"工作機械上のワークにリング状のキャリブレーション治具を設置し、カメラの光軸を前記工作機械の座標系のうちの1軸に並行に合せると共に前記カメラの水平方向乃至垂直方向を前記工作機械の前記1軸以外の軸方向に合わせた当該カメラで前記キャリブレーション治具を撮影し、前記カメラで撮影された画像中における前記治具の円周形状を輪郭として抽出し、前記輪郭から前記画像中における前記治具の中心位置を計算する一方、前記カメラの接線方向歪み補正係数及び放射方向歪み補正係数を全て無視して0とし、前記カメラの主点のズレはカメラの並進移動量に包含するものとして全て0として、前記画像中における前記治具の中心位置及び既知の前記治具の三次元中心位置に基づいて、キャリブレーションの外部パラメータである並進移動量を算出することを特徴とするカメラ計測システムのキャリブレーション方法。工作機械上のワークにリング状のキャリブレーション治具を設置し、カメラを前記工作機械の座標系のX,Y,Z軸に沿って平行移動させながら当該カメラで前記キャリブレーション治具を数枚撮影し、前記カメラで撮影された画像中における前記治具の円周形状を輪郭として抽出し、前記輪郭から前記画像中における前記治具の中心位置を計算する一方、前記カメラの接線方向歪み補正係数及び放射方向歪み補正係数を全て無視して0とし、前記カメラの主点のズレはカメラの並進移動量に包含するものとして全て0として、前記画像中における前記治具の中心位置及び既知の前記治具の三次元中心位置に基づいて、キャリブレーションの外部パラメータである回転角度及び並進移動量を算出することを特徴とするカメラ計測システムのキャリブレーション方法。ところで、上記特許の記載内容では、キャリブレーション治具の作成が困難であったり、また、以下の通り、キャリブレーション方法が煩雑であるといった問題点がある。<キャリブレーションの計算式>各座標系での座標位置を以下の通りとする。先ず、カメラの内部パラメータについて説明する。図4より、画像平面に投影される点の座標の関係は以下の通りとなる。従って、カメラ座標と画像平面座標との関係式は次式と表せる。ここで、kx=-1sx、ky=-1syであり、sx、syは画素サイズであり、焦点fと主点のズレcx,cyは内部パラメータである。また、実際に求める必要がある内部パラメータとしては、kx,ky,cx,cyの4個である。従って、内部パラメータとして導出するパラメータ、歪み補正関連のパラメータ5個k1,k2,k3,p1,p2と合せて9個になる。尚、カメラ内部のパラメータとしては、放射方向歪み補正係数k1,k2,k3と接線方向歪み補正係数p1,p2があり、これら内部パラメータもキャリブレーションにより導出する。また、ワールド座標とカメラ座標の関係は次式となる。従って、外部パラメータとしては、の6個のパラメータを決定すればよいことになる。以上より、ワールド座標を画像平面に投影する式は下式となる。参考のために、キャリブレーションで得られるパラメータの詳細について示す。図5aに模式図で示す通り、デジタルカメラにおいては、センサ10の前方にレンズ20が配置されている。1焦点距離fmm焦点距離fmmは、図5bに示す通り、レンズ20からの入射光が一堂に集まる点主点と、センサ10の中心との間の距離である。2主点のズレxp,ypmm主点のズレxp,ypmmは、図5cに示す通り、カメラ製造時に生じる主点とセンサ中心位置とのズレ量である。xy平面の平行移動量として、二つのパラメータで表される。3放射方向歪み補正係数k1,k2,k3図6aに示す通り、カメラのレンズ20は凸レンズであるため、入射光は屈折してセンサ10上では異なる位置に投影される。これが原因で図6bのように発生する歪を三つの係数k1,k2,k3により補正するものである。図6bにおいては、歪補正前の画直が実線で示され、歪補正後の正しい投影位置が破線で示されている。4接線方向歪み補正係数p1,p2図6cに示すように、主点のズレと同様カメラの製造に起因するもので、レンズ20とセンサ10が平行ではないために図6dのように歪が生じる。このような歪を二つの係数p1,p2により補正するものである。図6dにおいては、歪補正前の画直が実線で示され、歪補正後の正しい投影位置が破線で示されている。<カメラの内部パラメータの導出方法>カメラの内部パラメータを導出するためには、図7に示す格子模様市松模様のキャリブレーションボード11又は図8に示す円形状模様のキャリブレーションボード12を使用していた。1図9a~eに示すように、カメラの前でキャリブレーションボード11を移動回転させて、10枚程度の画像を取得する。