(57)【要約】  【課題】  任意のマーカーを使用したズレの検出を行うことができる設置ズレ検出システムを提供する。  【解決手段】  設置ズレ検出システムは、車両２０に対して所定の基準角度で設置された理想設置カメラ３０と、車両４０に設置された工場設置カメラ５０と、理想設置カメラ３０及び工場設置カメラ５０に撮像される任意位置マーカー６０と、車両４０に対する工場設置カメラ５０の設置角度と基準角度とのズレを検出する設置ズレ検出装置とを備え、設置ズレ検出装置は、理想設置カメラ３０からの画像上の任意位置マーカー６０の位置及び工場設置カメラ５０からの画像上の任意位置マーカー６０の位置の差に基づいてズレを検出し、理想設置カメラ３０が画像を撮像したときの任意位置マーカー６０に対する車両２０の位置及び角度と、工場設置カメラ５０が画像を撮像したときの任意位置マーカー６０に対する車両４０の位置及び角度とは略同一である。【選択図】  図２
2005249729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の物体と、前記第１の物体に対して所定の基準角度で設置された第１のカメラと、第２の物体と、前記第２の物体に設置された第２のカメラと、前記第１のカメラ及び前記第２のカメラに撮像されるマーカーと、前記第２の物体に対する前記第２のカメラの設置角度と前記基準角度とのズレを検出する設置ズレ検出装置とを備え、
前記設置ズレ検出装置は、前記第１のカメラからの画像及び前記第２のカメラからの画像を入力する画像入力手段と、前記第１のカメラからの画像上の前記マーカーの位置及び前記第２のカメラからの画像上の前記マーカーの位置の差に基づいて前記ズレを検出する設置ズレ検出手段とを有し、
前記第１のカメラが前記画像を撮像したときの前記マーカーに対する前記第１の物体の位置及び角度と、前記第２のカメラが前記画像を撮像したときの前記マーカーに対する前記第２の物体の位置及び角度とは略同一であることを特徴とする設置ズレ検出システム。
【請求項２】
前記第２の物体に対して所定の位置及び所定の角度で配置される基準マーカーを備え、
前記設置ズレ検出装置は、前記所定の位置及び前記所定の角度に基づいて画像上の前記基準マーカーの位置を算出する位置算出手段を有し、
前記設置ズレ検出手段は、前記第１のカメラからの画像上の前記マーカーの位置及び前記第２のカメラからの画像上の前記マーカーの位置の差と、前記位置算出手段によって算出された位置及び前記第２のカメラからの画像上の前記基準マーカーの位置の差とに基づいて前記ズレを検出することを特徴とする請求項１に記載の設置ズレ検出システム。
【請求項３】
第１の物体に対して所定の基準角度で設置された第１のカメラがマーカーを撮像した画像及び第２の物体に設置された第２のカメラが前記マーカーを撮像した画像を入力する画像入力手段と、前記第１のカメラからの画像上の前記マーカーの位置及び前記第２のカメラからの画像上の前記マーカーの位置の差に基づいて前記第２の物体に対する前記第２のカメラの設置角度と前記基準角度とのズレを検出する設置ズレ検出手段とを備え、
前記第１のカメラが前記画像を撮像したときの前記マーカーに対する前記第１の物体の位置及び角度と、前記第２のカメラが前記画像を撮像したときの前記マーカーに対する前記第２の物体の位置及び角度とは略同一であることを特徴とする設置ズレ検出装置。
【請求項４】
第１の物体に対して所定の基準角度で設置された第１のカメラがマーカーを撮像した画像及び第２の物体に設置された第２のカメラが前記マーカーを撮像した画像を入力する画像入力ステップと、前記第１のカメラからの画像上の前記マーカーの位置及び前記第２のカメラからの画像上の前記マーカーの位置の差に基づいて前記第２の物体に対する前記第２のカメラの設置角度と前記基準角度とのズレを検出する設置ズレ検出ステップとを備え、
