(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の撮影装置をもって平面対象を撮影し、コンピュータを用いて各撮影装置から得られた画像間で特徴点の対応付けを行う方法であって、
コンピュータが前記各画像の全体から平面対象の特徴点を抽出する第１ステップと、
コンピュータが前記各画像上の一部を初期領域として選定して、画像間で前記初期領域の特徴点の対応付けを行う第２ステップと、
コンピュータが前記初期ブロックの対応点座標から初期平面変換行列を求める第３ステップと、
コンピュータが特定画像中の特徴点の対応点付けが済んだ領域のうち、直前に対応点付けが行われた領域に隣接する近隣領域を選定し、直前に計算した平面変換行列を用いて、前記近隣領域の特徴点の他の画像における対応位置を求める第４ステップと、
コンピュータが前記対応位置に最も近い他の画像の特徴点を探索し、該探索結果を対応点として記録する第５ステップと、
コンピュータが前記探索結果の対応点座標から変換行列を再度計算する第６ステップと、を有し、
前記第４ステップ〜前記第６ステップのサイクルを、画像上の平面対象全体の特徴点の対応付けが完了するまで繰り返す
ことを特徴とする画像間の特徴点の対応付方法。
【請求項２】
前記第４ステップは、
最初の前記サイクルのときには、初期領域に隣接する近隣領域を選定し、初期平面変換行列を用いて前記対応位置を求める一方、
二回目以降の前記サイクルのときには、前回のサイクルで対応付けられたブロックの近隣領域を選定し、前回のサイクルで計算された平面変換行列を用いて前記対応位置を求める
ことを特徴とする請求項１記載の画像間の特徴点の対応付方法。
【請求項３】
前記平面対象として、多角形のブロックパターンが複数描写された平面プレートを用いるとともに、
前記各領域は、それぞれ画像上に映ったブロックパターンの一つのブロックにより構成されている
ことを特徴とする請求項１または２のいずれか記載の画像間の特徴点の対応付方法。
【請求項４】
複数の撮影装置をもって平面対象を撮影し、各撮影装置から得られた画像間で特徴点の対応付けを行う装置であって、
前記各画像の全体から平面対象の特徴点を抽出する第１手段と、
前記各画像上の一部を初期領域として選定し、画像間で前記初期領域の特徴点の対応付けを行う第２手段と、
前記初期ブロックの対応点座標から初期平面変換行列を求める第３手段と、
特定画像中の特徴点の対応点付けが済んだ領域のうち、直前に対応点付けが行われた領域に隣接する近隣領域を選定し、直前に計算した平面変換行列を用いて、前記近隣領域の特徴点の他の画像における対応位置を求める第４手段と、
前記対応位置に最も近い他の画像の特徴点を探索し、該探索結果を対応点として記録する第５手段と、
前記探索結果の対応点座標から変換行列を再度計算する第６手段と、を備え、
前記第４手段〜前記第６手段が、画像上の平面対象全体の特徴点の対応付けが完了するまで処理サイクルを繰り返して実行する
ことを特徴とする画像間の特徴点の対応付装置。
【請求項５】
前記第４手段は、
最初の前記処理サイクルのときには、初期領域に隣接する近隣領域を選定し、初期平面変換行列を用いて前記対応位置を求める一方、
二回目以降の前記処理サイクルのときには、前回の処理サイクルで対応付けられたブロックの近隣領域を選定し、前回の処理サイクルで計算された平面変換行列を用いて前記対応位置を求める
ことを特徴とする請求項４記載の画像間の特徴点の対応付装置。
【請求項６】
前記平面対象として、多角形のブロックパターンが複数描写された平面プレートを用いるとともに、
前記各領域は、それぞれ画像上に映ったブロックパターンの一つのブロックにより構成されている
ことを特徴とする請求項４または５のいずれか記載の画像間の特徴点の対応付装置。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれかに記載の画像間の特徴点の対応付方法における前記第１ステップ〜前記第６ステップをコンピュータに実行させ、
