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(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】P2024155891
(43)【公開日】2024-10-31
(54)【発明の名称】内部パラメータ試験
(51)【国際特許分類】
H04N 17/00 20060101AFI20241024BHJP
G06T 7/80 20170101ALI20241024BHJP
【ＦＩ】
H04N17/00 200
G06T7/80
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024068398
(22)【出願日】2024-04-19
(31)【優先権主張番号】18/137,661
(32)【優先日】2023-04-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】524029149
【氏名又は名称】エーエスエムピーティー・エーイーアイ・インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】ジョン・トーマス
(57)【要約】
【課題】先行技術の問題に対処する、被試験カメラの内部パラメータのための内部パラメータ試験ツールおよび方法を提供すること。
【解決手段】方位角回転の複数のコリメータケーブルを使用することによって、処理時間を様々に短縮し得る、かつ様々な波長範囲の光を選択的に供給するために、該コリメータまたは各コリメータに関連する、独立して作動可能な照明手段を設けることによって、色収差に対処し得る、内部パラメータ試験装置および方法。
【選択図】図７
【解決手段】方位角回転の複数のコリメータケーブルを使用することによって、処理時間を様々に短縮し得る、かつ様々な波長範囲の光を選択的に供給するために、該コリメータまたは各コリメータに関連する、独立して作動可能な照明手段を設けることによって、色収差に対処し得る、内部パラメータ試験装置および方法。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被試験カメラに関する内部パラメータを測定するためのまたは内部パラメータ較正を検証するための内部パラメータ試験ツールであって、
前記被試験カメラを、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように取り付けるためのカメラ支持体と、
無限遠合焦コリメータであり、前記カメラ支持体上に取り付けられている前記カメラが、前記コリメータを通過する光から標的表面の画像を得ることができるように、前記カメラ支持体に対して配置されている、無限遠合焦コリメータと、
を含み、
前記コリメータは、それが前記カメラ支持体上に取り付けられている間に、前記コリメータに関連するレチクルの画像を前記カメラに投影するために、第１の照明手段および第２の照明手段を含み、前記第１の照明手段は第１の波長範囲内で発光するように構成されており、前記第２の照明手段は第２の波長範囲内で発光するように構成されており、前記第１の波長範囲と前記第２の波長範囲とは異なる、
内部パラメータ試験ツール。
前記被試験カメラを、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように取り付けるためのカメラ支持体と、
無限遠合焦コリメータであり、前記カメラ支持体上に取り付けられている前記カメラが、前記コリメータを通過する光から標的表面の画像を得ることができるように、前記カメラ支持体に対して配置されている、無限遠合焦コリメータと、
を含み、
前記コリメータは、それが前記カメラ支持体上に取り付けられている間に、前記コリメータに関連するレチクルの画像を前記カメラに投影するために、第１の照明手段および第２の照明手段を含み、前記第１の照明手段は第１の波長範囲内で発光するように構成されており、前記第２の照明手段は第２の波長範囲内で発光するように構成されており、前記第１の波長範囲と前記第２の波長範囲とは異なる、
内部パラメータ試験ツール。
【請求項2】
前記コリメータは前記レチクルを含む、請求項１に記載の内部パラメータ試験ツール。
【請求項3】
前記第１の照明手段と前記第２の照明手段とは独立して制御可能である、請求項１に記載の内部パラメータ試験ツール。
【請求項4】
前記第１の照明手段と前記第２の照明手段とはそれぞれのＬＥＤを含む、請求項１に記載の内部パラメータ試験ツール。
【請求項5】
コリメータ支持体を含み、無限遠ベースの前記コリメータは前記コリメータ支持体上に取り付けられており、前記コリメータ支持体は、それが前記カメラ支持体上に取り付けられると、前記カメラの前記光軸に実質的に直交する回転軸を中心として回転し得るように、可動に取り付けられている、請求項１に記載の内部パラメータ試験ツール。
【請求項6】
前記コリメータ支持体は、前記カメラ支持体上に取り付けられると、それが前記カメラの前記光軸に実質的に平行な方位角回転軸を中心として独立して回転し得るように、可動に取り付けられている、請求項５に記載の内部パラメータ試験ツール。
【請求項7】
前記コリメータ支持体上に取り付けられている少なくとも１つの追加無限遠合焦コリメータを含み、前記カメラ支持体上に取り付けられている前記カメラが、前記少なくとも１つの追加コリメータを通過する光から標的表面の画像を得ることができるように、前記少なくとも１つの追加コリメータは前記カメラ支持体に対して配置されている、請求項５に記載の内部パラメータ試験ツール。
【請求項8】
