Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4816464B2 - Lens calibration method, lens calibration device, imaging device calibration method, and calibration device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4816464B2 - Lens calibration method, lens calibration device, imaging device calibration method, and calibration device - Google Patents

Lens calibration method, lens calibration device, imaging device calibration method, and calibration device Download PDF

Info

Publication number
JP4816464B2
JP4816464B2 JP2007008212A JP2007008212A JP4816464B2 JP 4816464 B2 JP4816464 B2 JP 4816464B2 JP 2007008212 A JP2007008212 A JP 2007008212A JP 2007008212 A JP2007008212 A JP 2007008212A JP 4816464 B2 JP4816464 B2 JP 4816464B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
calibration
images
imaging
calibration pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007008212A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008177763A (en
Inventor
祐司 國米
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2007008212A priority Critical patent/JP4816464B2/en
Publication of JP2008177763A publication Critical patent/JP2008177763A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4816464B2 publication Critical patent/JP4816464B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Studio Devices (AREA)

Description

本発明は、キャリブレーション用パターンを用いたレンズのキャリブレーション方法、レンズのキャリブレーション装置、撮像装置のキャリブレーション方法およびキャリブレーション装置に関する。   The present invention relates to a lens calibration method using a calibration pattern, a lens calibration device, an imaging device calibration method, and a calibration device.

画像処理の技術において、レンズを介して如何なる画像が得られるかを定量的に把握することは最も基礎的な事項である。そこで、レンズを介した所定のパターン(キャリブレーション用パターン)を撮像して画像を生成し、この画像に基づいて、各種条件などを設定するいわゆるキャリブレーションが行われている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−350239号公報
In the image processing technology, it is the most basic matter to quantitatively grasp what kind of image is obtained through a lens. Therefore, a so-called calibration is performed in which an image is generated by capturing a predetermined pattern (calibration pattern) through a lens, and various conditions are set based on the image (for example, Patent Document 1). reference).
JP 2000-350239 A

しかし、等距離射影光学系や中心窩光学系のように、光軸に近い部分の倍率がその周囲の倍率に比べて高いレンズ、またはそのようなレンズを備えた撮影装置におけるキャリブレーションでは、レンズの視野角が大きいために、キャリブレーションが困難な場合がある。
視野角の大きいレンズのキャリブレーションにおいて、視野全体をカバーするためには、レンズとキャリブレーション用パターンとを極度に近づけるか、または、視野全体をカバー可能な大きさのキャリブレーション用パターンを用意する必要がある。レンズとキャリブレーション用パターンとを近づける場合、精度上の問題、キャリブレーション用パターンにレンズ自体の像が写り込む問題、キャリブレーション用パターンを均一に照明するのが困難である問題などが発生する。また、視野全体をカバー可能な大きさのキャリブレーション用パターンを用意する場合には、設置場所が大きくなる問題、大型化に伴うキャリブレーション用パターン自体の歪みの問題などが発生する。
However, in the calibration of a lens whose magnification near the optical axis is higher than the magnification around it, such as an equidistant projection optical system or a foveal optical system, or a calibration in a photographing apparatus equipped with such a lens, Because of the large viewing angle, calibration may be difficult.
In order to cover the entire field of view when calibrating a lens with a large viewing angle, the lens and the calibration pattern are made extremely close to each other, or a calibration pattern with a size that can cover the entire field of view is prepared. There is a need. When the lens and the calibration pattern are brought close to each other, problems such as accuracy, a problem that an image of the lens itself is reflected in the calibration pattern, and a problem that it is difficult to uniformly illuminate the calibration pattern occur. In addition, when preparing a calibration pattern having a size that can cover the entire field of view, there are problems such as a large installation location and distortion of the calibration pattern itself accompanying an increase in size.

さらに、視野角が非常に大きい魚眼レンズなどのキャリブレーションにおいては、平面状のキャリブレーション用パターンでは、視野全体をカバーすることができない。そこで、ドーム形状のキャリブレーション用パターンを用いることが考えられるが、作成が困難であり、精度上の問題もある。
なお、上述した諸問題は、視野角の大きいレンズを備えた撮像装置におけるキャリブレーションにおいても同様に発生する。
Furthermore, in the calibration of a fisheye lens or the like having a very large viewing angle, the entire field of view cannot be covered with a flat calibration pattern. Therefore, it is conceivable to use a dome-shaped calibration pattern, but it is difficult to create and has a problem in accuracy.
Note that the above-described problems also occur in calibration in an imaging apparatus having a lens with a large viewing angle.

本発明は、等距離射影光学系、中心窩光学系のように視野角が大きいレンズ、またはそのようなレンズを備えた撮影装置に対して、効率良くキャリブレーションを行うことを目的とする。   An object of the present invention is to efficiently calibrate a lens having a large viewing angle, such as an equidistant projection optical system and a foveal optical system, or a photographing apparatus including such a lens.

本発明のレンズのキャリブレーション方法は、キャリブレーション用パターンを用いたレンズのキャリブレーション方法であって、前記レンズの視野角に応じて、前記レンズと前記キャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更しつつ、前記レンズを介した前記キャリブレーション用パターンの投影像を複数回撮像して複数の画像を生成する撮像工程と、前記複数の画像に基づいて前記レンズのキャリブレーションに必要な情報を取得する取得工程とを備え、前記撮像工程において、前記キャリブレーション用パターンは、前記レンズの光軸と垂直である面に対して所定の角度を有して配置されるThe lens calibration method of the present invention is a lens calibration method using a calibration pattern, and the relative positional relationship between the lens and the calibration pattern according to the viewing angle of the lens. Information necessary for calibration of the lens based on the plurality of images, and an imaging step of capturing the projection image of the calibration pattern through the lens a plurality of times to generate a plurality of images Bei example and an acquisition step of acquiring, in the imaging step, the calibration pattern is arranged at a predetermined angle with respect to the optical axis and is perpendicular the plane of the lens.

なお、好ましくは、前記撮像工程では、前記レンズの光軸を回転軸として、前記レンズと前記キャリブレーション用パターンとを相対的に回転させつつ前記複数の画像を生成しても良い。
また、好ましくは、前記撮像工程では、前記レンズの光軸と直交する垂線を対称軸として、線対称である少なくとも2枚の画像を生成しても良い。
Preferably, in the imaging step, the plurality of images may be generated while relatively rotating the lens and the calibration pattern with the optical axis of the lens as a rotation axis.
Preferably, in the imaging step, at least two images having line symmetry may be generated with a perpendicular perpendicular to the optical axis of the lens as an axis of symmetry.

また、好ましくは、前記撮像工程により生成した前記複数の画像は、隣接する画像との間に重なり部分を有し、前記複数の画像により、前記レンズの視野全体を覆うことが可能であっても良い Preferably, the plurality of images generated by the imaging step have an overlapping portion between adjacent images, and the plurality of images can cover the entire field of view of the lens. Good .

