（本実施例では、二本の直線が交差する十字線）の画像データ及び当該ターゲットマークの位置情報が含まれる。ターゲットマークの画像データは、撮像部１００に送られ、光学ファインダ上に表示される。また、ターゲットマークの位置情報（本実施例の場合は、二本の直線が交差する交点の座標データ）が、計測点特定部２０３に提供される。
【００３０】
撮像画像取得部２０２は、撮像部１００から、異なる視点から撮像された画像のデータを取得する。取得した撮像画像のデータは、計測点特定部２０３へ送られる。
【００３１】
計測点特定部２０３は、ガイドデータ生成部２０１から提供されたターゲットマークの位置情報を参照して、入力された撮像画像における被写体上の計測点の位置（座標）を特定する。ここで、計測点には、計測始点と計測終点が存在する。そのため、少なくとも２枚の撮像画像データが必要となる。本実施例では、最初（１枚目）の撮像で計測始点を指定し、次（２枚目）の撮像で計測終点を指定することとしている。
【００３２】
対応点導出部２０４は、撮像時の撮像装置の位置や向きといったカメラパラメータ、及び特定された計測点の位置（座標）に基づいて、視点の異なる撮像画像間における対応点（特定された計測点に対応する点）の位置（座標）を導出する。
【００３３】
距離導出部２０５は、特定された計測点の位置（座標）と導出された対応点の位置（座標）とに基づいて、指定された計測点間の距離（例えば、高さや横幅といった被写体の物理的なサイズ）を導出する。
【００３４】
次に、どのようにして撮像と同時に計測点が指定されるのかについて説明する。
【００３５】
図３は、十字状のターゲットマークによって、被写体（ここでは立方体）上に計測点が指定される様子を示している。ガイドデータ生成部２０１で生成されるガイドデータには、カメラの光学ファインダ３０１上に表示される十字状のターゲットマーク３０２と、当該ターゲットマーク３０２の交点３０３の画素位置を示す座標データが含まれる。
【００３６】
本実施例におけるターゲットマーク３０２は、図３に示されるように、撮像時に構図を見るための光学ファインダ３０１内の中心で十字交差する２本の線で構成される。そして、３０１’及び３０１”は、光学ファインダ３０１を通して被写体（立方体）を異なる視点から見た時の光学ファインダ３０１を拡大したものである。この場合において、３０１’は基準となる計測点（計測始点）を指定して撮像する際の光学ファインダ３０１内の様子を示しており、３０２”はもう一方の計測点（計測終点）を指定して撮像する際の光学ファインダ３０１内の様子を示している。そして、図３における被写体上の両矢印３０４は、指定された２点間の距離（計測始点から計測終点までの距離＝計測範囲）を示している。
【００３７】
本実施例における、ガイドデータとしての十字状のターゲットマーク３０２は、光学ファインダ３０１のちょうど中心で２本の直線が交差するようになっており、当該交差する点３０３が、計測点を指定する際の基準位置となる。すなわち、ユーザは、十字状のターゲットマーク３０２の交点３０３と、距離を測定したい被写体上の計測点となる点とを合わせて撮像を行えばよい。そして、計測始点を指定する撮像と計測終点を指定する撮像とで視点を変えることにより、被写体上の任意の２点間の距離を求めることが可能になる。
【００３８】
本実施例の場合、十字状のターゲットマーク３０２は光学ファインダ３０１の中心で交差するため、例えば撮像画像のサイズが横：Ｘ、縦：Ｙの座標（Ｘ，Ｙ）で表される場合には、交点３０３の画像データ上の座標位置は（Ｘ／２，Ｙ／２）となる。このような交点３０３の位置情報（座標データ）が計測点特定部２０３に提供される。そして、１枚目の撮像画像における（Ｘ／２，Ｙ／２）の位置及び２枚目の撮像画像における（Ｘ／２，Ｙ／２）の位置を基に、基準となる撮像画像（本実施例では１枚目の撮像画像）上で計測点（計測始点及び計測終点）の位置を求めて、２点間の距離を導出する。
【００３９】
なお、本実施例では、光学ファインダ３０１上に十字状のターゲットマーク３０２を表示する態様について説明を行っているが、このような態様に限定されるものではない。例えばファインダとしても機能する表示部１０６としての液晶モニタ３１０等に、ターゲットマークが表示されるようにしてもよい。光学ファインダを持たないコンパクトデジタルカメラのような撮像装置に適用する場合には、このような手法が望ましい。また、ターゲットマークの画像をファインダ上に重ねて表示させるのに代えて、例えば光学ファインダ３０１上に同様のマークを直接取り付け可能な構成にしてもよい。