前記少なくとも１つの追加コリメータは、それが前記カメラ支持体上に取り付けられている間に、前記それぞれの少なくとも１つの追加コリメータに関連するそれぞれのレチクルの画像を前記カメラに投影するために、それぞれの追加の第１の照明手段および追加の第２の照明手段を含み、各それぞれの追加の第１の照明手段はそれぞれの第１の波長範囲内で発光するように構成されており、前記それぞれの追加の第２の照明手段はそれぞれの第２の波長範囲内で発光するように構成されており、前記それぞれの第１の波長範囲と前記それぞれの第２の波長範囲とは異なる、請求項７に記載の内部パラメータ試験ツール。
【請求項9】
被試験カメラの内部パラメータを測定するかまたは測定された内部パラメータを検証する、前記被試験カメラを試験する方法であって、
ｉ） 内部パラメータ試験ツールを設けるステップであって、前記内部パラメータ試験ツールはカメラ支持体および無限遠合焦コリメータを含み、前記コリメータは、それが前記カメラ支持体上に取り付けられている間に、前記コリメータに関連するレチクルのそれぞれの画像を前記カメラに投影するために、第１の照明手段および第２の照明手段を含み、前記第１の照明手段は第１の波長範囲内で発光するように構成されており、前記第２の照明手段は第２の波長範囲内で発光するように構成されており、前記第１の波長範囲と前記第２の波長範囲とは異なる、設けるステップと、
ｉｉ） 前記カメラを、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように、前記カメラ支持体上に取り付けるステップと、
ｉｉｉ） 前記第１の照明手段と前記第２の照明手段との第１の組み合わせがオンにされている間に、前記カメラを使用して、前記コリメータ経由で標的表面の第１の画像を得るステップと、
ｉｖ） 前記第１の照明手段と前記第２の照明手段との第２の組み合わせがオンにされている間に、前記カメラを使用して、前記コリメータ経由で前記標的表面の第２の画像を得るステップであって、前記第１の組み合わせと前記第２の組み合わせとは異なる、使用するステップと、
ｖ） 前記標的表面の前記第１の画像および前記第２の画像を実際の標的表面と比較するステップと、
を含む、方法。
ｉ） 内部パラメータ試験ツールを設けるステップであって、前記内部パラメータ試験ツールはカメラ支持体および無限遠合焦コリメータを含み、前記コリメータは、それが前記カメラ支持体上に取り付けられている間に、前記コリメータに関連するレチクルのそれぞれの画像を前記カメラに投影するために、第１の照明手段および第２の照明手段を含み、前記第１の照明手段は第１の波長範囲内で発光するように構成されており、前記第２の照明手段は第２の波長範囲内で発光するように構成されており、前記第１の波長範囲と前記第２の波長範囲とは異なる、設けるステップと、
ｉｉ） 前記カメラを、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように、前記カメラ支持体上に取り付けるステップと、
ｉｉｉ） 前記第１の照明手段と前記第２の照明手段との第１の組み合わせがオンにされている間に、前記カメラを使用して、前記コリメータ経由で標的表面の第１の画像を得るステップと、
ｉｖ） 前記第１の照明手段と前記第２の照明手段との第２の組み合わせがオンにされている間に、前記カメラを使用して、前記コリメータ経由で前記標的表面の第２の画像を得るステップであって、前記第１の組み合わせと前記第２の組み合わせとは異なる、使用するステップと、
ｖ） 前記標的表面の前記第１の画像および前記第２の画像を実際の標的表面と比較するステップと、
を含む、方法。
【請求項10】
前記ステップｉｉｉ）および前記ステップｉｖ）は、前記第１の画像および前記第２の画像が得られている間に、前記コリメータを、前記光軸に直交する回転軸を中心として回転させるステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記ステップｉｖ）の後に、前記光軸に平行な方位角回転軸を中心として前記カメラと前記コリメータとを相対的に回転させるステップと、前記ステップｉｉｉ）および前記ステップｉｖ）を繰り返すステップと、を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項12】
前記内部パラメータ試験ツールはコリメータ支持体を含み、無限遠ベースの前記コリメータは前記コリメータ支持体上に取り付けられており、少なくとも１つの追加無限遠合焦コリメータが前記コリメータ支持体上に取り付けられており、前記カメラ支持体上に取り付けられている前記カメラが、前記少なくとも１つの追加コリメータを通過する光から、標的表面の画像を得ることができるように、前記少なくとも１つの追加コリメータは前記カメラ支持体に対して配置されている、請求項９に記載の方法。
【請求項13】
被試験カメラに関する内部パラメータを測定するかまたは内部パラメータ較正を検証するための内部パラメータ試験ツールであって、
前記被試験カメラを、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように取り付けるためのカメラ支持体と、
コリメータ支持体と、
前記コリメータ支持体上に取り付けられている複数の無限遠合焦コリメータであり、前記カメラ支持体上に取り付けられている前記カメラが標的表面の画像を得ることができるように、前記複数のコリメータの各コリメータは前記コリメータ支持体に対して配置されており、前記画像は、前記標的表面の下位領域に対応する複数の下位画像を含み、各下位画像は、前記複数のコリメータのそれぞれのコリメータを通過する光から得られる、複数の無限遠合焦コリメータと、
を含み、
前記コリメータ支持体は、それが２つの回転軸を中心として独立して回転し得るように、可動に取り付けられており、前記カメラ支持体上に取り付けられると、前記第１の方位角回転軸は前記カメラの前記光軸に平行であり、前記第２の回転軸は前記第１の回転軸に実質的に直交している、
