DE112015000126B4

DE112015000126B4 - Positionsmesssystem und Positionsmessverfahren

Info

Publication number: DE112015000126B4
Application number: DE112015000126.3T
Authority: DE
Inventors: Hiroyoshi Yamaguchi; Taiki Sugawara; Shun Kawamoto
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2015-10-15
Filing date: 2015-10-15
Publication date: 2018-09-06
Anticipated expiration: 2035-10-16
Also published as: CN105518228B; US20170107698A1; DE112015000126T5; KR101815269B1; CN105518228A; US10233615B2; JP6050525B2; JPWO2016013691A1; KR20170045145A; WO2016013691A1; DE112015000126B9

Abstract

Positionsmesssystem (40) umfassend:
mindestens ein Paar von an einer Arbeitsmaschine (1) befestigten Bildaufnahmevorrichtungen (30);
eine Recheneinheit (51PA), die an der Arbeitsmaschine (1) vorgesehen ist und zur Durchführung von Stereomessung unter Verwendung von Informationen eines Bilds eines durch mindestens das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen (30) erfassten Objekts und zum Erhalten eines Stereoprozentsatzes (STR) konfiguriert ist, der ein Prozentsatz von Pixeln, in denen die Stereomessung im Inneren eines Bilds, das als Ergebnis eines Durchführens einer Bildverarbeitung durch ein Stereosystem in der Stereomessung erhalten wird, erfolgreich durchgeführt wird, oder die Anzahl von Pixeln, in denen eine Abfrage für ein entsprechendes Pixel zwischen einem Paar von den Bildern durchgeführt werden kann, im Verhältnis zu der Anzahl von Pixeln in einem Bereich ist, in dem ein Muster im Inneren wenigstens eines der durch das Paar der Bildaufnahmevorrichtungen (30) erfassten Bilder angeordnet ist; und
eine Bestimmungseinheit (51PB), die zur Bestimmung des mit der Bilderfassung durch die Bildaufnahmevorrichtungen (30) zusammenhängenden Zustands basierend auf dem Stereoprozentsatz (STR) der Stereomessung konfiguriert ist.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Positionsmesssystem und ein Positionsmessverfahren.
Hintergrund
Es existiert eine Arbeitsmaschine, die eine Stereokamera aufweist und eine Position eines Objekts durch die Stereokamera erfasst. Patentliteratur 1 offenbart eine Technologie, wobei die Bilddaten eines Bauplans auf der Basis von in einer Speichereinheit gespeicherten Bauplandaten und Positionsinformationen einer Stereokamera erzeugt werden, die Bilddaten des Bauplans und aktuelle durch die Stereokamera erfasste Bilddaten überlagert werden, und das überlagerte zusammengesetzte Bild auf einer dreidimensionalen Anzeigeeinheit dreidimensional angezeigt wird.
Entgegenhaltungen
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2013-036243
Kurzdarstellung
Technisches Problem
In dem Fall, wobei eine Bildaufnahmevorrichtung, die eine Stereokamera darstellt, ein Bild eines Objekts erfasst, kann die Messung durch die Stereokamera indes durch eine periphere Umgebung beeinflusst werden. Zum Beispiel kann in dem Fall, wobei eine periphere Umgebung der Bildaufnahmevorrichtung regnerisch, verschneit, oder dergleichen ist, die Möglichkeit bestehen, dass die Messung durch die Stereokamera nicht durchgeführt werden kann oder dass die Messgenauigkeit beeinträchtigt ist. Patentliteratur 1 gibt keinen Hinweis bezüglich der Erfassungsbedingung zu der Zeit, wenn die Bildaufnahmevorrichtung, die die Stereokamera darstellt, ein Bild erfasst. Daher besteht immer noch Raum für Verbesserung.
Die vorliegende Erfindung betrifft das Erfassen des Zustands zu der Zeit, wenn eine Bildaufnahmevorrichtung, die die Stereokamera darstellt, ein Bild erfasst.
Lösung des Problems
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Positionsmesssystem folgendes auf: mindestens ein Paar von an einer Arbeitsmaschine befestigten Bildaufnahmevorrichtungen; eine Recheneinheit, die an der Arbeitsmaschine vorgesehen und zur Durchführung von Stereomessung unter Verwendung von Informationen eines durch mindestens das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen erfassten Bilds eines Objekts konfiguriert ist; und eine Bestimmungseinheit, die zur Bestimmung des mit der Bilderfassung durch die Bildaufnahmevorrichtungen zusammenhängenden Zustands basierend auf einem Leistungsergebnis der Stereomessung konfiguriert ist.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Recheneinheit zur Durchführung von Stereomessung für einen spezifischen Bereich, in dem ein Muster im Bildinneren angeordnet ist, konfiguriert ist.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Bestimmungseinheit zur Bestimmung eines Zustands zwischen der Bildaufnahmevorrichtung und einem durch die Bildaufnahmevorrichtung erfassten Objekt basierend auf dem Leistungsergebnis konfiguriert ist.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Bestimmungseinheit zur Bestimmung einer Stellung der Bildaufnahmevorrichtung basierend auf dem Leistungsergebnis konfiguriert ist.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass mindestens das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen mit einer nach oben orientierten optischen Achse angeordnet ist.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Bestimmungseinheit bei einer Verwaltungsvorrichtung außerhalb der Arbeitsmaschine vorgesehen ist, und
die Recheneinheit konfiguriert ist, um das Leistungsergebnis der Stereomessung an die bei der Verwaltungsvorrichtung vorgesehenen Bestimmungseinheit auszugeben.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Verwaltungsvorrichtung zur Bestimmung einer Bedienangelegenheit basierend auf dem Bestimmungsergebnis unter der mit der Bilderfassung zusammenhängenden Bedingung konfiguriert ist.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Bestimmungseinheit an der Arbeitsmaschine vorgesehen ist.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Arbeitsmaschine eine zur Bestimmung einer Bedienangelegenheit konfigurierte Steuereinheit basierend auf dem Bestimmungsergebnis unter der mit der Bilderfassung zusammenhängenden Bedingung aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Positionsmessverfahren folgendes: Erfassen eines Bilds eines Objekts durch mindestens ein Paar von an einer Arbeitsmaschine befestigten Bildaufnahmevorrichtungen; Durchführen von Stereomessung unter Verwendung von Informationen eines Bilds des durch mindestens das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen erfassten Objekts; und Bestimmen des mit der Bilderfassung zusammenhängenden Zustands durch die Bildaufnahmevorrichtungen basierend auf einem Leistungsergebnis der Stereomessung.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass ein Bestimmungsergebnis nach Bestimmen des mit der Bilderfassung zusammenhängenden Zustands ausgegeben wird.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass eine Bedienangelegenheit basierend auf dem Bestimmungsergebnis unter der mit der Bilderfassung zusammenhängenden Bedingung bestimmt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Zustand zu der Zeit zu erfassen, wenn die Bildaufnahmevorrichtung, die die Stereokamera aufbaut, ein Bild erfasst. Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist eine perspektivische Ansicht und erläutert einen Bagger einschließlich eines Steuersystems einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine perspektivische Ansicht und erläutert einen umgebenden Bereich eines Bediener-Sitzes des Baggers gemäß der Ausführungsform.
3 ist ein Schaubild und erläutert ein Positionsmesssystem gemäß der Ausführungsform.
4 ist ein erläuterndes Schaubild für ein Beispiel, in dem ein Objekt unter Verwendung von einem Paar von Bildaufnahmevorrichtungen dreidimensional gemessen wird.
5 ist ein Schaubild und erläutert ein Paar von durch das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen erfassten Bildern.
6 ist ein Schaubild und erläutert ein Paar durch das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen erfassten Bildern.
7 ist ein Schaubild und erläutert eine Beziehung zwischen einem Stereoprozentsatz und einem Umgebungszustand der Bildaufnahmevorrichtung.
8 ist ein Schaubild und erläutert die Beziehung zwischen dem Stereoprozentsatz und dem Umgebungszustand de Bildaufnahmevorrichtung.
9 ist ein Ablaufdiagramm und erläutert ein beispielhaftes Verfahren eines Positionsmessverfahrens gemäß der Ausführungsform.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Weise zur Implementierung (Ausführungsform) der vorliegenden Erfindung wird mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
<Gesamtstruktur des Baggers>
1 ist eine perspektivische Ansicht und erläutert einen Bagger 1 einschließlich eines Steuersystems einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer Ausführungsform. 2 ist eine perspektivische Ansicht und erläutert einen umgebenden Bereich eines Bediener-Sitzes des Baggers 1 gemäß der Ausführungsform. Der Bagger 1, der eine Arbeitsmaschine ist, weist einen Fahrzeugkörper 1B und eine Arbeitseinheit 2 auf. Der Fahrzeugkörper 1B weist einen Schwenkkörper 3, einen Betriebsraum 4 und einen Fahrkörper 5 auf. Der Schwenkkörper 3 ist am Fahrkörper 5 schwenkbar um eine Schwenkzentrumsachse Zr zentriert befestigt. Der Schwenkkörper 3 beherbergt Geräte wie eine hydraulische Pumpe und einen Motor.
Der Schwenkkörper 3 schwenkt mit der montierten Arbeitseinheit 2. Ein Handlauf 9 ist an einem oberen Teil des Schwenkkörpers 3 befestigt. Antennen 21, 22 sind am Handlauf 9 befestigt. Die Antennen 21, 22 sind Antennen für echtzeitkinematische globale Navigationssatellitensysteme (RTK-GNSS). Die Antennen 21, 22 sind getrennt voneinander in einem vorbestimmten Intervall in einer Ym-Achsenrichtung eines Fahrzeugkörper-Koordinatensysteme (Xm, Ym, Zm) angeordnet. Die Antennen 21, 22 empfangen GNSS-Radiowellen und geben Signale entsprechend den NSS-Radiowellen aus. Die Antennen 21, 22 können Antennen für ein globales Positionierungssystem (GPS) sein.
Der Betriebsraum 4 ist im vorderen Teil des Schwenkkörpers 3 angeordnet. Der Fahrkörper 5 weist Raupenketten 5a, 5b auf. Der Bagger 1 fährt durch Drehung der Raupenketten 5a, 5b.
Die Arbeitseinheit 2 ist an einem vorderen Teil des Fahrzeugkörpers 1B befestigt und weist einen Ausleger 6, einen Arm 7, einen Löffel 8, einen Auslegerzylinder 10, einen Armzylinder 11 und einen Löffelzylinder 12 auf. Der vordere Teil des Fahrzeugkörpers 1B ist ein Teil auf einer gegenüberliegenden Seite eines Gegengewichts WT des Fahrzeugkörpers 1B. Gemäß der Ausführungsform ist eine Vorderseite des Fahrzeugkörpers 1B eine Seite, die einer Bedieneinheit 35 von einer Rückenlehne 4SS eines Bediener-Sitzes 4S aus, der in 2 erläutert ist, zugewandt ist. Eine Rückseite des Fahrzeugkörpers 1B ist eine Seite, die von der Bedieneinheit 35 zur Rückenlehne 4SS des Bediener-Sitzes 4S hin ausgerichtet ist. Die Bedieneinheit 35 ist eine Einheit zum Bedienen der Arbeitseinheit 2 und des Schwenkkörpers 3 und weist einen rechten Hebel 35R und eine linken Hebel 35L auf.
Ein Basisendteil des Auslegers 6 ist am vorderen Teil des Fahrzeugkörpers 1B über einen Auslegerbolzen 13 drehbar befestigt. Genauer entspricht der Auslegerbolzen 13 einem Rotationszentrum des Auslegers 6 relativ zu Schwenkkörper 3. Ein Basisendteil des Arms 7 ist drehbar an einem Spitzenteil des Auslegers 6 über einen Armbolzen 14 befestigt. Genauer entspricht der Armbolzen 14 einem Drehmittelpunkt des Arms 7 relativ zu Ausleger 6. Der Löffel 8 ist an einem Spitzenteil des Arms 7 über einen Löffelbolzen 15 drehbar befestigt. Genauer entspricht der Löffelbolzen 15 einem Drehmittelpunkt des Löffels 8 relativ zu Arm 7.
Der Auslegerzylinder 10, der Armzylinder 11 und der Löffelzylinder 12, die in 1 erläutert sind, sind jeweils hydraulische Zylinder, die durch hydraulischen Druck angetrieben werden. Der Auslegerzylinder 10 wird durch hydraulischen Druck aus-/eingefahren und treibt dadurch den Ausleger 6 an. Der Armzylinder 11 wird durch hydraulischen Druck aus-/eingefahren und treibt dadurch den Arm 7 an. Der Löffelzylinder 12 wird durch hydraulischen Druck aus-/eingefahren und treibt dadurch den Löffel 8 an.
