特開 2022-7024 ステレオカメラの光軸調整装置及び光軸調整方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022007024

(43)【公開日】2022-01-13

(54)【発明の名称】ステレオカメラの光軸調整装置及び光軸調整方法

(51)【国際特許分類】

   G01C 3/00 20060101AFI20220105BHJP

   G01C 3/06 20060101ALI20220105BHJP

   H04N 13/246 20180101ALI20220105BHJP

   H04N 13/239 20180101ALI20220105BHJP

【ＦＩ】

G01C3/00 120

G01C3/06 110V

H04N13/246

H04N13/239

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020109671

(22)【出願日】2020-06-25

(71)【出願人】

【識別番号】000148689

【氏名又は名称】株式会社村上開明堂

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100154759

【弁理士】

【氏名又は名称】高木 貴子

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(72)【発明者】

【氏名】安本 由

【テーマコード（参考）】

2F112

5C061

【Ｆターム（参考）】

2F112AC03

2F112AC06

2F112BA12

2F112CA12

2F112DA09

2F112DA28

2F112FA03

2F112FA21

2F112FA35

2F112FA45

2F112GA01

2F112GA10

5C061AB04

5C061AB08

5C061AB24

(57)【要約】

【課題】ステレオカメラの光軸の調整をシンプルに行う。
【解決手段】第一カメラ１０及び第二カメラ２０を有するステレオカメラＳＣの光軸調整装置は、第一カメラ１０の第一レンズ１１と、第二カメラ２０の第二レンズ２１と、ステレオカメラＳＣと対向する平面鏡３０と、第一カメラ１０、第二カメラ２０及び平面鏡３０のそれぞれの角度を調整する角度調整部１５、２５及び３５と、第一カメラ１０によって撮影される第一画像Ｇ１及び第二カメラ２０によって撮影される第二画像Ｇ２を表示する表示部４０と、表示部４０の画像解析をする画像解析部５０と、を有する。画像解析部５０により解析された第一画像Ｇ１、第二画像Ｇ２等の画像から得られた情報に基づいて、角度調整部１５、２５及び３５を調整することで、第一カメラ１０の光軸及び第二カメラ２０の光軸を調整する。
【選択図】図１Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一カメラ及び第二カメラを有するステレオカメラの光軸調整装置であって、
前記第一カメラが有する第一レンズと、
前記第二カメラが有する第二レンズと、
前記第一カメラ及び前記第二カメラと対向するように配置され且つ前記第一レンズ及び前記第二レンズを映し出す平面鏡と、
前記第一カメラのロール角度を調整することが可能な第一角度調整部と、
前記第二カメラのパン角度、チルト角度及びロール角度を調整することが可能な第二角度調整部と、
前記平面鏡の角度を調整する鏡角度調整部と、
前記第一カメラによって撮影される第一画像及び前記第二カメラによって撮影される第二画像を表示する表示部と、
前記表示部に表示された画像の解析をする画像解析部と、
を有し、
前記第一画像及び前記第二画像には、前記平面鏡に映った前記第一レンズの画像である第一レンズ画像及び前記平面鏡に映った前記第二レンズの画像である第二レンズ画像を含み、
前記画像解析部により解析された前記第一画像、前記第一レンズ画像、前記第二画像及び前記第二レンズ画像から得られた情報に基づいて、前記第一角度調整部、前記第二角度調整部及び前記鏡角度調整部を調整することで、前記第一カメラの光軸及び前記第二カメラの光軸を調整するステレオカメラの光軸調整装置。

【請求項2】

前記画像解析部は、前記第一画像又は前記第二画像において、目標とする位置と調整する位置との差分を解析するように構成され、
前記差分が、前記表示部の画面において１ピクセル未満に収まるように、前記第一角度調整部、前記第二角度調整部及び前記鏡角度調整部を調整することで、前記第一カメラの光軸及び前記第二カメラの光軸を調整する
請求項１に記載のステレオカメラの光軸調整装置。

