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大分鬼豊笠ノ豊奮藍済澄む鼠豪ゑ紅昏錆縫登る掬触慶奮直選鵡覆：鼠富農ノ義孝禁慶′る毯亙登急ノ亀議g農法てl域＝ノ‡三度即騨1三−！池戒コンソr〈ンて／ノ ノム灘彗瀾登＊ぷにおいて九州システム情搬技術朝美甘増H」ト十㌘∴∴ハイノノT＼▲によむ超高速画像計測装置の開発と鵡嘉砿ノき′い‡づ と題し／〉ご技術閑登を行川告即日写きとLてノ離㍑十数裳糾〕旨R発に参圃し1 そし′ンHしごかで当−Lごンタで辛目好像應H ト手法ソト犠討を圭豆二1し；法をぎ謂発しノた．本研究では凍メラび二億後退程をモデル化しL透視役儀言デル…ニ基づき物困裏襟系にごニ；けるレンズ光軸方榊二慨子ラニきを国定寸ることで複数1如」カメラ画像をん／）ソニ卜伝怨カメラ細巫傍系卜で画像面に投影裾′言巨である「∵十∴どこノニコンアレイとは汗け勘〃カノラを計測対象にノ1／ナわせr複数吾設置しノニれら仰向像をリアルタイムに統合し画像処理せ行うもげ）である こぴ〕統合離象巨＝画像サイズは異なるが通常〔川勒後処理と同様に処理することができ従来出画像処絆の資雁をそげ）ま￡利用可能である 例えば

約条件烏凄けきがわニ′′㌧ノ′Jていることである。もL物体ソ）

大きさがカメラと物柊間びノ鳩i離と比べてぎ一分小、5；いと嵐
なせれば奥行きに＝）と考えてょい㌢カメラの軋帯烏以「にその詳締を説町するノ ニのと㌢1唱。主び〕r」∴ノに仮定∵ト5・移動体計㈲では通常のCCU牒メラを移動カム裾二複数台設置することで見かけ上高速度画像処理が可能となる。
当センタでほこの研究開登悠二業の中で画像瀦冶イ漫の検討と評価計分担しさ 三次元情種を考慮した画像統合
日生を開発したので以下に説り巨ト5
装置とし／ては合成に用いる画像を得るための複数出力

メラ（ニニで‡よ実際には2青ご二喜るj ご画像を：あたアニ、−（㌻〕
巻厨議ぎさ㌻餌 ぶ

別田 一台のカメラを用いて牒空カげ鳥1に雄一像む合成すろた経）ぴ〕仮怨純な刀メフ r．しノ、卜1反怨カメyフ′ き／ノ壬うノしそト⁝⁝⁝⁝髄いクー数式−㌻：デノ〉しがござ毒〕がる。仮想プ∴メラ〔り透視兎亨嬢亡ンた≡≡

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巨三：−﹁カメラモデルはFig。2のょうなヒンホし一ルカメラに基／し（ひ式を書き直すと

2．1カメラ・、トナルとキャリプレー仙ション（．ミ：1′こrJJrこうこ川津ノ、∴（又フ与′っ∠）′はハラメ一夕抗ブ（射影カメラ行列）を用いてとなりこれから物体座標（斉．y）′は以卜乃⊥うに求めrjれ同次座標表現で次のように表されるi）

カメラ画像から物体座標系への運職藩揉雄ぃれる。
▲■＼ロ8ロ．

＼＼＼ −二＼し、 ニ→g ＼＼＼妥結懐面 ＼（一∵ト（（∴：：⊥Jc：：…霊＝、＝√丁ノ ノ ナノYナ1／：＼←てニヰ／ュ＼斗￡てヽ■■一仮想結憮面三ぐ3 画條廃合首magiilar〉r王mageP且ane‡し（4）を2台の実力メラに適月1Lて物佃垂標（ズ、う／r）′カ

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メラ座標（エラ封）′とすると＼．﹁†√i†∴13r−u，22ヱ0（二t、23仁fノ32∴rヱ0」亡′t、、2〆了1ノー3：−・J：エ〔）

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1一2／しハ︹し1／′居宅巨宅も〜＼∴ト．・＼篭竪月月Fr′ノ−八︐F1りー︑︑

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2（i）

キャリプレーーションのため卜式からス／を消去しノ整推す
3（7）√・〜ノ，24（▲γ，：31∴′∵トel」、2−r〉7ノ，ニ主4ご＋√∴り，1ル・亡∴2i＝鳥〟ト㍉−3r り．2iヱ0ると次式が得られる。

