JP2014062803A - Monitoring camera device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a monitoring camera device which performs stereoscopic photography with one monocular camera, while calculating a height of an object imaged.SOLUTION: A monitoring camera device including a monocular monitoring camera 100 attached near a tip of a telescopic boom of a crane, includes an image processing controller which acquires at least first and second images captured by the monitoring camera 100, while the telescopic boom is moved from a storage position to an operation start position, to calculate a height of an object, on the basis of an optical axis distance between a first imaging position of the first image and a second imaging position of the second image and a position of the object in the first and second images.

Description

この発明は、クレーンのブームの先端近傍に取り付けた単眼カメラで撮影した画像から立体画像を取得して、撮像された構造物等の物体の高さを求める監視カメラ装置に関する。   The present invention relates to a surveillance camera device that acquires a stereoscopic image from an image captured by a monocular camera attached near the tip of a boom of a crane and obtains the height of an object such as a captured structure.

従来から、作業機械のブームの前面にステレオカメラを設け、作業機械の前方にある作業対象物を立体撮影するようにしたステレオカメラ装置が知られている(特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a stereo camera device in which a stereo camera is provided in front of a boom of a work machine so that a work object in front of the work machine is stereoscopically photographed (see Patent Document 1).

作業機械は、下部走行体と、この下部走行体の上に設けた上部旋回体と、この上部旋回体に設けた起伏可能なブームと、このブームの先端部に設けたシーブと、シーブの先端部に設けたアームと、このアームの先端部に設けた破砕機と、ブームの前面に設けた一対のステレオカメラとを備えている。   The work machine includes a lower traveling body, an upper swing body provided on the lower travel body, a boom that can be raised and lowered on the upper swing body, a sheave provided on a tip portion of the boom, and a tip of the sheave And a pair of stereo cameras provided on the front surface of the boom.

一対のステレオカメラは前方に向けられており、作業機械の前方にある破砕する作業対象物を立体撮影するもので、立体撮影によって作業対象の前後方向の奥行きを求めるようにしたものである。   The pair of stereo cameras are directed forward, and stereoscopically captures the work object to be crushed in front of the work machine, and the depth in the front-rear direction of the work object is obtained by stereoscopic shooting.

特開2010−248777号公報JP 2010-248777 A

このような作業機械では、作業対象物の奥行きを求めるためには、立体撮影する一対のステレオカメラが必要であるという問題がある。   In such a working machine, there is a problem that a pair of stereo cameras for three-dimensional imaging is necessary to obtain the depth of the work object.

この発明の目的は、1つの単眼カメラで立体撮影して物体の高さを求めることのできる監視カメラ装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a surveillance camera device capable of obtaining the height of an object by stereoscopic shooting with a single monocular camera.

請求項1の発明は、クレーンのブームの先端近傍に取り付けられた単眼カメラを備えた監視カメラ装置であって、
前記ブームが格納位置から移動される最中に、前記単眼カメラで撮像した画像を取り込み、この取り込んだ2つの第1,第2画像と、この第1,第2画像の光軸間距離とから撮像されている物体の高さを求める画像演算処理装置を設けたことを特徴とする。
The invention of claim 1 is a surveillance camera device comprising a monocular camera attached in the vicinity of the tip of a boom of a crane,
While the boom is moved from the storage position, an image captured by the monocular camera is captured, and the two first and second images captured and the distance between the optical axes of the first and second images are captured. An image calculation processing device for obtaining the height of an object being imaged is provided.

この発明によれば、1つの単眼カメラで立体撮影することができ、しかも撮像した構造物の高さを正確に求めることができる。   According to the present invention, stereoscopic imaging can be performed with a single monocular camera, and the height of the captured structure can be accurately obtained.

この発明に係る監視カメラ装置を搭載した移動式クレーンを示した側面図である。It is the side view which showed the mobile crane carrying the monitoring camera apparatus which concerns on this invention. 監視カメラ装置の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the monitoring camera apparatus. 監視カメラ装置の画像処理コントローラの構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the image processing controller of the monitoring camera apparatus. 監視カメラが伸縮ブームの伸長に応じて撮像する位置が変わることを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows that the position which a monitoring camera images according to expansion | extension of an expansion-contraction boom changes. (A)は図4に示す第1位置で撮像した画像を示す説明図、(B)は図4に示す第2位置で撮像した画像を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the image imaged in the 1st position shown in FIG. 4, (B) is explanatory drawing which shows the image imaged in the 2nd position shown in FIG. 左右のカメラの位置関係と座標を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the positional relationship and coordinate of a camera on either side. 3次元空間の点と、この点を撮像した左右のカメラの画像上の位置との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the point on the three-dimensional space, and the position on the image of the left and right cameras which imaged this point. 3次元空間の点の位置を求めることができることを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows that the position of the point of three-dimensional space can be calculated | required. 抽出した特徴点の位置を示すマークMと、求めた構造物の高さとを合成表示した画像の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the image which synthesize | combined and displayed the mark M which shows the position of the extracted feature point, and the height of the calculated | required structure.