【請求項3】

前記平面鏡の平滑度の高さは、
前記第一画像及び前記第二画像において１ピクセル以上の誤差を生じさせない程度の高さである
請求項１又は２に記載のステレオカメラの光軸調整装置。

【請求項4】

前記第一角度調整部は、前記第一カメラに内蔵されており、
前記第二角度調整部は、前記第二カメラに内蔵されている
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のステレオカメラの光軸調整装置。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか一項に記載のステレオカメラの光軸調整装置を用いて行う光軸調整方法であって、
前記鏡角度調整部を用いて、前記第一画像における前記第一レンズ画像の中心位置が前記第一画像の中心位置に合致するように、前記平面鏡の角度を調整する第一工程と、
前記第一角度調整部を用いて、前記第一画像における前記第二レンズ画像の中心位置が前記第一レンズ画像の中心位置と水平になるように、前記第一カメラのロール角度を調整する第二工程と、
前記第二角度調整部を用いて、前記第二画像における前記第二レンズ画像の中心位置が前記第二画像の中心位置に合致するように、前記第二カメラの前記パン角度及び前記チルト角度を調整する第三工程と、
前記第二角度調整部を用いて、前記第二画像における前記第一レンズ画像の中心位置が前記第二レンズ画像の中心位置と水平になるように、前記第二カメラのロール角度を調整する第四工程と、を有する光軸調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステレオカメラの光軸調整装置及び光軸調整方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ステレオカメラを用いて対象物の距離を把握する技術がある。ステレオカメラによって対象物までの距離を求めるためには、２つのカメラの光軸を物理的に平行に設定し、三角測量を行えばよい。しかし、キャリブレーションによって２つのカメラの光軸を物理的に平行に設定することは、従来の技術では困難であった。

【0003】

このため、２つのカメラの光軸に対するキャリブレーションを行う方法として、例えば、ずれた光軸のまま、２つのカメラでの撮影画像から補正パラメータを複数求めた後に、当該複数の補正パラメータに基づいて撮影画像を補正するものがある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－２１６９８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、補正パラメータを複数求めるためには、キャリブレーションのための特別な装置や複雑なアルゴリズムを必要とする。このため、キャリブレーションを行うステレオカメラの構成が複雑になるという問題がある。

【0006】

本発明は、ステレオカメラの光軸の調整をシンプルに行うことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１に記載の発明は、
第一カメラ及び第二カメラを有するステレオカメラの光軸調整装置であって、
前記第一カメラが有する第一レンズと、
前記第二カメラが有する第二レンズと、
前記第一カメラ及び前記第二カメラと対向するように配置され且つ前記第一レンズ及び前記第二レンズを映し出す平面鏡と、
前記第一カメラのロール角度を調整することが可能な第一角度調整部と、
前記第二カメラのパン角度、チルト角度及びロール角度を調整することが可能な第二角度調整部と、
前記平面鏡の角度を調整する鏡角度調整部と、
前記第一カメラによって撮影される第一画像及び前記第二カメラによって撮影される第二画像を表示する表示部と、
前記表示部に表示された画像の解析をする画像解析部と、
を有し、
前記第一画像及び前記第二画像には、前記平面鏡に映った前記第一レンズの画像である第一レンズ画像及び前記平面鏡に映った前記第二レンズの画像である第二レンズ画像を含み、
前記画像解析部により解析された前記第一画像、前記第一レンズ画像、前記第二画像及び前記第二レンズ画像から得られた情報に基づいて、前記第一角度調整部、前記第二角度調整部及び前記鏡角度調整部を調整することで、前記第一カメラの光軸及び前記第二カメラの光軸を調整するステレオカメラの光軸調整装置である。

【0008】

請求項１に記載の発明によれば、第一カメラ及び第二カメラが、平面鏡に映った画像を撮影し、これらの画像を解析して得られた情報に基づいて、第一角度調整部、第二角度調整部及び鏡角度調整部を調整する。通常のステレオカメラには、第一カメラの撮影角度を調整する第一角度調整部や、第二カメラの撮影角度を調整する第二角度調整部はあらかじめ備えられているため、光軸の調整のために必要な部材は、鏡角度調整部を有する平面鏡のみである。このように、少ない部品点数でステレオカメラの光軸の調整を行うことができる。また、ステレオカメラが有する２つのカメラの光軸を直接調整するため、複雑なアルゴリズムを解析する必要もない。よって、ステレオカメラの光軸の調整をシンプルに行うことができる。

