JP2001512570A - 放射源の位置を特定するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明による装置は、初期的には未知であっても、背景内における放射線源または他の放射源の位置を正確に特定することができる。本発明による装置は、それぞれの視野の全部または一部を共有し得るような方向を向いて配置されている一対の視覚カメラ（７）と、測定すべき放射に対して感受性を有している中央カメラ（６）と、を具備している。視覚カメラは、三角測量法によって背景の細部の位置を決定することができる。また、放射源の位置を知るために、装置を移動させた後に、他の三角測量が行われる。これら作業を容易に行うために、写真測量ソフトウェアが使用される。

Description

【発明の詳細な説明】 放射源の位置を特定するための方法および装置 本発明は、初期位置が既知であっても未知であっても、３次元背景内に放射源 を位置決めできるような、放射源の位置を特定するための方法および装置に関す るものである。 設備の特定アイテムにより撮像された放射源のイメージと、通常の感光カメラ により撮像された背景の視覚的イメージまたは映像イメージと、を比較すること によって、放射線漏洩源のような放射源を検出するというアイデアは、既に応用 されている。イメージの使用は、使用者によって経験的にもたらすことができ、 映像イメージ上の放射源の位置を見出すことができる。方法の基本的構成内にお いて、使用者は、映像イメージ上に蓄積された背景部材を識別する。これは、放 射源が既に記録されている放射源イメージ上の場所に対応している。しかしなが ら、放射源の位置の識別は、それほど正確ではなく、背景に関しての使用者の判 断および知識を要求する。よって、使用者は、背景内において、漏洩の発生しや すいところを知ることができ、漏洩が起こった時に漏洩箇所を知ることができる 。状況によっては、このような方法でも十分であるけれども、自動処理のために は役に立たない。特に、修復作業をロボットに任せる場合であって漏洩源へと到 達するために３次元空間内の放射源の位置を正確に知る必要がある場合には、役 に立たない。 仏国特許第２ ６５２ ９０９号に開示されているような改良された方法におい ては、カメラは、密閉装置と、視覚イメージおよび背景の放射放出イメージを記 録し得る、放射源の変換手段と、組み合わされて使用される。２つのイメージは 、自動処理手段に対して供給される。自動処理手段は、これら２つのイメージを 重ね合わせて、誤差なく、カメラの視野内の放射源の位置を与える。しかしなが ら、２次元イメージ上でこのような作業が行われることにより、上記問題が解決 されない。すなわち、自動システムは、位置が実際に重ね合わされた背景の詳細 位置である場合には、あるいは、カメラの視野範囲上において前方にまたは背後 に位置している場合には、放射源の距離を決定することができない。 加えて、３次元背景内における放射源の位置を知ることができるような断層撮 影法が、公知である。カメラ（あるいは、より一般的には、２次元イメージを撮 影するための手段）は、対象物の周囲を移動し、イメージから読み取られた情報 が、組み合わされて、その情報から放射源の位置が決定される。これは、等式系 を直接的にまたは間接的に逆変換させる。このことは、各イメージポイントによ って受領された放射が、このポイントにおいて終端する投影ラインまたはカメラ 視野に沿って放出された放射の合計であることを表現している。しかしながら、 イメージが撮影するたびごとにカメラの位置を知る必要がある。これは、ここで 想像する状況下では常に可能ではない。なぜならば、ロボットは、ロボットが到 達した位置を示す位置コーダーが設けられている場合であってさえも、いつも十 分に正確なわけではない。 最後に、国際特許出願第９６／２０４２１号を引用する必要がある。この文献 には、検査される対象物の可視細部を示す一方の３次元イメージと、Ｘ線または 類似物によって対象物を示す他方の３次元イメージと、の２つの３次元イメージ の断層撮影および重ね合わせの２重方法が開示されている。しかしながら、２つ のイメージは、同じようにして個別的に計算される（各撮像手段によって生成さ れた捻れや拡大等の効果のために補正計算を行う場合は別として）。