内部パラメータ試験ツール。
前記被試験カメラを、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように取り付けるためのカメラ支持体と、
コリメータ支持体と、
前記コリメータ支持体上に取り付けられている複数の無限遠合焦コリメータであり、前記カメラ支持体上に取り付けられている前記カメラが標的表面の画像を得ることができるように、前記複数のコリメータの各コリメータは前記コリメータ支持体に対して配置されており、前記画像は、前記標的表面の下位領域に対応する複数の下位画像を含み、各下位画像は、前記複数のコリメータのそれぞれのコリメータを通過する光から得られる、複数の無限遠合焦コリメータと、
を含み、
前記コリメータ支持体は、それが２つの回転軸を中心として独立して回転し得るように、可動に取り付けられており、前記カメラ支持体上に取り付けられると、前記第１の方位角回転軸は前記カメラの前記光軸に平行であり、前記第２の回転軸は前記第１の回転軸に実質的に直交している、
内部パラメータ試験ツール。
【請求項14】
前記第１の回転軸および前記第２の回転軸を中心として前記コリメータ支持体を回転させるようになされているそれぞれのアクチュエータを含む、請求項１３に記載の内部パラメータ試験ツール。
【請求項15】
前記複数のコリメータのうちの少なくとも１つのコリメータが、それが前記カメラ支持体上に取り付けられている間に、前記コリメータに関連するレチクルのそれぞれの画像を前記カメラに投影するために、第１の照明手段と第２の照明手段とを含む、請求項１３に記載の内部パラメータ試験ツール。
【請求項16】
前記第１の照明手段と前記第２の照明手段とは独立して制御可能である、請求項１５に記載の内部パラメータ試験ツール。
【請求項17】
前記第１の照明手段は第１の波長範囲内で発光し、前記第２の照明手段は第２の波長範囲内で発光し、前記第１の波長範囲と前記第２の波長範囲とは異なる、請求項１５に記載の内部パラメータ試験ツール。
【請求項18】
前記第１の照明手段と前記第２の照明手段とはそれぞれのＬＥＤを含む、請求項１５に記載の内部パラメータ試験ツール。
【請求項19】
被試験カメラの内部パラメータを測定するか、または測定された内部パラメータを検証する、前記被試験カメラを試験する方法であって、
ｉ） 内部パラメータ試験ツールを設けるステップであって、前記内部パラメータ試験ツールはカメラ支持体、コリメータ支持体、および前記コリメータ支持体上に取り付けられている複数の無限遠合焦コリメータを含む、設けるステップと、
ｉｉ） 前記カメラを、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように、前記カメラ支持体上に取り付けるステップと、
ｉｉｉ） 前記光軸に直交する回転軸を中心として前記コリメータ支持体を回転させている間に、前記カメラを使用して、前記複数のコリメータの各々経由で標的表面の画像を得るステップと、
ｉｖ） 前記光軸に平行な方位角回転軸を中心として、前記コリメータ支持体を回転させるステップと、
ｖ） 前記光軸に直交する回転軸を中心として前記コリメータ支持体を回転させている間に、前記カメラを使用して、前記複数のコリメータの各々経由で前記標的表面のさらなる画像を得るステップと、
ｖｉ） 前記標的表面の前記画像を実際の標的表面と比較するステップと、
を含む、方法。
ｉ） 内部パラメータ試験ツールを設けるステップであって、前記内部パラメータ試験ツールはカメラ支持体、コリメータ支持体、および前記コリメータ支持体上に取り付けられている複数の無限遠合焦コリメータを含む、設けるステップと、
ｉｉ） 前記カメラを、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように、前記カメラ支持体上に取り付けるステップと、
ｉｉｉ） 前記光軸に直交する回転軸を中心として前記コリメータ支持体を回転させている間に、前記カメラを使用して、前記複数のコリメータの各々経由で標的表面の画像を得るステップと、
ｉｖ） 前記光軸に平行な方位角回転軸を中心として、前記コリメータ支持体を回転させるステップと、
ｖ） 前記光軸に直交する回転軸を中心として前記コリメータ支持体を回転させている間に、前記カメラを使用して、前記複数のコリメータの各々経由で前記標的表面のさらなる画像を得るステップと、
ｖｉ） 前記標的表面の前記画像を実際の標的表面と比較するステップと、
を含む、方法。
【請求項20】
前記複数のコリメータのうちの少なくとも１つのコリメータが、それが前記カメラ支持体上に取り付けられている間に、前記コリメータに関連するレチクルのそれぞれの画像を前記カメラに投影するために、第１の照明手段と第２の照明手段とを含み、前記ステップｉｉｉ）は、前記第１の照明手段と前記第２の照明手段との第１の組み合わせがオンにされている間に、前記カメラを使用して、前記コリメータ経由で標的表面の第１の画像を得るステップと、前記第１の照明手段と前記第２の照明手段との第２の組み合わせがオンにされている間に、前記カメラを使用して、前記コリメータ経由で前記標的表面の第２の画像を得るステップと、を含み、前記第１の組み合わせと前記第２の組み合わせとは異なる、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被試験カメラの内部パラメータのための内部パラメータ試験ツールおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