【0009】

請求項２に記載の発明は、
前記画像解析部は、前記第一画像又は前記第二画像において、目標とする位置と調整する位置との差分を解析するように構成され、
前記差分が前記表示部の画面において１ピクセル未満に収まるように、前記第一角度調整部、前記第二角度調整部及び前記鏡角度調整部を調整することで、前記第一カメラの光軸及び前記第二カメラの光軸を調整する
請求項１に記載のステレオカメラの光軸調整装置である。

【0010】

請求項２に記載の発明のように、差分の判断をするにあたり、表示部の画面の画素を単位として行うため、差分が一定以下に収まったことの基準が明確となる。また、差分の判断を、１ピクセル未満という最小の画素を基準として行うことで、光軸の調整を精密に行うことができる。また、差分が１ピクセル未満になることは明確であるため、複雑な補正計算が不要となる。

【0011】

請求項３に記載の発明は、
前記平面鏡の平滑度の高さは、
前記第一画像及び前記第二画像において１ピクセル以上の誤差を生じさせない程度の高さである
請求項１又は２に記載のステレオカメラの光軸調整装置である。

【0012】

請求項３に記載の発明のように、平面鏡の平滑度の高さを設定するが、この高さは、第一画像及び第二画像において１ピクセル以上の誤差を生じさせない程度の高さであることが望ましい。これにより、平面鏡に映した像を用いて差分の判断をするにあたり、平面鏡での誤差を抑制し、第一画像及び第二画像を用いた画像解析の精度を高く維持することができる。このため、光軸調整の精度が確保される。

【0013】

請求項４に記載の発明は、
前記第一角度調整部は、前記第一カメラに内蔵されており、
前記第二角度調整部は、前記第二カメラに内蔵されている
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のステレオカメラの光軸調整装置である。

【0014】

請求項４に記載の発明のように、第一カメラ及び第二カメラに内蔵された角度調整部を用いて、光軸の調整を行うことができる。これにより、ステレオカメラの製造過程のみならず、ステレオカメラの設置後においても、ステレオカメラに内蔵された角度調整部を用いて、光軸調整を行うことができる。

【0015】

請求項５に記載の発明は、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のステレオカメラの光軸調整装置を用いて行う光軸調整方法であって、
前記鏡角度調整部を用いて、前記第一画像における前記第一レンズ画像の中心位置が前記第一画像の中心位置に合致するように、前記平面鏡の角度を調整する第一工程と、
前記第一角度調整部を用いて、前記第一画像における前記第二レンズ画像の中心位置が前記第一レンズ画像の中心位置と水平になるように、前記第一カメラのロール角度を調整する第二工程と、
前記第二角度調整部を用いて、前記第二画像における前記第二レンズ画像の中心位置が前記第二画像の中心位置に合致するように、前記第二カメラのパン角度及びチルト角度を調整する第三工程と、
前記第二角度調整部を用いて、前記第二画像における前記第一レンズ画像の中心位置が前記第二レンズ画像の中心位置と水平になるように、前記第二カメラのロール角度を調整する第四工程と、を有する光軸調整方法である。

【0016】

請求項５に記載の発明のように、第一工程を行うことで、第一カメラの光軸と平面鏡とが垂直となり、第三工程を行うことで、第二カメラの光軸と平面鏡とが垂直となる。また、第二工程と第四工程を行うことで、第一カメラの光軸と第二カメラの光軸とが水平となる。このように、第一カメラの光軸と第二カメラの光軸を直接、物理的に補正することで、複雑な補正計算が不要となる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、ステレオカメラの光軸の調整をシンプルに行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1A】ステレオカメラの光軸調整装置の全体図である。