以下、この発明に係る監視カメラ装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment which is an embodiment of a surveillance camera device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1実施例]
図1に監視カメラ装置を搭載したクレーンとしてラフテレーンクレーン10を示す。このラフテレーンクレーン10は、走行機能を有する車両の本体部分となるキャリア11と、このキャリア11の前側に設けられた左右一対の前側アウトリガ12と、キャリア11の後側に設けられた左右一対の後側アウトリガ13と、キャリア11の上部に水平旋回可能に取り付けられた旋回台14と、旋回台14に設けたキャビン20と、旋回台14に固定されたブラケット15に取り付けられた伸縮ブーム16等とを備えている。
[First embodiment]
FIG. 1 shows a rough terrain crane 10 as a crane equipped with a monitoring camera device. The rough terrain crane 10 includes a carrier 11 serving as a main body portion of a vehicle having a traveling function, a pair of left and right front outriggers 12 provided on the front side of the carrier 11, and a pair of left and right sides provided on the rear side of the carrier 11. A rear outrigger 13, a swivel base 14 attached to the upper part of the carrier 11 so as to be horizontally swivelable, a cabin 20 provided on the swivel base 14, a telescopic boom 16 attached to a bracket 15 fixed to the swivel base 14, etc. And.

伸縮ブーム16は、その基端部が支持軸17を介して取り付けられており、支持軸17を中心に起伏可能となっている。ブラケット15と伸縮ブーム16との間には起伏用シリンダ18が介装され、この起伏用シリンダ18の伸縮により伸縮ブーム16が起伏される。   The telescopic boom 16 has a base end attached via a support shaft 17 and can be raised and lowered around the support shaft 17. A hoisting cylinder 18 is interposed between the bracket 15 and the telescopic boom 16, and the telescopic boom 16 is hoisted by expansion and contraction of the hoisting cylinder 18.

伸縮ブーム16は、ベースブーム16Aと中間ブーム16Bと先端ブーム16Cとを有し、この順序でベースブーム16A内に外側から内側に入れ子式に組み合わされて構成されている。また、伸縮ブーム16は伸縮シリンダ(図示せず)によって伸縮するようになっている。   The telescopic boom 16 has a base boom 16A, an intermediate boom 16B, and a tip boom 16C, and is configured to be nested in the base boom 16A in this order from the outside to the inside. The telescopic boom 16 is expanded and contracted by an expansion cylinder (not shown).

先端ブーム16Cの先端部にはシーブ(図示せず)が設けられており、このシーブにワイヤWが掛けられ、このワイヤWによってフックブロック19が吊されている。フックブロック19にはフック21が取り付けられている。   A sheave (not shown) is provided at the distal end portion of the distal end boom 16C, and a wire W is hung on the sheave, and the hook block 19 is suspended by the wire W. A hook 21 is attached to the hook block 19.

ワイヤWは、図示しないウインチによって巻き取られたり、送り出されたりする。   The wire W is wound up or sent out by a winch (not shown).

先端ブーム16Cの先端部には、TVカメラなどの監視カメラ(単眼カメラ)100が図示しないダンパを介して真下に向けて取り付けられており、この監視カメラ100はチルト方向とパン方向へ垂直軸線に対して任意の角度に傾斜可能となっている。また、監視カメラ100は、図示しないダンパにより風などにより向きが変わらないようになっている。   A monitoring camera (monocular camera) 100 such as a TV camera is attached to the tip of the tip boom 16C via a damper (not shown), and the monitoring camera 100 has a vertical axis in the tilt direction and the pan direction. It can be tilted at an arbitrary angle. Moreover, the direction of the monitoring camera 100 is prevented from changing due to wind or the like by a damper (not shown).

