JP2003035515A - 三次元位置検出方法，装置および三次元位置検出用のマーカ - Google Patents
三次元位置検出方法，装置および三次元位置検出用のマーカInfo
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- JP2003035515A JP2003035515A JP2001221217A JP2001221217A JP2003035515A JP 2003035515 A JP2003035515 A JP 2003035515A JP 2001221217 A JP2001221217 A JP 2001221217A JP 2001221217 A JP2001221217 A JP 2001221217A JP 2003035515 A JP2003035515 A JP 2003035515A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 人物や物体に取り付けたマーカによる三次元
位置の検出において，計測箇所の数を増やしても誤認識
が生じることがないようにする。 【解決手段】 マーカに個々のマーカを識別できるＩＤ
を付与し，各マーカに自らのＩＤを，点滅や発光色の切
り替えによる発光によって送信させる。検出側では，マ
ーカ抽出・ＩＤ識別部６によって，カメラ５で撮影した
映像からマーカを抽出するとともに，各マーカの発光の
パターンによってＩＤを識別する。三次元座標計算部７
は，識別したＩＤに基づいて各マーカを判別し，各マー
カの三次元座標を計算する。
位置の検出において，計測箇所の数を増やしても誤認識
が生じることがないようにする。 【解決手段】 マーカに個々のマーカを識別できるＩＤ
を付与し，各マーカに自らのＩＤを，点滅や発光色の切
り替えによる発光によって送信させる。検出側では，マ
ーカ抽出・ＩＤ識別部６によって，カメラ５で撮影した
映像からマーカを抽出するとともに，各マーカの発光の
パターンによってＩＤを識別する。三次元座標計算部７
は，識別したＩＤに基づいて各マーカを判別し，各マー
カの三次元座標を計算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，三次元位置検出方
法に関し，特に，物体にマーカを取り付け，その空間上
の三次元位置を検出することによって，マーカを付けた
物体の三次元位置および動きを検出し，三次元位置指定
や人物等の動作認識を行うための技術に関するものであ
る。
法に関し，特に，物体にマーカを取り付け，その空間上
の三次元位置を検出することによって，マーカを付けた
物体の三次元位置および動きを検出し，三次元位置指定
や人物等の動作認識を行うための技術に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】動作の認識をするための従来技術の一例
として，「木田他：“没入仮想空間体験システムＣＡＶ
Ｅにおけるリアルタイム人物動作認識”，信学技報，Ｐ
ＲＭＵ９９−１０２（１９９９−１１）」に示されてい
る技術がある。これは，人物動作認識をするための技術
であり，マーカとして６種類の単色発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）を人物の１６箇所に取り付け，それを２台のカメ
ラで撮影し，ＬＥＤの色および人間の身体特性を用い
て，人物の動作を認識するものである。
として，「木田他：“没入仮想空間体験システムＣＡＶ
Ｅにおけるリアルタイム人物動作認識”，信学技報，Ｐ
ＲＭＵ９９−１０２（１９９９−１１）」に示されてい
る技術がある。これは，人物動作認識をするための技術
であり，マーカとして６種類の単色発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）を人物の１６箇所に取り付け，それを２台のカメ
ラで撮影し，ＬＥＤの色および人間の身体特性を用い
て，人物の動作を認識するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上のような光学式モ
ーションキャプチャにおいて，計測箇所の数よりもマー
カの色の数が少ない場合，同色マーカを複数箇所に使用
しなければならず，同色マーカが入れ替わり，誤認識を
してしまう可能性があるという問題があった。
ーションキャプチャにおいて，計測箇所の数よりもマー
カの色の数が少ない場合，同色マーカを複数箇所に使用
しなければならず，同色マーカが入れ替わり，誤認識を
してしまう可能性があるという問題があった。
【０００４】この問題に対して，上記従来の技術では，
人間の身体特性を用いて誤認識を避けることが考えられ
ているが，このため，対象が人体の動作に限定されるこ
とになり，人体の動作認識以外に使用することができな
いという問題があった。
人間の身体特性を用いて誤認識を避けることが考えられ
ているが，このため，対象が人体の動作に限定されるこ
とになり，人体の動作認識以外に使用することができな
いという問題があった。
【０００５】また，従来のマーカでは，複数のマーカの
誤認識の問題が基本的に解決されないため，計測箇所の
数を増やすことが難しいという問題があった。
誤認識の問題が基本的に解決されないため，計測箇所の