これらは、 品質の関係とされ、同じ重要性を有している。 したがって、この文献は、断層撮影イメージを得る状況に頼ることなく、背景 内における点状放射源の位置の決定を補助するために、背景の視覚イメージを使 用するというアイデアをもたらさない。 したがって、本発明の目的は、３次元背景内において放射源、放射線源、また は類似物の位置を、完全にかつ正確に決定することである。 本発明の本質的なアイデアは、複数の視覚イメージを撮影することによって確 立された背景の３次元モデルを使用し、この３次元モデル上に、視覚イメージと 関連した他のイメージによって認識された放射源を配置することである。 したがって、背景の３次元モデルの目的は、背景内における放射源の位置を写 真的に表現するだけでなく、特に、放射源の位置の特定の補助を行うことである 。 最も一般的な形態においては、本発明は、背景内における放射源の３次元的位 置特定を行うための方法に関するものであって、第１撮影を行って背景の第１視 覚イメージを得るとともに、放射源の第１イメージを得、第２撮影を行って背景 の第２視覚イメージを得るとともに、放射源の第２イメージを得、視覚イメージ どうしの間の同一部材を探して認識し、その後、視覚イメージの同一部材の位置 を計算することによって、背景の視覚３次元モデルを確立し、背景のモデル内に おいて、放射源と各放射源イメージとを結ぶ各投影ラインを求め、背景のモデル 内における、投影ラインどうしの間の交差ポイントの位置を計算することを特徴 としている。 この方法を実施するための装置は、放射源イメージを撮影するための放射源イ メージ撮影手段を具備し、放射源の背景の視覚イメージを撮影するための一対の 視覚イメージ撮影手段を具備し、これら視覚イメージ撮影手段は、それぞれの視 野の全部または一部を共有し得るような方向を向いて配置されているとともに、 非弾性変形性を有しているものの放射源イメージ撮影手段に対して位置調節可能 とされた堅固な共通支持体上に取り付けられており、視覚イメージを基として背 景の視覚３次元モデルを再構築することができるとともに、放射源イメージに基 づいた放射源の３次元モデルを、背景の視覚モデル上に重ね合わせることができ る、写真測量手段が設けられている。 例示の目的のためにガンマ線源の検出に対する応用として説明される本発明の 具体的実施形態は、図面を参照して説明される。 図１は、装置の機械的手段を示す斜視図である。 図２および図３は、装置の細部を示す２つの図である。 図４は、位置決定方法を示す図である。 図５は、イメージの形成を示す図である。 図６は、校正用背景を示す図である。 図７は、装置のための、ある種の校正パラメータの幾何学的定義を示す図であ る。 図８および図９は、装置の校正方法および実行方法を説明するための２つのフ ローチャートである。 図１０は、装置を機能するための手段特にコンピュータ手段を示す図である。 以下、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明による装置の全体的外観 を示す図である。フレーム１は、中央ハウジング２を備えている。中央ハウジン グ２からは、反対方向を向く２つの側方アーム３と、上向付属アーム４と、が延 出している。中央ハウジング２は、ガンマカメラ６を収容することを意図した、 前方に向けて開口した小窩を備えている。ビデオカメラ７が、両側方アーム３の 各端部に取り付けられている。最後に、スポットライト８が、上向付属アーム４ の頂部に取り付けられている。 各ビデオカメラ７は、回転プレート９上にネジ止めされている。各回転プレー ト９（図２）は、関連するアーム３の端部に溶接されたリング１２のカップ１１ 内に係合されたボトム軸受１０で終端している。リング１２は、側方ロックネジ １３を受領している。側方ロックネジ１３の端部は、カップ１１内へと突出して おり、下側軸受１０を所望の向き（所望の回転角度）に保持した状態で下側軸受 １０をクランプ（固定）する。最後に、固定ネジ１４が、プレート９のうちの、 下側軸受１０と同軸のネジ山付き孔１５に対して螺着される。このネジ１４は、 側方アーム３およびリング１２を貫通しており、アセンブリをクランプする。