圓柱狀物體的直徑測定裝置及測定方法、測定程序的制作方法
【專利摘要】對圓柱狀物體(4)進行拍攝，將一對視點圖像(21L、21R)存儲在數據存儲器17中。在圓柱狀物體(4)的直徑D的計算中，使用對應于在左視點圖像(21L)的輪廓線(24a、24b)上所指定的測定點(26、27)而在右視點圖像(21R)的輪廓線(25a、25b)上導出的對應點(28、29)。以能夠將一對測定點(26、27)指定為最短距離的2個點的方式，將一個測定點(26)固定在輪廓線(24a)上，使另一個測定點(27)在另一個輪廓線(24b)上進行掃描。對應點(28、29)間的距離也聯動地變化，在每一次變化時計算直徑D，將其最小值判定為圓柱狀物體(4)的直徑。
【專利說明】圓柱狀物體的直徑測定裝置及測定方法、測定程序
【技術領域】
[0001]本發明涉及基于從2個視點拍攝得到的視差圖像而對圓柱狀物體的直徑進行測定的測定裝置及測定方法、測定程序。
【背景技術】
[0002]如果從隔開一定間隔的2個視點分別拍攝對象物體的視點圖像，并能夠在各個視點圖像中確認出對象物體上的特定點，則能夠將上述視點圖像作為視差圖像使用，基于三角測量原理計算從拍攝位置至對象物體為止的距離。
[0003]另外，同樣地，能夠通過從2個視點拍攝圓柱狀物體而獲得2張視點圖像，將這2張視點圖像作為視差圖像使用，從而測定圓柱狀物體的直徑。在專利文獻I所記載的方法中，根據視差圖像而虛擬地確定與圓柱狀物體的中心軸正交的平面，并且，向相當于該平面與物體的圓柱面相交叉所形成交線的圓，在前述平面內作出一對切線，求出各切點的坐標及一對切線的交點的坐標，進而通過考慮2個視點間的間隔或從拍攝位置至圓柱狀物體為止的距離等，從而計算圓柱狀物體的直徑。
[0004]另外，如專利文獻2公開所示，也能夠使用主動方式，即，在向圓柱狀物體上的3個點照射光束的狀態下，從2個視點拍攝視點圖像。該方式的優點在于，能夠將投影在圓柱狀物體上的光束的光點與視差圖像一起使用，即使在圓柱狀物體朝向里側方向傾斜的情況下也能夠良好地進行測定。
[0005]專利文獻1:日本特開平7 — 139918號公報
[0006]專利文獻2:日本特開2010 - 243273號公報

【發明內容】

[0007]在專利文獻I所記載的方法中，在各視點圖像中，向圓柱狀物體的輪廓線圖像化而成的各個圓周面上作出切線，在將這些切線算式化的階段中容易產生誤差。而且，在圓柱狀物體朝向圖像里側方向傾斜而拍攝的情況下，在設定與圓柱的中心軸正交的平面時也容易包含誤差。另外，關于專利文獻2的方法，必須將光束照射在對象物體的多個部位，存在裝置大型化且初始設定和調整耗費工時等的難點。
[0008]本發明的目的在于提供一種即使作為測定對象的圓柱狀物體的姿態不恒定，也能夠簡單地基于拍攝到的視差圖像而高精度地測定圓柱狀物體的直徑的測定裝置及測定方法。
[0009]本發明的圓柱狀物體的直徑測定裝置具有:視差圖像存儲部、視差圖像顯示部、輪廓線檢測部、測定點指定部、對應點導出部、測定點更新部、以及直徑計算部。視差圖像存儲部將分別從第I視點和第2視點對圓柱狀物體進行拍攝而獲得的第I視點圖像和第2視點圖像作為視差圖像存儲。視差圖像顯示部對第I視點圖像和第2視點圖像進行顯示。輪廓線檢測部對在第I視點圖像中與物體的中心軸平行的第I輪廓線和第2輪廓線進行檢測。測定點指定部分別在檢測到的第I及第2輪廓線的線上指定第I測定點和第2測定點。對應點導出部在第2視點圖像中導出與第I及第2測定點對應的第I對應點和第2對應點。測定點更新部將第I測定點固定，使第2測定點在第2輪廓線上進行掃描，針對對應于掃描位置而被更新的每個第2測定點，對第2對應點進行更新。直徑計算部針對第I對應點和通過測定點更新部更新后的每個第2對應點，計算物體的直徑，將計算出的直徑中的最小值確定為圓柱狀物體的直徑。為了提高測定精度，優選將第I及第2測定點中的攝影距離較近的一方設定為第I測定點。
