(57)【要約】【課題】従来の画像計測は対応点の確認・設定の作業が不可欠で、熟練者の知識が必要。【解決手段】ビデオ画像からなる多数の連続フレーム画像を活用し、対応点の自動追跡を行うフレーム間対応線推定処理部２２と、多数のフレーム画像のなから適切な代表フレームを選択する最適フレーム選択処理部２４を設ける。さらに、選択された画像の対応点の確認、修正を可能にするフレーム間対応線データ入力処理部２３を設け、対応点の確認作業の容易化と計算処理の高精度化を実現した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像フレームの画像データを解析して画像中の対象距離を計測する画像計測方法において、
前記複数の画像フレームから計測対象部分を包含した所定フレームを選択し、前記計測対象部分と基準距離部分を同一画面上で設定すると共に基準距離を入力し、他の画像フレームにおける計測対象部分を自動追跡することにより推定して、対象距離を計算することを特徴とする画像計測方法。
【請求項２】
複数の画像フレームの画像データを解析して画像中の対象距離を計測する画像計測方法において、
時系列の画像フレームでなる動画像データを読み込み、計測対象部分を包含した所定フレームを選択し、該所定フレームに計測線対象部分、基準距離部分を座標設定すると共に基準線データを入力し、前記計測線対象部分に設定された座標に対する他の画像フレームでの対応点を、画像フレーム間の特徴点の画像中の位置の変化を自動追跡することにより推定し、この推定結果に基いて最適フレームを選択し、前記最適フレーム上で３次元距離計算を行うことを特徴とする画像計測方法。
【請求項３】
請求項２において、前記最適フレームは平行移動または重心移動の大きい画像フレームを選択することを特徴とする画像計測方法。
【請求項４】
請求項２または３において、前記最適フレームの選択の結果、対応点に誤りがある場合は対応点修正入力により再びフレーム間での対応点の推定を行うことを特徴とする画像計測方法。
【請求項５】
複数の画像フレームの画像データを解析処理して画像中の対象距離を計測する画像計測装置において、
所定の画像フレームにおける計測対象部分と基準距離部分を同一画面上で設定し、かつ基準距離を入力するインターフェースと、他のフレーム画像中における計測対象部分を画像フレーム間の特徴点の画像中の位置の変化を追跡することにより推定するフレーム間対応線推定処理部と、追跡された計測対象部分と基準距離部分の重心の変化の大きいフレームを最適計算により選択する最適フレーム選択処理部と、選択された最適フレーム上で距離計算を行う３次元距離計算処理部を設けることを特徴とする画像計測装置。
【請求項６】
請求項５において、前記インターフェースを用いて初期設定した画像フレームにおける計測対象部分と基準距離部分に対応する、他のフレームの計測対象部分と基準距離部分との追跡の結果を確認する確認インターフェースを設けることを特徴とする画像計測装置。
【請求項７】
請求項６において、前記確認インターフェースは前記最適フレームを確認するための表示フレームとして表示出力することを特徴とする画像計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像を利用した計測方法及び装置に関し、特に画像をもとに距離データを推定するデータ処理を効率的かつ精度よく行う方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
２次元画像情報をもとに、３次元情報を構成する手法としては、例えば特許文献１に記載のように、複数の２次元画像とそれらの対応点の情報をもとに射影幾何に基づいて算出する方法が提案されている。この方法は、デジタルカメラの普及と低価格化により、高い精度で比較的安価に実施できるようになり、土木・建築、およびプラント機器の計測の分野などで広く普及している。しかしながら、この方法は、プラント内部の配管長など、込み入った部位の３次元形状と距離を認識するためには、対応点の設定や、マーカの準備に大きな労力を要するという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するため、従来、コンピュータグラフィックス用途に研究されてきた、ビデオカメラを用いて撮影された動画像を用いて３次元データを生成する方法が提案されている。この方法は、例えば特許文献２に記載のように、動画の各フレームデータの２次元画像データをもとに、特徴点のオプティカルフローを追跡することにより複数の２次元画像データ中の対応点を自動抽出し、対応点設定のデータ処理を自動化するものである。