前記第１のカメラが前記画像を撮像したときの前記マーカーに対する前記第１の物体の位置及び角度と、前記第２のカメラが前記画像を撮像したときの前記マーカーに対する前記第２の物体の位置及び角度とは略同一であることを特徴とする設置ズレ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体に対するカメラの設置角度と所定の基準角度とのズレを検出する設置ズレ検出システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の設置ズレ検出システムとして、車両の後部の路面上の所定の位置に置かれて上面に実目標が描かれたテストチャート部材を、車両の後部に取り付けられたＣＣＤカメラによって撮影し、撮影した実映像から得られる実目標の映像上の実際の位置と、車両に対するテストチャート部材の位置から得られる実目標の映像上の予測の位置との差に基づいて、車両に対するＣＣＤカメラの設置角度と所定の基準角度とのズレを検出する映像位置関係補正装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１８７５５２号公報（第４−７頁、第５−６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の設置ズレ検出システムにおいては、任意のマーカーを使用してズレの検出を行うことができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、任意のマーカーを使用したズレの検出を行うことができる設置ズレ検出システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の設置ズレ検出システムは、第１の物体と、前記第１の物体に対して所定の基準角度で設置された第１のカメラと、第２の物体と、前記第２の物体に設置された第２のカメラと、前記第１のカメラ及び前記第２のカメラに撮像されるマーカーと、前記第２の物体に対する前記第２のカメラの設置角度と前記基準角度とのズレを検出する設置ズレ検出装置とを備え、前記設置ズレ検出装置は、前記第１のカメラからの画像及び前記第２のカメラからの画像を入力する画像入力手段と、前記第１のカメラからの画像上の前記マーカーの位置及び前記第２のカメラからの画像上の前記マーカーの位置の差に基づいて前記ズレを検出する設置ズレ検出手段とを有し、前記第１のカメラが前記画像を撮像したときの前記マーカーに対する前記第１の物体の位置及び角度と、前記第２のカメラが前記画像を撮像したときの前記マーカーに対する前記第２の物体の位置及び角度とは略同一である構成を有している。
【０００６】
この構成により、本発明の設置ズレ検出システムは、第１のカメラが画像を撮像したときのマーカーに対する第１の物体の位置及び角度と、第２のカメラが画像を撮像したときのマーカーに対する第２の物体の位置及び角度とが略同一である状況下で、第１のカメラからの画像上のマーカーの位置及び第２のカメラからの画像上のマーカーの位置の差に基づいて第２の物体に対する第２のカメラの設置角度と所定の基準角度とのズレを検出するので、任意のマーカーを使用したズレの検出を行うことができる。
【０００７】
また、本発明の設置ズレ検出システムは、前記第２の物体に対して所定の位置及び所定の角度で配置される基準マーカーを備え、前記設置ズレ検出装置は、前記所定の位置及び前記所定の角度に基づいて画像上の前記基準マーカーの位置を算出する位置算出手段を有し、前記設置ズレ検出手段は、前記第１のカメラからの画像上の前記マーカーの位置及び前記第２のカメラからの画像上の前記マーカーの位置の差と、前記位置算出手段によって算出された位置及び前記第２のカメラからの画像上の前記基準マーカーの位置の差とに基づいて前記ズレを検出する構成を有している。
【０００８】
この構成により、本発明の設置ズレ検出システムは、互いに異なる場所に配置された複数のマーカーに基づいてズレの検出を行うので、ズレの検出の精度を向上することができる。
【０００９】
また、本発明の設置ズレ検出装置は、第１の物体に対して所定の基準角度で設置された第１のカメラがマーカーを撮像した画像及び第２の物体に設置された第２のカメラが前記マーカーを撮像した画像を入力する画像入力手段と、前記第１のカメラからの画像上の前記マーカーの位置及び前記第２のカメラからの画像上の前記マーカーの位置の差に基づいて前記第２の物体に対する前記第２のカメラの設置角度と前記基準角度とのズレを検出する設置ズレ検出手段とを備え、前記第１のカメラが前記画像を撮像したときの前記マーカーに対する前記第１の物体の位置及び角度と、前記第２のカメラが前記画像を撮像したときの前記マーカーに対する前記第２の物体の位置及び角度とは略同一である構成を有している。