前記第４ステップ〜前記第６ステップのサイクルをコンピュータに画像上の平面対象全体の特徴点の対応付けが完了するまで繰り返させる
ことを特徴とする画像間の特徴点の対応付プログラム。
【請求項８】
請求項７記載の画像間の特徴点の対応付プログラムを格納した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の撮影装置（例えばデジタルカメラ，デジタルビデオカメラなど）の位置、角度、内部パラメータ（レンズの歪み、レンズ光軸と撮像素子との交点位置など）を、画像処理のみによって得るために、各撮影装置で撮像した画像の特徴点がどのように対応するかという処理（いわゆるラベリング処理）に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラを視覚センサとして用いるロボットジョンやマシンビジョンの分野では、カメラの入力画像を解析し、実空間中のセマンティック情報（特定の意味を持った情報）の抽出を行うときには、カメラの取付位置を正確に計測する必要がある。これは一般的にカメラの校正あるいはカメラキャリブレーションと呼ばれている。
【０００３】
このキャリブレーションには、図４に示すような白色と黒色のブロックパターンを印刷した平面ボード１がよく用いられている。この平面ボードを複数のカメラをもって撮影するとともに、それぞれの画像上に映った平面ボードの各四角形の頂点を特徴点として検出して、カメラ間の対応付けの処理(いわゆるラベリング処理)を行っている。
【０００４】
以下、図５の処理フローに基づき、２台のカメラから得られる画像Ａと画像Ｂとを対応付けるときの処理ステップ（Ｓ５０１〜Ｓ５０６）を説明する。なお、２台以上のカメラを使用する場合には、同様な処理ステップ（Ｓ５０１〜Ｓ５０６）を２台ずつ繰り返し行うことで実現される。
【０００５】
Ｓ５０１：画像処理により、コーナー部（頂点）を特徴点として抽出する。ここでは画像全体について、濃淡領域の著しい点、即ちコーナー部（頂点）を検出し、これらの点の座標値を記録する。すべての画像について、同じ処理を行う。
【０００６】
Ｓ５０２：最初に４つのコーナー点（頂点）について、手動で対応付けを行う。画像Ａ上、同一直線上にない４点を選び、これらを「Ｐi，ｉ＝１，２，３，４」とする。それぞれの座標値を「（ｘiA，ｙiA），ｉ＝１，２，３，４」とする。画像Ｂにおいて、それぞれのＰiの対応点の座標を手動で求め、これらを「（ｘiB，ｙiB），ｉ＝１，２，３，４」とする。
【０００７】
Ｓ５０３：４対の対応点によって、平面間変換行列を求める。対応点が同一平面上にある場合、以下の平面間変換行列が成り立つ。
【０００８】
【数１】
0004812782.tif 000002
【０００９】
ただし、「ｆA，ｆB」はそれぞれのカメラの焦点距離であり、対応点付けを行う際、「０」以外の任意の定数として与えられる。「Ｈは３×３の行列」であり、平面間変換行列或いはホモグラフィーと呼ぶ。上記４対の対応点座標「（ｘiA，ｙiA），（ｘiB，ｙiB），ｉ＝１，２，３，４」を前記［数１］に代入すれば、「Ｈ」に関する連立方程式が得られ、それを解けば、平面間変換行列が求まる。ここで求まった「Ｈ」は、理論上、同一平面上の対応点の間、常に前記［数１］を満たす。
【００１０】
Ｓ５０４：変換行列を用いて、画像Ｂ上の特徴点の画像Ａ上における対応位置の座標を計算する。ここでは画像Ｂにおいて、平面ボード上の一つの特徴点を選び、上記変換行列Ｈを用いれば、前記［数１］より、対応する画像Ａ上の座標値が計算できる。
【００１１】
Ｓ５０５：画像Ａにおいて、計算される座標の近傍で、特徴点を探索する。すなわち、画像Ａにおいて、画像上検出した特徴点の中から、Ｓ５０４で計算された対応座標値に最も近い特徴点を探索する。
【００１２】
Ｓ５０６：探索された特徴点を対応点として記録し、１対の対応点付けを終える。上記探索結果を画像Ａ上の対応点として記録し、１対の対応付けを終える。
【００１３】