ここでは、図7に示す格子模様のキャリブレーションボード11を使用した。図9a~eの各図中左側は、カメラ30に対するキャリブレーションボードの移動回転を示し、図中右側はカメラ30により撮影された画像を示すものである。2各取得画像より、図10中に示すように格子模様の交点図中、×を入れて示すを特徴点として抽出する。3各画像の特徴点の位置情報から、最小二乗法等の手法を利用して、カメラ30の内部パラメータ焦点距離:、主点のズレ:、放射方向歪み補正係数:、接線方向歪み補正係数:を導出する。4キャリブレーションによる画像の補正上記処理により算出したカメラ内部パラメータを使用して、図11aに示す取得画像を同図bに示すように補正する。<カメラの外部パラメータの導出方法>1カメラを工作機械に搭載した後に、テーブル上にキャリブレーションボードを設置する。更に、3項で示すように座標位置が既知のポイントの機械座標を測定する。2図12に示すように、カメラ30の位置をX,Y,Z軸方向に移動させて、図13a~dに示すようにキャリブレーションボード11について複数枚の画像を取得する。図13aはキャリブレーションボード11を全画面に、図13bは画像右上部に、図13cは画像左下部に、図13dは画像中央部に、撮影したものである。3各取得画像より、図14中×印で示す特徴点と図14中○印で示す座標位置が既知のポイントを抽出する。×印は、格子模様の交点と同じ数、即ち、7×10箇所とした。また、○印は画像中の右下、右上、左上、左下の4箇所とした。4各画像の特徴点、及び、座標位置が既知にポイントの位置情報から、最小二乗法等の手法を利用して、カメラの外部パラメータカメラの並進移動量、カメラの回転移動角度:を導出する。このように従来では、カメラ30の内部パラメータ焦点距離:、主点のズレ:、放射方向歪み補正係数:、接線方向歪み補正係数:、カメラの外部パラメータカメラの並進移動量、カメラの回転移動角度:を導出する必要が有り、キャリブレーション方法が煩雑であるといった問題点がある。上記課題を解決する本発明の請求項1に係るカメラ計測システムのキャリブレーション方法は、工作機械上のワークにリング状のキャリブレーション治具を設置し、カメラの光軸を前記工作機械の座標系のうちの1軸に並行に合せると共に前記カメラの水平方向乃至垂直方向を前記工作機械の前記1軸以外の軸方向に合わせた当該カメラで前記キャリブレーション治具を撮影し、前記カメラで撮影された画像中における前記治具の円周形状を輪郭として抽出し、前記輪郭から前記画像中における前記治具の中心位置を計算する一方、前記カメラの接線方向歪み補正係数及び放射方向歪み補正係数を全て無視して0とし、前記カメラの主点のズレはカメラの並進移動量に包含するものとして全て0として、前記画像中における前記治具の中心位置及び既知の前記治具の三次元中心位置に基づいて、キャリブレーションの外部パラメータである並進移動量を算出することを特徴とする。上記課題を解決する本発明の請求項2に係るカメラ計測システムのキャリブレーション方法は、工作機械上のワークにリング状のキャリブレーション治具を設置し、カメラを前記工作機械の座標系のX,Y,Z軸に沿って平行移動させながら当該カメラで前記キャリブレーション治具を数枚撮影し、前記カメラで撮影された画像中における前記治具の円周形状を輪郭として抽出し、前記輪郭から前記画像中における前記治具の中心位置を計算する一方、前記カメラの接線方向歪み補正係数及び放射方向歪み補正係数を全て無視して0とし、前記カメラの主点のズレはカメラの並進移動量に包含するものとして全て0として、前記画像中における前記治具の中心位置及び既知の前記治具の三次元中心位置に基づいて、キャリブレーションの外部パラメータである回転角度及び並進移動量を算出することを特徴とする。本発明によれば、リング状のキャリブレーション治具を使用するので、キャリブレーション治具の作成が容易に行えると共にキャリブレーション治具の取付け設置が容易に行える。また、カメラの接線方向歪み補正係数及び放射方向歪み補正係数を全て無視して0とし、カメラの主点のズレはカメラの並進移動量に包含するものとして全て0とするので、簡単な方法でキャリブレーションが行える。また、本発明では、カメラを取付ける際に、カメラの光軸を工作機械の座標系以下、機械座標と言うのある1軸に並行に合わせ、更にカメラの水平方向乃至垂直方向を機械座標の1軸以外に合せれば、外部パラメータである回転系のパラメータ3個の調整を不要にする。更に、カメラの座標系を機械座標系と無関係にして、外部パラメータである回転系のパラメータ3個を求めても良い。