監視カメラ100の傾斜(向き)はキャビン20内に設けた操作部(図示せず)によって行われる。監視カメラ100の傾斜角度は、チルト角検出センサS1とパン角検出センサS2(図2参照)とで検出する。
[監視カメラ装置]
図2は、監視カメラ装置110の構成を示したブロック図である。
The inclination (orientation) of the monitoring camera 100 is performed by an operation unit (not shown) provided in the cabin 20. The tilt angle of the monitoring camera 100 is detected by the tilt angle detection sensor S1 and the pan angle detection sensor S2 (see FIG. 2).
[Monitoring camera device]
FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the monitoring camera device 110.

監視カメラ装置110は、伸縮ブーム16の先端部に設けられた監視カメラ100と、伸縮ブーム16の姿勢を検出するブーム姿勢検出センサ50と、監視カメラ100の傾斜角度を検出するチルト角検出センサS1及びパン角検出センサS2と、監視カメラ100から出力される画像信号を処理して撮像した構造物(物体を代表して構造物とする)の高さなどを求める画像処理コントローラ(画像演算処理装置)60と、監視カメラ100が撮像した画像を表示するモニタ51とを備えている。
[ブーム姿勢検出センサ]
ブーム姿勢検出センサ50は、伸縮ブーム16の伸長した長さと、伸縮ブーム16の起仰角と、伸縮ブーム16の旋回角とを検出するものであり、それぞれを検出する各センサ(図示せず)を有している。
[画像処理コントローラ]
画像処理コントローラ60は、伸縮ブーム16が格納位置から作業開始位置(スタンバイ位置)へ移動される際や作業の移動中などに、監視カメラ100が異なる位置で撮像した2つの画像に基づいて建物の高さを求めたりするものである。
The monitoring camera device 110 includes a monitoring camera 100 provided at the distal end of the telescopic boom 16, a boom posture detection sensor 50 that detects the posture of the telescopic boom 16, and a tilt angle detection sensor S1 that detects the tilt angle of the monitoring camera 100. And the pan angle detection sensor S2 and an image processing controller (image arithmetic processing device) for obtaining the height of a structure (representing an object as a structure) imaged by processing an image signal output from the monitoring camera 100 ) 60 and a monitor 51 for displaying an image captured by the monitoring camera 100.
[Boom attitude detection sensor]
The boom posture detection sensor 50 detects the extended length of the telescopic boom 16, the elevation angle of the telescopic boom 16, and the turning angle of the telescopic boom 16. Have.
[Image processing controller]
When the telescopic boom 16 is moved from the storage position to the work start position (standby position) or while the work is moving, the image processing controller 60 is based on two images captured by the monitoring camera 100 at different positions. It is something that asks for height.

画像処理コントローラ60は、図3に示すように、監視カメラ100で撮像した画像を取り込む第1,第2フレームメモリ部61,62と、第1フレームメモリ部61に取り込まれた第1画像から建物などの構造物の特徴点を抽出する抽出部63と、第2フレームメモリ部62に取り込まれた第2画像を所定の画像に変換する画像変換部64と、画像変換部64で変換された変換画像から建物などの構造物I(図4参照)の特徴点Pを抽出する抽出部65と、第1,第2フレームメモリ部61,62が取り込んだ第1,第2画像の光軸間の距離を求めたり、この距離とブーム姿勢検出センサ50が検出したデータなどとから構造物Iの高さを求めたりする各種の演算を行う演算部と66と、この演算部66が求めた構造物Iの高さを示す数値をこの構造物Iの画像に合成する画像合成部68と、監視カメラ100が撮像している画像を第1,第2フレームメモリ部61,62に取り込ませたり、演算部66に演算処理を行わせたりする制御部69などとを有している。
[動 作]
次に、上記のように構成される監視カメラ装置110の動作について説明する。
As shown in FIG. 3, the image processing controller 60 includes first and second frame memory units 61 and 62 that capture an image captured by the monitoring camera 100, and a building from the first image captured in the first frame memory unit 61. The extraction unit 63 that extracts the feature points of the structure, the image conversion unit 64 that converts the second image captured in the second frame memory unit 62 into a predetermined image, and the conversion converted by the image conversion unit 64 An extraction unit 65 that extracts a feature point P of a structure I such as a building from the image (see FIG. 4) and the optical axes of the first and second images captured by the first and second frame memory units 61 and 62 A calculation unit and 66 for performing various calculations for obtaining a distance, obtaining the height of the structure I from the distance and the data detected by the boom posture detection sensor 50, and the structure obtained by the calculation unit 66 A numerical value indicating the height of I The image synthesizing unit 68 that synthesizes the image of the structure I and the image captured by the monitoring camera 100 are taken into the first and second frame memory units 61 and 62, or the arithmetic unit 66 performs arithmetic processing. A control unit 69 and the like.
[Operation]
Next, the operation of the monitoring camera apparatus 110 configured as described above will be described.