本発明のレンズのキャリブレーション装置は、前記レンズと前記キャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更する変更部と、前記レンズを介した前記キャリブレーション用パターンの投影像を撮像して画像を生成する撮像部と、前記レンズの視野角に応じて、前記変更部を制御し、前記レンズと前記キャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更させつつ、前記撮像部を制御して前記キャリブレーション用パターンの投影像を複数回撮像し、複数の画像を生成させる制御部と、前記複数の画像に基づいて前記レンズのキャリブレーションに必要な情報を取得する取得部とを備え、前記キャリブレーション用パターンは、前記レンズの光軸と垂直である面に対して所定の角度を有して配置されるThe lens calibration apparatus according to the present invention includes a changing unit that changes a relative positional relationship between the lens and the calibration pattern, and an image obtained by capturing a projection image of the calibration pattern via the lens. And the imaging unit that controls the imaging unit while changing the relative positional relationship between the lens and the calibration pattern according to the viewing angle of the lens. wherein the projection image of the calibration pattern is captured a plurality of times, e Bei a control unit for generating a plurality of images, and an acquisition unit for acquiring information necessary for the calibration of the lens based on the plurality of images, The calibration pattern is arranged with a predetermined angle with respect to a plane perpendicular to the optical axis of the lens .

なお、好ましくは、前記変更部は、前記レンズの光軸を回転軸として、前記レンズと前記キャリブレーション用パターンとを相対的に回転しても良い。
また、好ましくは、前記変更部は、前記レンズの光軸と直交する垂線を対称軸として、線対称である少なくとも2種類の前記位置関係に前記レンズと前記キャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更しても良い。
Preferably, the changing unit may relatively rotate the lens and the calibration pattern with the optical axis of the lens as a rotation axis.
Preferably, the changing unit has a relative position between the lens and the calibration pattern in at least two kinds of positional relationships that are line-symmetric with respect to a perpendicular line that is orthogonal to the optical axis of the lens. You may change the relationship.

また、好ましくは、前記撮像部により生成した前記複数の画像は、隣接する画像との間に重なり部分を有し、前記複数の画像により、前記レンズの視野全体を覆うことが可能であっても良い Preferably, the plurality of images generated by the imaging unit have an overlapping portion between adjacent images, and the plurality of images can cover the entire field of view of the lens. Good .

なお、上記発明に関する構成を、レンズと撮像素子とを備える撮像装置のキャリブレーション方法およびキャリブレーション装置に置き換えて表現したものも本発明の具体的態様として有効である。   It is also effective as a specific aspect of the present invention to express the configuration related to the above invention by replacing it with a calibration method and a calibration device for an imaging apparatus including a lens and an imaging device.

本発明によれば、等距離射影光学系、中心窩光学系のように視野角が大きいレンズ、またはそのようなレンズを備えた撮影装置に対して、効率良くキャリブレーションを行うことができる。   According to the present invention, it is possible to efficiently calibrate a lens having a large viewing angle such as an equidistant projection optical system and a foveal optical system, or a photographing apparatus including such a lens.

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下の各実施形態では、キャリブレーション用パターンを用いたキャリブレーション方法およびキャリブレーション装置について説明する。なお、キャリブレーション用パターンの詳細については、どのようなものであっても良い。キャリブレーション用パターンとは、例えば、公知の直角に交わる線で構成される格子パターンや直角四角形で構成される市松模様等である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a calibration method and a calibration apparatus using a calibration pattern will be described. The details of the calibration pattern may be anything. The calibration pattern is, for example, a known lattice pattern composed of lines intersecting at right angles or a checkered pattern composed of right-angled squares.

また、キャリブレーション用パターンは、紙面上やボードなどの板上に印刷されたものでも良いし、プロジェクタなどにより投影されたものでも良いし、ディスプレイなどに表示されたものでも良い。以下の各実施形態では、これらを総称して、単に「キャリブレーション用パターン」と称する。
<第1実施形態>
第1実施形態では、180度の視野角を持つ等距離射影光学系レンズ(いわゆる魚眼レンズ)のキャリブレーション方法について説明する。図1にこのレンズを介して取得した画像の例を示す。図1における斜線部分は、画像情報が存在しない部分である。
The calibration pattern may be printed on a paper sheet or a board such as a board, may be projected by a projector, or may be displayed on a display or the like. In the following embodiments, these are collectively referred to simply as “calibration patterns”.
<First Embodiment>
In the first embodiment, a calibration method for an equidistant projection optical system lens (so-called fisheye lens) having a viewing angle of 180 degrees will be described. FIG. 1 shows an example of an image acquired through this lens. The hatched portion in FIG. 1 is a portion where no image information exists.

図2は、レンズのキャリブレーションの流れを示すフローチャートである。
ステップS1において、レンズとキャリブレーション用パターンとを所定の位置に配置する。第1実施形態では、光軸に対応する部分Aを中心として、90度ずつ回転させた4枚の画像を取得可能な4つの位置関係が予め定められている。幾つの位置関係をどのように配置するかは、キャリブレーションの対象であるレンズの設計値(視野角を含む)に応じて、適宜決定すれば良い。少なくとも2つの位置関係において2枚の画像を生成することにより、キャリブレーションに好適な画像を生成することができる。
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of lens calibration.
In step S1, the lens and the calibration pattern are arranged at predetermined positions. In the first embodiment, four positional relationships that can acquire four images rotated by 90 degrees around the portion A corresponding to the optical axis are determined in advance. How many positional relationships are arranged may be appropriately determined according to the design value (including the viewing angle) of the lens to be calibrated. By generating two images in at least two positional relationships, an image suitable for calibration can be generated.

ステップS1において、第1の位置関係として、図3Aの領域F1に対応する画像を取得可能な位置関係に、レンズとキャリブレーション用パターンとを配置する。領域F1の画像とは、図3Aに示すように、X,Y方向にそれぞれ(90+α)度の視野角を含む画像である。
ステップS2において、撮像素子により画像を生成する。この結果、図3Aの領域F1の画像が生成されることになる。
In step S1, the lens and the calibration pattern are arranged in a positional relationship where an image corresponding to the region F1 in FIG. 3A can be acquired as the first positional relationship. The image in the region F1 is an image including a viewing angle of (90 + α) degrees in the X and Y directions, as shown in FIG. 3A.
In step S2, an image is generated by the image sensor. As a result, an image of the area F1 in FIG. 3A is generated.

ステップS3において、生成した画像によりレンズの視野全体をカバーしたか否かを判定する。そして、生成した画像によりレンズの視野全体をカバーしたと判定するとステップS4に進む。
一方、生成した画像によりレンズの視野全体をカバーしていないと判定すると、ステップS1に戻り、次の位置関係にレンズとキャリブレーション用パターンとを配置する。すなわち、前回図3Aに示す位置関係にレンズとキャリブレーション用パターンとを配置した場合には、図3Bの領域F2に対応する画像を取得可能な位置関係に、レンズとキャリブレーション用パターンとを配置する。そして、ステップS3において(2回目)、図3Bの領域F2の画像を生成する。同様に、ステップS2において(3回目)、図4Aの領域F3に対応する画像を取得可能な位置関係に、レンズとキャリブレーション用パターンとを配置して、ステップS3において(3回目)、図4Aの領域F3の画像を生成する。さらに、ステップS2において(4回目)、図4Bの領域F4に対応する画像を取得可能な位置関係に、レンズとキャリブレーション用パターンとを配置して、ステップS3において(4回目)、図4Bの領域F4の画像を生成する。
In step S3, it is determined whether or not the generated image covers the entire field of view of the lens. If it is determined that the entire field of view of the lens is covered by the generated image, the process proceeds to step S4.
On the other hand, if it is determined that the entire field of view of the lens is not covered by the generated image, the process returns to step S1, and the lens and the calibration pattern are arranged in the next positional relationship. That is, when the lens and the calibration pattern are arranged in the positional relationship shown in FIG. 3A last time, the lens and the calibration pattern are arranged in the positional relationship capable of acquiring an image corresponding to the region F2 in FIG. 3B. To do. In step S3 (second time), an image of the region F2 in FIG. 3B is generated. Similarly, in step S2 (third time), the lens and the calibration pattern are arranged in a positional relationship where an image corresponding to the region F3 in FIG. 4A can be acquired. In step S3 (third time), FIG. An image of the area F3 is generated. Further, in step S2 (fourth time), the lens and the calibration pattern are arranged in a positional relationship where an image corresponding to the region F4 in FIG. 4B can be acquired, and in step S3 (fourth time), in FIG. An image of the region F4 is generated.

