JP2708163B2 - 対象空間の三次元監視法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は対象空間に対する三次元監視法に関する。こ
の方法においては、対象空間の観測のためにビデオカメ
ラなどの少なくとも２台の画像獲得装置が配置され、ま
たこれ等の装置により上記対象空間から得られた像がデ
ィジタル化され、対象点が画像獲得装置の像平面上に配
置され、更に上記対象点の像座標および予め設定された
点の個数により対象点の座標が三次元対象空間内で決定
される。 本発明の方法は、いろいろな状態の対象空間を監視
し、またこの対象空間で行われる作業を三次元的に制御
するのに用いることができる。主要な状態を記述する三
次元変数として、本発明による方法により、対象空間や
その中に含まれる諸要素の幾何学的形状、これ等の要素
の対象空間内での位置、および対象の個別要素の物理的
性質などを記述する多くの量を監視することが可能とな
る。 従来、画像獲得装置により対象空間を三次元的に監視
する多くの方法が知られており、例えばそのようなもの
として英国特許出願第2099255A号やドイツ特許出願第A2
402204号を挙げることができる。 ここで、英国の特許出願の場合は、対象空間内での移
動対象の位置は少なくとも２台のカメラにより決定され
る。この対象の位置はそれぞれのカメラの像平面で識別
され、次に対象空間内の対象の位置がその像座標により
計算される。この計算法はレンズの射影方程式に基づい
て行われる。両カメラの光学系の焦点距離は既知量であ
る。方法を実施する前に、カメラ光学系の主軸線の角度
が規定される対象空間座標と、この対象空間座標の原点
に対するカメラの距離とが決定される。 ドイツの特許出願の場合は、対象空間座標における対
象の位置は、同一平面上で、互いに90゜の角度をなす３
台のカメラにより決定される。対象空間座標の原点から
のカメラの距離は既知量である。それぞれのカメラの像
面上での対象の位置が表わされ、また対象のずれ、即
ち、各々のカメラの主軸線（対象空間座標の軸線）に対
する角度が規定される。対象の空間座標が或る幾何学的
方程式に、上記の角度と定数を代入して計算される。 しかしながら、これ等の方法と装置は可撓性でないと
いう大きな欠点を有していた。即ち、これ等の装置は所
定の空間を監視するために設置されるが、その後移動さ
せることができなかった。特に、数台のカメラを用いて
実際の三次元測定を行うような場合は、これ等のカメラ
は互いに或る角度（45゜、90゜）で配置される。これ
は、座標を変えたときの複雑な計算を回避するのに用い
られる。英国特許出願で示された方法と装置は、所定対
象の位置検出に関係し、対象空間内の変化の検出には関
係しない。特に、カメラが互いに対して90゜以上の角度
で配置してあるときは、対象位置でエラーが生じる可能
性が急速に増大する。従って、対象空間座標軸に対する
カメラの主軸線の角度、並びに対象空間座標の原点から
のカメラの距離は十分正確に決定されなければならな
い。このようなカメラの設置および方向に関する精度要
件は、もしこれ等の作業が十分注意して行われないなら
ば、装置全体として得られる精度が十分満足できるもの
ではないということを意味している。更に、カメラ光学
系の欠陥のため上記以外のエラーも発生する。いずれに
しても、高精度の光学系を用いたり、十分な注意の下で
組立を行うには費用が高くつくという問題がある。 本発明の方法によれば、上記引用文献に示された問題
点は殆んど解決することができる。本発明は、添付した
請求の範囲が示す新規な特徴を提供するものである。 本発明の測定法はリアルタイムでなされ、観測時点で
フィードバックがなされる。本発明の方法は、三次元の
幾何学的情報の他に、対象空間の特性データを規定する