【図1B】ステレオカメラを前方から見た斜視図である。

【図2】光軸調整方法のフローチャートである。

【図3】光軸調整手順の第一工程及び第二工程で用いる第一画像を示す図である。

【図4】光軸調整手順の第三工程及び第四工程で用いる第二画像を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明におけるステレオカメラＳＣの光軸調整装置１及び光軸調整方法の実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明において、カメラ等の角度を調整する操作軸として、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸を定義する。Ｙ軸は、カメラの光軸を水平面に投影した方向に延びる軸であり、Ｘ軸は、水平面内においてＹ軸と直交する方向に延びる軸であり、Ｚ軸は、水平面と直交する面においてＹ軸と直交する方向に延びる軸である。また、Ｚ軸を回転軸とした回転操作の角度をパン角度、Ｘ軸を回転軸とした回転操作の角度をチルト角度、Ｙ軸を回転軸とした回転操作の角度をロール角度とする。

【0020】

図１Ａは、ステレオカメラＳＣの光軸調整装置１の全体図である。図１Ｂは、ステレオカメラＳＣを前方から見た斜視図である。ステレオカメラＳＣは、第一レンズ１１を有する第一カメラ１０と第二レンズ２１を有する第二カメラ２０を有する。

【0021】

光軸調整装置１は、ステレオカメラＳＣの第一カメラ１０及び第二カメラ２０と対向するように配置される平面鏡３０と、ステレオカメラＳＣによって撮影される画像を表示する表示部４０と、表示部４０に表示された画像の解析をする画像解析部５０を有する。次に、各部の詳細な構成を説明する。

【0022】

第一カメラ１０は、第一カメラ１０の角度を調整する第一角度調整部１５を有する。第一角度調整部１５は、水平な台座５の上に設置される。本実施形態の第一角度調整部１５は、少なくとも、第一カメラ１０のロール角度を調整することが可能である。なお、第一角度調整部１５は、必ずしも第一カメラ１０と別体として構成される必要はなく、第一カメラ１０に内蔵され、一体となっているものでもよい。

【0023】

第二カメラ２０は、第二カメラ２０の角度を調整する第二角度調整部２５を有する。第二角度調整部２５は、水平な台座５の上に、上述の第一角度調整部１５に隣接するように設置される。第二角度調整部２５は、第二カメラ２０のパン角度、チルト角度及びロール角度を調整することが可能である。なお、第二角度調整部２５は、必ずしも第二カメラ２０と別体として構成される必要はなく、第二カメラ２０に内蔵され、一体となっているものでもよい。

【0024】

平面鏡３０は、第一レンズ１１及び第二レンズ２１を映し出すものであり、第一カメラ１０及び第二カメラ２０と対向するように、ステレオカメラＳＣと水平の位置に配置される。平面鏡３０は、表示部４０に映す画像（後述の第一画像Ｇ１及び第二画像Ｇ２）において１ピクセル以上の誤差を生じさせない程度の平滑度に構成される。平面鏡３０は、平面鏡３０の角度を調整する鏡角度調整部３５を有する。本実施形態の鏡角度調整部３５は、少なくとも、平面鏡３０のパン角度、チルト角度を調整することが可能である。平面鏡３０は、鏡角度調整部３５とともに、三脚等、高さを調整しつつ位置を保持する保持部材３に取り付けられる。

【0025】

表示部４０は、ステレオカメラＳＣによって撮影される画像を、所定の画素にて、画面上に表示するものである。表示部４０には、第一カメラ１０によって撮影される第一画像Ｇ１（後述）及び第二カメラ２０によって撮影される第二画像Ｇ２（後述）が表示される。

【0026】

表示部４０は、第一画像Ｇ１や第二画像Ｇ２の中で、所定の部分を際立たせるような画像処理を行う画像処理部を有する。画像処理の方法としては、例えば、レンズ画像が表示される場合には、レンズ画像の全部又は一部の色を実際の画像の色とは異なる色に変更することや色の濃さを変更することや、光軸調整のための仮想線を実際のレンズ画像に重ねること等が挙げられるが、これらに限るものではない。なお、画像処理に先立って、レンズ部分として認識させるためにレンズの特徴点を抽出する処理や、レンズの位置を算出又は特定するためにレンズのエッジを検出する処理を行ってもよい。