以上説明した4回の撮像により生成された4枚の画像を重ねると、図5に示すように、レンズの視野全体をカバーすることができる。さらに、図5の斜線部分は重なり部分であり、4枚の画像により完全にレンズの視野全体をカバーすることができる。
ステップS4において、生成した4枚の画像に基づいて、レンズのキャリブレーションを行う。なお、キャリブレーションの具体的な方法は公知技術と同様であるため説明を省略する。
When the four images generated by the four imaging operations described above are overlapped, the entire field of view of the lens can be covered as shown in FIG. Furthermore, the hatched portion in FIG. 5 is an overlapping portion, and the entire field of view of the lens can be completely covered by four images.
In step S4, lens calibration is performed based on the generated four images. Note that the specific method of calibration is the same as that of the known technique, and therefore description thereof is omitted.

以上説明したように、第1実施形態によれば、レンズの視野角に応じて、レンズとキャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更しつつ、レンズを介したキャリブレーション用パターンの投影像を複数回撮像して複数の画像を生成する。そして、複数の画像に基づいてレンズのキャリブレーションに必要な情報を取得する。したがって、等距離射影光学系、中心窩光学系のように視野角が大きいレンズであっても、効率良くキャリブレーションを行うことができる。   As described above, according to the first embodiment, the calibration pattern is projected through the lens while changing the relative positional relationship between the lens and the calibration pattern according to the viewing angle of the lens. An image is captured a plurality of times to generate a plurality of images. Information necessary for lens calibration is acquired based on a plurality of images. Therefore, even a lens having a large viewing angle such as an equidistant projection optical system and a foveal optical system can be calibrated efficiently.

また、第1実施形態によれば、レンズの光軸を回転軸として、レンズとキャリブレーション用パターンとを相対的に回転させつつ複数の画像を生成する。したがって、レンズとキャリブレーション用パターンとを極度に近づけたり、視野全体をカバー可能な大きさのキャリブレーション用パターンを用意することなくレンズのキャリブレーションを行うことができる。特に、レンズとキャリブレーション用パターンとを極度に近づけると、実際のレンズ使用時と大きく異なる条件(レンズと撮像対象の距離など)でキャリブレーションを行うことになってしまうが、本実施形態によれば、実際のレンズ使用時と近い条件でキャリブレーションを行うことができる。   Further, according to the first embodiment, a plurality of images are generated while relatively rotating the lens and the calibration pattern with the optical axis of the lens as the rotation axis. Therefore, the lens can be calibrated without bringing the lens and the calibration pattern extremely close to each other or preparing a calibration pattern having a size that can cover the entire field of view. In particular, if the lens and the calibration pattern are extremely close to each other, the calibration will be performed under conditions (such as the distance between the lens and the imaging target) that are significantly different from those when the lens is actually used. For example, calibration can be performed under conditions close to those when an actual lens is used.

また、第1実施形態によれば、生成した複数の画像は、隣接する画像との間に重なり部分を有し、複数の画像により、レンズの視野全体を覆うことが可能である。したがって、複数の画像を用いても、レンズの視野全体に対応するキャリブレーションを行うことができる。
なお、第1実施形態において、図3および図4に示した領域F1からF4に加えて、図6に示す領域F5の画像を取得する構成としても良い。領域F5は、図6に示すように、レンズの光軸に対応する部分Aを中心とした領域である。レンズにおいて、この部分は非常に重要であるため、この部分の画像を重複して取得し、キャリブレーションに用いることで、より精度を向上させることが期待できる。
Further, according to the first embodiment, the plurality of generated images have an overlapping portion between adjacent images, and the entire field of view of the lens can be covered with the plurality of images. Therefore, even when a plurality of images are used, calibration corresponding to the entire field of view of the lens can be performed.
In addition, in 1st Embodiment, it is good also as a structure which acquires the image of the area | region F5 shown in FIG. 6 in addition to the area | regions F1 to F4 shown in FIG. 3 and FIG. As shown in FIG. 6, the region F5 is a region centered on the portion A corresponding to the optical axis of the lens. Since this portion is very important in the lens, it can be expected to improve the accuracy by acquiring the image of this portion in duplicate and using it for calibration.

また、同じ領域の画像を複数回撮像して複数枚の画像を生成することにより、キャリブレーションに用いる情報を増やし、精度を向上させることができる。
また、第1実施形態では、180度の視野角を有するレンズを例に挙げて説明したが、180度以外の視野角を有するレンズにも本発明を同様に適用することができる。何れの場合も、キャリブレーションの対象であるレンズの視野角に応じて、何枚の画像を生成してどのように視野をカバーするかを考慮して画像を生成すれば良い。
Further, by capturing a plurality of images of the same region and generating a plurality of images, information used for calibration can be increased and accuracy can be improved.
In the first embodiment, a lens having a viewing angle of 180 degrees has been described as an example. However, the present invention can be similarly applied to a lens having a viewing angle other than 180 degrees. In any case, the image may be generated in consideration of how many images are generated and how the field of view is covered according to the viewing angle of the lens to be calibrated.

<第2実施形態>
第2実施形態では、レンズのキャリブレーション装置について説明する。また、第2実施形態では、X方向に120度の視野を有し、Y方向に80度の視野を有するレンズを例に挙げて説明する。図7に、このレンズを介して取得した画像の例を示す。
図8は、第2実施形態のキャリブレーション装置10の構成を示す図である。キャリブレーション装置10は、図8に示すように、キャリブレーションの対象となるレンズOを設置するためのステージ11、投影面に配置される撮像素子12、キャリブレーション用パターン13、キャリブレーション用パターン13を駆動するパターン駆動部14、撮像素子12およびパターン駆動部14を制御する制御部15の各部を備える。
Second Embodiment
In the second embodiment, a lens calibration device will be described. In the second embodiment, a lens having a field of view of 120 degrees in the X direction and a field of view of 80 degrees in the Y direction will be described as an example. FIG. 7 shows an example of an image acquired through this lens.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the calibration apparatus 10 according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, the calibration apparatus 10 includes a stage 11 for installing a lens O to be calibrated, an image sensor 12 arranged on a projection plane, a calibration pattern 13, and a calibration pattern 13. The pattern drive unit 14 that drives the image sensor 12, the image sensor 12, and the control unit 15 that controls the pattern drive unit 14 are provided.