【０００４】
この対応点のデータを用いて、動画像から抽出された複数の２次元画像データを複数カメラが同一の対象を撮影した画像と同等と考えれば、例えば特許文献１にみられるように、エピポーラ拘束と射影幾何計算を用いることにより３次元形状を計算することができる。さらに、レファレンス画像の距離の絶対値が与えられれば、３次元形状の絶対座標として与えることができる。
【０００５】
【特許文献１】特表２００２−５１７７１２公報
【０００６】
【特許文献２】特開平９−３２６０２９号公報
【非特許文献１】画像理解−３次元認識の数理（森北出版、金谷健一著）
【非特許文献２】ウエーブレット画像解析（科学技術出版、新島耕一著）
【非特許文献３】パターン認識（朝倉書店、大津  他著）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、動画像中のフレームは多数存在するので、３次元形状計算の収束の速度と精度の両面において、適切なフレームの選択の如何が大きな影響を及ぼす。また、自動的追跡によって得られた対応点が、１００％正解とは限らない。
【０００８】
本発明の目的は、信頼度の高い対応点を持ち、かつ、レファレンス距離を含み、さらに３次元形状計算にとって適切なフレームを動画像中から選択することにより、簡易で精度の高い３次元計測方法及びシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明は、複数の画像フレームの画像データを解析して画像中の対象距離を計測する画像計測方法において、前記複数の画像フレームから計測対象部分を包含した所定フレームを選択し、前記計測対象部分と基準距離部分を同一画面上で設定すると共に基準距離を入力し、他の画像フレームにおける計測対象部分を自動追跡することにより推定して、対象距離を計算することを特徴とする。
【００１０】
前記自動追跡は、画像フレーム間の特徴点の画像中の位置の変化をトレースすることにより推定する（オプティカルフロー解析）。また、この推定結果に基いて最適フレームを選択し、この最適フレーム上で３次元距離計算を行う。
【００１１】
前記最適フレームの選択の結果、対応点に誤りがある場合は対応点修正入力により再びフレーム間での対応点の推定を行う。
【００１２】
本発明の画像計測装置は、複数の画像フレームの画像データを解析処理して画像中の対象距離を計測するものであって、所定の画像フレームにおける計測対象部分と基準距離部分を同一画面上で設定しかつ基準距離を入力するインターフェースと、他のフレーム画像中における計測対象部分を画像フレーム間の特徴点の画像中の位置の変化を追跡することにより推定するフレーム間対応線推定処理部と、追跡された計測対象部分と基準距離部分の重心の変化の大きいフ画像レームを最適計算により選択する最適フレーム選択処理部と、選択された最適フレーム上で距離計算を行う３次元距離計算処理部を設けることを特徴とする。
【００１３】
また、前記インターフェースを用いて初期設定した画像フレームにおける計測対象部分と基準距離部分に対応する他のフレームの計測対象部分と基準距離部分との追跡の結果を確認する確認インターフェースを設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、信頼度の高い対応点と基準距離の入力により、３次元形状計算にとって適切な動画フレームを選択できるので、精度が高く使い勝手のよい画像計測方式を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る３次元計測装置の構成を示すブロック図、図２は３次元計測装置のシステム構成を示す図である。
