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JPH0827838B2 - Multi-view stereoscopic device - Google Patents
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JPH0827838B2 - Multi-view stereoscopic device - Google Patents

Multi-view stereoscopic device

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JPH0827838B2
JPH0827838B2 JP61155681A JP15568186A JPH0827838B2 JP H0827838 B2 JPH0827838 B2 JP H0827838B2 JP 61155681 A JP61155681 A JP 61155681A JP 15568186 A JP15568186 A JP 15568186A JP H0827838 B2 JPH0827838 B2 JP H0827838B2
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stereoscopic
moving
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正彦 谷内田
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> この発明は、3次元物体を立体認識するのに使用され
る立体視装置に関連し、殊にこの発明は、多数の視覚系
で3次元物体を立体視するのと同等の機能を持つ多眼立
体視装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a stereoscopic device used for stereoscopically recognizing a three-dimensional object, and in particular, the present invention relates to a three-dimensional system for a large number of visual systems. The present invention relates to a multi-view stereoscopic device having a function equivalent to stereoscopically viewing an object.

<従来の技術> 従来、3次元物体を立体視するのに、例えば第7図に
示すような3眼立体視装置が一般に使用されている。
<Prior Art> Conventionally, in order to stereoscopically view a three-dimensional object, for example, a trinocular stereoscopic device as shown in FIG. 7 is generally used.

同図の装置は、固定機台90上に3台のテレビカメラ9
A,9B,9Cを配設して撮像手段9を構成し、各テレビカメ
ラで得た物体画像を画像処理装置91に取り込み、各物体
画像における像点間の対応付けを行った後、物体上の点
(以下、「物点」という)の3次元座標を算出するもの
である。
The device shown in the figure has three TV cameras 9 mounted on a fixed machine base 90.
A, 9B and 9C are arranged to configure the image pickup means 9, the object images obtained by each television camera are taken into the image processing device 91, and the image points in each object image are associated with each other, and The three-dimensional coordinates of the point (hereinafter referred to as “object point”) are calculated.

前記各テレビカメラ9A,9B,9Cは、第8図に示す如く、
互いに重なる独自の視野範囲a,b,cを有しており、これ
ら各視野範囲の重なる部分(図中、斜線で示す)がこの
3眼立体視装置で立体視が可能な範囲となる。
Each of the television cameras 9A, 9B, 9C has
It has its own visual field ranges a, b, and c that overlap each other, and the overlapping part (indicated by diagonal lines in the figure) of each of these visual field ranges is the range in which stereoscopic viewing is possible with this trinocular stereoscopic device.

<発明が解決しようとする問題点> 上記3眼立体視装置によれば、前記立体視の可能範囲
が著しく狭くなるため、業界ではこれを拡大することが
強く要請されている。
<Problems to be Solved by the Invention> According to the three-eye stereoscopic device, the possible range of the stereoscopic view is remarkably narrowed, and therefore, there is a strong demand in the industry to expand the range.

そこで従来の3眼立体視装置の原理を応用して立体視
可能範囲を拡大するには、テレビカメラの台数を増やし
て多眼化するなどの方法があるが、この方法では設備が
大掛かりとなり、また設備コストが高価となるなどの問
題がある。
Therefore, in order to expand the stereoscopic viewable range by applying the principle of the conventional three-eye stereoscopic device, there is a method such as increasing the number of TV cameras to increase the number of eyes, but with this method, the equipment becomes large, There is also a problem that the equipment cost becomes high.

この発明は、上記問題を解消するためのものであっ
て、少ない視覚系をもって多数の視覚系で物体を立体視
するのと同等の機能を持たせた多眼立体視装置を提供
し、もって簡易な設備で立体視の可能範囲を大幅に拡大
することを目的とする。
The present invention is to solve the above problems, and provides a multi-view stereoscopic device having a function equivalent to stereoscopically viewing an object with a large number of visual systems with a small number of visual systems. The objective is to greatly expand the range of stereoscopic vision possible with various facilities.