キャリブレーション用パターン13は、パターン駆動部14により、レンズOの光軸Aを中心として回転可能(矢印D)である。すなわち、レンズOとキャリブレーション用パターン13とは相対的に回転可能である。
また、撮像素子12は、CCDなどであり、レンズOを介したキャリブレーション用パターン13の像を撮像して画像を生成する。また、キャリブレーション用パターン13は、図8に示すように、レンズOの光軸Aと垂直である面Bに対して角度δを有して配置される。
The calibration pattern 13 can be rotated around the optical axis A of the lens O (arrow D) by the pattern driving unit 14. That is, the lens O and the calibration pattern 13 are relatively rotatable.
The image sensor 12 is a CCD or the like, and generates an image by capturing an image of the calibration pattern 13 via the lens O. Further, as shown in FIG. 8, the calibration pattern 13 is arranged with an angle δ with respect to the surface B perpendicular to the optical axis A of the lens O.

キャリブレーション用パターン13を面Bと平行に配置する場合、視野全体をカバーするためには、図9の13Aに示すようにレンズOとキャリブレーション用パターン13Aとを極度に近づけるか、または、視野全体をカバー可能な大きさのキャリブレーション用パターン13Bを用意する必要がある。13Aに示すようにレンズOとキャリブレーション用パターン13Aとを極度に近づける場合には、精度上の問題、キャリブレーション用パターンにレンズ自体の像が写り込む問題、キャリブレーション用パターンを均一に照明するのが困難である問題などが発生する。また、視野全体をカバー可能な大きさのキャリブレーション用パターン13Bを用意する場合には、設置場所が大きくなる問題、大型化に伴うキャリブレーション用パターン自体の歪みの問題などが発生する。そこで、本実施形態では、図8に示すように、レンズOの光軸Aと垂直である面Bに対して角度δを有してキャリブレーション用パターン13を配置する。このように配置することにより、上述した諸問題を解決することができる。   When the calibration pattern 13 is arranged parallel to the surface B, in order to cover the entire field of view, the lens O and the calibration pattern 13A are extremely close to each other as shown in 13A of FIG. It is necessary to prepare a calibration pattern 13B having a size that can cover the whole. When the lens O and the calibration pattern 13A are extremely close to each other as shown in 13A, there is a problem of accuracy, a problem that an image of the lens itself appears in the calibration pattern, and the calibration pattern is uniformly illuminated. Problems that are difficult to occur. In addition, when the calibration pattern 13B having a size that can cover the entire field of view is prepared, there are problems such as a large installation location and distortion of the calibration pattern itself accompanying an increase in size. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the calibration pattern 13 is arranged with an angle δ with respect to the surface B perpendicular to the optical axis A of the lens O. By arranging in this way, the above-mentioned problems can be solved.

以上説明した構成のキャリブレーション装置10において、制御部15は、第1実施形態と同様に、レンズOのキャリブレーションを行う(図2参照)。
ステップS1において、制御部15は、レンズOとキャリブレーション用パターン13とを所定の位置に配置する。第2実施形態では、光軸Aと直交する垂線を対称軸として、線対称な2枚の画像を取得可能な2つの位置関係が予め定められている。幾つの位置関係をどのように配置するかは、キャリブレーションの対象であるレンズの設計値(視野角を含む)に応じて、適宜決定すれば良い。少なくとも2つの位置関係において2枚の画像を生成することにより、キャリブレーションに好適な画像を生成することができる。
In the calibration apparatus 10 having the configuration described above, the control unit 15 calibrates the lens O as in the first embodiment (see FIG. 2).
In step S1, the control unit 15 arranges the lens O and the calibration pattern 13 at predetermined positions. In the second embodiment, two positional relationships that can acquire two line-symmetric images with a perpendicular perpendicular to the optical axis A as a symmetry axis are determined in advance. How many positional relationships are arranged may be appropriately determined according to the design value (including the viewing angle) of the lens to be calibrated. By generating two images in at least two positional relationships, an image suitable for calibration can be generated.

ステップS1において、制御部15は、第1の位置関係として、図10Aの領域F6に対応する画像を取得可能な位置関係になるように、パターン駆動部14を制御してキャリブレーション用パターン13を配置する。領域F6の画像とは、図10Aに示すように、X方向に(60+β)度の視野角を含み、Y方向に(80+γ)度の視野角を含む画像である。   In step S1, the control unit 15 controls the pattern driving unit 14 to set the calibration pattern 13 so that an image corresponding to the region F6 in FIG. 10A can be acquired as the first positional relationship. Deploy. The image of the region F6 is an image including a viewing angle of (60 + β) degrees in the X direction and a viewing angle of (80 + γ) degrees in the Y direction, as shown in FIG. 10A.

ステップS2において、制御部15は、撮像素子12により画像を生成する。この結果、図10Aの領域F6の画像が生成されることになる。
ステップS3において、制御部15は、生成した画像によりレンズの視野全体をカバーしたか否かを判定する。そして、生成した画像によりレンズの視野全体をカバーしたと判定するとステップS4に進む。
In step S <b> 2, the control unit 15 generates an image using the image sensor 12. As a result, an image of the area F6 in FIG. 10A is generated.
In step S3, the control unit 15 determines whether or not the generated image covers the entire field of view of the lens. If it is determined that the entire field of view of the lens is covered by the generated image, the process proceeds to step S4.

一方、生成した画像によりレンズの視野全体をカバーしていないと判定すると、制御部15は、ステップS1に戻り、次の位置関係にレンズとキャリブレーション用パターンとを配置する。すなわち、前回図10Aに示す位置関係にキャリブレーション用パターン13を配置した場合には、図10Bの領域F7に対応する画像を取得可能な位置関係に、キャリブレーション用パターン13を配置する。そして、ステップS3において(2回目)、図10Bの領域F7の画像を生成する。   On the other hand, if it is determined that the generated image does not cover the entire field of view of the lens, the control unit 15 returns to step S1 and arranges the lens and the calibration pattern in the next positional relationship. That is, when the calibration pattern 13 is arranged in the positional relationship shown in FIG. 10A last time, the calibration pattern 13 is arranged in the positional relationship where an image corresponding to the region F7 in FIG. 10B can be acquired. In step S3 (second time), an image of the region F7 in FIG. 10B is generated.

以上説明した2回の撮像により生成された2枚の画像を重ねると、図11に示すように、レンズの視野全体をカバーすることができる。さらに、図11の斜線部分は重なり部分であり、2枚の画像により完全にレンズOの視野全体をカバーすることができる。
ステップS4において、制御部15は、生成した2枚の画像に基づいて、レンズOのキャリブレーションを行う。なお、キャリブレーションの具体的な方法は公知技術と同様であるため説明を省略する。
When the two images generated by the two imaging operations described above are overlapped, the entire field of view of the lens can be covered as shown in FIG. Furthermore, the hatched portion in FIG. 11 is an overlapping portion, and the entire field of view of the lens O can be completely covered by two images.
In step S4, the control unit 15 calibrates the lens O based on the generated two images. Note that the specific method of calibration is the same as that of the known technique, and therefore description thereof is omitted.