本発明は、カメラの内部パラメータ（すなわち、例えばカメラの姿勢または位置に関する「外部パラメータ」と対照的に、カメラ自体に関連するパラメータ）の測定または決定に関し、また、以前に決定された内部パラメータの独立検証に関する。本文献を通じて、「内部パラメータ試験」という用語は、内部パラメータの測定または決定と、また以前に決定された内部パラメータの検証の両方を指すのに用いられるであろう。そのような内部パラメータの測定は、例えば、被試験カメラが必要な品質閾値を満たすかどうかを評価するのに使用されることが可能であり、カメラのその後の較正または修正にも使用され得る。
【0003】
従来の内部パラメータ試験システムでは、光学的に識別可能な特徴を有する少なくとも１つの光学ターゲットが使用され、試験プロセスは、測定されるカメラに対する特徴の位置の正確な知識を必要とする。
【0004】
従来のプロセスが、その内部パラメータが試験されているカメラに対する既知の角度分離を有して、２つのターゲットを配置するステップを含み、このプロセスは図１に概略的に示されている。例えば、試験が、以前に測定された内部パラメータの検証を含む場合、被試験カメラ１からの１つの画像が、２つのターゲット２、３間の実際の距離を、カメラ１の内部パラメータを使用する計算値と比較することによって、カメラ１の総視野の１つの小部分を検証する。この従来の方法におけるターゲット２、３間の該角度分離θは、カメラ１から各ターゲット２、３までの距離を測定して決定され、ターゲット２、３間の距離はレーザを使用して測定される。カメラ視野全体に亘って確認するために、カメラ１は回転させられ（該回転はそのレンズ瞳孔の上下、左右、または周囲であると考えられる）、その結果、ターゲット２、３は画像の異なる領域内に出現する。得られた画像のセットは、その総視野に亘る、カメラ１の内部パラメータの精度を確認するのに使用され得る。しかし、そのようなプロセスに関連する様々な問題がある。例えば、そのような試験プロセスは、通常、約１０ｍ離れたターゲット２、３を有する設定を必要とし、各ターゲット２、３は被試験カメラ１から約１５ｍから２０ｍまでの所にある。結果として生じる大設置面積は試験機を設計することを実行不可能にするため、プロセスは、代わりに、通常、何らかの開床において実施される。該大設置面積はそれ自体、試験プロセスの自動化の妨げであり、また、試験に影響を及ぼす照明および画質に関する問題をもたらす可能性がある。たった１つのカメラ１の試験が最長１時間かかる可能性があり、カメラ間の切替えが、必要とされる回転機構に因り、困難である可能性がある。
【0005】
これらの問題のいくつかに対処する代替的装置すなわち内部パラメータ試験ツールが、図２に概略的に示されている。ここで、被試験カメラ１は、それが無限遠合焦コリメータ５の下方に配置されるように、方位角回転テーブル４上に支持されており、該無限遠合焦コリメータは、所定の方向に外向きに、ここでは垂直に上方に伸びているカメラ１の光軸７に実質的に直交する回転軸を中心として、カメラ１の視野に亘って＋／－１００度、コリメータ５が移動することを可能にする昇降回転支持体６に取り付けられている。この回転は、昇降回転アクチュエータ８によって引き起こされる。方位角回転テーブル４は、方位角回転アクチュエータ９によって、光軸７に実質的に平行なかつそれと一致している方位角回転軸を中心として回転して、昇降スキャンの位置を変更することができる。回転テーブル４上で無限遠合焦コリメータ５を使用することによって、ターゲット間の角度分離が、被試験カメラ１から得られる画像間で、昇降回転アクチュエータ８を使用してコリメータ５を回転させるだけのことによって、正確に制御され得る。無限遠合焦コリメータ５は、レチクルをそれが無限に離れているかのように投影する集束レンズを備えた、バックライト付きレチクルを含む。これは、画像上での線形変換（ｌｉｎｅａｒ ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）による全影響を除去する。図１に示されている角度分離θに等しい角度分離は、昇降回転アクチュエータ８を使用する、コリメータ５の回転により作り出される。２つの画像キャプチャが、一対の画像を作り出すのに必要とされる。画像ターゲット位置のスキャンの例が図３に示されており、いくつかの画像対が作り出される。方位角回転アクチュエータ９を作動させることによって、画像間の方位角回転を引き起こすことにより、スキャンが、カメラ画像のより多くの関心領域に亘って実施されることが可能になる。そのようなスキャンの例が図４に示されている。
【0006】
これにより、物理的ターゲットを使用するよりも遥かに小さい設置面積内で、特定のカメラ１の内部パラメータを試験する方法が提供され、プロセスの完全な自動化が実用的になる。
【0007】
そのような問題に対処しようと試みる代替的装置が、特許文献１から既知である。当該装置では、標的表面上に複数のマーカを投影する複数のコリメータが設けられている。被試験カメラが該標的表面の複数の画像をキャプチャし、該カメラは各画像キャプチャ間で回転する。
【0008】
これらのシステムの全てを用いても、照明は非常に制御し難い可能性がある。しばしば、プロセスが、例えば蛍光照明または他の周囲光を使用して様々な目的のために使用され得ると考えられる、任意の利用可能な開放空間内で実施される。これは、ターゲット２、３の画像の質に影響を及ぼす可能性がある。また、カメラレンズは色収差を示す可能性があるため、試験の結果は周囲光の色の影響を受ける可能性がある。具体的には、色収差からの横方向の色は、該色に応じて、該光にカメラセンサ上の僅かに異なる点に焦点を合わせさせる。これは任意の歪み計算の精度に影響を及ぼすであろう。
【0009】