<問題点を解決するための手段> 上記目的を達成するため、この発明では、異なる空間
位置で物体を撮像して複数個の物体画像を得る2台のテ
レビカメラと、前記の2台のテレビカメラが搭載され、
撮像地点を変更させるための移動手段と、前記移動手段
に装備され、移動手段の空間的な移動ベクトルを計測す
る計測手段と、前記計測手段により計測された移動ベク
トルに基づいて各テレビカメラの各移動位置でのカメラ
モデルを算出するカメラモデル算出手段と、各テレビカ
メラにより物体を撮像して得られる物体画像の画像デー
タと、前記カメラモデル算出手段で算出された物体撮像
時における移動位置での各テレビカメラのカメラモデル
とを対応付けて記憶させる記憶手段と、前記記憶手段に
記憶されたすべての画像データのうちの任意の3個の画
像データとそれぞれの画像データに対応付けられたカメ
ラモデルとを画像データの組み合わせを変えつつ前記記
憶手段より取り出すと共に、画像データの組み合わせ毎
に3眼立体視処理を実行して物点の3次元データを算出
する立体視手段と、前記立体視手段で算出された画像デ
ータの組み合わせ毎の物点の3次元データを統合するデ
ータ統合手段とで多眼立体視装置を構成している。
<Means for Solving Problems> In order to achieve the above object, according to the present invention, two television cameras that capture an object at different spatial positions to obtain a plurality of object images, and the two televisions described above. Equipped with a camera,
Moving means for changing the imaging point, measuring means equipped on the moving means for measuring a spatial moving vector of the moving means, and each of the television cameras based on the moving vector measured by the measuring means. A camera model calculating means for calculating a camera model at a moving position, image data of an object image obtained by picking up an object by each TV camera, and a moving position at the time of image pickup of the object calculated by the camera model calculating means. Storage means for storing the camera model of each television camera in association with each other, arbitrary three pieces of image data of all image data stored in the storage means, and camera models associated with the respective image data And are taken out from the storage means while changing the combination of the image data, and the trinocular stereoscopic processing is performed for each combination of the image data. A multi-view stereoscopic device including a stereoscopic means for executing and calculating three-dimensional data of an object point and a data integrating means for integrating three-dimensional data of an object point for each combination of image data calculated by the stereoscopic means. Are configured.

<作用> 2台のテレビカメラを移動させつつ各テレビカメラに
よる物体の撮像を行う。計測手段は各移動位置における
移動ベクトルを計測し、またカメラモデル算出手段は、
計測された移動ベクトルに基づいて各テレビカメラの各
移動位置でのカメラモデルを算出する。各テレビカメラ
で得られる物体画像の画像データは、物体撮像時におけ
る移動位置での各テレビカメラのカメラモデルと対応付
けられて記憶される。撮像完了後、得られた画像データ
のうちの任意の3個の画像データとそれぞれの画像デー
タに対応付けられたカメラモデルとを、画像データの組
み合わせを変えつつ取り出し、画像データの組み合わせ
毎に3眼立体視処理を実行して物点の3次元データを算
出した後、算出された物点の3次元データを統合する。
従って撮像回数を増せば、少ない台数の視覚系をもって
多数の視覚系で物体を立体視するのと同等の作用が得ら
れることになる。
<Operation> While moving two TV cameras, an image of an object is taken by each TV camera. The measurement means measures the movement vector at each movement position, and the camera model calculation means
A camera model at each moving position of each TV camera is calculated based on the measured moving vector. The image data of the object image obtained by each TV camera is stored in association with the camera model of each TV camera at the moving position when the object is imaged. After the image capturing is completed, arbitrary three pieces of image data among the obtained image data and the camera models associated with the respective image data are taken out while changing the combination of the image data, and 3 for each combination of the image data. After the stereoscopic vision process is executed to calculate the three-dimensional data of the object point, the calculated three-dimensional data of the object point are integrated.
Therefore, if the number of times of imaging is increased, an effect equivalent to stereoscopically viewing an object with a large number of visual systems can be obtained with a small number of visual systems.