〔・γ．23√・†ノ∴ilこCZo1c7ノ，21CじJうこうごこヱ（〕†r二じ，1ニi（1℃，ニ主1三ノヱ0〔・‖方十〔ニt2y十C13∠−r二14CこilXごごc√‥32y∫√ニ（：33ズ∴∫、ぐ、〔Jこi 呈‥′、c ＝ nct，．11（〔二肌24‡eてノ，34〃こ′乙∴2二拍1√・uこi3リエ0）

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ここで（二34＝1とおき，精度を高めるためm（≧6）偶の（8）ニこで奥行きこり＝0として（2）式に代人すれば式（恥

基準点の物体座標とカメラ座標との組が与一えられると，（10）t㌧閥：によりカメラ座標（J‥。う眺・）′を求めることができ

耳三 羊 ∠】i〔）〔〕0 り ．r・√ノ1方1ご〜∵。1y】∫ニ（1∠〔）し）0 り ズ1ナ 1Zll肌い￥1狛yl 仇1Zlる。この操作を左右の実カメラに適用すれば㌢1主g．4により画像合成が得られる．
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c ＝（鬼′鬼）】1鬼′那＝ 鬼＋即（J，？ノl，裾）（ヱ：γ2ヲ貰メ。2ノ（4）

真た実際のキャリブレーンヨンでは訂毒g。3のような展ド亘g．射無職嶽肌用n油堀部撫

準物体を使用する．

翌週穏画像放資棄駿挺療禽審厳駒聯を∫ig。5のような構成で実際に画像統合の実験を行った

Fig．3Caiミ如at亘onstamdard呵ecせF主g．5訂意見もt恩㌃eOぎex㌘e−☆眠離岬− 2

刀．J‥一ト隼‰∵∠√麹 寵 縫 駆 麟 鯵 迩 摩ノ1ご‡：とト＋β粧→（ノYα㌦＋ガ彿」」

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一射㍉十β仇「〔／イ髄 琶盗 藤 篭艶 麗謹 膠 薗 麟（i2）とおきこれを同定する．

陰 温 髄 琶艶 欝喜 藤 済 腰 腰ニ机らを展併し整理すると磯野 感 感野 馳 迦 閻汲 済塾 圏
膠 感済 感 捜嘘 醜 闇済 観 て〔YくノJニ71ニ ▲4．フごと，tご丁β討。エーl↓−ロ了∫▲F、十ム1仇十f「「戯 戯 腰恕 幽鼠 済 済温 済〔′ヾぎノr ニ ノ皇ご〜ニ。：リr∬裾洪†〔∴r▲r十勘−−ノ済 螢 邸 腰簸 髄 優 艶（盲3）

ここで〔／Y＝1とおくと右カメラと仮想カメラ 仁で対応

好摘呈giitCa汀盲g㌻aimageすかぇ（≧童）純の対応ノ畑7）稚標がわかっていればパP︺＝り〃＋汀

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抱 囁 蟄 蛍 閤 聡 離 恕 癖 應 靡 厳 粛 暦となりパラメー→ タが同定される．

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腰 廃曙 殴麹 観 協 圏 済塾戯 戯 腰頭 騒甑 餞塾 毯 闇温

左カメラについてむ全く同様に行う

F 戯評 腰翌 瓢 醜 懐 溺済 済済 腰 靡 齢 威 儀 闇陸済 威 厳 徽 醜 闇温 響 廓 靡蟹 殴 癒 磯 闇以上の手順で求めたパラメー一夕を式＝封に代入すれば

恥 即三 越翌裟…≡ 憾乳 惑 溺遜腐 蝕 閥 毯盈 観 済

いちいちカメラパラメータを求めることなく容易に画像（C）‡nteg㌻atedimagだ

Fig・6Exampjesoデ呈magesの統合が行える．その手順はFig。4と同じである血統合結果はF亘g。あのようになり2枚の画像がなめらか、： ●・−・羊ヰヤ ＝ ニ：．∫ぎミて、に統合されていることがわかる。ただし奥行きgん向にFig⊃7の左右カメラ画像および仮想カメラ画像を用い

拉二置がずれていくとその距離にノ忘じて統合位置がずれて＃▲Jl環＼づ1ハニラ ズー々耶尤ノノ給1＝づ一7、 「…百けじノ トげ）♪寺言巨） J㌦＼⊥Lノノ〉ノ′ ／ gノ し一 ノート⊥」ノ ⊂Lノ＋ ■ ′■ハ ／、rノ、■いく。結果画像はその様子もよく表している。