そして、すべての特徴点について、Ｓ５０４〜Ｓ５０６のステップを繰り返すことで、画像全体の対応付けを行っている。この従来の手法については非特許文献１．２に記載されている。
【非特許文献１】Ｚ．Ｚｈａｎｇ．Ａ  ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｎｅｗ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  ｃａｍｅｒａ  ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ．ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，２２（１１）：１３３０−１３３４，２０００．
【非特許文献２】金谷健一，画像理解−３次元認識の数理−，４．２−４．４，ｐ．８２−９８，森北出版株式会社，ＩＳＢＮ：４−６２７−８２１４０−９，１９９０．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来技術は、理論上の平面拘束性、即ち全ての特徴点が同一平面上に存在する性質に強く依存し、対応点付けの初期段階に一回だけ変換行例Ｈを求め、それ以降は初期に計算された変換行列Ｈを画像全体にわたって利用している。
【００１５】
しかしながら、現実には以下の原因から対応付けが容易に行えず、キャリブレーションの精度や効率が低下するおそれがあった。
（１）レンズの歪みの影響
図６（ａ）に示すように、平面ボードの画像はレンズひずみの影響で、直線が曲線として撮影されるため、初期４対応点から計算される変換行列Ｈのみでは、計算される対応位置が実際の特徴点の位置と大きくずれ、対応付けが失敗することがある。図７は、その失敗例を示している。ここでは初期の４対応点は図中左上のブロックの４点を用いた。画像上の右下において線で囲まれた領域は、対応付けに失敗した部分を示している。
（２）撮影方向の影響
また、図６（ｂ）に示すように、カメラの配置によって、平面ボードを斜めの方向から撮影せざるを得ない場合には、画像上のブロックが歪められて投影され、大きさも場所によって大きく異なる。これでは画像上の特徴点が密集する領域ができ、対応付けが困難となってしまう。
【００１６】
そこで本発明は、レンズの歪みや撮影方向（撮影装置と平面ボードとの位置関係など）の影響を抑えて、安定した対応点付けを実現し、キャリブレーションの精度・効率を向上させることを解決課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、前記課題を解決するために創作された技術的思想であって、最初にある局所的な特定領域において確度の高い特徴点間のラベリング処理を行った後に特徴点の座標を使って平面間変換行列を求め、次に特定領域の近傍の特徴点同士でラベリング処理を行い、ラベリング処理を行った特徴点を使って再度平面間変換行列を求め、これを順次繰り返して全特徴点のラベリング処理を行っている。
【００１８】
具体的には、請求項１〜３記載の画像間の特徴点の対応付方法と、請求項４〜６記載の画像間の特徴点に対応付装置と、請求項７記載の画像間の特徴点の対応付プログラムと、請求項８記載の前記プログラムを記録した記録媒体の態様からなる。
＜方法の発明＞
請求項１記載の発明は、複数の撮影装置をもって平面対象を撮影し、コンピュータを用いて各撮影装置から得られた画像間で特徴点の対応付けを行う方法であって、コンピュータが前記各画像の全体から平面対象の特徴点を抽出する第１ステップと、コンピュータが前記各画像上の一部を初期領域として選定して、画像間で前記初期領域の特徴点の対応付けを行う第２ステップと、コンピュータが前記初期ブロックの対応点座標から初期平面変換行列を求める第３ステップと、コンピュータが特定画像中の特徴点の対応点付けが済んだ領域のうち、直前に対応点付けが行われた領域に隣接する近隣領域を選定し、直前に計算した平面変換行列を用いて、前記近隣領域の特徴点の他の画像における対応位置を求める第４ステップと、コンピュータが前記対応位置に最も近い他の画像の特徴点を探索し、該探索結果を対応点として記録する第５ステップと、コンピュータが前記探索結果の対応点座標から変換行列を再度計算する第６ステップと、を有し、前記第４ステップ〜前記第６ステップのサイクルを、画像上の平面対象全体の特徴点の対応付けが完了するまで繰り返すことを特徴としている。