<実施例> 第2図は、この発明の多眼立体視装置が組み込まれた
移動ロボットRBの概略構成を示す。
<Embodiment> FIG. 2 shows a schematic configuration of a mobile robot RB incorporating the multi-eye stereoscopic vision device of the present invention.

図示例の移動ロボットRBは、ロボット本体3の上部位
置に両眼をなす2台のテレビカメラ1,2より成る撮像手
段4が搭載され、またロボット本体3の下部位置にはモ
ータにより正逆駆動される4個の車輪30が配備されてい
る。
The mobile robot RB of the illustrated example is equipped with an image pickup means 4 composed of two TV cameras 1 and 2 having both eyes at the upper position of the robot body 3, and forward and reverse driven by a motor at the lower position of the robot body 3. There are four wheels 30 deployed.

前記各テレビカメラ1,2は斜め下向きの視野を有し、
ロボット本体3が図中矢印Sの方向へ移動しながら複数
かつ任意の撮像地点で物体を撮像し、その物体画像を例
えばCCDより成る撮像面上に生成する。
Each of the TV cameras 1 and 2 has a diagonal downward field of view,
While the robot body 3 moves in the direction of the arrow S in the figure, it picks up an image of an object at a plurality of arbitrary image pickup points and generates an image of the object on an image pickup surface made of a CCD, for example.

第1図はこの発明の一実施例にかかる多眼立体視装置
の具体的な回路構成例を示す。図中CPU(Central Proce
ssing Unit)50は、RAM(Randam Access Memory)51やR
OM(Read Only Memory)52と共にマイクロコンピュータ
5を構成しており、撮像手段4,画像メモリ61,62,線画処
理部7,ロータリエンコーダE1〜E6,モータM1〜M6の各入
出力動作を一連に制御すると共に、多眼立体視に関する
各種演算や処理を実行する。前記ROM52には多眼立体視
処理を実行するためのプログラムの他、基準座標系を規
定するデータが予め格納され、またRAM51には立体視処
理にかかわる各種データがセットされる。前記基準座標
系はテレビカメラ1,2の位置や姿勢等を規定するカメラ
モデルを与えるためのもので、このカメラモデルはテレ
ビカメラ1,2の位置が移動する毎に、その移動ベクトル
を用いて更新してゆくことになる。
FIG. 1 shows a specific circuit configuration example of a multi-view stereoscopic device according to an embodiment of the present invention. CPU (Central Proce
ssing Unit) 50 is RAM (Randam Access Memory) 51 or R
The microcomputer 5 is configured with an OM (Read Only Memory) 52, and each input / output of the image pickup unit 4, the image memories 61 and 62, the line drawing processing unit 7, the rotary encoders E 1 to E 6 , and the motors M 1 to M 6 is performed. The operation is controlled in series, and various calculations and processes relating to multi-view stereoscopic vision are executed. In the ROM 52, in addition to a program for executing the multi-view stereoscopic processing, data defining a reference coordinate system is stored in advance, and in the RAM 51, various data related to the stereoscopic processing is set. The reference coordinate system is for giving a camera model that defines the positions and orientations of the TV cameras 1 and 2, and this camera model uses the movement vector each time the position of the TV cameras 1 and 2 moves. It will be updated.

前記線画処理部7は、各テレビカメラ1,2で生成され
た物体画像につき輪郭追跡を行い、その輪郭に直線を順
次当てはめて、線画画像を生成するためのものである。
また画像メモリ61,62は各テレビカメラ1,2で得た物体画
像を格納するためのもので、これら画像の読み書きはコ
ントロールポート53を介してCPU50により制御される。
The line drawing processing unit 7 performs contour tracking on the object images generated by the television cameras 1 and 2, and applies straight lines to the contours in order to generate a line drawing image.
The image memories 61 and 62 are for storing object images obtained by the television cameras 1 and 2, and reading and writing of these images are controlled by the CPU 50 via the control port 53.