である。
（う）左岸㌻カメラ画像と仮想カメラ画像中の基準点候補の検証（§こJSAN2）フィルタを用いて検出−う￣る）㌻ j簡約柁

（2）左右カメラ座標と仮想カメラ座標との対J一と二付けまで述べてきた統合手法では（a）いちいちカメラ（基準点の無配L〜）

ハラメー川タを求始る必要がある仲）統合画像はカメラに対Lて垂直面ではなく斜めなので場所により見え方が異（3）パラメ｝タ算廿

なるなどといった欠点逐有丁る。ニこではこれらの欠ぶ〔4）画像の再校影（㌃eもrerSethenfbrwardp冨・む極頭闘S）

を改良する

これに従って行った実験の結見を以卜に示すとニニで式（′律勘から求慨ぺれる（ズくニラジ。）′はヱ＝（）とすれ￡ユニれ仁ノにいン邁 轟 麗 盛 錆 蔓 転、−∵て／1ノモ〕

巨 塔 済 感 葦 腰 駁 嘗
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まプごご1よ．ソトダノ4ご上−＋ヱ毎」C（＝）の膳で…ミ三せる。ニJ）コニ℃をモデルとしてこれを直接同定で電 磁 鋭 意 感 済 済 昌

きればいちいちカメラパラメ、一夕を求めることなく直接観 撃 彊 麒 麟 野 際

何像統合が実堺できることになる．
そこでイ丁カメラについて右カメラの座標を（ニJ7〜一雄げ磯（a）Ⅴえ㌻ttja−ca汀邑eraimage

背カメラぴ〕極り票を（Jごモノうおてノ）′として

ニ圭 一−

（i5）

紆合・された画像は打料8机よう意 義鎧 幽 磯 翰 逸 機 蟻な釣らかに統合されていることがわかる．二勒函ノ像悠あ∴1−∴、・＼ミ：．、− ＿：・・・・

たかヰ、つの広プー1レンズで撮影Lたか明ような贈漱ヤーてi

密 願 意 滞 轡 館 腰 應

み特性を有しているがこのノ甘は透視変換モデルをそのま

海 抜 磯 経 撞 聾 誕 畠

よ反映した結果でありそぴ）まま多眼ステレオなと∵1い号」

甑 暇 磯 落 梅 塵 盛 薗

可能であることを意味する。

：■−：〕．こ∴ ・・‥ン．．・

またこの場合は実験では仮想カメラに′広塞レンズを使用Lたためでありり もLニのようなひずみを嫌う応用びJ（b、〉Le氏cajⅥerai汀皇日展e

場合には何角グ）狭いレンズを使用すれば、丈㌔．．＼・‥ン、ニ：▲・・・ミ・−．− ・ 、

磯 鷹 野 艶 巌 魔 凝 鞄
4。ま達二め

二∴．・＼−ニ ー−ミ．・‥．・・

三次元の捜何学的な情報（位置関係）を考慮してカメ
ラキ㌧㌣リプレーーション等の理論的解析をキノ二いそれに基づ・ヾ ニ・l・： −ご ．．
t●．ごこ ご・．． ・・ −ご・・ ・こく画像統合を構成し実相化のたが：ノぴ）簡約化を試みた。プの巨ご実験として実膠封こ2台のカメラとキャリブレシ

・

ョン用底準パタ」山ンを準備しカメラパラメーータ等を実際に求めて同僚統合の数式モデルを同定し菜鷹匠画像を使（C）払うghモCame㌃aimage
F主g．7且叩utilⅥageSuSed毎rpara王Ⅵeter喜dent童貞ca七重oil
炉重 磯野 淑田 圃 済 靭 醐ってマルチ画像の統合を行って統合手法の有効性宜確認