のに必要なものとして上記のような物理量の観測に用い
ることができる。被測定対象の寸法は大きくてもよく、
測定点の数を制限する必要はない。また本方法は、測定
点を活性化或いは信号表示化する必要がない。測定領域
は全体が自由に観測できる領域である。本方法を実現す
る測定装置は必要に応じてシフトさせることができ、再
設定を容易に行うことができ、更に非常に高度な自動化
が可能である。 更に、本発明の方法には、間接的ではあるが、有用な
幾つかの特徴がある。先ず、本発明によれば、従来実際
には不可能であったリアルタイム処理を必要とする上記
のような幾つかの測定作業において写真測量法を用いる
ことができる。例えば、各種の組立、設置作業、地下水
の管理や保守、自動ガイド車両の遠隔制御動作、また温
度観測に基づく空間監視などをあげることができる。第
２に、殆んどの測定作業の場合に、自動化の度合が増す
と効率も増加する。即ち、作業自体の実施時間が短縮さ
れ、また装置のコスト高な専門技術の必要性が主として
測定システムと空間の設定以前の作業に制限される。第
３に、本測定方法による測定システムを、工場等におけ
る製造および組立作業において、ユーザの現在のデータ
処理、プランニング、および材料管理を行なうデータ処
理システムと一体化し組み込むことができる。更に、ユ
ーザのCADシステムを測定系の制御および測定結果とプ
ランの評価との比較に使用できれば、より有用となる。 以下、添付図面を参照して本発明およびその背景につ
き詳細に説明する。 第１図は、本発明による方法が基礎とする幾何学的モ
デルを示す図、 第２図は、少なくとも２通りの平面射影を基礎とし
て、対象点が配置される方法を示す図、 第３図は、本発明の方法を適用した測定システムを示
すブロック図、 第４図は画像処理ユニットのブロック図、 第５図は、対照標準点が方向パラメータの決定に用い
られる方法を示す図である。 第６図は、射影の一般式を導くのに用いられる図であ
る。 対象空間を三次元監視する本発明の方法は、射影、二
次元平面観測に基づくものである。少なくとも２つの像
により一定の詳細が観測され、位置づけられれば、対象
空間内のその位置は三次元座標により決定することがで
きる。ここで第１図をみると、対象点Ｐが、画像面上点
Ｐ′として射影してある。対象点Ｐと画像点Ｐ′との距
離は、いわゆるリセクション法（後方交会法）による射
影により決定される。 第６図を参照して、射影の一般式を以下の如く導く。 射影パラメータは、画像獲得装置の像ｉの方向付け、
すなわち３次元対象座標系X,Y,Zに対して３次元像座標
系x_i,y_i,z_iを規定する。 像ｉのパラメータは、射影中心の３次元座標X_oi、
Y_oi、Z_oiと、回転マトリクスR_iである。 ここで、 また、ω_i:X軸回りの第１回転角、 φ_i:第１回転後、Ｙ軸回りの第２回転角、 θ_i:第１、２回転後、Ｚ軸回りの第３回転角で
ある。 実際的には、R_iは、 と表せる。 次に、３次元座標変換を行なうべく、２次元像座標
を、３次元像座標系x_i,y_i,z_iにおいて表す。これは実際
においては、カメラにおける３次元像座標を次のように
規定する。 射影中心となるべき原点 カメラ座標系のZ_j軸（射影レンズの光軸と一致す
る）に直角な面 一定（Z_j＝C_j）となるべき、像面における全ての点
のZj座標 ここで、|C_j|は、射影中心と像面との間の距離であ
り、カメラが無限遠方に合焦したときのレンズの焦点距
離に等しい。 ２次元像座標x_i,y_iに、３次元像座標x_i,y_i,c_iが対応
する。 この点は、２次元座標系における像面においてもとも
と観察される点であるが、その２次元座標系がそっくり
３次元座標系に一致しないとき、それぞれ値はx_o,y_o,z_o
だけシフトされねばならない。 ここで、x_o,y_o,z_oは、該２次元座標系で表されたよう