本発明では、図1aに示すように、リング状のキャリブレーション治具1をカメラ2で撮影し、図1bに示すように、撮影された画像中の円周の輪郭図中、一点鎖線で示す1aを抽出し、抽出された円周形状の輪郭1aより、キャリブレーション治具1の中心位置1bを計算により求める。リング状のキャリブレーション治具1としては、例えば、図3に示すように油圧ショベルのブーム3に設けられる円筒部材3aを使用することができる。ここで、油圧ショベルのブーム3は、建設機械の加工用に使用される対向機コラム移動型の対向型中ぐりフライス盤、テーブル移動型の対向型横中ぐりフライス盤などで同時に両側から加工されるものであり、従来では、図2に示すように、タッチセンサ4を円筒部材3aの内周面に沿って4カ所測定することにより、中心位置を測定していたが、計測作業が煩雑であるという不具合があった。本発明では、リング状のキャリブレーション治具1を使用し、作成や取り付けが複雑な図7及び図8に示すキャリブレーションボードは使用しないものとした。尚、リング状のキャリブレーション治具1としては、油圧ショベルのブーム3に設けられる円筒部材3aのように、軸が貫通する穴であっても、貫通しない穴であっても何れも使用可能である。本発明では、カメラ2により撮影されるのはリング状のキャリブレーション治具1であり、測定形状を穴形状に限定することで、カメラキャリブレーションを省略する。即ち、カメラの接線方向歪み補正係数及び放射方向歪み補正係数を全て無視して0とし、カメラの主点のズレはカメラの並進移動量に包含するものとして全て0とする。上述した通り、カメラキャリブレーションは主にレンズ歪みなどの補正のため、カメラの内部パラメータを導出するものであるが、被測定物を円形状とし、更に中心位置を測定する場合にはキャリブレーションの影響は出難いために省略しても問題ない。また、本発明では、カメラ2を取付ける際に、カメラ2の光軸を機械座標のZ軸に並行に合わせ、更にカメラ2の直角平行を機械座標のXY軸に合せれば、カメラ位置キャリブレーションの回転系のパラメータ3個の調整を不要にすることができる。このように、カメラ2の座標系と機械座標系とを特定の関係とすることにより、カメラ外部パラメータのうち、θx0、θy0、θz0、となるので、求めるべきパラメータとしては、並進移動量の三つとなる。しかも、tzが既知であれば、求めるべき未知のパラメータは、だけとなる。ここで、キャリブレーション治具1の画像中における中心位置1bが求められているので、中心位置が既知であるキャリブレーションリングの中心位置Xr,Yr,Zrを使用すれば、未知のパラメータを求めることが可能である。また、本発明では、カメラ2を設置する際、カメラ2の座標系を機械座標系と無関係にすると、求めるべきカメラ外部パラメータは、の6つとなる。この場合には、カメラ2を機械座標系のX,Y,Z軸に沿って平行移動させながらキャリブレーション治具1の画像を複数枚撮影し、カメラ2で撮影された画像中でキャリブレーション治具1の輪郭を円周形状1aとして抽出し、円周形状1aからキャリブレーション治具1の中心位置1bを計算することを繰り返して、得られたキャリブレーション治具1の画像中における中心位置1bを使用し、中心位置が既知であるキャリブレーション用治具1の中心位置Xr,Yr,Zrを使用することでカメラ外部パラメータの6つを求めることが可能である。このように、本発明では、キャリブレーション治具をリング形状の治具を使用することで、カメラキャリブレーションの影響を無くすとともに、キャリブレーションの手順を簡素化することが可能となる。1本発明は穴形状を測定することに限定するため、カメラの内部パラメータ焦点距離:、主点のズレ:、放射方向歪み補正係数:、接線方向歪み補正係数:の内、カメラ、レンズでは接線方向の歪みは少ないため、接線方向歪み補正係数:を全て0として無視する。本計測は穴形状を測定することを目的としており、測定する穴形状を画面中央に配置して測定することで、放射方向の歪みの影響は無くなるため、本システムでは、放射方向歪み補正係数:を全て0としても問題ない。主点のズレ:は、カメラの外部パラメータカメラの並進移動量に包含することで全て0とする。焦点距離:はレンズ及びカメラの仕様で決まるため、メーカの仕様書の数値を使用する。以上の前提により、また、として、キャリブレーションを行う。即ち、図1aに示すように、リング状のキャリブレーション治具1をカメラ2で撮影し、図1bに示すように、撮影された画像中の円周の輪郭図中、一点鎖線で示す1aを抽出し、抽出された円周形状の輪郭1aより、キャリブレーション治具1の中心位置1bを計算により求める。