Der Löffel 8 weist eine Vielzahl von Scharen 8B auf. Die Vielzahl von Scharen 8B ist in einer Breiterichtung des Löffels 8 ausgerichtet. Die Breiterichtung des Löffels 8 ist eine Richtung parallel zu einer Ausdehnungsrichtung des Löffelbolzens 15. Ein Spitze von Schar 8B ist eine Scharspitze 8T. Der Löffel 8 ist ein beispielhaftes Bedienungswerkzeug. Das Bedienungswerkzeug ist nicht auf den Löffel 8 beschränkt. Das Bedienungswerkzeug kann zum Beispiel ein Kipplöffel einschließlich einer Einzelschar, eines Schräglöffels, eines Steinbohraufsatzes, einschließlich eines Steinbohrchips, oder ein Bedienungswerkzeug sein, das anders ist als diese.
Der Schwenkkörper 3 weist einen Positionsdetektor 23 und eine Trägheitsmesseinheit (IMU) 24 auf, die ein beispielhafter Stellungsdetektor ist. Der Positionsdetektor 23 empfängt Signale von den Antennen 21, 22. Der Positionsdetektor 23 erfasst aktuelle Positionen der Antennen 21, 22 in einem Globalkoordinatensystem (Xg, Yg, Zg) und eine Azimuth-Richtung des Schwenkkörpers 3 unter Verwendung der von den Antennen 21, 22 gesammelten Signale und gibt sie aus. Die Azimuth-Richtung des Schwenkkörpers 3 stellt eine Orientierung des Schwenkkörpers 3 im Globalkoordinatensystem dar. Die Orientierung des Schwenkkörpers 3 kann zum Beispiel durch eine Orientierung in einer Vorwärts-RückwärtsRichtung des Schwenkkörpers 3 um eine Zg-Achse im Globalkoordinatensystem dargestellt werden. Ein Azimuth-Winkel ist ein Drehwinkel einer Referenzachse in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Schwenkkörpers 3 um die Zg-Achse im Globalkoordinatensystem. Die Azimuth-Richtung des Schwenkkörpers 3 wird durch den Azimuth-Winkel dargestellt. Gemäß der Ausführungsform berechnet der Positionsdetektor 23 den Azimuth-Winkel aus Relativpositionen der zwei Antennen 21, 22.
<Bildaufnahmevorrichtung>
Wie in 2 erläutert, weist der Bagger 1 eine Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d im Inneren des Betriebsraums 4 auf. Die Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d ist ein beispielhafter Detektor zum Erfassen einer Gestalt eines Objekts. Im Folgenden wird die Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d als Bildaufnahmevorrichtung 30 im Falle der Nichtunterscheidung einer jeder der Bildaufnahmevorrichtunge bezeichnet. Von der Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 30 sind die Bildaufnahmevorrichtung 30a und die Bildaufnahmevorrichtung 30c auf der Seite der Arbeitseinheit 2 angeordnet. Ein Typ die Bildaufnahmevorrichtung 30 ist nicht eingeschränkt, aber gemäß der Ausführungsform wird eine Bildaufnahmevorrichtung einschließlich eines ladungsgekoppelten (CCD) Bildaufnehmers oder eines sich ergänzenden Metalloxid-Halbleiter(CMOS)-Bildaufnehmers verwendet.
Wie in 2 erläutert, sind die Bildaufnahmevorrichtung 30a und die Bildaufnahmevorrichtung 30b im Inneren des Betriebsraums 4 voneinander entfernt in einem vorbestimmten Intervall und in einer gleichen Richtung oder unterschiedlichen Richtungen orientiert angeordnet. Die Bildaufnahmevorrichtung 30c und die Bildaufnahmevorrichtung 30d sind im Inneren des Betriebsraums 4 voneinander entfernt in einem vorbestimmten Intervall und orientiert in einer gleichen Richtung oder unterschiedlichen Richtungen angeordnet. Zwei aus der Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d sind kombiniert und bauen eine Stereokamera auf. Gemäß der Ausführungsform wird eine Stereokamera durch Kombinieren der Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b gebildet, und eine weitere Stereokamera wird durch Kombinieren der Bildaufnahmevorrichtungen 30c, 30d gebildet. Gemäß der Ausführungsform sind die Bildaufnahmevorrichtung 30a und die Bildaufnahmevorrichtung 30b nach oben orientiert, und die Bildaufnahmevorrichtung 30c und die Bildaufnahmevorrichtung 30d sind nach unten orientiert. Zumindest die Bildaufnahmevorrichtung 30a und die Bildaufnahmevorrichtung 30c sind zur Vorderseite des Baggers 1 hin, in der Ausführungsform der Vorderseite des Schwenkkörpers 3, orientiert. Die Bildaufnahmevorrichtung 30b und die Bildaufnahmevorrichtung 30d können auch in einer Art angeordnet sein, dass sie etwas zur Arbeitseinheit 2 hin orientiert, genauer etwas zu der Seite der Bildaufnahmevorrichtung 30a und der Bildaufnahmevorrichtung 30c hin orientiert sind.
Gemäß der Ausführungsform weist der Bagger 1 die 4 Bildaufnahmevorrichtungen 30 auf, aber die Anzahl an Bildaufnahmevorrichtungen 30, die im Bagger 1 eingeschlossen sind, kann mindestens zwei betragen und ist nicht auf 4 beschränkt. Der Grund dafür besteht darin, dass der Bagger 1 Stereofotografieren für ein Objekt durch Bilden der Stereokamera mit mindestens einem Paar der Bildaufnahmevorrichtungen 30 durchführt.
Die Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d ist auf der vorderen und oberen Seite im Inneren des Betriebsraums 4 angeordnet. Die obere Seite ist eine Seite, die senkrecht zu einer Bodenkontaktfläche der in Bagger 1 mit umfassten Raupenketten 5a, 5b und weiterhin weg von einer Bodenkontaktfläche ausgerichtet ist. Die Bodenkontaktfläche der Raupenketten 5a, 5b ist eine flache Fläche in einem Bereich, der mindestens eine der Raupenketten 5a, 5b kontaktiert und durch drei nicht auf einer Linie liegende Punkte definiert ist. Die untere Seite ist eine Seite, die zu einer der Oberseite gegenüberliegenden Seite hin senkrecht zur Bodenkontaktfläche der Raupenketten 5a, 5b und weiterhin weg von der Bodenkontaktfläche ausgerichtet ist.
Die Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d führt Stereofotografieren für ein vor dem Fahrzeugkörper 1B des Baggers 1 vorkommendes Objekt durch. Das Objekt ist zum Beispiel ein Bauobjekt, das durch mindestens eines von einem Bagger 1, einer Arbeitsmaschine, die anders ist als der Bagger 1, und einem Arbeiter, der auf einer Baustelle arbeitet, gebaut wird. Die Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d erfasst das Objekt aus einer vorbestimmten Position des Baggers 1, in der Ausführungsform von vorne und von der oberen Seiten im Inneren des Betriebsraums 4. Gemäß der Ausführungsform wird das Objekt unter Verwendung eines Ergebnisses des durch mindestens das Paar der Bildaufnahmevorrichtungen 30 durchgeführten Stereofotografierens dreidimensional vermessen. Die Aufstellplätze für die Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d sind nicht auf die Vorder- und Oberseite im Inneren des Betriebsraums 4 beschränkt.
Von der Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d wird zum Beispiel die Bildaufnahmevorrichtung 30c als Referenz-Bildaufnahmevorrichtung dieser Bildaufnahmevorrichtungen eingestellt. Die Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d weisen jeweils Koordinatensysteme auf. Diese Koordinatensysteme werden zweckmäßigerweise als Bildaufnahmevorrichtung-Koordinatensysteme bezeichnet. In 2 ist nur das Koordinatensystem (Xs, Ys, Zs) der Referenz-Bildaufnahmevorrichtung 30c erläutert. Ein Ursprung des Bildaufnahmevorrichtung-Koordinatensystems ist ein Mittelpunkt der jeweiligen Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d.
Gemäß der Ausführungsform weist jede der Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d einen Bildaufnahmebereich auf, der größer ist als ein Bereich, der durch die Arbeitseinheit 2 des Baggers 1 gebaut werden kann. Durch derartiges Einstellen kann jede der Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d das Stereofotografieren für das Objekt in dem Bereich sicher durchführen, der durch die Arbeitseinheit 2 gebaut werden kann.
Das oben beschriebene Fahrzeugkörper-Koordinatensystem (Xm, Ym, Zm) ist in der Ausführungsform ein Koordinatensystem, in dem ein Ursprung, der am Schwenkkörper 3 fixiert ist, der ein Teil des Fahrzeugkörpers 1B ist, als Basis eingestellt wird. Gemäß der Ausführungsform ist der Ursprung des Fahrzeugkörper-Koordinatensystems (Xm, Ym, Zm) zum Beispiel ein Mittelpunkt eines Schwenkkreises des Schwenkkörpers 3. Der Mittelpunkt des Schwenkkreises ist auf der Schwenkzentrumsachse Zr des Schwenkkörpers 3 angeordnet. Eine Zm-Achse im Fahrzeugkörper-Koordinatensystem (Xm, Ym, Zm) ist eine Achse, die die Schwenkzentrumsachse Zr des Schwenkkörpers 3 ist. Eine Xm-Achse is eine Achse, die sich in der Vorwärts-RückwärtsRichtung des Schwenkkörpers 3 und senkrecht zur Zm-Achse erstreckt. Die Xm-Achse ist eine Referenz-Achse in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Schwenkkörpers 3. Die Ym-Achse ist eine Achse senkrecht zur Zm-Achse und Xm-Achse und erstreckt sich in der Breiterichtung des Schwenkkörpers 3. Das oben beschriebene Globalkoordinatensystem (Xg, Yg, Zg) ist ein Koordinatensystem, das durch das GNSS vermessen wird und ist auch ein Koordinatensystem, in dem ein auf der Erde fixierter Ursprung als Basis eingestellt wird.
Das Fahrzeugkörper-Koordinatensystem ist nicht auf das Beispiel der Ausführungsform beschränkt. Das Fahrzeugkörper-Koordinatensystem kann zum Beispiel einen Mittelpunkt des Auslegerbolzens 13 als Ursprung des Fahrzeugkörpers Koordinatensystems aufweisen. Der Mittelpunkt des Auslegerbolzens 13 ist ein Mittelpunkt eines Querschnitts, der durch Schneiden des Auslegerbolzens 13 entlang einer Ebene senkrecht zu einer Ausdehnungsrichtung des Auslegerbolzens 13 erhalten wird, und ist auch der Mittelpunkt in der Ausdehnungsrichtung des Auslegerbolzens 13.
<Positionsmesssystem>
3 ist ein Schaubild und erläutert ein Positionsmesssystem 40 gemäß der Ausführungsform. Das Positionsmesssystem 40 weist die Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d und einen Erfassungsprozessor 51 auf. Diese Komponenten sind im Fahrzeugkörper 1B des Baggers 1, der in 1 und 2 erläutert ist, mit eingeschlossen. Die Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d ist im Inneren des Betriebsraums 4 angeordnet und erfasst Bilder eines Objekts außerhalb des Betriebsraums 4 durch eine Frontscheibe 4G. Gemäß der Ausführungsform weist der Bagger 1 einen Wischer 4W auf, um die Frontscheibe 4G zu reinigen.
Gemäß der Ausführungsform kann das Positionsmesssystem 40 weiterhin eine Steuerung 41 und eine bei einer Verwaltungseinrichtung 60 vorgesehene Verwaltungsvorrichtung 61 aufweisen. Die Verwaltungsvorrichtung 61 ist eine bei der Verwaltungseinrichtung 60 außerhalb des Baggers 1 vorgesehene Einheit. Die Verwaltungsvorrichtung 61 steuert den Bauzustand einer Baustelle, die der Bagger 1 baut, und steuert weiterhin einen Zustand des Baggers 1. Gemäß der Ausführungsform ist die Verwaltungsvorrichtung 61 ein Computer einschließlich Prozessor und Speicher, kann aber durch eigens dafür vorgesehene Hardware gebildet werden. Der Erfassungsprozessor 51 kommuniziert mit der Verwaltungsvorrichtung 61 über eine Verbindungsleitung NTW. Die Verbindungsleitung NTW kann entweder Funk- oder Drahtkommunikation durchführen. Gemäß der Ausführungsform ist eine Beschreibung unter der Bedingung vorgesehen, dass die Verbindungsleitung NTW die Funkkommunikation durchführt.