前記モータM1〜M6のうちモータM1〜M4は移動ロボット
RBの4個の車輪30を駆動して推力を発生させる。また残
りのモータM5,M6は前後の車軸を駆動してかじ取り動作
させる。前記CPU50は、これら各モータM1〜M6の正逆駆
動をモータ制御部8を介して制御し、これにより移動ロ
ボットRBを所望の方向へ必要距離だけ移動させる。
Among the motors M 1 to M 6 , the motors M 1 to M 4 are mobile robots.
Drives the four wheels 30 of the RB to generate thrust. The remaining motors M 5 and M 6 drive the front and rear axles for steering operation. The CPU 50 controls the forward / reverse driving of each of the motors M 1 to M 6 via the motor control unit 8 to move the mobile robot RB by a required distance in a desired direction.

ロータリエンコーダE1〜E6は各モータM1〜M6にそれぞ
れ連繋され、各モータM1〜M6の回転角度に応じた数のパ
ルスを出力する。各ロータリエンコーダE1〜E6の出力は
I/Oポート54を介してCPU50に取り込まれ、CPU50はこれ
ら入力データに基づき移動ロボットRBの各撮像地点への
移動ベクトル(移動量および移動方向)を算出して、カ
メラモデルの更新を行う。
The rotary encoders E 1 to E 6 are connected to the motors M 1 to M 6 , respectively, and output a number of pulses corresponding to the rotation angles of the motors M 1 to M 6 . The output of each rotary encoder E 1 to E 6 is
This is taken into the CPU 50 via the I / O port 54, and the CPU 50 updates the camera model by calculating the movement vector (movement amount and movement direction) to each imaging point of the mobile robot RB based on these input data.

第3図は、上記装置例による多眼立体視処理の制御手
順を示す。
FIG. 3 shows a control procedure of multi-view stereoscopic vision processing by the above apparatus example.

同図のスタート時点では移動ロボットRBは所定の位置
に待機し、両眼のテレビカメラ1,2は所定の方向に視野
を向けている。まずステップ1において、CPU50はROM52
より基準座標系を規定するデータを読み出してこれをRA
M51にセットする。つぎにステップ2で、CPU50はコント
ロールポート53を介してテレビカメラ1,2へ撮像指令を
与えると、各テレビカメラ1,2は物体を撮像してそれぞ
れ撮像面上に物体画像を生成し、つぎに各物体画像は画
像メモリ61,62に格納される。
At the start point in the figure, the mobile robot RB stands by at a predetermined position, and the TV cameras 1 and 2 for both eyes have their visual fields directed in a predetermined direction. First, in step 1, CPU50 is ROM52
The data that defines the reference coordinate system is read and RA
Set it on the M51. Next, in step 2, when the CPU 50 gives an imaging command to the TV cameras 1 and 2 via the control port 53, each TV camera 1 and 2 images the object and generates an object image on the imaging surface. Each object image is stored in the image memories 61 and 62.

