專(zhuān)利名稱：校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置、選擇方法、選擇程序以及三維位置測(cè)量設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置、選擇方法、選擇程序和用于在測(cè)量三維位置時(shí)使用視差圖像選擇校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的三維位置測(cè)量設(shè)備。
背景技術(shù)：
已知立體相機(jī)作為三維位置測(cè)量設(shè)備用于測(cè)量目標(biāo)對(duì)象的三維信息。相機(jī)拍攝的一對(duì)視點(diǎn)圖像構(gòu)成視差圖像。根據(jù)該對(duì)視點(diǎn)圖像中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的視差，獲得目標(biāo)對(duì)象的三維位置，即目標(biāo)對(duì)象上的給定點(diǎn)Pi在三維空間中的坐標(biāo)(Xi，Yi, Zi )。為了高精度測(cè)量三維位置，需要從視點(diǎn)圖像消除作為從拍攝光學(xué)系統(tǒng)的特性得到
的分量的失真，例如像差。同樣，必須根據(jù)拍攝光學(xué)系統(tǒng)在拍攝時(shí)的正確焦距、位置關(guān)系、方向等信息，校正視點(diǎn)圖像。在分析視點(diǎn)圖像之前，與視點(diǎn)圖像相關(guān)聯(lián)地校正根據(jù)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的特性創(chuàng)建的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。在焦距可調(diào)的拍攝光學(xué)系統(tǒng)中，必須根據(jù)拍攝時(shí)的聚焦位置選擇校準(zhǔn)數(shù)據(jù)并將其應(yīng)用于視點(diǎn)圖像，這是因?yàn)樵撎匦噪S著拍攝光學(xué)系統(tǒng)的聚焦位置改變。在上述方式中為了根據(jù)聚焦位置選擇校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，必須在拍攝時(shí)指定聚焦位置。作為指定的方法，已知有根據(jù)移動(dòng)聚焦透鏡的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步進(jìn)位置指定的方法(專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。為了獲得視點(diǎn)圖像之間的視差，根據(jù)相關(guān)性處理檢查視點(diǎn)圖像中像素之間的相關(guān)性，從而根據(jù)相關(guān)特性在視點(diǎn)圖像中搜索相同的拍攝目標(biāo)點(diǎn)，即對(duì)應(yīng)點(diǎn)。根據(jù)視點(diǎn)圖像的清晰度的程度，相關(guān)處理的計(jì)算成本會(huì)較高。即使清晰度的微小提高，計(jì)算成本也顯著地增力口。由此，考慮了距離分辨率隨著在距目標(biāo)對(duì)象的距離方面的接近而變得更高的事實(shí)。視點(diǎn)圖像被分成多個(gè)距離區(qū)域的區(qū)。以清晰度隨著這些區(qū)的距離的接近而降低的方式來(lái)轉(zhuǎn)換這些區(qū)。已知這樣的一種裝置，其中在降低計(jì)算成本時(shí)獲得針對(duì)整個(gè)視點(diǎn)圖像所需的距離分辨率(range resolution)(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)?，F(xiàn)有文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本專(zhuān)利公開(kāi)No. 2008-241491專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本專(zhuān)利公開(kāi)No. 2001-12606
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題順便提及，如專(zhuān)利文獻(xiàn)I所披露的，施加到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)脈沖用于根據(jù)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步進(jìn)位置指定焦點(diǎn)位置。然而，這并非優(yōu)選的，因?yàn)槿绻诓竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)中出現(xiàn)臨時(shí)步進(jìn)失調(diào)或者如果拍攝光學(xué)系統(tǒng)出現(xiàn)震動(dòng)而與驅(qū)動(dòng)脈沖無(wú)關(guān)地使透鏡位置移動(dòng)，則無(wú)法檢測(cè)到正確的聚焦位置。盡管可以借助直接檢測(cè)透鏡位置的編碼器來(lái)檢測(cè)正確的焦點(diǎn)位置，但是問(wèn)題在于提供這種機(jī)構(gòu)無(wú)法適用于適于許多用戶的立體相機(jī)，這是因?yàn)榕浼?shù)量或成本會(huì)增加。同樣，可以考慮另一方法，其中在不對(duì)視點(diǎn)圖像施加校準(zhǔn)數(shù)據(jù)或在對(duì)視點(diǎn)圖像施加了校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)之后，借助從視點(diǎn)圖像獲得的視差來(lái)指定拍攝光學(xué)系統(tǒng)的聚焦的聚焦距離?？梢愿鶕?jù)聚焦距離檢測(cè)聚焦位置。然而，由于浪費(fèi)較長(zhǎng)的處理時(shí)間，該方法沒(méi)有效率，這是因?yàn)橄啾冗x擇校準(zhǔn)數(shù)據(jù)所需的距離分辨率，以更高的距離分辨率執(zhí)行了處理。在降低計(jì)算成本時(shí)，根據(jù)距離區(qū)域改變清晰度的專(zhuān)利文獻(xiàn)2的方法是有效的。然而，該方法僅可用于特定距離分布的視點(diǎn)圖像，而不能應(yīng)用于各種場(chǎng)景中創(chuàng)建的視點(diǎn)圖像。根據(jù)上述問(wèn)題作出本發(fā)明，其目的是提供能夠不浪費(fèi)計(jì)算地根據(jù)視差圖像從校準(zhǔn)數(shù)據(jù)中選擇適當(dāng)數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置、選擇方法、選擇程序和三維位置測(cè)量設(shè)備。解決問(wèn)題的方式為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置包括圖像獲取單元，用于獲 取由具有多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的成像設(shè)備從多個(gè)不同點(diǎn)拍攝的多個(gè)視點(diǎn)圖像；校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入單元，用于輸入與所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離分別對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；圖像縮小單元，用于分別以第一縮小比率縮小所述視點(diǎn)圖像，該第一縮小比率所處的范圍使得所述多個(gè)視點(diǎn)圖像的清晰度不小于對(duì)應(yīng)于最高距離分辨率的清晰度，其中根據(jù)對(duì)應(yīng)于所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的所述多個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離和與所述多個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離分別相關(guān)聯(lián)的多個(gè)設(shè)置距離區(qū)域來(lái)確定最高距離分辨率，所述最高距離分辨率用于確定所述多個(gè)設(shè)置距離區(qū)域中的哪一個(gè)包括到所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)聚焦的目標(biāo)對(duì)象的物距；距離確定單元，用于根據(jù)相關(guān)處理獲取通過(guò)所述圖像縮小單元所縮小的所述視點(diǎn)圖像之間的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用于根據(jù)所獲取的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的視差確定到所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)聚焦的所述目標(biāo)對(duì)象的物距；和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇器，用于以以下方式從多個(gè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)中選擇校準(zhǔn)數(shù)據(jù)使得所述距離確定單元所確定的所述物距落在所述設(shè)置距離區(qū)域內(nèi)。優(yōu)選地，聚焦區(qū)獲取單元在視點(diǎn)圖像中指定聚焦區(qū)。所述距離確定單元使用所述聚焦區(qū)獲取單元所指定的所述聚焦區(qū)中的所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)的所述視差確定所述物距。優(yōu)選地，距離確定單元進(jìn)行操作來(lái)獲取聚焦區(qū)獲取單元所指定的聚焦區(qū)中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。而且優(yōu)選地，視差檢測(cè)器根據(jù)所述距離確定單元針對(duì)所述多個(gè)視點(diǎn)圖像整體所獲取的所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)的所述視差存在的分布，檢測(cè)與針對(duì)所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)狀態(tài)所估計(jì)的距離對(duì)應(yīng)的視差。所述距離確定單元根據(jù)所述視差檢測(cè)器檢測(cè)的所述視差獲取所述物距。而且優(yōu)選地，圖像縮小單元在視點(diǎn)圖像中設(shè)置沿拍攝光學(xué)系統(tǒng)的布置的第一方向上的第一縮小比率，并且在垂直于第一方向的第二方向上設(shè)置視點(diǎn)圖像的小于第一縮小比率的第二縮小比率。