【００１０】
この構成により、本発明の設置ズレ検出装置は、第１のカメラが画像を撮像したときのマーカーに対する第１の物体の位置及び角度と、第２のカメラが画像を撮像したときのマーカーに対する第２の物体の位置及び角度とが略同一である状況下で、第１のカメラからの画像上のマーカーの位置及び第２のカメラからの画像上のマーカーの位置の差に基づいて第２の物体に対する第２のカメラの設置角度と所定の基準角度とのズレを検出するので、任意のマーカーを使用したズレの検出を行うことができる。
【００１１】
また、本発明の設置ズレ検出方法は、第１の物体に対して所定の基準角度で設置された第１のカメラがマーカーを撮像した画像及び第２の物体に設置された第２のカメラが前記マーカーを撮像した画像を入力する画像入力ステップと、前記第１のカメラからの画像上の前記マーカーの位置及び前記第２のカメラからの画像上の前記マーカーの位置の差に基づいて前記第２の物体に対する前記第２のカメラの設置角度と前記基準角度とのズレを検出する設置ズレ検出ステップとを備え、前記第１のカメラが前記画像を撮像したときの前記マーカーに対する前記第１の物体の位置及び角度と、前記第２のカメラが前記画像を撮像したときの前記マーカーに対する前記第２の物体の位置及び角度とは略同一である構成を有している。
【００１２】
この構成により、本発明の設置ズレ検出方法は、第１のカメラが画像を撮像したときのマーカーに対する第１の物体の位置及び角度と、第２のカメラが画像を撮像したときのマーカーに対する第２の物体の位置及び角度とが略同一である状況下で、第１のカメラからの画像上のマーカーの位置及び第２のカメラからの画像上のマーカーの位置の差に基づいて第２の物体に対する第２のカメラの設置角度と所定の基準角度とのズレを検出するので、任意のマーカーを使用したズレの検出を行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、任意のマーカーを使用したズレの検出を行うことができる設置ズレ検出システムを提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態に係る設置ズレ検出システムの構成について説明する。
【００１６】
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る設置ズレ検出システム１０は、第１の物体としての車両２０と、車両２０に対して設計上の角度（以下「基準角度」という。）で設置された第１のカメラとしての理想設置カメラ３０と、第２の物体としての車両４０と、車両４０に設置された第２のカメラとしての工場設置カメラ５０と、理想設置カメラ３０及び工場設置カメラ５０に撮像されるマーカーとしての任意位置マーカー６０と、車両４０に対する工場設置カメラ５０の設置角度と上述した基準角度とのズレを検出する設置ズレ検出装置７０とを備えている。なお、本実施の形態は、車両４０と同様な車両が量産ラインに流れて次々に工場設置カメラが設置されていくという状況を想定している。また、任意位置マーカー６０としては、ドアの左上頂点と、ドアの両側に配置された２つの窓の左上頂点とが使用されているが、これらに限らず任意のマーカーが使用されることが可能である。
【００１７】
また、設置ズレ検出装置７０は、理想設置カメラ３０が任意位置マーカー６０を撮像したときの画像３０ａ（図３（ａ）参照。）及び工場設置カメラ５０が任意位置マーカー６０を撮像したときの画像５０ａ（図３（ｂ）参照。）を入力する画像入力手段７１と、画像３０ａ上の任意位置マーカー６０の位置及び画像５０ａ上の任意位置マーカー６０の位置の差に基づいてズレを検出する設置ズレ検出手段７２とを有している。ここで、画像３０ａ及び画像５０ａは、車両４０に対する工場設置カメラ５０の設置角度と上述した基準角度とにズレが発生しているとき図３（ｃ）に示すようにズレが発生している。
【００１８】
なお、図２に示すように、理想設置カメラ３０が画像３０ａ（図３（ａ）参照。）を撮像するときの任意位置マーカー６０に対する車両２０の位置及び角度と、工場設置カメラ５０が画像５０ａ（図３（ｂ）参照。）を撮像するときの任意位置マーカー６０に対する車両４０の位置及び角度とは略同一になっている。
【００１９】