Der Erfassungsprozessor 51 weist eine Verarbeitungseinheit 51P, eine Speichereinheit 51M und eine Eingabe/Ausgabe-Einheit 51IO auf. Die Verarbeitungseinheit 51P wird zum Beispiel durch einen Prozessor, wie eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) und einen Speicher, ausgeführt. Die Verarbeitungseinheit 51P weist eine Recheneinheit 51PA, eine Bestimmungseinheit 51PB und eine Informationserzeugungseinheit 51PC auf. Der Erfassungsprozessor 51 führt eine Stereomessung unter Verwendung von Informationen von Bildern eines durch mindestens ein Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30 erfassten Objekts durch. Durch die Durchführung der Stereomessung kann eine Position des Objekts, in der Ausführungsform eine Koordinate des Objekts, in dem dreidimensionalen Koordinatensystem aus Informationen eines Paares von Bildern des durch mindestens das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30 erfassten Objekts gewonnen werden. Somit ist der Erfassungsprozessor 51 zur Durchführung einer dreidimensionalen Messung für die Position des Objekts unter Verwendung des Paares von Bildern in der Lage, die durch Erfassen der Bilder des gleichen Objekts mit mindestens dem Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30 erhalten wurden. Zu beachten ist, dass die Verarbeitungseinheit 51P auch bei der Verwaltungsvorrichtung 61 vorgesehen werden kann. In diesem Fall wird das Paar der durch mindestens das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30 erfassten Bilder über eine Nachrichteneinheit 26 an die Verwaltungseinrichtung 60 übertragen. Weiterhin können nur die Recheneinheit 51PA und die Bestimmungseinheit 51PB oder nur die Bestimmungseinheit 51PB aus der Verarbeitungseinheit 51P bei der Verwaltungsvorrichtung 61 vorgesehen sein.
Gemäß der Stereomessung, genauer Messen einer Position des Objekts durch ein Stereosystem, wird die Position des Objekts, zum Beispiel eine dreidimensionale Position, aus den zwei Bildern gewonnen, die durch Beobachten des gleichen Objekts von den zwei unterschiedlichen Bildaufnahmevorrichtungen 30 aus erhalten werden. Gemäß der Stereomessung wird in dem Stereosystem Bildverarbeitung durchgeführt. Gemäß der Bildverarbeitung in dem Stereosystem erfolgt eine Abfrage nach einem entsprechenden Teil in den zwei Bildern, die durch Erfassen von Bildern des gleichen Objekts mit den zwei unterschiedlichen Bildaufnahmevorrichtungen 30 erhalten wurden, und die Disparität des entsprechenden Teils wird durch die Abfrage erfolgreich festgestellt. Gemäß der Stereomessung wird ein Abstand zu dem Objekt aus einer Basislinie, die die zwei Bildaufnahmevorrichtungen 30 verbindet, unter Verwendung der gewonnenen Disparität erhalten. Der Abstand zum Objekt wird zum Beispiel durch ein Bereichsbild dargestellt, in dem Abstandsinformationen zum Objekt durch Abschatten sichtbar gemacht werden. In der folgenden Beschreibung kann das Bereichsbild als Disparitätsbild bezeichnet werden.
Das Positionsmesssystem 40 implementiert das Positionsmessverfahren gemäß der Ausführungsform. In dem Positionsmessverfahren gemäß der Ausführungsform erfasst mindestens ein Paar von an Bagger 1 befestigten Bildaufnahmevorrichtungen 30 Bilder eines Objekts, der Erfassungsprozessor 51 führt Stereomessung unter Verwendung von Informationen der Bilder des durch mindestens das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30 erfassten Objekts durch, und eine mit der Bilderfassung durch die Bildaufnahmevorrichtung 30 zusammenhängende Bedingung (hierin im Folgenden zweckmäßigerweise als Bildaufnahmebedingung bezeichnet) wird basierend auf einem Leistungsergebnis der Stereomessung bestimmt. Die Verarbeitungseinheit 51P des Erfassungsprozessors 51 liest ein in der Speichereinheit 51M gespeichertes Computerprogramm und führt es aus. Das Computerprogramm wird für die Verarbeitungseinheit 51P zur Durchführung des Positionsmessverfahrens gemäß der Ausführungsform adaptiert.
Die Bildaufnahmebedingung beeinflusst die durch mindestens das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30 durchgeführte Stereomessung. Gemäß der Ausführungsform umfasst die Bildaufnahmebedingung einen Zustand zwischen der Bildaufnahmevorrichtung 30 und dem durch die Bildaufnahmevorrichtung 30 erfassten Objekt und eine Stellung der Bildaufnahmevorrichtung 30. Der Zustand zwischen der Bildaufnahmevorrichtung 30 und dem durch die Bildaufnahmevorrichtung 30 erfassten Objekt wird zum Beispiel je nach Zustand um die Bildaufnahmevorrichtung 30 herum und einer peripheren Umgebung der Bildaufnahmevorrichtung 30 geändert. Gemäß der Ausführungsform ist die Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 30 im Inneren des Betriebsraums 4 angeordnet, wie in 2 erläutert. Daher ist die Frontscheibe 4G des Betriebsraums 4 zwischen der Bildaufnahmevorrichtung 30 und dem durch die Bildaufnahmevorrichtung 30 erfassten Objekt angeordnet. Wenn ein Wassertröpfchen oder Schnee an der Frontscheibe 4G durch Regen oder Schnee haftet, oder wenn Staub an der Frontscheibe 4G haftet, kann keine Abfrage nach einem entsprechenden Teil zwischen einem Paar von Bildern in der Bildverarbeitung durch das Stereosystem durchgeführt werden, und es kann ein Fall eintreten, wobei die Stereomessung in einem Teil, in dem die Abfrage nicht durchgeführt werden kann, nicht durchgeführt werden kann. Weiterhin kann, auch wenn weder das Wassertröpfchen noch Schnee an der Frontscheibe 4G haftet, in dem Fall, wobei die Bildaufnahmevorrichtung 30 das Bild des Objekts in einem Zustand von Regenschauer oder Schneefall erfasst, die Abfrage für den entsprechenden Teil zwischen dem Paar von Bildern in der Bildverarbeitung durch das Stereosystem nicht durchgeführt werden, und es kann auch ein Fall vorkommen, wobei die Stereomessung in einem Teil nicht durchgeführt werden kann, in dem die Abfrage nicht durchgeführt werden kann.
Die Stellung der Bildaufnahmevorrichtung 30 kann durch zum Beispiel Änderung im Laufe der Zeit geändert werden. Wenn die Stellung der Bildaufnahmevorrichtung 30 geändert wird, wird eine relative Positionsbeziehung zwischen dem Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30, 30, die die Stereokamera aufbauen, geändert. Genauer wird eine Positionsverschiebung zwischen dem Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30, 30, die die Stereokamera aufbauen, herbeigeführt. Dann kann die Abfrage für den entsprechenden Teil zwischen dem Paar von Bilder in der Bildverarbeitung durch das Stereosystem nicht durchgeführt werden, und es kann ein Fall vorkommen, wobei die Stereomessung in einem Teil nicht durchgeführt werden kann, in dem die Abfrage nicht durchgeführt werden kann.
In dem Fall der Durchführung der Stereomessung kann die Bildaufnahmebedingung unter Verwendung einer Tatsache bestimmt werden, dass keine Abfrage für den entsprechenden Teil zwischen dem durch das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen erfassten Paar von Bildern 30 durchgeführt werden kann, genauer unter Verwendung der Tatsache, dass die Stereomessung nicht durchgeführt werden kann. Das Positionsmesssystem 40 und das Positionsmessverfahren gemäß der Ausführungsform bestimmen die Bildaufnahmebedingung der Bildaufnahmevorrichtung 30 basierend auf einem Leistungsergebnis der Stereomessung unter Verwendung von mindestens dem Paar der Bildaufnahmevorrichtungen 30.
Zum Beispiel erhält der Erfassungsprozessor 51 ein Bild wie ein Bereichsbild oder ein Disparitätsbild durch Anwenden der Bildverarbeitung durch das Stereosystem auf die Bilder des durch mindestens das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30 erfassten Objekts. Der Erfassungsprozessor 51 erhält einen Teil, der in dem erhaltenen Bild eingeschlossen ist, in dem der entsprechenden Teil durch die Abfrage erfolgreich gefunden wurde, genauer der Teil, in dem die Stereomessung erfolgreich durchgeführt wird, und einen Teil entsprechend einem in dem erhalten Bild eingeschlossenen Muster. Der Erfassungsprozessor 51 sammelt ein Verhältnis des Teils, in dem die Stereomessung in dem Teil erfolgreich durchgeführt wird, der dem in dem erhaltenen Bild mit eingeschlossenen Muster entspricht. Die Bildaufnahmebedingung wird unter Verwendung dieses Verhältnisses bestimmt. Gemäß der Ausführungsform führt die Recheneinheit 51PA der Verarbeitungseinheit 51P in dem Erfassungsprozessor 51 Stereomessung durch und die Bestimmungseinheit 51PB bestimmt die Bildaufnahmebedingung. Gemäß der Ausführungsform werden Störungen in der Bildaufnahmevorrichtung 30 selbst, wie Versagen und Fehlfunktion der Bildaufnahmevorrichtung 30, als Fehler der Bildaufnahmevorrichtung 30 behandelt. Die Bildaufnahmebedingung gemäß der Ausführungsform wird unter Verwendung des Erfassungsprozessors 51 bestimmt. Daher wird der Zustand der Bildaufnahmevorrichtung 30 selbst durch eine andere Vorrichtung, wie die Steuerung 41, bestimmt.
Als Speichereinheit 51M wird mindestens eines von einem nicht-flüchtigen und flüchtigen Halbleiterspeicher wie ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein Flash-Speicher, ein löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher, und ein elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM), eine Magnetplatte, ein Wechseldatenträger und eine magnetoptische Platte, verwendet. Die Speichereinheit 51M speichert das Computerprogramm um die Verarbeitungseinheit 51P zur Durchführung des Positionsmessverfahrens gemäß der Ausführungsform zu veranlassen. Die Speichereinheit 51M speichert Informationen, die verwendet werden, wenn die Verarbeitungseinheit 51P das Positionsmessverfahren gemäß der Ausführungsform durchführt. Die Informationen umfassen zum Beispiel interne Kalibrierungsdaten für die jeweiligen Bildaufnahmevorrichtungen 30, Stellungen der jeweiligen Bildaufnahmevorrichtungen 30, Positionsbeziehung zwischen den Bildaufnahmevorrichtungen 30 usw.
Die Eingabe/Ausgabe-Einheit 51IO ist eine Schnittstellenschaltung, um den Erfassungsprozessor 51 mit anderen Geräten zu verbinden. Gemäß der Ausführungsform sind ein Hub 31, ein Bildaufnahmeschalter 32, eine IMU 24, die Kommunikationseinheit 26, und eine Signalleitung 55 mit der Eingabe/Ausgabe-Einheit 51IO verbunden. Eine Vorrichtung und eine mit der Eingabe/Ausgabe-Einheit 51IO verbundene Signalleitung sind nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Die Mehrzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d ist mit dem Hub 31 verbunden. Durch die Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d erfasste Ergebnisse werden über den Hub 31 in der Eingabe/Ausgabe-Einheit 51IO empfangen. Die Verarbeitungseinheit 51P sammelt über den Hub 31 und die Eingabe/Ausgabe-Einheit 51IO Bildinformationen entsprechend den durch die Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d erfassten Ergebnisse. Die Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d können direkt, ohne den Hub 31, mit der Eingabe/Ausgabe-Einheit 51IO verbunden sein.
Gemäß der Ausführungsform ist der Bildaufnahmeschalter 32 im Inneren des Betriebsraums 4 angeordnet, der in 2 erläutert ist. Zum Beispiel wird der Bildaufnahmeschalter 32 in der Nähe der Bedieneinheit 35 positioniert, jedoch ist eine Positionierungsstelle des Bildaufnahmeschalters 32 nicht darauf beschränkt. Wenn der Bildaufnahmeschalter 32 bedient wird, erfasst mindestens das Paar der Bildaufnahmevorrichtungen 30 Bilder eines Objekts. Wenn die Bilder des Objekts erfasst werden, sammelt die Recheneinheit 51PA der Verarbeitungseinheit 51P die Bildinformationen entsprechend den durch die Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, 30c, 30d erfassten Ergebnissen und führt die Stereomessung unter Verwendung der gesammelten Bildinformationen durch. Die Bestimmungseinheit 51PB bestimmt die Bildaufnahmebedingung basierend auf dem Leistungsergebnis der Stereomessung der Recheneinheit 51PA. Die Informationserzeugungseinheit 51PC gibt mindestens eines des Leistungsergebnisses der Stereomessung und der Bildaufnahmebedingung an die Signalleitung 55 oder die Außenseite des Baggers 1 über die Kommunikationseinheit 26 und eine Antenne 26A aus. Die Signalleitung 55 ist mit anderen in Bagger 1 eingeschlossenen Geräten verbunden, zum Beispiel der Steuerung 41, die den Bagger 1 steuert. Gemäß der Ausführungsform ist ein Kommunikationsstandard unter Verwendung der Signalleitung 55 ein Controller Area Network (CAN).