こ の構成により、即座に理解されるように、所望に応じて、ビデオカメラ７を、方 位角に関して同一平面内においで、配向させる（向きを変える）ことができる。 これにより、ビデオカメラ７を、所望収束角度とすることができる。 中央ハウジング２は、本質的に、２つの側壁１６を備えており、各側壁１６に は、ガンマカメラ６を支持するための軸受１８を受領するための凹所１７が設け られている。ネジ１９が、側壁１６および軸受１８を挿通して配置されており、 ガンマカメラ６に対してネジ止めされている。これにより、ガンマカメラ６が、 所望位置にクランプされるようになっている。実際、ネジ１９が緩められたとき には軸受１８によって決められた水平軸回りにガンマカメラ６を回転させること ができる。すなわち、上下方向に関してのガンマカメラ６の調節を行うことがで きる。フレーム１は、ベース２０上に取り付けられている。ベース２０は、回転 し得るように構成されており、応用に応じて、図示しないロポットアーム等の支 持体に対して固定される。 放射線源の位置決めのための方法は、図４によって概略的に説明することがで きる。観測されるべき背景から適切な距離とされた装置は、移動することなく、 ビデオカメラ７およびガンマカメラ６によって、背景の第１シリーズのイメージ を撮影する。このようにして得られた、背景の２つの視覚イメージ２５，２６は 、２つのビデオカメラ７を使用した異なる角度による実質的な同一対象物を示し ている。これら視覚イメージ２５，２６を自動的に比較して、イメージどうしの 間での類似ポイントを認識して比較し、背景の重要な同一細部を示すことにより 、距離も含めて、装置に対しての背景中の重要ポイントの位置を決定することが できる。したがって、背景を、３次元内でモデル化することができ、また、決定 された背景内における装置の位置をモデル化することができる。２つの視覚イメ ージ２５，２６上において類似ポイントを探すことは、現在市販されている専門 ソフトウェアパッケージのうちのいずれかを使用することによって行われる。 イメージの補正に関連して形状を認識し、類似イメージ上における細部を見出す ことによって、イメージ上における完全な細部を直接的に認識し得るソフトウェ アパッケージさえ存在する。 一対の同一ポイントが視覚イメージ２５，２６上において認識されたときには 、ビデオカメラ６において終端しそこから背景内の実ポイントが視覚イメージ２ ５，２６上に投影されるような、２つのラインが、それから決定される。ビデオ カメラ６の分離および収束角度が既知であることにより、基本的三角測量計算を 行うことによって、投影ラインの交差ポイントすなわち背景内のポイント位置が 与えられる。 放射線源のイメージ２７は、ガンマカメラ６によって撮影される。しかしなが ら、放射源の位置の完全な決定のためには、同一背景において装置を移動させて 撮影された放射源の他のイメージ２８が必要であり、放射源のこれら２つのイメ ージ２７，２８を比較して、放射源とガンマカメラ６との間の差異を評価するこ とが必要である。 以下、本方法について、より詳細に説明する。 イメージ２５〜２８を基にしで、視覚放射的背景内におけるポイント位置を探 すという作業は、三角測量計算に関連した写真測量ソフトウェアによって行われ る。しかしながら、カメラ６，７の外部パラメータおよび内部パラメータを決定 するための予備的計算が、行われなければならない。言い換えれば、一方におい ては、カメラ６，７の相対位置および相対角度配置を決定するための予備的計算 、および、他方においては、カメラ６，７が生成するイメージ上における背景の 復元に関してのカメラ６，７の特性を決定するための予備的計算が、行わなけれ ばならない。 まず最初に、内部パラメータを知る必要がある。ガンマカメラ６およびビデオ カメラ７は、イメージ２５，２６，２７、または、２８が撮影されているイメー ジ面３０と、イメージ面３０上に突き当たるすべての半径３２が通過する、この イメージ面３０の前方の光学中心Ｐと、によって表現することができる（図５参 照）。光学中心Ｐは、ビデオカメラ７のためのダイヤフラムと、ピンホール容器 ３４の前段のコリメータ３３と、によって形成されている。ピンホール容器３４ の端面に、ガンマカメラ６のイメージ面３０が位置している。 