優(yōu)選地，相關(guān)窗口校正單元根據(jù)第一和第二縮小比率調(diào)節(jié)距離確定單元的相關(guān)處理中使用的相關(guān)窗口的縱橫比。而且優(yōu)選地，焦距獲取單元獲取多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的焦距，該多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)在改變焦距時(shí)使得能夠在成像設(shè)備中拍攝視差圖像。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲取單元根據(jù)焦距獲取針對(duì)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)焦距中每一個(gè)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。圖像縮小單元從一個(gè)范圍內(nèi)的縮小比率設(shè)置第一縮小比率，在該范圍內(nèi)，使得視點(diǎn)圖像的清晰度不小于對(duì)應(yīng)于最高距離分辨率的清晰度，其中根據(jù)與用于焦距獲取單元獲取的焦距的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)聚焦距離、以及根據(jù)與所述基準(zhǔn)聚焦距離相關(guān)聯(lián)的設(shè)置距離區(qū)域來(lái)確定對(duì)應(yīng)于最高距離分辨率。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇器選擇與距離確定單元所確定的物距和焦距獲取單元獲取的焦距對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，而且圖像縮小單元包括縮小比率確定單元，用于獲取成像分辨率，從而根據(jù)包括基線長(zhǎng)度、焦距和拍攝的像素間距的成像設(shè)備的基本信息并根據(jù)分別針對(duì)多個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離未縮小的視點(diǎn)圖像之間的視差測(cè)量距離，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)聚焦距離和與其相關(guān)聯(lián)的設(shè)置距離區(qū)域獲取分別用于基準(zhǔn)聚焦距離的距離分辨率，并且用于根據(jù)成像分辨率和距離分辨率確定第一縮小比率。而且優(yōu)選地，縮小比率確定單元執(zhí)行校正， 使得具有會(huì)聚角的多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的光軸以近似方式彼此平行，從而獲取成像分辨率。而且，根據(jù)本發(fā)明的三維位置測(cè)量設(shè)備包括如上構(gòu)成的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置；錄入單元，用于將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置選擇的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)施加到輸入的視點(diǎn)圖像以校正所述視點(diǎn)圖像；以及運(yùn)算處理單元，用于根據(jù)錄入單元校正的多個(gè)視點(diǎn)圖像之間的視差確定目標(biāo)對(duì)象的三維位置信息。根據(jù)本發(fā)明的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇方法包括圖像獲取步驟，用于獲取由具有多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的成像設(shè)備從不同點(diǎn)拍攝的多個(gè)視點(diǎn)圖像；校準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲取步驟，用于獲取與所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離分別對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；圖像縮小步驟，分別以第一縮小比率縮小所述視點(diǎn)圖像，所述第一縮小比率所處的范圍使得所述視點(diǎn)圖像的清晰度不小于對(duì)應(yīng)于最高距離分辨率的清晰度，其中根據(jù)對(duì)應(yīng)于所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的所述多個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離和與所述多個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離分別相關(guān)聯(lián)的設(shè)置距離區(qū)域而確定最高距離分辨率，所述最高距離分辨率用于確定所述多個(gè)設(shè)置距離區(qū)域中的哪一個(gè)包括到所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)聚焦的目標(biāo)對(duì)象的物距；距離確定步驟，用于根據(jù)相關(guān)處理獲取通過(guò)所述圖像縮小步驟所縮小的所述多個(gè)視點(diǎn)圖像之間的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用于根據(jù)所獲取的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的視差確定到被所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)聚焦的所述目標(biāo)對(duì)象的物距；和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇步驟，用于以以下方式從多個(gè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)中選擇校準(zhǔn)數(shù)據(jù)使得所述距離確定步驟所確定的所述物距落在所述設(shè)置距離區(qū)域內(nèi)。而且，根據(jù)本發(fā)明的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇程序使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行如上所述的圖像獲取步驟、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲取步驟、圖像縮小步驟、距離確定步驟和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇步驟。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，減小了其中能夠檢測(cè)針對(duì)對(duì)應(yīng)于校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的各個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離而確定的任一設(shè)置距離區(qū)域的范圍內(nèi)減小各個(gè)視點(diǎn)圖像。根據(jù)從縮小的視點(diǎn)圖像獲得的視差獲取了目標(biāo)對(duì)象的物距，從而選擇了對(duì)應(yīng)于物距的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。結(jié)果，在無(wú)浪費(fèi)處理的情況下通過(guò)縮短處理時(shí)間能夠選擇適合的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。


圖I是示出了三維位置測(cè)量設(shè)備的框圖；圖2是示出了與多個(gè)焦距對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集和各個(gè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的設(shè)置距離區(qū)域的一個(gè)示例的示意圖；圖3是示出了測(cè)量分辨率的示意圖4是示出了測(cè)量分辨率與遠(yuǎn)距離側(cè)的物距之間的關(guān)系以及與縮小比率的關(guān)系的曲線圖；圖5是示出了測(cè)量分辨率與近距離側(cè)的物距之間的關(guān)系以及與縮小比率的關(guān)系的曲線圖；圖6是示出了從校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的選擇到輸出3D數(shù)據(jù)的處理的流程圖；圖7是示出了檢測(cè)面部區(qū)來(lái)指定聚焦區(qū)的示例的重要組件的構(gòu)造的框圖；圖8是示出了其中檢測(cè)具有較大量的高頻分量的區(qū)域的示例的重要組件的構(gòu)造的框圖；圖9是示出了根據(jù)視差存在的分布指定用于確定估計(jì)聚焦距離的視差的示例的 重要組件的構(gòu)造的框圖；圖10是示出了三維位置測(cè)量設(shè)備根據(jù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲得相機(jī)信息的框圖；圖11是示出了根據(jù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)創(chuàng)建相機(jī)信息的條件的示意圖；圖12是示出了對(duì)應(yīng)于多個(gè)焦距的三維位置測(cè)量設(shè)備的框圖；圖13是示出了從對(duì)應(yīng)于多個(gè)焦距時(shí)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的選擇到輸出3D數(shù)據(jù)的處理的流程圖；圖14是示出了與多個(gè)焦距對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集和各個(gè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的設(shè)置距離區(qū)域的一個(gè)示例的示意圖；圖15是示出了三維位置測(cè)量設(shè)備的構(gòu)造的框圖，其中根據(jù)水平方向上的縮小比率分別地確定垂直方向上的縮小比率；圖16是示出了通過(guò)考慮會(huì)聚角確定縮小比率的示例的重要組件的構(gòu)造的框圖；圖17是示出了會(huì)聚角的示意圖；圖18是示出了針對(duì)聚焦區(qū)專(zhuān)門(mén)執(zhí)行相關(guān)處理的示例的重要組件的構(gòu)造的框圖；圖19是示出了其中專(zhuān)門(mén)針對(duì)從面部區(qū)確定的聚焦區(qū)執(zhí)行相關(guān)處理的示例的重要組件的構(gòu)造的框圖；圖20是示出了其中專(zhuān)門(mén)針對(duì)利用較大量的高頻分量確定的聚焦區(qū)而執(zhí)行相關(guān)處理的框圖；圖21是示出了在拍攝立體圖像時(shí)估計(jì)和輸出聚焦距離的聚焦距離估計(jì)單元的框圖；圖22是示出了在拍攝立體圖像時(shí)估計(jì)和輸出聚焦距離時(shí)的處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式[第一實(shí)施例]在圖I中，示出了實(shí)施本發(fā)明的三維位置測(cè)量設(shè)備。