【００１９】
請求項２記載の発明は、前記第４ステップは、最初の前記サイクルのときには、初期領域に隣接する近隣領域を選定し、初期平面変換行列を用いて前記対応位置を求める一方、二回目以降の前記サイクルのときには、前回のサイクルで対応付けられたブロックの近隣領域を選定し、前回のサイクルで計算された平面変換行列を用いて前記対応位置を求めることを特徴としている。
【００２０】
請求項３記載の発明は、前記平面対象として、多角形のブロックパターンが複数描写された平面プレートを用いるとともに、前記各領域は、それぞれ画像上に映ったブロックパターンの一つのブロックにより構成されていることを特徴としている。
＜装置の発明＞
請求項４記載の発明は、複数の撮影装置をもって平面対象を撮影し、各撮影装置から得られた画像間で特徴点の対応付けを行う装置であって、前記各画像の全体から平面対象の特徴点を抽出する第１手段と、前記各画像上の一部を初期領域として選定し、画像間で前記初期領域の特徴点の対応付けを行う第２手段と、前記初期ブロックの対応点座標から初期平面変換行列を求める第３手段と、特定画像中の特徴点の対応点付けが済んだ領域のうち、直前に対応点付けが行われた領域に隣接する近隣領域を選定し、直前に計算した平面変換行列を用いて、前記近隣領域の特徴点の他の画像における対応位置を求める第４手段と、前記対応位置に最も近い他の画像の特徴点を探索し、該探索結果を対応点として記録する第５手段と、前記探索結果の対応点座標から変換行列を再度計算する第６手段と、を備え、前記第４手段〜前記第６手段が、画像上の平面対象全体の特徴点の対応付けが完了するまで処理サイクルを繰り返して実行することを特徴としている。
【００２１】
請求項５記載の発明は、前記第４手段は、最初の前記処理サイクルのときには、初期領域に隣接する近隣領域を選定し、初期平面変換行列を用いて前記対応位置を求める一方、二回目以降の前記処理サイクルのときには、前回の処理サイクルで対応付けられたブロックの近隣領域を選定し、前回の処理サイクルで計算された平面変換行列を用いて前記対応位置を求めることを特徴としている。
【００２２】
請求項６記載の発明は、前記平面対象として、多角形のブロックパターンが複数描写された平面プレートを用いるとともに、前記各領域は、それぞれ画像上に映ったブロックパターンの一つのブロックにより構成されていることを特徴としている。
＜プログラム・記録媒体の発明＞
請求項７記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の画像間の特徴点の対応付方法における前記第１ステップ〜前記第６ステップをコンピュータに実行させ、前記第４ステップ〜前記第６ステップのサイクルをコンピュータに画像上の平面対象全体の特徴点の対応付けが完了するまで繰り返させることを特徴としている。
【００２３】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の画像間の特徴点の対応付プログラムを格納した記録媒体に関する。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１〜８記載の発明によれば、特徴点のラベリング処理を行うときに、常にその特徴点の状況にあった平面間変換行列を使うことができ、ラベリング処理の精度が向上する。
【００２５】
したがって、レンズ歪みや撮影方向（撮影装置と平面ボードとの位置関係など）に影響されることなく、高精度かつ高効率のキャリブレーションが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