数を増やすことが難しいという問題があった。
【０００６】また，従来の技術では，計測箇所を多くす
ることができないため，１つのマーカが隠れると，他の
マーカから，そのマーカの位置を推測するのが困難であ
るという問題があった。
ることができないため，１つのマーカが隠れると，他の
マーカから，そのマーカの位置を推測するのが困難であ
るという問題があった。
【０００７】本発明は上記問題点の解決を図り，計測箇
所の数を増やしても誤認識が生じることがないようにす
ることを目的とする。
所の数を増やしても誤認識が生じることがないようにす
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の特徴は，
マーカがＩＤを持っており，そのＩＤを常に送信してい
ることである。すなわち，人または物体にＩＤを付した
マーカを取り付け，ＩＤにより個々のマーカを判別し
て，それらの位置を計測する。
マーカがＩＤを持っており，そのＩＤを常に送信してい
ることである。すなわち，人または物体にＩＤを付した
マーカを取り付け，ＩＤにより個々のマーカを判別し
て，それらの位置を計測する。
【０００９】本発明の第二の特徴は，ＩＤをマーカの発
光の点滅または色の切り替えによって送信していること
である。
光の点滅または色の切り替えによって送信していること
である。
【００１０】本発明の第三の特徴は，人間の身体特性を
用いず，ＩＤを用いることによって，複数のマーカを識
別し，それぞれのマーカの三次元座標を得ることができ
ることである。
用いず，ＩＤを用いることによって，複数のマーカを識
別し，それぞれのマーカの三次元座標を得ることができ
ることである。
【００１１】本発明の第四の特徴は，発光の点滅ではな
く色の切り替えによってＩＤを送信した場合には，発光
が停止している期間が存在せず，マーカがカメラから隠
れたのか，点滅によって消えたのかを判別する必要がな
いことである。
く色の切り替えによってＩＤを送信した場合には，発光
が停止している期間が存在せず，マーカがカメラから隠
れたのか，点滅によって消えたのかを判別する必要がな
いことである。
【００１２】本発明の第五の特徴は，計測可能箇所を容
易に増やすことができ，それによって多数のマーカを設
置すれば，いくつかのマーカが隠れてしまっても，他の
マーカから物体の位置を検出することが可能であること
である。
易に増やすことができ，それによって多数のマーカを設
置すれば，いくつかのマーカが隠れてしまっても，他の
マーカから物体の位置を検出することが可能であること
である。
【００１３】従来技術として挙げた文献では，マーカを
色で識別しているが，使用できる色が６色に制限されて
いるため，同色マーカを複数使用しなければならず，誤
認識を避けるためマーカの数を増やせなかった。本発明
では，ＩＤを用いてマーカの識別を行っているため，例
えばＩＤを８ｂｉｔで表現すれば，最大２５６種類のマ
ーカを識別することができ，飛躍的にマーカの数を増や
すことができる。必要であればｂｉｔ数を増やすことに
よってさらにマーカの数を増やすことが可能である。
色で識別しているが，使用できる色が６色に制限されて
いるため，同色マーカを複数使用しなければならず，誤
認識を避けるためマーカの数を増やせなかった。本発明
では，ＩＤを用いてマーカの識別を行っているため，例
えばＩＤを８ｂｉｔで表現すれば，最大２５６種類のマ
ーカを識別することができ，飛躍的にマーカの数を増や
すことができる。必要であればｂｉｔ数を増やすことに
よってさらにマーカの数を増やすことが可能である。
【００１４】本発明は，以上のような手段を採用するの
で，次のような作用がある。 (1) ＩＤを用いることによってマーカの数を容易に増や
すことができる。 (2) ＩＤを用いることによって，人体以外でも，物体の
各部分の三次元位置を検出し，動作を認識することがで
きる。 (3) 例えば赤外線等を用いることによって，マーカを目
立たなくすることができる。 (4) 多色マーカを用いることによって，マーカがカメラ
から隠れたのか，点滅によって消えたのかを判別する必
要がない。 (5) 対象物体に大量のマーカを取り付けることにより，
一部のマーカが隠れても，対象物体の位置を検出するこ
とができる。
で，次のような作用がある。 (1) ＩＤを用いることによってマーカの数を容易に増や
すことができる。 (2) ＩＤを用いることによって，人体以外でも，物体の
各部分の三次元位置を検出し，動作を認識することがで
きる。 (3) 例えば赤外線等を用いることによって，マーカを目
立たなくすることができる。 (4) 多色マーカを用いることによって，マーカがカメラ
から隠れたのか，点滅によって消えたのかを判別する必
要がない。 (5) 対象物体に大量のマーカを取り付けることにより，
一部のマーカが隠れても，対象物体の位置を検出するこ
とができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１に，本発明の実施の形態の構
成例を示す。マーカ側は，各マーカごとにＩＤを指定す
るＩＤ指定部１ａ，１ｂ，…，マーカのＩＤをパルス変
調するパルス変調部２ａ，２ｂ，…，発光ダイオード
（ＬＥＤ）を駆動するＬＥＤドライバ３ａ，３ｂ，…，
およびＬＥＤ４ａ，４ｂ，…から構成される。また，検