【００１６】
画像データ初期設定部１はビデオ画像入力処理部１４、ビデオ画像記憶部１７、計測対象線データ入力処理部１５、基準線データ入力処理部１６、計測対象線データ記憶部１８、基準線データ記憶部１９から形成されている。
【００１７】
ビデオ画像データ１１はビデオ画像入力装置３０により、動画像データとして入力される。動画像の形式は、AVI、MPEG、QuickTimeなどでタイムスタンプつきの２次元データ画像データとする。これは、文献「音声・動画・文書ファイル形式の達人になる本−MP3／UMA／MPEG／QT／WAVE／AVI…ファイルの仕組みと変換方法（I／O別冊、第一ＩＯ編集部編纂）」に記述されている。
【００１８】
ビデオ画像入力処理部１４では、必要に応じて動画のうち３次元計測に利用する範囲を動画のコマ送りなどで限定する。こうして入力された動画は、物理的には磁器ディスク装置３１に保存され、メモリ上では、ビデオ画像記憶部１７に保持される。
【００１９】
図３に保持された動画のフレームデータの例を示す。動画は、図３(a)、(b)のように、各時刻ごとの２次元画像情報として記憶される。図中の点Ａと点Ａ'、およびＢとＢ'とが２つのフレームの間で同じ位置をとった対応点である。各フレームの２次元画像の形式は、グレースケールの白黒、２４ビットフルカラー、１６色カラーなど、以後の特徴抽出に適切な任意のフォーマットとする。
【００２０】
次に、計測対象線データ入力処理部１５において、ディスプレイ３４上に動画の適切なフレームを選択し、キーボード３２やマウス３３などを用いて、計測対象線１２を入力設定する。
【００２１】
図５に計測対象線を入力するインターフェースの例を示す。図示のように、計測対象部位を包含したフレームを選択表示し、通常のドローイングソフトと同様の要領で、計測対象の部位に対して重ね書きすることで計測対象部位を設定する。設定された計測対象線（点線）は、ビデオ画像記憶部１７に記憶された、画像フレームのタイムスタンプと、タイムスタンプに対応する２次元画像データの始点、終点の座標情報の組として、計測対象線データ記憶部１８に記憶される。
【００２２】
同様に、基準線データ入力処理部１６において、ディスプレイ３４上に動画の適切なフレームを選択し、キーボード３２やマウス３３などを用いて、基準線データ１３を入力設定する。
【００２３】
図６に基準線を入力するインターフェースの例を示す。図示のように、基準線部位を包含したフレームを選択表示し、通常のドローイングソフトと同様の要領で、基準線の部位に対して重ね書きすることで基準線対象部位を設定する。さらに、マウス３３などで右クリックすることによりサブウインドウを表示し、基準線の長さを図示のように設定する。設定された基準線の始点、終点のフレーム上の位置座標、及びは基準線は、基準線データ記憶部１９に記憶される。
【００２４】
以上の処理や記憶は、計算機プログラム内部で実現される機能であり、Ｃ＋＋などのプログラム言語で記述され、通常は、磁気ディスク装置３１に保存されている。プログラムが起動されると、プログラムはメモリ３５に割り当てられ、各種の演算がＣＰＵ３６（中央演算装置）、メモリ３５などを用いて実行される。なお、プログラムは専用のメモリにあらかじめ格納しておいても良いし、プログラムの機能は各機能毎に専用のＣＰＵを用いて実行するように構成しても良い。
【００２５】
３次元距離計算部２はフレーム間対応線推定処理部２２、最適フレーム選択処理部２４、フレーム対応線データ入力処理部２３、３次元距離計算処理部２５、距離計算結果記憶部２６から形成されている。
【００２６】
フレーム間対応線推定処理部２２は、計測対象線データ記憶部１８から入力された計測対象線のデータ、及び基準線データ記憶部１９から入力された基準線のデータをもとに、各点の対応を推定する。すなわち、ビデオ画像記憶部１７から入力された各画像フレーム中で、計測対象線上の各点と基準線上の各点とが、どのように対応するかを推定する。
【００２７】