Die IMU 24 erfasst eine Beschleunigungsrate und eine allein wirkende Winkelgeschwindigkeit, genauer eine Beschleunigungsrate und eine Winkelgeschwindigkeit, die auf den Bagger 1 wirkt, und gibt sie aus. Die Stellung des Baggers 1 wird basierend auf der Beschleunigungsrate und der auf den Bagger 1 wirkenden Winkelgeschwindigkeit erfasst. Eine Vorrichtung, das anders ist als die IMU 24, kann ebenfalls angewandt werden, so lange die Vorrichtung in der Lage ist, die Stellung des Baggers 1 zu erfassen. Der Erfassungsprozessor 51 sammelt die erfassten Werte der IMU 24 und wandelt dann eine durch Durchführung der Stereomessung für das Objekt erhaltene dreidimensionale Position in zum Beispiel eine Position in dem Globalkoordinatensystem um.
Der Erfassungsprozessor 51 kann durch eigens dafür vorgesehene Hardware ausgeführt sein oder kann auch durch eine Vielzahl von Verarbeitungsschaltungen ausgeführt sein, die zusammenarbeiten, um Funktionen des Erfassungsprozessors 51 wie die Funktionen der Verarbeitungseinheit 51P, der Speichereinheit 51M und der Eingabe/AusgabeEinheit IO zu erzielen.
<Stereomessung>
4 ist ein erläuterndes Schaubild für ein Beispiel, in dem ein Objekt 80 unter Verwendung von einem Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30L, 30R dreidimensional vermessen wird. 5 und 6 sind Schaubilder und erläutern ein Paar von durch das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30L, 30R erfassten Bildern 32L, 32R. Gemäß der Ausführungsform erhält der Erfassungsprozessor 5, der 1 in 3 erläutert ist, eine Position des Objekts 80 durch Anwenden der Bildverarbeitung durch das Stereosystem auf das Paar von durch das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen erfassten Bildern 30. In 4 wird das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30, das das Objekt 80 erfasst, als Bildaufnahmevorrichtung 30L und Bildaufnahmevorrichtung 30R bezeichnet. Das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30L, 30R sind die Bildaufnahmevorrichtungen 30, die in Bagger 1 eingeschlossen sind, der in 2 erläutert ist.
Die Bildaufnahmevorrichtung 30L weist ein Bildaufnahmeelement 31L auf. Ein Ursprung des Bildaufnahmevorrichtung-Globalkoordinatensystems (Xs, Ys, Zs) der Bildaufnahmevorrichtung 30L, genauer ein Mittelpunkt der Bildaufnahmevorrichtung 30L, wird als ein optischer Mittelpunkt OCL eigestellt. Eine Zs-Achse der Bildaufnahmevorrichtung 30L ist eine optische Achse der Bildaufnahmevorrichtung 30L und durchläuft den optischen Mittelpunkt OCL. Die Bildaufnahmevorrichtung 30L erfasst ein Bild eines Objekts wodurch das Bild 32L, das das Objekt einschließt, erhalten wird. Die Bildaufnahmevorrichtung 30R weist ein Bildaufnahmeelement 31R auf. Der Ursprung des Bildaufnahmevorrichtung-Globalkoordinatensystems (Xs, Ys, Zs) der Bildaufnahmevorrichtung 30R, genauer ein Mittelpunkt der Bildaufnahmevorrichtung 30R, wird als optischer Mittelpunkt OCR eingestellt. Eine Zs-Achse der Bildaufnahmevorrichtung 30R ist eine optische Achse der Bildaufnahmevorrichtung 30R und durchläuft den optischen Mittelpunkt OCR. Die Bildaufnahmevorrichtung 30R erfasst ein Bild des Objekts, wodurch das Bild 32R, das das Objekt einschließt, erhalten wird.
Gemäß der Ausführungsform ist das Objekt 80 der Stereomessung zum Beispiel ein Bauobjekt des Baggers 1. Die Bildaufnahmevorrichtung 30L und die Bildaufnahmevorrichtung 30R erfassen die Bilder des Objekts 80, wodurch das Paar von Bildern 32L und 32R, die in 5 erläutert sind, erhalten wird. Die Bildaufnahmevorrichtung 30L ist auf einer linken Seite angeordnet, wenn eine Person den Löffel 8 anschaut, und die Bildaufnahmevorrichtung 30R ist auf einer rechten Seite angeordnet, wenn eine Person den Löffel 8 anschaut, und weiterhin ist die Bildaufnahmevorrichtung 30R um einen vorbestimmten Abstand B getrennt von der Bildaufnahmevorrichtung 30L angeordnet. Wie in 5 erläutert, unterscheidet sich die Position des Objekts 80 im Inneren des durch die Bildaufnahmevorrichtung 30L erfassten Bilds 32L von der Position des Objekts 80 im Inneren des durch die Bildaufnahmevorrichtung 30R erfassten Bilds 32R in einer Ausrichtungsrichtung der Bildaufnahmevorrichtung 30L und der Bildaufnahmevorrichtung 30R. Somit sind, da die Bildaufnahmevorrichtung 30L und die Bildaufnahmevorrichtung 30R durch den vorbestimmten Abstand getrennt angeordnet sind, die Richtungen, in denen das Objekt gesehen werden kann, auf Grund einer Positionsdifferenz zwischen den Beobachtungspunkten relative zum Objekt unterschiedlich.
Der Erfassungsprozessor 51 führt die Bildverarbeitung durch das Stereosystem für das durch die Bildaufnahmevorrichtung 30L erfasste Bild 32L des Objekts 80 und das Bild 32R des durch die Bildaufnahmevorrichtung 30R erfassten Objekts 80 durch. Die Position des gleichen Objekts, d.h. des Objekts 80, wird durch die Bildverarbeitung durch das Stereosystem dreidimensional vermessen. Die Bildverarbeitung durch das Stereosystem umfasst einen Schritt der Erzeugung eines Disparitätsbilds 33 von dem Paar von Bildern 32L, 32R und einen Schritt des dreidimensionalen Vermessens eines Raums eines Bildaufnahmebereichs der Bildaufnahmevorrichtungen 30L, 30R basierend auf in dem Disparitätsbild 33 eingeschlossenen Disparitätsinformationen.
Im Schritt der Erzeugung des Disparitätsbilds 33, wie in 6 erläutert, nimmt der Erfassungsprozessor 51 eine Abfrage für einen entsprechenden Teil zwischen dem Paar von Bilder 32L, 32R, zum Beispiel, eine Abfrage für Pixel PXl, PXr entsprechend einem Teil 81 des Objekts 80, das in 4 erläutert ist, vor und erhält Disparität aus einem Abfrageergebnis für die entsprechenden Pixel PXl, PXr. Die Disparität ist die Information, die angibt, wie weit die Pixel PXl, PXr, die dem Teil 81 des Objekts 80 entsprechen, voneinander getrennt sind, genauer durch wie viele Pixel die Pixel PXl, PXr voneinander getrennt sind. Das Disparitätsbild 33 ist ein Bild, in dem die Disparität durch eine zweidimensionale Aneinanderreihung dargestellt wird. Gemäß der Stereomessung wird ein Abstand zum Objekt unter Verwendung der Disparität erhalten. Ein Bild, in dem der Abstand zum Objekt durch die zweidimensionale Aneinanderreihung anstelle von Disparität dargestellt wird, ist das Bereichsbild.
Disparität indes ist gemeinhin definiert als ein Änderungsbetrag eines Winkels, der durch Sichtlinien des Paares von Bildaufnahmevorrichtungen 30 an einem Basispunkt, der ein Messobjekt darstellt, gebildet wird. In den Fall, wobei das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30 parallel ausgerichtet ist, gibt Disparität an, um wie viele Pixel im Inneren des erfassten Bilds ein projizierter Punkt eines Messpunkts in einem Bild von einer Bildaufnahmevorrichtung, die die Referenz-Bildaufnahmevorrichtung ist, von einem Projektionspunkt des gleichen Messpunkts in ein Bild der anderen Bildaufnahmevorrichtung 30 verschoben ist.
In das Disparitätsbild 33 wird in dem Fall, in dem die Abfrage für das entsprechende Pixel nicht erfolgreich durchgeführt wird, 0 in einem Pixel PXs, in dem die Abfrage nicht erfolgreich durchgeführt wird, gespeichert, und in dem Fall, wobei die Abfrage erfolgreich durchgeführt wird, wird ein Wert größer als 0 in dem Pixel PXs, in dem die Abfrage erfolgreich durchgeführt wird, gespeichert. In dem Disparitätsbild 33 ist das Pixel PXs, das 0 speichert, in der Farbe schwarz, und das Pixel PXs , das den Wert größer als 0 speichert, ist in einer Skala von Grau gefärbt. Das Pixel PXs, das den Wert speichert, der anders ist als 0, gibt eine Stelle an, an der die Stereomessung im Inneren des Disparitätsbilds 33 oder des Bereichsbilds erfolgreich durchgeführt wird.
Ob die Stereomessung im gesamten Teil des erfassten Objekts erfolgreich durchgeführt wird, kann durch einen Prozentsatz des Pixels PXs, das den Wert, der anders ist als 0 im Inneren des Disparitätsbild 33 speichert, bestimmt werden. Zum Beispiel wird in dem Fall, wobei der Prozentsatz des Pixels PXs der Grauskala, genauer des Pixels PXs, das den Wert, der anders ist als 0, im Inneren des Disparitätsbild 33 speichert, ein Schwellenwert oder mehr ist, bestimmt, dass die Stereomessung im gesamten Teil des erfassten Objekts erfolgreich durchgeführt wird. Der Schwellenwert kann zum Beispiel auf 80% bis 95% eingestellt werden, ist aber nicht darauf beschränkt.
In dem Schritt der Durchführung der Stereomessung erhält der Erfassungsprozessor 51 den Abstand bis zum Objekt 80, in diesem Beispiel bis zum Teil 81 des Objekts 80 unter Verwendung von Triangulation. Wie in 4 erläutert, wird das dreidimensionale Koordinatensystem (X, Y, Z), in dem der optische Mittelpunkt OCL der Bildaufnahmevorrichtung 0L als Ursprung definiert ist, eingestellt. Es ist anzunehmen, dass die Bildaufnahmevorrichtung 30L und die Bildaufnahmevorrichtung 30R parallel angeordnet sind. Genauer ist anzunehmen, dass die Bildflächen der Bilder 32L, 32R die gleichen Flächen sind und dass weitere Positionen in einer X-Achsenrichtung zwischen der Bildaufnahmevorrichtung 30L und der Bildaufnahmevorrichtung 30R gleich sind. Anzunehmen ist, dass ein Abstand zwischen dem optischen Mittelpunkt OCL der Bildaufnahmevorrichtung 30L und dem optischen Mittelpunkt OCR der Bildaufnahmevorrichtung 30R als B definiert ist, der Teil 81 des Objekts 80 im Inneren des durch die Bildaufnahmevorrichtung 30L erfassten Bilds 32L, nämlich eine Y-Koordinate des Pixels PXl als YL definiert ist, der Teil 81 des Objekts 80 im Inneren des durch die Bildaufnahmevorrichtung 30R erfassten Bilds 32R, nämlich eine Y-Koordinate des Pixels PXr, als YR definiert ist, und eine Z-Koordinate des Teils 81 des Objekts 80 als ZP eingestellt wird. Alle YL, YR, ZP sind Koordinaten im dreidimensionalen Koordinatensystem (X, Y, Z). Der Abstand zwischen der Y-Achse und den Bildflächen der Bilder 32L, 32R entspricht einer Brennweite f der Bildaufnahmevorrichtung 30L, 30R.
In diesem Fall entspricht der Abstand zu dem Teil 81 des Objekts 80 von den Bildaufnahmevorrichtungen 30L, 30R ZP, d.h. einer Z-Koordinate der Scharspitze 8T im dreidimensionalen Koordinatensystem (X, Y, Z). Unter der Annahme, dass die Disparität d = YL - (YR - B) ist, kann ZP durch B × f/d erhalten werden.
Jedes der Pixel PXs im Disparitätsbild 33, das in 6 erläutert ist, speichert Informationen, die angeben, ob die Abfrage erfolgreich durchgeführt wird, und speichert die Disparität d in dem Fall, wobei die Abfrage erfolgreich durchgeführt wird. Der Erfassungsprozessor 51 kann den Abstand zu dem Objekt basierend auf der Disparität d zwischen den jeweiligen Pixeln, in denen die Abfrage im Inneren der Bilder 32L, 32R erfolgreich durchgeführt wird, die Koordinaten der jeweiligen Pixel, in denen die Abfrage im Inneren des Bilder 32L, 32R erfolgreich durchgeführt wird, und den Brennpunkt f der Bildaufnahmevorrichtungen 30L, 30R erhalten.