出側は，マーカが付けられた人物や物体を撮影するカメ
ラ５ａ，５ｂ，映像からマーカを抽出しそのＩＤを識別
するマーカ抽出・ＩＤ識別部６ａ，６ｂ，映像から抽出
した各マーカの三次元座標を計算する三次元座標計算部
７，および計算した三次元座標を出力する三次元座標出
力部８から構成される。
成例を示す。マーカ側は，各マーカごとにＩＤを指定す
るＩＤ指定部１ａ，１ｂ，…，マーカのＩＤをパルス変
調するパルス変調部２ａ，２ｂ，…，発光ダイオード
（ＬＥＤ）を駆動するＬＥＤドライバ３ａ，３ｂ，…，
およびＬＥＤ４ａ，４ｂ，…から構成される。また，検
出側は，マーカが付けられた人物や物体を撮影するカメ
ラ５ａ，５ｂ，映像からマーカを抽出しそのＩＤを識別
するマーカ抽出・ＩＤ識別部６ａ，６ｂ，映像から抽出
した各マーカの三次元座標を計算する三次元座標計算部
７，および計算した三次元座標を出力する三次元座標出
力部８から構成される。
【００１６】マーカ側は，複数のマーカを検出対象の物
体の任意部分に取り付ける。ＩＤ指定部１によって指定
される各マーカのＩＤを，パルス変調部２によってパル
ス変調し，ＬＥＤドライバ３を通じて各ＬＥＤ４を駆動
する。検出側では，マーカを例えば２台のカメラ５で撮
影し，その映像からマーカ抽出・ＩＤ識別部６によって
マーカを抽出してＩＤを識別し，三次元座標計算部７に
よって各マーカの映像内の位置から三次元座標を計算
し，三次元座標出力部８によって各マーカの三次元座標
を出力する。各マーカの三次元座標からマーカを取り付
けた人物や物体の位置・動きを検出する。
体の任意部分に取り付ける。ＩＤ指定部１によって指定
される各マーカのＩＤを，パルス変調部２によってパル
ス変調し，ＬＥＤドライバ３を通じて各ＬＥＤ４を駆動
する。検出側では，マーカを例えば２台のカメラ５で撮
影し，その映像からマーカ抽出・ＩＤ識別部６によって
マーカを抽出してＩＤを識別し，三次元座標計算部７に
よって各マーカの映像内の位置から三次元座標を計算
し，三次元座標出力部８によって各マーカの三次元座標
を出力する。各マーカの三次元座標からマーカを取り付
けた人物や物体の位置・動きを検出する。
【００１７】図２に，各マーカの詳細な構成例を示す。
マーカのＩＤは８ｂｉｔの数字とする。ＩＤ指定部１０
は，この８ｂｉｔの数字をそれぞれ保持する。これによ
って最大２５６種類のマーカを識別し，同時に使用する
ことができる。ＩＤ指定部１０は，例えばディップスイ
ッチや不揮発性メモリや外部から値を設定可能なレジス
タ等によって構成することができる。
マーカのＩＤは８ｂｉｔの数字とする。ＩＤ指定部１０
は，この８ｂｉｔの数字をそれぞれ保持する。これによ
って最大２５６種類のマーカを識別し，同時に使用する
ことができる。ＩＤ指定部１０は，例えばディップスイ
ッチや不揮発性メモリや外部から値を設定可能なレジス
タ等によって構成することができる。
【００１８】赤緑２色ＬＥＤ４０には，例えばローム社
ＳＰＲ−３９ＭＶＷを用いることができる。これは，１
つのパッケージに赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤを組み込んだ
ものであり，赤色，緑色の他，両方点灯させることによ
り橙色の発光が可能になっている。
ＳＰＲ−３９ＭＶＷを用いることができる。これは，１
つのパッケージに赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤを組み込んだ
ものであり，赤色，緑色の他，両方点灯させることによ
り橙色の発光が可能になっている。
【００１９】調歩同期パルス符号化変調部２０は，ＩＤ
指定部１０からマーカのＩＤを入力して調歩同期方式で
パルス符号化変調を行い，これを繰り返す。パルスの幅
として最低カメラの１フレームの時間が必要であるが，
誤認識を避けるためその４倍とする。通常のカメラの場
合，１フレームは３０分の１秒であるので，この例では
パルス幅を３０分の４秒としている。
指定部１０からマーカのＩＤを入力して調歩同期方式で
パルス符号化変調を行い，これを繰り返す。パルスの幅
として最低カメラの１フレームの時間が必要であるが，
誤認識を避けるためその４倍とする。通常のカメラの場
合，１フレームは３０分の１秒であるので，この例では
パルス幅を３０分の４秒としている。
【００２０】図２の調歩同期パルス符号化変調部２０に
よる変調の出力を用いて，ＬＥＤドライバ３１を通じ赤
緑２色ＬＥＤ４０の赤色側を点滅させる。緑色側はＬＥ
Ｄドライバ３２により常に点灯させておく。これによっ
て，変調の結果により赤色側が点灯しているときは，橙
色で点灯し，赤色側が消灯しているときは，緑色で点灯
することになる。
よる変調の出力を用いて，ＬＥＤドライバ３１を通じ赤
緑２色ＬＥＤ４０の赤色側を点滅させる。緑色側はＬＥ
Ｄドライバ３２により常に点灯させておく。これによっ
て，変調の結果により赤色側が点灯しているときは，橙
色で点灯し，赤色側が消灯しているときは，緑色で点灯
することになる。
【００２１】図３に，マーカの発光例であって，ＩＤと
して５（２進数８ｂｉｔで“０００００１０１”）を調
歩同期方式でパルス符号化変調し，ＬＥＤを点灯させる
例を示す。この例では，１つのＩＤの送信が，スタート
ビット（１ｂｉｔ）＋ＩＤ（８ｂｉｔ）＋ストップビッ
ト（２ｂｉｔ）の合計１１ｂｉｔとなり，３０分の４４