つぎのステップ3において、CPU50は各ロータリエン
コーダE1〜E6の出力をI/Oポート54を介して取り込み、C
PU50はこれら入力データに基づき移動ロボットRBの移動
ベクトル(移動量および移動方向)を算出し、その算出
結果と前記基準座標系にかかるデータとに基づきカメラ
モデルの更新を行う。この場合、移動ロボットRBは静止
しているから、カメラモデルは更新されず、つぎのステ
ップ4へ移行する。ステップ4ではCPU50は、線画処理
部7に対し線画化指令を与え、画像メモリ61,62にセッ
ト済の物体画像に対し輪郭追跡や直線のあてはめ等の処
理を行って物体画像を線画化し、その線画画像のデータ
(以下、「線画データ」という)と前記カメラモデルと
を対にして前記RAM51に記憶させる。
In the next step 3, the CPU 50 takes in the outputs of the rotary encoders E 1 to E 6 via the I / O port 54, and outputs C
The PU 50 calculates the movement vector (movement amount and movement direction) of the mobile robot RB based on these input data, and updates the camera model based on the calculation result and the data related to the reference coordinate system. In this case, since the mobile robot RB is stationary, the camera model is not updated and the process proceeds to the next step 4. In step 4, the CPU 50 gives a line drawing command to the line drawing processing unit 7, performs contour tracing, straight line fitting, and the like on the object images already set in the image memories 61 and 62 to form a line image of the object image. The line drawing image data (hereinafter referred to as “line drawing data”) and the camera model are paired and stored in the RAM 51.

つぎのステップ5は、テレビカメラ1,2による撮像回
数が規定数n(ただしn≧2)に達したか否かを判定し
ており、“NO"の判定でステップ6へ移行する。ステッ
プ6ではCPU50は、モータ制御部8を介して各モータM1
〜M6の駆動を制御して、移動ロボットRBを所望の方向へ
移動させる。この場合に各モータM1〜M6の回転は対応す
るロータリエンコーダE1〜E6に伝達され、各ロータリエ
ンコーダE1〜E6はその回転角度(回転数)に応じた数の
パルスを出力する。
In the next step 5, it is determined whether or not the number of times of image capturing by the television cameras 1 and 2 has reached a prescribed number n (where n ≧ 2), and if “NO” is determined, the process proceeds to step 6. In step 6, the CPU 50 controls each motor M 1 via the motor controller 8.
The drive of M 6 is controlled to move the mobile robot RB in a desired direction. In this case the rotation of the motors M 1 ~M 6 is transmitted to the rotary encoder E 1 to E 6 corresponding, respective rotary encoders E 1 to E 6 output a number of pulses corresponding to the rotation angle (rotational speed) To do.

つぎにステップ2に戻り、CPU50はテレビカメラ1,2に
再度撮像指令を与え、任意の撮像地点で物体が撮像され
て、その物体画像が画像メモリ61,62に格納される。こ
の実施例の場合、前記の撮像動作は移動ロボットRBの移
動中に行われるが、これに限らず、例えば移動ロボット
RBを一旦停止させて静止状態下で行うようにしてもよ
い。そしてつぎのステップ3において、CPU50はロータ
リエンコーダE1〜E6の出力に基づき移動ロボットRBの撮
像地点への移動ベクトルを算出し、その算出結果と前記
基準座標系にかかるデータとを用いてカメラモデルの更
新を実行する。つぎにステップ4でCPU50は、線画処理
部7に対し物体画像の線画化を実行させた後、その線画
データと更新後のカメラモデルとを対にして前記RAM51
に記憶させる。
Next, returning to step 2, the CPU 50 gives an image pickup command to the television cameras 1 and 2 again, an object is imaged at an arbitrary image pickup point, and the object image is stored in the image memories 61 and 62. In the case of this embodiment, the above-mentioned imaging operation is performed while the mobile robot RB is moving, but not limited to this, for example, the mobile robot RB
The RB may be temporarily stopped and performed in a stationary state. Then, in the next step 3, the CPU 50 calculates the movement vector to the imaging point of the mobile robot RB based on the outputs of the rotary encoders E 1 to E 6 , and uses the calculation result and the data related to the reference coordinate system to calculate the camera. Perform a model update. Next, in step 4, the CPU 50 causes the line drawing processing unit 7 to execute the line drawing of the object image, and then the line drawing data and the updated camera model are paired to the RAM 51.
To memorize.