[0010]優選測定點更新部具有下述功能，即，在第2測定點的掃描時，第2測定點超過針對第I視點圖像而預先設定的第I測定框的情況下，或者第2對應點超過針對第2視點圖像而預先設定的第2測定框的情況下，以使第2測定點和第2對應點分別落在第I測定框和第2測定框的內側的方式，將第2測定點固定在第I視差圖像的第2輪廓線上，一邊使第I測定點在第I輪廓線上進行掃描，一邊對第I測定點進行更新，并且，在第2視差圖像中依次對第I對應點進行更新。
[0011]優選對應點導出部具有下述功能，即，在由測定點指定部在第I視點圖像的第I及第2輪廓線的線上指定了第I及第2測定點時，對應點導出部通過立體匹配處理而在第2視點圖像中導出分別與第I及第2測定點對應的第I及第2對應點，并且，在將第I及第2對應點連結的線段的各延長方向上設定的一定寬度的直線檢測區域內，搜索與第I及第2輪廓線對應的、第2視點圖像中的第I對應輪廓線和第2對應輪廓線，在檢測到的第I及第2對應輪廓線上對第I及第2對應點的位置進行更新。
[0012]另外，還可以使對應點導出部具有下述功能，S卩，在由測定點指定部在第I視點圖像的第I及第2輪廓線的線上指定了第I及第2測定點，且對應點導出部通過立體匹配處理而在第2視點圖像中導出分別與第I及第2測定點對應的第I及第2對應點之后，基于將第I測定點和第2測定點連結的線段、或將所述第I對應點和第2對應點連結的線段的相對于視差方向的角度Θ，對與第2視點圖像中的第I對應點及第2對應點接近地設定的一定寬度的直線檢測區域的方向進行變更，然后，在直線檢測區域內搜索與第I及第2輪廓線對應的、第2視點圖像中的第I對應輪廓線和第2對應輪廓線，在檢測到的第I及第2對應輪廓線上對第I及第2對應點的位置進行更新。
[0013]優選在上述的角度Θ大于或等于45°的情況下，在第I或第2對應點中，針對位于上方的對應點，在其下側設定直線檢測區域，針對位于下方的對應點，在其上側設定直線檢測區域，在角度Θ小于45°的情況下，在第I或第2對應點中，針對位于左方的對應點，在其右側設定直線檢測區域，針對位于右方的對應點，在其左側設定直線檢測區域。
[0014]本發明的圓柱狀物體的直徑測定方法具有:視差圖像存儲步驟、視差圖像顯示步驟、視差圖像顯示步驟、輪廓線檢測步驟、測定點指定步驟、對應點導出步驟、測定點更新步驟、以及直徑計算步驟。在視差圖像存儲步驟中，將在第I視點和第2視點對圓柱狀物體進行拍攝而獲得的第I視點圖像和第2視點圖像作為圖像數據而存儲在存儲器中。在視差圖像顯示步驟中，優選將第I視點圖像和第2視點圖像以相同倍率并列顯示。在輪廓線檢測步驟中，對第I視點圖像中與物體的中心軸平行的該物體的第I輪廓線和第2輪廓線進行檢測。測定點指定步驟是分別在第I及第2輪廓線的線上指定第I測定點和第2測定點的步驟。在對應點導出步驟中，在第2視點圖像中導出與第I及第2測定點對應的第I對應點和第2對應點。在測定點更新步驟中，將第I測定點固定，使第2測定點在第2輪廓線上進行掃描，針對對應于掃描位置而被更新的每個第2測定點，對第2對應點進行更新。在直徑計算步驟中，針對第I對應點和更新后的每個第2對應點計算所述物體的直徑，將計算出的直徑中的最小值確定為所述物體的直徑。可以將第I及第2測定點中的攝影距離較近的一方設定為第I測定點。