秒かかる。これを繰り返すことによって，ＩＤを送信し
続ける。マーカの数を２５６個より増やす必要があると
きには，ＩＤのｂｉｔ数を増やすことによってマーカの
数を増やすことができる。１つのＩＤの送信に必要な時
間を減らす必要があるときには，ＩＤのｂｉｔ数を滅ら
すか，１フレームの時間が短い高速度撮影カメラを用
い，パルス幅を狭くすることによって実現することがで
きる。
して５（２進数８ｂｉｔで“０００００１０１”）を調
歩同期方式でパルス符号化変調し，ＬＥＤを点灯させる
例を示す。この例では，１つのＩＤの送信が，スタート
ビット（１ｂｉｔ）＋ＩＤ（８ｂｉｔ）＋ストップビッ
ト（２ｂｉｔ）の合計１１ｂｉｔとなり，３０分の４４
秒かかる。これを繰り返すことによって，ＩＤを送信し
続ける。マーカの数を２５６個より増やす必要があると
きには，ＩＤのｂｉｔ数を増やすことによってマーカの
数を増やすことができる。１つのＩＤの送信に必要な時
間を減らす必要があるときには，ＩＤのｂｉｔ数を滅ら
すか，１フレームの時間が短い高速度撮影カメラを用
い，パルス幅を狭くすることによって実現することがで
きる。
【００２２】図４に，検出側においてマーカを抽出しＩ
Ｄを識別するフローを示す。ステップＳ１０では，カメ
ラで撮影した映像を入力する。ステップＳ１１では，カ
メラの映像から緑色部分と橙色部分とを抽出し，映像の
フレーム番号とともに記憶する。ステップＳ１２では，
過去の映像と比較することにより，フレーム間のマーカ
の対応をとった後，図３で説明したスタートビットとス
トップビットを各マーカごとに検出し，その間の緑色部
分と橙色部分のパターンからマーカのＩＤを識別する。
ステップＳ１３では，各マーカの映像内での位置を出力
する。
Ｄを識別するフローを示す。ステップＳ１０では，カメ
ラで撮影した映像を入力する。ステップＳ１１では，カ
メラの映像から緑色部分と橙色部分とを抽出し，映像の
フレーム番号とともに記憶する。ステップＳ１２では，
過去の映像と比較することにより，フレーム間のマーカ
の対応をとった後，図３で説明したスタートビットとス
トップビットを各マーカごとに検出し，その間の緑色部
分と橙色部分のパターンからマーカのＩＤを識別する。
ステップＳ１３では，各マーカの映像内での位置を出力
する。
【００２３】図５に，三次元座標を計算し出力するフロ
ーを示す。ステップＳ２０では，三次元座標計算部７
は，マーカ抽出・ＩＤ識別部６ａ，６ｂが図４に示す処
理によって算出した各カメラにおけるマーカの映像内で
の位置を入力する。次に，ステップＳ２１では，三角測
量の原理を用いて各マーカの三次元座標を計算する。ス
テップＳ２２では，三次元座標計算部７が計算した各マ
ーカの三次元座標を，三次元座標出力部８が出力する。
ーを示す。ステップＳ２０では，三次元座標計算部７
は，マーカ抽出・ＩＤ識別部６ａ，６ｂが図４に示す処
理によって算出した各カメラにおけるマーカの映像内で
の位置を入力する。次に，ステップＳ２１では，三角測
量の原理を用いて各マーカの三次元座標を計算する。ス
テップＳ２２では，三次元座標計算部７が計算した各マ
ーカの三次元座標を，三次元座標出力部８が出力する。
【００２４】
【実施例】図６に，本発明の実施例として，三次元空間
に対して作業を行う作業環境の例を示す。立体視を行う
ために立体視メガネ６１と立体視ディスプレイ６４を用
意する。立体視メガネ６１の柄の根元２箇所と，ペン状
の物体（以下，ペンという）６２の両端２箇所の計４箇
所にマーカ６０ａ〜６０ｄを設置する。立体視ディスプ
レイ６４の上に２台のカメラ６３ａ，６３ｂを設置し，
４箇所のマーカの三次元座標を得る。
に対して作業を行う作業環境の例を示す。立体視を行う
ために立体視メガネ６１と立体視ディスプレイ６４を用
意する。立体視メガネ６１の柄の根元２箇所と，ペン状
の物体（以下，ペンという）６２の両端２箇所の計４箇
所にマーカ６０ａ〜６０ｄを設置する。立体視ディスプ
レイ６４の上に２台のカメラ６３ａ，６３ｂを設置し，
４箇所のマーカの三次元座標を得る。
【００２５】これにより，立体視メガネ６１をかけて，
ペン６２を持ち，立体視ディスプレイ６４に向かうこと
によって，使用者の頭部の位置および方向とペン６２の
位置および方向を得ることができる。これによって，使
用者の視点を考慮した立体視表示を行いつつ，立体視デ
ィスプレイ６４に表示されている三次元空間に対してペ
ン６２で操作を行うことができる作業環境ができる。立
体視ディスプレイ６４に表示する三次元空間は，仮想現
実空間でも，またロボットを遠隔操作するためのロボッ
トの作業場のようなものでもよい。
ペン６２を持ち，立体視ディスプレイ６４に向かうこと
によって，使用者の頭部の位置および方向とペン６２の
位置および方向を得ることができる。これによって，使
用者の視点を考慮した立体視表示を行いつつ，立体視デ
ィスプレイ６４に表示されている三次元空間に対してペ
ン６２で操作を行うことができる作業環境ができる。立
体視ディスプレイ６４に表示する三次元空間は，仮想現
実空間でも，またロボットを遠隔操作するためのロボッ
トの作業場のようなものでもよい。
【００２６】図７に，本発明の実施例として，１台のカ
メラ７２で三次元座標入力を行う例を示す。ペン７１や
その他の変形しにくい物体に，直線上に並ばないよう少