カメラが対象としている対象物３５は、対象物イメージ３６の形態で、イメー ジ面上に現れる。対象物イメージ３６は、捻れの影響を受けている。しかしなが ら、対象物３５が既知の形態の背景であって、カメラ６または７の位置が、特に イメージ面３０および光学中心Ｐの位置が対象物３５に対して計算されている場 合には、対象物３５の各ポイント３７とポイント３８との間の対応関係を確立す ることができる。これにより、ポイント３７，３８間を連結するとともに光学中 心Ｐを通過する半径３２を決定することによって、イメージ面３０上における表 現がなされる。この半径３２は、光学中心Ｐの座標およびポイント３７の座標に よって完全に決定することができる。計算により、カメラ６または７によって撮 影されたイメージの各ポイント３８と、このポイントに関連しかつ光学中心Ｐを 通過する背景方向（半径３２）と、の間の参照表が正確に決定される。この表は 、カメラ設定が変わらない限り不変であり、イメージがその後に撮影される未知 対象物のポイントの方向を決定し得るよう機能する。未知形状の対象物３５は、 図６に示された背景とすることができる。この背景は、交差するもののどちらか といえば互いに隔離されている複数のバーからなる格子と、精度よく識別可能で あつて写真測量ソフトウェアがイメージ内の主要ポイントを見出すことを容易な ものとしかつ背景内の各ポイントの認識の参照ポイントをなすキャリーポイント ３９と、から構成されている。 再度図４を参照すると、初期的には未知のものであって２つのビデオカメラ７ の撮影対象をなす、背景内の対象物４１上の各ポイント４０が、視覚イメージ２ ５，２６上に現れること、および、視覚イメージ２５，２６内に２つのポイント ４２，４３があって、これらポイント４２，４３の位置により、２つのビデオカ メラ７の光学中心（ここでは、Ｐ１，Ｐ２として示されている）からの、半径４ ４，４５上の方向を決定できることは、理解されるであろう。その後、半径４４ ，４５の交差が計算され、これにより、ビデオカメラ７に対してのポイント４０ の位置が決定される。視覚イメージ２５，２６上における同一ポイントからなる 対のすべてに対して本方法を一般化することにより、３次元空間内における対象 物４１の形状および位置を知ることができる。 ポイント１００が放射源として定義されたときには、これは、ポイント１０６ として、ガンマカメラ６によるイメージ２７上にも現れる。対象物に対してのカ メラ６，７の位置は、半径１０７上に位置しているポイント１００の方向を同様 にして知ることができる。しかしながら、ポイント１０６の起源は、半径１０７ 上の他の点よりも、実際、ポイント１００であるということを、確実に言い切る ことはできない。この理由により、ガンマカメラ６の光学中心（Ｐ３）の新たな 位置とポイント１００とを結ぶ第２半径１０８を与えるためには、第２イメージ ２８が撮影されなければならない。これにより、半径１０７，１０８どうしの交 差を計算することによって、ポイント１００を放射源として認識できるようにな る。また、半径１０７，１０８どうしの交差箇所であるポイント１００の位置を 決定するためには、また、２つの撮影どうしの間における装置の回転角度を決定 するためには、ガンマカメラ６の光学中心Ｐ３の２つの連続した位置どうしの間 の距離１０９を知る必要がある、言い換えれば、半径１０７，１０８上において 撮影された三角測量のベースを知る必要がある。情報のこれら２つの項目は、ロ ボットアームの関節結合に移動コーダーが設けられているロボットアーム上に搭 載されている場合には、装置の移動を直接的に測定することによって得ることが できる。そうでない場合には、背景の探査および対象物１０１の探査は、装置の 第２位置においてビデオカメラ７によって撮影された新たな視覚イメージ４９， ５０を使用することが推奨される。これにより、対象物４１の位置に対しての装 置の第２位置を計算することができる。 本方法においては、さらに、モデルの主要同一ポイントどうしを探して認識す るためのソフトウェアによって求めることができる、対象物１０１の２つのモデ ルどうしを合成する。これにより、２つの撮影どうしの間のビデオカメラ７と比 較しての、主要同一ポイントどうしの間の位置の差および角度配向の差が評価さ れる。