In dem Beispiel, das in 6 erläutert ist, nimmt der Erfassungsprozessor 51 eine Abfrage für das entsprechende Pixel zwischen dem Paar der Bilder 32L, 32R vor und erzeugt das Disparitätsbild 33. Al Nächstes nimmt der Erfassungsprozessor 51 eine Abfrage für die Pixel PXl, PXr entsprechend dem Teil 81 des Objekts 80 vor, bis zu dem der Abstand erhalten wird. In dem Fall, wobei die Abfrage für die Pixel PXl, PXr entsprechend dem Teil 81 des Objekts 80 zwischen dem Paar von Bildern 32L, 32R erfolgreich durchgeführt wird, erhält der Erfassungsprozessor 51 YL, YR, welches die Y-Koordinaten der Pixel PXl, PXr sind, für die die Abfrage vorgenommen wird. Der Erfassungsprozessor 51 setzt die gesammelten Werte für YL, YR und den Abstand B in die Formel der Disparität d ein, nämlich d = YL - (YR - B), und erhält die Disparität d. Der Erfassungsprozessor 51 erhält den Abstand ZP aus den Bildaufnahmevorrichtungen 30L, 30R zu der Scharspitze 8T unter Verwendung und Einsetzen der erhaltenen Disparität d, Abstand B und Brennweite in die obige Formel.
Da die Bildaufnahmevorrichtungen 30L, 30R im Inneren des Betriebsraums 4 angeordnet sind, der in 2 erläutert ist, ist die Frontscheibe 4G zwischen den Bildaufnahmevorrichtungen 30L, 30R und der Scharspitze 8T des Löffels 8 angeordnet. In dem Fall, wobei ein Wassertröpfchen, Staub, etc. an der Frontscheibe 4G haften, kann es einen Fall geben, wobei das Objekt 80 in mindestens einem des Paares von Bildern 32L, 32R nicht fotografiert ist. In diesem Fall wird die Abfrage für das entsprechende Pixel nicht erfolgreich durchgeführt. Daher ist im Disparitätsbild 33 der Prozentsatz des Pixel PXs der Grauskala im gesamten Teil reduziert, und der Prozentsatz der schwarzen Pixel ist erhöht.
Somit werden der Prozentsatz des Teils, in dem die Stereomessung im Inneren des Disparitätsbilds erfolgreich durchgeführt wird, oder das Bereichsbild gemäß dem Zustand zwischen der Bildaufnahmevorrichtung 30 und dem durch die Bildaufnahmevorrichtung 30 erfassten Objekt 80, und mindestens eine der Stellungen des Paares von Bildaufnahmevorrichtungen 30, die die Stereokamera aufbauen, variiert. Daher kann der Erfassungsprozessor 51 die Bildaufnahmebedingung unter Verwendung eines Leistungsergebnisses der Stereomessung, wie der Prozentsatz des Teils, in dem die Stereomessung im Inneren des Disparitätsbilds erfolgreich durchgeführt wird, oder das Bereichsbild bestimmen.
<Einfluss von Regen>
Ein Stereoprozentsatz STR kann durch eine folgende Formel (1) erhalten werden. In der Formel (1) stellt PXS eine Gesamtanzahl von Pixeln dar, in denen die Stereomessung im Inneren eines verarbeiteten Bilds, das als Ergebnis der Bildverarbeitung durch das Stereosystem in der Stereomessung erhalten wird, erfolgreich durchgeführt wird. Der Fall, wobei die Stereomessung erfolgreich durchgeführt wird, entspricht einem Fall, wobei die Abfrage für ein entsprechendes Pixel zwischen einem Paar von erfassten Bildern durchgeführt werden kann. In der Formel (1) stellt PXA eine Gesamtanzahl von Pixeln in einem Bereich dar, in dem ein Muster im Inneren des durch das Paar der Bildaufnahmevorrichtungen 30, 30 erfassten Bilds (in mindestens einem der zwei Bilder) angeordnet ist. Gemäß der Ausführungsform führt in dem Fall des Erhaltens des Stereoprozentsatzes STR die Recheneinheit 51PA des Erfassungsprozessors 51 die Stereomessung in dem Bereich durch, in dem das Muster im Inneren des Bildes lokalisiert ist. Das Bestimmen des Stereoprozentsatzes STR durch die Bestimmungseinheit 51PB wird in dem Bereich durchgeführt, in dem das Muster im Inneren des Bildes lokalisiert ist. $STR = PXS / PXA$
Ein Beispiel des Erhaltenes des Bereichs, in dem das Muster im Inneren des Bildes lokalisiert ist, wird beschrieben. Gemäß der Ausführungsform erfasst die Recheneinheit 51PA des Erfassungsprozessors 51 ein Muster durch Ausrichten auf eines der durch das Paar der Bildaufnahmevorrichtungen 30, 30 erfassten Bilder (hier im Folgenden zweckmäßigerweise als Referenz-Bild bezeichnet). In dem Fall des Erfassens des Musters ist die Recheneinheit 51PA zum Beispiel auf ein bestimmtes Pixel im Inneren des Referenz-Bildes ausgerichtet. Das avisierte Pixel wird hier im Folgenden als Zielpixel bezeichnet. Die Recheneinheit 51PA vergleicht die Leuchtdichte des Zielpixels mit der Leuchtdichte von Pixeln in einer Peripherie des Zielpixels, und erhält eine Leuchtdichtedifferenz zwischen dem Zielpixel und den peripheren Pixeln. In dem Fall, wobei die Pixel in einem Schachbrettmuster angeordnet sind, beträgt die Anzahl an peripheren Pixeln des Zielpixels 8. In dem Fall, wobei eine Variation der Leuchtdichtedifferenz ein Schwellenwert oder größer ist, bestimmt die Recheneinheit 51PA, dass das Zielpixel ein Muster ist, und in dem Fall, wobei eine Variation der Leuchtdichtedifferenz kleiner ist als der Schwellenwert, bestimmt die Recheneinheit 51PA, dass das Zielpixel kein Muster ist. Das Muster kann entweder nach oder vor dem Erhalten des Disparitätsbilds erfasst werden, so lange das Muster vor dem Erhalten des Stereoprozentsatzes STR erfasst wird. Um zu bestimmen, ob ein Ergebnis der Erfassung der Stelle, an der Muster lokalisiert ist, entsprechend ist, ist es stärker bevorzugt, den Stereoprozentsatz STR des Bereichs zu verwenden, in dem das Muster lokalisiert ist.
Gemäß der Ausführungsform kann die Recheneinheit 51PB statt das Muster zu erfassen, den Stereoprozentsatz STR durch zum Beispiel Verwendung des Prozentsatzes des Pixels erhalten, wo die Stereomessung im Inneren des Bildes als Ergebnis der Durchführung der Bildverarbeitung durch das Stereosystem in der Stereomessung erfolgreich durchgeführt wird.
7 und 8 sind Schaubilder und erläutern eine Beziehung zwischen dem Stereoprozentsatz STR und einem Umgebungszustand der Bildaufnahmevorrichtung 30. Sowohl 7 als auch 8 erläutern beispielhafte Testergebnisse. 7 ist das Ergebnis der Stereomessung unter Verwendung des Paares der Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b, die in 2 erläutert sind, und 8 ist das Ergebnis der Stereomessung unter Verwendung des Paares von Bildaufnahmevorrichtungen 30c, 30d, die in 2 erläutert sind. Das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b ist mit einer Orientierung der optischen Achsen davon nach oben angeordnet, und das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30c, 30d ist mit einer Orientierung der optischen Achsen davon nach unten angeordnet In 7 und 8 stellt eine vertikale Achse den Stereoprozentsatz STR mit der Einheit % dar. Ein Punkt, an dem sich die vertikale Achse mit einer horizontalen Achse in 7 und 8 schneidet, ist nicht 0%.
In 7 und 8 ist ein Zustand A ein Zustand ohne Regen, ein Zustand B ist ein Zustand mit leichtem Regen und nicht im Betrieb befindlichem Wischer 4W, ein Zustand C ist ein Zustand mit leichtem Regen und im Betrieb befindlichem Wischer 4W, ein Zustand D ist ein Zustand mit starkem Regen und nicht im Betrieb befindlichem Wischer 4W, und ein Zustand E ist ein Zustand mit starkem Regen und im Betrieb befindlichem Wischer 4W. Mit anderen Worten entspricht der Zustand A einem Zustand, in dem die Frontscheibe 4G trocken ist. Andererseits entsprechen die Zustände B und C, nämlich die Fälle mit leichtem Regen, einem Zustand, in dem eine kleine Menge an Wassertröpfchen an der Frontscheibe 4G des Betriebsraums 4 haftet, der in 2 erläutert ist. Weiterhin entsprechen die Zustände D und E, nämlich die Fälle mit starkem Regen, einem Zustand, in dem eine größere Menge an Wassertröpfchen als in dem Fall mit leichtem Regen an der Frontscheibe 4G des Betriebsraums 4 haftet.
Gemäß den Ergebnissen des Paares von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b mit der Orientierung der optischen Achsen nach oben (7) wird folgendes festgestellt: im Fall von Regen ist der Stereoprozentsatz STR stärker herabgesetzt als im Vergleich zu dem Fall ohne Regen; im Fall mit starkem Regen ist der Stereoprozentsatz STR is stärker herabgesetzt als im Vergleich zu dem Fall mit leichtem Regen; und wenn der Wischer 4W bei Regen bedient wird, ist der Stereoprozentsatz STR stärker verbessert. Gemäß den Ergebnissen des Paares von Bildaufnahmevorrichtungen 30c, 30d mit der Orientierung der optischen Achsen nach unten ( 8) wird folgendes festgestellt: in dem Fall mit leichtem Regen wird der Stereoprozentsatz STR wenig beeinflusst; in dem Fall mit starkem Regen wird der Stereoprozentsatz STR rapide reduziert; und besonders wenn der Wischer 4W im Fall von Regen betrieben wird, wird der Stereoprozentsatz STR verbessert.
Somit kann die Bildaufnahmebedingung der Bildaufnahmevorrichtung 30 basierend auf dem Leistungsergebnis der Stereomessung, in der Ausführungsform der Stereoprozentsatz STR, bestimmt werden. Der Stereoprozentsatz STR des Paares von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b mit der Orientierung der optischen Achsen nach oben neigt zur leichteren Beeinflussung durch Regen und den Wischer 4W als es bei dem Stereoprozentsatz durch das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30c, 30d mit der Orientierung der optischen Achsen nach unten der Fall ist. Genauer hat das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b mit der Orientierung der optischen Achsen nach oben eine höhere Empfindlichkeit zum Nachweis des Einflusses des Umgebungszustands als es bei dem Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30c, 30d mit der Orientierung der optischen Achsen nach unten der Fall ist. Daher ist es in dem Fall, wobei der Erfassungsprozessor 51 die Bildaufnahmebedingung der Bildaufnahmevorrichtungen 30 bestimmt, bevorzugt, die Informationen der Bilder zu verwenden, die durch das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b mit der Orientierung der optischen Achsen nach oben erfasst werden. Weiterhin erläutern die 7 und 8 die Testergebnisse in dem Fall, wobei Wassertröpfchen an der Frontscheibe 4G durch Regen haften, aber der Stereoprozentsatz STR ist zu der Zeit, wenn die Bildaufnahmevorrichtungen 30 das Bild des Objekts in der Bildaufnahmebedingung von Regen oder Schnee erfassen, obwohl kein Tröpfchen an der Frontscheibe 4G haftet, stärker herabgesetzt als der Stereoprozentsatz STR zu der Zeit, wenn die Bildaufnahmevorrichtung das Bild des Objekts bei schönem Wetter erfasst.
9 ist ein Ablaufdiagramm und erläutert ein beispielhaftes Verfahren des Positionsmessverfahrens gemäß der Ausführungsform. Dieses beispielhafte Verfahren ist ein Beispiel der Bestimmung eines Zustands zwischen der Bildaufnahmevorrichtung 30 und dem durch die Bildaufnahmevorrichtung 30 erfassten Objekt, wie ein Beispiel der Bestimmung einer periphere Umgebung der Bildaufnahmevorrichtung 30. In Schritt S11 erfasst mindestens das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30, die in 2 und 3 erläutert sind, Bilder des Objekts. Wie vorstehend beschrieben, ist es in dem Fall der Bestimmung der Bildaufnahmebedingung bevorzugt, das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30a, 30b mit der Orientierung der optischen Achsen nach oben zu verwenden. In Schritt S12 sammelt die Recheneinheit 51PA des Erfassungsprozessors 51, der in 3 erläutert ist, Bildaufnahmeergebnisse von mindestens dem Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30, genauer Informationen von mindestens einem Paar von Bildern und wendet die Bildverarbeitung durch das Stereosystem auf die Bildinformationen an. In Schritt S13 erhält die Recheneinheit 51PA den Stereoprozentsatz STR aus dem als Ergebnis der Bildverarbeitung durch das Stereosystem erhaltenen Bild. In Schritt S14 bestimmt die Bestimmungseinheit 51PB die Bildaufnahmebedingung der Bildaufnahmevorrichtungen 30 unter Verwendung des Stereoprozentsatzes STR.