カメラキャリブレーションには、実空間中の撮影対象の特徴点を画像上で抽出し、画像間の対応付けが不可欠であるものの、高精度なキャリブレーションの行うには、対応付けする特徴点の個数を増やす必要があり、膨大な作業となることが少なくない。
【００２７】
そこで、本発明は、特徴点の対応付けを自動的に行う手法を提案し、これにより効率的に対応付けする特徴点の個数を増やすことができ、高精度且つ高効率なキャリブレーションが実現できる。この本発明の手法の一実施形態を、図１〜図３に基づき説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施形態の構成を示している。ここでは白色と黒色のブロックパターンを印刷した平面ボード１と、この平面ボード１を撮影する二台の撮影装置Ｃ１，Ｃ２（例えばデジタルカメラ，デジタルビデオカメラなど）と、この両撮影装置Ｃ１，Ｃ２とネットワークを介して接続された処理装置２とが用いられている。
【００２９】
前記平面ボード１については、一例として従来と同様な白黒パターンを均等に繰り返した正方形のブロックパターンを用いて説明するが、利用シーンに応じて適宜に他のパターン様式、例えば均等に繰り返した六角形のようなパターンに変更してもよい。
【００３０】
前記処理装置２は、図１及び図２に示すように、ネットワークを介して撮影装置Ｃ１，Ｃ２から画像データを受信する通信インターフェース部３と、前記画像データなどを保存可能な保存手段４（例えばハードディスクドライブ装置など）と、前記画像データの特徴点の座標値や変換行列などを一時的に記憶可能な記憶手段５（例えばメモリなど）と、各構成要素の制御や演算処理を行う処理部６［例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ），ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ），ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）］と、キーボードやマウスなどの入力デバイス７と、モニタなどの表示装置Ｄと、を備えたコンピュータにより構成されている。
【００３１】
そして、前記処理部６は、特徴点検出手段８・初期ブロック選定手段９・頂点対応手段１０・変換行列計算手段１１・近隣ブロック選定手段１２・対応位置計算手段１３・対応点探索手段１４・対応点付け手段１５・変換行列更新手段１６として機能し、撮影装置Ｃ１から送信された画像データＡと撮影装置Ｃ２から送信された画像データＢとに基づき、平面ボード１に描写された各四角形の頂点（特徴点）を対応付けている（いわゆるラベリング処理）。
【００３２】
具体的には、前記処理部６は、画像データＡ．Ｂの局所的な特定領域の特徴点を対応付けた後に、隣接する領域毎に順次特徴点を対応付けている。以下、前記処理部６の処理ステップ（Ｓ３０１〜Ｓ３０９）の概略を図３の処理フローに沿って説明する。
＜処理部６の処理ステップ＞
Ｓ３０１：特徴点検出手段８の画像処理から、コーナー部（頂点）が特徴点として抽出される。ここでは従来のＳ５０１と同様に、画像データＡ．Ｂに映った平面ボード１のブロックパターンから濃淡領域の著しい点、即ちコーナー部（頂点）を検出し、これらの座標値を保存手段４に記録している。
【００３３】
Ｓ３０２：初期ブロック選定手段９が、画像データＡ．Ｂ上に映っているブロックパターンの中から、一つの四角形ブロックを選択する。
【００３４】
Ｓ３０３：頂点対応手段１０が、初期ブロックの４頂点についてテンプレートマッチングのような自動処理を用いて、画像データＡ．Ｂ間で対応付けを行う。
【００３５】
Ｓ３０４：変換行列計算手段１１が、初期ブロックの４頂点の対応点座標を用いて、初期平面間変換行列を求める。この後に他の全てのブロックについて、Ｓ３０５〜Ｓ３０９の処理サイクルが繰り返して行われる。
【００３６】
