【HALCON】contour_to_world_plane_xld 関数について - 画像座標をワールド座標に変換する

HALCONのcontour_to_world_plane_xld関数は、画像座標系で定義されたXLD輪郭をワールド座標系に変換するための機能です。この関数は、特に3Dビジョンやロボット工学の分野で重要な役割を果たし、カメラで捉えた2D輪郭を3D空間上のワールド座標系にマッピングする際に使用されます。

contour_to_world_plane_xld関数の概要

contour_to_world_plane_xld関数は、入力されたXLD輪郭をz=0の平面に投影し、指定されたワールド座標系に変換します。この変換には、カメラの内部パラメータや、カメラとワールド座標系の間のポーズ（位置と姿勢）を使用します。また、結果の座標を特定の単位（例えばメートル、ミリメートルなど）でスケールすることも可能です。

関数のシグネチャ

void contour_to_world_plane_xld(HObject : Contours, HObject* ContoursTrans, const HTuple& CameraParam, const HTuple& WorldPose, const HTuple& Scale);

• Contours
  変換する対象のXLD輪郭。
• ContoursTrans
  ワールド座標に変換されたXLD輪郭。
• CameraParam
  カメラの内部パラメータ（焦点距離、レンズの歪み係数など）。
• WorldPose
  ワールド座標系の3Dポーズ（カメラ座標系に対する位置と姿勢）。
• Scale
  変換後の座標のスケール（単位）。

使用例

以下は、HALCONのcontour_to_world_plane_xld関数を使用して、XLD輪郭をワールド座標系に変換する具体例です。

XLD輪郭をワールド座標に変換

// カメラパラメータとワールドポーズの設定
HTuple CameraParam, WorldPose;
CameraParam = ...;  // カメラの内部パラメータを取得
WorldPose = ...;    // カメラの位置と姿勢を設定

// XLD輪郭の取得
HObject Contours, ContoursTrans;
Contours = ...;  // 画像から輪郭を抽出

// ワールド座標系に変換
contour_to_world_plane_xld(Contours, &ContoursTrans, CameraParam, WorldPose, "mm");

// 結果を表示または保存
disp_xld_cont(ContoursTrans, window_handle);

このコードは、カメラパラメータとワールドポーズを使用して、入力されたXLD輪郭をワールド座標系に変換します。変換後の輪郭は、z=0の平面上にマッピングされ、指定された単位（この例ではミリメートル）でスケールされます。

応用例

contour_to_world_plane_xld関数は、以下のような応用例で利用されます。

• 3Dビジョンシステム
  カメラでキャプチャした画像データを基に、物体の3D位置を推定するために使用されます。

• ロボティクス
  ロボットアームが物体を操作する際、物体の位置を正確に把握し、座標変換を行うために利用されます。

• 品質管理
  工業用検査で、製品の形状や位置をワールド座標系で測定し、基準と比較するために使用されます。

まとめ

HALCONのcontour_to_world_plane_xld関数は、画像処理や3Dビジョンシステムにおいて、重要な役割を果たすツールです。正確な座標変換を行うことで、画像データを3D空間で効果的に活用することが可能となります。この関数を活用して、精密な3D解析やロボット制御が実現できます。