三維位置測(cè)量設(shè)備10從借助立體相機(jī)拍攝目標(biāo)對(duì)象所形成的立體圖像測(cè)量目標(biāo)對(duì)象的三維位置信息，或者分析并提取目標(biāo)對(duì)象上的給定點(diǎn)Pi在三維空間中的坐標(biāo)(Xi、Yi、Zi)。在提取位置信息之前，在拍攝目標(biāo)對(duì)象時(shí)執(zhí)行處理任務(wù)從而估計(jì)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的聚焦的距離(本文稱為聚焦距離)。根據(jù)用于按照估計(jì)的聚焦距離去除拍攝光學(xué)系統(tǒng)的失真的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，來(lái)校正立體圖像。例如由計(jì)算機(jī)構(gòu)成三維位置測(cè)量設(shè)備10。通過(guò)在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行用于估計(jì)聚焦距離并測(cè)量三維位置的處理的程序，來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)組件。
立體圖像輸入單元11針對(duì)目標(biāo)對(duì)象提取立體相機(jī)所創(chuàng)建的立體圖像。公知的立體相機(jī)包括左右側(cè)的兩個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)拍攝光學(xué)系統(tǒng)從右和左視點(diǎn)拍攝目標(biāo)對(duì)象，并且輸出立體圖像作為視差圖像。立體圖像包括從左視點(diǎn)拍攝的左視點(diǎn)圖像和從右視點(diǎn)拍攝的右視點(diǎn)圖像。立體圖像輸入單元11提供有分配了標(biāo)簽信息的立體圖像，該標(biāo)簽信息是指示立體相機(jī)聚焦的立體圖像中的區(qū)域的聚焦區(qū)。注意，拍攝光學(xué)系統(tǒng)的布置方向不限于水平方向，例如可以是垂直方向。而且，圖像可以是視差圖像，其包括從三個(gè)或更多視點(diǎn)拍攝的視點(diǎn)圖像。相機(jī)信息輸入單元12獲得已拍攝了待輸入立體圖像的立體相機(jī)的相機(jī)信息(基本信息)。對(duì)于相機(jī)信息，輸入作為右和左拍攝光學(xué)系統(tǒng)之間間距的基線長(zhǎng)度、焦距和像素間距。注意，相機(jī)信息的各種值的精度對(duì)于確定稍后將描述的估計(jì)聚焦距離來(lái)說(shuō)可以較低。初始準(zhǔn)備的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集提供給校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集輸入單元13。待輸入的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)于已拍攝待輸入的立體圖像的立體相機(jī)。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集包括用于消除拍攝光學(xué)系統(tǒng)的失真及其會(huì)聚角的影響的多個(gè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
根據(jù)聚焦位置、即透鏡位置，拍攝光學(xué)系統(tǒng)的失真等是不同的。針對(duì)多個(gè)位置事先準(zhǔn)備校準(zhǔn)數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)。作為對(duì)應(yīng)于校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)的聚焦距離(下文稱為基準(zhǔn)聚焦距離)分別與校準(zhǔn)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。聚焦距離的信息與校準(zhǔn)數(shù)據(jù)一起輸入到校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集輸入單元13?；鶞?zhǔn)聚焦距離為如上所述的拍攝光學(xué)系統(tǒng)的聚焦距離。根據(jù)作為拍攝光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)的聚焦位置確定該距離?；鶞?zhǔn)聚焦距離與作為基準(zhǔn)的聚焦位置相關(guān)。針對(duì)連續(xù)聚焦距離創(chuàng)建校準(zhǔn)數(shù)據(jù)是不實(shí)際的。如圖2所示，例如，與分別地設(shè)置的幾個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離相對(duì)應(yīng)地創(chuàng)建校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。使得校準(zhǔn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于除了對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)聚焦距離之外的距離，并且對(duì)應(yīng)于針對(duì)基準(zhǔn)聚焦距離確定的設(shè)置距離區(qū)域內(nèi)的聚焦距離。在該實(shí)施例中，三維位置測(cè)量設(shè)備10針對(duì)基準(zhǔn)聚焦距離確定設(shè)置距離區(qū)域。在三維位置測(cè)量設(shè)備10中，使用基準(zhǔn)聚焦距離之間的中間值作為設(shè)置距離區(qū)域內(nèi)的邊界值。一組校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的設(shè)置距離區(qū)域是從近距離側(cè)的邊界值到遠(yuǎn)距離側(cè)的邊界值。在這些邊界值之間確定一個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離。在圖2的示例中，準(zhǔn)備了與四個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離(50cm、lm、2m和5m)對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)C1-C4。針對(duì)根據(jù)基準(zhǔn)聚焦距離“50cm”的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)Cl，三維位置測(cè)量設(shè)備10具有從特寫(xiě)(close up)距離到距離“75cm”的設(shè)置距離區(qū)域。距離“75cm”的邊界值為校準(zhǔn)數(shù)據(jù)Cl和C2的各個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離的中間值。針對(duì)對(duì)應(yīng)于“ lm”的基準(zhǔn)聚焦距離的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)C2，設(shè)置距離區(qū)域是從“75cm”的距離到“I. 5m”的距離，其中上述“75cm”的距離以及校準(zhǔn)數(shù)據(jù)C2和C3之間的“I. 5m”的中間值為邊界值。類(lèi)似地，對(duì)于校準(zhǔn)數(shù)據(jù)C3，設(shè)置距離區(qū)域是從“I. 5m”的距離到“3. 5m”的距離。對(duì)于校準(zhǔn)數(shù)據(jù)C4，設(shè)置距離區(qū)域是從“3. 5m”的距離到無(wú)窮大的距離。設(shè)置設(shè)置距離區(qū)域的方法不限于以上方法。例如，可以與校準(zhǔn)數(shù)據(jù)一起預(yù)定校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的設(shè)置距離區(qū)域，并且與校準(zhǔn)數(shù)據(jù)一起將設(shè)置距離區(qū)域輸入到三維位置測(cè)量設(shè)備10。同樣，可以手動(dòng)輸入設(shè)置距離區(qū)域。用于所需分辨率的運(yùn)算處理單元15與用于成像分辨率的運(yùn)算處理單元16、縮小比率確定單元17和圖像縮小單元18 —起構(gòu)成圖像縮小單元。運(yùn)算處理單元15從輸入校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集提取基準(zhǔn)聚集距離，并且針對(duì)各個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離確定所需的分辨率。所需的分辨率被確定作為距離分辨率，該距離分辨率用于找到哪個(gè)設(shè)置距離區(qū)域包括到拍攝光學(xué)系統(tǒng)所聚焦的目標(biāo)對(duì)象的物距。距離分辨率為對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素間距的三維空間中(在(右側(cè)或左側(cè)或上側(cè)或下側(cè))平面上和在深度上)的長(zhǎng)度。確定的所需分辨率被發(fā)送到縮小比率確定單元17。在使用相機(jī)信息和輸入視點(diǎn)圖像的所有像素確定三維位置時(shí)，運(yùn)算處理單元16確定成像分辨率作為深度方向的測(cè)量分辨率(距離分辨率)。即使基線長(zhǎng)度、焦距和圖像傳感器上的像素間距在拍攝時(shí)相同，但是根據(jù)到目標(biāo)對(duì)象的物距，成像分辨率不同。運(yùn)算處理單元16利用校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)聚焦距離作為物距，分別確定與基準(zhǔn)聚焦距離相對(duì)應(yīng)的成像分辨率。成像分辨率被發(fā)送到縮小比率確定單元17。