以上説明したように、第2実施形態によれば、レンズとキャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更する変更部と、レンズを介したキャリブレーション用パターンの投影像を撮像して画像を生成する撮像部とを備え、レンズの視野角に応じて、変更部を制御し、レンズとキャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更させつつ、撮像部を制御してキャリブレーション用パターンの投影像を複数回撮像し、複数の画像を生成させる。そして、複数の画像に基づいてレンズのキャリブレーションに必要な情報を取得する。また、第2実施形態によれば、生成した複数の画像は、隣接する画像との間に重なり部分を有し、複数の画像により、レンズの視野全体を覆うことが可能である。したがって、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   As described above, according to the second embodiment, the change unit that changes the relative positional relationship between the lens and the calibration pattern, and the image obtained by capturing the projection image of the calibration pattern via the lens. And an imaging unit that controls the imaging unit while controlling the changing unit according to the viewing angle of the lens and changing the relative positional relationship between the lens and the calibration pattern. A projected image of the pattern is captured a plurality of times to generate a plurality of images. Information necessary for lens calibration is acquired based on a plurality of images. Further, according to the second embodiment, the plurality of generated images have an overlapping portion between adjacent images, and the entire field of view of the lens can be covered with the plurality of images. Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

また、第2実施形態によれば、変更部は、レンズの光軸と直交する垂線を対称軸として、線対称である少なくとも2種類の位置関係にレンズとキャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更する。したがって、レンズとキャリブレーション用パターンとを極度に近づけたり、視野全体をカバー可能な大きさのキャリブレーション用パターンを用意することなくレンズのキャリブレーションを行うことができる。   Further, according to the second embodiment, the changing unit has a relative position between the lens and the calibration pattern in at least two kinds of positional relationships that are line-symmetric with respect to a perpendicular line that is orthogonal to the optical axis of the lens. Change the relationship. Therefore, the lens can be calibrated without bringing the lens and the calibration pattern extremely close to each other or preparing a calibration pattern having a size that can cover the entire field of view.

また、第2実施形態によれば、キャリブレーション用パターンは、レンズの光軸と垂直である面に対して所定の角度を有して配置される。したがって、レンズとキャリブレーション用パターンとを極度に近づけたり、視野全体をカバー可能な大きさのキャリブレーション用パターンを用意することなくレンズのキャリブレーションを行うことができる。
なお、第2実施形態では、レンズの光軸と直交する垂線を対称軸として、線対称である少なくとも2種類の位置関係にレンズとキャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更する例を示したが、第1実施形態で説明したように、レンズの光軸を回転軸として、レンズとキャリブレーション用パターンとを相対的に回転しても良い。
In addition, according to the second embodiment, the calibration pattern is arranged with a predetermined angle with respect to a plane perpendicular to the optical axis of the lens. Therefore, the lens can be calibrated without bringing the lens and the calibration pattern extremely close to each other or preparing a calibration pattern having a size that can cover the entire field of view.
In the second embodiment, an example in which the relative positional relationship between the lens and the calibration pattern is changed to at least two types of positional relationships that are axisymmetric with respect to a perpendicular line that is orthogonal to the optical axis of the lens. As shown in the first embodiment, the lens and the calibration pattern may be relatively rotated with the optical axis of the lens as the rotation axis.

逆に、第1実施形態において、レンズの光軸を回転軸として、レンズとキャリブレーション用パターンとを相対的に回転する代わりにレンズの光軸と直交する垂線を対称軸として、線対称である少なくとも2枚の画像を生成しても良い。
また、第1実施形態において、第2実施形態で説明したように、キャリブレーション用パターンを、レンズの光軸と垂直である面に対して所定の角度を有して配置しても良い。
On the other hand, in the first embodiment, the optical axis of the lens is a rotational axis, and instead of rotating the lens and the calibration pattern relatively, a perpendicular line perpendicular to the optical axis of the lens is axisymmetrical, and the line is symmetrical. At least two images may be generated.
In the first embodiment, as described in the second embodiment, the calibration pattern may be arranged with a predetermined angle with respect to a plane perpendicular to the optical axis of the lens.

<第3実施形態>
第3実施形態では、撮像装置のキャリブレーション装置について説明する。この撮像装置は、第1実施形態と同様の魚眼レンズを備える(図1参照)。
図12は、第3実施形態のキャリブレーション装置20の構成を示す図である。キャリブレーション装置20は、図12に示すように、キャリブレーションの対象となる撮像装置21を設置するためのステージ23、キャリブレーション用パターン24、ステージ23を駆動するステージ駆動部25、撮像装置21およびステージ駆動部25を制御する制御部26の各部を備える。撮像装置21は、図12に示すように、レンズPと、投影面に配置される撮像素子22とを備える。撮像素子22は、CCDなどであり、制御部26による制御にしたがって、レンズPを介したキャリブレーション用パターン24の像を撮像して画像を生成する。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, a calibration apparatus for an imaging apparatus will be described. This imaging apparatus includes a fisheye lens similar to that of the first embodiment (see FIG. 1).
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of the calibration apparatus 20 according to the third embodiment. As shown in FIG. 12, the calibration device 20 includes a stage 23 for installing an imaging device 21 to be calibrated, a calibration pattern 24, a stage driving unit 25 that drives the stage 23, an imaging device 21, and Each part of the control part 26 which controls the stage drive part 25 is provided. As shown in FIG. 12, the imaging device 21 includes a lens P and an imaging element 22 arranged on the projection plane. The imaging element 22 is a CCD or the like, and generates an image by capturing an image of the calibration pattern 24 via the lens P under the control of the control unit 26.

ステージ23は、ステージ駆動部25により、レンズPの光軸Cを中心として回転可能(矢印E)である。すなわち、撮像装置21とキャリブレーション用パターン24とは相対的に回転可能である。また、キャリブレーション用パターン24は、第2実施形態と同様に、レンズPの光軸Cと垂直である面Dに対して角度δを有して配置される。この角度については、第2実施形態と同様であるため説明を省略する。   The stage 23 can be rotated around the optical axis C of the lens P (arrow E) by the stage drive unit 25. That is, the imaging device 21 and the calibration pattern 24 are relatively rotatable. Further, the calibration pattern 24 is arranged with an angle δ with respect to the surface D perpendicular to the optical axis C of the lens P, as in the second embodiment. About this angle, since it is the same as that of 2nd Embodiment, description is abbreviate | omitted.

以上説明した構成のキャリブレーション装置20において、制御部26は、第1実施形態と同様に、レンズPのキャリブレーションを行う(図2参照)。
ステップS1において、制御部26は、第1の位置関係として、図3Aの領域F1に対応する画像を取得可能な位置関係に、ステージ駆動部25を駆動して撮像装置21を配置する。
In the calibration device 20 having the configuration described above, the control unit 26 calibrates the lens P as in the first embodiment (see FIG. 2).
In step S <b> 1, the control unit 26 drives the stage driving unit 25 and arranges the imaging device 21 in a positional relationship in which an image corresponding to the region F <b> 1 in FIG. 3A can be acquired as the first positional relationship.

ステップS2において、制御部26は、撮像装置21の撮像素子22を制御して画像を生成する。この結果、図3Aの領域F1の画像が生成されることになる。
ステップS3において、制御部26は、生成した画像によりレンズの視野全体をカバーしたか否かを判定する。そして、生成した画像によりレンズの視野全体をカバーしたと判定するとステップS4に進む。
In step S <b> 2, the control unit 26 controls the imaging element 22 of the imaging device 21 to generate an image. As a result, an image of the area F1 in FIG. 3A is generated.
In step S3, the control unit 26 determines whether or not the generated image covers the entire field of view of the lens. If it is determined that the entire field of view of the lens is covered by the generated image, the process proceeds to step S4.