に、３次元座標系の原点のための座標値である。 射影パラメータが求められ、既知の時は、以下の如く
３次元座標は対象座標系に変換される。 物理的には、これは対象空間における直線を規定す
る。すなわち、射影中心から像点を抜け、更に対象点を
抜ける直線である。 この直線は上述の式から、以下のように求められる。 リセクション法の場合の射影の一般式は、（Ｘ、Ｙ、
Ｚ）と（ｘ、ｙ、ｚ）との関係を逆にする（反転形式）
ことによって次のようになる。 ここで、 ｘ、ｙ、ｚ＝画像点の画像座標 x_o、y_o、z_o＝カメラの射影中心の画像座標 Ｘ、Ｙ、Ｚ＝対象点の対象空間座標 X_o、Y_o、Z_o＝カメラの射影中心の対象空間座標 a₁₁……a₃₃＝カメラと対象空間座標の間の座標変化の
直行回転マトリックスの要素、即ち方向パラメータであ
る。 今、ｚ−z_o＝Ｃ、即ちカメラの射影中心と画像面との
距離（焦点距離）が一定値のとき、これを（１）に代入
すると、 となる。 ここで、方向パラメータa₁₁……a₃₃は未知量θ、φお
よびωを有するが、これ等の量は、対象空間座標とカメ
ラ座標の間の方向の角度である。各々の像の未知量を解
くには、少なくとも次に示す未知量の決定が必要にな
る。 ここで、ω:X軸回りの第１回転角、 φ：第１回転後、Ｙ軸回りの第２回転角、 θ：第１、２回転後、Ｚ軸回りの第３回転角
である。 未知量の全数は９である。 各々の予め定められた対照標準点（コントロールポイ
ント）から、２つの観測方程式（２）が得られ、従って
１つの単一像の未知量を解くにはＸ、ＹおよびＺが既知
の少なくとも５つの対照標準点が必要になる。更に、あ
いまいでない解を得るには対照標準点は、これ等が同一
平面上に配置されないように互いに独立でなければなら
ない。 射影光線は、必ずしも直線ではなく、また媒体（空
気、レンズ、水など）中で回折される。これ等の回折誤
差は、いわゆる補助パラメータにより数学モデルを拡大
することにより考慮に入れることができる。もし、これ
等の補助パラメータを系統的な誤差源として処理できる
ときは、これ等は画像毎に解くことができる。 補助パラメータに対して最もよく用いられるモデルに
よれば、レンズの歪み誤差と像座標の誤差を補正するこ
とができる。 拡大モデルの使用はそれぞれの場合に対して別々に考
慮されなければならない。実際にわかるように、補助パ
ラメータの影響が画像座標の測定精度の少なくとも1/5
のときは使用してもよい。補助ラメータを用いると、更
に対照標準点の対象空間座標に関してそれぞれの測定精
度が必要になる。それぞれの補助パラメータは部分的に
新しい対照標準点と観測方程式（２）を必要とする。 最初に特定の式の所与のパラメータを決定すべく、第
２図に示すように、反転射影、即ち像から対象への射影
が行われる。対象点を配置する場合には少なくとも２つ
の平面射影が用いられる。この対象点の配置は、いわゆ
るインタセクション法で、射影測定から再生された射影
線O_iP_i（ｉ＝1,2,3……）により、実施される。このイ
ンタセクション法においては、射影方程式（１）の反転
形式が用いられる。対象点を定義することにより、各々
の場合に３つの座標値が定義されなければならないの
で、対象点は常に少なくとも２つの像ｉおよびｊと共に
観測されなければならない。 この射影の一般式は、上述の如く次のように表わすこ
とができる。 但し、 ｘとｙは像ｉとｊの新しい点の観測されたカメラ座標
であり、 Ｘ、Ｙ、Ｚは計算されるべき新しい点の対象空間座標
である。 求める量の残りは、即ち方向パラメータa₁₁……a₃₃は
リセクション法（後方交会法）に関係して像毎に解かれ
る。 観測値と未知量の解を式（４）に代入することによ
り、が得られる。 これ等の式で、式（４）の右辺は次の定数、I_i1、
I_i2、I_i1およびI_j2でマークされる。その後、対象空間