縮小比率確定單元17根據(jù)來(lái)自運(yùn)算處理單元15的所需分辨率和來(lái)自運(yùn)算處理單元16的成像分辨率來(lái)操作，并且確定用于縮小視點(diǎn)圖像的清晰度的一個(gè)范圍內(nèi)的縮小比率，使得視點(diǎn)圖像的清晰度不低于根據(jù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)聚焦距離及其相關(guān)聯(lián)的設(shè)置距離區(qū)域確定的基于最高距離分辨率的清晰度。確定縮小比率使得在使用縮小的視點(diǎn)圖像獲得目標(biāo)對(duì)象的物距時(shí)的距離分辨率滿足所需分辨率中的最高所需分辨率，并且將獲得最可能的 縮小效果。在本實(shí)施例中，從作為整數(shù)的值K獲得最可能的縮小效果的縮小比例，其中縮小比率為“1/K”。圖像縮小單元18以通過(guò)縮小比率確定單元17確定的縮小比率縮小各個(gè)視點(diǎn)圖像從而降低視點(diǎn)圖像的清晰度。在用于縮小的處理中，縮小視點(diǎn)圖像，使得對(duì)于視點(diǎn)圖像的水平方向(視差方向)和與其垂直的垂直方向上的像素來(lái)說(shuō)，縮小后的像素?cái)?shù)與縮小前的像素?cái)?shù)的比率等于縮小比率。例如，以“1/K”作為縮小比率。縮小后的一個(gè)像素為縮小之前的視點(diǎn)圖像中包含“KXK”像素的區(qū)域在平均值。同樣，通過(guò)根據(jù)基于縮小比率的數(shù)量進(jìn)行的稀疏處理可以縮小視點(diǎn)圖像。第一運(yùn)算處理單元21執(zhí)行包括相關(guān)處理和視差確定的第一運(yùn)算處理。在相關(guān)處理中，被圖像縮小單元18處理縮小之后的視點(diǎn)圖像被處理用于相關(guān)處理，從而在右側(cè)視點(diǎn)圖像中搜索與左側(cè)視點(diǎn)圖像的基準(zhǔn)點(diǎn)(像素)對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)(像素)。在視差確定中，確定由相關(guān)處理檢測(cè)到的基準(zhǔn)點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的視差。第一運(yùn)算處理的結(jié)果提供給距離估計(jì)單元22。以基準(zhǔn)點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的平移量(像素?cái)?shù))的形式獲得視差。聚焦區(qū)獲取單元23讀取和分析分配給輸入立體圖像的標(biāo)簽信息，并且獲得聚焦區(qū)。區(qū)轉(zhuǎn)換器24將聚焦區(qū)獲取單元23在縮小之前獲得的立體圖像中聚焦區(qū)的坐標(biāo)根據(jù)縮小比率轉(zhuǎn)換成縮小立體圖像中的坐標(biāo)。將轉(zhuǎn)換后的聚焦區(qū)提供給距離估計(jì)單元22。距離估計(jì)單元22和第一運(yùn)算處理單元21構(gòu)成距離確定單元。距離估計(jì)單元22根據(jù)從縮小視點(diǎn)圖像中的聚焦區(qū)獲得的視差來(lái)操作，確定到聚焦區(qū)中記錄的目標(biāo)對(duì)象一部分的物距，并且將其輸出作為估計(jì)的聚焦距離。對(duì)于確定估計(jì)的聚焦距離，一起使用了像素間距、焦距、基線長(zhǎng)度和視點(diǎn)圖像的縮小比率與來(lái)自第一運(yùn)算處理單元21的視差。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇器26從分別輸入的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)中選擇與估計(jì)的聚焦距離相關(guān)聯(lián)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)作為校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集。對(duì)于選擇校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇器26參考了與校準(zhǔn)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的設(shè)置距離區(qū)域，從而選擇了其中估計(jì)的聚焦距離位于設(shè)置距離區(qū)域內(nèi)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。由此，選擇在拍攝立體圖像時(shí)與拍攝光學(xué)系統(tǒng)的聚焦位置相關(guān)聯(lián)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)錄入單元31將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇器26選擇的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)應(yīng)用于未縮小的視點(diǎn)圖像，從而消除拍攝光學(xué)系統(tǒng)的失真及其會(huì)聚角的影響。第二運(yùn)算處理單元32執(zhí)行包括相關(guān)處理和視差確定的第二運(yùn)算處理。第二運(yùn)算處理的這些處理與第一運(yùn)算處理的那些處理相同，但是其針對(duì)未縮小的視點(diǎn)圖像來(lái)執(zhí)行。第二運(yùn)算處理的結(jié)果提供給3D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器33。3D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器33根據(jù)作為左側(cè)視點(diǎn)圖像的基準(zhǔn)點(diǎn)的像素和右側(cè)視頻圖像中與其對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的像素，確定3D數(shù)據(jù)作為包括目標(biāo)對(duì)象的距離的三維位置信息。輸出接口 34將例如立體圖像的3D數(shù)據(jù)記錄到記錄介質(zhì)。輸出方法不限于該方法，也可以是例如輸入到監(jiān)視器的方法?，F(xiàn)在描述縮小比率的確定。從立體相機(jī)到測(cè)量點(diǎn)的物距L由下式(I)表示L= (D · f) / (B · d)…(I) 其中，“D”為用于拍攝的立體相機(jī)的基線長(zhǎng)度，“f ”為焦距，“B”為像素間距，“d”
為視差?？梢酝ㄟ^(guò)將視差乘以像素間距來(lái)獲得對(duì)應(yīng)于視差的長(zhǎng)度。如果縮小視點(diǎn)圖像，則可能借助通過(guò)將相機(jī)信息的像素間距除以縮小比率所確定的值獲得該長(zhǎng)度。因此，滿足"P=B · dO=K · B · dl”的關(guān)系，其中“P”為對(duì)應(yīng)于視差的長(zhǎng)度，“B”為相機(jī)信息的像素間距，“ 1/K”為視點(diǎn)圖像的縮小比率，“do”為縮小前的視差而“dl”為縮小后的視差。如公知那樣，如果測(cè)量點(diǎn)在遠(yuǎn)距離方向上平移，則視差變小，如果測(cè)量點(diǎn)在近距離方向上平移，則視差變大。針對(duì)給定的物距，令測(cè)量分辨率為在一個(gè)像素的視差變化時(shí)距離增加或減小的變化量。如圖3所示，物距L與遠(yuǎn)距離側(cè)具有小一個(gè)像素的較小視差的測(cè)量點(diǎn)Tl的距離之間的差為遠(yuǎn)距離側(cè)的測(cè)量分辨率R1。物距L與遠(yuǎn)距離側(cè)具有大一個(gè)像素的較大視差的測(cè)量點(diǎn)T2的距離之間的差為近距離側(cè)的測(cè)量分辨率R2。這可以表達(dá)在下式(2)和(3)中。可以通過(guò)基于利用立體相機(jī)的基線長(zhǎng)度D、焦距f、像素間距B和物距L的式(I)的關(guān)系的下式(2')和(3')來(lái)表達(dá)測(cè)量分辨率Rl和R2。Rl= [(D · f)/(B · (d-l))]-[(D · f)/(B · d)]…(2)=[L/(1_(B · L)/(D · f))] -L…(2')R2=[(D · f)/(B · d)]-[(D · f)/(B · (d+1))]. . . (3)=L- [L/ (1+ (B · L) / (D · f))]…(3')根據(jù)拍攝時(shí)的基線長(zhǎng)度、焦距、像素間距和物距，可以將成像分辨率確定作為從上述式(2')和(3')獲得的遠(yuǎn)距離側(cè)和近距離側(cè)的測(cè)量分辨率。各個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離被用作物距，所以能夠針對(duì)各個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離獲得遠(yuǎn)距離側(cè)的成像分辨率和近距離側(cè)的成像分辨率。另一方面，為判斷待測(cè)量的物距是否落在給定校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的設(shè)置距離區(qū)域內(nèi)，以基準(zhǔn)聚焦距離作為物距通過(guò)上述方式獲得的遠(yuǎn)距離側(cè)的測(cè)量分辨率需要為Rf或更低，近距離側(cè)的測(cè)量分辨率需要為Re或更低，其中Rf為根據(jù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)聚焦距離與設(shè)置距離區(qū)域的上限之間的差，Re為根據(jù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)聚焦距離與設(shè)置距離區(qū)域的下限之間的差。因此針對(duì)給定的基準(zhǔn)聚焦距離，基準(zhǔn)聚焦距離與包括基準(zhǔn)聚焦距離的設(shè)置距離區(qū)域的上限之間的差為遠(yuǎn)距離側(cè)的所需分辨率。基準(zhǔn)聚焦距離與包括基準(zhǔn)聚焦距離的設(shè)置距離區(qū)域的下限之間的差為近距離側(cè)的所需分辨率。由此，可以針對(duì)各個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離獲得遠(yuǎn)距離側(cè)和近距離側(cè)的所需分辨率。確定縮小比率作為成像分辨率與使用相同基準(zhǔn)聚焦距離的相同分辨率時(shí)的所需分辨率的比率的最大值(=成像分辨率/所需分辨率)。簡(jiǎn)而言之，針對(duì)各個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離獲得遠(yuǎn)距離側(cè)的成像分辨率與遠(yuǎn)距離側(cè)的所需分辨率的比率。針對(duì)各個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離獲得近距離側(cè)的成像分辨率與近距離側(cè)的所需分辨率的比率。確定最高的一個(gè)比率為縮小比率。根據(jù)縮小比率的下降進(jìn)一步降低測(cè)量分辨率(=“1/K”)。