【００４０】
続いて、対応点導出部２０４について説明する。
【００４１】
図４は、基準視点となる１枚目の撮像位置４０１及び第二視点となる２枚目の撮像位置４０２からそれぞれ被写体を撮像する様子を示す図である。対応点導出部２０４は、基準視点である撮像位置４０１からの撮像画像及び第二視点である撮像位置４０２からの撮像画像において、それぞれ対応点を導出する。すなわち、基準視点からの撮像画像では、第２視点からの撮像画像上で特定された計測点（計測終点）に対応する点を導出し、第２視点からの撮像画像では、基準視点からの撮像画像上で特定された計測点（計測始点）に対応する点を導出する。この対応点の導出には、例えばＳＩＦＴ（Scale-Invaliant Feature-Transform）など既知の方法が用いられる。
【００４２】
続いて、距離導出部２０５について説明する。
【００４３】
距離導出部２０５は、例えば三角測量の手法を用いて、指定された２点間の距離を導出する。
【００４４】
図５は、被写体と被写体像の関係を示す図である。図５には２種類の座標系５０１及び５０２が示されており、座標系５０１は空間全体を表すワールド座標であり、座標系５０２は視点を置く位置を原点としたカメラ座標である。そして、平面５０３は基準視点としての撮像位置４０１にあるカメラをピンホールカメラとみなしたときの、撮像素子に対応する平面であり、カメラ座標５０２の原点は基準視点としての撮像位置４０１にあるカメラの中心位置である。したがって、黒丸で示す被写体の像は、カメラの中心位置と被写体とを結んだ直線５０４と、画像平面５０３との交点５０５になる。  
ここで、被写体の位置ベクトルをＸobj、カメラ座標５０２を張る単位ベクトルをi、j、k、ワールド座標を張る単位ベクトルをＸ、Ｙ、Ｚ、各視点でのカメラの中心位置を表すベクトルをＸcとする。また、基準視点としての撮像位置４０１にあるカメラの中心位置から見た画像平面５０３上の被写体像５０５の位置ベクトルをＸscreenとし、画像平面５０３上の被写体像５０５の位置を(u,v)、カメラの焦点距離をfとする。(u,v)は、撮像画像上の被写体の位置に相当する。この場合において、被写体像５０５の位置ベクトルＸscreen及び被写体の位置ベクトルＸobjは、それぞれ以下の式（１）及び式（２）で表される。
【００４５】
【数１】
2015197429.tif 000003
【００４６】
【数２】
2015197429.tif 000004
【００４７】
上記式（２）において、sは適当なスカラー値であり、スケール変換を表している。そして、被写体の位置ベクトルＸobj及びカメラの中心位置を表すベクトルＸcをそれぞれ以下の式（３）及び式（４）で表すものとし、
【００４８】
【数３】
2015197429.tif 000005
【００４９】
【数４】
2015197429.tif 000006
【００５０】
上記式（１）を上記式（２）に代入し、ベクトルＸ、Ｙ、Ｚの内積をとることにより、以下の式（５）が得られる。
【００５１】
【数５】
2015197429.tif 000007
【００５２】
上記式（５）において、Ｒはカメラの向きの回転行列を表しており、以下の式（６）で表される。
【００５３】
【数６】
2015197429.tif 000008
【００５４】
上記式（６）は、被写体の撮像画像上の座標(u,v)、ある視点におけるカメラの中心位置(xc ,yc ,zc)、被写体の座標(x,y,z)の関係を表している。そして、ある視点におけるカメラの位置番号を表す添え字(n)を上記式（５）に付与すると、以下の式（７）のようになる。
【００５５】
【数７】
2015197429.tif 000009
【００５６】
つまり、上記式（７）の関係が、各視点におけるカメラについて成り立つ。
【００５７】
上記式（７）において、(x,y,z)は(n)に依らず共通の値なので、ここでは以下の式（８）で表される関数Ｖを最小化するようにsnを決める。
【００５８】
【数８】
2015197429.tif 000010
【００５９】
ここで、ｕn及びＸcnを、それぞれ、
【００６０】
【数９】