この場合に2台のテレビカメラ1,2が用いてあるか
ら、この時点では合計4枚の線画が得られることにな
る。
In this case, since the two TV cameras 1 and 2 are used, a total of four line drawings are obtained at this point.

かくしてテレビカメラ1,2による撮像回数が規定数n
に達するまで同様の処理が繰り返し実行される。その結
果、ステップ5の「撮像回数n回か?」の判定が“YES"
となったとき、ステップ7へ進み、CPU50はモータ制御
部8へ停止指令を与えてモータM1〜M6の駆動を停止さ
せ、移動ロボットRBの移動を止める。
Thus, the number of times of imaging by the TV cameras 1 and 2 is the specified number n
The same processing is repeatedly executed until. As a result, the determination of “Is the number of imaging times n?” In step 5 is “YES”.
If so, the process proceeds to step 7, and the CPU 50 gives a stop command to the motor control unit 8 to stop the driving of the motors M 1 to M 6 and stops the movement of the mobile robot RB.

つぎにステップ8でCPU50は、得られた2n枚の線画の
うち任意の3枚の線画を選択した上で、つぎのステップ
9で3眼立体視の処理を実行する。
Next, in step 8, the CPU 50 selects any three line drawings from the obtained 2n line drawings, and then, in the next step 9, executes the processing of three-eye stereoscopic vision.

第4図は、この3眼立体視に際し、3枚の線画画像上
の像点間を対応付ける方法を示している。
FIG. 4 shows a method of associating image points on three line drawing images with each other in the three-eye stereoscopic view.

図中、A,B,Cは選択された3枚の線画画像を示してお
り、それぞれの画像は撮像時のテレビカメラの撮像面位
置に対応させて位置づけてある。各画像A,B,C中には、
物体Pについての像点P1,P2,P3が含まれる他、他の物点
Rについての像点R2,R3も存在している。
In the figure, A, B, and C represent the selected three line drawing images, and the respective images are positioned in correspondence with the image pickup surface position of the television camera at the time of image pickup. In each image A, B, C,
In addition to including the image points P 1 , P 2 , and P 3 for the object P, the image points R 2 and R 3 for other object points R also exist.

また画像B上には、撮像にかかるテレビカメラの焦点
F1と像点P1とを結ぶ直線F1P1の像(これを「エピポーラ
ライン」という)l2が設定され、同様に画像C上には、
直線F1P1,直線F2P2および直線F2R2の各エピポーラライ
ンl3,m3,n3が設定されている。
Also, on the image B, the focus of the TV camera for imaging
F 1 and the image point P 1 linear F 1 P 1 of the image (this is called "epipolar line") connecting the l 2 is set, similarly to the the image C,
The epipolar lines l 3 , m 3 , and n 3 of the straight line F 1 P 1 , the straight line F 2 P 2, and the straight line F 2 R 2 are set.

第5図は上記各画像A,B,Cを示す。同図によれば、画
像Bにおける像P2はエピポーララインl2上に位置し、画
像Cにおける像点P3はエピポーララインl3,m3の交点上
に位置する。
FIG. 5 shows the images A, B and C described above. According to the figure, the image P 2 in the image B is located on the epipolar line l 2 , and the image point P 3 in the image C is located on the intersection of the epipolar lines l 3 and m 3 .

かくしてCPU50は、像点P1,P2,P3が物点Pの画像とし
て相互に対応する点であると判断した後、物点Pの3次
元座標を直線F1P1,F2P2,F3P3の交点として求めて、これ
をRAM51に格納する。なお第5図(2)(3)には、他
の物点Rの像点R2,R3を併せて示してあるが、この場
合、像点R3はエピポーララインl3,m3の交点上に位置し
ていない。
Thus, the CPU 50 determines that the image points P 1 , P 2 , P 3 are points corresponding to each other as an image of the object point P, and then determines the three-dimensional coordinates of the object point P as straight lines F 1 P 1 , F 2 P. It is obtained as the intersection of 2 and F 3 P 3 and is stored in the RAM 51. 5 (2) and (3), the image points R 2 and R 3 of the other object point R are also shown. In this case, the image point R 3 corresponds to the epipolar lines l 3 and m 3 . Not located on the intersection.

