第 6 章 結論
B.4 カメラキャリブレーション
R=
2 66 66 4
cosacosbcos(c¡a)¡sinasin(c¡a) ¡cosacosbsin(c¡a)¡sinacos(c¡a) cosasinb
sinacosbcos(c¡a)+cosasin(c¡a) ¡sinacosbsin(c¡a)+cosacos(c¡a) sinasinb
¡sinacos(c¡a) sinasin(c¡a) cosb
3 77 77 5
(B.8)
この式より（式9）が導出でき，回転行列R3×3 から各回転角を求めることができる．
cosb =R33
cosa =R13=sinb
sina =R23=sinb (B.9)
sinc = (R32R13¡R31R23)=(R213+R232 ) cosc =¡(R13R31+R23R32)=(R213+R223)
そこで，これまでに求めたTcmを用いて，マーカー４頂点の座標値を（式4,5）に代 入することで，その理想スクリーン座標値を計算できる．この計算値と実際に画像処 理によって求められた値の誤差の２乗和が少なくなるようにa,b,cの値を修正する．具 体的には，山登り法を用いて10回の繰り返し処理により新たな回転成分R3×3を求め る．さらに2.3.2 の処理を再適用し平行移動成分T3×1も更新する．この処理の理論的 な収束性は証明していないが，初期値が適切に与えられること，回転ベクトルの微小 変化が３つの回転角abc に対しても微小変化しか与えないことから，妥当なものと考 え，実験的に問題がないことを確認した．
0 BB BB BB BB
@
hxc hxy
h 1
1 CC CC CC CC A
=
0 BB BB BB BB
@
C11 C12 C13 C14 C21 C22 C23 C24
C31 C32 C33 1
0 0 0 1
1 CC CC CC CC A
0 BB BB BB BB
@
Xf Yf
Zf
1
1 CC CC CC CC A
(B.10)
0 BB BB BB BB
@
C11 C12 C13 C14
C21 C22 C23 C24
C31 C32 C33 1
0 0 0 1
1 CC CC CC CC A
= k
0 BB BB BB BB
@
P11 P12 P13 0 0 P22 P23 0
0 0 1 0
0 0 0 1
1 CC CC CC CC A
£
0 BB BB BB BB
@
R11 R12 R13 Tx R21 R22 R23 Ty
R31 R32 R33 Tz
0 0 0 1
1 CC CC CC CC A
(B.11)
図 B.4: 格子点のフィッティング1
図 B.5: 格子点のフィッティング2
付録 C 実験に用いた機材の仕様
表 C.1: HMDの仕様
三菱電機SCOPO SONY Glasstron 島津製作所Dataglass2
画面解像度 23万画素（800×225ドット） 18万画素2基搭載 （800×600ドットSVGAフルカラー）
入力端子 特殊ステレオミニジャック HD-Sub15ピン
消費電力 3.8W 2W
質量（本体） 150g 80g
外景光透過率 | | 15％
表 C.2: PCの仕様
ACER TravelMateC100 IBM ThinkPadX31 IBM ThinkPadT３0 OS Windows XP Tablet PC Edition Windows XP Professional Windows 2000 Professional CPU Pentium III-M 800MHz Pentium III-M 1.60GHz Pentium 4-M 1.80GHz
RAM 256MB 512MB 256MB
画面 10.4型TFT液晶 12.1V型TFT液晶 14.1V型TFT液晶
USBポート 2 2 2
重量 1.4kg 1.7kg 2.3kg
表 C.3: 小型CCDカメラの仕様
キーエンスCK-200 Watec FF-WAT-230A CCD 有効25万画素 NTSC方式 有効25万画素 NTSC方式 映像出力 コンポジット方式 コンポジット方式
レンズ F2.8 F2.0
水平画角 44度 51度
最低照度 10ルクス 0.4ルクス
電源電圧 DC4.8〜6.0V DC5.4〜7.5V
重量 12g 30g
表 C.4: 小型液晶テレビの仕様
CASIO計算機SY-4100 画面 4V型TFT液晶 電源 内蔵充電池
表 C.5: ダウンスキャンコンバータDSC06d-HRの仕様
DigitalArts DSC06d-HR 対応入力 640×400〜1024×768
対応出力 NTSC・VGA・SVGA・XGA