[0015]優選測定點更新步驟具有下述作用，即，在第2測定點的掃描時，第2測定點超過針對第I視點圖像而預先設定的第I測定框的情況下，或者第2對應點超過針對第2視點圖像而預先設定的第2測定框的情況下，以使第2測定點和第2對應點分別落在第I測定框和第2測定框的內側的方式，將第2測定點固定在第I視差圖像的第2輪廓線上，一邊使第I測定點在第I輪廓線上進行掃描，一邊對第I測定點進行更新，并且，在第2視差圖像中依次對第I對應點進行更新。
[0016]對應點導出步驟可以按照下述方式進行動作，S卩，在測定點指定步驟中在第I視點圖像的第I及第2輪廓線的線上指定了第I及第2測定點時，在該步驟中，通過立體匹配處理而在第2視點圖像中導出分別與第I及第2測定點對應的第I及第2對應點，并在將第I及第2對應點連結的線段的各延長方向上設定的一定寬度的直線檢測區域內，搜索與第I及第2輪廓線對應的、第2視點圖像中的第I對應輪廓線和第2對應輪廓線，在檢測到的第I及第2對應輪廓線上對第I及第2對應點的位置進行更新。
[0017]另外，對應點導出步驟還有效地具有下述作用，S卩，在測定點指定步驟中在第I視點圖像的第I及第2輪廓線的線上指定第I及第2測定點，且在對應點導出步驟中，通過立體匹配處理而在第2視點圖像中導出分別與第I及第2測定點對應的第I及第2對應點之后，基于將第I測定點和第2測定點連結的線段或將第I對應點和第2對應點連結的線段的相對于視差方向的角度Θ，對與第2視點圖像中的第I對應點及第2對應點接近地設定的一定寬度的直線檢測區域的方向進行變更，然后，從直線檢測區域內搜索與第I及第2輪廓線對應的、第2視點圖像中的第I對應輪廓線和第2對應輪廓線，在檢測到的第I及第2對應輪廓線上對第I及第2對應點的位置進行更新。可以在角度Θ大于或等于45°的情況下，在第I或第2對應點中，針對位于上方的對應點，在其下側設定直線檢測區域，針對位于下方的對應點，在其上側設定直線檢測區域，在角度Θ低于45°的情況下，在第I或第2對應點中，針對位于左方的對應點，在其右側設定所述直線檢測區域，針對位于右方的對應點，在其左側設定所述直線檢測區域。
[0018]本發明的圓柱狀物體的直徑測定程序下述步驟構成:視差圖像存儲步驟、視差圖像顯示步驟、輪廓線檢測步驟、測定點指定步驟、對應點導出步驟、測定點更新步驟、和直徑計算步驟構成。在視差圖像存儲步驟中，將在第I視點和第2視點對圓柱狀物體進行拍攝而得到的第I視點圖像和第2視點圖像存儲在存儲器等中。在視差圖像顯示步驟中，將第I視點圖像和第2視點圖像顯示在視差圖像顯示部上。在輪廓線檢測步驟中，對第I視點圖像中與物體的中心軸平行的、該物體的第I輪廓線和第2輪廓線進行檢測。在測定點指定步驟中，分別在第I及第2輪廓線的線上指定第I測定點和第2測定點。在對應點導出步驟中，在第2視點圖像中導出與第I及第2測定點對應的第I對應點和第2對應點。在測定點更新步驟中，將第I測定點固定，使第2測定點在第2輪廓線上進行掃描，針對對應于掃描位置而被更新的每個第2測定點，對第2對應點進行更新。在直徑計算步驟中，針對第I對應點和更新后的每個第2對應點計算物體的直徑，將計算出的直徑中的最小值確定為物體的直徑。
[0019]發明的效果
[0020]根據本發明，通過使測定點進行掃描而測定直徑的新的方法，從而能夠將3D數字照相機等簡單的手持式拍攝裝置用于視差圖像的攝影，而且，即使作為測定對象的大致圓柱狀物體的姿態沒有相對于視差方向保持為恒定的關系，也能夠高精度地對大致圓柱的直徑進行測定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是使用了本發明的測定裝置的概略圖。