上記の3眼立体視処理(像点の対応付けおよび物点の
座標算出)は全ての像点につき実施されるもので、これ
が完了すると、つぎに他の組み合わせにかかる3枚の線
画が選択されて同様の多眼立体視処理が行われることに
なる。
The above-described trinocular stereoscopic processing (correspondence of image points and calculation of coordinates of object points) is performed for all image points. When this is completed, next, three line drawings for another combination are selected. Then, similar multi-view stereoscopic vision processing is performed.

かくして2n枚の線画から3枚の線画の全組み合わせが
選択されて3眼立体視が実行されると、ステップ10の
「全ての組み合わせ終了か?」の判定が“YES"となり、
ステップ11で立体視可能範囲内の全ての物点についての
3次元座標を統合して一連の処理を終了させる。
Thus, when all combinations of 3 line drawings from 2n line drawings are selected and trinocular stereoscopic vision is performed, the determination of “Are all combinations completed?” In step 10 is “YES”,
In step 11, the three-dimensional coordinates of all object points within the stereoscopic viewable range are integrated, and a series of processing is ended.

第6図は合計2回の撮像を行った場合のテレビカメラ
1,2による視野範囲a,b,c,dを示す。同図において、視野
範囲a,b,dが重なる斜線部fおよび、視野範囲b,c,dが重
なる斜線部分eは、それぞれ3眼立体視の可能範囲であ
り、この第6図を前記第8図と比較すれば、立体視の可
能範囲が大幅に拡大されることが容易に理解される。
Fig. 6 shows a television camera when a total of two images have been taken.
The visual field ranges a, b, c, d by 1, 2 are shown. In the figure, the shaded area f where the visual field ranges a, b and d overlap and the shaded area e where the visual field ranges b, c and d overlap are the possible range for three-eye stereoscopic vision. It is easily understood that the possible range of stereoscopic vision is greatly expanded as compared with FIG.

<発明の効果> この発明は上記の如く、2台のテレビカメラを移動さ
せつつ撮像して得られた物体画像の画像データと、各移
動位置で算出されたカメラモデルとを対応付けて記憶さ
せ、得られた画像データのうちの任意の3個の画像デー
タとそれぞれに対応するカメラモデルとを画像の組み合
わせを変えつつ取り出して3眼立体視処理を行った後、
算出された画像データの組み合わせ毎の物点の3次元デ
ータを統合するようにしたから、少ない視覚系をもって
多数の視覚系で物体を立体視するのと同様の作用が得ら
れ、簡易な設備をもって立体視の可能範囲を大幅に拡大
することができる等、発明目的を達成した顕著な効果を
奏する。
<Effects of the Invention> As described above, the present invention stores image data of an object image obtained by capturing images while moving two television cameras and the camera model calculated at each moving position in association with each other. , After taking out arbitrary three pieces of image data of the obtained image data and the camera models corresponding to them while changing the combination of the images and performing the trinocular stereoscopic processing,
Since the three-dimensional data of object points for each combination of the calculated image data is integrated, the same effect as stereoscopically viewing an object with a large number of visual systems can be obtained with a small number of visual systems, and simple equipment can be used. The remarkable effect that the object of the invention is achieved is achieved, such that the possible range of stereoscopic vision can be greatly expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例にかかる多眼立体視装置の
回路ブロック図、第2図はこの発明の多眼立体視装置が
組み込まれた移動ロボットの概略説明図、第3図は多眼
立体視装置の処理手順を示すフローチャート、第4図は
像点間の対応付け方法を示す原理説明図、第5図は選択
された各画像を示す説明図、第6図はこの発明の装置に
おける立体視可能範囲を示す説明図、第7図は従来の3
眼立体視装置を示す外観図、第8図は従来装置における
立体視可能範囲を示す説明図である。 1,2……テレビカメラ、3……移動ロボット 4……撮像手段、E1〜E6……ロータリエンコーダ 5……マイクロコンピュータ、50……CPU 51……RAM
FIG. 1 is a circuit block diagram of a multi-view stereoscopic device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic explanatory view of a mobile robot incorporating the multi-view stereoscopic device of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a flow chart showing a processing procedure of the stereoscopic vision apparatus, FIG. 4 is a principle explanatory view showing a method of associating image points, FIG. 5 is an explanatory view showing each selected image, and FIG. 6 is an apparatus of the present invention. 7 is an explanatory view showing a stereoscopic viewable range in FIG.
FIG. 8 is an external view showing an eye stereoscopic device, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing a stereoscopic viewable range in a conventional device. 1,2 ...... TV camera, 3 ...... Mobile robot 4 ...... Imaging means, E 1 to E 6 ...... Rotary encoder 5 ...... Microcomputer, 50 ...... CPU 51 ...... RAM