一方、生成した画像によりレンズの視野全体をカバーしていないと判定すると、制御部26は、ステップS1に戻り、次の位置関係にレンズとキャリブレーション用パターンとを配置する。すなわち、前回図3Aに示す位置関係にレンズとキャリブレーション用パターンとを配置した場合には、図3Bの領域F2に対応する画像を取得可能な位置関係に、レンズとキャリブレーション用パターンとを配置する。そして、ステップS3において(2回目)、図3Bの領域F2の画像を生成する。同様に、ステップS2において(3回目)、図4Aの領域F3に対応する画像を取得可能な位置関係に、レンズとキャリブレーション用パターンとを配置して、ステップS3において(3回目)、図4Aの領域F3の画像を生成する。さらに、ステップS2において(4回目)、図4Bの領域F4に対応する画像を取得可能な位置関係に、レンズとキャリブレーション用パターンとを配置して、ステップS3において(4回目)、図4Bの領域F4の画像を生成する。   On the other hand, if it is determined that the generated image does not cover the entire field of view of the lens, the control unit 26 returns to step S1 and arranges the lens and the calibration pattern in the next positional relationship. That is, when the lens and the calibration pattern are arranged in the positional relationship shown in FIG. 3A last time, the lens and the calibration pattern are arranged in the positional relationship capable of acquiring an image corresponding to the region F2 in FIG. 3B. To do. In step S3 (second time), an image of the region F2 in FIG. 3B is generated. Similarly, in step S2 (third time), the lens and the calibration pattern are arranged in a positional relationship where an image corresponding to the region F3 in FIG. 4A can be acquired. In step S3 (third time), FIG. An image of the area F3 is generated. Further, in step S2 (fourth time), the lens and the calibration pattern are arranged in a positional relationship where an image corresponding to the region F4 in FIG. 4B can be acquired, and in step S3 (fourth time), in FIG. An image of the region F4 is generated.

4回の撮像時における撮像装置21とキャリブレーション用パターン24との位置関係を図13AからDに示す。
ステップS4において、制御部26は、生成した4枚の画像に基づいて、レンズのキャリブレーションを行う。
以上説明したように、第3実施形態によれば、レンズの視野角に応じて、レンズとキャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更しつつ、レンズを介したキャリブレーション用パターンの投影像を複数回撮像して複数の画像を生成する。そして、複数の画像に基づいてレンズのキャリブレーションに必要な情報を取得する。したがって、第1実施形態と同様に、等距離射影光学系、中心窩光学系のように視野角が大きいレンズであっても、効率良くキャリブレーションを行うことができる。
FIGS. 13A to 13D show the positional relationship between the imaging device 21 and the calibration pattern 24 at the time of four times of imaging.
In step S4, the control unit 26 calibrates the lens based on the generated four images.
As described above, according to the third embodiment, the calibration pattern is projected through the lens while changing the relative positional relationship between the lens and the calibration pattern according to the viewing angle of the lens. An image is captured a plurality of times to generate a plurality of images. Information necessary for lens calibration is acquired based on a plurality of images. Therefore, as in the first embodiment, even a lens having a large viewing angle such as an equidistant projection optical system and a foveal optical system can be calibrated efficiently.

なお、第3実施形態では、レンズPと撮像素子22を備えた撮像装置21を例に挙げて説明したが、撮像装置21は、必ずしも撮像装置(カメラ)として完成されたものでなくても良い。すなわち、完成時に撮像装置に備えるレンズと撮像素子とを適当な位置に配置し、それらを本実施形態の撮像装置21と同様に配置することにより、キャリブレーションを行っても良い。   In the third embodiment, the imaging apparatus 21 including the lens P and the imaging element 22 is described as an example. However, the imaging apparatus 21 does not necessarily have to be completed as an imaging apparatus (camera). . In other words, the calibration may be performed by arranging the lens and the imaging element included in the imaging device at appropriate positions when completed, and arranging them in the same manner as the imaging device 21 of the present embodiment.

また、第3実施形態では、キャリブレーション装置により撮像装置のキャリブレーションを行う例を示したが、第1実施形態および第2実施形態と同様にレンズのキャリブレーションを行っても良い。逆に、第2実施形態で説明したキャリブレーション装置により撮像装置のキャリブレーションを行っても良い。
また、各実施形態で説明した技術の一部または全部を組み合わせて実行しても良い。例えば、第2実施形態で説明したキャリブレーション用パターンを回転させる技術と、第3実施形態で説明した撮像装置(キャリブレーションの対象)を回転させる技術とを組み合わせて実行しても良い。
In the third embodiment, the example in which the imaging apparatus is calibrated by the calibration apparatus has been described. However, the lens may be calibrated in the same manner as in the first and second embodiments. Conversely, the imaging apparatus may be calibrated by the calibration apparatus described in the second embodiment.
Moreover, you may perform combining a part or all of the technique demonstrated by each embodiment. For example, the technique for rotating the calibration pattern described in the second embodiment may be combined with the technique for rotating the imaging device (calibration target) described in the third embodiment.

180度の視野角を持つ等距離射影光学系レンズを介して取得した画像の例である。It is an example of the image acquired through the equidistance projection optical system lens with a viewing angle of 180 degree | times. レンズのキャリブレーションの流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the calibration of a lens. キャリブレーション時に生成する画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image produced | generated at the time of calibration. キャリブレーション時に生成する画像の例を示す別の図である。It is another figure which shows the example of the image produced | generated at the time of calibration. キャリブレーション時に生成する画像の例を示す別の図である。It is another figure which shows the example of the image produced | generated at the time of calibration. キャリブレーション時に生成する画像の例を示す別の図である。It is another figure which shows the example of the image produced | generated at the time of calibration. X方向に120度の視野を有し、Y方向に80度の視野を有するレンズを介して取得した画像の例である。It is an example of an image acquired through a lens having a field of view of 120 degrees in the X direction and a field of view of 80 degrees in the Y direction. 第2実施形態のキャリブレーション装置10の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the calibration apparatus 10 of 2nd Embodiment. 角度δについて説明する図である。It is a figure explaining angle (delta). キャリブレーション時に生成する画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image produced | generated at the time of calibration. キャリブレーション時に生成する画像の例を示す別の図である。It is another figure which shows the example of the image produced | generated at the time of calibration. 第3実施形態のキャリブレーション装置20の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the calibration apparatus 20 of 3rd Embodiment. 撮像装置21とキャリブレーション用パターン24との位置関係を示す図である。3 is a diagram illustrating a positional relationship between the imaging device 21 and a calibration pattern 24. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10,20…キャリブレーション装置,11・23…ステージ,12・22…撮像素子,13・24…キャリブレーション用パターン,15・26…制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,20 ... Calibration apparatus, 11.23 ... Stage, 12.22 ... Image sensor, 13.24 ... Calibration pattern, 15.26 ... Control part

Claims (16)