座標Ｘ、Ｙ、およびＺは式（５）から例えば次のように
ステージ毎に解くことができる。 更にその後、Ｚが解かれ、また処理が、 ｄ） Ｘ＝（Ｚ−Z_oi）・I_i1−I_oi および ｅ） Ｙ＝（Ｚ−Z_oi）・I_j2−Y_oi に対して継続され、 そしてＸとＹとも解かれる。 補助パラメータと共に拡大されたモデルを用いると、
対象空間座標Ｘ、Ｙ、およびＺを解く前に、像観測値
x_i、y_i;x_jおよびy_jにおいてリセクション法（後方交会
法）に関係して対応する補正がなされる。 本発明の方法においては、ビデオカメラなどの像獲得
装置は、所望の対象空間を観測するために互いに対して
或る角度で設置され、またこの対象空間には対照標準点
が配置される。これ等の対照標準点の対象座標X_k、Y_k、
Z_k;k＝１、２、３……が測定され、また射影した像座標
x_ki、y_ki;x_kj、y_kjが対応する像獲得装置ｉ、ｊで決定
され、その後対照標準点が対象空間から除去される。こ
れ等の像および対象空間座標値に基づいて射影リセクシ
ョン法（後方交会法）の方向パラメータa₁₁……a₃₃が計
算され、その後観測された対象点の未知対象空間座標
Ｘ、Ｙ、Ｚを、射影リセクション法（後方交会法）を用
いて像獲得装置上で観測された像座標x_i、y_i;x_j、y_jを
用いてリアルタイム処理で解くことができる。 本発明の方法においては、像獲得装置も、射影実施前
のそれ等の位置も、対象とカメラ座標の間の方向角も、
カメラの焦点距離も決定する必要はない。更に、使用し
た対照標準点は、これ等の位置が決定された後、および
／または方向パラメータが計算された後直ちに対象空間
から一般に除去され、従ってこれ等の点が対象空間の監
視の妨げになることはない。像獲得装置の方向パラメー
タが決定されると、各々の十分に変化した対象、或いは
背景中で明瞭で、カメラの共通視野内に、即ち対象空間
内に配置された対象が配置可能になる。 本発明の方法においては、一旦決定された方向パラメ
ータa₁₁……a₃₃は、像獲得装置が互いに対して或る立体
角で位置づけられ、対象空間を記録する限りは、像獲得
装置で観測された像座標ｘ、ｙにより対象点の未知量対
象空間座標Ｘ、Ｙ、Ｚを解いたときに連続して用いられ
る。このような手順に従うと、対象点の座標の決定はか
なり促進される。この決定手順においては、時間が最も
かかるステージは方向パラメータの計算である。 本発明の方法の１つの好ましい応用例としては、像獲
得装置が定常的に互いに所与の間隔で、また互いに対し
て或る立体角で、それ等の共通視野、即ち対象空間が定
義され、且つこの空間が連続的に観測できるように、結
合されるものがある。これは、像獲得装置が、それ等の
対象空間と共に、閉システムをなしていることを意味し
ている。それは外部因子には依存しない。即ち、射影装
置を移動自在プラットフォーム（自動車や列車、船な
ど）上に構成することができ、またこの射影システム
は、像獲得装置の共通視野の範囲内で上記移動自在プラ
ットフォーム外の周囲状態を監視することができる。方
向パラメータは予め所望の条件で所定でき、その後測定
装置を現場で使用することができる。 リセクション法（１）およびインタセクション法
（４）における一般射影方程式は次のような変換マトリ
ックスとして一般的に表わすことができる。 し、 X_i、Y_i、Z_i ＝対象空間座標、即ち対象空間のXYZ座標 X_j、Y_j、Z_j における対照標準点の座標。 X_oi、Y_oi、Z_oi＝各々の像獲得装置ｉ、ｊの射影点O_i、 X_oj、Y_oj、Z_oj O_jを表わす定数。 a₁₁……a₃₃ ＝像の射影方向パラメータ c_i、c_j ＝像獲得装置の定数 x_i、y_i ＝各々の像獲得装置ｉ、ｊの像面上での X_j、Y_j 像点の座標 ｉ、ｊ＝像獲得装置ｉとｊ。 この変換マトリックスに基づいて、必要な全ての量を