この評価が完了すると、モデルの１つにおける放射源の２つの投影ライン １０７，１０８の位置を計算することができる。したがって、このモデル内にお ける交差ポイント１００の位置を計算することができる。 本方法の他の変形例においては、背景４１を示すガンマイメージ２８の一部を 活用する。すなわち、通常のガンマカメラによって得られたガンマイメージ２８ は、実際、可視光に対しても感受性がある。これは、背景４１のイメージが、放 射源のイメージ上に重ね合わされることを意味する。背景のこのイメージは、し ばしば、背景４１の適切なモデルを形成するには、不明瞭すぎまたファジーすぎ る（例外が考えられるけれども、その場合には、本発明は、単一カメラでもって 応用することができ、視覚イメージのすべてをガンマイメージ上に重ねることが できる）。しかしながら、背景のイメージは、上記ソフトウェアを使用すること により、ビデオカメラ７によって既に得られているモデルに対して、相関させる ことができる。これにより、モデル内において放射源の投影ライン１０７，１０ ８の位置を計算することができる。 一般的には、本発明は、視覚背景または他の情報のモデルを構築するための三 角測量のためのベースとして機能するよう撮影位置の測定が利用可能である状況 下では、単一の視覚カメラ７でもって実施することができる。そのような状況の いくつかの例が、以下に示されている。 しかしながら、合計３個のカメラを使用した装置でもって本発明を応用するこ とが好ましい。というのは、背景のモデルは、２つの撮影どうしの間にわたって 装置を移動させることなく、三角測量の計算を行うためのより有効なソフトウェ アを使用して、ずっと迅速に構築することができるからである。 例えば放射源を操作しなければならないロボットアーム上に装置が取り付けら れている場合には、「リアルタイムで」動作させることができる。その場合には 、アームを前進させつつ、放射源の位置が計算される。２つの撮影時間は、アー ム移動の２つの時期に対応している。また、既知ベースから離間した２つの視覚 イメージ２５が類似していること、および、同一ポイントの探索がほとんどすべ て有効であることは、確実である。 装置の外部パラメータの決定のための規則について、以下説明する。この決定 は、図４による装置を使用するに先立って行われ、上記のような装置の内部パラ メータの決定の直後に行われる。したがって、装置の校正の第２段階として行わ れる。 視覚イメージ２５，２６上においてなされた対象物４０のモデル化のためには 、また、三角測量の使用が必要とされ、したがって、ビデオカメラ７どうしの間 の距離５１に対応した三角測量ベースを知ることが必要とされる。ある変形例に おいては、一方において、視野内の平面または視野内の参照物に由来する既知の 長さ情報に関連した装置の複数位置を使用し、他方において、ビーム調整のため の計算ソフトウェアを使用する。また、半径４７の位置を決定するためには、ガ ンマカメラ６の光学中心Ｐ３の位置を知る必要がある。装置のこれら外部パラメ ータは、図７に示すように、６個の座標のによって表現することができる。カメ ラ６，７の３つの光学中心Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３および３つのポイント１よ、カメラ ６，７の側の中心軸上のそれぞれの光字中心に対して位置合わせされている。後 者の３つのポイントには、Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６の符号が付されており、同一の距離 であってもなくても、それぞれ関連しているポイントＰ１〜Ｐ３から任意の距離 のところに位置させることができる。加えて、例示された実施形態においてはビ デオカメラの軸は交差しているけれども、交差していても交差していなくても良 い視野の複数の中央軸の相対的配向および相対的位置には、制約がない。よって 、 何らの特別の制約なしに、側方アーム３およびフレーム１上におけるカメラ６， ７の位置を調節することができる。したがって、カメラの外部パラメータは、以 下の表にまとめることができる。 