図７に、対応点推定処理の内容を模式的に示す。図中７１、７２、７３は、ビデオ画像データのそれぞれタイムスタンプtk,tk+1, tk+2の２次元画像データを示しており、７１は、基準線、及び、計測対象線を定義したフレームの２次元画像データである。また、７２、７３は、７１フレームから連続するフレームの２次元画像データである。図中の点線矢印は、７１のフレームにおいて設定され基準線と計測対象線の端点の対応点をフレーム対応線推定処理２２で推定した結果、フレーム７２およびフレーム７３で、どの点と対応するかを推定して結果を示している。
【００２８】
このような対応線の推定処理は、オプティカルフローの解析と呼ばれる公知の方法で実現可能である。たとえば、非特許文献２の第１３章：移動物体検出に記載のようにウエーブレット解析を用いる方法や、特開平５−３４６０８号公報に記載のように、特徴点を見いだして、時間勾配法で解析する方法である。
【００２９】
本実施例においては、計測対象線データ入力処理部１５、基準線データ入力処理部１６において、設定された線に対応する現画像のフレームの特徴抽出をフレーム間対応線推定処理部２２によって実行する。この特徴量の合致する線を上記文献のオプティカルフロー解析により追跡することで、精度よく、対応点を見出すことが可能である。例えば、線の長さ、線の部分の色調、明るさ、および、線の端の点に対応するエッジを追跡する。
【００３０】
２次元画像中で８点以上の対応がつき、その中の２点間の距離を指定すれば、３次元の絶対座標に復元できることは非特許文献１に示される通りである。この場合、指定されたフレーム中の基準線の端点の２点、及び計測対象線の２点に加えて、残り４点の対応関係を推定できれば、フレーム間対応線推定処理部２２によって、理論的には３次元の絶対座標に変換することができる。残り４点の選定の仕方としては、基準線または、計測対象線を合計で２本増やすか、フレーム間対応線推定処理部２２において、特徴点の自動抽出をすることによって、残り４点の対応関係を認識する手法が考えられる。特徴点の自動抽出によりフレーム間の対応線をする技術は、例えば、非特許文献２の第１３章「移動物体検出」に記述された方法によっても可能である。
【００３１】
しかし、フレーム間対応線推定処理部２２において、ある程度の誤差が生じることは不可避である。また、対応点がとれたフレームのうち、どのフレームを使うかにより、誤差が変わってくる。さらに、冗長に１枚以上の対応点を含んだフレーム対応点を利用することにより、精度を向上できることが、非特許文献１に示されている。
【００３２】
このようなことから、最適フレーム選択処理部２４において、フレーム間推定処理２２において基準線や計測対象線との対応がとれたフレームの中で、精度よく、３次元絶対座標に変換するためのフレームを１枚以上選択する。この選択されたフレームについては、フレーム間対応線データ入力処理部２１において、ユーザが確認し、必要に応じて訂正入力をおこなう。これにより、すべてのフレームについて、対応線の確認、訂正作業を行う場合と比べて、精度を落とさずに、大幅にユーザの手間を減らすことができる。
【００３３】
図８に訂正入力のためのインターフェースの例を示す。右側に最適フレームとして選択されたフレームが小さく表示されており、この中から誤りと思われるものを選択して、左側の画面により通常のドローイングソフトと同じ要領で、消しゴムや、基準線などの操作アイコンを選択しながら訂正入力を実施する。
【００３４】
特徴点や線の追跡は、通常、フレームのタイムスタンプに従って順次実行されるため、途中で対応線のずれが生じると、その後のタイムスタンプにすれが伝播していく。このため、修正結果を図８のインターフェースから入力し、保存ボタンを押した後、図中右下の追跡ボタンを押すと、ユーザの修正結果を反映して、フレーム間対応線推定処理部２２において対応線の追跡が実行される。再計算の結果、選択するべきフレームが変わることも有り得るので、最適フレーム選択処理部２４において最適なフレームを選択しなおし、再度、フレーム間対応線データ入力処理部２３において、ユーザの訂正入力を実行する。
【００３５】