伸縮ブーム16が格納位置(図示せず)から図4に示すように起仰されて作業位置へ伸長さていく際、監視カメラ100が伸縮ブーム16の伸長とともに撮像していき、この撮像した画像がモニタ51に表示されていく。ここでは、監視カメラ100は真下に向けられているものとして説明する。   When the telescopic boom 16 is lifted from the retracted position (not shown) as shown in FIG. 4 and extended to the work position, the surveillance camera 100 captures an image as the telescopic boom 16 extends, and the captured image is displayed. It is displayed on the monitor 51. Here, it is assumed that the monitoring camera 100 is directed directly below.

監視カメラ100が図4に示す鎖線位置(第1位置)に来たとき、制御部69は監視カメラ100が撮像した画像を第1フレームメモリ部61に取り込ませる。   When the monitoring camera 100 reaches the chain line position (first position) shown in FIG. 4, the control unit 69 causes the first frame memory unit 61 to capture an image captured by the monitoring camera 100.

第1フレームメモリ部61に画像が取り込まれると、抽出部63は撮像された構造物Iの画像の輪郭線(エッジ)を画像処理により抽出し、さらに図5の(A)に示すように輪郭線のうち構造物Iの角部となる点P1を特徴点として画像処理により抽出し、この特徴点P1の位置を画像G1上の位置(X1,Y1)として求める。   When the image is taken into the first frame memory unit 61, the extracting unit 63 extracts the contour line (edge) of the image of the imaged structure I by image processing, and further, as shown in FIG. A point P1 that is a corner of the structure I in the line is extracted as a feature point by image processing, and the position of the feature point P1 is obtained as a position (X1, Y1) on the image G1.

また、伸縮ブーム16の伸長により監視カメラ100が図4の実線位置(第2位置)に来たとき、制御部69は監視カメラ100が撮像した画像を第2フレームメモリ部62に取り込ませる。   When the surveillance camera 100 comes to the solid line position (second position) in FIG. 4 due to the extension of the telescopic boom 16, the control unit 69 causes the second frame memory unit 62 to capture an image captured by the surveillance camera 100.

第2フレームメモリ部62に画像が取り込まれると、監視カメラ100が第1位置と同じ高さ位置で、右へL(図4において)だけ移動させた位置Q1から撮像した画像となるように、画像変換部64が第2フレームメモリ部62の画像を変換する。   When the image is captured in the second frame memory unit 62, the surveillance camera 100 is an image picked up from the position Q1 moved to the right by L (in FIG. 4) at the same height position as the first position. The image conversion unit 64 converts the image in the second frame memory unit 62.

この画像変換は、ブーム姿勢検出センサ50が検出する検出データに基づいて幾何学上の変換を行う。この変換画像を必要であれば図示しない第3フレームメモリ部に記憶させる。   This image conversion performs geometric conversion based on detection data detected by the boom posture detection sensor 50. If necessary, this converted image is stored in a third frame memory unit (not shown).

抽出部65は、図5の(B)に示す変換画像G2に基づいて上記と同一の建物(構造物)の画像の輪郭線(エッジ)を画像処理により抽出し、さらにその輪郭線のうち角部となる点P2を画像処理により特徴点として抽出し、この点P2の位置を画像G2上の位置(X2,Y2)として求める。
[原理]
ここで、ステレオ撮影によって奥行きを求める原理を簡単に説明する。
The extraction unit 65 extracts image contour lines (edges) of the same building (structure) based on the converted image G2 shown in FIG. 5B by image processing, and further, corners of the contour lines are extracted. A point P2 to be a part is extracted as a feature point by image processing, and the position of the point P2 is obtained as a position (X2, Y2) on the image G2.
[principle]
Here, the principle of obtaining the depth by stereo shooting will be briefly described.

