校正裝置的製作方法

2023-08-05 17:02:11 3

專利名稱：校正裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及校正裝置，特別涉及將在表示俯視平面的狀態的參照圖像上指定出的 坐標轉換為從捕捉平面的攝像機(camera)輸出的被攝景像上的坐標的校正裝置。
背景技術：
根據這種裝置的一例，實空間由三維的世界坐標(X，y，ζ)表現，模擬具有(X，y, 0)世界坐標的平面的映射(map)圖像由二維圖像坐標(α，β)表現。此外，圖像坐標(α， β)通過換算使得與世界坐標(x，y，0)相關聯。當在映射圖像上指定實空間中設置的指標 的位置時，表示所指定出的位置的圖像坐標(α，β)通過換算轉換為世界坐標(x，y，0)。但是，上述裝置並未假設在實空間中設定期望的區域，從而這種區域設定作業中 所帶來的負擔有可能增大。

發明內容
根據本發明的校正裝置，包括第1再現機構，沿相互正交的X軸和Y軸再現參照 圖像，該參照圖像表示俯視平面的狀態；第2再現機構，沿相互正交的U軸和V軸再現從捕 捉平面的攝像機輸出的被攝景像；接受機構，與第1再現機構的再現處理相關聯地接受指 定XY坐標系的第1區域的指定操作；第1計算機構，參照表示XY坐標系和UV坐標系之間 的對應關係的校正參數，來計算與由指定操作指定出的第1區域對應的UV坐標系的第2區 域；和定義機構，與第2再現機構的再現處理相關聯地定義由第1計算機構計算出的第2區 域。根據以下參照附圖進行的實施例的詳細說明，上述本發明的特徵和優點將進一步 明確。


圖1是表示本發明的一個實施例的基本結構的框圖。圖2是表示本發明的一個實施例的結構的框圖。圖3是表示適用於圖2實施例的攝像機的設置狀態的一例的圖解圖。圖4是表示圖2實施例的監視器顯示的攝像機圖像的一例的圖解圖。圖5是表示圖2實施例的監視器顯示的參數計算用映射圖像上XY坐標的指定狀 態的一例的圖解圖。圖6是表示攝像機圖像上UV坐標的指定狀態的一例的圖解圖。圖7是表示適用於圖2實施例的寄存器結構的一例的圖解圖。圖8是表示圖2實施例的監視器顯示的區域設定用映射圖像的一例的圖解圖。
圖9是表示適用於圖2實施例的其他寄存器結構的一例的圖解圖。圖10(A)是表示映射圖像上空調區域的分配狀態的一例的圖解圖。圖10(B)是表示攝像機圖像上空調區域的分配狀態的一例的圖解圖。圖Il(A)是表示映射圖像上空調區域的分配狀態的另一例的圖解圖。圖Il(B)是表示攝像機圖像上空調區域的分配狀態的另一例的圖解圖。圖12(A)是表示映射圖像上空調區域的分配狀態的又一例的圖解圖。圖12(B)是表示攝像機圖像上空調區域的分配狀態的又一例的圖解圖。圖13是表示適用於圖2實施例的CPU的一部分動作的流程圖。圖14是表示適用於圖2實施例的CPU的另一部分動作的流程圖。圖15是表示適用於圖2實施例的CPU的又一部分動作的流程圖。圖16是表示適用於圖2實施例的CPU的另外一部分動作的流程圖。圖17是表示適用於圖2實施例的CPU的另一部分動作的流程圖。圖18是表示適用於圖2實施例的CPU的又一部分動作的流程圖。圖19是表示適用於圖2實施例的CPU的另外一部分動作的流程圖。圖20(A)是表示其他實施例的映射圖像上空調區域的分配狀態的一例的圖解圖。圖20(B)是表示其他實施例的攝像機圖像上空調區域的分配狀態的一例的圖解 圖。圖21是表示在其他實施例中為了計算校正參數而採用的柱(pole)的一例的立體 圖。