このような確認・修正作業は、訂正入力が終了するまで、実施され、訂正入力が終了した後、図８のインターフェースにおいて、訂正完了ボタンを押すことにより終了する。
【００３６】
３次元距離計算処理部２５においては、選択されたフレームの画像データと、基準線と計測対象線の対応関係のデータをもとに、３次元計算をおこなう。そして、最適フレーム選択処理部２４において選択されたフレームに包含された画像に対する３次元の絶対座標と、計測対象線の算出距離を距離計算結果記憶部２６に記憶する。
【００３７】
以下に発明のキーとなる最適フレーム選択処理と、３次元距離計算について数式を用いて、一般的な同次座標系をもとに説明する。同時座標系（m1,m2,m3）の点はm3≠０の時、画像座標は数１の点に相当する。ただし、fは、０でない任意の点とする。
【００３８】
【数１】
2005189055.tif 000003
【００３９】
これは、物理的には、図９のように、（ＸＹＺ）座標系の原点ＯからＺ軸方向に垂直な平面Ｚ＝fによって、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の点が射影される点の、図中の原点Ｏとする射影面での座標に相当する。
【００４０】
また、同時座標系（m1,m2,m3）の線とは、画像平面上の数２の直線に対応する。
【００４１】
【数２】
2005189055.tif 000004
【００４２】
さらに、同時座標系の座標をベクトルと考え、ベクトルとして正規化したものをＮベクトルと呼ぶ。例えば、画面座標上の点（a,b）のＮベクトルｍは数２となる。
【００４３】
まず、８点以上の対応点が２つのフレームで決まり、かつ、その中の２点の長さの絶対値がわかっている場合、３次元絶対座標空間上での点の位置の構成方法について説明する。ただし、カメラの補正はすでに実施ずみとする。カメラの補正については、例えば文献「３次元ビジョン；第６章（共立出版、辻三郎、徐  剛著）」の方法により実行することができる。
【００４４】
カメラ補正済みのＮ組の対応点のＮベクトルを｛ｍα｝と｛ｍ’α｝（α＝0,…,N(Nは８以上)）で表し、m0,m1間の距離Ｄがすでに設定されているとする。
【００４５】
図１０に、３次元絶対座標の計算手順を示す。ステップ２００で対応点データ｛ｍα｝、｛ｍ’α｝と、計測対照線データ、基準線データを読み込む。ステップ２０１で、これらのデータから複数のフレームにおけるカメラの回転Ｒと並進のベクトルｈを計算する。ステップ２０２でカメラまでの絶対距離ｒを計算する。ステップ２０３で、これらの算出結果から対応点の３次元絶対座標を算出する。
【００４６】
図１１は、カメラの回転行列Ｒ、並進ベクトルｈの算出手順を示す。この手順は、非特許文献１の第４章に記載された内容に準拠して記述したものである。
【００４７】
ステップ300においては、まず並進ベクトルｈと回転行列Ｒを求めるために、Ｇ＝(h×r1，h×r２，h×r３)として定義される基本行列Ｇ計算する。ここで、r1，r２，r３は、回転行列Ｒの第一、二、第三列の列ベクトルであり、×はベクトルの外積である。このとき、理論的には、各αについて、元の点と対応点を基本行列で変換したものの内積が０となる。つまり、（ｍαＧｍ’α）＝０となる。
【００４８】
実際には、測定および計算誤差があるため、すべての点でこの内積が０となるようなＧを決めることはできないため、各対応点での内積の和を最小にするようなＧを求める。また、これだけでは、Ｇの定数倍だけの不定性が出るので、Ｔｒ（ＧＧＴ）＝２とする。ここで、Ｔｒは行列のトレースを表し、仮に並進ベクトルの大きさを１に規格化するための条件である。このようにして求めたＧをG＊とおく。このようなG＊は、最小固有値を求める問題に帰着させる方法などで数値的に解くことができる。
【００４９】
ステップ301においては、こうして求まった基本行列G＊を用いて、大きさ１に規格化された併進ベクトルｈ＊を以下のように求める。G＊の列ベクトルをg1＊，g2＊，g3＊とするとき、数３により、Σα＝1，…，3（gi＊， ，h）２→最小、かつ||h||＝１となる単位ベクトルｈを最小２乗法により求め、これをｈ＊とする。
