| 研究概要 |
魚眼カメラは非常に深い被写界深度と超広角性を持つので,内視鏡のような近距離や狭い閉空間内部の3次元計測に適する.外部パラメータ取得用マーカと被計測部分を同一視野内に写し込んで外部パラメータを取得することが可能であり,接近して取得した狭い範囲の複数の詳細な部分3次元形状を相互に接合することも容易である.しかし,魚眼カメラは視野角が大きいため空間分解能が低く計測精度が低いという欠点を改善する必要がある.
計測精度に大きな影響を与える内部パラメータ較正精度を向上させるため,LCDに表示した格子パターンを用いる方法を考案した.従来の内部パラメータ較正では2値較正パターンが用いられることが多かったが,画像上のパターンエッジのぼけにより較正精度の改善が困難であった.LCD表示パターンは幾何精度が高く,輝度の多値表示が可能で,かつ幾何精度を保ったままパターンを変更できる.そこで,パターンエッジの輝度を意図的に傾斜させ,かつその反転パターンとの画像上の輝度交点をパターンエッジと判定する方法を用いた.その結果,2値パターンで生じるパターンエッジのボケの影響を除去することができ,空間分解能の低い魚眼カメラでも高精度な内部パラメータ較正が実現した.
限られた範囲のLCDパターンで超広角視野全体を較正するために,LCDに対して様々な位置姿勢にカメラを置き,較正パラメータと同時に撮影時のカメラの位置姿勢を画像全体で最適化する方法により多数の画像で視野全体をカバーして較正する幾何学的較正法を適用した.その結果,視野全体にわたって誤差の少ない較正結果が得られた.またLCD表示パターンを利用して較正精度を評価する方法を開発し適用した.本較正法はカメラの色コンポーネントごとにパラメータを求めることが可能で,魚眼カメラで問題になる色収差の影響を除去することが可能なことも高精度化に有効である.
これらの結果は国際会議Proceedings of SPIE, Vol.743204(研究発表の項に記載)で詳細を報告した.
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