然而，通過(guò)以上述方式確定縮小比率，縮小的立體圖像可以滿足與基準(zhǔn)聚焦距離之一相對(duì)應(yīng)的所需分辨率。通過(guò)上述方式針對(duì)等于“ l/Κ”的縮小比率將值K設(shè)置為整數(shù)來(lái)確定縮小比率，以簡(jiǎn)化縮小圖像的處理，其中可以最小化立體圖像的分辨率從而提高相關(guān)處理的效率。 注意，為了滿足針對(duì)基準(zhǔn)聚焦距離中任一的所需分辨率，所確定的縮小比率為根據(jù)本示例的縮小中的效果最好的一個(gè)。然而，在確定縮小比率時(shí)不必使得縮小的效果最好。在圖4和5中，示出了從立體相機(jī)到測(cè)量點(diǎn)之間的物距L與物距L處的測(cè)量分辨率之間的關(guān)系的一個(gè)示例。甚至在不縮小視點(diǎn)圖像的情況下，也可以根據(jù)物距L的增加來(lái)縮小測(cè)量分辨率。根據(jù)縮小導(dǎo)致的測(cè)量分辨率降低的影響隨著物距L的增加而增大。而且，隨著縮小比率的降低存在測(cè)量分辨率減小的趨勢(shì)。符號(hào)L1-L4指示對(duì)應(yīng)于圖2所示的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)C1-C4的基準(zhǔn)聚焦距離。圖4和5中的符號(hào)“ο”指示所需分辨率。關(guān)于遠(yuǎn)距離側(cè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)Cl和C2所需的分辨率，如果縮小比率小于“1/45”，則在基準(zhǔn)聚焦距離處滿足所需分辨率“250mm”和“500mm”。然而，對(duì)于校準(zhǔn)數(shù)據(jù)C3，如果縮小比率小于“1/45”，則在基準(zhǔn)聚焦距離處不滿足所需分辨率“1，500mm”。關(guān)于近距離側(cè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)C2和C3所需的分辨率，如果縮小比率小于“ 1/32”，則在基準(zhǔn)聚焦距離處滿足所需分辨率“250mm”和“500mm”。然而，對(duì)于校準(zhǔn)數(shù)據(jù)C4，如果縮小比率小于“ 1/18”，則在基準(zhǔn)聚焦距離處不滿足所需分辨率“ 1，500mm”。結(jié)果，確定“ 1/18”被確定為縮小比率，這是因?yàn)槌上穹直媛逝c所需分辨率的比率作為縮小比率最大。參考圖6描述上述構(gòu)造的操作。首先，使用校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集輸入單元13輸入校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集，其針對(duì)拍攝用于測(cè)量三維位置的立體圖像的立體相機(jī)而準(zhǔn)備。隨后使用相機(jī)信息輸入單元12輸入立體相機(jī)的相機(jī)信息。在輸入校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集和相機(jī)信息時(shí)，提取與各個(gè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)聚焦距離。根據(jù)基準(zhǔn)聚焦距離，運(yùn)算處理單元15獲得與基準(zhǔn)聚焦距離相對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)距離側(cè)和近距離側(cè)兩者的所需分辨率。同樣，從基準(zhǔn)聚焦距離和相機(jī)信息獲得與基準(zhǔn)聚焦距離相對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)距離側(cè)和近距離側(cè)兩者的成像分辨率。根據(jù)各個(gè)所需分辨率和成像分辨率,縮小比率確定單元17確定視點(diǎn)圖像的縮小比率。此時(shí)，針對(duì)各個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離，縮小比率確定單元17獲得遠(yuǎn)距離側(cè)的成像分辨率與遠(yuǎn)距離側(cè)的所需分辨率的比率以及近距離側(cè)的成像分辨率與近距離側(cè)的所需分辨率的比率。確定最高的一個(gè)比率為縮小比率。在立體圖像輸入單元11輸入視點(diǎn)圖像時(shí)，將視點(diǎn)圖像發(fā)送到圖像縮小單元18和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)錄入單元31。以縮小比率確定單元17所確定的縮小比率來(lái)縮小圖像縮小單元18中的視點(diǎn)圖像。在視點(diǎn)圖像中，減小像素?cái)?shù)和清晰度。增大了像素間距從而降低了測(cè)量分辨率。以上述方式縮小的視點(diǎn)圖像被發(fā)送到第一運(yùn)算處理單元21并且在第一運(yùn)算處理中處理其整個(gè)區(qū)域。通過(guò)相關(guān)處理搜索對(duì)應(yīng)點(diǎn)從而獲得針對(duì)檢測(cè)到的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的基準(zhǔn)點(diǎn)的視差。隨著視點(diǎn)圖像縮小，比輸入視點(diǎn)圖像的相關(guān)處理更短時(shí)間地完成了相關(guān)處理。盡管校準(zhǔn)數(shù)據(jù)在第一運(yùn)算處理中沒(méi)有施加到視點(diǎn)圖像，但是可以在無(wú)大故障的情況下搜索對(duì)應(yīng)點(diǎn)，這是因?yàn)橛捎诳s小了視點(diǎn)圖像，甚至在不存在校準(zhǔn)數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)拍攝光學(xué)系統(tǒng)或其會(huì)聚角的失真的影響也較小。獲得的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置信息及其視差的信息被發(fā)送到距離估計(jì)單元22。同樣，由聚焦區(qū)獲取單元23通過(guò)分析分配給立體圖像的標(biāo)簽信息獲得的聚焦區(qū)被區(qū)轉(zhuǎn)換器24轉(zhuǎn)換成各個(gè)縮小視點(diǎn)圖像中的坐標(biāo)，并且被發(fā)送到距離估計(jì)單元22。
在輸入第一運(yùn)算操作和以上述方式轉(zhuǎn)換的聚焦區(qū)的結(jié)果的狀態(tài)下，距離估計(jì)單元22根據(jù)相機(jī)信息和轉(zhuǎn)換的聚焦區(qū)中檢測(cè)到的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的視差確定到視差的目標(biāo)對(duì)象一部分的物距。輸出該物距作為估計(jì)的聚焦距離。在估計(jì)的聚焦距離被發(fā)送到校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇器26時(shí)，從各個(gè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)中選擇其中估計(jì)的聚焦距離包括在設(shè)置距離區(qū)域中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。在選擇的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)被發(fā)送到校準(zhǔn)數(shù)據(jù)錄入單元31時(shí)，向未縮小的各個(gè)視點(diǎn)圖像施加校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，從而消除用于拍攝的立體相機(jī)中拍攝光學(xué)系統(tǒng)的失真。如前所述，根據(jù)從各個(gè)縮小視點(diǎn)圖像獲得的估計(jì)的聚焦距離選擇校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。由此，由于通過(guò)上述方式進(jìn)行選擇，得以將適當(dāng)選擇的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)施加到視點(diǎn)圖像。第二運(yùn)算處理單元32在第二運(yùn)算處理中處理施加了校準(zhǔn)數(shù)據(jù)之后的視點(diǎn)圖像。針對(duì)各視點(diǎn)圖像中的像素，借助包括目標(biāo)對(duì)象的距離的三維位置信息，來(lái)根據(jù)第二運(yùn)算處理的結(jié)果確定3D數(shù)據(jù)。將3D數(shù)據(jù)記錄到記錄介質(zhì)。為了測(cè)量來(lái)自同一立體相機(jī)連續(xù)拍攝的立體圖像的三維位置信息，可以使用通用校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和相機(jī)信息?？梢詢H輸入立體圖像而不輸入數(shù)據(jù)和信息。在上述實(shí)施例中，根據(jù)分配給立體圖像的標(biāo)簽信息指定聚焦區(qū)作為立體相機(jī)聚焦的一部分。然而，聚焦區(qū)的指定不限于該方法。例如，可以通過(guò)分析視點(diǎn)圖像來(lái)指定聚焦區(qū)。根據(jù)分析視點(diǎn)圖像的方法可以是根據(jù)檢測(cè)面部區(qū)或包含較大量的高頻分量的區(qū)的方法。在圖7的示例中，使用面部區(qū)。面部區(qū)檢測(cè)器41檢測(cè)視點(diǎn)圖像中的各個(gè)面部區(qū)。面部區(qū)選擇器41選擇檢測(cè)到的面部區(qū)中的任何一個(gè)并且指定為聚焦區(qū)。選擇為聚焦區(qū)的該面部區(qū)可以是面部區(qū)中靠近視點(diǎn)圖像的中央的一個(gè)、面部區(qū)中最大的一個(gè)等。在拍攝人像時(shí)這是有用的，因?yàn)橥ǔＪ菍?duì)人臉聚焦。在圖8的示例中，利用了聚焦區(qū)中高頻分量增加的特征。視點(diǎn)圖像被分成幾個(gè)區(qū)。高頻分量區(qū)檢測(cè)器43檢查各個(gè)分割區(qū)中高頻分量的量，并且根據(jù)最大量的高頻分量指定分割區(qū)之一作為聚焦區(qū)。不同于利用聚焦區(qū)的指定，可以根據(jù)對(duì)立體相機(jī)的聚焦?fàn)顟B(tài)的估計(jì)的距離指定視差。在圖9的實(shí)施例中，視差分配檢測(cè)器44檢查第一運(yùn)算處理單元21獲得的整個(gè)視點(diǎn)圖像區(qū)的視差的分布，并且根據(jù)基于該分布針對(duì)聚焦?fàn)顟B(tài)而估計(jì)的距離指定例如針對(duì)該視差的視差模值?？梢允褂靡暡畹闹虚g值等而不是視差的模值。同樣，可以檢查距離的分布而不是視差。注意在圖7-9中僅示出重要部分。在描述中去除了剩余部分。[第二實(shí)施例]描述第二實(shí)施例，其中從校準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲得相機(jī)信息。