Die Bestimmungseinheit 51PB kann ein Bestimmungsergebnis an mindestens eines von Speichereinheit 51M und Außenseite ausgeben. In dem Fall, wobei das Bestimmungsergebnis nach außen ausgegeben wird, kann die Bestimmungseinheit 51PB das Bestimmungsergebnis an zum Beispiel die Verwaltungsvorrichtung 61, die außerhalb des Baggers 1 vorgesehen ist, oder eine tragbare Endgerätvorrichtung 64 mit einer Kommunikationsfunktion ausgeben. Ein Administrator nimmt unter Verwendung der Verwaltungsvorrichtung 61 eine notwendige Messung für den Bagger 1 basierend auf dem von der Bestimmungseinheit 51PB ausgegebenen Bestimmungsergebnis vor. Weiterhin nimmt in dem Fall, wobei die tragbare Endgerätvorrichtung 64 nach dem Sammeln des Bestimmungsergebnisses durch einen Bediener des Baggers 1 oder den Administrator des Baggers 1 verwendet wird, der Bediener oder der Administrator die notwendige Messung für den Bagger 1 basierend auf dem von der Bestimmungseinheit 51PB ausgegebenen Bestimmungsergebnis vor. Die notwendige Messung basierend auf dem Bestimmungsergebnis wird später beschrieben.
In dem Fall der Bestimmung der Bildaufnahmebedingung der Bildaufnahmevorrichtungen 30 wird zum Beispiel eine Tabelle, die die Stereoprozentsätze STR mit den Bildaufnahmebedingungen korreliert, erzeugt und vorab in der Speichereinheit 51M des Erfassungsprozessors 51 gespeichert. Die Bestimmungseinheit 51PB sammelt einen Stereoprozentsatz STR aus der Recheneinheit 51PA, nimmt Bezug auf die Tabelle der Speichereinheit 51M und liest die Bildaufnahmebedingung entsprechend dem gesammelten Stereoprozentsatz STR aus der Tabelle aus. Die ausgelesene Bildaufnahmebedingung wird als Bildaufnahmebedingung des mindestens einen Paares von Bildaufnahmevorrichtungen 30 übernommen. Zum Beispiel wird als Nächstes die Bildaufnahmebedingung bestimmt: in dem Fall, wobei der Stereoprozentsatz STR ein erster Schwellenwert oder kleiner ist, wird die Bildaufnahmebedingung als leichter Regen bestimmt; und in dem Fall, wobei der Stereoprozentsatz gleich oder kleiner ist als ein zweiter Schwellenwert, der kleiner ist als der erste Schwellenwert, wird der Bilderfassungszustand als starker Regen bestimmt.
In diesem beispielhaften Verfahren wird der Fall, wobei die Bildaufnahmebedingung regnerisch ist, genauer der Fall, wobei Wassertröpfchen zwischen der Bildaufnahmevorrichtung 30 und dem durch die Bildaufnahmevorrichtung 30 erfassten Objekt vorkommen, als Beispiel angeführt. Allerdings kann der Bilderfassungszustand ein Fall sein, wobei Staub vorkommt, oder ein Fall, wobei Schnee oder Graupel zwischen der Bildaufnahmevorrichtung 30 und dem durch die Bildaufnahmevorrichtung 30 erfassten Objekt vorkommt. Weiterhin ist die Bildaufnahmebedingung nicht auf den Zustand zwischen der Bildaufnahmevorrichtung 30 und dem durch die Bildaufnahmevorrichtung 30 erfassten Objekt beschränkt, kann aber eine Stellung der Bildaufnahmevorrichtung 30 sein. Zum Beispiel wird die Bildaufnahmebedingung wie folgt bestimmt: in dem Fall, wobei der Stereoprozentsatz STR größer ist als der erste Schwellenwert, wird die Positionsverschiebung zwischen dem Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30, 30 als tolerierbarer Bereich bestimmt; in dem Fall, wobei der Stereoprozentsatz STR der erste Schwellenwert oder kleiner ist, wird die Positionsverschiebung zwischen dem Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30, 30 als nichttolerierbarer Bereich bestimmt, kann aber durch Neukalibrierung korrigiert werden; und in dem Fall, wobei der Stereoprozentsatz STR gleich oder kleiner ist als der zweite Schwellenwert, der kleiner ist als der erste Schwellenwert, wird bestimmt, dass eine Korrektur des Stellzustands der Bildaufnahmevorrichtungen 30 notwendig ist. Wie vorstehend beschrieben, wird in dem Fall, wobei die Stellung der Bildaufnahmevorrichtung 30, beispielsweise auf Grund von Änderung im Laufe der Zeit geändert wird, bestimmt, dass die Bildaufnahmebedingung (eingestellter Zustand der Bildaufnahmevorrichtung), basierend auf dem Stereoprozentsatz STR , der aus den Bildern des durch die Bildaufnahmevorrichtungen 30 erfassten Objekts gesammelt wird, nicht angemessen ist.
Die Bestimmungseinheit 51PB des Erfassungsprozessors 51 kann die Bildaufnahmebedingung basierend auf Zeitreihenvariation des Stereoprozentsatzes STR bestimmen. Zum Beispiel bestimmt in dem Fall, wobei der Stereoprozentsatz STR als Ergebnis des Sammelns des Stereoprozentsatzes STR zu unterschiedlichen Zeiten vorübergehend reduziert ist, die Bestimmungseinheit 51PB , dass der Grund für den reduzierten Stereoprozentsatz STR die periphere Umgebung der Bildaufnahmevorrichtung 30 ist, wie Regen oder Schnee. In dem Fall, wobei der Stereoprozentsatz STR als Ergebnis eines Sammelns des Stereoprozentsatzes STR zu unterschiedlichen Zeiten kontinuierlich reduziert wird, bestimmt die Bestimmungseinheit 51PB, dass dies durch Positionsverschiebung der Bildaufnahmevorrichtung 30, Schmutz auf der Frontscheibe 4G, Schmutz auf einer Linse der Bildaufnahmevorrichtung 30 oder dergleichen verursacht wird.
In dem Fall, wobei der Stereoprozentsatz STR kontinuierlich reduziert wird, ändert der Erfassungsprozessor 51 einen Parameter, der die Stellung der Bildaufnahmevorrichtung 30 bestimmt und den Stereoprozentsatz STR relativ zu dem gleichen Bildaufnahmeergebnis neu berechnet. In dem Fall, wobei sich der Stereoprozentsatz STR nicht ändert, auch wenn der Parameter geändert wird, bestimmt die Bestimmungseinheit 51PB des Erfassungsprozessors 51, dass die Frontscheibe 4G des Betriebsraums 4 oder die Linse der Bildaufnahmevorrichtung 30 schmutzig ist. In dem Fall, wobei der Stereoprozentsatz STR erhöht ist, wenn der Parameter geändert wird, bestimmt die Bestimmungseinheit 51PB des Erfassungsprozessors 51, dass Positionsverschiebung zwischen dem Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30, 30 auftritt, und gibt eine Nachricht aus, die anzeigt, dass eine Korrektur des Stellzustands der Bildaufnahmevorrichtung 30 notwendig ist. In dem Fall, wobei der Stereoprozentsatz STR auf das Niveau gleich dem Niveau bevor der Stereoprozentsatz STR reduziert wird, zurückgefahren wird, wenn der Parameter geändert wird, bestimmt die Bestimmungseinheit 51PB des Erfassungsprozessors 51, dass eine Positionsverschiebung zwischen dem Paar der Bildaufnahmevorrichtungen 30, 30 korrigiert werden kann, und bestimmt als neuen Parameter einen Parameter zu der Zeit mit dem höchsten Stereoprozentsatz STR.
Der Parameter, der die Stellung der Bildaufnahmevorrichtung 30 bestimmt, kann die Drehrichtungskorrekturbeträge α, β, γ und Translationsrichtungskorrekturbeträge ΔX, ΔY, ΔZ umfassen. In dem Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30, 30, die die Stereokamera aufbauen, sind die Drehrichtungskorrekturbeträge α, β, γ Beträge zur Korrektur verschobener Beträge in den Drehrichtungen um eine Xs-Achse, eine Ys-Achse und eine Zs-Achse in dem Bildaufnahmevorrichtung-Koordinatensystem, das in 2 erläutert ist. In dem Paar von Bildaufnahmevorrichtungen 30, 30, die die Stereokamera aufbauen, sind die Translationsrichtungskorrekturbeträge ΔX, ΔY, ΔZ Beträge zur Korrektur verschobener Beträge in den Richtungen parallel zur Xs-Achse, Ys-Achse, und Zs-Achse in dem Bildaufnahmevorrichtung-Koordinatensystem. Der Erfassungsprozessor 51 berechnet den Stereoprozentsatz STR durch Ändern der Drehrichtungskorrekturbeträge α, β, γ und der Translationsrichtungskorrekturbeträge ΔX, ΔY, ΔZ für eines der Paare von Bildaufnahmevorrichtungen 30, 30 neu.
Wenn die Bestimmungseinheit 51PB die Bildaufnahmebedingung der Bildaufnahmevorrichtung 30 bestimmt, kann die Steuerung 41 des Baggers 1 eine Steuerungsangelegenheit für den Bagger 1, genauer eine Bedienangelegenheit, basierend auf dem Bestimmungsergebnis bestimmen. Hier kann die Bestimmungseinheit 51PB auch die Bedienangelegenheit bestimmen. Die Bedienangelegenheit umfasst mindestens eines von der Steuerungsangelegenheit für den Bagger 1 und eine Benachrichtigung einer Person, die den Bagger 1 bedient. Die Benachrichtigung ist eine Information bezüglich der Bedienung des Baggers 1. Eine Person, die den Bagger 1 bedient, umfasst mindestens eines von Bediener des Baggers i 1, Administrator des Baggers 1 und Wartungspersonal. Gemäß der Ausführungsform entspricht die Steuerung 41 einer Steuereinheit, die die Steuerungsangelegenheit für den Bagger 1 basierend auf dem Bestimmungsergebnis bestimmt. Zum Beispiel bestimmt in dem Fall, wobei die Bildaufnahmebedingung regnerisch ist, die Steuerung 41 als Steuerungsangelegenheit für den Bagger 1 die Bereitstellung von Steuerung zum Bedienen des Wischers 4W zur Reinigung der Frontscheibe 4G des Betriebsraums 4. Die Steuerung 41 bedient den Wischer 4W basierend auf der bestimmten Steuerungsangelegenheit. Die Steuerung 41 kann einen Befehl zum Bedienen des Wischers 4W auf einem im Inneren des Betriebsraums 4 des Baggers 1 vorgesehenen Monitorbildschirm anzeigen. Der Bediener des Baggers 1 bestätigt visuell den auf dem Monitorbildschirm angezeigten Befehl und bedient den Wischer 4W.
Zum Beispiel bestimmt in dem Fall, wobei die Bildaufnahmebedingung regnerisch ist, die Steuerung 41 als Steuerungsangelegenheit für den Bagger 1 die Bereitstellung von Steuerung dahingehend, die Stereomessung nicht durchzuführen. Die Steuerung 41 führt die Stereomessung basierend auf der bestimmten Steuerungsangelegenheit nicht durch. Zum Beispiel gestattet auch in dem Fall, wobei ein Bildaufnahmebefehl im Erfassungsprozessor 51 durch Bedienen des Bildaufnahmeschalters 32 empfangen wird, der Erfassungsprozessor 51 nicht, dass die Bildaufnahmevorrichtung 30 eine Bilderfassung durchführt. Damit kann die Steuerung 41 den Befehl der Nichtdurchführung der Stereomessung auf dem im Inneren des Betriebsraums 4 des Baggers 1 vorgesehenen Kontrollbildschirm anzeigen.
Zum Beispiel bestimmt in dem Fall der Bestimmung, dass eine Positionsverschiebung der Bildaufnahmevorrichtung 30 vorliegt, die Steuerung 41 als Steuerungsangelegenheit für den Bagger 1 das Vorsehen von Steuerung für das Auftreten der Positionsverschiebung der Bildaufnahmevorrichtung 30 auf dem im Inneren des Betriebsraums 4 des Baggers 1 vorgesehenen Monitor. Die Steuerung 41 ermöglicht, dass der oben beschriebene Monitor das Auftreten der Positionsverschiebung der Bildaufnahmevorrichtung 30 basierend auf der bestimmten Steuerungsangelegenheit anzeigt. Der Bediener des Baggers 1 führt nach visueller Bestätigung der Anzeige auf dem Monitor zum Beispiel Kalibrierung für die Bildaufnahmevorrichtung 30 oder Anforderung von Servicepersonal zur Einstellung der Stellposition der Bildaufnahmevorrichtung 30 durch.
In dem beispielhaften Verfahren gemäß der Ausführungsform bestimmt der Erfassungsprozessor 51 die Bildaufnahmebedingung der Bildaufnahmevorrichtung 30 basierend auf dem Leistungsergebnis der Stereomessung, jedoch ist das Verfahren nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Erfassungsprozessor 51 das Leistungsergebnis der Stereomessung, in der Ausführungsform der Stereoprozentsatz STR, an die Verwaltungsvorrichtung 61 ausgeben, die die externe Einrichtung des Baggers 1 ist, und die Verwaltungsvorrichtung 61 kann die Bildaufnahmebedingung der Bildaufnahmevorrichtung 30 bestimmen. In diesem Fall ist die Bestimmungseinheit 51PB der in dem Erfassungsprozessor 51 eingeschlossenen Verarbeitungseinheit 51P in der Verwaltungsvorrichtung 61 eingeschlossen.