具體實施例方式參照圖1，本發明的一個實施例的校正裝置基本上如下構成。第1再現機構1沿相 互正交的X軸和Y軸再現參照圖像，該參照圖像表示俯視平面的狀態。第2再現機構2沿 相互正交的U軸和V軸再現從捕捉平面的攝像機6輸出的被攝景像。接受機構3與第1再 現機構1的再現處理相關聯地接受指定XY坐標系的第1區域的指定操作。第1計算機構4 參照表示XY坐標系和UV坐標系之間的對應關係的校正參數，來計算與由指定操作指定出 的第1區域對應的UV坐標系的第2區域。定義機構5與第2再現機構2的再現處理相關 聯地定義由第1計算機構4計算出的第2區域。這樣，參照圖像沿X軸和Y軸再現，另一方面，被攝景像沿U軸和V軸再現，XY坐 標系與UV坐標系之間的對應關係由校正參數表示。當與參照圖像的再現處理相關聯地指 定XY坐標系的第1區域時，與被攝景像的再現處理相關聯地定義與指定出的第1區域對應 的UV坐標系的第2區域。通過與參照圖像的再現處理相關聯地接受第1區域的指定操作，從而與區域設定 相關的操作性得到提高。此外，通過與被攝景像的再現處理關聯地定義與指定出的第1區 域對應的第2區域，從而區域設定是否妥當的判斷變得容易。這樣，可減少區域設定作業中 帶來的負擔。參照圖2，該實施例的校正裝置10包括攝像機12，其反覆輸出圖像數據，該圖像數 據表示在攝像面捕捉到的被攝景。從攝像機12輸出的圖像數據由圖像處理電路14取入， 由CPU14p實施攝像機圖像顯示處理。其結果，表示被攝景的圖像即攝像機圖像被顯示在監視器16上。參照圖3，攝像機12設置在具有平面FS 1的房間的壁面上部，從斜上方捕捉平面 FSl0所以，攝像機圖像以圖4所示的方式顯示在監視器畫面上。如圖3和圖4所示，平面 FSl由相互正交的X軸和Y軸定義，攝像機圖像沿相互正交的U軸和V軸再現。空調裝置AC_1 AC_4間隔既定距離設置在房間屋頂。空調裝置AC_1 AC_4分 別以指定風量輸出指定溫度的空氣。房間溫度由這樣輸出的空氣來調整。當通過操作含有滑鼠指針的輸入裝置18選擇校正參數製作模式時，由CPU14p執 行以下處理。首先，參數計算用的映射圖像以圖5所示的方式顯示在監視器16上。映射圖像相 當於示意性表示俯視平面FSl的狀態的圖像。當映射圖像的顯示完成時，由操作者通過輸 入裝置18接受XY坐標指定操作，該XY坐標指定操作用於指定所顯示的映射圖像上的期望 的XY坐標。每次XY坐標指定操作，變量K都從「 1，，到「4」進行更新。通過第K次XY坐標指 定操作所指定出的XY坐標(X_K，Υ_κ)，被設定在圖7所示的寄存器14rl的第K欄中。此 外，對應於所指定出的XY坐標(X_K，Υ_Κ)，點DM_K顯示在映射圖像上。這樣，總共接受四 次XY坐標指定操作。4個XY坐標(X_1，Y_1) (Χ_4，Υ_4)被設定在寄存器14rl中，對應 的點DM_1 DM_4例如以圖5所示的方式顯示在映射圖像上。當對寄存器14rl的設定處理完成時，由操作者通過輸入裝置20接受UV坐標指定 操作，該UV坐標指定操作用於點擊攝像機圖像上的期望的UV坐標。每次UV坐標指定操作， 變量K都從「1」到「4」進行更新。通過第K次UV坐標指定操作所指定出的UV坐標(U_K， V_K)，被設定在圖7所示的寄存器14rl的第K欄中。此外，對應於所指定出的UV坐標(U_ K，V_K)，點DC_K顯示在攝像機圖像上。這樣，也總共接受四次UV坐標指定操作。指定出的4個UV坐標(U_l，V_l) (U_4，V_4)被設定在寄存器14rl中，對應的點DC_1 DC_4例如以圖6所示的方式顯示在 攝像機圖像上。當XY 坐標(X_l，Y_l) (Χ_4，Υ_4)和 UV 坐標(U_l，V_l) (U_4，V_4)這樣被 設定在寄存器14rl中時，根據式1所示的平面投影轉換行列式，計算表示XY坐標系和UV 坐標系之間的對應關係的校正參數Pll P33。[式1]