キャリブレーション用パターンを用いたレンズのキャリブレーション方法であって、
前記レンズの視野角に応じて、前記レンズと前記キャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更しつつ、前記レンズを介した前記キャリブレーション用パターンの投影像を複数回撮像して複数の画像を生成する撮像工程と、
前記複数の画像に基づいて前記レンズのキャリブレーションに必要な情報を取得する取得工程とを備え、
前記撮像工程において、前記キャリブレーション用パターンは、前記レンズの光軸と垂直である面に対して所定の角度を有して配置される
ことを特徴とするレンズのキャリブレーション方法。
A method for calibrating a lens using a calibration pattern,
While changing the relative positional relationship between the lens and the calibration pattern according to the viewing angle of the lens, the projected image of the calibration pattern through the lens is captured a plurality of times to obtain a plurality of An imaging process for generating an image;
E Bei and an acquisition step of acquiring the information required for calibration of the lens based on the plurality of images,
In the imaging step, the calibration pattern is arranged with a predetermined angle with respect to a plane perpendicular to the optical axis of the lens.
請求項1に記載のレンズのキャリブレーション方法において、
前記撮像工程では、前記レンズの光軸を回転軸として、前記レンズと前記キャリブレーション用パターンとを相対的に回転させつつ前記複数の画像を生成する
ことを特徴とするレンズのキャリブレーション方法。
The lens calibration method according to claim 1,
In the imaging step, the plurality of images are generated while relatively rotating the lens and the calibration pattern with the optical axis of the lens as a rotation axis.
請求項1に記載のレンズのキャリブレーション方法において、
前記撮像工程では、前記レンズの光軸と直交する垂線を対称軸として、線対称である少なくとも2枚の画像を生成する
ことを特徴とするレンズのキャリブレーション方法。
The lens calibration method according to claim 1,
In the imaging step, at least two images that are line symmetric with respect to a perpendicular line that is orthogonal to the optical axis of the lens are generated.
請求項1から請求項3の何れか1項に記載のレンズのキャリブレーション方法において、
前記撮像工程により生成した前記複数の画像は、隣接する画像との間に重なり部分を有し、前記複数の画像により、前記レンズの視野全体を覆うことが可能である
ことを特徴とするレンズのキャリブレーション方法。
In the lens calibration method according to any one of claims 1 to 3,
The plurality of images generated by the imaging step have an overlapping portion between adjacent images, and the plurality of images can cover the entire field of view of the lens. Calibration method.
キャリブレーション用パターンを用いたレンズのキャリブレーション装置であって、
前記レンズと前記キャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更する変更部と、
前記レンズを介した前記キャリブレーション用パターンの投影像を撮像して画像を生成する撮像部と、
前記レンズの視野角に応じて、前記変更部を制御し、前記レンズと前記キャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更させつつ、前記撮像部を制御して前記キャリブレーション用パターンの投影像を複数回撮像し、複数の画像を生成させる制御部と、
前記複数の画像に基づいて前記レンズのキャリブレーションに必要な情報を取得する取得部とを備え、
前記キャリブレーション用パターンは、前記レンズの光軸と垂直である面に対して所定の角度を有して配置される
ことを特徴とするレンズのキャリブレーション装置。
A lens calibration device using a calibration pattern,
A changing unit that changes a relative positional relationship between the lens and the calibration pattern;
An imaging unit that captures a projection image of the calibration pattern via the lens and generates an image;
According to the viewing angle of the lens, the changing unit is controlled to change the relative positional relationship between the lens and the calibration pattern, and the imaging unit is controlled to project the calibration pattern. A control unit that captures an image a plurality of times and generates a plurality of images;
E Bei and an acquisition unit for acquiring information necessary for the calibration of the lens based on the plurality of images,
The lens calibration apparatus, wherein the calibration pattern is arranged with a predetermined angle with respect to a plane perpendicular to the optical axis of the lens.
請求項5に記載のレンズのキャリブレーション装置において、
前記変更部は、前記レンズの光軸を回転軸として、前記レンズと前記キャリブレーション用パターンとを相対的に回転する
ことを特徴とするレンズのキャリブレーション装置。
The lens calibration device according to claim 5 ,
The lens calibration apparatus, wherein the changing unit relatively rotates the lens and the calibration pattern with the optical axis of the lens as a rotation axis.
請求項5に記載のレンズのキャリブレーション装置において、
前記変更部は、前記レンズの光軸と直交する垂線を対称軸として、線対称である少なくとも2種類の前記位置関係に前記レンズと前記キャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更する
ことを特徴とするレンズのキャリブレーション装置。
The lens calibration device according to claim 5 ,
The changing unit changes a relative positional relationship between the lens and the calibration pattern into at least two types of the positional relationships that are line symmetric with respect to a perpendicular line that is orthogonal to the optical axis of the lens. Lens calibration device characterized by the above.
請求項5から請求項7の何れか1項に記載のレンズのキャリブレーション装置において、
前記撮像部により生成した前記複数の画像は、隣接する画像との間に重なり部分を有し、前記複数の画像により、前記レンズの視野全体を覆うことが可能である
ことを特徴とするレンズのキャリブレーション装置。
The lens calibration device according to any one of claims 5 to 7 ,
The plurality of images generated by the imaging unit have an overlapping portion between adjacent images, and the plurality of images can cover the entire field of view of the lens. Calibration device.
レンズと撮像素子とを備える撮像装置に関する、キャリブレーション用パターンを用いたキャリブレーション方法であって、
前記レンズの視野角に応じて、前記撮像装置と前記キャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更しつつ、前記レンズを介した前記キャリブレーション用パターンの投影像を、前記撮像素子により複数回撮像して複数の画像を生成する撮像工程と、
前記複数の画像に基づいて前記撮像装置のキャリブレーションに必要な情報を取得する取得工程とを備え、
前記撮像工程において、前記キャリブレーション用パターンは、前記レンズの光軸と垂直である面に対して所定の角度を有して配置される
ことを特徴とする撮像装置のキャリブレーション方法。
A calibration method using a calibration pattern, which relates to an imaging device including a lens and an imaging device,
According to the viewing angle of the lens, a plurality of projection images of the calibration pattern through the lens are projected by the imaging element while changing the relative positional relationship between the imaging device and the calibration pattern. An imaging step of generating a plurality of images by performing imaging once;
E Bei and an acquisition step of acquiring the information required for calibration of the imaging device based on the plurality of images,
In the imaging step, the calibration pattern is arranged with a predetermined angle with respect to a plane perpendicular to the optical axis of the lens .
請求項9に記載の撮像装置のキャリブレーション方法において、
前記撮像工程では、前記レンズの光軸を回転軸として、前記撮像装置と前記キャリブレーション用パターンとを相対的に回転させつつ前記撮像素子により前記複数の画像を生成する
ことを特徴とする撮像装置のキャリブレーション方法。
In the calibration method of the imaging device according to claim 9 ,
In the imaging step, the imaging device generates the plurality of images while relatively rotating the imaging device and the calibration pattern with the optical axis of the lens as a rotation axis. Calibration method.
請求項9に記載の撮像装置のキャリブレーション方法において、
前記撮像工程では、前記レンズの光軸と直交する垂線を対称軸として、線対称である少なくとも2枚の画像を生成する
ことを特徴とする撮像装置のキャリブレーション方法。
In the calibration method of the imaging device according to claim 9 ,
In the imaging step, at least two images that are axisymmetric with respect to a perpendicular line that is orthogonal to the optical axis of the lens are generated.
請求項9から請求項11の何れか1項に記載の撮像装置のキャリブレーション方法において、
前記撮像工程により生成した前記複数の画像は、隣接する画像との間に重なり部分を有し、前記複数の画像により、前記レンズの視野全体を覆うことが可能である
ことを特徴とする撮像装置のキャリブレーション方法。
In the calibration method of the imaging device according to any one of claims 9 to 11 ,
The plurality of images generated by the imaging step have an overlapping portion between adjacent images, and the plurality of images can cover the entire field of view of the lens. Calibration method.
レンズと撮像素子とを備える撮像装置に関する、キャリブレーション用パターンを用いたキャリブレーション装置であって、
前記撮像装置と前記キャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更する変更部と、
前記レンズの視野角に応じて、前記変更部を制御し、前記撮像装置と前記キャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更させつつ、前記撮像素子を制御して前記キャリブレーション用パターンの投影像を複数回撮像し、複数の画像を生成させる制御部と、
前記複数の画像に基づいて前記撮像装置のキャリブレーションに必要な情報を取得する取得部とを備え、
前記キャリブレーション用パターンは、前記レンズの光軸と垂直である面に対して所定の角度を有して配置される
ことを特徴とする撮像装置のキャリブレーション装置。
A calibration device using a calibration pattern, which relates to an imaging device including a lens and an imaging device,
A changing unit that changes a relative positional relationship between the imaging device and the calibration pattern;
According to the viewing angle of the lens, the changing unit is controlled to change the relative positional relationship between the imaging device and the calibration pattern, and to control the imaging element to control the calibration pattern. A control unit that captures a projected image a plurality of times and generates a plurality of images;
E Bei and an acquisition unit for acquiring information necessary for the calibration of the imaging device based on the plurality of images,
The calibration apparatus for an imaging apparatus, wherein the calibration pattern is arranged with a predetermined angle with respect to a plane perpendicular to the optical axis of the lens .
請求項13に記載の撮像装置のキャリブレーション装置において、
前記変更部は、前記レンズの光軸を回転軸として、前記撮像装置と前記キャリブレーション用パターンとを相対的に回転する
ことを特徴とする撮像装置のキャリブレーション装置。
In the calibration device of the imaging device according to claim 13 ,
The changing unit relatively rotates the imaging device and the calibration pattern about the optical axis of the lens as a rotation axis.
請求項13に記載の撮像装置のキャリブレーション装置において、
前記変更部は、前記レンズの光軸と直交する垂線を対称軸として、線対称である少なくとも2種類の前記位置関係に前記撮像装置と前記キャリブレーション用パターンとの相対的な位置関係を変更する
ことを特徴とする撮像装置のキャリブレーション装置。
In the calibration device of the imaging device according to claim 13 ,
The changing unit changes a relative positional relationship between the imaging device and the calibration pattern into at least two types of positional relationships that are line symmetric with respect to a perpendicular line that is orthogonal to the optical axis of the lens. A calibration apparatus for an image pickup apparatus.
請求項13から請求項15の何れか1項に記載の撮像装置のキャリブレーション装置において、
前記撮像素子により生成した前記複数の画像は、隣接する画像との間に重なり部分を有し、前記複数の画像により、前記レンズの視野全体を覆うことが可能である
ことを特徴とする撮像装置のキャリブレーション装置。
In the calibration device of the imaging device according to any one of claims 13 to 15 ,
The plurality of images generated by the image sensor have an overlapping portion between adjacent images, and the plurality of images can cover the entire field of view of the lens. Calibration equipment.
JP2007008212A 2007-01-17 2007-01-17 Lens calibration method, lens calibration device, imaging device calibration method, and calibration device Active JP4816464B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007008212A JP4816464B2 (en) 2007-01-17 2007-01-17 Lens calibration method, lens calibration device, imaging device calibration method, and calibration device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007008212A JP4816464B2 (en) 2007-01-17 2007-01-17 Lens calibration method, lens calibration device, imaging device calibration method, and calibration device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008177763A JP2008177763A (en) 2008-07-31
JP4816464B2 true JP4816464B2 (en) 2011-11-16