Ｓ３０５：近隣ブロック選定手段１２が、画像データＢにおいて対応点付け済みの直前ブロックの近隣ブロックを１つ選ぶ。この近隣ブロックとしては、Ｓ３０５〜Ｓ３０９の最初の処理サイクルのときには初期ブロックに隣接するブロックが選定される一方、二回目以降の前記処理サイクルのときには前回の処理サイクルにて対応点付けられたブロックに隣接するブロックが選定される。
【００３７】
Ｓ３０６：対応位置計算手段１３が、選ばれた近隣ブロックの４頂点について、直前に計算された平面変換行列を用いて、画像データＡ上の対応位置の座標を計算する。このときＳ３０５〜Ｓ３０９の最初の処理サイクルでは前記初期平面変換行列が用いられる一方、二回目以降の前記処理サイクルでは前回の処理サイクルにて計算された平面変換行列が用いられる。
【００３８】
Ｓ３０７：対応点探索手段１４が、画像データＡにおいて、前記４頂点について計算される座標の近傍で、特徴点を探索する。
【００３９】
Ｓ３０８：対応点付け手段１５が、前記４頂点について探索された特徴点をそれぞれの対応点として記録し、近隣ブロックの４頂点の対応付けを終える。
【００４０】
Ｓ３０９：変換行列更新手段１６が、対応付け済み直前のブロック対の４頂点座標を用いて、平面間変換行列を再度計算する。この後にＳ３０５に戻って対応付けが済んでいない全てのブロックに対して、Ｓ３０５〜Ｓ３０９の処理サイクルを実行する。
＜各処理ステップの具体的内容＞
以下、Ｓ３０１〜Ｓ３０９の各処理ステップを具体的に説明する。ここでＳ３０１の処理ステップは、従来例のＳ５０１と同様の処理なので説明を省略し、Ｓ３０２の処理ステップから説明する。
【００４１】
Ｓ３０２：ブロックパターンの平面ボードの画像上、複数撮影されたブロックの中から、一つ四角形のブロックを選ぶ。このブロックを「Ｂ0」で表す。
【００４２】
Ｓ３０３：ブロックＢ0の４頂点について、テンプレートマッチングのような自動処理で対応点付けを行う。これにより同一直線上にない４対の対応点座標が得られる。
【００４３】
Ｓ３０４：ブロックＢ0の４頂点の対応点座標を前記［数１］に代入し、平面間変換行列「Ｈ0」を求める。また、対応済みブロックをカウントするためのパラメータ「ｃ」を設ける。このステップで「ｃ＝０」とする。
【００４４】
Ｓ３０５：画像データＢにおいて、ブロックＢcの近隣のブロックを一つ選び、このブロックを「Ｂc+1」とする。この近隣ブロックの選び方としては、例えば直前ブロックの８方向近傍探索で行える。また、例えば用いられるパターンに応じて、テンプレートマッチングを行う方法などで行うことも可能である。
【００４５】
Ｓ３０６：変換行列Ｈcを用い、ブロックＢc+1の４頂点について、画像データＢ上の座標を前記［数１］に代入し、画像データＡ上の対応位置の座標を計算する。
【００４６】
Ｓ３０７：ブロックＢc+1の４頂点について、画像データＡ上の対応位置の近傍で特徴点探索を行う。
【００４７】
Ｓ３０８：ブロックＢc+1の４頂点について、画像データＡ上で探索された特徴点をそれぞれの対応点として記録し、ブロックＢc+1の対応点付けを終える。ここで、対応付け済みブロックを１つカウントし、「ｃ」の値を１つ増やす。これを次のように表記する。
【００４８】
【数２】
0004812782.tif 000003
【００４９】
Ｓ３０９：ブロックＢcの４頂点の対応点付けが得られたので、これらの４対の点の座標値を前記［数１］に代入し、平面間変換行列「Ｈc」を求める。そして、対応点付けが終わっていないブロックが存在する限り、Ｓ３０５〜Ｓ３０９の処理ステップを繰り返して行う。
【００５０】
この場合にＳ３０２〜Ｓ３０９の処理ステップで得られた座標値や変換行列などは適宜に記憶手段５に記憶してもよい。また、Ｓ３０１〜Ｓ３０９の処理ステップの経過を適宜に表示装置Ｄに表示させると効率的である。
【００５１】
このように本実施形態に係る処理手法によれば、撮影装置Ｃ１．Ｃ２のカメラキャリブレーションを行う際、画像データＡ．Ｂ間の対応点付けを効率的且つ安定的に行える。従来手法では、画像データの全領域に光学系の歪みや撮影方位によるゆがみの影響が少ない前提条件に依存しているのに対し、ここではその前提条件に依存しない。画像データの局所的にみて、歪みなどの影響が僅少であることに注目し、局所的な処理を行うと同時に、大域的に特徴点の隣接関係を用い、画像データの全体的な特徴点の対応付けを反復処理により行っている。
