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SYSTEM AND METHOD FOR MEASUREMENT OF POSITION meetings

Patent code P100000220
File No. ShIP-8086N-HS08
Posted date Jun 5, 2009
Application number P2009-135191
Publication number P2010-281684A
Patent number P5581612
Date of filing Jun 4, 2009
Date of publication of application Dec 16, 2010
Date of registration Jul 25, 2014
Inventor
  • (In Japanese)橋本 岳
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人静岡大学
Title SYSTEM AND METHOD FOR MEASUREMENT OF POSITION meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position measuring system and method, capable of reducing a quantization error, when measuring an object position by stereoscopic view of the object.
SOLUTION: In the position measuring system 1, a first overlapping domain DR1 when a positional relationship among cameras 21-24is a first positional relationship, a second overlapping domain DR2 when the positional relationship is a second positional relationship, and a third overlapping domain DR3 when the positional relationship is a third positional relationship are acquired in consideration of a fact that a true value (true coordinate) of the object T exists on an overlapping domain where line-of-sight domains of two cameras are overlapped in the stereoscopic view of the object T, and the object T position is calculated on a domain where the overlapping domains DR1-DR3 are overlapped. Hereby, a domain where the true value of the object T exists is narrowed from each overlapping domain to the domain where the overlapping domains are overlapped.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)



対象物の位置を計測するに際しては、多数の画素の配列によって受光部が構成された撮像素子(例えば、CMOSやCCD等)を有する第1のカメラ及び第2のカメラを用意し、それらのカメラを用いて対象物のステレオ視を行う。すなわち、第1のカメラは、画像を構成する多数の画素のそれぞれの中心を通る第1の視線、及び第1の視線のそれぞれを中心として画素ごとに設定された第1の視線領域を有しており、このとき、対象物を捉えた第1の視線領域を所定の第1の視線領域とする。一方、第2のカメラは、画像を構成する多数の画素のそれぞれの中心を通る第2の視線、及び第2の視線のそれぞれを中心として画素ごとに設定された第2の視線領域を有しており、このとき、対象物を捉えた第2の視線領域を所定の第2の視線領域とする。これにより、対象物の真値(真の座標)は、対象物を捉えた所定の第1の視線領域と所定の第2の視線領域とが重なる重複領域内に存在することになるが、重複領域内のどこに位置するかは分からない。





そこで、例えば、重複領域の重心点を算出して、その重心点を対象物の真値として代用する場合があるが、これでは、対象物の位置の計測に誤差が生じるおそれがある。このような誤差が生じるのは、撮像素子の受光部の各画素が所定の大きさを有していることに起因して、重複領域も所定の大きさを有することになるからである。以下、この誤差を量子化誤差という。





このような量子化誤差を軽減する技術として、特許文献1には、所定の間隔で配置された3台以上のカメラのうち2台のカメラを異なる組合せで選定して、各組合せにおいて対象物までの距離を算出し、その平均値をとる距離計測方法が記載されている。

Field of industrial application (In Japanese)



本発明は、対象物のステレオ視によって対象物の位置を計測する位置計測システム及び位置計測方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
対象物のステレオ視によって前記対象物の位置を計測する位置計測システムであって、 画像を構成する複数の最小要素のそれぞれの中心を通る第1の視線、及び前記第1の視線のそれぞれを中心として前記最小要素ごとに設定された第1の視線領域を有し、所定の前記第1の視線領域にて前記対象物を捉える第1の撮像光学系と、
画像を構成する複数の最小要素のそれぞれの中心を通る第2の視線、及び前記第2の視線のそれぞれを中心として前記最小要素ごとに設定された第2の視線領域を有し、所定の前記第2の視線領域にて前記対象物を捉える第2の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系と前記第2の撮像光学系との位置関係をn(n:3以上の整数)種設定し、n種の前記位置関係のそれぞれにおいて、所定の前記第1の視線領域と所定の前記第2の視線領域とが重なる重複領域をn種取得し、n種の前記重複領域が重なる領域にて前記対象物の位置を算出する演算部と、を備え、
前記第1の撮像光学系及び前記第2の撮像光学系は、3つ以上の撮像光学系から選択された一組であり、
前記演算部は、前記第1の撮像光学系及び前記第2の撮像光学系を異なる組合せで選択することにより、前記位置関係をn種設定することを特徴とする位置計測システム。

【請求項2】
 
所定の前記第1の視線領域及び所定の前記第2の視線領域は、画像における前記対象物の重心点又は特徴点を捉えることを特徴とする請求項1記載の位置計測システム。

【請求項3】
 
対象物のステレオ視によって前記対象物の位置を計測する位置計測方法であって、
画像を構成する複数の最小要素のそれぞれの中心を通る第1の視線、及び前記第1の視線のそれぞれを中心として前記最小要素ごとに設定された第1の視線領域を有し、所定の前記第1の視線領域にて前記対象物を捉える第1の撮像光学系、並びに、画像を構成する複数の最小要素のそれぞれの中心を通る第2の視線、及び前記第2の視線のそれぞれを中心として前記最小要素ごとに設定された第2の視線領域を有し、所定の前記第2の視線領域にて前記対象物を捉える第2の撮像光学系を用意する工程と、
前記第1の撮像光学系と前記第2の撮像光学系との位置関係をn(n:3以上の整数)種設定し、n種の前記位置関係のそれぞれにおいて、所定の前記第1の視線領域と所定の前記第2の視線領域とが重なる重複領域をn種取得し、n種の前記重複領域が重なる領域にて前記対象物の位置を算出する工程と、を含み、
前記第1の撮像光学系及び前記第2の撮像光学系は、3つ以上の撮像光学系から選択された一組であり、
前記第1の撮像光学系及び前記第2の撮像光学系を異なる組合せで選択することにより、前記位置関係をn種設定することを特徴とする位置計測方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2009135191thum.jpg
State of application right Registered
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