[发明专利]测量装置、测量方法、程序以及计算机可读介质

说明书

技术领域

本发明涉及测量装置、测量方法、程序以及计算机可读介质。本发明尤其涉及用于对测量对象的三维位置执行测量的测量装置、测量方法、程序以及计算机可读介质。 

背景技术

在利用安装在移动设备上的单眼摄像机来执行物体的三维位置测量的情况下，通过推算单眼摄像机的运动以及检测图像中物体的移动来计算所述三维位置。物体的三维位置的测量精度受到摄像机的运动推算的精度以及图像中的移动检测精度二者的影响。 

已知一种具有控制视角以使图像中物体的尺寸变得恒定的自动视角控制功能的摄像装置(参见公开号为9-135380的日本专利申请(JP-A-9-135380))。 

然而，需要利用具有广视角的图像来提高运动推算的精度，同时需要利用扩大对象物体的影像的窄视角图像来提高移动检测精度。在公开号为9-135380的日本专利申请(JP-A-9-135380)中所描述的技术中，控制视角以使图像中物体的尺寸保持恒定。因此，即使在物体位于远处的情况下也能够提高图像中的移动检测精度。然而，在这种情况下，视角变窄，使得运动推算的精度劣化。因此，不能充分地提高三维位置的测量精度。 

发明内容

本发明提供了能够对测量对象的三维位置执行高精度测量的测量装置、方法、程序以及计算机可读介质。 

根据第一方案或示例的一种测量装置，包括：摄像部，其安装在移动设备中，所述摄像部输出以第一视角拍摄的并且包含测量对象的多个图像以及以比所述第一视角小的第二视角拍摄的并且包含所述测量对象的多个图像；检索部，其从由所述摄像部以所述第二视角拍摄的至少两个图像中， 检索出各为所述测量对象上的特征点并且在所述至少两个图像之间相对应的点；位置/姿势计算部，其基于由所述摄像部以所述第一视角拍摄的多个图像，计算在对所述多个图像的各次拍摄时所述摄像部的位置及姿势的相对关系；位置/姿势推算部，其基于由所述位置/姿势计算部计算出的所述位置及姿势的相对关系，推算在以所述第二视角拍摄所述至少两个图像时所述摄像部的位置及姿势的相对关系；以及位置测量部，其基于检索出的所述点以及由所述位置/姿势推算部推算出的所述位置及姿势的相对关系，测量由所述检索部检索出的所述点的三维位置。 

根据本发明的第二方案或示例的一种程序或计算机可读介质为一种包括计算机可执行代码的程序或计算机可读介质，其使得计算机：从由摄像部输出的至少两个图像中，检索出各为测量对象上的特征点并且在所述至少两个图像之间相对应的点，所述摄像部安装在移动设备中，并输出以第一视角拍摄的并且包含所述测量对象的多个图像以及以比所述第一视角小的第二视角拍摄的并且包含所述测量对象的多个图像；基于由所述摄像部以所述第一视角拍摄的多个图像，计算在对所述多个图像的各次拍摄时所述摄像部的位置及姿势的相对关系；基于计算出的所述位置及姿势的相对关系，推算在以所述第二视角拍摄所述至少两个图像时所述摄像部的位置及姿势的相对关系；以及基于检索出的所述点以及推算出的所述位置及姿势的相对关系，测量通过所述检索而检索出的所述点的三维位置。 

根据本发明的第三方案或示例的一种用于包括安装在移动设备中的摄像部的测量方法，该方法包括：输出由所述摄像部以第一视角拍摄的并且包含测量对象的多个图像，以及输出由所述摄像部以比所述第一视角小的第二视角拍摄的并且包含所述测量对象的多个图像；从由所述摄像部以所述第二视角拍摄的至少两个图像中，检索出各为所述测量对象上的特征点并且在所述至少两个图像之间相对应的点；基于由所述摄像部以所述第一视角拍摄的多个图像，计算在对所述多个图像的各次拍摄时所述摄像部的位置及姿势的相对关系；基于计算出的所述位置及姿势的相对关系，推算在以所述第二视角拍摄所述至少两个图像时所述摄像部的位置及姿势的相对关系；以及基于检索出的所述点以及推算出的所述位置及姿势的相对关系，测量检索出的所述点的三维位置。 

根据上述第一、第二和第三方案或示例，从以相对窄的第二视角拍摄的图像中，检索出测量对象上的特征点的对应点，并且从以相对广的第一视角拍摄的图像中，推算摄像部的位置及姿势的相对关系，从而能够提高摄像部的运动推算的精度以及测量对象上的对应点的检测精度。因此，能够高精度地测量出测量对象的三维坐标。 

在上述方案或示例中，所述摄像部可以在从所述第一视角和所述第二视角中的一个视角切换到所述第一视角和所述第二视角中的另一个视角的同时连续地拍摄所述测量对象。根据所述构造，以相对广的第一视角拍摄的图像和以相对窄的第二视角拍摄的图像均能够经由一个摄像部而获得。