【００５２】
すなわち、画像データ上の平面ボード全域に一つの変換行列を用い、すべての特徴点の対応付けを行う従来手法に対し、平面ボードの個々のブロックについて、対応付け済みの近隣ブロック頂点の情報を用い、変換行列を更新することで、対応点付けの安定性を確保している。
【００５３】
この結果、従来手法では困難だったレンズひずみの大きいカメラ画像間の対応点付けや、斜め視線方向で撮影された平面ボード画像の対応点付けも安定して行える。これによりロボットビジョンやマシンビジョンの分野において、効率的なカメラキャリブレーションが実現でき、システムセットアップやメンテナンスなどのコストが抑制される。
【００５４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲において各種の変形を行うことが可能である。例えばコンピュータを前記処理装置２として機能させるプログラムとして構築することもできる。
【００５５】
この場合には、プログラムコードを記憶させた記録媒体を、コンピュータに供給し、コンピュータの処理部（ＣＰＵなど）が記録媒体に格納されたプロラムコードを読み出し実行することによっても実現することもできる。
【００５６】
そして、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が、コンピュータにＳ３０１〜Ｓ３０９の処理ステップを実行させ、かつ画像データ間の特徴点の対応付けが済むまでＳ３０５〜Ｓ３０９の処理ステップを繰り返し実行させる。
【００５７】
このプログラムコードは、例えばＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＭＯ，ＨＤＤなどに記憶される。また、前記プログラムをインターネットサイトからダウンロードして、前記測定装置１００の機能を実現させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る手法の構成を示す概略図。
【図２】同  処理装置の概略図。
【図３】同  処理フロー図。
【図４】カメラキャリブレーション用の平面ボードの一例図。
【図５】従来手法の処理フロー図。
【図６】（ａ）はレンズひずみの影響を受けた平面ボードの画像例、（ｂ）は斜め視線方向から撮影された画像例。
【図７】従来手法の対応点付けが失敗した画像例。
【符号の説明】
【００５９】
１…平面ボード
２…処理装置
３…通信インターフェース
４…保存手段
５…記憶手段
６…処理部
８…特徴点検出手段
９…初期ブロック選定手段
１０…頂点対応手段
１１…変換行列計算手段
１２…近隣ブロック選定手段
１３…対応位置計算手段
１４…対応点探索手段
１５…対応点付け手段
１６…変換行列更新手段
Ｃ１．Ｃ２…撮影装置
Ｄ…表示装置
Ｓ３０１…特徴点検出の処理
Ｓ３０２…初期ブロック選定の処理
Ｓ３０３…初期対応点付けの処理
Ｓ３０４…初期平面間変換行列の計算の処理
Ｓ３０５…近隣ブロック選定の処理
Ｓ３０６〜Ｓ３０８…対応点を決める処理
Ｓ３０９…平面間変換行列の更新の処理
Ｓ５０１…従来手法の特徴点検出の処理
Ｓ５０２…従来手法の初期対応点付けの処理
Ｓ５０３…従来手法の初期平面間変換行列の計算の処理
Ｓ５０４〜Ｓ５０６…従来手法の対応点を決める処理
【図１】
0004812782.tif 000004
【図２】
0004812782.tif 000005
【図３】
0004812782.tif 000006
【図４】
0004812782.tif 000007
【図５】
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【図６】
0004812782.tif 000009
【図７】
0004812782.tif 000010