なくとも３つのマーカ７０ａ，７０ｂ，７０ｃを設置す
る。これを１台のカメラ７２で撮影し，マーカ７０ａ，
７０ｂ，７０ｃの位置を検出することにより，物体（ペ
ン７１）の位置および方向を得ることができる。
メラ７２で三次元座標入力を行う例を示す。ペン７１や
その他の変形しにくい物体に，直線上に並ばないよう少
なくとも３つのマーカ７０ａ，７０ｂ，７０ｃを設置す
る。これを１台のカメラ７２で撮影し，マーカ７０ａ，
７０ｂ，７０ｃの位置を検出することにより，物体（ペ
ン７１）の位置および方向を得ることができる。
【００２７】図８に，本発明の実施例として，人物の動
作認識を行うための例を示す。リング状の物体に複数の
マーカを取り付け，これを左右の上腕部８４ａ，８４
ｂ，前腕部８５ａ，８５ｂ，大腿部８６ａ，８６ｂ，下
腿部８７ａ，８７ｂに巻きつける。同様に頭部８０へ鉢
巻状に巻きつけ，首８１，腹部８２，腰８３にも巻きつ
ける。これにより，１箇所につき，複数のマーカがある
ため，全てのマーカが隠れない限り，位置検出を行うこ
とができる。さらに，カメラの数を増やすことによっ
て，隠れるマーカの数を減らすことができる。
作認識を行うための例を示す。リング状の物体に複数の
マーカを取り付け，これを左右の上腕部８４ａ，８４
ｂ，前腕部８５ａ，８５ｂ，大腿部８６ａ，８６ｂ，下
腿部８７ａ，８７ｂに巻きつける。同様に頭部８０へ鉢
巻状に巻きつけ，首８１，腹部８２，腰８３にも巻きつ
ける。これにより，１箇所につき，複数のマーカがある
ため，全てのマーカが隠れない限り，位置検出を行うこ
とができる。さらに，カメラの数を増やすことによっ
て，隠れるマーカの数を減らすことができる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によって，
マーカの数を増やすことができ，従来の技術では難しか
った多数の点の三次元座標を検出し，その動きを得るこ
とが可能になった。また，多数のマーカを用いることが
できることから，同一の動作を行う部分に複数のマーカ
を配置すれば，一部のマーカが隠れても，他のマーカか
ら位置が検出可能となり，オクルージョンに強い三次元
位置の検出が可能になった。
マーカの数を増やすことができ，従来の技術では難しか
った多数の点の三次元座標を検出し，その動きを得るこ
とが可能になった。また，多数のマーカを用いることが
できることから，同一の動作を行う部分に複数のマーカ
を配置すれば，一部のマーカが隠れても，他のマーカか
ら位置が検出可能となり，オクルージョンに強い三次元
位置の検出が可能になった。
【図１】本発明の実施の形態の構成例を示す図である。
【図２】各マーカの詳細な構成例を示す図である。
【図３】マーカの発光例を示す図である。
【図４】マーカを抽出しＩＤを識別するフローチャート
である。
である。
【図５】三次元座標を計算し，出力するフローチャート
である。
である。
【図６】三次元空間に対する作業環境の例を示す図であ
る。
る。
【図７】１台のカメラで三次元座標を得る場合の例を示
す図である。
す図である。
【図８】人物の動作認識を行う例を示す図である。
１ ＩＤ指定部
２ パルス変調部
３ ＬＥＤドライバ
４ ＬＥＤ
５ カメラ
６ マーカ抽出・ＩＤ識別部
７ 三次元座標計算部
８ 三次元座標出力部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小林 稔
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 石橋 聡
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
Ｆターム(参考） 2F065 AA04 BB29 CC16 FF01 FF05
FF09 JJ03 JJ05 JJ09 UU00
Claims (7)
- 【請求項１】 位置を検出したい対象にマーカを取り付
け，それを１台または複数台のカメラで撮影して，映像
内のマーカの位置から対象の三次元位置を検出する三次
元位置検出方法において，前記マーカに個々のマーカを
識別できるＩＤを付与し，各マーカに自らのＩＤを発光
によって送信させ，前記カメラで撮影した映像からマー
カを抽出してＩＤを識別し，識別したＩＤに基づいて各
マーカの三次元位置を決定することを特徴とする三次元
位置検出方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の三次元位置検出方法にお
いて，前記各マーカは，発光の点滅もしくは発光色の切
り替えまたはその双方によりＩＤを表現して送信するこ
とを特徴とする三次元位置検出方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の三次元位置検出方法にお
いて，前記各マーカは，ＩＤを繰り返し調歩同期方式で
パルス符号化変調し，その変調の出力を用いてマーカの
点滅または発光色の切り替えを行うことを特徴とする三
次元位置検出方法。 - 【請求項４】 請求項１，請求項２または請求項３記載
の三次元位置検出方法において，２つ以上の前記マーカ
を１つの変形しにくい検出対象に固定し，それを２台以
上のカメラで撮影することによって，検出対象の位置お
よび向きを検出することを特徴とする三次元位置検出方
法。 - 【請求項５】 請求項１，請求項２または請求項３記載