式（１）と（４）に関して上で説明した場合と同様に解
くことができる。 第３図は本発明の方法を適用した測定装置を図示した
ものである。観測すべき対象空間１が座標XYZの３次元
軸線内に配置される。対象は観測可能な点Ｐ（Ｘ、Ｙ、
Ｚ）から形成される。測定は、互いに一定の間隔で配列
してあるビデオカメラなどの像獲得装置により対照標準
点を記録することにより実施される。像獲得装置はデー
タ処理装置４に接続される。このデータ処理装置４は、
例えば、記録ユニット５、像処理ユニット６、論理ユニ
ット７、および機能ユニット８により構成される。記録
ユニット５は像獲得および測定点の可能な信号化を制御
し、像を前方に送出する。この記録ユニット５は例えば
必要なタイマA/D変換器とを備える。像処理ユニット６
で、像が読み取られる。両像の共通点がサーチされ、像
座標Ｐ′（ｘ、ｙ）が計算され、そして対象点の特性デ
ータが解釈される。対象点Ｐ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の対象座標
が計算され、中間結果が記憶され、これ等の結果の間で
時間的比較がなされる。最終結果が論理ユニット７に送
出され、そこで動作に対する判定がなされる。この論理
ユニット７の判定処理には、監視中に得られた空間デー
タ13の他に他の空間データを与えることもできる。機能
ユニット８は、対象空間に向けられた必要な動作11、像
獲得空間に向けられた必要な動作12、および例えば対象
空間内での動作の案内などを含む動作を行なわしめる他
の機能ユニット14を制御する機能を有する。 第４図には、上記像処理ユニット６の好ましい実施例
が示してある。このユニットの入力インタフェースＡ、
Ｂを通して、ディジタル化ビデオ信号像獲得装置２、３
の両者から第１像メモリ15a、15bに供給される。第１お
よび第２の像メモリ15a、15b、および16a、16bは、像領
域が変化した識別回路、17a、17bに接続される。ここで
はしきい値もセットされる。これ等の識別回路17a、17b
は変換点の像座標ｘ、ｙの判定回路18a、18bに結合され
る。第２像メモリ16a、16bの内容は、第２像メモリの相
補回路19a、19bを通して像獲得装置２、３から更新する
ことができる。 ディジタル化像信号は第１画像メモリ15a、15bに格納
され、更に像領域が変化した識別回路17a、17bに格納さ
れ、これ等には第２画像メモリ16a、16bから既に送られ
た像情報あるいは対応する像情報も格納されている。所
定の像領域が識別回路17a、17bで変化したとして識別さ
れたときは、像領域の強度などの変更された像情報が予
めセットされたしきい値以上になったか否かがチェック
され、肯定のときは、変化された点の座標ｘ、ｙが判定
回路18a、18bにより計算される。 変化点ｘ、ｙが各々の像獲得装置２、３の像面上で決
定されると、上記の像座標は計算ユニット20或いは対応
するデータ処理ユニットに転送される。ここで、方程式
（４）が対象空間座標に関して解かれ、その後対象点の
計算された座標ｘ、ｙ、ｚが出力インタフェースＣを通
して機能ユニット８に送出される。 測定前には、方向パラメータが上記のように計算され
なければならない。これは、第３図のブロック21で手順
が示してある対照標準点の決定により実施される。この
方向パラメータは、例えば、式（１）または（２）に基
づいて、或いはマトリックス（６）に基づいて計算ユニ
ット20で計算される。 対照標準点は第５図に示したように測定される。画像
獲得装置およびそれ等の方向は矢印22と23で示される。
対象空間座標XYZには被観測対照24が配置してあり、こ
の対象24はその周囲と共に画像獲得装置の視野内に、即
ち対象空間内に含まれる。この場合には、対照標準点25