Nachdem die Verwaltungsvorrichtung 61 das Leistungsergebnis der Stereomessung aus dem Erfassungsprozessor 51 gesammelt hat, bestimmt sie die Bildaufnahmebedingung basierend auf dem Leistungsergebnis. Diese Bestimmung erfolgt durch die in der Verwaltungsvorrichtung 61 eingeschlossene Bestimmungseinheit 51PB. Die Verwaltungsvorrichtung 61 bestimmt die Steuerungsangelegenheit für den Bagger 1 basierend auf der Bildaufnahmebedingung, d.h. dem Bestimmungsergebnis, und kann die bestimmte Steuerungsangelegenheit an den Bagger 1 über eine Kommunikationseinheit 62 und eine Antenne 62A ausgeben. Zum Beispiel bestimmt in dem Fall, wobei die Bildaufnahmebedingung regnerisch ist, die Verwaltungsvorrichtung 61 als Steuerungsangelegenheit für den Bagger 1 die Bereitstellung von Steuerung zum Bedienen des Wischers 4W und gibt dann diese Steuerungsangelegenheit an den Bagger 1 über die mit der Verwaltungsvorrichtung 61 verbundene Kommunikationseinheit 62 aus. Der Bagger 1 oder der Bediener des Baggers 1 betreibt den Wischer 4W basierend auf der aus der Verwaltungsvorrichtung 61 über die Kommunikationseinheit 26 gesammelten Steuerungsangelegenheit.
Zum Beispiel bestimmt in dem Fall, wobei die Bildaufnahmebedingung regnerisch ist, die Verwaltungsvorrichtung 61 als Steuerungsangelegenheit für den Bagger 1 die Bereitstellung von Steuerung zur Nichtdurchführung der Stereomessung, und gibt die Steuerungsangelegenheit an den Bagger 1 über die Kommunikationseinheit 62 und die Antenne 62A aus. Der Bagger 1 führt die Stereomessung basierend auf der aus der Verwaltungsvorrichtung 61 gesammelten Steuerungsangelegenheit nicht durch. Zum Beispiel gestattet es auch in dem Fall, wobei ein Bildaufnahmebefehl im Erfassungsprozessor 51 durch Bedienen des Bildaufnahmeschalters 32 empfangen wird, der Erfassungsprozessor 51 nicht, dass die Bildaufnahmevorrichtung 30 eine Bilderfassung durchführt. An diesem Punkt kann der Befehl zur Nichtdurchführung der Stereomessung auch auf dem im Inneren des Betriebsraums 4 des Baggers 1 vorgesehenen Monitorbildschirm angezeigt werden.
Zum Beispiel bestimmt in dem Fall der Bestimmung, dass Positionsverschiebung der Bildaufnahmevorrichtung 30 vorliegt, die Verwaltungsvorrichtung 61 als Steuerungsangelegenheit für den Bagger 1 die Bereitstellung von Steuerung zur Anzeige des Auftretens der Positionsverschiebung der Bildaufnahmevorrichtung 30 auf dem im Inneren des Betriebsraums 4 des Baggers 1 vorgesehenen Monitor. Die Verwaltungsvorrichtung 61 gibt die bestimmte Steuerungsangelegenheit an den Bagger 1 aus. Der Bagger 1 gestattet, dass der oben beschriebene Monitor das Auftreten der Positionsverschiebung der Bildaufnahmevorrichtung 30 basierend auf der aus der Verwaltungsvorrichtung 61 gesammelten Steuerungsangelegenheit anzeigt. Der Bediener des Baggers 1 führt nach visueller Bestätigung der Anzeige auf dem Monitor zum Beispiel eine Kalibrierung für die Bildaufnahmevorrichtung 30 oder Anfrage von Servicepersonal zur Einstellung der Stellposition der Bildaufnahmevorrichtung 30 durch. In dem Fall, wobei die Verwaltungsvorrichtung 61 die Bildaufnahmebedingung de Bildaufnahmevorrichtung 30 bestimmt, sind durch die Verwaltungsvorrichtung 61 zu bestimmende Angelegenheiten nicht auf die oben beschriebenen Angelegenheiten beschränkt, und die Bestimmung kann entsprechend dem Fall, wobei der Erfassungsprozessor 51 die Bestimmungseinheit 51PB aufweist, vorgenommen werden.
Wie vorstehend beschrieben, bestimmt die Verwaltungsvorrichtung 61 die Steuerungsangelegenheit für den Bagger 1 basierend auf dem Bestimmungsergebnis, und überträgt die Steuerungsangelegenheit über die Kommunikationseinheit 62 auf den Bagger 1, aber dabei kann die Verwaltungsvorrichtung 61 die Steuerungsangelegenheit für den Bagger 1 auf die tragbare Endgerätvorrichtung 64 übertragen. Der Bediener des Baggers 1 bestätigt die auf den Bagger 1 oder die tragbare Endgerätvorrichtung 64 übertragene Steuerungsangelegenheit und kann den Bagger 1 steuern.
Weiterhin bestimmt die Verwaltungsvorrichtung 61 die Bedienangelegenheit basierend auf dem Bestimmungsergebnis, aber als Beispiel davon kann eine Benachrichtigung an den Bediener, Administrator oder Wartungspersonal erfolgen. Zum Beispiel werden Identifizierungsinformationen, wie eine Emailadresse der tragbaren Endgerätvorrichtung 64, wie ein Mobiltelefon, das der Bediener, Administrator oder Wartungspersonal besitzt, vorab in einer Speichervorrichtung der Verwaltungsvorrichtung 61 registriert. Zum Beispiel kann in dem Fall, wobei die Bildaufnahmebedingung regnerisch ist, die Verwaltungsvorrichtung 61 an die tragbare Endgerätvorrichtung 64 einen Befehl, die Nichtdurchführung der Bilderfassung bei schlechten Wetter zu unterlassen, über die Kommunikationseinheit 62 und die Antenne 62A übertragen. In dem Fall, wobei das Bestimmungsergebnis Positionsverschiebung der Bildaufnahmevorrichtung 30, Schmutz auf der Frontscheibe 4G, Schmutz auf der Linse der Bildaufnahmevorrichtung 30, oder dergleichen ist, kann die Verwaltungsvorrichtung 61 eine Benachrichtigung der dringenden Inspektion der Bildaufnahmevorrichtung 30 oder eine Benachrichtigung der dringenden Reinigung der Frontscheibe 4G an die tragbare Endgerätvorrichtung 64 über die Kommunikationseinheit 62 und die Antenne 62A übertragen. Diese Benachrichtigungen, die Bedienangelegenheiten basierend auf dem Bestimmungsergebnis sind, werden im Erfassungsprozessor 51 von der Verwaltungsvorrichtung 61 über die Kommunikationseinheit 26 des Baggers 1 empfangen und können auf einer nicht erläuterten Anzeigevorrichtung in Bagger 1 angezeigt werden.
Zum Beispiel führt in dem Fall, wobei mindestens die Bestimmungseinheit 51PB bei der Verwaltungsvorrichtung 61 vorgesehen ist, die Verwaltungsvorrichtung 61 das folgende Verfahren durch, um die oben beschriebenen Bedienangelegenheiten an den Bagger 1 und die tragbare Endgerätvorrichtung 64 zu übertragen. Die Bestimmungseinheit 51PB der Verwaltungsvorrichtung 61 empfängt nicht nur den von dem Bagger 1 übertragenen Stereoprozentsatz STR, sondern auch eine IP-Adresse der Kommunikationseinheit 26 des Baggers 1, der den Stereoprozentsatz STR überträgt. Hier können die Identifizierungsinformationen wie eine Maschinenanzahl des Baggers 1 an die Verwaltungsvorrichtung 61 zusammen mit der IP-Adresse der Kommunikationseinheit 26 oder an Stelle der IP-Adresse übertragen werden. In diesem Fall wird die Maschinenanzahl vorab in der Speichereinheit 51M des Erfassungsprozessors 51 gespeichert, und die Kommunikationseinheit 26 liest zum Beispiel die Maschinenanzahl aus der Speichereinheit 51M aus und überträgt dieselbe an die Verwaltungsvorrichtung 61. Weiterhin kann die Kommunikationseinheit 26 des Baggers 1 an die Verwaltungsvorrichtung 61 Positionsinformationen übertragen, die durch das GPS gemessen werden, wenn die Bildaufnahmevorrichtung 30 ein Bild des Objekts erfasst.
In der Speichervorrichtung der Verwaltungsvorrichtung 61 werden die IP-Adresse der Kommunikationseinheit 26 des Baggers 1, die IP-Adresse der tragbaren Endgerätvorrichtung 64, die Maschinenanzahl des Baggers 1 etc. vorab registriert. Die IP-Adresse (oder Maschinenanzahl) des Baggers 1 ist mit mindestens einer der IP-Adresse und der Emailadresse der tragbaren Endgerätvorrichtung 64 verknüpft. Die Bestimmungseinheit 51PB der Verwaltungsvorrichtung 61 fragt die Speichervorrichtung der Verwaltungsvorrichtung 61 nach der IP-Adresse des Baggers 1 (Kommunikationseinheit 26) ab, die durch die Verwaltungsvorrichtung 61 zusammen mit dem Stereoprozentsatz STR empfangen wird, und die Bedienangelegenheit wird an die IP-Adresse oder die Emailadresse der tragbaren Endgerätvorrichtung 64 übertragen, die mit der über die Abfrage erhaltenen IP-Adresse verknüpft ist. Weiterhin kann zum Beispiel in dem Fall, wobei die Anzeige der Bedienangelegenheit auf der Anzeigevorrichtung des Baggers 1, wie vorstehend beschrieben, gewünscht ist, die Verwaltungsvorrichtung 61 die Bedienangelegenheit (Benachrichtigung) an die zusammen mit dem Stereoprozentsatz STR empfangene IP-Adresse übertragen. In diesem Fall können Informationen, die eine Betriebstätte des Baggers 1 angeben, vorab in der Speichervorrichtung der Verwaltungsvorrichtung 61 registriert werden. Die Verwaltungsvorrichtung 61 nimmt eine Abfrage nach der registrierten Betriebsstätte basierend auf den von Bagger 1 übertragenen Positionsinformationen vor und kann eine Bedienangelegenheit für den Bagger 1 an einen Administrator und dergleichen in der entsprechenden Betriebsstätte übertragen.
Der Erfassungsprozessor 51 des Baggers 1 bestimmt die Bildaufnahmebedingung basierend auf dem Leistungsergebnis der Stereomessung und erhält die Bedienangelegenheit. Dann kann der Erfassungsprozessor 51 mindestens eines des Bestimmungsergebnisses und der Bedienangelegenheit auf der nicht erläuterten im Inneren des Baggers 1 eingeschlossenen Anzeigeeinheit anzeigen. Weiterhin bestimmt die Verwaltungsvorrichtung 61 die Bildaufnahmebedingung basierend auf dem Leistungsergebnis der von Bagger 1 übertragenen Stereomessung und erhält die Bedienangelegenheit basierend auf dem Bestimmungsergebnis. Dann kann die Verwaltungsvorrichtung 61 mindestens eines des Bestimmungsergebnisses und der Bedienangelegenheit auf einer nicht erläuterten Anzeigeeinheit im Inneren der Verwaltungseinrichtung 60 anzeigen oder selbiges aus einer nicht erläuterten Druckvorrichtung im Inneren der Verwaltungseinrichtung 60 ausgeben.
Wie vorstehend beschrieben, bestimmen das Positionsmesssystem 40 und das Positionsmessverfahren gemäß der Ausführungsform die Bildaufnahmebedingung der Bildaufnahmevorrichtung 30 basierend auf dem Leistungsergebnis der Stereomessung unter Verwendung von mindestens dem Paar von an Bagger 1 befestigter Bildaufnahmevorrichtung 30. Daher können das Positionsmesssystem 40 und das Positionsmessverfahren gemäß der Ausführungsform die Umgebung, die die Bilderfassung durch die Bildaufnahmevorrichtung 30 beeinflussen kann, die periphere Umgebung des Baggers 1, und die Stellung der Bildaufnahmevorrichtung 30 auch in dem Fall bestimmen, wobei der Bagger 1 keine Vorrichtung zur Umgebungsbeobachtung aufweist. Somit können das Positionsmesssystem 40 und das Positionsmessverfahren gemäß der Ausführungsform den Zustand zu der Zeit erfassen, wenn die Bildaufnahmevorrichtung 30, die die Stereokamera aufbaut, ein Bild erfasst. Weiterhin kann der Bediener des Baggers 1, der Administrator des Baggers 1 oder dergleichen die Bildaufnahmebedingung der Bildaufnahmevorrichtung 30 unter Verwendung eines durch das Positionsmesssystem 40 und das Positionsmessverfahren gemäß der Ausführungsform bestimmten Ergebnisses erfassen.
