特許
J-GLOBAL ID：200903052283939672
移動物体の位置及び姿勢算出装置
発明者：
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出願人/特許権者：
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代理人 (1件)：
船越 猛
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願平9-218304
公開番号（公開出願番号）：特開平11-053558
出願日： 1997年07月30日
公開日（公表日）： 1999年02月26日
要約：
【要約】【目的】 移動物体の映像解析に際し、労力及び処理時間の大幅な低減、解析精度の向上を図る。【構成】 読出した映像フレームから実写映像の座標に6点の計測点を指定するとともに、3次元数学モデルに対応をとる。これらの計測点と対応点とのカメラ座標と物体座標との関係から両者間の関係式を計算し、これらから視点に対する移動物体の位置、姿勢を算出し、3次元数学モデルの形状変換をして表示する。以降、計測点を自動設定し、映像フレームを順次終了まで読出して、移動物体の位置、姿勢を算出しデータを記録表示する。途中関係式の解が存在せず又は十分な精度を有しない場合、あるいは計測点が移動物体の姿勢変化により隠れてしまった場合は新たな計測点を自動的に設定して、3次元数学モデルの形状変換をし、位置、姿勢を計算、記録、表示する。
請求項（抜粋）：
予め移動物体を撮影した実写映像データを格納する記憶装置と、解析対象の移動物体の3次元数学モデル作成用のデータベースと、実写映像及び3次元数学モデルを表示する表示装置と、前記記憶装置からの実写映像データを1フレーム毎に読み出す映像データ読出手段と、前記映像データ読出手段からの実写映像を表示装置に表示させる実写表示処理手段と、前記映像データ読出手段から読出した映像が最初の映像フレームであるときに、表示装置に表示される実写映像中の移動物体内に少なくとも6点の計測点を指定するとともに、移動物体の3次元数学モデルに対し当該計測点に対応する点を指定するための座標位置指定手段と、計測点近傍領域の実写映像データの中から形状及び色調データを抽出する計測点近傍領域抽出手段と、前記計測点近傍領域抽出手段が抽出した計測点近傍領域の形状及び色調を記憶する形状及び色調記憶手段と、各計測点のカメラ座標平面上での位置を計測するカメラ座標位置計測手段と、前記データベースにより作成され表示装置で表示されている3次元数学モデル上の点であって、前記実写映像中の計測点に対応する点として指定された各点の実空間の物体座標上の相互位置を計算する実空間相互位置計算手段と、前記実空間相互位置計算手段で計算した各計測点の実空間の物体座標上の相互位置の少なくとも4点以上が異なる平面上にあることを判定することによりカメラ座標と物体座標との関係式の解の存在を判定するとともに前記異なる平面が所定の近さにないことを判定することにより前記解が十分な精度を有することを判定する解の存在及び精度判定手段と、前記精度判定手段で解の存在及び精度を有することが判定された場合に、前記カメラ座標位置計測手段で計測した各計測点のカメラ座標上の位置と前記実空間相互位置計算手段で計算した各計測点の物体座標上の相互位置とにより、カメラ座標と物体座標との関係式の解を算出する関係式算出手段と、前記算出した解により、解析対象物である移動物体のカメラ視点に対する相対位置及び姿勢の算出をする移動物体位置及び姿勢算出手段と、前記移動物体位置及び姿勢算出手段の出力結果により解析対象物である移動物体の3次元数学モデルをカメラ座標上の形状に変換計算し、その変換画像を表示装置に表示するモデル変換表示処理手段と、表示装置に実写映像として表示している解析対象物の全体輪郭を抽出し、これと前記モデル変換表示処理手段の出力の3次元数学モデルに基づいたカメラ座標上の全体輪郭とを比較し、処理結果が誤差範囲かを自動検出する輪郭誤差検出手段と、前記解析物体位置及び姿勢算出手段により算出された各映像フレーム毎の位置及び姿勢を時系列データとして記録する解析データ記録手段と、前記解析物体位置及び姿勢算出手段により算出された各映像フレーム毎の位置及び姿勢を時系列データとして前記表示装置に表示させる解析データ表示処理手段と、前記映像データ読出手段から読出した映像が2フレーム以降の映像フレームであるときに、前記形状及び色調記憶手段に記憶している前回フレームにおける各計測点の形状及び色調を参照して現在フレームにおける形状及び色調を検索し、現在フレームの各計測点を決定する計測点更新手段と、前記計測点更新手段が更新した計測点について、前記計測点近傍領域抽出手段により前記座標位置指定手段において選定した数の計測点の形状及び色調データが抽出できたかを判定し、抽出できた場合にそのデータを前記形状及び色調記憶手段に記憶し、前記選定した数以上抽出できない場合はその旨を出力する抽出点数判定手段と、前記解の存在及び精度判定手段からの解が存在しないもしくは精度を有さない旨の出力または前記抽出点数判定手段からの前記選定した数以上抽出できない旨の出力を受けたときに、実写映像データと3次元数学モデルとにより抽出できない分の計測点を設定して、前記計測点近傍領域抽出手段に抽出点を渡す計測点設定手段と、を備えたことを特徴とする移動物体の位置及び姿勢算出装置。
IPC (2件)：
FI (2件)：
G06F 15/62 415
, G01B 11/00 H