対応映像入力 コンピュータ映像信号 D-subシュリンク15pin(メス)×1系統 対応解像度640×400〜1024×768pixel 水平周波数20kHz〜68 kHz
垂直周波数50Hz〜120Hz (ノンインターレス）
R G B 0.7Vp-p 75Ω
Hs、Vs、Cs 2V〜5Vp-p 1KΩ Sync on G 0.3Vp-p 75Ω インポーズ入力 NTSC複合映像信号 BNC×１系統
1Vp-p 75Ω
Y/Cセパレート映像信号 ミニDIN4pin(S端子)×１系統 Y 1Vp-p 75Ω
C 0.3Vp-p 75Ω(バースト値)
スルーアウト出力 コンピュータ映像信号 D-subシュリンク15pin(メス)×1系統 変換映像出力 NTSC複合映像信号 BNC×１系統
1Vp-p 75Ω
Y/Cセパレート映像信号 ミニDIN4pin(S端子)×１系統 Y 1Vp-p 75Ω
C 0.3Vp-p 75Ω(バースト値)
コンポーネント映像信号 D-subシュリンク15pin(メス)×1系統 フォーマット480i/480p
R G B、Y Cb Cr 0.7Vp-p 75Ω 1Vp-p(同期付加)
コンピュータ映像信号 コンポーネント映像信号出力と共用 対応解像度640×400〜1024×768pixel 水平周波数31.5kHz〜48.5 kHz
垂直周波数60Hz(ノンインターレス) R G B、0.7Vp-p 75Ω
Hs、Vs、Cs 3.3Ｖp-p 1kΩ Sync on G 0.3Ｖp-p 75Ω 消費電力 25W
表 C.6: ダウンスキャンコンバータCreaVision 1600の仕様
novac CreaVision 1600
対応解像度/リフレッシュレート 640×480ドット（リフレッシュレート120Hz〜）
1600×1200（リフレッシュレート85Hz）
入力端子 VGAパススルー入力（付属ケーブル経由）
出力端子 コンポジット（RCAピン）およびSビデオ（ミニDIN）
対応テレビ方式 NTSC
消費電量 最大450mA
重量 80g
表 C.7: USBキャプチャの仕様
I・OデータUSB-CAP2
I/F仕様 USB Spec.1.1準拠
"ビデオ入力 Sビデオ×1, NTSCコンポジット×1
" "ビデオフォーマット RGB16bit, RGB24bit, YUV422, YUV12
"フレームレート 30Fps (352×288 CIF SIZE) フレームサイズ(動画) VideoRecorderDS：最大352x288
VideoRecorder：最大352x288 Holds Sight：320×240固定
電源電圧 DC5.0V(USBポートより供給)
消費電流 300mA
質量 90g
表 C.8: マルチディスプレイカードの仕様
I・OデータCBMLX2
VRAM容量 4MB
グラフィックアクセラレータチップ SMI Lynx3DM4 接続バス形態 PCMCIA Type II
最大表示色 1619万色
電源電圧 3.135〜3.465V
消費電流 432〜580mA
質量 35g
表 C.9: マウスの仕様
ELECOM M-N2P2LG インターフェイス PS/2
コネクタ形状 miniDIN6pinオス 分解能 1段階400カウント
重量 146g
表 C.10: RFIDリーダの仕様
OMRON V700-HMD11 上位インターフェース RS-232C
消費電力 DC5V±5％
発信時200mA以下 非発信時25mA以下
質量 約210g
表 C.11: RFIDタグの仕様
OMRON V700-D13P21 メモリ容量 112bytes
（ユーザエリア）
メモリ種類 EEP-ROM
データ保持時間 データ書き込み後10年 データ書換回数 各アドレス毎10万回
質量 約2g
表 C.12: 録画用テレビの仕様
SONY KV-10PR1 SHARP LC-10RV2-D 画面 10型ブラウン管 10型TFT液晶
入力 コンポジット方式×1 コンポジット方式×1ミニプラグ×1 出力 コンポジット方式×1 ミニプラグ×1
消費電力 48W 23W
表 C.13: 録画用ビデオカメラの仕様
SHARP ViewcamZ7 SONY DigitalHandycam DCR-VX1000 SONY CCD-MC100
CCD 133万画素CCD 41万画素3CCD 41万画素CCD
ズーム 光学10倍ズーム 光学10倍ズーム 光学3倍
メディア MiniDV MiniDV |
画面 2.5型TFT液晶 18万画素ビューファインダー |
消費電力 4.0W 9.5W 1.8W
重量 490g 1.6kg 75g