そのような試験プロセスの期待精度は約０．０５％であり、当該較正精度が０．３％より良いことが通常の目標である。いくつかの自動車カメラレンズでは、色収差は結果的に赤色光と緑色光との間に０．１５％の差をもたらす可能性がある。これは測定の期待精度を小さくし、それにより、結果的に誤検出または検出漏れをもたらす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】国際公開第２０２１／１５０６８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明はこれらの問題に対処しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明によれば、本目的は、方位角回転ができる複数のコリメータを使用することによって、処理時間を様々に短縮し得る、かつ様々な波長範囲の光を選択的に供給するために、独立して作動可能な照明手段を設けることによって、色収差に対処し得る、新規の内部パラメータ試験装置および方法によって達成される。
【0013】
本発明の第１の態様によれば、被試験カメラの、内部パラメータを測定するためのまたは内部パラメータ較正を検証するための内部パラメータ試験ツールであって、
該被試験カメラを、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように取り付けるためのカメラ支持体と、
無限遠合焦コリメータであり、該カメラ支持体上に取り付けられている該カメラが、該コリメータを通過する光から標的表面の画像を得ることができるように、該カメラ支持体に対して配置されている、無限遠合焦コリメータと、 を含み、
コリメータは、それがカメラ支持体上に取り付けられている間に、該コリメータに関連するレチクルの画像をカメラに投影するために、第１の照明手段および第２の照明手段を含み、該第１の照明手段は第１の波長範囲内で発光するように構成されており、該第２の照明手段は第２の波長範囲内で発光するように構成されており、該第１の波長範囲と該第２の波長範囲とは異なる、
内部パラメータ試験ツールが提供されている。
該被試験カメラを、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように取り付けるためのカメラ支持体と、
無限遠合焦コリメータであり、該カメラ支持体上に取り付けられている該カメラが、該コリメータを通過する光から標的表面の画像を得ることができるように、該カメラ支持体に対して配置されている、無限遠合焦コリメータと、 を含み、
コリメータは、それがカメラ支持体上に取り付けられている間に、該コリメータに関連するレチクルの画像をカメラに投影するために、第１の照明手段および第２の照明手段を含み、該第１の照明手段は第１の波長範囲内で発光するように構成されており、該第２の照明手段は第２の波長範囲内で発光するように構成されており、該第１の波長範囲と該第２の波長範囲とは異なる、
内部パラメータ試験ツールが提供されている。
【0014】
本発明の第２の態様によれば、被試験カメラの内部パラメータを測定するかまたは測定された内部パラメータを検証する、該被試験カメラを試験する方法であって、
ｉ） 内部パラメータ試験ツールを設けるステップであって、該内部パラメータ試験ツールはカメラ支持体および無限遠合焦コリメータを含み、該コリメータは、それが該カメラ支持体上に取り付けられている間に、コリメータに関連するレチクルのそれぞれの画像を該カメラに投影するために、第１の照明手段および第２の照明手段を含み、該第１の照明手段は第１の波長範囲内で発光するように構成されており、該第２の照明手段は第２の波長範囲内で発光するように構成されており、該第１の波長範囲と該第２の波長範囲とは異なる、設けるステップと、
ｉｉ） カメラを、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように、カメラ支持体上に取り付けるステップと、
ｉｉｉ） 第１の照明手段と第２の照明手段との第１の組み合わせがオンにされている間に、カメラを使用して、コリメータ経由で標的表面の第１の画像を得るステップと、
ｉｖ） 第１の照明手段と第２の照明手段との第２の組み合わせがオンにされている間に、カメラを使用して、コリメータ経由で該標的表面の第２の画像を得るステップであって、該第１の組み合わせと該第２の組み合わせとは異なる、使用するステップと、
ｖ） 標的表面の該第１の画像および該第２の画像を実際の標的表面と比較するステップと、
を含む、方法が提供されている。
ｉ） 内部パラメータ試験ツールを設けるステップであって、該内部パラメータ試験ツールはカメラ支持体および無限遠合焦コリメータを含み、該コリメータは、それが該カメラ支持体上に取り付けられている間に、コリメータに関連するレチクルのそれぞれの画像を該カメラに投影するために、第１の照明手段および第２の照明手段を含み、該第１の照明手段は第１の波長範囲内で発光するように構成されており、該第２の照明手段は第２の波長範囲内で発光するように構成されており、該第１の波長範囲と該第２の波長範囲とは異なる、設けるステップと、
ｉｉ） カメラを、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように、カメラ支持体上に取り付けるステップと、
ｉｉｉ） 第１の照明手段と第２の照明手段との第１の組み合わせがオンにされている間に、カメラを使用して、コリメータ経由で標的表面の第１の画像を得るステップと、
ｉｖ） 第１の照明手段と第２の照明手段との第２の組み合わせがオンにされている間に、カメラを使用して、コリメータ経由で該標的表面の第２の画像を得るステップであって、該第１の組み合わせと該第２の組み合わせとは異なる、使用するステップと、
ｖ） 標的表面の該第１の画像および該第２の画像を実際の標的表面と比較するステップと、
を含む、方法が提供されている。