ｘ（Ｐ１） ｙ（Ｐ１） ｚ（Ｐ１） ｘ（Ｐ２） ｙ（Ｐ２） ｚ（Ｐ２） ｘ（Ｐ３） ｙ（Ｐ３） ｚ（Ｐ３） ｘ（Ｐ４） ｙ（Ｐ４） ｚ（Ｐ４） ｘ（Ｐ５） ｙ（Ｐ５） ｚ（Ｐ５） ｘ（Ｐ６） ｙ（Ｐ６） ｚ（Ｐ６） ここで、ｘ、ｙ、ｚは、考慮しているポイントＰのデカルト座標を示している。 座標を測定するための参照フレームは、必要に応じて選択することができる。例 えば、Ｐ１が原点であり、軸ｘがＰ２を通過するものであり、視野の中央軸Ｐ１ Ｐ４がｘｙ平面内に包含されるものであるように、選択することができる。この ような状況は、ｘ（Ｐ１）＝ｙ（Ｐ１）＝ｚ（Ｐ１）＝ｙ（Ｐ２）＝ｚ（Ｐ２） ＝ｚ（Ｐ４）＝０と表現することができる。このような７個の制約は、装置の７ 個の自由度を固定する。つまり、３個の回転自由度と、３個の並進自由度と、１ 個の距離ベースと、を固定する。これらすべての座標は、図６における視野回り に装置を回転させまた一連の撮影を行うよう装置を異なる位置に配置して撮影さ れた校正用三角測量に基づいて、計算することができる。視野に対しての、カメ ラ６，７の光学中心Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の距離は、既知であって、視野上の主要ポ イントがカメラ６，７のイメージ上に登録されるとすぐに、光学中心Ｐ１，Ｐ２ ，Ｐ３に対して連結されるべき半径の方向は、参照表の関数として決定される。 最後に、光学中心Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の相対位置が決定され、その後、ポイントＰ ４，Ｐ５，Ｐ６として適切な位置が決定される。ポイントＰ１〜Ｐ６の位置の計 算は、視野のいくつかの主要位置から得られる。これにより、最終的には平均値 が採用される数値データとして利用可能なものが多くすることができる。 図８および図９は、装置の校正方法を説明するための、また、位置決定を行う に際しての使用方法を説明するための、フローチャートである。装置の操作シス テムの完全な図は、図１０に与えられている。図１０においては、ガンマカメラ ６に対して接続されさらにガンマカメラ６によるイメージを記録するための、第 １撮影モジュール５２が示されている。第２撮影モジュール５３は、ビデオカメ ラ７に対して接続されていて、ビデオカメラ７によるイメージを記録する。同一 ポイントを探すためのモジュール５４は、第２撮影モジュール５３に対して接続 されていて、２つのビデオカメラ７によるイメージ上に存在する、対象物上の１ つのかつ同一のポイントに対応した同一ポイントを探す。写真測量モジュール５ ５は、視野上の各ポイントのイメージの位置に応じて対象をなす対象物のポイン トの方向を本質的に確立する。モデル化モジュール５６は、装置に対しての、対 象物上のポイントの位置を計算する。ディスプレイモジュール５７が設けられて いる。制御モジュール５８は、先に説明した４つのモジュールの動作に関連して 設けられており、それらモジュールの同期運転や撮影のトリガーを行う。これら すべてのモジュールは、同一コンピュータ内において実際にグループ化すること ができ、特にソフトウェアパッケージによって実行することができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年１月２９日（１９９９．１．２９） 【補正内容】 請求の範囲 １．背景（４１）内における放射源（１００）の３次元的位置特定を行うための 方法であって、 第１撮影を行って前記背景の第１視覚イメージ（２５）を得るとともに、前記 放射源の第１イメージ（２７）を得、 前記第１撮影とは異なる角度位置において第２撮影を行って前記背景の第２視 覚イメージ（２６）を得るとともに、前記放射源の第２イメージ（２８）を得、 その後、前記背景の視覚３次元モデルを確立するに際して、このモデル確立を 、前記視覚イメージどうしの間の同一部材を探して認識し、さらに、前記視覚イ メージの前記同一部材の位置を計算することによって、行い、 前記背景の前記モデル内において、前記放射源と前記各放射源イメージとを結 ぶ各投影ラインの位置決定を行うに際して、この位置決定を、前記視覚イメージ と前記放射源イメージとを撮影した手段の位置および角度の相対関係を使用して 行い、 前記背景の前記モデル内における前記投影ラインどうしの間の交差ポイントの 位置を計算し、この交差ポイントが前記放射源の位置であることにより、この交 差ポイントの計算によって前記放射源の位置を特定する ことを特徴とする方法。 ２．請求項１記載の方法において、 前記第１および第２放射源イメージどうしの間にわたっての、放射源イメージ の撮影手段の移動距離および移動角度を測定することを特徴とする方法。 ３．請求項１または２記載の方法において、 前記第１視覚イメージの撮影位置と前記第２視覚イメージの撮影位置との間に わたっての、視覚イメージの撮影手段の、距離および角度に関しての位置の差を 測定することを特徴とする方法。 ４．請求項１〜３のいずれかに記載の方法において、 前記放射源イメージを、それぞれ、同じ撮影手段によって撮影された前記背景 の前記視覚イメージ上に重ね合わせることを特徴とする方法。 ５．請求項４記載の方法において、 前記３次元モデルのおよび前記視覚イメージの同一部材の認識を行った後に、 前記放射源と前記第２放射源イメージとを結ぶ前記投影ラインを、前記第２放射 源イメージが重ね合わされている前記視覚イメージ上に配置し、その後、前記３ 次元モデル内に配置することを特徴とする方法。 ６．請求項１〜３のいずれかに記載の方法において、 前記背景の第３および第４視覚イメージを比較することによって、第２の３次 元モデルを確立し、 前記第１モデルおよび第２モデルの同一部材の認識を行った後に、 前記放射源と前記第２放射源イメージとを結ぶ前記投影ラインを、前記第２モ デル上に配置し、その後、前記第１モデル上に配置することを特徴とする方法。 ７．請求項１〜６のいずれかに記載の方法において、 前記イメージ上のポイント（３８）と、前記イメージ撮影手段（６，７）の所 定位置における既知対象物（３５）の視野方向（３２）と、の間の参照表を評価 することによって、前記イメージの補正を行うという、特に前記イメージの捻れ を補正するという、予備的校正ステップを行うことを特徴とする方法。 ８．請求項１〜７のいずれかに記載の方法において、 既知対象物（３５）に対しての前記イメージ撮影手段の光学中心（Ｐ１，Ｐ２ ，Ｐ３）の位置を求め、前記イメージ撮影手段（６，７）の視野の中央軸の方向 （Ｐ１Ｐ４，Ｐ２Ｐ５，Ｐ３Ｐ６）を求めるという、予備的校正ステップを行う ことを特徴とする方法。 ９．請求項１記載の方法を実施するための、放射源（４０）の位置特定を行うた めの装置であって、 放射源イメージ（２７，２８）を撮影するための放射源イメージ撮影手段（６ ）を具備し、 前記放射源の背景（４１）の視覚イメージ（２５，２６）を撮影するための一 対の視覚イメージ撮影手段（７）を具備し、 これら視覚イメージ撮影手段は、それぞれの視野の全部または一部を共有し得 るような方向を向いて配置されているとともに、非弾性変形性を有しているもの の前記放射源イメージ撮影手段に対して位置調節可能とされた堅固な共通支持体 （１）上に取り付けられており、 前記視覚イメージを基として前記背景の視覚３次元モデルを再構築することが できるとともに、前記放射源イメージに基づいた前記放射源の３次元モデルを、 前記背景の前記視覚モデル上に重ね合わせることができる、写真測量手段（５５ ）が設けられていることを特徴とする位置特定装置。 １０．請求項９記載の位置特定装置において、 前記共通支持体上における、前記放射源イメージ撮影手段（６）および前記視 覚イメージ撮影手段（７）の位置を調節するための調節手段（１０，１１，１８ ）を具備していることを特徴とずる位置特定装置。 １１．請求項１０記載の位置特定装置において、 前記調節手段は、視覚イメージを撮影する目的で前記視覚イメージ撮影手段（ ７）の収束角度を調節するために、前記視覚イメージ撮影手段のためのピボット （１０）を備えていることを特徴とする位置特定装置。 １２．請求項９〜１１のいずれかに記載の位置特定装置において、 校正用背景（３５）を具備していることを特徴とする位置特定装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．