【0027】

画像解析部５０は、ＣＰＵ等を有し、表示部４０に表示された画像の解析をする。具体的には、画像解析部５０は、表示部４０の画面に表示された画像の座標等を取得して、画像内における目標とする位置と調整する位置との差分を解析するように構成され、その差分（ズレ）がどの程度であるかを解析する。このため、画像解析部５０は、表示部４０に表示された第一画像Ｇ１や第二画像Ｇ２の中で、差分を判断するために必要な座標を取得する。例えば、第一画像Ｇ１の中心位置Ｏ１、第二画像Ｇ２の中心位置Ｏ２、第一レンズ画像Ｇ１１の中心位置Ｏ１１、及び第二レンズ画像Ｇ２１の中心位置Ｏ２１に関する座標の情報を取得する。その後、画像解析部５０は、取得した情報を表示部４０に表示するように指示する。

【0028】

以上の光軸調整装置１を用いて、ステレオカメラＳＣの光軸を調整する方法を説明する。図２は、光軸調整方法のフローチャートである。図３は、光軸調整手順の第一工程ＳＴ１及び第二工程ＳＴ２で用いる第一画像Ｇ１を示す図である。図４は、光軸調整手順の第三工程ＳＴ３及び第四工程ＳＴ４で用いる第二画像Ｇ２を示す図である。なお、図３及び図４においては、第一カメラ１０や第二カメラ２０の画像のうち、カメラ本体の部分を省略し、第一レンズ画像Ｇ１１及び第二レンズ画像Ｇ２１のみを表示している。

【0029】

まず、本実施形態の光軸調整方法の概略を説明する。以下の説明において、第一カメラ１０によって撮影されて表示部４０に表示される画像が第一画像Ｇ１であり、第二カメラ２０によって撮影される画像が第二画像Ｇ２である。また、第一画像Ｇ１及び第二画像Ｇ２には、それぞれ、平面鏡３０に映った第一レンズ１１の画像である第一レンズ画像Ｇ１１と、平面鏡３０に映った第二レンズ２１の画像である第二レンズ画像Ｇ２１とが含まれる。

【0030】

光軸調整の際には、画像解析部５０により解析された第一画像Ｇ１、第一レンズ画像Ｇ１１、第二画像Ｇ２及び第二レンズ画像Ｇ２１から得られた情報に基づいて、第一角度調整部１５、第二角度調整部２５及び鏡角度調整部３５を調整する。このようにして、第一カメラ１０の光軸及び第二カメラ２０の光軸を調整する。次に、具体例を挙げて、光軸調整方法の手順を具体的に説明する。

【0031】

まず、第一工程ＳＴ１（図２参照）では、鏡角度調整部３５を用いて平面鏡３０の角度を調整する。ここで、平面鏡３０の角度は、表示部４０に表示された第一カメラ１０が撮影した第一画像Ｇ１において、第一レンズ画像Ｇ１１の中心位置Ｏ１１が第一画像Ｇ１の中心位置Ｏ１に合致するように調整される。

【0032】

第一工程ＳＴ１における角度調整を、図３（ａ）及び図３（ｂ）に例示した表示画像を用いて説明する。第一工程ＳＴ１においては、第一カメラ１０により撮影された第一画像Ｇ１を表示部４０に表示して行う。第一画像Ｇ１には、第一レンズ画像Ｇ１１及び第二レンズ画像Ｇ２１が含まれる。

【0033】

図３（ａ）に示すように、平面鏡３０の調整前においては、第一レンズ画像Ｇ１１の中心位置Ｏ１１は、第一画像Ｇ１の中心位置Ｏ１から離れている。ここで、鏡角度調整部３５を用いて平面鏡３０の角度を調整することで、第一レンズ画像Ｇ１１の中心位置Ｏ１１を、目標とする位置である第一画像Ｇ１の中心位置Ｏ１に近づける（図３（ａ）中の矢印方向を参照）。