の三次元位置検出方法において，３つ以上の前記マーカ
を直線上に並ばないように１つの変形しにくい物体に固
定し，それを１台のカメラで撮影することによって，物
体の位置および向きを検出することを特徴とする三次元
位置検出方法。 - 【請求項６】 位置を検出したい対象にマーカを取り付
けて撮影し，その撮影した映像内のマーカの位置から対
象の三次元位置を検出する三次元位置検出装置におい
て，前記マーカを取り付けた対象を撮影する１台または
複数台のカメラと，前記カメラによって撮影された映像
からマーカを抽出し，マーカの点滅または発光色の切り
替えを検出することにより，あらかじめ各マーカに付与
された個々のマーカのＩＤを識別する手段と，前記識別
したＩＤに基づいて個々のマーカを判別し，個々のマー
カの三次元位置を計算する手段とを備えることを特徴と
する三次元位置検出装置。 - 【請求項７】 人物または物体の位置を検出したい対象
にマーカを取り付け，それを１台または複数台のカメラ
で撮影して，映像内のマーカの位置から対象の三次元位
置を検出するための三次元位置検出用のマーカであっ
て，あらかじめ付与された個々のマーカを識別できるＩ
Ｄを保持し指定する手段と，前記指定に従ってＩＤをパ
ルス符号化変調する手段と，前記パルス符号化変調に基
づいて発光を駆動する手段と，前記駆動によって発光す
る発光手段とを備えることを特徴とする三次元位置検出
用のマーカ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001221217A JP2003035515A (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | 三次元位置検出方法，装置および三次元位置検出用のマーカ |
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| JP2001221217A JP2003035515A (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | 三次元位置検出方法，装置および三次元位置検出用のマーカ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003035515A true JP2003035515A (ja) | 2003-02-07 |
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ID=19054916
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|---|---|---|---|
| JP2001221217A Pending JP2003035515A (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | 三次元位置検出方法，装置および三次元位置検出用のマーカ |
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Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004094943A1 (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-04 | Hiroshi Arisawa | モーションキャプチャ方法、モーションキャプチャ装置、及びモーションキャプチャ用マーカ |
| WO2006009192A1 (ja) * | 2004-07-21 | 2006-01-26 | Japan Science And Technology Agency | カメラ校正システム及び三次元計測システム |
| JP2007011432A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Sony Corp | 情報処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体 |
| JP2007187524A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Shimadzu Corp | 磁気マッピング装置 |
| JP2007334697A (ja) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Taisei Corp | ポインティング位置検出システム |
| KR100834987B1 (ko) | 2006-11-30 | 2008-06-03 | 광운대학교 산학협력단 | 실내항법 좌표확인시스템 |
| JP2009037620A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Unique Instruments Co Ltd | 三次元バーチャルインプットとシミュレートの装置 |
| JPWO2007058048A1 (ja) * | 2005-11-18 | 2009-04-30 | 村田機械株式会社 | 保管システムと保管物品のｉｄ管理方法 |