【0015】
本発明の第３の態様によれば、被試験カメラの、内部パラメータを測定するかまたは内部パラメータ較正を検証するための内部パラメータ試験ツールであって、
該被試験カメラを、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように取り付けるためのカメラ支持体と、
コリメータ支持体と、
該コリメータ支持体上に取り付けられている複数の無限遠合焦コリメータであり、該カメラ支持体上に取り付けられているカメラが標的表面の画像を得ることができるように、該複数のコリメータの各コリメータはコリメータ支持体に対して配置されており、該画像は、該標的表面の下位領域に対応する複数の下位画像を含み、各下位画像は、複数のコリメータのそれぞれのコリメータを通過する光から得られる、複数の無限遠合焦コリメータと、
を含み、
コリメータ支持体は、それが２つの回転軸を中心として独立して回転し得るように、可動に取り付けられており、カメラ支持体上に取り付けられると、第１の方位角回転軸はカメラの光軸に平行であり、第２の回転軸は該第１の回転軸に実質的に直交している、
内部パラメータ試験ツールが提供されている。
該被試験カメラを、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように取り付けるためのカメラ支持体と、
コリメータ支持体と、
該コリメータ支持体上に取り付けられている複数の無限遠合焦コリメータであり、該カメラ支持体上に取り付けられているカメラが標的表面の画像を得ることができるように、該複数のコリメータの各コリメータはコリメータ支持体に対して配置されており、該画像は、該標的表面の下位領域に対応する複数の下位画像を含み、各下位画像は、複数のコリメータのそれぞれのコリメータを通過する光から得られる、複数の無限遠合焦コリメータと、
を含み、
コリメータ支持体は、それが２つの回転軸を中心として独立して回転し得るように、可動に取り付けられており、カメラ支持体上に取り付けられると、第１の方位角回転軸はカメラの光軸に平行であり、第２の回転軸は該第１の回転軸に実質的に直交している、
内部パラメータ試験ツールが提供されている。
【0016】
本発明の第４の態様によれば、被試験カメラの内部パラメータを測定するかまたは測定された内部パラメータを検証する、被試験カメラを試験する方法であって、
ｉ） 内部パラメータ試験ツールを設けるステップであって、該内部パラメータ試験ツールは、カメラ支持体、コリメータ支持体、および該コリメータ支持体上に取り付けられている複数の無限遠合焦コリメータを含む、設けるステップと、
ｉｉ） 該カメラを、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように、該カメラ支持体上に取り付けるステップと、
ｉｉｉ） 該光軸に直交する回転軸を中心としてコリメータ支持体を回転させている間に、カメラを使用して、複数のコリメータの各々経由で標的表面の画像を得るステップと、
ｉｖ） 光軸に平行な方位角回転軸を中心として、コリメータ支持体を回転させるステップと、
ｖ） 光軸に直交する回転軸を中心としてコリメータ支持体を回転させている間に、カメラを使用して、複数のコリメータの各々経由で該標的表面のさらなる画像を得るステップと、
ｖｉ） 標的表面の該画像を実際の標的表面と比較するステップと、
を含む、方法が提供されている。
ｉ） 内部パラメータ試験ツールを設けるステップであって、該内部パラメータ試験ツールは、カメラ支持体、コリメータ支持体、および該コリメータ支持体上に取り付けられている複数の無限遠合焦コリメータを含む、設けるステップと、
ｉｉ） 該カメラを、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように、該カメラ支持体上に取り付けるステップと、
ｉｉｉ） 該光軸に直交する回転軸を中心としてコリメータ支持体を回転させている間に、カメラを使用して、複数のコリメータの各々経由で標的表面の画像を得るステップと、
ｉｖ） 光軸に平行な方位角回転軸を中心として、コリメータ支持体を回転させるステップと、
ｖ） 光軸に直交する回転軸を中心としてコリメータ支持体を回転させている間に、カメラを使用して、複数のコリメータの各々経由で該標的表面のさらなる画像を得るステップと、
ｖｉ） 標的表面の該画像を実際の標的表面と比較するステップと、
を含む、方法が提供されている。
【0017】
本発明の他の特定の態様および特徴が添付の特許請求の範囲に示されている。
【0018】
ここで、本発明を、（縮尺通りでない）添付の図面を参照して、説明する。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】既知の内部パラメータ試験設定の概略図である。
【図2】既知の内部パラメータ試験ツールの上方からの概略斜視図である。
【図3】様々な内部パラメータ試験ツールを使用して得られた画像の図である。
【図4】様々な内部パラメータ試験ツールを使用して得られた画像の図である。
【図5】様々な内部パラメータ試験ツールを使用して得られた画像の図である。
【図6】本発明の内部パラメータ試験ツールと共に使用するための、５つのコリメータを備え付けられているコリメータ支持体の概略斜視図である。
【図7】本発明の実施形態による内部パラメータ試験ツールの概略側面図である。
【図8】本発明の内部パラメータ試験ツールと共に使用するための、２つの異なる照明手段を備え付けられているコリメータの概略断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
【0021】