Family

ID=39704461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007008212A Active JP4816464B2 (en) 2007-01-17 2007-01-17 Lens calibration method, lens calibration device, imaging device calibration method, and calibration device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4816464B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101784526B1 (en) 2011-11-29 2017-10-11 엘지이노텍 주식회사 Method and system for detecting error of auto calibration
TWI591377B (en) * 2015-12-11 2017-07-11 財團法人工業技術研究院 Wide-angle lens correction system and method thereof
CN112348899A (en) * 2019-08-07 2021-02-09 虹软科技股份有限公司 Calibration parameter obtaining method and device, processor and electronic equipment
KR102389804B1 (en) * 2020-01-17 2022-04-25 주식회사 세코닉스 Camera calibration method and camera calibration apparatus

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0197833A (en) * 1987-10-12 1989-04-17 Nec Corp Measuring apparatus of high resolution
JPH0818828A (en) * 1994-06-28 1996-01-19 Sony Corp Test chart
JP3704494B2 (en) * 2001-10-19 2005-10-12 歐普羅科技股▲ふん▼有限公司 How to check camera viewpoint and focal length

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008177763A (en) 2008-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5865941B2 (en) Imaging apparatus, portable information processing terminal, monitor display method and program for imaging apparatus
JP4297111B2 (en) Imaging apparatus, image processing method and program thereof
CN104956665B (en) Grenade instrumentation and method for correcting image
JP5090121B2 (en) Adjustment device, laser processing device, adjustment method, and adjustment program
US10585344B1 (en) Camera system with a plurality of image sensors
JP6562626B2 (en) Microscope system
JP2009031150A (en) Three-dimensional shape measuring apparatus, three-dimensional shape measuring method, three-dimensional shape measuring program, and recording medium
JP6848385B2 (en) 3D shape measuring device
JP2008533501A (en) Computer-implemented method for adjusting the attitude of a projector and apparatus for adjusting the attitude of a projector
JP2005244835A (en) Multiprojection system
JP4816464B2 (en) Lens calibration method, lens calibration device, imaging device calibration method, and calibration device
JP4906128B2 (en) Camera unit inspection apparatus and camera unit inspection method
WO2010044433A1 (en) Image processing method, image processing device, and surface inspection device using the image processing device
JP3635539B2 (en) Calibration pattern unit
JP2005530410A5 (en)
JPWO2023127589A5 (en)
CN118525523A (en) Image recognition system, image recognition method, image recognition program, and computer-readable non-transitory recording medium recording the image recognition program
JP2008154195A (en) Lens calibration pattern creation method, lens calibration pattern, lens calibration method using calibration pattern, lens calibration device, imaging device calibration method, and imaging device calibration device
JP2019161278A (en) Calibration reference point acquisition system and calibration reference point acquisition method
JP5083979B2 (en) Image enhancement method and imaging apparatus
JPH1118007A (en) Omnidirectional image display system
KR101728832B1 (en) Manual calibration device for the vehicle image registration and the method thereof
JP5231119B2 (en) Display device
JP6579706B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and image processing program
JP4776983B2 (en) Image composition apparatus and image composition method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110105

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110519

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110531

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110706

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110802

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110815

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4816464

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250