マシンビジョンのための実時間距離画像検出法に関する研究

• Project/Area Number: 01550029
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 物理計測・光学
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 前田 純治 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (00002311)
• Project Period (FY): 1989
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1989)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1989: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: マシンビジョン / 距離画像 / レンジデ-タ

Research Abstract

1.実時間にて距離画像を検出するため、本来は2台のTVカメラ、ハ-フミラ-、ミラ-を用いて、同一視野(認識対象物体)を2台のTVカメラで同時に撮影する光学系を構成する所であるが、今回は1台のTVカメラを用いて同一視野を2回撮影した。このため本年度の研究は実時間で行う実験のシミュレ-ションとした。
2.同一視野を2回撮影する場合に、TVカメラのレンズを1回目と2回目てそれぞれ異なる開口絞り値に設定して撮影を行い、これら2枚の画像をパ-ソナルコンピュ-タに取り込んだ。これら2枚の画像は全く同一の画面であるが、開口絞りを変えたため被写界深度の異なる光学系で撮影されているため、画面内のある1点について考えるとフォ-カス量が互いに異なっている。従って、このフォ-カス量の違いを利用することにより、カメラから画面内の各点までの相対的な距離の情報を算出することが可能である。
3.上記の2枚の画像に対して、パ-ソナルコンピュ-タによりエッジ検出、ノイズの平滑化、2枚の画像間の照度の違いの補正、割り算等の演算を施すことにより、カメラから視野内の各点までの距離情報が算出され、認識対象物体のエッジ画像の輝度が距離に比例して高くなるように出力表示することができた。
4.簡単なモデル物体を作製して上記の実験を行った所、カメラと認識対象物体の距離が2mのときほぼ5cmの精度で相対距離の差を識別することに成功した。(焦点距離50mm、F1.4のレンズ使用)
5.今後の課題としては、物体の表面における反射および陰影の本研究への影響を調べることにより更に距離分解の精度を上げること、および2台のTVカメラを使用することにより、真に実時間により距離画像の検出を行うことである。