2015197429.tif 000011
【００６１】
とし、関数Ｖをsnに関して偏微分して、0とおくと、以下の式（１０）のようになる。
【００６２】
【数１０】
2015197429.tif 000012
【００６３】
ここで、撮像は２視点でおこなわれるので、上記式（１０）は、
【００６４】
【数１１】
2015197429.tif 000013
【００６５】
となる。上記式（１１）においてｕ1,ｕ2,Ｒ1,Ｒ2,ＸC1,ＸC2は、被写体の撮像画像上での位置、カメラの回転行列、カメラの位置が分かれば求めることができるので、上記式（１１）をs1及びs2について解くと、各視点画像におけるスケール変換値を求めることができる。
【００６６】
最後に、ある視点画像のスケール変換値sと上記式（７）を用いることにより、計測点間の距離を表す以下の式（１２）が得られる。
【００６７】
【数１２】
2015197429.tif 000014
【００６８】
上記式（１２）において、s1、s2はそれぞれ第１の計測点と第２の計測点のスケール変換値であり、Ｘobj,1、Ｘobj,2はそれぞれ第１の計測点（計測始点）及び第２の計測点（計測終点）の空間座標である。
【００６９】
本実施例における距離導出部２０５は、上記式（１１）及び上記式（１２）に従って、基準視点における撮像画像上の２点間（計測始点と計測終点の間）の距離を導出するが、実際の距離の導出処理は、以下のような手順でなされることになる。例えば、ある撮像位置ＸC1(0,0,0)で撮像された画像IM1と、それとは異なる撮像位置ＸC2(L,M,N)で撮像された画像IM2から、２点間の距離を求めるとする。ここで、ＸC1の位置を(0,0,0)としているのは、ＸC1を基準位置とみなしているためである。このとき、求めたい計測始点を(x1,y1,z1)、計測終点を（x2,y2,z2）とする。また、それぞれの撮像位置におけるカメラのピッチ・ヨー・ロールといった回転情報は、ジャイロセンサなどをカメラに取り付けて測定するものとし、得られたカメラの回転情報をそれぞれＲ1,Ｒ2とする。また、撮像が行われた時に測定端点はそれぞれ自動的に指定されるものとし、画像IM1の測定端点を(a,b)、画像IM2の測定端点を(c,d)とする。
【００７０】
上記式（１２）によって計測点間の距離を求めるには、スケール変換値s１、s２を求める必要がある。s１、s２を求めるために上記式（１１）を用いるが、このときの各視点での画像上の対応点を上述の対応点探索部１０６で求め、それぞれがIM1上、IM2上のどの画素位置になるかを求める。求めた対応点の画像IM1での位置をｕC1、画像IM2での位置をｕC2とすると、上記式（１１）より以下の式（１３）が成り立つ。
【００７１】
【数１３】
2015197429.tif 000015
【００７２】
そして、上記式（１３）よりｓ１、ｓ２を求めると、上記式（１２）から画像IM1の測定端点(a,b)と画像IM2の測定端点(c,d)間の距離に相当する|Xobj,1-Xobj,2|2が求められる。
【００７３】
次に、画像処理部１１２において、取得した撮像画像データから指定された任意の２点間の距離を導出する処理の流れについて説明する。
【００７４】
図６は、本実施例における距離導出処理の流れを示すフローチャートである。なお、この一連の処理は、以下に示す手順を記述したコンピュータ実行可能なプログラムを、ＲＯＭ１０３からＲＡＭ１０２上に読み込んだ後に、ＣＰＵ１０１によって該プログラムを実行することによって実施される。
【００７５】
ステップ６０１において、撮像画像取得部２０２は、計測始点となる位置にターゲットマーク３０２の交点３０３を合わせて撮像された１枚目の撮像画像のデータを、撮像部１００から取得する。上述のとおり、ここで取得された１枚目の撮像画像が、基準視点の撮像画像となる。
【００７６】
ステップ６０２において、撮像画像取得部２０２は、計測終点となる位置にターゲットマーク３０２の交点３０３を合わせて撮像された２枚目の撮像画像（上記１枚目の撮像画像とは異なる視点から撮像）のデータを、撮像部１００から取得する。
【００７７】
ステップ６０３において、計測点特定部２０３は、ガイドデータ生成部２０１から提供されたターゲットマークの座標データを参照し、取得した両撮像画像における計測点の位置を特定する。
【００７８】