| WO2010046759A2 (pt) | 2008-10-21 | 2010-04-29 | Universidade Do Porto | Sistema de captura de movimento 3d e localizaçao de objectos recorrendo a emissores de luz sincronizados com sistema de visão estereoscópico |
| JP2010108500A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Korea Electronics Telecommun | 着用型コンピューティング環境基盤のユーザインターフェース装置およびその方法 |
| JP2010223909A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 位置・姿勢認識方法、部品把持方法、部品配置方法、部品組立方法、位置・姿勢認識装置、部品把持装置、部品配置装置、および部品組立装置 |
| JP2011007578A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 位置計測システム、位置計測用演算装置およびプログラム |
| KR101189209B1 (ko) | 2011-10-06 | 2012-10-09 | 늘솜주식회사 | 위치 인식 장치 및 그 방법 |
| US8406433B2 (en) | 2009-05-08 | 2013-03-26 | Pixart Imaging Inc. | 3-point positioning device and method thereof |
| JP2013080473A (ja) * | 2007-09-04 | 2013-05-02 | Sony Corp | 統合モーションキャプチャ |
| JP2017215262A (ja) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | 京セラ株式会社 | 検出方法、被検出物、及びシステム |
| US20180182124A1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-06-28 | Fove, Inc. | Estimation system, estimation method, and estimation program |
| JP2019109174A (ja) * | 2017-12-20 | 2019-07-04 | カシオ計算機株式会社 | 位置算出システム、位置算出装置、位置算出方法及びプログラム |
| US11488320B2 (en) | 2019-07-31 | 2022-11-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Pose estimation method, pose estimation apparatus, and training method for pose estimation |
-
2001
- 2001-07-23 JP JP2001221217A patent/JP2003035515A/ja active Pending
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004094943A1 (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-04 | Hiroshi Arisawa | モーションキャプチャ方法、モーションキャプチャ装置、及びモーションキャプチャ用マーカ |
| US7750969B2 (en) | 2004-07-21 | 2010-07-06 | Japan Science And Technology Agency | Camera calibration system and three-dimensional measuring system |
| WO2006009192A1 (ja) * | 2004-07-21 | 2006-01-26 | Japan Science And Technology Agency | カメラ校正システム及び三次元計測システム |
| JP2007011432A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Sony Corp | 情報処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体 |
| JPWO2007058048A1 (ja) * | 2005-11-18 | 2009-04-30 | 村田機械株式会社 | 保管システムと保管物品のｉｄ管理方法 |
| JP2007187524A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Shimadzu Corp | 磁気マッピング装置 |
| JP2007334697A (ja) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Taisei Corp | ポインティング位置検出システム |
