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公開番号2024104297
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-02
出願番号2024007387
出願日2024-01-22
発明の名称固有パラメータ較正システム
出願人エーエスエムピーティー・エーイーアイ・インコーポレイテッド
代理人個人,個人,個人
主分類H04N 23/60 20230101AFI20240726BHJP(電気通信技術)
要約【課題】問題を克服する、カメラの固有パラメータのための測定システムを提供すること。
【解決手段】カメラの固有パラメータを測定するための装置において、前記カメラを測定位置に配置するための位置決め手段と、光路に沿ってその測定位置にある前記カメラから間隔を置かれており、かつ前記カメラの視野に亘って少なくとも部分的に延在するように配置されているターゲット表面と、測定位置にある前記カメラと前記ターゲット表面との間の前記光路内に配置されているレンズと、前記ターゲット表面から前記レンズを通り抜けて進む光線が、鏡面によって反射されてその測定位置にある前記カメラに到達し、かつその測定位置にある前記カメラによって撮像され得るように、前記光軸に対して傾斜している鏡面と、を含む、装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
カメラの固有パラメータを測定するための装置であって、前記カメラは、前記カメラの光軸を中心として中心決めされた視野を有し、前記装置は、
前記カメラを測定位置に配置するための位置決め手段と、
光路に沿ってその測定位置にある前記カメラから間隔を置かれており、かつ前記カメラの視野に亘って少なくとも部分的に延在するように配置されているターゲット表面と、
その測定位置にある前記カメラと前記ターゲット表面との間の前記光路内に配置されているレンズと、
前記ターゲット表面から、次いで前記レンズを通り抜けて進む光線が、鏡面によって反射されてその測定位置にある前記カメラに到達し、かつその測定位置にある前記カメラによって撮像され得るように、前記光軸に対して傾斜している鏡面と、
を含む、装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記鏡面は、５°から８０°までの範囲内の角度だけ、前記光軸に対して傾斜している、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記鏡面は、１０°から５０°までの範囲内の角度だけ、前記光軸に対して傾斜している、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記鏡面は、１５°から３０°までの範囲内の角度だけ、前記光軸に対して傾斜している、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記鏡面は、約２０°の角度だけ、前記光軸に対して傾斜している、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ターゲット表面は前記光軸と交差し、
前記光線は、
前記光軸から間隔を置かれた、前記ターゲット表面の外側領域から進む外部光線と、
前記光軸に近接した、前記ターゲット表面の中心領域から、次いで前記レンズを通り抜けて進み、前記鏡面によって反射されることなく、その測定位置にある前記カメラに到達し、かつその測定位置にある前記カメラによって撮像され得る内部光線と、
を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記レンズとその測定位置にある前記カメラとの中間に配置されているダクトを含み、前記ダクトの側壁が前記鏡面を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記ダクトは複数の隣接する側壁を含み、前記ターゲット表面から、次いで前記レンズを通り抜けて進む光線が、鏡面のうちの１つによって反射されてその測定位置にある前記カメラに到達し、かつその測定位置にある前記カメラによって撮像され得るように、各側壁は、前記光軸に対して傾斜している鏡面を含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記ターゲット表面は前記光軸に対して直交して延在する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
検査カメラの固有パラメータを測定する方法であって、前記検査カメラは、前記検査カメラの光軸を中心として中心決めされた視野を有し、
ｉ）前記検査カメラを測定位置に配置するステップと、
ｉｉ）光路に沿ってその測定位置にある前記検査カメラから間隔を置かれており、かつ前記検査カメラの視野に亘って少なくとも部分的に延在するように配置されているターゲット表面、