【0034】

図３（ｂ）に示すように、第一レンズ画像Ｇ１１の中心位置Ｏ１１が、第一画像Ｇ１の中心位置Ｏ１に合致すれば、第一工程ＳＴ１は終了である。ここで、各中心位置が合致したか否かの判断は、画像解析部５０により行われる。画像解析部５０は、第一画像Ｇ１の中心位置Ｏ１と第一レンズ画像Ｇ１１の中心位置Ｏ１１との差分が、表示部４０の画素において、１ピクセル未満に収まっているか否かを解析する。画像解析部５０により、前記差分が１ピクセル未満になったと判断された場合、鏡角度調整部３５による平面鏡３０の角度調整が完了する。この第一工程ＳＴ１の角度調整によって、第一カメラ１０の光軸と平面鏡３０の面とが垂直となる。

【0035】

第二工程ＳＴ２（図２参照）では、第一角度調整部１５を用いて、第一カメラ１０のロール角度を調整する。ここで、第一カメラ１０のロール角度は、第一画像Ｇ１における第二レンズ画像Ｇ２１の中心位置Ｏ２１が第一レンズ画像Ｇ１１の中心位置Ｏ１１と水平になるように調整される。

【0036】

第二工程ＳＴ２における角度調整を、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に例示した表示画像を用いて説明する。第二工程ＳＴ２においても、第一工程ＳＴ１と同様に、第一カメラ１０により撮影された第一画像Ｇ１を表示部４０に表示して行う。

【0037】

図３（ｂ）に示すように、第一カメラ１０のロール角度の調整前においては、第二レンズ画像Ｇ２１の中心位置Ｏ２１は、第一レンズ画像Ｇ１１の中心位置Ｏ１１から左右方向に引いた水平線Ｌ１から離れている。ここで、第一角度調整部１５を用いて第一カメラ１０のロール角度を調整することで、第二レンズ画像Ｇ２１の中心位置Ｏ２１を、目標とする位置である水平線Ｌ１に近づける（図３（ｂ）中の矢印方向を参照）。

【0038】

図３（ｃ）に示すように、第二レンズ画像Ｇ２１の中心位置Ｏ２１が、水平線Ｌ１と合致すれば、第二工程ＳＴ２は終了である。ここで、第一画像Ｇ１内で、第一レンズ画像Ｇ１１の中心位置Ｏ１１と第二レンズ画像Ｇ２１の中心位置Ｏ２１とが水平になったか否かの判断は、画像解析部５０により行われる。画像解析部５０は、第二レンズ画像Ｇ２１の中心位置Ｏ２１と水平線Ｌ１との差分が、表示部４０の画素において、１ピクセル未満に収まっているか否かを解析する。画像解析部５０により、前記差分が１ピクセル未満になったと判断された場合、第一角度調整部１５による第一カメラ１０のロール角度調整が完了する。

【0039】

第三工程ＳＴ３（図２参照）では、第二角度調整部２５を用いて、第二カメラ２０のパン角度及びチルト角度を調整する。ここで、第二カメラ２０の角度は、表示部４０に表示された第二カメラ２０が撮影した第二画像Ｇ２において、第二レンズ画像Ｇ２１の中心位置Ｏ２１が第二画像Ｇ２の中心位置Ｏ２に合致するように調整される。

【0040】

第三工程ＳＴ３における角度調整を、図４（ａ）及び図４（ｂ）に例示した表示画像を用いて説明する。第三工程ＳＴ３においては、第二カメラ２０により撮影された第二画像Ｇ２を表示部４０に表示して行う。第二画像Ｇ２には、第一レンズ画像Ｇ１１及び第二レンズ画像Ｇ２１が含まれる。

【0041】

図４（ａ）に示すように、第二カメラ２０のパン角度及びチルト角度の調整前においては、第二レンズ画像Ｇ２１の中心位置Ｏ２１は、第二画像Ｇ２の中心位置Ｏ２から離れている。ここで、第二角度調整部２５を用いて第二カメラ２０のパン角度及びチルト角度を調整することで、第二レンズ画像Ｇ２１の中心位置Ｏ２１を、目標とする位置である第二画像Ｇ２の中心位置Ｏ２に近づける（図４（ａ）中の矢印方向を参照）。