[0022]圖2是表示本發明裝置的電氣結構的框圖。
[0023]圖3是表示本發明的基本測定處理的一個例子的流程圖。
[0024]圖4是表示圓柱狀物體的視差圖像的例子的說明圖。
[0025]圖5是表示測定點進行掃描的情況的說明圖。
[0026]圖6是從一對測定點導出圓柱狀物體的中心軸坐標時的說明圖。
[0027]圖7是導出圓柱狀物體的直徑時的說明圖。
[0028]圖8是表示測定點的坐標位置與計算出的直徑的相互關系的曲線。
[0029]圖9是表示圓柱狀物體姿態處于傾斜狀態下的視差圖像的例子的說明圖。
[0030]圖1OA是使一個測定點進行普通掃描時的說明圖。
[0031]圖1OB是使用測定框對測定點的掃描進行限制時的說明圖。
[0032]圖1OC是對作為掃描對象的測定點進行了切換時的說明圖。
[0033]圖11是表示對要進行掃描的測定點進行變更時的處理的例子的流程圖。
[0034]圖12是對誤設定在右視點圖像中的對應點進行更新的情況的說明圖。
[0035]圖13是表示用于防止對應點在右視點圖像中進行誤設定的處理的一個例子的流程圖。
[0036]圖14是表示通過背景圖案而用于防止對應點被誤設定的處理的一個例子的流程圖。
[0037]圖15A是不受背景中的豎線影響而導出對應點時的說明圖。
[0038]圖15B是不受背景中的橫線影響而導出對應點時的說明圖。
[0039]圖15C是不受背景中的斜線影響而導出對應點時的說明圖。
【具體實施方式】
[0040]在圖1中，使用在水平方向上存在視差的雙鏡頭立體照相機1，對圓柱狀物體4進行拍攝。經由立體照相機I的各透鏡la、lb而分別拍攝彼此具有視差的左視點圖像和右視點圖像，上述左視點圖像和右視點圖像作為構成視差圖像的圖像數據而記錄在立體照相機I的存儲器中。立體照相機I在拍攝時自動進行合焦，在合焦時獲得的拍攝距離信息與圖像數據一起進行保存。
[0041]為了對所拍攝的圓柱狀物體4的直徑進行測定，將視差圖像的圖像數據從數字照相機I經由通信線纜3而傳送至個人計算機2。個人計算機2具有圖2的功能模塊所示的電氣結構，與基于由立體照相機I拍攝到的視差圖像而計算圓柱狀物體的直徑的應用程序一起被使用。此外，作為圓柱狀物體，并不限定于嚴格意義上的圓柱形狀，也可以是截面實質上可以視為圓的橢圓柱、上表面和下表面的直徑稍微存在差異的圓錐臺等。
[0042]在圖2中，由立體照相機I獲得的左視點圖像和右視點圖像分別作為圖像數據而輸入至數據輸入端口 6。所輸入的圖像數據與針對每個左右視點圖像而獲得的標簽數據一起被存儲在數據存儲器17中。標簽數據中還包含透鏡la、lb的主點間距離信息、拍攝距離信息、拍攝倍率信息等各種拍攝條件。
[0043]視點圖像坐標讀取部7基于視點圖像的圖像數據，讀取在視點圖像中所指定的點的坐標。坐標的單位使用拍攝左右視點圖像的圖像傳感器的像素數。輪廓線確定部8對視點圖像中包含的圓柱狀物體4的圖像圖案進行評價，對作為一對平行線出現的外周面的輪廓線進行檢測。輸入操作部9在按照操作者的輸入操作而在視點圖像的輪廓線上設定測定點時使用。
[0044]測定點掃描部10在通過操作者的輸入操作而在視點圖像的一對輪廓線上設定測定點時，使一個測定點沿著上述輪廓線移動(掃描)。還能夠在指定了一對測定點時，由操作者選擇決定將哪一個測定點固定及使哪一個進行掃描，但也可以按照指定的順序或根據后述的其它因素等自動決定。通過使一個測定點進行掃描，而使其與另一個測定點間的距離變化，從而能夠以使二者之間的距離最短的方式確定一對測定點的位置。3D坐標運算部12在各個視點圖像上對圓柱狀物體4的圖像進行坐標解析，導出各個輪廓線坐標、中心軸坐標、視差等。中心軸坐標.直徑導出部13在通過3D坐標運算部12導出的3D測定空間中，在每次測定點的掃描時，計算圓柱狀物體4的中心軸坐標及直徑。