また、理想設置カメラ３０は、車両２０に設置された後、必要な校正精度を確保できる図４に示すような理想カメラ校正用マーカー８０を使用して校正されている。この校正方法の詳細は、文献（“Ａ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｃａｍｅｒａ  Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈ−Ａｃｃｕｒａｃｙ  ３Ｄ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ  Ｕｓｉｎｇ  ＯＦＦ−ｔｈｅ−Ｓｈｅｌｆ  ＴＶ  Ｃａｍｅｒａｓ  ａｎｄ  Ｌｅｎｓｅｓ”，  Ｒｏｇｅｒ  Ｙ．  Ｔｓａｉ，  ＩＥＥＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｒｏｂｏｔｉｃｓ  ａｎｄ  ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  Ｖｏｌ．  ＲＡ−３．  Ｎｏ．４  Ａｕｇｕｓｔ  １９８７，  ｐｐ３２３−３４４）に記載されている。
【００２０】
次に、設置ズレ検出システム１０による設置ズレ検出方法について説明する。
【００２１】
まず、図５に示すように、図２（ａ）に示す場所に車両２０が配置され、車両２０に設置された理想設置カメラ３０によって撮像された画像３０ａが画像入力手段７１によって設置ズレ検出装置７０に入力される（Ｓ９１、画像入力ステップ）。そして、設置ズレ検出装置７０は、図６（ａ）に示すように、画像３０ａ中のイメージ座標空間（Ｘ１０，Ｙ１０）上の任意位置マーカー６０の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）を取得し、理想設置カメラ３０のレンズの歪みに起因する画像３０ａの歪みが取り除かれた状態でのイメージ座標空間（Ｘ２０，Ｙ２０）上の任意位置マーカー６０の座標（Ｘ２１，Ｙ２１）を「数１」から「数５」までの数式に基づいて座標（Ｘ１１，Ｙ１１）から生成し、生成した座標（Ｘ２１，Ｙ２１）を記憶する（Ｓ９２）。ここで、イメージ座標空間（Ｘ１０，Ｙ１０）は、画像３０ａの左上頂点を原点とした座標空間である。また、イメージ座標空間（Ｘ２０，Ｙ２０）は、画像３０ａの中心位置を原点とした座標空間である。
【００２２】
【数１】
2005249729.tif 000003
【００２３】
【数２】
2005249729.tif 000004
【００２４】
ここで、Ｘｄ、Ｙｄは、理想設置カメラ３０のレンズの歪みに起因する画像３０ａの歪みが存在する状態でのイメージ座標空間上の任意位置マーカー６０の座標である。ｄｘ、ｄｙは、スケール変換を行う係数であり、予め判明している。Ｃｘ、Ｃｙは、イメージ中心座標であり、予め判明している。
【００２５】
【数３】
2005249729.tif 000005
【００２６】
【数４】
2005249729.tif 000006
【００２７】
ここで、κｎ（ｎは自然数）は、レンズの歪みを表現する係数であり、予め判明している。
【００２８】
【数５】
2005249729.tif 000007
【００２９】
次に、図２（ｂ）に示す場所に配置された車両４０に工場設置カメラ５０が設置されたときに、車両４０に設置された工場設置カメラ５０によって撮像された画像５０ａが画像入力手段７１によって設置ズレ検出装置７０に入力される（Ｓ９３、画像入力ステップ）。そして、設置ズレ検出装置７０は、図６（ｂ）に示すように、画像５０ａ中のイメージ座標空間（Ｘ３０，Ｙ３０）上の任意位置マーカー６０の座標（Ｘ３１，Ｙ３１）を取得し、工場設置カメラ５０のレンズの歪みに起因する画像５０ａの歪みが取り除かれた状態でのイメージ座標空間（Ｘ４０，Ｙ４０）上の任意位置マーカー６０の座標（Ｘ４１，Ｙ４１）を「数１」から「数５」までの数式と同様な数式に基づいて座標（Ｘ３１，Ｙ３１）から生成し、生成した座標（Ｘ４１，Ｙ４１）を記憶する（Ｓ９４）。ここで、イメージ座標空間（Ｘ３０，Ｙ３０）は、画像５０ａの左上頂点を原点とした座標空間である。また、イメージ座標空間（Ｘ４０，Ｙ４０）は、画像５０ａの中心位置を原点とした座標空間である。
【００３０】