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−90268(JP,A) 特開 昭61−114381(JP,A) 特開 昭61−122509(JP,A) 特開 昭60−199293(JP,A) 特開 昭60−199292(JP,A) 特開 昭60−199291(JP,A) 特開 昭60−201792(JP,A) 特開 昭60−27085(JP,A) 特開 昭60−55479(JP,A)Continuation of the front page (56) Reference JP 58-90268 (JP, A) JP 61-114381 (JP, A) JP 61-122509 (JP, A) JP 60-199293 (JP , A) JP 60-199292 (JP, A) JP 60-199291 (JP, A) JP 60-201792 (JP, A) JP 60-27085 (JP, A) JP 60-55479 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】異なる空間位置で物体を撮像して複数個の
物体画像を得る2台のテレビカメラと、 前記の2台のテレビカメラが搭載され、撮像地点を変更
させるための移動手段と、 前記移動手段に装備され、移動手段の空間的な移動ベク
トルを計測する計測手段と、 前記計測手段により計測された移動ベクトルに基づいて
各テレビカメラの各移動位置でのカメラモデルを算出す
るカメラモデル算出手段と、 各テレビカメラにより物体を撮像して得られる物体画像
の画像データと、前記カメラモデル算出手段で算出され
た物体撮像時における移動位置での各テレビカメラのカ
メラモデルとを対応付けて記憶させる記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されたすべての画像データのうちの
任意の3個の画像データとそれぞれの画像データに対応
付けられたカメラモデルとを画像データの組み合わせを
変えつつ前記記憶手段より取り出すと共に、画像データ
の組み合わせ毎に3眼立体視処理を実行して物点の3次
元データを算出する立体視手段と、 前記立体視手段で算出された画像データの組み合わせ毎
の物点の3次元データを統合するデータ統合手段とを備
えて成る多眼立体視装置。
1. Two TV cameras for picking up an object at different spatial positions to obtain a plurality of object images, and a moving means for mounting the two TV cameras and changing an imaging point. Measuring means mounted on the moving means, for measuring a spatial moving vector of the moving means, and a camera model for calculating a camera model at each moving position of each TV camera based on the moving vector measured by the measuring means. Calculating means, image data of an object image obtained by imaging an object with each TV camera, and the camera model of each TV camera at the moving position during object imaging calculated by the camera model calculating means are associated with each other. Storage means for storing, corresponding to any three pieces of image data among all the image data stored in the storage means and respective image data Stereoscopic means for extracting the selected camera model from the storage means while changing the combination of the image data, and executing three-eye stereoscopic processing for each combination of the image data to calculate the three-dimensional data of the object point, A multi-view stereoscopic device comprising: a data unifying unit that unifies three-dimensional data of object points for each combination of image data calculated by the stereoscopic viewing unit.
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