は、被測定対象が対照標準点によって定義される空間に
含まれるように、対象空間の異なる側から観察したとき
に、最も都合よく背景から区別できるものが選択され
る。第５図には、９個の対象点25がマークしてある。こ
れ等の点の画像座標x_k、y_kは装置自体の測定装置により
画像から測定される。対象空間座標X_k、Y_k、Z_k;k＝１、
２……９は例えば電子式タキメータを用いて測地学的に
測定され、そして座標値は、例えばキーボードにより、
計算ユニット20に供給される。その後、計算ユニットに
より、また変換マトリックス（６）に基づいて方向パラ
メータa₁₁……a₃₃が計算される。対照標準点の対象空間
座標は更に装置に結合されたタキメータから計算ユニッ
トに直接供給できる。 方向パラメータが対照標準点により計算されると、対
象空間が規定され、そして対照標準点、即ちそれ等のマ
ーク或いはトレースが除去できる。その後これ等の対照
標準点が対象の測定或いは対象空間での移動を制限する
ことはない。以上から明らかなように、上記の対照標準
点の測定は空（null）の対象空間内で、即ち特定の被測
定対象がない状態で実施することができる。 装置がこれ等の対照標準点を学習すると、両カメラが
見る対象空間内の他の全ての点を決定することができ
る。これ等の未知の点を表示することにより、装置はそ
れ等に対する座標を計算する。被測定点を示すために
は、測定補助マーク或いは対象および／または対象空間
の全体を走査する特定光源または光のスポットを用いる
ことができる。全ての場合に特定の信号表示法は必要で
はないが、その代りに当該測定点に対して対象を自動的
にサーチする装置を構成することができる。 特に、画像獲得装置は、可視光以外にも、その他の電
磁放射を記録できるように動作可能である。測定データ
を解釈する場合には、放射強度に基づいて三次元的に配
置された対象点も上記対象点の局部的な特性情報を備え
ることができる。本方法は画像の分解能により制限され
ることはないが、これは常に必要な測定精度に関係して
いる。 本発明の方法を適用する測定装置の構造は、第３図お
よび第４図に示したものと著しく異なる変形、周辺装置
が可能である。この構造は更に、ユーザが用いるデータ
処理装置により、また要求された自動化度と動作12、13
及び14の性質とに応じて変形される。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．対象空間が複数の対象点を含む三次元監視法におい
   て、前記方法は以下のステップを含む。 ａ）前記対象空間を記録するため、少なくとも二つの画
   像獲得装置（ｉ、ｊ）を配置するステップと、 ｂ）前記対象空間を観測するために互いに関してある角
   度で前記画像獲得装置（ｉ、ｊ）を位置決めするステッ
   プと、 ｃ）前記画像獲得装置（ｉ、ｊ）によって得られた像を
   ディジタル化するステップと、 ｄ）対応する像点を確立するため画像獲得装置（ｉ、
   ｊ）の像面上に対象点を投影するステップと、 ｅ）前記像点の各々の画像獲得装置（ｉ、ｊ）から前記
   像点の像座標xi、yjを決定するステップと、 ｆ）対象点と獲得装置（ｉ、ｊ）の像平面上の対応する
   像点を接続している直線によって満足させられた等式を
   利用することによって前記像点座標xi、yiとxj、yjを基
   礎として三次元対象空間における前記対象点の空間座標
   Ｘ、Ｙ及びＺをリアルタイム処理において計算するステ
   ップと、 ｇ）座標Ｘ、Ｙ、Ｚは、以下の少なくとも三つの等式を
   利用することによって計算される。 ここに、 Ｘ、Ｙ、Ｚは、決定すべき対象点の座標を表す； X_oi、Y_oi、Z_oiは、座標Ｘ、Ｙ、Ｚに対応する座標シス
   テムにおける獲得装置（ｉ）の投影点の座標を表す。 X_oj、Y_oj、Z_ojは、前記座標が一定であるとき、座標