最後に、設置ズレ検出装置７０の設置ズレ検出手段７２は、Ｓ９２で記憶した座標（Ｘ２１，Ｙ２１）と、Ｓ９４で記憶した座標（Ｘ４１，Ｙ４１）とに基づいて、車両４０に対する工場設置カメラ５０の設置角度と、上述した基準角度とのズレを求め、求めたズレをカメラ校正パラメータとして外部に出力する（Ｓ９５、設置ズレ検出ステップ）。そして、設置ズレ検出装置７０から出力されたカメラ校正パラメータは、工場設置カメラ５０の校正に使用される。なお、Ｓ９３からＳ９５までの処理は、量産ラインに流れる車両に工場設置カメラが設置される度に繰り返される。
【００３１】
以下、Ｓ９２で記憶した座標（Ｘ２１，Ｙ２１）と、Ｓ９４で記憶した座標（Ｘ４１，Ｙ４１）とに基づいてズレを求めることができる原理を説明する。
【００３２】
カメラ設置時の設置誤差は、カメラの設置位置による誤差よりも設置角度による誤差が大半を占めることが知られており、カメラの設置角度による誤差によって近似することができる。したがって、図６（ａ）に示すように「数６」及び「数７」を満たす理想設置カメラ３０のカメラ座標空間（ｘ１０，ｙ１０，ｚ１０）を採り、図６（ｂ）に示すように「数８」及び「数９」を満たす工場設置カメラ５０のカメラ座標空間（ｘ２０，ｙ２０，ｚ２０）を採ると、カメラ座標空間（ｘ１０，ｙ１０，ｚ１０）及びカメラ座標空間（ｘ２０，ｙ２０，ｚ２０）は、「数１０」の関係を満たす。
【００３３】
【数６】
2005249729.tif 000008
【００３４】
ここで、ｆは、理想設置カメラ３０及び工場設置カメラ５０に共通の設計上の焦点距離であり、予め判明している。
【００３５】
【数７】
2005249729.tif 000009
【００３６】
【数８】
2005249729.tif 000010
【００３７】
【数９】
2005249729.tif 000011
【００３８】
【数１０】
2005249729.tif 000012
【００３９】
ここで、Ｒ１〜Ｒ９は、座標の回転を表すパラメータである。
【００４０】
したがって、「数６」から「数１０」までの数式に基づいて、イメージ座標空間（Ｘ２０，Ｙ２０）と、イメージ座標空間（Ｘ４０，Ｙ４０）との関係式である「数１１」及び「数１２」を得ることができる。
【００４１】
【数１１】
2005249729.tif 000013
【００４２】
【数１２】
2005249729.tif 000014
【００４３】
ここで、設置ズレ検出装置７０がＳ９２で記憶したイメージ座標空間（Ｘ２０，Ｙ２０）上の座標（Ｘ２１，Ｙ２１）を「数１１」及び「数１２」に代入して得られたイメージ座標空間（Ｘ４０，Ｙ４０）上の座標（Ｘ４２，Ｙ４２）と、設置ズレ検出装置７０がＳ９４で記憶したイメージ座標空間（Ｘ４０，Ｙ４０）上の座標（Ｘ４１，Ｙ４１）とは本来同一になるはずである。したがって、設置ズレ検出装置７０の設置ズレ検出手段７２は、「数１３」の値を最小とするＲ１〜Ｒ９を求める最適化を行った後、車両４０に対する工場設置カメラ５０の設置角度と上述した基準角度とのズレをＲ１〜Ｒ９によって求めることができる。なお、最適化方法としては、非線形最小二乗法であるマルカート変法がよく使用されるが、最急降下法や角度を離散値とした全解探索を使用しても良い。
【００４４】
【数１３】
2005249729.tif 000015
【００４５】
以上に説明したように、設置ズレ検出システム１０は、理想設置カメラ３０が画像３０ａを撮像したときの任意位置マーカー６０に対する車両２０の位置及び角度と、工場設置カメラ５０が画像５０ａを撮像したときの任意位置マーカー６０に対する車両４０の位置及び角度とが略同一である状況下で、車両４０に対する工場設置カメラ５０の設置角度と所定の基準角度とのズレを画像３０ａ上の任意位置マーカー６０の位置及び画像５０ａ上の任意位置マーカー６０の位置の差に基づいて検出するので、例えば車両４０に対して遠い場所や上方の場所に配置されたマーカーなど、車両４０に対する位置及び角度が計測し難い任意のマーカーを使用したズレの検出を行うことができる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
まず、第２の実施の形態に係る設置ズレ検出システムの構成について説明する。
【００４７】