その測定位置にある前記検査カメラと前記ターゲット表面との間の前記光路内に配置されているレンズ、および
前記ターゲット表面から、次いで前記レンズを通り抜けて進む光線が、鏡面によって反射されてその測定位置にある前記検査カメラに到達し、かつその測定位置にある前記検査カメラによって撮像され得るように、前記光軸に対して傾斜している鏡面
を設けるステップと、
ｉｉｉ）前記検査カメラを使用して、前記ターゲット表面から、次いで前記レンズを通り抜けて、前記検査カメラへ進み、検査画像を作り出す光線を撮像するステップと、
を含む、方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラの固有パラメータを測定するための装置、および検査カメラの固有パラメータを測定する方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
本発明は、カメラの固有パラメータ(即ち、例えばカメラの姿勢または位置に関連する「外部パラメータ」とは対照的に、カメラ自体と関係があるパラメータ)の測定に関する。そのような固有パラメータ測定は、検査下のカメラが要求品質閾値を満たすかどうかを判定することができ、また、カメラのその後の較正または修正のために使用され得る。
【０００３】
従来の固有パラメータ測定システムでは、光学的に識別可能な特徴を有する光学ターゲットが使用され、測定プロセスには、測定されるカメラに関する特徴の位置の正確な知識が必要である。固有パラメータ測定を実施するための3つの主要な方法が存在するが、各々は関係する欠点を有する。
【０００４】
i) ザング（Zhang）の方法
この方法は、通常は平面のチェッカーボードの形を取る光学ターゲットを使用するステップと、画像を獲得すると同時に、カメラの視野内でそれを移動させる(または該チェッカーボードに対してカメラを移動させる)ステップとを含む。チェッカーボードの正確な寸法を知ることによって、固有パラメータは該画像から引き出されることが可能である。カメラに対するチェッカーボードの正確な位置は、この測定を実施するのに必要とされない。この方法は中間レンズ、即ちカメラと光学ターゲットとの間の光路内に位置決めされているレンズを含まない。
【０００５】
ザング（Zhang）の方法は、カメラまたはチェッカーボードのどちらかを移動させながら、チェッカーボードのいくつかの画像を撮る必要がある。しかし、ボードまたはカメラを移動させることおよび複数の画像を撮ることは、この方法を採用するシステムの処理能力を非常に遅くする可能性がある。また、この種のシステムの空間要求は、チェッカーボードが良好に焦点が合っている状態である必要がありかつ視野全体に亘って延在しなければならないので、大きい視野を有するカメラに関して非常に大きい可能性がある。
【０００６】
ii) 複数ターゲット設定
この手法は、6自由度で異なる位置に配置されている一連の平坦な光学ターゲットを使用する。互いおよびカメラの両方に関連する該ターゲットの正確な位置を知ることによって、カメラの固有パラメータは測定され得る。この測定も中間レンズを必要としない。
【０００７】
そのような複数ターゲット設定では、通常、もっぱら1つの画像が撮られる必要があるので、ザング（Zhang）の方法と同じ処理能力問題に悩まされない。しかし、該ターゲットは様々な視野および焦点距離用に構成しにくい。例えば、28度視野のカメラでは十分に機能する構成が、200度視野のカメラでは機能しないことが多い。したがって、複数のターゲットは、様々なカメラに関する異なる位置に設定される必要があり、少なくともいくつかのカメラでは、相当な量の空間、通常は最大数平方メートル、を必要とする可能性がある。
【０００８】
iii) 中間レンズ手法
この手法は、カメラと光学ターゲットとの間の光路内に位置決めされている中間レンズを使用して、光学ターゲットの画像をカメラに投影することを含む。これは、光学ターゲットの特徴の正確な位置を知るために、該中間レンズの下方に(すなわち、中間レンズとカメラとの間の光路内に)、いくらかの較正、または回折格子の使用を必要とする。それらの特徴の位置が分かったら、固有パラメータ測定が実施され得る。
【０００９】
そのような手法は、単一の画像を撮ることによって実施されることが可能であり、さらに、測定装置は検査下のカメラの焦点距離に適応することができるので、それらは比較的小さく保たれ得る。しかし、そのようなシステムは中間レンズの視野に限定される。通常、これは、最大120度まで広がり得るが、例えば魚眼レンズが、この方法を用いて較正することが非常に困難である可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の問題を克服する、カメラの固有パラメータのための測定システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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