[0045]上述功能模塊經由總線11而與系統控制器18、程序存儲器18、工作存儲器19連接。在程序存儲器18中存儲有圓柱狀物體4的直徑計算用的應用程序，該應用程序包括:判斷程序，其基于一對視點圖像而導出視差信息，并用于從各個視點圖像中識別出圓柱狀物體4的圖像；以及定序程序等，其使上述各功能模塊按照規定的順序發揮作用。系統控制器14使用工作存儲器19，對存儲在程序存儲器18中的應用程序的執行進行整體地管理和控制。
[0046]在圖像顯示部16上顯示由左右視點圖像構成的視差圖像。另外，該圖像顯示部16在進行測定點的輸入掃描時，將所輸入的測定點的位置顯示在畫面上。此外，在圖像顯示部16上還能夠一起顯示測定點的輸入位置的坐標、在直徑計算過程中虛擬設定的直徑位置、其它需要確認的各種數據。另外，如果事先在圖像顯示部16上安裝有觸摸面板，則還能夠通過手指或觸摸筆將測定點直接輸入至視差圖像的顯示畫面內。
[0047]對于上述結構的基本作用進行說明。為了計算圓柱狀物體4的直徑，需要視點不同的第I及第2視點圖像。第1、第2視點圖像間的視差的方向不限定于圖1中示出的立體照相機I的水平方向，但以下，作為構成視差圖像的第I視點圖像、第2視點圖像，使用在水平方向上具有視差的左視點圖像和右視點圖像進行說明。
[0048]在圖3中示出視點圖像的例子。左列的圖像表示各種左視點圖像21L、22L、23L，將各自對應的右視點圖像21R、22R、23R在右列中示出。在視點上下移動時，或者沒有正對圓柱狀物體4而進行拍攝時，如從各個圓柱狀物體4的圖像中觀察到的那樣，左右視點圖像21L?23L、21R?23R的形狀和輪廓分別發生變化。對于上述任一組視點圖像，都能夠通過圖4中示出的處理步驟計算圓柱狀物體4的直徑。[0049]在圖4中，通過數據輸入處理SI，將由立體照相機I拍攝到的圓柱狀物體4的左視點圖像和右視點圖像的圖像數據輸入至數據存儲器17。基于存儲在數據存儲器17中的圖像數據，如圖2所示，在圖像顯示部16中以相同倍率橫向排列地顯示圓柱狀物體4的左視點圖像21L和右視點圖像21R。
[0050]在接下來的輪廓線檢測處理S2中，從左視點圖像21L和右視點圖像21R中提取用于形成圓柱狀物體4的外周面的一對輪廓線。在圖5所示的例子中，在左視點圖像21L中檢測到彼此平行的第I輪廓線24a和第2輪廓線24b，在右視點圖像21R中分別檢測到左右的輪廓線25a、25b。在本例中，由于通過圖像數據的處理，判斷為圓柱狀物體4的圖像是垂直立起而沒有大的俯角、仰角的狀態下的圖像，因此，能夠分別檢測到與中心軸平行的一對輪廓線。此外，在圖3中示出的左右視點圖像22L、23R、左右視點圖像23L、23R的情況下，能夠通過圖像處理而判斷圓柱狀物體4的圖像的姿態，并以各個中心軸為基準，求出由外周面形成的一對輪廓線。
[0051]在測定點輸入處理S3中進行下述處理，S卩，在通過輪廓線檢測處理S2而獲得的一個視點圖像例如左視點圖像21L的第1、第2輪廓線24a、24b上，指定第I測定點26和第2測定點27。在該處理中，使用來自輸入操作部9的操作，例如，鼠標的光標操作或者對安裝在信息顯示部16上的觸摸面板的觸摸操作。此外，按照下述方式設定，即，如果將通過輪廓線檢測處理S2而檢測到的2條輪廓線附近指定為測定點并輸入，則自動地校正為輪廓線上而輸入測定點。另外，按照下述方式設定，即，在將與通過輪廓線檢測處理S2而檢測到的2條輪廓線距離較遠的位置指定為測定點的情況下，進行錯誤顯示的輸出并促使再次進行測定點的輸入掃描。