図７及び図８に示すように、本実施の形態に係る設置ズレ検出システム１１０は、工場設置カメラ５０が画像５０ａを撮像するときの車両４０に対して所定の位置及び所定の角度で配置される基準マーカーとしての既定位置マーカー１２０と、車両４０に対する工場設置カメラ５０の設置角度と上述した基準角度とのズレを検出する設置ズレ検出装置１３０とを、設置ズレ検出装置７０（図１参照。）に代えて第１の実施の形態に係る設置ズレ検出システム１０（図１参照。）が備えた構成と同様である。
【００４８】
また、設置ズレ検出装置１３０は、車両４０に対する既定位置マーカー１２０の位置及び角度に基づいて画像５０ａ上の既定位置マーカー１２０の理想位置１２０ａ（図９参照。）を算出する位置算出手段１３１と、設置ズレ検出手段１３２とを、設置ズレ検出手段７２（図１参照。）に代えて設置ズレ検出装置７０が備えた構成と同様である。ここで、設置ズレ検出手段１３２は、画像３０ａ上の任意位置マーカー６０の位置及び画像５０ａ上の任意位置マーカー６０の位置の差と、位置算出手段１３１によって算出された理想位置１２０ａ及び画像５０ａ上の既定位置マーカー１２０の実際の位置の差とに基づいてズレを検出するようになっている。
【００４９】
次に、設置ズレ検出システム１１０による設置ズレ検出方法について説明する。
【００５０】
まず、図１０に示すように、設置ズレ検出システム１１０は、第１の実施の形態に係る設置ズレ検出システム１０（図１参照。）のＳ９１〜Ｓ９３（図５参照。）と同様に動作する（Ｓ１９１〜Ｓ１９３）。
【００５１】
次いで、設置ズレ検出システム１１０の設置ズレ検出装置１３０は、設置ズレ検出システム１０のＳ９４（図５参照。）と同様にイメージ座標空間（Ｘ４０，Ｙ４０）上の任意位置マーカー６０の座標（Ｘ４１，Ｙ４１）を記憶するとともに、画像５０ａ中のイメージ座標空間（Ｘ３０，Ｙ３０）上の既定位置マーカー１２０の座標（Ｘ３２，Ｙ３２）を取得し、工場設置カメラ５０のレンズの歪みに起因する画像５０ａの歪みが取り除かれた状態でのイメージ座標空間（Ｘ４０，Ｙ４０）上の既定位置マーカー１２０の座標（Ｘ４３，Ｙ４３）を「数１」から「数５」までの数式と同様な数式に基づいて座標（Ｘ３２，Ｙ３２）から生成し、生成した座標（Ｘ４３，Ｙ４３）を記憶する（Ｓ１９４）。
【００５２】
最後に、設置ズレ検出装置１３０の設置ズレ検出手段１３２は、Ｓ１９２で記憶した座標（Ｘ２１，Ｙ２１）と、Ｓ１９４で記憶した座標（Ｘ４１，Ｙ４１）及び座標（Ｘ４３，Ｙ４３）とに基づいて、車両４０に対する工場設置カメラ５０の設置角度と、上述した基準角度とのズレを求め、求めたズレをカメラ校正パラメータとして外部に出力する（Ｓ１９５、設置ズレ検出ステップ）。そして、設置ズレ検出装置１３０から出力されたカメラ校正パラメータは、工場設置カメラ５０の校正に使用される。なお、Ｓ１９３からＳ１９５までの処理は、量産ラインに流れる車両に工場設置カメラが設置される度に繰り返される。
【００５３】
以下、Ｓ１９２で記憶した座標（Ｘ２１，Ｙ２１）と、Ｓ１９４で記憶した座標（Ｘ４１，Ｙ４１）及び座標（Ｘ４３，Ｙ４３）とに基づいてズレを求めることができる原理を説明する。
【００５４】
図８に示すように、実空間上の座標空間である世界座標空間（xｗ，yｗ，ｚｗ）を採ると、カメラ座標空間（ｘ１０，ｙ１０，ｚ１０）及び世界座標空間（xｗ，yｗ，ｚｗ）には、「数１４」の関係がある。
【００５５】
【数１４】
2005249729.tif 000016
【００５６】
ここで、ｒ１〜ｒ９は、座標の回転を表すパラメータであり、理想設置カメラ３０及び工場設置カメラ５０に共通の設計上の設置位置に基づいて予め算出されている。また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚは、座標の平行移動を表すパラメータであり、理想設置カメラ３０及び工場設置カメラ５０に共通の設計上の設置位置に基づいて予め算出されている。
【００５７】