ステップ６０４において、対応点導出部２０４は、特定された計測点の位置とカメラパラメータとに基づき、両撮像画像間の対応点を導出する。具体的には、１枚目の撮像画像で特定された計測始点の位置（座標）に対応する２枚目の撮像画像における位置（座標）を導出すると共に、２枚目の撮像画像で特定された計測終点の位置（座標）に対応する１枚目の撮像画像における位置（座標）を導出する。
【００７９】
ステップ６０５において、対応点導出部２０４は、対応点の導出に成功したかどうかを判定する。なお、対応点の導出処理に先立って、撮像画像同士の類似度を求める処理（類似性の確認処理）を行うようにし、類似度が所定値に達しない場合には、対応点の導出を行なわないようにしてもよい。類似性の確認には、例えば八分木法などの公知の方法を利用することができる。これにより、共通の被写体が存在しないほどに視点が大きく異なる撮像画像が取得された場合などにおいて、誤った対応点が導出されることを防ぐことができる。判定の結果、対応点の導出に成功していればステップ６０６に進み、対応点の導出に失敗していればステップ６０７へ進む。
【００８０】
ステップ６０６において、距離導出部２０５は、ステップ６０３で特定された計測点の位置（座標）とステップ６０４で導出された対応点の位置（座標）とに基づいて、計測始点から計測終点までの距離を導出する。
【００８１】
ステップ６０７において、距離導出部２０５は、距離の導出ができない旨のエラーメッセージを、例えば表示部１０６としての液晶モニタ３１０に表示して、ユーザに通知する。この表示と併せて或いは表示に代えて、音声でエラーメッセージを出力してもよい。
【００８２】
ステップ６０８において、距離導出部２０５は、導出した距離を例えば表示部１０６としての液晶モニタ３１０に表示する。図７は、導出された距離が表示部１０６に表示される場合の一例を示す図である。図７の例では、基準視点から撮像された画像７００（すなわち１枚目の撮像画像）上に、計測始点と計測終点との間を結ぶ両矢印７０１が示され、当該両矢印７０１に対応する導出された距離の情報７０２（ここでは１．５ｍ）が表示されている。このような表示によって、ユーザは被写体上の任意の２点間の距離を知ることができる。
【００８３】
なお、本実施例においては、１枚目に取得した撮像画像を基準とする視点画像とし、当該撮像画像におけるターゲットマークに位置合わせされた点を計測始点としたが、これに限定されるものではない。例えば、２枚目に取得した撮像画像を基準とする視点画像とし、当該撮像画像におけるターゲットマークに位置合わせされた点を計測始点としてもよい。
【００８４】
また、本実施例におけるターゲットマーク３０２は、カメラに対して垂直な線分と水平な線分で構成されているが、例えば図示しないダイヤル等で、被写体の向き等に応じてターゲットマーク３０２を回転可能にしたり、マークの太さを調節できるようにしても構わない。
【００８５】
さらに、計測始点及び計測終点の精度を上げるため、ターゲットマークに位置合わせされた部分の近傍から複数の点を取得し、最も手前にあると判定された点を計測点に決定する等、高精度化処理をさらに行うようにしてもよい。
【００８６】
また、本実施例では、視点の異なる撮像画像を２枚取得した場合について説明したが、３枚以上の撮像画像を取得しても構わない。これにより対応点の導出精度を上げることができる。
【００８７】
本実施例によれば、被写体上の任意の２点間の距離を計測する際に、ユーザが撮像後に計測点を改めて指定する必要がなく、撮像と同時に計測点を指定することが可能となる。そのため、ユーザは少ない手間で被写体のサイズ測定等を行うことができる。
【実施例２】
【００８８】
実施例１では、カメラの光学ファインダ等に表示されたターゲットマークに合わせて撮像することで、撮像と同時に計測点の指定を行う態様について説明した。次に、レーザ光等の光線を用いて撮像と同時に計測点を指定する態様について、実施例２として説明する。なお、実施例１と共通する部分については説明を省略ないしは簡略化し、以下では、差異点を中心に説明するものとする。
【００８９】
図８は、本実施例に係る撮像装置における画像処理部１１２の内部構成を示すブロック図である。
【００９０】