本実施形態では、複数の無限遠合焦コリメータ１１を含む内部パラメータ試験ツール１０が使用されている。各無限遠合焦コリメータ１１は、レチクルをそれが無限に遠くはなれているかのように投影する集束レンズを備えた、バックライト付きレチクルを含む。図６に示されているように、ここでは５つのコリメータ１１が使用されており、各々はコリメータ支持体１２に取り付けられており、その結果、該コリメータ支持体１２の回転がコリメータ１１の全ての回転を一斉に引き起こす。図７は、内部パラメータ試験ツール１０の詳細、およびコリメータ支持体１２がその中にどのように取り付けられると考えられるかを概略的に示す。被試験カメラ１は、その光軸７が所定の方向にそこから外向きに、ここでは垂直に上方に伸びるように、カメラ支持体１６上に取り付けられている。剛性フレーム１３がコリメータ装置を支持している。コリメータ支持体１２は、光軸７に実質的に直交する昇降回転軸を中心として、すなわち図示のように水平に、コリメータ支持体１２を回転させるように作動可能な昇降回転アクチュエータ１４に取り付けられている。該昇降回転アクチュエータ１４は、フレーム１３によって支持されている方位角回転アクチュエータ１５から垂下するように取り付けられている。該方位角回転アクチュエータ１５は、光軸７に実質的に平行な方位角回転軸を中心として、昇降回転アクチュエータ１４、およびしたがってコリメータ支持体１２の回転を引き起こすようになされている。コリメータ支持体１２は、それがこれら２つの回転軸１７、１８を中心として独立して回転し得るように、可動に取り付けられている。
【0022】
カメラ支持体１６上に取り付けられているカメラ１が標的表面の画像を得ることができるように、コリメータ支持体１２上に取り付けられている複数のコリメータの各コリメータ１１はコリメータ支持体１２に対して配置されており、該画像は、標的表面の下位領域に対応する複数の下位画像を含み、各下位画像は、複数のコリメータのそれぞれのコリメータ１１を通過する光から得られる。
【0023】
カメラ１が、その光軸７が所定の方向にそこから外向きに伸びるように、カメラ支持体１６上に取り付けられると、該カメラ１は、コリメータ支持体１２を昇降回転軸１７を中心として回転させている間に、複数のコリメータ１１の各々経由で標的表面の画像を得るのに使用される。該コリメータ支持体１２は、次いで、方位角回転軸１８を中心として回転してもよく、カメラ１は、コリメータ支持体１２をそのように回転させている間に、複数のコリメータ１１の各々経由で標的表面のさらなる画像を得るのに使用される。図５に示されている、標的表面のそのように得られた画像は、次いで、内部パラメータを測定するかまたは以前に測定された内部パラメータの精度を決定するかどちらかのために、実際の標的表面と比較され得る。
【0024】
複数の無限遠合焦コリメータ１１の使用により、同数の画像で、カメラの視野のより多くに亘ってスキャンが実施されることが可能になる。これらの追加コリメータ１１を使用することにより、２０秒未満での全視野に亘る内部パラメータの試験が可能になる。
【0025】
本方法は、精度を向上させると同時に、内部パラメータカメラ較正を試験するための、設置面積、設定の努力および時間を大幅に低減する。内部パラメータ試験ツール１０の設置面積は１平方メートル未満であり得る。さらに、被試験カメラ１への依存が非常に小さく、ツール１０は、設定変更を必要とせずに、２０度～１８０度の視野を有するカメラ１を収容し得る。無限遠合焦コリメータ１１の使用により非常に正確な角度変位がもたらされ、実際、これは、物理的ターゲット２、３およびそれらの間の距離を測定するレーザを使用して達成され得るよりも遥かに正確であり得る。
【0026】
カメラよりもむしろコリメータを回転させる様々な利点が存在する。例えば、カメラ１と、得られた画像を分析するのに使用されるコンピュータなどの処理手段（図示せず）とを相互接続することが必要とされる配線が任意の回転支持体を通過させられる必要がないので、カメラと相互作用することが簡易化される。さらに、昇降支持体質量を釣り合わせ、運動安定性を向上させることが比較的簡単である。
【0027】
色収差の試験を実現する本発明の第２の態様が、図８を参照して、説明されている。この図は、図２を参照して説明されている既知のコリメータ５と同様の方法でレチクル２１と集束レンズ２２とを有する無限遠合焦コリメータ２０を概略的に示す。該コリメータ２０は、例えば図７のツール１０、または例えば図２に示されているツールなどの内部パラメータ試験ツール内に設けられ得る。さらに、コリメータ２０は、それが内部パラメータ試験ツールのカメラ支持体上に取り付けられている間に、レチクル２１の画像をカメラ１に投影するために、第１の照明手段と第２の照明手段と、ここでは第１のＬＥＤ２３と第２のＬＥＤ２４とを含む。該第１の照明手段は、第１の波長範囲内で発光するように構成されており、該第２の照明手段は、第２の波長範囲内で発光するように構成されており、該第１の波長範囲と該第２の波長範囲とは異なる。図８に示されていないが、コリメータは、他の異なる波長範囲内で発光するように構成されている、ＬＥＤなどの追加照明手段を随意に含む。照明手段は独立して制御可能であり、その結果、コリメータ２０によって発生させられる光の波長は制御可能である。これにより、コリメータ２０がレチクル２１の画像を様々な色でカメラ１に投影することが可能になる。これにより、内部パラメータ試験の精度への色収差の影響の評価が可能になる。
【0028】