該實(shí)施例除了下文描述的其他部分之外與第一實(shí)施例相同?；旧蠟橄嗤M件分配了相同標(biāo)號(hào)，從而省略進(jìn)一步的描述。在圖10所示的實(shí)施例中，用于相機(jī)信息的運(yùn)算處理單元51被提供作為相機(jī)信息獲取單元來(lái)取代相機(jī)信息輸入單元。各個(gè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)由校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集輸入單元13輸入到運(yùn)算處理單元51。運(yùn)算處理單元51分析校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并且提取并輸出相機(jī)信息。 如圖11所示，通過(guò)與失真參數(shù)相關(guān)的立體參數(shù)矩陣和立體圖像中的像素位置來(lái)表示校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，所述失真參數(shù)用于將拍攝光學(xué)系統(tǒng)的失真表達(dá)為三維空間的坐標(biāo)。運(yùn)算處理單元51分析該校準(zhǔn)數(shù)據(jù)并且將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)分成離散參數(shù)，以提取右側(cè)和左側(cè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的位置(原點(diǎn)坐標(biāo))和像素焦距。根據(jù)右側(cè)和左側(cè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的各個(gè)部分確定基線長(zhǎng)度。像素焦距為通過(guò)將拍攝光學(xué)系統(tǒng)的焦距除以像素間距獲得的值(dividend)(焦距/像素間距)。即使在三維位置測(cè)量中的焦距和像素間距之間沒(méi)有分離的情況也沒(méi)有問(wèn)題。運(yùn)算處理單元51根據(jù)各個(gè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲得基線長(zhǎng)度和像素焦距，并且輸出通過(guò)對(duì)它們求平均確定的平均基線長(zhǎng)度和平均像素焦距作為相機(jī)信息。根據(jù)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的聚焦位置，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)之間存在細(xì)微差別。根據(jù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲得的相機(jī)信息在精確的意義上是不準(zhǔn)確的。然而，為了選擇校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的目的，根據(jù)具有縮小測(cè)量分辨率的視點(diǎn)圖像獲得估計(jì)的聚焦距離時(shí)不會(huì)有問(wèn)題。注意，可以使用中間值而非平均值。例如，根據(jù)選擇的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲得的基線長(zhǎng)度和像素焦距可以用作第二運(yùn)算處理單元32和3D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器33中的基本信息。[第三實(shí)施例]與使用變焦透鏡作為拍攝光學(xué)系統(tǒng)的立體相機(jī)對(duì)應(yīng)地描述第三實(shí)施例。該實(shí)施例除了下文描述的其他部分之外與第一實(shí)施例相同?；旧蠟橄嗤慕M件分配了相同標(biāo)號(hào)，從而省略進(jìn)一步的描述。在第三實(shí)施例中，針對(duì)拍攝光學(xué)系統(tǒng)在廣角端和長(zhǎng)焦端中任一個(gè)的焦距設(shè)置來(lái)描述拍攝立體圖像的構(gòu)造。可以將該實(shí)施例應(yīng)用于其他焦距，并且可應(yīng)用于三個(gè)或更多的焦距。圖12示出了第三實(shí)施例的三維位置測(cè)量設(shè)備10的構(gòu)造。圖13示出了處理步驟。立體圖像提供給立體圖像輸入單元11，該立體圖像不僅分配有拍攝立體圖像使用的拍攝光學(xué)系統(tǒng)的聚焦區(qū)還有焦距作為標(biāo)簽信息。焦距獲取單元53從輸入的立體圖像的標(biāo)簽信息獲得并輸出專(zhuān)門(mén)使用的焦距。在該實(shí)施例中，焦距獲取單元53獲得長(zhǎng)焦端和廣角端中任一個(gè)的焦距。相機(jī)信息輸入單元12接收作為相機(jī)信息的基線長(zhǎng)度、像素間距和長(zhǎng)焦端和廣角端的焦距的輸入。在示出一個(gè)示例的圖14中，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集輸入單元13接收校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集的輸入，其中針對(duì)焦距準(zhǔn)備了用于各個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。運(yùn)算處理單元15針對(duì)各個(gè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的焦距和各個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離確定遠(yuǎn)距離側(cè)和近距離側(cè)的所需分辨率。運(yùn)算處理單元16根據(jù)相機(jī)信息針對(duì)各個(gè)焦距以及針對(duì)各個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離確定遠(yuǎn)距離側(cè)和近距離側(cè)的成像分辨率。按照與第一實(shí)施例的縮小比率確定單元17類(lèi)似的方式，用于縮小比率的運(yùn)算處理單元54根據(jù)針對(duì)各個(gè)焦距的所需分辨率和成像分辨率確定縮小比例。由此，確定長(zhǎng)焦端和廣角端的縮小比率。縮小比率被寫(xiě)入存儲(chǔ)器54a。將從立體圖像的標(biāo)簽信息提取的焦距提供給縮小比率選擇器55。響應(yīng)于焦距的輸入，縮小比率選擇器55從存儲(chǔ)器54a提取與焦距相對(duì)應(yīng)的縮小比率，并且將縮小比率發(fā)送給圖像縮小單元18、區(qū)轉(zhuǎn)換器24和第一運(yùn)算處理單元21。隨后以以下方式縮小視點(diǎn)圖像滿足基于拍攝輸入的立體圖像所用的焦距的所需分辨率，并且使得縮小效果最大。根據(jù)視點(diǎn)圖像獲得估計(jì)的聚焦距離。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇器26選擇與從立體圖像的標(biāo)簽信息獲得的焦距對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和距離估計(jì)單元22獲得的估計(jì)的聚焦距離。將選擇的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)應(yīng)用于各個(gè)視點(diǎn)圖像。[第四實(shí)施例]描述第四實(shí)施例，其中相互分離地確定視點(diǎn)圖像的垂直和水平縮小比率。該實(shí)施 例除了下文描述的其他部分之外與第一實(shí)施例相同。基本上，為相同組件分配了相同標(biāo)號(hào)，從而省略進(jìn)一步的描述。在圖15中，用于水平方向縮小比率的比率確定單元61與縮小比率確定單元17相同，不同之處在于其確定輸出作為視點(diǎn)圖像的水平方向縮小比率(本文稱為水平縮小比率)的縮小比率。在該實(shí)施例中，通過(guò)在視點(diǎn)圖像上取右側(cè)和左側(cè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的布置方向?yàn)樗椒较?、取在視點(diǎn)圖像上與水平方向垂直的方向中為垂直方向來(lái)進(jìn)行描述。用于垂直方向縮小比率的比率輸入單元62被提供并操作用于輸入垂直方向上的縮小比率(本文稱為垂直方向縮小比率)。圖像縮小單元18在水平縮小中根據(jù)來(lái)自比率確定單元61的水平縮小比率、在垂直縮小中根據(jù)來(lái)自比率輸入單元62的垂直縮小比率來(lái)縮小各個(gè)視點(diǎn)圖像。類(lèi)似地，對(duì)于聚焦區(qū)，在水平縮小中根據(jù)水平縮小比率并且在垂直縮小中根據(jù)垂直縮小比率來(lái)縮小區(qū)轉(zhuǎn)換器24獲得的聚焦區(qū)的大小從而調(diào)節(jié)縱橫比。如果水平縮小比率不同于垂直縮小比率，則窗口尺寸校正單元63根據(jù)各個(gè)縮小比率校正相關(guān)處理中使用的相關(guān)窗口的尺寸。進(jìn)行校正以滿足“Wv=Wh Qv/Qh”，其中Wv為相關(guān)窗口的垂直尺寸，Wh為相關(guān)窗口的水平尺寸，Qv為垂直縮小比率，而Qh為水平縮小比率。檢測(cè)深度方向上的距離差別，來(lái)作為布置拍攝光學(xué)系統(tǒng)的視差方向上的平移量。測(cè)量分辨率受到水平方向上的縮小影響，而不受垂直方向上的縮小影響。因此，縮小比率被確定為用于在垂直方向比水平方向縮小更多，使得在不影響測(cè)量分辨率的情況下可以進(jìn)一步減少處理時(shí)間。在以上實(shí)施例中，輸入了垂直縮小比率的絕對(duì)值。然而,可以輸入垂直縮小比率與水平縮小比率的相對(duì)值。同樣，可以自動(dòng)將垂直縮小比率設(shè)置為比水平縮小比率縮小更多，而不是輸入垂直縮小比率。[第五實(shí)施例]描述第五實(shí)施例，其中在考慮會(huì)聚角情況下確定成像分辨率。該實(shí)施例除了下文描述的其他部分之外與第一實(shí)施例相同?；旧?，為相同組件分配了相同標(biāo)號(hào)，從而省略進(jìn)一步的描述。在圖16所示的實(shí)施例中，提供了用于會(huì)聚角校正的校正設(shè)置單元67。根據(jù)與基線長(zhǎng)度一同作為相機(jī)信息輸入的立體圖像的會(huì)聚角，校正設(shè)置單元67校正用于在運(yùn)算處理單元16中確定成像分辨率的運(yùn)算處理。在該實(shí)施例中，如果在如圖17所示的光軸PL和PR之間不平行情況下給出拍攝光學(xué)系統(tǒng)68L和68R之間的會(huì)聚角，校正設(shè)置單元67校正像素間距以確定成像分辨率。令“B0”為校正之前圖像傳感器69L和69R的像素間距。令“BI”為校正之后的像素間距。校正設(shè)置單元67根據(jù)“B1=B0 cosPA)”執(zhí)行校正。由此，在以傾角(Θ/2)從立體相機(jī)的前端觀看時(shí)，通過(guò)將圖像傳感器69L和69R的像素間距BO轉(zhuǎn)換成明顯像素間距BI來(lái)確定成像分辨率。在以上描述中，校正了像素間距。然而，可以校正像素的平移量來(lái)確定成像分辨率。如果存在會(huì)聚角Θ，則在“d=(f/B) ^tane ”條件下測(cè)量距離為無(wú)窮大(L=⑴)，其中“d”為像素的平移量，“f ”為拍攝光學(xué)系統(tǒng)的焦距而“B”為像素間距。同樣，如果拍攝光學(xué)系統(tǒng)的光軸平行而不存在會(huì)聚角，則測(cè)量距離無(wú)窮大時(shí)，“d=0”。簡(jiǎn)而言之，像素的平移量在存在會(huì)聚角Θ的情況下比沒(méi)有會(huì)聚角的情況下要大。通過(guò)校正該平移量可以解決不存在會(huì)聚