【００５０】
【数３】
2005189055.tif 000005
【００５１】
これは非特許文献１のpp105〜106に示されているように、特異値分解などにより求めることができる。符号は下記の条件により定める。
Σα＝1，…，N [h＊  mα    Ｇm’α]  ＞０ (左辺の記号[   ]はスカラ３重積)
次に、ステップ302においては、こうして求まった規格化された並進ｈ＊を用いて回転行列Ｒを以下のように求める。
Σα＝1，…，3 ||h＊×ri、−gi＊||２ →最小、となるＲ＝（r1，r2，r3）を求めるR＊とする。これは、たとえば、最小２乗法により数値的に解くことができる。
【００５２】
ここまでは、並進ベクトルと回転行列が、スケールの不定性を残した形で求まったが、共にスケールは１に規格化されているため、相互の相対的な大きさが定まっていない。これを求めるため、ステップ303においては各対応点からカメラ中心までの距離をｒ＊α，ｒ’＊α，（α＝０，…，Ｎ）とすると、これを以下の式で求めることができる。
ｒ＊α  mα＝ｒ’＊αR＊m’α−h        （α＝0,…,N）
この結果、ｒ＊α，ｒ’＊αは数４のように求まる。
【００５３】
【数４】
2005189055.tif 000006
【００５４】
この結果、求める回転ベクトルと並進ベクトル、および各対応点とカメラ中心までの距離は、不定値ｋを残して以下のように求まる。
【００５５】
Ｒ＝R＊，  h＝h＊
rα＝kｒ＊α  ，ｒ’α＝kｒ’＊α
そこで、最後に、距離のわかっている点m0,m１を用いて、kの絶対値を以下のように求める。
【００５６】
｜kｒ＊0 m0,−kｒ＊1 m１｜＝Ｄ
ただし、Ｄはm0,m１間の指定された距離である。この式から、すでに求まっているｒα,ｒ’αを用いれば、ｋを求めることができる。
【００５７】
複数の基準となる長さがある場合には各距離の値が、整合するように最適なｋを最小２乗法などで求めればよい。
【００５８】
これらにより、並進ベクトルｈおよび回転行列Ｒが求まれば、数５により、画像上の対応点から３次元の絶対空間上の座標ｘを計算することができ、計測対象線の端点間の距離も、求めることができる。
【００５９】
【数５】
2005189055.tif 000007
【００６０】
以上は、非特許文献１に記載の方法を利用したカメラの回転行列Ｒ、並進ベクトルｈの算出手順であった。これに対し、本実施例では、最適フレーム選択処理部２４（図１）において、フレームを自動選択して提示することにより、ユーザの対応線の確認処理の手間を減らすとともに、精度を向上することができる。
【００６１】
フレームの自動選択の方法として考慮すべき事としては、これまでの定式化において並進ベクトルｈの値が十分大きい必要があるということである。また、複数のフレームを用いて精度を上げるためには、いろいろな方向からのフレームを利用した方が利用する情報量を増やすことである。
【００６２】
回転だけで並進のない場合には、２次元画面上の重心点は変化しない。従って、フレームの重心点の変化の大きいものを選択する方法が考えられる。一方では、見る方向が大きく変われば、各点の対応点の変化をベクトル化したときに、方向の変化のばらつきが大きくなることが考えられる。
【００６３】
図１２は、以上の考え方に基づいたフレームの自動選択の手順を示したものである。ステップ４００では各フレームの対応点の重心を計算し、その対応点をフレームのタイムスタンプの順序で順序づけた点列とみなす。
【００６４】
ステップ４０１では、例えば非特許文献３のp62に記述されている動的計画法によって、あらかじめ初期設定した本数の折れ線で近似する。折れ線の端点に対応したフレームが、最適フレームの候補となる。
【００６５】
図１３に重心の点列の例と、点列を折れ線近似したものを示す。白丸は、折れ線の端点であり、この白丸の点に対応するフレームが最適フレームの候補となる。
【００６６】
ステップ４０２では、最適フレームの候補の中から、３次元計算に用いる最適フレーム２つを選択する。このために、最適フレームの候補の２つの組み合わせの全てについて、Ｎ個の対応点を画像の座標上で結んだときの方向ベクトルの向きφmを計算し、この分散のもっとも大きい組み合わせを最適フレームとする。