したがって、設置ズレ検出装置１３０の位置算出手段１３１は、予め判明している世界座標空間（xｗ，yｗ，ｚｗ）上の既定位置マーカー１２０の座標と、「数８」、「数９」、「数１０」及び「数１４」とに基づいてイメージ座標空間（Ｘ４０，Ｙ４０）上の既定位置マーカー１２０の座標（Ｘ４４，Ｙ４４）を算出できる。ここで、位置算出手段１３１が算出した座標（Ｘ４４，Ｙ４４）と、設置ズレ検出装置１３０がＳ１９４で記憶したイメージ座標空間（Ｘ４０，Ｙ４０）上の座標（Ｘ４３，Ｙ４３）とは本来同一になるはずである。したがって、設置ズレ検出装置１３０の設置ズレ検出手段１３２は、座標（Ｘ２１，Ｙ２１）及び座標（Ｘ４１，Ｙ４１）に基づいて第１の実施の形態と同様に求めた「数１３」に２を掛けたものと、「数１５」との和である「数１６」の値を最小とするＲ１〜Ｒ９を求める最適化を行った後、車両４０に対する工場設置カメラ５０の設置角度と上述した基準角度とのズレをＲ１〜Ｒ９によって求めることができる。なお、最適化方法としては、非線形最小二乗法であるマルカート変法がよく使用されるが、最急降下法や角度を離散値とした全解探索を使用しても良い。
【００５８】
【数１５】
2005249729.tif 000017
【００５９】
【数１６】
2005249729.tif 000018
【００６０】
ここで、「数１６」において「数１３」に２を掛けたのは、「数１３」に「数１５」より２倍の重み付けを行うためである。なお、「数１６」において「数１３」及び「数１５」の何れにどの程度の重み付けを行うかは任意に設定できるようになっていても良い。
【００６１】
以上に説明したように、設置ズレ検出システム１１０は、例えば、車両４０に対して遠い場所や上方の場所など車両４０に対する位置及び角度が計測し難い場所に任意位置マーカー６０を配置することができるとともに、車両４０に対して近い場所など車両４０に対する位置及び角度が計測し易い場所に既定位置マーカー１２０を配置することができ、互いに異なる場所に配置された任意位置マーカー６０及び既定位置マーカー１２０という複数のマーカーに基づいてズレの検出を行うので、ズレの検出の精度を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明に係る設置ズレ検出システムは、任意のマーカーを使用したズレの検出を行うことができるという効果を有し、車両に設置されたカメラを校正するシステムなどとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る設置ズレ検出システムの構成を示すブロック図
【図２】（ａ）図１に示す設置ズレ検出システムの車両、理想設置カメラ及び任意位置マーカーの斜視図  （ｂ）図１に示す設置ズレ検出システムの車両、工場設置カメラ及び任意位置マーカーの斜視図
【図３】（ａ）図１に示す理想設置カメラによって出力された画像を示す図  （ｂ）図１に示す工場設置カメラによって出力された画像を示す図  （ｃ）図３（ｂ）に示す画像に図３（ａ）に示す画像を重ねた図
【図４】図２（ａ）に示す車両及び理想設置カメラと、理想カメラ校正用マーカーとの斜視図
【図５】図１に示す設置ズレ検出システムによる設置ズレ検出方法のフローチャート
【図６】（ａ）図１に示す理想設置カメラに係るイメージ座標空間及びカメラ座標空間を示す図  （ｂ）図１に示す工場設置カメラに係るイメージ座標空間及びカメラ座標空間を示す図
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る設置ズレ検出システムの構成を示すブロック図
【図８】図７に示す設置ズレ検出システムの車両、工場設置カメラ、任意位置マーカー及び既定位置マーカーの斜視図
【図９】図７に示す工場設置カメラによって出力された画像を示す図
【図１０】図７に示す設置ズレ検出システムによる設置ズレ検出方法のフローチャート
【符号の説明】
【００６４】
１０  設置ズレ検出システム
２０  車両（第１の物体）
３０  理想設置カメラ（第１のカメラ）
３０ａ  画像
４０  車両（第２の物体）
５０  工場設置カメラ（第２のカメラ）
５０ａ  画像
６０  任意位置マーカー
７０  設置ズレ検出装置
７１  画像入力手段
７２  設置ズレ検出手段
１１０  設置ズレ検出システム
１２０  既定位置マーカー（基準マーカー）
１３０  設置ズレ検出装置
１３１  位置算出手段
１３２  設置ズレ検出手段
【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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【図１０】
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