例えば、試験が、以前に測定された内部パラメータの検証に関連する場合、内部パラメータ検証試験は、２つのコリメータ位置の画像キャプチャのカメラ画像上の位置を使用する。これらの点間の距離（該距離は好都合に画素で測定され得る）は、コリメータが２つの画像間で移動する実際の角度距離と比較される角度距離に変換される。色収差（または横方向の色）は、光の色に応じて、コリメータ画像間の距離を画像空間（すなわち画素）内で変化させる。例えば、２つのコリメータ画像は、物理的コリメータ位置間の同一角度距離を有して、緑色光（５６０ｎｍ）で１０００画素の分離を有し得るが、赤色光（６５０ｎｍ）で１００１画素であろう。これは、０．３％未満であることが多いエラーバジェットに対して非常に影響力が高い可能性がある０．１％の差である。
【0029】
横方向の色の影響を理解するために、内部パラメータ試験ツールは、光の様々な色を使用して、試験することができる。１つの色の２つの画像の代わりに赤色光および緑色光を用いた前の例では、緑の２つの画像および赤の２つの画像を有する４つの画像が取られ得る。これにより、緑と赤の両方に関する、内部パラメータの性能の数量化が可能になり、０．１％の差は理解されると考えられる。これはユーザが要求するのと同数の画像対および色まで拡張され得る。ユーザは、様々な色の内部パラメータの異なるセットを使用し得るか、または（これはより可能性が高く）それらが、重要な全ての波長および色スペクトルに亘って許容可能な性能をもたらす１セットの内部パラメータを使用することを確実にし得ると考えられる。
【0030】
理想的には、コリメータ２０は様々な色で照明を設けて、被試験カメラ１によって見られ得ると考えられる、可能性のある照明条件をシミュレーションすることができる。これにより、ツールが、内部パラメータの精度への色収差の影響を試験することが可能になる。現在の内部パラメータ試験スキームが、照明の制御がゼロかそれに近く、色収差が測定の全体的な精度に大きな影響を及ぼし得る。照明手段は、例えば、正午および日の出などの実世界の照明条件に対応する、赤、近赤外線、および白のいくつかの色を含み得ると考えられる。
【0031】
より詳細には、この装置は、被試験カメラ１の内部パラメータ測定が、カメラが使用されると考えられる予想条件に亘って正確であることを確実にするのに使用され得る。例えば、そのようなカメラは、光条件の広範な設定が試験されるべきである自動車用途において使用されることが多い。そのような用途では、内部パラメータは、赤い尾灯および交通信号灯（６５０ｎｍ）または緑の交通信号灯（５６０ｎｍ）を見るために、正確であるべきである。いくつかの場合には、また、カメラが、運転者監視のための近赤外線（８５０ｎｍ～１０００ｎｍ）用途において使用される。また、カメラは、様々な色温度スペクトルを有する様々な日光条件下で、環境を正確に反映することが期待される。例えば、夕暮れ（約３４００Ｋ）、正午（約５５００Ｋ）、またはさらには明るい雪の降る日（８０００Ｋ）。
【0032】
いくつかの設定において、照明手段の様々な組み合わせをオンにすることによって、ある照明効果を作り出すことが有用であり得る。例えば、第１の照明手段が本質的に白色光を発生させ、かつ第２の照明手段が着色光を発生させる場合、該第１の照明手段は継続的にオンにされていてもよく、一方、該第２の照明手段は、一日中色を変化させることの影響を評価する必要に応じて、オンにされる。
【0033】
様々な拡張または代替案が可能である。例えば、そのようなコリメータが、図６および図７に示されているものなどのマルチコリメータ装置内で使用される場合、複数のコリメータの各コリメータ内に同一色の照明手段または異なる色の照明手段を含むことが可能である可能性がある。
【0034】
しかし、全ての場合において、基本的な方法が類似している：どの種類の内部パラメータ試験ツールが設けられても、カメラは、その光軸が所定の方向にそこから外向きに伸びるように、該ツールのカメラ支持体上に取り付けられるであろう。第１の照明手段と第２の照明手段との第１の組み合わせがオンにされている間に、カメラは、次いで、コリメータ経由で、標的表面の第１の画像を得るのに使用される。該第１の照明手段と該第２の照明手段との第２の組み合わせがオンにされている間に、カメラは、次いで、コリメータ経由で、該標的表面の第２の画像を得るのに使用され、該第１の組み合わせと該第２の組み合わせとは異なる。このように得られた該標的表面の該第１の画像および該第２の画像は、次いで、内部パラメータを測定するかまたは以前に測定された内部パラメータの精度を決定するかどちらかのために、実際の標的表面と比較される。
【0035】
前述の実施形態は単なる例示であり、本発明の範囲内に入る他の可能性および代替案が当業者に明らかになるであろう。
【符号の説明】
【0036】
１ カメラ
２、３ ターゲット、物理的ターゲット
４ 方位角回転テーブル
５ 無限遠合焦コリメータ
６ 昇降回転支持体
７ 光軸
８、１４ 昇降回転アクチュエータ
９、１５ 方位角回転アクチュエータ
１０ 内部パラメータ試験ツール
１１ （複数の）コリメータ、（複数の）無限遠合焦コリメータ
１２ コリメータ支持体
１３ フレーム、剛性フレーム
１６ カメラ支持体
１７ 昇降回転軸
１８ 方位角回転軸
２０ コリメータ、無限遠合焦コリメータ
２１ レチクル
２２ 集束レンズ
２３ 第１のＬＥＤ
２４ 第２のＬＥＤ
θ 角度分離
２、３ ターゲット、物理的ターゲット
４ 方位角回転テーブル
５ 無限遠合焦コリメータ
６ 昇降回転支持体
７ 光軸
８、１４ 昇降回転アクチュエータ
９、１５ 方位角回転アクチュエータ
１０ 内部パラメータ試験ツール
１１ （複数の）コリメータ、（複数の）無限遠合焦コリメータ
１２ コリメータ支持体
１３ フレーム、剛性フレーム
１６ カメラ支持体
１７ 昇降回転軸
１８ 方位角回転軸
２０ コリメータ、無限遠合焦コリメータ
２１ レチクル
２２ 集束レンズ
２３ 第１のＬＥＤ
２４ 第２のＬＥＤ
θ 角度分離
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【外国語明細書】