[0052]在對應點導出處理S4中進行下述處理，S卩，在左視點圖像21L中進行了測定點26、27指定時，通過立體匹配處理而在另一個右視點圖像21R的輪廓線25a、25b上自動地設定對應點28、29。在后面的視差導出處理S5中，根據從左視點圖像21L的測定點26、27導出的中心軸坐標、和同樣地從右視點圖像2IR導出的中心軸坐標，關于圓柱狀物體4的中心軸而導出左右視點圖像21L、2IR之間的視差。
[0053]為了導出視差，需要在各個視點圖像中導出中心軸坐標。其具體的方法如下。如圖6所示，在位于左視點圖像21L的投影面31 (相當于圖像傳感器的拍攝面)上的點A及點B是位于由圓柱狀物體4的外周面在側面上形成的輪廓線上的一對測定點的情況下，能夠導出通過圓柱中心的中心軸坐標C。
[0054]圖6中的0D、DA、DB能夠根據透鏡Ia的焦距、像素尺寸及像素數等導出，能夠對這些數據使用勾股定理而導出OA和0B。此外，由于0A:0B = AC:BC,因此，能夠使用0A、0B、AB導出C的坐標。對于右視點圖像21R也進行相同的處理，能夠根據所獲得的2個視點圖像中的中心軸坐標，導出圓柱狀物體4的中心軸位置處的兩個視點圖像間的視差。
[0055]在直徑導出處理S6中，根據通過測定點輸入處理S3所輸入的一對測定點26、27、和通過對應點導出處理S4、視差導出處理S5所導出的一對對應點28、29、及2個視點圖像中的中心軸位置處的視差量，導出作為測定對象的大致圓柱的中心軸坐標及直徑。
[0056]進行圓柱導出時的一個視點圖像中的3維系統，能夠如圖7所示表示。在圖7中，根據圓的切線定理，角FHE =角FGH，而且，由于角EHl =角HFG = 90度，因此三角形三角形HFG相似。由此，EFJH = HF:FG，可以導出算式I。此外，x及L2是3維距離，P是輪廓上2點間的像素數，α是3維距離為X時根據像素數P求出長度的系數。另外，該α的值能夠基于標簽數據中的拍攝距離及拍攝倍率計算，其中該標簽數據附屬于在數據存儲器17中存儲的各個視差圖像數據中。
[0057][算式 1]
[0058]
【權利要求】
1.一種圓柱狀物體的直徑測定裝置，其特征在于，具有: 視差圖像存儲部，其對分別從第I視點和第2視點拍攝圓柱狀物體而獲得的第I視點圖像和第2視點圖像進行存儲； 視差圖像顯示部，其對所述第I視點圖像和第2視點圖像進行顯示； 輪廓線檢測部，其對在所述第I視點圖像中與所述物體的中心軸平行的所述物體的第I輪廓線和第2輪廓線進行檢測； 測定點指定部，其分別在所述第I及第2輪廓線的線上指定第I測定點和第2測定點； 對應點導出部，其在所述第2視點圖像中導出與所述第I及第2測定點對應的第I對應點和第2對應點； 測定點更新部，其將所述第I測定點固定，使所述第2測定點在所述第2輪廓線上進行掃描，針對對應于掃描位置而被更新的每個第2測定點，對所述第2對應點進行更新；以及 直徑計算部，其針對所述第I對應點和通過所述測定點更新部更新后的每個第2對應點，計算所述物體的直徑，將計算出的直徑中的最小值設為所述物體的直徑。
2.根據權利要求1所述的圓柱狀物體的直徑測定裝置，其中， 將所述第I及第2測定點中的攝影距離較近的一方設定為第I測定點。