泰山 狐恕 踊塾 嶺曜 噛 磯 観した．

統合結果は㌣ig．6（C）およびF呈g．8の様になり特に後者はい軒1障≦憲 一や 一．・・・さ一．・・・、∴・・、．．こ●・二

1f二面から観測できるため各碍の自動化装置に利用す−るの醸頗感 幾 漁 鹿 磯 應 廉 廉 隊観威厳に都合のよい良好な画像であるb

きご 振 発 議ご波 乱 ニ‡ネ ∴ ●．こ −1・、∴1二！f・♪●．・‥

今後は4枚以f二の画像の統合，形状ひずみの除去など

確塵確鞠 馳磯済 恕 詳恕顔蓼靡磨の研究を行いク 検査装置などへの応ノ明を検討する了㍉どで

こ 赫：ボ・主旨 ミづ；ミ：、∴：・、、．・・ナ．・・ミ ●、−・−、ある．

F主g。8Inもegrate（旦image

なお本研究は経済産業省の平成13年度即効型地域新生コンソし一シアム研究開発事業の一郎として行われ圭した．関係各位のご尽力に感謝いたします
参考文献i）佐藤汚！ コンビュ山タビジョン視覚の幾何学、 コロ
ナ社り舛鋸り ほか2）沓掛プ佐藤，後藤ミ（su§Åト才か＼ミレw一夕を用いた画像特徴点の抑止ド平成粛年度掛野紆針藩ぶう 澤既摘F蓑gゥ9 F主xもuどeOでcame柑Sandobラect

注ニ。、⊥4√プてノ，22ト√も，12〔二u，24）仁〜、il＋（√1′り、1ヰr′。、2− 差てノ〃（三。′2′も）〔Jい2」（ィ l∴1〆一1、、2ま ′′吊1√ u、22ノ乙二…十トく・（（rノU，2．墓√J7J，32＋（ニu亡22√」て∴34れ＝＋（√‥lJ、か汗・−ノノ‥ヱ1〔・uく2rJ〜、、34う〔二よ，i2」（こ一て1、2〆Jtjノ31「（二℃▲21〔ノt、32）〔1り4ノ∴∫il−（ト再4〔・りこう2〔▲り12r二。，34）（ニヱ‖ ト「二。．1童√√再1rlJ，：う4）c′、】2十（√・てノ、12〔二て∴こミ1㌦」巨㍉ぷ汗甘辛ノ甘パ〝−〔ニーノ、12〔ゝ℃、21＋cu．ilぐて∴22十トc再ノi〔■ ∴22‥′。、−〆ノノr、24ノ√ゝ√、tllトレ・，」d乙〜∴jユ乙′て∴山（ て／，24ノ√J∴i21ト㌦泌量針＝宥1√∴り、32」ト■。、2 4こ−ノ，32い℃22i√J7，、i4）仁〜Ji⊥十（r▲′∴24′ノ′〔J、31rJ−J、2］√ てぎ」う卓）甘定卜汗（c恒2C。731C−ノ、11ClノJ32十（r‥lノ、14√了u、32 √7」．12〔・t13、ij√ンJ3上＋く ｛′↑．14r二1、，31L〔L．1⊥〔ノγ一．札的．32ノ釦■（攣）

ト㌦扉−ノ，22＋c℃．12〔・u，24）（・z．21＋（〔ニLl、‖r∴〜、，21√・い‖〜∴。，2互）√￡，23トト‥。．12〔り「い・。＝〔てノ，22）「〉∠，241（卜ご了ノ，24（二tノ∴j2十〔・む．2〆iむ▲3．皇）√二〜，2ユ＋（r・7∴2〆と．亡ラユ 〔L．2⊥〔二1、〉‥ぺ4）√・J．22り→宥が扉1＋〔ノノ〜ノ．2い、7ノ，32）r〜、ンう）∴吊」（（〔一−ノ14Cγ、32Cむ，12〔▲T∴34）c上、21＋（〔∵頼と〔′て∴‥う⊥〔‥7∴付）【ノ】ニi4）〔・J、22一「（〔・−⊥2√ノ・てノ，：うj〔′り．1佑溝津招け鉦e7∴12rJlj】21＋c。．‖く・−ノ，22りel、，1箋〔：7ノ，22づ〔・てノ71猫症小串1」ぐ√∫∴14（己、2」（′7ノ，‖（■再拉 〜∴‡2＋ト〔7∴22（ニu，31寸〔・u，21｛∴。，32丁（（二℃〆▲7ノ32＋隼が拉か周一h，3∫ユー∴ニう⊥仁一1，2−ぐ／′じ：i4）√ノ′∴i3）ごJ∴‖1ト（r・℃．i2〔L雄r再1r・てノ，二う2卜い〉′ノ，14〔‥℃∴て2√ ミノ，12r ，3小三ム、3〕十し り、14了・て〉∴う上 jl√′と∴ミ4）（〜、32ノジーノ⊥「 項く一明