   Ｘ、Ｙ、Ｚに対応する座標システムにおける獲得装置
   （ｊ）の投影点の座標を表す。 x_i、y_iは、決定すべき座標Ｘ、Ｙ、Ｚを有する対象点に
   対応する像点座標である。前記像点の前記座標は、獲得
   装置ｉと関連する座標システムと関係する。 C_iは、座標x_i、y_iを有する前記像点のZ_i座標を表す。こ
   の値は、全ての像点で一定である。 x_j、y_jは、決定すべき座標Ｘ、Ｙ、Ｚを有する対象点に
   対応する像点の座標である。前記像点の前記座標は、獲
   得装置ｊと関連する座標システムと関係する。 C_jは、座標x_j、y_jを有する前記像点のZ_j座標を表す。こ
   の値は、全ての像点で一定である。 a_11i...a_33iは、座標Ｘ、Ｙ、Ｚに対応する座標システ
   ムに関し獲得装置ｉに関連する座標システムの配向を示
   している。 a_11j...a_33jは、座標Ｘ、Ｙ、Ｚに対応する座標システ
   ムに関し獲得装置ｊに関連する座標システムの配向を示
   している。 そして前記方法は、さらに以下の工程を含む。 ｈ）Ｋ個の較正点を同じ平面上に位置しないように前記
   対象空間においてＫ個の較正点を配置するステップ；こ
   こで、Ｋは少なくとも５である。 ｉ）前記較正点の対象空間座標X_k、Y_k、Z_k（ｋ＝１、
   ２、３、...）を測定するステップと； ｊ）前記画像獲得装置に対応する像較正点を確立するた
   め各々の前記画像獲得装置の像平面上に前記較正点を投
   影するステップ； ｋ）前記像較正点の各々の画像獲得装置（ｉ、ｊ）から
   前記像較正点の像点座標x_ki、y_kiとx_kj、y_kjを決定し、
   その後前記較正点を対象空間から取り除くステップと； ｌ）ステップｇ）で定義された少なくとも三つの方程式
   を用いて較正点の像座標及び空間座標値を基礎として配
   向パラメータ（a₁₁...a₃₃）を計算するステップと； ｍ）画像獲得装置は、互いに関し一定の角度で固定さ
   れ、前記対象空間を記録している限り、前記画像獲得装
   置（ｉ、ｊ）によって観測され、決定された像点座標
   x_i、y_iとx_j、y_jを基礎として対象点の未知の空間座標
   （Ｘ、Ｙ、Ｚ）をステップｇ）により計算するとき前記
   決定された配向パラメータ（a₁₁...a₃₃）を使用するス
   テップとを含む三次元監視法。 ２．前記方法は画像獲得装置（ｉ、ｊ）を、これらの共
   通視野すなわち対象空間が決定され、またこの空間が連
   続的に観察できるように、定常的に互いに所望の間隔で
   結合し、また互いに対して一定の角度をなして結合する
   ステップを含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記
   載の方法。 ３．前記方法は、前記画像獲得装置（ｉ、ｊ）により記
   録された三次元空間を被うように前記較正点を選択する
   ステップを含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記
   載の方法。 ４．前記方法は、配置する前記較正点の数を、５すなわ
   ち、方向パラメータの計算に要求される最小の数より大
   きい数とするステップを含むことを特徴とする請求の範
   囲第１項に記載の方法。 ５．前記方法は、測定すべき前記対象点を、測定補助マ
   ークにより信号表示するステップを含むことを特徴とす
   る請求の範囲第１項に記載の方法。 ６．前記方法は、測定すべき前記対象点を、前記対象空
   間を走査するように設けられた光のスポットにより信号
   表示するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第
   ５項に記載の方法。