機械の目が見たセカイ　-コンピュータビジョンがつくるミライ (8) カメラを用いた3次元計測(2) - ステレオカメラ

これらのパラメータを求める処理がステレオカメラに必要なカメラキャリブレーションです。

これらのパラメータが求まっていれば、エピポーラ幾何と呼ばれる幾何学的な拘束条件により、対応点探索を効率的に行うことができます。CameraLとCameraRを結ぶ直線と画像平面との交点はエピポール(eL , eR)と呼ばれています。また、3次元点P1とCameraLの位置、CameraRの位置は同一平面上に存在し、その平面と画像平面が交わる直線pR-eRがエピポーラ線です。点P1, P2,……,P5 は、CameraLの画像では同一の点pLに投影されます。一方、点pLに対応するCameraRの画像上の点pRはエピポーラ線上に必ず存在することになります(図1)。つまり、対応点探索はエピポーラ線上のみを処理すれば良いわけです。

エピポーラ幾何の拘束条件を用いることで、対応点探索はエピポーラ線上のみで良いのですが、エピポーラ線は多くの場合、画像上で斜めになってしまい、メモリアクセスやエピポーラ線の計算の効率が良くありません。そこで、カメラを平行に設置した平行ステレオ視が一般的に用いられます。カメラキャリブレーションにより求めた内部パラメータ、外部パラメータ、歪係数を用いることで画像を平行化できます(図2)。