尚、焦点距離:はレンズ及びカメラの仕様で決まる既知情報である。2図15に示すように、カメラ2の光軸を機械座標のZ軸に合わせ、且つ、カメラ2の水平方向を機械座標のX軸を合せてカメラ2を設置する。また、カメラ2とキャリブレーション治具1の距離はほぼ一定とし、tz:既知とする。これにより、θx0、θy0、θz0、となるため、従って、導出するパラメータとしては、とのみとなり、更にtz:既知とすることで、を求めれば良いことになる。3次に中心位置が既知であるキャリブレーションリングの中心位置Xr,Yr,Zrを使用することで、カメラ2で撮影したキャリブレーション治具1の画像平面上の中心位置1bの座標URing,VRingが同一となるようにを算出する。1本発明は穴形状を測定することに限定するため、カメラの内部パラメータ焦点距離:、主点のズレ:、放射方向歪み補正係数:、接線方向歪み補正係数:の内、カメラ、レンズでは接線方向の歪みは少ないため、接線方向歪み補正係数:を全て0として無視する。本計測は穴形状を測定することを目的としており、測定する穴形状を画面中央に配置して測定することで、放射方向の歪みの影響は無くなるため、本システムでは、放射方向歪み補正係数:を全て0としても問題ない。主点のズレ:は、カメラの外部パラメータカメラの並進移動量に包含することで全て0とする。焦点距離:はレンズ及びカメラの仕様で決まるため、メーカの仕様書の数値を使用する。以上の前提により、また、として、キャリブレーションを行う。即ち、図1aに示すように、リング状のキャリブレーション治具1をカメラ2で撮影し、図1bに示すように、撮影された画像中の円周の輪郭図中、一点鎖線で示す1aを抽出し、抽出された円周形状の輪郭1aより、キャリブレーション治具1の中心位置1bを計算により求める。尚、焦点距離:はレンズ及びカメラの仕様で決まる既知情報である。2図15に示すように、カメラ2の光軸を機械座標のZ軸方向に大凡合わせて一致させる必要はなしカメラ2を設置する。尚、カメラ2の水平方向と機械座標のX軸方向は大凡合せておくθx≠0,θy≠0,θz≠0。従って、導出する必要があるパラメータとしては、外部パラメータのの6個となる。3次に中心位置が既知であるキャリブレーションリングの中心位置Xr,Yr,Zrを使用することで、を導出する。具体的には、図15に示すよう、カメラ2を機械座標のX軸、Y軸、Z軸に沿って平行移動させることで、キャリブレーション治具1を数枚撮影し、それぞれ撮影された画像中の円周の輪郭1aを抽出し、抽出された円周形状の輪郭1aより、それぞれキャリブレーション治具1の中心位置1bを計算により求める。キャリブレーションリングの中心位置は既知情報であるため、計算によりそれぞれ求めたキャリブレーション治具1の位中心位置1bから、最小二乗法等の処理にてを導出できる。本発明の第3の実施例を図16に示す。図16は、本実施例に係るキャリブレーション方法のフローチャートを示す。先ず、図1aに示すように、キャリブレーョン用治具1の中心付近にカメラ2を位置決めするステップS1。キャリブレーョン用治具1は、工作機械上のワーク、例えば、図3に示す油圧ショベルのブーム3に予め設置されている。カメラ2の位置は、図15に示すように、カメラ2の座標系と機械座標系とを特定の関係としても良いし実施例1参照又はカメラ2の座標系と機械座標系とを無関係としても良い実施例2参照。次に、カメラ2によりキャリブレーション用治具1の画像を取得するステップS2。引き続き、図1bに示すように、カメラ2により取得された画像を画像処理して円周の輪郭1aを抽出するステップS3。そして、図1bに示すように、円周の輪郭1aよりキャリブレーション用治具1の中心位置1bを算出するステップS4。その後、機械座標位置として既知であるキャリブレーション用治具1の中心位置Xr,Yr,Zrと、ステップS4で算出したキャリブレーション用治具の中心位置1bより、キャリブレーションパラメータの内、カメラの内部パラメータを除いて、カメラの位置キャリブレーションパラメータ外部パラメータを求めるステップS5。カメラ2の座標系と機械座標系とが特定の関係にある場合には、θx0,θy0,θz0となるので、導出する外部パラメータとしては、並進移動量だけとなり、tz:既知とすることで、だけとなるから、1枚の画像から、これらのパラメータを特定することができる。一方、カメラ2の座標系と機械座標系とを無関係とした場合では、導出する必要があるパラメータとしては、外部パラメータのの6個となるので、キャリブレーション治具1の画像を数枚撮影して、これらの外部パラメータを求めることを繰り返すことになる。"