角的情況。因此，可以根據(jù)“dl=dO-(f/B) · tan Θ”使用校正的像素的平移量dl來(lái)確定成像分辨率，其中“d0”為像素在校正之前的平移量，而“dl”為像素在校正之后的平移量。以上實(shí)施例并未用于嚴(yán)格消除會(huì)聚角的影響，但是可以充分有效地實(shí)施從而確定用于獲得估計(jì)的聚焦距離的成像分辨率。在用于具有人眼的立體觀測(cè)的立體拍攝的立體相機(jī)中，會(huì)聚角被分配給立體相機(jī)以易于立體觀測(cè)。這些實(shí)施例在處理來(lái)自這種立體相機(jī)的立體圖像時(shí)是有效的。[第六實(shí)施例]描述第六實(shí)施例，其中指定一個(gè)區(qū)來(lái)執(zhí)行相關(guān)處理并且確定視差。該實(shí)施例除了下文描述的其他部分之外與第一實(shí)施例相同?；旧?，為相同組件分配了相同標(biāo)號(hào)從而省略進(jìn)一步的描述。在圖18中，僅示出了重要組件，而省略了其余組件。在圖19和20中，類(lèi)似地示出了各組件。如圖18所示，提供了用于運(yùn)算處理區(qū)的區(qū)設(shè)置單元68。區(qū)設(shè)置單元68使得第一運(yùn)算處理單元21執(zhí)行相關(guān)處理的任務(wù)并且僅針對(duì)視點(diǎn)圖像中由區(qū)轉(zhuǎn)換器24轉(zhuǎn)換成縮小了的區(qū)的聚焦區(qū)確定視差。由此，縮短了搜索對(duì)應(yīng)點(diǎn)或獲得視差的處理時(shí)間。在本實(shí)施例中，相關(guān)處理和視差確定的區(qū)被限制于從標(biāo)簽信息指定的聚焦區(qū)。然而，可以以圖19和20的方式使用該實(shí)施例，用于借助聚焦區(qū)指定在視點(diǎn)圖像中檢測(cè)或選擇的面部圖像或者具有最大量高頻分量的區(qū)。[第七實(shí)施例]針對(duì)在拍攝立體圖像時(shí)估計(jì)和輸出聚焦距離的聚焦距離估計(jì)單元的示例，描述第七實(shí)施例。該實(shí)施例除了下文描述的其他部分之外與第一實(shí)施例相同?；旧?，為相同組件分配了相同標(biāo)號(hào)從而省略進(jìn)一步的描述。圖21示出了聚焦距離估計(jì)單元。通過(guò)輸入立體相機(jī)拍攝的立體圖像或者輸入立體相機(jī)的相機(jī)信息，聚焦距離估計(jì)單元70估計(jì)和輸出拍攝立體圖像時(shí)立體相機(jī)的拍攝光學(xué)系統(tǒng)的聚焦距離。與立體相機(jī)的拍攝光學(xué)系統(tǒng)可以設(shè)置的焦點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)聚焦距離輸入到距離步幅輸入端口 71。例如，如果通過(guò)在對(duì)應(yīng)于物距50cm、60cm、80cm、lm、I. 2m、I. 5m等的焦點(diǎn)距離逐步地移動(dòng)立體相機(jī)的拍攝光學(xué)系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)聚焦，則輸入那些物距作為基準(zhǔn)聚焦距離。將用于立體相機(jī)的聚焦的區(qū)信息提供給聚焦區(qū)輸入端口 72。如果控制立體相機(jī)聚焦在圖像框的中央，則輸入到聚焦區(qū)輸入端口 72的區(qū)信息為視點(diǎn)圖像中央?yún)^(qū)的坐標(biāo)。輸出接口 73輸出距離估計(jì)單元22確定的估計(jì)的聚焦距離，例如將其記錄到記錄介質(zhì)。在圖22所示的實(shí)施例中，在輸入各個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離和立體相機(jī)的相機(jī)信息時(shí)確定縮小比率。以縮小比率來(lái)縮小輸入的立體圖像(各個(gè)視點(diǎn)圖像)。隨后針對(duì)縮小的立體圖像執(zhí)行相關(guān)處理和視差確定從而獲得視差值。根據(jù)縮小來(lái)使用與被輸入和轉(zhuǎn)換的聚焦區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的視差值之一確定物距，并且輸出作為估計(jì)的聚焦距離。
可以與立體相機(jī)一起使用上述聚焦距離估計(jì)單元70。對(duì)于該結(jié)構(gòu)，在立體相機(jī)中提供存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)各個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離、相機(jī)信息和聚焦區(qū)?？梢詮拇鎯?chǔ)器提取信息，或者直接從存儲(chǔ)器輸入立體圖像。對(duì)于將聚焦距離估計(jì)單元70與立體相機(jī)結(jié)合進(jìn)行拍攝，針對(duì)拍攝之間聚焦區(qū)的變化事件，可以獲得拍攝時(shí)確定的聚焦區(qū)。同樣，可以在檢測(cè)焦點(diǎn)位置的立體相機(jī)中并入聚焦距離估計(jì)單元70的功能，而取代檢測(cè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置的編碼器。在上述第一到第六實(shí)施例中，描述了三維位置測(cè)量設(shè)備作為示例。然而，可以使用包括選擇校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的功能來(lái)構(gòu)建校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置。在實(shí)施例中，在設(shè)備中確定縮小比率。然而，可以利用校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集創(chuàng)建縮小比率并且與校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集一起輸入縮小比率。同樣，可以在不沖突的情況下將上述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組合。標(biāo)號(hào)的描述10 二維位置測(cè)量設(shè)備11立體圖像輸入單元12相機(jī)信息輸入單元13校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集輸入單元17縮小比率確定單元18圖像縮小單元21第一運(yùn)算處理單元22距離估計(jì)單元26校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇
權(quán)利要求
1.一種校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置，其特征在于包括 圖像獲取單元，用于獲取由具有多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的成像設(shè)備從多個(gè)不同點(diǎn)拍攝的多個(gè)視點(diǎn)圖像； 校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入單元，用于輸入與所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離分別對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)； 圖像縮小單元，用于分別以第一縮小比率使所述多個(gè)視點(diǎn)圖像縮小，所述第一縮小比率所處的范圍使得所述多個(gè)視點(diǎn)圖像的清晰度不小于對(duì)應(yīng)于最高距離分辨率的清晰度，其中根據(jù)對(duì)應(yīng)于所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的所述多個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離和與所述多個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離分別相關(guān)聯(lián)的多個(gè)設(shè)置距離區(qū)域來(lái)確定所述最高距離分辨率，所述最高距離分辨率用于確定所述多個(gè)設(shè)置距離區(qū)域中的哪一個(gè)包括到所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)聚焦的目標(biāo)對(duì)象的物距； 距離確定單元，用于根據(jù)相關(guān)處理獲取通過(guò)所述圖像縮小單元所縮小的所述多個(gè)視點(diǎn)圖像之間的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用于根據(jù)所獲取的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的視差確定到所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)聚焦的所述目標(biāo)對(duì)象的物距； 校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇器，用于以以下方式從所述多個(gè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)中選擇校準(zhǔn)數(shù)據(jù)使得所述距離確定單元所確定的所述物距落在所述設(shè)置距離區(qū)域內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括聚焦區(qū)獲取單元，用于在所述多個(gè)視點(diǎn)圖像中指定聚焦區(qū)； 其中，所述距離確定單元使用所述聚焦區(qū)獲取單元所指定的所述聚焦區(qū)中的所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)的視差確定所述物距。