【0042】

図４（ｂ）に示すように、第二レンズ画像Ｇ２１の中心位置Ｏ２１が、第二画像Ｇ２の中心位置Ｏ２に合致すれば、第三工程ＳＴ３は終了である。ここで、各中心位置が合致したか否かの判断は、画像解析部５０により行われる。画像解析部５０は、第二画像Ｇ２の中心位置Ｏ２と第二レンズ画像Ｇ２１の中心位置Ｏ２１との差分が、表示部４０の画素において、１ピクセル未満に収まっているか否かを解析する。画像解析部５０により、前記差分が１ピクセル未満になったと判断された場合、第二角度調整部２５による第二カメラ２０のパン角度及びチルト角度の角度調整が完了する。この第三工程ＳＴ３の角度調整によって、第二カメラ２０の光軸と平面鏡３０の面とが垂直となる。ここで、第一カメラ１０の光軸と平面鏡３０の面とは、第一工程ＳＴ１において既に垂直となっているため、第一カメラ１０の光軸と、第二カメラ２０の光軸とは、互いに平行になる。

【0043】

第四工程ＳＴ４（図２参照）では、第二角度調整部２５を用いて、第二カメラ２０のロール角度を調整する。ここで、第二カメラ２０のロール角度は、第二画像Ｇ２における第一レンズ画像Ｇ１１の中心位置Ｏ１１が第二レンズ画像Ｇ２１の中心位置Ｏ２１と水平になるように調整される。

【0044】

第四工程ＳＴ４における角度調整を、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に例示した表示画像を用いて説明する。第四工程ＳＴ４においても、第三工程ＳＴ３と同様に、第二カメラ２０により撮影された第二画像Ｇ２を表示部４０に表示して行う。

【0045】

図４（ｂ）に示すように、第二カメラ２０のロール角度の調整前においては、第一レンズ画像Ｇ１１の中心位置Ｏ１１は、第二レンズ画像Ｇ２１の中心位置Ｏ２１から左右方向に引いた水平線Ｌ２から離れている。ここで、第二角度調整部２５を用いて第二カメラ２０のロール角度を調整することで、第一レンズ画像Ｇ１１の中心位置Ｏ１１を、目標とする位置である水平線Ｌ２に近づける（図４（ｂ）中の矢印方向を参照）。

【0046】

図４（ｃ）に示すように、第一レンズ画像Ｇ１１の中心位置Ｏ１１が、水平線Ｌ２と合致すれば、第四工程ＳＴ４は終了である。ここで、第二画像Ｇ２内で、第二レンズ画像Ｇ２１の中心位置Ｏ２１と第一レンズ画像Ｇ１１の中心位置Ｏ１１とが水平になったか否かの判断は、画像解析部５０により行われる。画像解析部５０は、第一レンズ画像Ｇ１１の中心位置Ｏ１１と水平線Ｌ２との差分が、表示部４０の画素において、１ピクセル未満に収まっているか否かを解析する。画像解析部５０により、前記差分が１ピクセル未満になったと判断された場合、第二角度調整部２５による第二カメラ２０のロール角度調整が完了する。

【0047】

以上のように、本実施形態によれば、第一カメラ１０及び第二カメラ２０が、平面鏡３０に映った画像（第一画像Ｇ１、第二画像Ｇ２）を撮影し、これらの画像を解析して得られた情報に基づいて、第一角度調整部１５、第二角度調整部２５及び鏡角度調整部３５を調整する。通常のステレオカメラＳＣには、第一カメラ１０の撮影角度を調整する第一角度調整部１５や、第二カメラ２０の撮影角度を調整する第二角度調整部２５はあらかじめ備えられているため、ステレオカメラＳＣの光軸の調整のために必要な部材は、鏡角度調整部３５を有する平面鏡３０のみである。このように、少ない部品点数でステレオカメラＳＣの光軸の調整を行うことができる。また、ステレオカメラＳＣが有する２つのカメラ（第一カメラ１０、第二カメラ２０）の光軸を直接調整するため、複雑なアルゴリズムを解析する必要もない。よって、ステレオカメラＳＣの光軸の調整をシンプルに行うことができる。