本実施例に係る画像処理部１１２も、異なる視点から撮像された複数の画像データを撮像部１００から受け取って、被写体上の任意の２点間の距離を推定する処理を行なうという点で実施例１と共通している。本実施例に係る画像処理部１１２では、被写体上に照射された光点（本実施例では、レーザ光によるレーザスポット）を計測点として、２点間の距離を導出している点で実施例1と異なっている。そのため、本実施例では、画像処理部１１２にガイドデータ生成部２０１と計測点特定部２０３は存在せず、その代わりに、レーザ光を射出する照射部１１３が撮像装置に備えられ、さらに画像処理部１１２には計測点検出部８０１が存在している。撮像画像取得部２０２、対応点導出部２０４及び距離導出部２０５は、実施例１と共通の構成要素である。
【００９１】
本実施例における撮像画像取得部２０２は、撮像部１００から、被写体上に計測点としてのレーザスポットが写っている撮像画像のデータを取得する。取得した撮像画像のデータは、計測点検出部８０１に送られる。
【００９２】
計測点検出部８０１は、取得した撮像画像データから、計測点（計測始点及び計測終点）となるレーザスポットを検出する。
【００９３】
本実施例における対応点導出部２０４は、撮像時のカメラの位置や向きといったカメラパラメータ、及び検出された計測点の位置（座標）とに基づいて、視点の異なる撮像画像間の対応関係を示す対応点の位置（座標）を導出する。
【００９４】
距離導出部２０５は、検出された計測点の位置（座標）と導出された対応点の位置（座標）とに基づいて、指定された計測点間の距離を導出する。
【００９５】
まず、本実施例の特徴である、光線の照射による計測点の指定について説明する。
【００９６】
図９は、光線を被写体に照射することで計測点を指定する様子を説明する図である。図９の（ａ）は、本実施例に係る撮像装置としてのカメラを正面から見た図であり、筐体の上部にレーザ光を照射する照射部１１３が備わっている。図９の（ｂ）は、照射部１１３から射出されたレーザ光によって、被写体（ここでは立方体）上に計測点となるレーザスポット９０２/９０３が生じている状態を示している。このように、レーザ光を照射して被写体上にレーザスポットを生じさせ、このレーザスポットを計測始点及び計測終点とすることが本実施例の特徴である。図９の（ｂ）においては、計測始点としてのレーザスポット９０２を被写体上に生じさせた状態で撮像し、計測終点としてのレーザスポット９０３を被写体上に生じさせた状態で撮像を行なっている。
【００９７】
続いて、上述のようにして指定された計測点としてのレーザスポットの検出について説明する。
【００９８】
照射部１１３から、例えば赤色のレーザ光が射出されたとする。この場合、計測点検出部８０１は、撮像画像取得部２０２から受け取った撮像画像の中から、赤色の小領域を抽出する処理を行う。画像内から特定の色の小領域を抽出する処理は公知の手法を適用すればよい。レーザスポットに相当する特定の色の小領域が検出されると、当該小領域部分の座標(ｘ,ｙ)が計測点（計測始点及び計測終点）の位置情報として、対応点導出部２０４に送られる。このとき、上記小領域は複数の画素によって構成されることが多いが、その中から座標（ｘ、ｙ）を求める際には、たとえば小領域の重心画素位置を計測点の位置情報として送ればよい。
対応点導出部２０４は、実施例１と同様、取得した複数の撮像画像について対応点を求める。実施例１との違いは、基準視点となる撮像画像には計測始点としてのレーザスポットの色（例えば赤色）が、また第二視点となる撮像画像にも計測終点としてのレーザスポットの色が存在する点である。この場合も、前述のＳＩＦＴ（Scale-Invaliant-Feature-Transform）など照明変化に強い既知の手法を用いて、対応点が導出される。  
そして、距離導出部２０５において、特定された計測点の位置（座標）と、導出された対応点の位置（座標）に基づいて、計測点間の距離が導出される。
【００９９】
本実施例によっても、被写体上の距離を計測する際に、ユーザが計測点を改めて指定する必要がなく、撮像と同時に計測点を指定することできる。
【０１００】
（その他の実施例）
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施例の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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