| KR100834987B1 (ko) | 2006-11-30 | 2008-06-03 | 광운대학교 산학협력단 | 실내항법 좌표확인시스템 |
| JP2009037620A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Unique Instruments Co Ltd | 三次元バーチャルインプットとシミュレートの装置 |
| JP2013080473A (ja) * | 2007-09-04 | 2013-05-02 | Sony Corp | 統合モーションキャプチャ |
| WO2010046759A2 (pt) | 2008-10-21 | 2010-04-29 | Universidade Do Porto | Sistema de captura de movimento 3d e localizaçao de objectos recorrendo a emissores de luz sincronizados com sistema de visão estereoscópico |
| JP2010108500A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Korea Electronics Telecommun | 着用型コンピューティング環境基盤のユーザインターフェース装置およびその方法 |
| JP2010223909A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 位置・姿勢認識方法、部品把持方法、部品配置方法、部品組立方法、位置・姿勢認識装置、部品把持装置、部品配置装置、および部品組立装置 |
| US8406433B2 (en) | 2009-05-08 | 2013-03-26 | Pixart Imaging Inc. | 3-point positioning device and method thereof |
| JP2011007578A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 位置計測システム、位置計測用演算装置およびプログラム |
| US8928749B2 (en) | 2009-06-24 | 2015-01-06 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Position measuring system, processing device for position measurement, processing method for position measurement, and computer readable medium |
| WO2013051905A2 (ko) * | 2011-10-06 | 2013-04-11 | 늘솜주식회사 | 위치 인식 장치 및 그 방법 |
| KR101189209B1 (ko) | 2011-10-06 | 2012-10-09 | 늘솜주식회사 | 위치 인식 장치 및 그 방법 |
| WO2013051905A3 (ko) * | 2011-10-06 | 2013-05-30 | 늘솜주식회사 | 위치 인식 장치 및 그 방법 |
| US9438863B2 (en) | 2011-10-06 | 2016-09-06 | Nulsom Inc. | Location recognition apparatus and method |
| JP2017215262A (ja) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | 京セラ株式会社 | 検出方法、被検出物、及びシステム |
| US20180182124A1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-06-28 | Fove, Inc. | Estimation system, estimation method, and estimation program |
| JP2019109174A (ja) * | 2017-12-20 | 2019-07-04 | カシオ計算機株式会社 | 位置算出システム、位置算出装置、位置算出方法及びプログラム |
| JP7069691B2 (ja) | 2017-12-20 | 2022-05-18 | カシオ計算機株式会社 | 位置算出システム、位置算出装置、位置算出方法及びプログラム |
| JP7409425B2 (ja) | 2017-12-20 | 2024-01-09 | カシオ計算機株式会社 | 位置算出システム、位置算出装置、位置算出方法及びプログラム |
| US11488320B2 (en) | 2019-07-31 | 2022-11-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Pose estimation method, pose estimation apparatus, and training method for pose estimation |
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