【0048】

また、本実施形態のように、目標とする位置と調整する位置との差分が表示部４０の画面において１ピクセル未満に収まるように、第一角度調整部１５、第二角度調整部２５及び鏡角度調整部３５を調整する。このように、差分の判断をするにあたり、表示部４０の画面の画素を単位として行うため、差分が一定以下に収まった（目標とする位置と調整する位置とが合致した）ことの基準が明確となる。また、差分の判断を、１ピクセル未満という最小の画素を基準として行うことで、光軸の調整を精密に行うことができる。また、差分が１ピクセル未満になることは明確であるため、複雑な補正計算が不要となる。

【0049】

また、本実施形態のように、平面鏡３０の平滑度の高さを、第一画像Ｇ１及び第二画像Ｇ２において１ピクセル以上の誤差を生じさせない程度の高さに設定する。これにより、平面鏡３０に映した像を用いて差分の判断をするにあたり、平面鏡３０での誤差を抑制し、第一画像Ｇ１及び第二画像Ｇ２を用いた画像解析の精度を高く維持することができる。このため、光軸調整の精度が確保される。

【0050】

また、本実施形態において、第一角度調整部１５は、第一カメラ１０に内蔵されており、第二角度調整部２５は、第二カメラ２０に内蔵されていることとしてもよい。この場合、第一カメラ１０及び第二カメラ２０に内蔵された角度調整部１５、２５を用いて、光軸の調整を行うことができる。これにより、ステレオカメラＳＣの製造過程のみならず、ステレオカメラＳＣの設置後においても、ステレオカメラＳＣに内蔵された角度調整部１５、２５を用いて、光軸調整を行うことができる。

【0051】

また、本実施形態では、第一工程ＳＴ１を行うことで、第一カメラ１０の光軸と平面鏡３０とが垂直となり、第三工程ＳＴ３を行うことで、第二カメラ２０の光軸と平面鏡３０とが垂直となる。また、第二工程ＳＴ２と第四工程ＳＴ４を行うことで、第一カメラ１０の光軸と第二カメラ２０の光軸とが水平となる。このように、第一カメラ１０の光軸と第二カメラ２０の光軸を直接、物理的に補正することで、複雑な補正計算が不要となる。

【0052】

上記実施の形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、第一角度調整部１５、第二角度調整部２５及び鏡角度調整部３５の操作は、自動でも手動でも良い。すなわち、コンピュータにおけるＣＰＵを搭載した制御部の指令に基づいて、各角度調整部をアクチュエータによって自動で操作することとしてもよく、ユーザーの指示又は操作に基づいて各角度調整部を手動で操作してもよい。また、自動で各角度調整部の操作をする場合、第一工程ＳＴ１乃至第四工程ＳＴ４の操作手順を実現しうるプログラムを記録した記録媒体を用いて行ってもよい。また、上述のように、上記実施の形態では、表示画像上における差分の判断を行うにあたり、１ピクセル未満を基準とすることが好適であるとしたが、これに限るものではなく、所定の画素未満を基準としてもよい。

【符号の説明】

【0053】

１０…第一カメラ、１１…第一レンズ、１５…第一角度調整部、２０…第二カメラ、２１…第二レンズ、２５…第二角度調整部、３０…平面鏡、３５…鏡角度調整部、４０…表示部、５０…画像解析部、Ｇ１…第一画像、Ｇ２…第二画像、Ｇ１１…第一レンズ画像、Ｇ２１…第二レンズ画像、Ｏ１…第一画像の中心位置、Ｏ２…第二画像の中心位置、Ｏ１１…第一レンズ画像の中心位置、Ｏ２１…第二レンズ画像の中心位置、ＳＣ…ステレオカメラ、ＳＴ１…第一工程、ＳＴ２…第二工程、ＳＴ３…第三工程、ＳＴ４…第四工程

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】