3.根據權利要求1或2所述的圓柱狀物體的直徑測定裝置，其中， 所述測定點更新部，在所 述第2測定點的掃描時，第2測定點超過針對所述第I視點圖像而預先設定的第I測定框的情況下，或者第2對應點超過針對所述第2視點圖像而預先設定的第2測定框的情況下，以使第2測定點和第2對應點分別落在第I測定框和第2測定框的內側的方式，將第2測定點固定在第I視差圖像的第2輪廓線上，一邊使所述第I測定點在所述第I輪廓線上進行掃描，一邊對第I測定點進行更新，并且，在第2視差圖像中依次對第I對應點進行更新。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的圓柱狀物體的直徑測定裝置，其中， 所述對應點導出部，在由所述測定點指定部在所述第I視點圖像的所述第I及第2輪廓線的線上指定了第I及第2測定點時，通過立體匹配處理而在所述第2視點圖像中導出分別與所述第I及第2測定點對應的第I及第2對應點，并在將所述第I及第2對應點連結的線段的各延長方向上設定的一定寬度的直線檢測區域內，搜索與所述第I及第2輪廓線對應的、第2視點圖像中的第I對應輪廓線和第2對應輪廓線，在檢測到的所述第I及第2對應輪廓線上對所述第I及第2對應點的位置進行更新。
5.根據權利要求1至3中任一項所述的圓柱狀物體的直徑測定裝置，其中， 所述對應點導出部，在由所述測定點指定部在所述第I視點圖像的所述第I及第2輪廓線的線上指定了第I及第2測定點，且所述對應點導出部通過立體匹配處理而在所述第2視點圖像中導出分別與所述第I及第2測定點對應的第I及第2對應點之后，基于將所述第I測定點和第2測定點連結的線段、或將所述第I對應點和第2對應點連結的線段的相對于視差方向的角度Θ，對與所述第2視點圖像中的第I對應點及第2對應點接近地設定的一定寬度的直線檢測區域的方向進行變更，然后，從所述直線檢測區域中搜索與所述第I及第2輪廓線對應的、第2視點圖像中的第I對應輪廓線和第2對應輪廓線，在檢測到的第I及第2對應輪廓線上對所 述第I及第2對應點的位置進行更新。
6.根據權利要求5所述的圓柱狀物體的直徑測定裝置，其中，在所述角度Θ大于或等于45°的情況下，在所述第I或第2對應點中，針對位于上方的對應點，在其下側設定所述直線檢測區域，針對位于下方的對應點，在其上側設定所述直線檢測區域，在所述角度Θ小于45°的情況下，在所述第I或第2對應點中，針對位于左方的對應點，在其右側設定所述直線檢測區域，針對位于右方位置的對應點，在其左側設定所述直線檢測區域。
7.一種圓柱狀物體的直徑測定方法，其特征在于，具有: 視差圖像存儲步驟，在該步驟中，對分別在第I視點和第2視點處拍攝圓柱狀物體而獲得的第I視點圖像和第2視點圖像進行存儲； 視差圖像顯示步驟，在該步驟中，對所述第I視點圖像和第2視點圖像進行顯示； 輪廓線檢測步驟，在該步驟中，對在所述第I視點圖像中與所述物體的中心軸平行的所述物體的第I輪廓線和第2輪廓線進行檢測； 測定點指定步驟，在該步驟中，分別在所述第I及第2輪廓線的線上指定第I測定點和第2測定點； 對應點導出步驟，在該步驟中，在所述第2視點圖像中導出與所述第I及第2測定點對應的第I對應點和第2對應點； 測定點更新步驟，在該步驟中，將所述第I測定點固定，使所述第2測定點在所述第2輪廓線上進行掃描，針對對應于掃描位置而被更新的每個第2測定點，對所述第2對應點進行更新；以及 直徑計算步驟，在該步驟中，針對所述第I對應點和更新后的每個第2對應點計算所述物體的直徑，將 計算出的直徑中的最小值設為所述物體的直徑。
8.根據權利要求7所述的圓柱狀物體的直徑測定方法，其中， 將所述第I及第2測定點中的攝影距離較近的一方設定為第I測定點。