【００６７】
図１４は、φmの計算処理を示したもので、図中に最適フレームの候補の２つ（仮にフレームF1、F2とする）における対応点の位置を同じフレーム画面において示している。図中の黒丸（点AからH）がフレームF1における対応点の座標であり、白丸がそれに対応するF2における座標で、A'はAに、B'はBにそれぞれ対応している。図中に示したように、これら対応点の組を結んで、フレーム画像の水平軸方向にたいする傾きをφmとする。この場合は、８個の対応点のφmの分散値を計算する。このような分散値の計算を全ての最適候補フレームの組み合わせに対して計算し、最大の分散値をもつフレームの組み合わせを最適フレームとする。
【００６８】
ステップ４０３において、ステップ４０１で選択された最適フレームの候補および，ステップ４０２で選択された最適フレームをフレーム間対応線データ入力処理部に出力する。
【００６９】
図４は、以上説明した処理の流れの概要をまとめて記述したものである。ステップ１００では利用するビデオ画像データを読み込む。この処理は、ビデオ画像入力処理部１４で実施される。次に、計測対象線データの設定（１０１）、基準線データの設定をする（１０２）。ステップ１０１は、計測対象線データ入力処理部１５で、ステップ１０２は、基準線データ入力処理部１６で実施される。
【００７０】
これらの入力に基づき、フレーム間対応点推定処理（１０３）がフレーム間対応線推定処理部２２で実施される。この処理結果をもとに、最適フレーム選択処理（１０４）を最適フレーム選択処理部２４で実施する。ここで選択された最適フレームの候補について、フレーム間対応線データ入力処理部２３で、対応線推定処理結果が提示され、フレーム間対応線の誤りがあれば（１０５）、フレーム間対応点修正入力処理を実施する（１０６）。
【００７１】
このステップ１０３〜１０６までの処理は、誤りがなくなるまで繰り返される。もし、誤りがなくなれば、最適フレーム選択処理部２４で設定した最適フレームを用いて３次元距離計算処理部２５は３次元距離計算処理を実施し（１０７）、計算結果が登録される（１０８）。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、建築工事や、製品の寸法検査の計測において、簡易な計測方法を与えるもので、広く活用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の画像計測システムの一実施例による機能ブロック図。
【図２】画像計測システムのハード構成図。
【図３】画像フレームデータの例を示す説明図。
【図４】本発明の画像計測方法の一実施例による処理の流れ図。
【図５】計測対象線の入力インターフェースの例を示す説明図。
【図６】寸法基準線の入力インターフェースの例を示す説明図。
【図７】対応点のプティカルフローの例を示す説明図。
【図８】フレーム間対応線入力インターフェースの例を示す説明図。
【図９】Ｎベクトルの定義の手順を示す流れ図。
【図１０】３次元データ生成処理を示す流れ図。
【図１１】並進ベクトルと回転行列の処理を示す流れ図。
【図１２】最適フレームの選択処理を示す流れ図。
【図１３】最適フレームの候補の選択処理の説明図。
【図１４】最適フレームの選択処理の説明図。
【符号の説明】
【００７４】
１…画像データ初期設定部、２…３次元距離計算部、１４…ビデオ画像入力処理部、１５…計測対象線入力処理部、１６…基準線データ入力処理部、２２…フレーム間対応線推定処理部、２３…フレーム間対応線データ入力処理部、２４…最適フレーム選択処理部、２５…３次元距離計算処理部、２６…距離計算結果記憶部、３０…ビデオ画像入力装置、３１…磁気ディスク装置、３４…ディスプレイ、３５…メモリ、３６…ＣＰＵ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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