背景（４１）内における放射源（１００）の３次元的位置特定を行うための 方法であって、 第１撮影を行って前記背景の第１視覚イメージ（２５）を得るとともに、前記 放射源の第１イメージ（２７）を得、 第２撮影を行って前記背景の第２視覚イメージ（２６）を得るとともに、前記 放射源の第２イメージ（２８）を得、 前記視覚イメージどうしの間の同一部材を探して認識し、その後、前記視覚イ メージの前記同一部材の位置を計算することによって、前記背景の視覚３次元モ デルを確立し、 前記背景の前記モデル内において、前記放射源と前記各放射源イメージとを結 ぶ各投影ラインを求め、 前記背景の前記モデル内における、前記投影ラインどうしの間の交差ポイント の位置を計算することを特徴とする方法。 ２．請求項１記載の方法において、 前記第１および第２放射源イメージどうしの間にわたっての、放射源イメージ の撮影手段の移動距離および移動角度を測定することを特徴とする方法。 ３．請求項１または２記載の方法において、 前記第１視覚イメージの撮影位置と前記第２視覚イメージの撮影位置との間に わたっての、視覚イメージの撮影手段の、距離および角度に関しての差を測定す ることを特徴とする方法。 ４．請求項１〜３のいずれかに記載の方法において、 前記放射源イメージを、それぞれ、同じ撮影手段によって撮影された前記背景 の前記視覚イメージ上に重ね合わせることを特徴とする方法。 ５．請求項４記載の方法において、 前記３次元モデルのおよび前記視覚イメージの同一部材の認識を行った後に、 前記放射源と前記第２放射源イメージとを結ぶ前記投影ラインを、前記第２放射 源イメージが重ね合わされている前記視覚イメージ上に配置し、その後、前記３ 次元モデル内に配置することを特徴とする方法。 ６．請求項１〜３のいずれかに記載の方法において、 前記背景の第３および第４視覚イメージを比較することによって、第２の３次 元モデルを確立し、 前記第１モデルおよび第２モデルの同一部材の認識を行った後に、 前記放射源と前記第２放射源イメージとを結ぶ前記投影ラインを、前記第２モ デル上に配置し、その後、前記第１モデル上に配置することを特徴とする方法。 ７．請求項１〜６のいずれかに記載の方法において、 前記イメージ上のポイント（３８）と、前記イメージ撮影手段（６，７）の所 定位置における既知対象物（３５）の視野方向（３２）と、の間の参照表を評価 することによって、前記イメージの補正を行うという、特に前記イメージの捻れ を補正するという、予備的校正ステップを行うことを特徴とする方法。 ８．請求項１〜７のいずれかに記載の方法において、 既知対象物（３５）に対しての前記イメージ撮影手段の光学中心（Ｐ１，Ｐ２ ，Ｐ３）の位置を求め、前記イメージ撮影手段（６，７）の視野の中央軸の方向 （Ｐ１Ｐ４，Ｐ２Ｐ５，Ｐ３Ｐ６）を求めるという、予備的校正ステップを行う ことを特徴とする方法。 ９．放射源イメージ（２７，２８）を撮影するための放射源イメージ撮影手段（ ６）を具備し、放射源（４０）の位置特定を行うための装置であって、 前記放射源の背景（４１）の視覚イメージ（２５，２６）を撮影するための一 対の視覚イメージ撮影手段（７）を具備し、 これら視覚イメージ撮影手段は、それぞれの視野の全部または一部を共有し得 るような方向を向いて配置されているとともに、非弾性変形性を有しているもの の前記放射源イメージ撮影手段に対して位置調節可能とされた堅固な共通支持体 （１）上に取り付けられており、 前記視覚イメージを基として前記背景の視覚３次元モデルを再構築することが できるとともに、前記放射源イメージに基づいた前記放射源の３次元モデルを、 前記背景の前記視覚モデル上に重ね合わせることができる、写真測量手段（５５ ）が設けられていることを特徴とする位置特定装置。 １０．請求項９記載の位置特定装置において、 前記支持体上における、前記放射源イメージ撮影手段（６）および前記視覚イ メージ撮影手段（７）の位置を調節するための調節手段（１０，１１，１８）を 具備していることを特徴とする位置特定装置。 １１．請求項１０記載の位置特定装置において、 前記調節手段は、発光イメージを撮影する目的で前記視覚イメージ撮影手段（ ７）の収束角度を調節するために、前記視覚イメージ撮影手段のためのピボット （１０）を備えていることを特徴とする位置特定装置。 １２．請求項９〜１１のいずれかに記載の位置特定装置において、 校正用背景（３５）を具備していることを特徴とする位置特定装置。