9.根據權利要求8所述的圓柱狀物體的直徑測定方法，其中， 在所述測定點更新步驟中，在所述第2測定點的掃描時，第2測定點超過針對所述第I視點圖像而預先設定的第I測定框的情況下，或者第2對應點超過針對所述第2視點圖像而預先設定的第2測定框的情況下，以使第2測定點和第2對應點分別落在第I測定框和第2測定框的內側的方式，將第2測定點固定在第I視差圖像的第2輪廓線上，一邊使所述第I測定點在所述第I輪廓線上進行掃描，一邊對第I測定點進行更新，并且，在第2視差圖像中依次對第I對應點進行更新。
10.根據權利要求7至9中任一項所述的圓柱狀物體的直徑測定方法，其中， 在所述對應點導出步驟中，在利用所述測定點指定步驟在所述第I視點圖像的所述第I及第2輪廓線的線上指定了第I及第2測定點時，通過立體匹配處理而在所述第2視點圖像中導出分別與所述第I及第2測定點對應的第I及第2對應點，在將所述第I及第2對應點連結的線段的各延長方向上設定的一定寬度的直線檢測區域內，搜索與所述第I及第2輪廓線對應的、第2視點圖像中的第I對應輪廓線和第2對應輪廓線，在檢測到的所述第I及第2對應輪廓線上對所述第I及第2對應點的位置進行更新。
11.根據權利要求7至9中任一項所述的圓柱狀物體的直徑測定方法，其中， 在所述對應點導出步驟中，在利用所述測定點指定步驟在所述第I視點圖像的所述第I及第2輪廓線的線上指定了第I及第2測定點，且通過立體匹配處理而在所述第2視點圖像中導出分別與所述第I及第2測定點對應的第I及第2對應點之后，基于將所述第I測定點和第2測定點連結的線段、或將所述第I對應點和第2對應點連結的線段的相對于視差方向的角度Θ，對與所述第2視點圖像中的第I對應點及第2對應點接近地設定的一定寬度的直線檢測區域的方向進行變更，然后，從所述直線檢測區域中搜索與所述第I及第2輪廓線對應的、第2視點圖像中的第I對應輪廓線和第2對應輪廓線，在檢測到的第I及第2對應輪廓線上對所述第I及第2對應點的位置進行更新。
12.根據權利要求11所述的圓柱狀物體的直徑測定方法，其中， 在所述角度Θ大于或等于45°的情況下，在所述第I或第2對應點中，針對位于上方的對應點，在其下側設定所述直線檢測區域，針對位于下方的對應點，在其上側設定所述直線檢測區域，在所述角度Θ小于45°的情況下，在所述第I或第2對應點中，針對位于左方的對應點，在其右側設定所述直線檢測區域，針對位于右方位置的對應點，在其左側設定所述直線檢測區域。
13.—種圓柱狀物體的直徑測定程序，其用于使計算機執行下述步驟: 視差圖像存儲步驟，在該步驟中，對分別在第I視點和第2視點處拍攝圓柱狀物體而獲得的第I視點圖像和第2視點圖像進行存儲； 視差圖像顯示步驟，在該步驟中，對所述第I視點圖像和第2視點圖像進行顯示； 輪廓線檢測步驟，在該步驟中，對在所述第I視點圖像中與所述物體的中心軸平行的所述物體的第I輪廓線和第2輪廓線進行檢測； 測定點指定步驟，在該步驟中，分別在所述第I及第2輪廓線的線上指定第I測定點和第2測定點； 對應點導出步驟，在該步驟中，在所述第2視點圖像中導出與所述第I及第2測定點對應的第I對應點和第2對應點； 測定點更新步驟，在該步驟中，將所述第I測定點固定，使所述第2測定點在所述第2輪廓線上進行掃描，針對對應于掃描位置而被更新的每個第2測定點，對所述第2對應點進行更新；以及 直徑計算步驟，在該步驟中，針對所述第I對應點和更新后的每個第2對應點計算所述物體的直徑，將計算出的直徑中的最小值設為所述物體的直徑。
【文檔編號】G06T1/00GK103890541SQ201280052369
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月23日 優先權日:2011年10月24日
【發明者】增田智紀 申請人:富士膠片株式會社