Daher können auch in dem Fall, wobei der Bediener ein Bild des Objekts trotz der Tatsache erfasst, dass die Umgebung zu der Zeit der Bildaufnahme die Umgebung ist, die die Bilderfassung durch die Bildaufnahmevorrichtung 30 beeinflusst, das Positionsmesssystem 40 und das Positionsmessverfahren gemäß der Ausführungsform ein dreidimensionales Messergebnis basierend auf einer solchen Bilderfassung ausschließen. Weiterhin können in dem Fall, wobei die Umgebung zu der Zeit der Erfassung des Bilds die Umgebung ist, die die Bilderfassung durch die Bildaufnahmevorrichtung 30 beeinflusst, das Positionsmesssystem 40 und das Positionsmessverfahrens gemäß der Ausführungsform den Bediener warnen, die Bilderfassung als notwendige Messung basierend auf dem Bestimmungsergebnis nicht durchzuführen. Als notwendige Maßnahmen basierend auf dem Bestimmungsergebnis können Arbeiten wie Inspektion der Bildaufnahmevorrichtung 30 und Reinigen der Frontscheibe 4G anfallen. Gemäß dem Positionsmesssystem 40 und dem Positionsmessverfahren dieser Ausführungsform kann die Notwendigkeit solcher Arbeiten schnell bestimmt werden, und der Administrator und dergleichen können Anweisungen für eine solche Inspektion und Reinigung bereitstellen. Als Ergebnis kann der Administrator und dergleichen ein entsprechendes dreidimensionales Messergebnis (topografische Informationen) durch die Bildaufnahmevorrichtung 30 erhalten.
Die Arbeitsmaschine wie der Bagger 1 wird oft an einer Stelle mit einer großen Menge an Staub bedient, die wahrscheinlich auch von Vibration, Schlag und dergleichen betroffen ist. Daher kann Staub an der Frontscheibe 4G haften, und es besteht die Neigung, dass eine Positionsverschiebung der Bildaufnahmevorrichtung 30 auf Grund von Vibration und Schlag auftritt. Das Positionsmesssystem 40 und das Positionsmessverfahren gemäß der Ausführungsform können eine Bildaufnahmeumgebung der Bildaufnahmevorrichtung 30 bestimmen und die Bildaufnahmebedingung der Bildaufnahmevorrichtung 30 verbessern. Die Bildaufnahmebedingung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt und kann zum Beispiel einen Fall einschließen, wobei die Stereomessung als Ergebnis dessen nicht durchgeführt werden kann, dass die Arbeitseinheit 2 durch eines des Paares von Bildaufnahmevorrichtungen 30, 30 fotografiert wird.
Gemäß der Ausführungsform wurde das Beispiel der Aufstellung der Bildaufnahmevorrichtung 30 im Inneren des Betriebsraums 4 beschrieben, jedoch kann die Bildaufnahmevorrichtung 30 auch außerhalb des Betriebsraums 4 angeordnet werden. Weiterhin kann der Bagger 1 in der Lage sein, die Arbeitseinheit 2, den Schwenkkörper 3 und den Fahrkörper 5 durch Fernsteuerung zu bedienen. In dem Fall, wobei der Bagger 1 durch eine solche Fernsteuerung bedient werden kann, kann der Betriebsraum 4 nicht notwendig sein. In dem Fall, wobei der Bagger 1 durch eine solche Fernsteuerung bedient werden kann, kann ein Befehlssignal für die Bilderfassung an den Bagger 1 von einer entfernten Stelle aus an Stelle des Bilderfassungsbefehls durch der Bildaufnahmeschalter 32 übertragen werden, und zum Beispiel ermöglicht es die Verarbeitungseinheit 51P, dass die Bildaufnahmevorrichtung 30 ein Bild durch den Bagger 1 erfasst, der das Signal über die Kommunikationseinheit 26 empfängt.
Obgleich die Ausführungsform vorstehend beschrieben worden ist, ist zu beachten, dass die Ausführungsform nicht auf den beschriebenen Inhalt beschränkt ist. Weiterhin können die vorstehend beschriebenen Komponenten Komponenten einschließen, die sich die Fachwelt unschwer ausdenken kann, Komponenten, die im Wesentlichen identisch sind, und Komponenten in einem sogenannten Äquivalenzbereich. Die vorstehend beschriebenen Komponenten können zweckmäßigerweise kombiniert werden. Zumindest können eines von verschiedenen Arten von Weglassung, Austausch, und Modifikation an den Komponenten im Umfang vorgenommen werden, ohne von Sinn der Ausführungsform abzuweichen. So weit als die Arbeitsmaschine in der Lage ist, ein Bauobjekt durch Durchführung von Graben, Überführen und dergleichen aufzubauen, ist die Arbeitsmaschine nicht auf den Bagger beschränkt und kann auch Arbeitsmaschinen, wie ein Radlader oder ein Bulldozer sein.
Bezugszeichenliste

1: BAGGER
1B: FAHRZEUGKÖRPER
2: ARBEITSEINHEIT
3: SCHWENKKÖRPER
4: BETRIEBSRAUM
4G: FRONTSCHEIBE
4W: WISCHER
5: FAHRKÖRPER
23: POSITIONSDETEKTOR
26: KOMMUNIKATIONSEINHEIT
30, 0a, 30b, 30c, 30d, 30L, 30R: BILDAUFNAHMEVORRICHTUNG
32: BILDAUFNAHMESCHALTER
33: DISPARITÄTSBILD
35: BEDIENEINHEIT
40: POSITIONSMESSSYSTEM
41: STEUERUNG
50: STEUERSYSTEM
51: ERFASSUNGSPROZESSOR
51IO: EINGABE/AUSGABEEINHEIT
52M: SPEICHEREINHEIT
51P: PROZESSOREINHEIT
51PA: RECHENEINHEIT
51PB: BESTIMMUNGSEINHEIT
51PC: INFORMATIONSERZEUGUNGSEINHEIT
55: SIGNALLEITUNG
60: VERWALTUNGSEINRICHTUNG
61: VERWALTUNGSVORRICHTUNG
62: KOMMUNIKATIONSEINHEIT
64: TRAGBARE ENDGERÄTVORRICHTUNG

Claims

Positionsmesssystem (40) umfassend: mindestens ein Paar von an einer Arbeitsmaschine (1) befestigten Bildaufnahmevorrichtungen (30); eine Recheneinheit (51PA), die an der Arbeitsmaschine (1) vorgesehen ist und zur Durchführung von Stereomessung unter Verwendung von Informationen eines Bilds eines durch mindestens das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen (30) erfassten Objekts und zum Erhalten eines Stereoprozentsatzes (STR) konfiguriert ist, der ein Prozentsatz von Pixeln, in denen die Stereomessung im Inneren eines Bilds, das als Ergebnis eines Durchführens einer Bildverarbeitung durch ein Stereosystem in der Stereomessung erhalten wird, erfolgreich durchgeführt wird, oder die Anzahl von Pixeln, in denen eine Abfrage für ein entsprechendes Pixel zwischen einem Paar von den Bildern durchgeführt werden kann, im Verhältnis zu der Anzahl von Pixeln in einem Bereich ist, in dem ein Muster im Inneren wenigstens eines der durch das Paar der Bildaufnahmevorrichtungen (30) erfassten Bilder angeordnet ist; und eine Bestimmungseinheit (51PB), die zur Bestimmung des mit der Bilderfassung durch die Bildaufnahmevorrichtungen (30) zusammenhängenden Zustands basierend auf dem Stereoprozentsatz (STR) der Stereomessung konfiguriert ist.
Positionsmesssystem (40) nach Anspruch 1, wobei die Bestimmungseinheit (51PB) konfiguriert ist zum Bestimmen, dass eine Korrektur durch Kalibrierung der Bildaufnahmevorrichtung (30) möglich ist, wenn der Stereoprozentsatz (STR) ein erster Schwellenwert oder kleiner ist, und zum Bestimmen, dass eine Korrektur eines Stellzustands der Bildaufnahmevorrichtung (30) notwendig ist, wenn der Stereoprozentsatz (STR) gleich oder kleiner als ein zweiter Schwellenwert ist, der kleiner als der erste Schwellenwert ist.
Positionsmesssystem (40) nach Anspruch 1, wobei die Bestimmungseinheit (51PB) konfiguriert ist zum Bestimmen, dass ein Stellzustand der Bildaufnahmevorrichtung (30) nicht angemessen ist, wenn der Stereoprozentsatz (STR) im Laufe der Zeit reduziert wird.
Positionsmesssystem (40) nach Anspruch 1, wobei die Bestimmungseinheit (51PB) konfiguriert ist zum Bestimmen, dass, wenn der Stereoprozentsatz (STR) vorübergehend reduziert wird, ein Grund für den reduzierten Stereoprozentsatz (STR) eine periphere Umgebung ist.
Positionsmesssystem (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Recheneinheit (51 PA) zur Durchführung von Stereomessung für einen spezifischen Bereich konfiguriert ist, in dem ein Muster im Inneren des Bildes lokalisiert ist.
Positionsmesssystem (40) nach Anspruch 1 oder 5, wobei die Bestimmungseinheit (51PB) zur Bestimmung eines Zustands zwischen der Bildaufnahmevorrichtung (30) und einem durch die Bildaufnahmevorrichtung (30) erfassten Objekts basierend auf dem Leistungsergebnis konfiguriert ist.
Positionsmesssystem (40) nach einem der Ansprüche 1, 5 oder 6, wobei die Bestimmungseinheit (51PB) zur Bestimmung einer Stellung der Bildaufnahmevorrichtung (30) basierend auf dem Stereoprozentsatz (STR) konfiguriert ist.
Positionsmesssystem (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mindestens das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen (30) mit einer nach oben orientierten optischen Achse angeordnet ist.
Positionsmesssystem (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Bestimmungseinheit (51PB) an einer Verwaltungsvorrichtung (61) außerhalb der Arbeitsmaschine (1) vorgesehen ist, und die Recheneinheit (51PA) konfiguriert ist, um das Leistungsergebnis der Stereomessung an die bei der Verwaltungsvorrichtung (61) vorgesehene Bestimmungseinheit (51PB) auszugeben.
Positionsmesssystem (40) nach Anspruch 9, wobei die Verwaltungsvorrichtung (61) zur Bestimmung einer Bedienangelegenheit basierend auf dem Bestimmungsergebnis unter der mit der Bilderfassung zusammenhängenden Bedingung konfiguriert ist.
Positionsmesssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Bestimmungseinheit (51PB) an der Arbeitsmaschine (1) vorgesehen ist.
Positionsmesssystem nach Anspruch 11, wobei die Arbeitsmaschine (1) eine Steuereinheit (41) aufweist, die zur Bestimmung einer Bedienangelegenheit basierend auf dem Bestimmungsergebnis unter der mit der Bilderfassung zusammenhängenden Bedingung konfiguriert ist.
Arbeitsmaschine, umfassend: das Positionsmesssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12; einen Fahrzeugkörper (1B), der einen Fahrkörper (5) aufweist; und eine Arbeitseinheit (2), die an dem Fahrzeugkörper (1B) befestigt ist.
Positionsmessverfahren umfassend: Erfassung eines Bilds eines Objekts durch mindestens ein Paar von an einer Arbeitsmaschine (1) befestigten Bildaufnahmevorrichtungen (30); Durchführung von Stereomessung unter Verwendung von Informationen eines Bilds des durch mindestens das Paar von Bildaufnahmevorrichtungen (30) erfassten Objekts und Erhalten eines Stereoprozentsatzes (STR), der ein Prozentsatz von Pixeln, in denen die Stereomessung im Inneren eines Bilds, das als Ergebnis eines Durchführens einer Bildverarbeitung durch ein Stereosystem in der Stereomessung erhalten wird, erfolgreich durchgeführt wird, oder die Anzahl von Pixeln, in denen eine Abfrage für ein entsprechendes Pixel zwischen einem Paar von den Bildern durchgeführt werden kann, im Verhältnis zu der Anzahl von Pixeln in einem Bereich ist, in dem ein Muster im Inneren wenigstens eines der durch das Paar der Bildaufnahmevorrichtungen (30) erfassten Bilder angeordnet ist; und Bestimmen des mit der Bilderfassung zusammenhängenden Zustands durch die Bildaufnahmevorrichtungen (30) basierend auf dem Stereoprozentsatz (STR) der Stereomessung.
Positionsmessverfahren nach Anspruch 14, wobei ein Bestimmungsergebnis nach Bestimmen des mit der Bilderfassung zusammenhängenden Zustands ausgegeben wird.
Positionsmessverfahren nach Anspruch 15, wobei eine Bedienangelegenheit basierend auf dem Bestimmungsergebnis unter der mit der Bilderfassung zusammenhängenden Bedingung bestimmt wird.