權利要求
1.一種校正裝置，包括第1再現機構，沿相互正交的X軸和Y軸再現參照圖像，該參照圖像表示俯視平面的狀態；第2再現機構，沿相互正交的U軸和V軸再現從捕捉所述平面的攝像機輸出的被攝景像；接受機構，與所述第1再現機構的再現處理相關聯地接受指定XY坐標系的第1區域的 指定操作；第1計算機構，參照表示所述XY坐標系和所述UV坐標系之間的對應關係的校正參數， 來計算與由所述指定操作指定出的第ι區域對應的UV坐標系的第2區域；和定義機構，與所述第2再現機構的再現處理相關聯地定義由所述第1計算機構計算出 的第2區域。
2.根據權利要求1所述的校正裝置，其中，所述指定操作相當於在由所述第1再現機構再現出的參照圖像上定義所述第1區域的 操作，所述定義機構在由所述第2再現機構再現出的被攝景像上定義所述第2區域。
3.根據權利要求1所述的校正裝置，其中，所述第1計算機構包括坐標確定機構，確定所述第1區域的基準坐標；和坐標轉換機 構，將由所述坐標確定機構確定出的基準坐標轉換為所述第2區域的基準坐標。
4.根據權利要求1所述的校正裝置，其中，所述指定操作相當於與由所述平面劃分的空間上設置的1個或2個以上的裝置的每一 個對應地指定所述第1區域的操作。
5.根據權利要求4所述的校正裝置，其中，所述1個或2個以上的裝置的每一個相當於空調裝置，所述校正裝置還包括參照由所 述第1計算機構計算出的第2區域的配置來執行空調控制的控制裝置。
6.根據權利要求1所述的校正裝置，其中， 還包括第1接受機構，接受第1指定操作，該第1指定操作在沿所述X軸和所述Y軸再現出的 表示所述平面的圖像上指定多個XY坐標；第2接受機構，接受第2指定操作，該第2指定操作在由所述第2再現機構再現出的被 攝景像上指定多個UV坐標；和計算機構，基於由所述第1指定操作指定出的多個XY坐標和由所述第2指定操作指定 出的多個UV坐標，來計算所述校正參數。
7.根據權利要求4所述的校正裝置，其中， 還包括第1接受機構，接受第1指定操作，該第1指定操作在沿所述X軸和所述Y軸再現出的 表示所述平面的圖像上指定多個XY坐標；第2接受機構，接受第2指定操作，該第2指定操作在由所述第2再現機構再現出的被 攝景像上指定多個UV坐標；和計算機構，基於由所述1個或2個以上的裝置的位置的XY坐標、由所述第1指定操作 指定出的1個或2個以上的XY坐標和由所述第2指定操作指定出的多個UV坐標，來計算所述校正參數。
8.根據權利要求4所述的校正裝置，其中， 還包括第2接受機構，接受第2指定操作，該第2指定操作在由所述第2再現機構再現出的被 攝景像上指定多個UV坐標；和計算機構，基於多個裝置的位置的XY坐標和由所述第2指定操作指定出的多個UV坐 標，來計算所述校正參數。
全文摘要
本發明提供一種校正裝置，包括第1再現機構，沿相互正交的X軸和Y軸再現參照圖像，該參照圖像表示俯視平面的狀態；第2再現機構，沿相互正交的U軸和V軸再現從捕捉平面的攝像機輸出的被攝景像；接受機構，與第1再現機構的再現處理相關聯地接受指定XY坐標系的第1區域的指定操作；第1計算機構，參照表示XY坐標系和UV坐標系之間的對應關係的校正參數，來計算與由指定操作指定出的第1區域對應的UV坐標系的第2區域；和定義機構，與第2再現機構的再現處理相關聯地定義由第1計算機構計算出的第2區域。
文檔編號G06T7/60GK102136149SQ20111002523
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月20日 優先權日2010年1月26日
發明者淺利圭介, 石井洋平 申請人:三洋電機株式會社