3.如權(quán)利要求2所述的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置，其特征在于，所述距離確定單元進(jìn)行操作以獲取所述聚焦區(qū)獲取單元所指定的所述聚焦區(qū)中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求I所述的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括視差檢測(cè)器，其根據(jù)所述距離確定單元針對(duì)所述多個(gè)視點(diǎn)圖像整體所獲取的所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)的所述視差存在的分布，檢測(cè)與針對(duì)所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)狀態(tài)所估計(jì)的距離對(duì)應(yīng)的視差； 其中，所述距離確定單元根據(jù)所述視差檢測(cè)器檢測(cè)的所述視差獲取所述物距。
5.如權(quán)利要求I所述的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置，其特征在于，所述圖像縮小單元在所述多個(gè)視點(diǎn)圖像中設(shè)置沿所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的布置的第一方向上的第一縮小比率，并且在垂直于所述第一方向的第二方向上設(shè)置所述多個(gè)視點(diǎn)圖像的小于所述第一縮小比率的第二縮小比率。
6.如權(quán)利要求5所述的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括相關(guān)窗口校正單元，用于根據(jù)所述第一縮小比率和所述第二縮小比率調(diào)節(jié)所述距離確定單元的所述相關(guān)處理中使用的相關(guān)窗口的縱橫比。
7.如權(quán)利要求I所述的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括焦距獲取單元，用于獲取所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的焦距，其中所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)在改變所述焦距時(shí)使得能夠在所述成像設(shè)備中拍攝視差圖像； 其中所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲取單元根據(jù)所述焦距獲取針對(duì)所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)焦距中每一個(gè)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)； 所述圖像縮小單元根據(jù)一個(gè)范圍內(nèi)的縮小比率設(shè)置第一縮小比率，在所述范圍內(nèi)，使得所述多個(gè)視點(diǎn)圖像的所述清晰度不小于對(duì)應(yīng)于最高距離分辨率的所述清晰度，其中根據(jù)與用于所述焦距獲取單元獲取的焦距的所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的所述基準(zhǔn)聚焦距離、以及根據(jù)與所述基準(zhǔn)聚焦距離相關(guān)聯(lián)的設(shè)置距離區(qū)域來(lái)確定所述最高距離分辨率； 所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇器選擇與所述距離確定單元所確定的所述物距和所述焦距獲取單元獲取的焦距相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求I所述的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置，其特征在于，所述圖像縮小單元包括縮小比率確定單元，用于獲取成像分辨率，以根據(jù)包括基線長(zhǎng)度、焦距和拍攝的像素間距的所述成像設(shè)備的基本信息并根據(jù)分別針對(duì)所述多個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離未縮小的所述多個(gè)視點(diǎn)圖像之間的視差測(cè)量距離，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)聚焦距離和與其相關(guān)聯(lián)的設(shè)置距離區(qū)域獲取分別用于所述基準(zhǔn)聚焦距離的距離分辨率，并且用于根據(jù)所述成像分辨率和所述距離分辨率確定第一縮小比率。
9.如權(quán)利要求8所述的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置，其特征在于，所述縮小比率確定單元執(zhí)行校正，使得具有會(huì)聚角的所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的光軸以近似方式彼此平行，從而獲取所述成像分辨率。
10.一種三維位置測(cè)量設(shè)備，其特征在于，包括 如權(quán)利要求1-9中任一所述的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置； 錄入單元，用于將所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇裝置所選擇的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)施加到輸入的所述多個(gè)視點(diǎn)圖像以校正所述多個(gè)視點(diǎn)圖像； 運(yùn)算處理單元，用于根據(jù)所述錄入單元所校正的所述多個(gè)視點(diǎn)圖像之間的視差確定所述目標(biāo)對(duì)象的三維位置信息。
11.一種校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇方法，其特征在于包括 圖像獲取步驟，用于獲取由具有多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的成像設(shè)備從不同點(diǎn)拍攝的多個(gè)視點(diǎn)圖像； 校準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲取步驟，用于獲取與所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離分別對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)； 圖像縮小步驟，用于分別以第一縮小比率使所述多個(gè)視點(diǎn)圖像縮小，所述第一縮小比率所處的范圍使得所述多個(gè)視點(diǎn)圖像的清晰度不小于對(duì)應(yīng)于最高距離分辨率的清晰度，其中根據(jù)對(duì)應(yīng)于所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的所述多個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離和與所述多個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離分別相關(guān)聯(lián)的多個(gè)設(shè)置距離區(qū)域來(lái)確定所述最高距離分辨率，所述最高距離分辨率用于確定所述多個(gè)設(shè)置距離區(qū)域中的哪一個(gè)包括到所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)聚焦的目標(biāo)對(duì)象的物距； 距離確定步驟，用于根據(jù)相關(guān)處理獲取通過(guò)所述圖像縮小步驟所縮小的所述多個(gè)視點(diǎn)圖像之間的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用于根據(jù)所獲取的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的視差確定到被所述多個(gè)拍攝光學(xué)系統(tǒng)聚焦的所述目標(biāo)對(duì)象的物距； 校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇步驟，用于以以下方式從所述多個(gè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)中選擇校準(zhǔn)數(shù)據(jù)使得所述確定步驟所確定的所述物距落在所述設(shè)置距離區(qū)域內(nèi)。
12.—種校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇程序，其特征在于，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求11所述的圖像獲取步驟、所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲取步驟、所述圖像縮小步驟、所述距離確定步驟和所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)選擇步驟。
全文摘要
通過(guò)消除無(wú)用的計(jì)算從而縮短了計(jì)算時(shí)間來(lái)選擇適當(dāng)?shù)男?zhǔn)數(shù)據(jù)。在根據(jù)立體圖像測(cè)量待測(cè)目標(biāo)的三維位置之前，將對(duì)應(yīng)于圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)的聚焦位置的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)施加給立體圖像。在選擇校準(zhǔn)數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)從縮小的立體圖像獲得的像差計(jì)算物距，并將其定義為對(duì)應(yīng)于聚焦位置的估計(jì)聚焦距離，其中，選擇了校準(zhǔn)數(shù)據(jù)以使得將可應(yīng)用的距離范圍設(shè)置成包括估計(jì)的聚焦距離。每個(gè)視點(diǎn)圖像被縮小到這樣的范圍內(nèi)該范圍使得能夠識(shí)別施加了針對(duì)對(duì)應(yīng)于校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的每個(gè)基準(zhǔn)聚焦距離設(shè)置的可應(yīng)用距離范圍中的哪個(gè)范圍。
文檔編號(hào)G01C3/00GK102822621SQ20118001775
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者石山英二, 增田智紀(jì) 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社