図6に示すように、座標系として、基準カメラの位置を原点とし、XYZの各座標軸を設定する。参照カメラの位置は(B,0,0)であり、両カメラ間の距離はBである。   As shown in FIG. 6, as the coordinate system, the position of the reference camera is set as the origin, and each coordinate axis of XYZ is set. The position of the reference camera is (B, 0, 0), and the distance between both cameras is B.

カメラによって得られる画像は、3次元中の対象物体が平面Z=f上に投射投影される2次元像である。fは焦点距離である。   The image obtained by the camera is a two-dimensional image in which a target object in three dimensions is projected and projected onto the plane Z = f. f is a focal length.

画像座標(x,y)は、画像中心を原点Oとした2次元座標であり、画像座標軸x,yは、3次元空間のX軸,Y軸に平行となるように設定する。   The image coordinates (x, y) are two-dimensional coordinates with the image center as the origin O, and the image coordinate axes x and y are set to be parallel to the X axis and Y axis in the three-dimensional space.

いま、図7に示す3次元空間の点D(Xp,Yp,Zp)を2つのカメラで撮像したとする。このとき、基準カメラ(左カメラ)で得られた画像中では位置U(xL,yL)に写っており、参照カメラ(右カメラ)による画像では点V(xR,yR)に写っているものとする。ただし、2つの同じカメラをX軸に沿って平行に配置したときには、yL=yRとなる。 Assume that a point D (Xp, Yp, Zp) in the three-dimensional space shown in FIG. 7 is imaged by two cameras. At this time, in the image obtained by the reference camera (left camera), it is reflected at the position U (x L , y L ), and in the image by the reference camera (right camera), it is reflected at the point V (x R , y R ). It shall be. However, when two identical cameras are arranged in parallel along the X axis, y L = y R.

三角測量による奥行きZは、三角形の相似により求める。図8は、図7の様子を上からY軸方向に見た図である。   The depth Z by triangulation is obtained from the similarity of triangles. FIG. 8 is a diagram when the state of FIG. 7 is viewed from above in the Y-axis direction.

3次元空間中の対象点D(Xp,Yp,Zp)と2つのカメラ位置が作る三角形(△DOV)と、基準カメラ位置とその画像上の視差が作る三角形(△OEF)が相似形であることから、次の関係式が成り立つ。   A target point D (Xp, Yp, Zp) in a three-dimensional space and a triangle (ΔDOV) formed by two camera positions are similar to a triangle (ΔOEF) formed by a reference camera position and parallax on the image. Therefore, the following relational expression holds.

|xL−xR|:f=B:Zp …(1)
R−xLは基準面における視差であり、これをdとすると、(1)式から奥行きZpは、
Zp=−Bf/d …(2)
として求めることができる。
| X L −x R |: f = B: Zp (1)
x R −x L is the parallax on the reference plane, and when this is d, the depth Zp is expressed by the equation (1) as follows:
Zp = −Bf / d (2)
Can be obtained as

なお、図7のカメラ配置では、必ずxL>xRとなり、視差dをxR−xLで定義しているため、上式にマイナス符号がつく。 In the camera arrangement of FIG. 7, since x L > x R is always satisfied and the parallax d is defined by x R −x L , a minus sign is added to the above equation.

奥行きが求まれば、スケーリングによって対象点D(Xp,Yp,Zp)は、次のようにして求めることができる。   If the depth is obtained, the target point D (Xp, Yp, Zp) can be obtained by scaling as follows.

すなわち、f:xL=Zp:Xpであり、Xp=xL・Zp/fとなる。同様にして、Yp=yL・Zp/fとなる。 That is, f: x L = Zp: Xp, and Xp = x L · Zp / f. Similarly, Yp = y L · Zp / f.

したがって、
(Xp,Yp,Zp)=(xL・Zp/f,yL・Zp/f,−Bf/d)
=−B/d(xL,yL,f) …(3)
となる。すなわち、左カメラで撮像した画像の位置U(xL,yL)と、右カメラで撮像した画像の位置V(xR,yR)とを求めれば、(3)式から点Dの位置を求めることができることになる。なお、画像座標(x,y)の座標値として3次元空間の値を使用する。
Therefore,
(Xp, Yp, Zp) = (x L · Zp / f, y L · Zp / f, -Bf / d)
= −B / d (x L , y L , f) (3)
It becomes. That is, if the position U (x L , y L ) of the image captured by the left camera and the position V (x R , y R ) of the image captured by the right camera are obtained, the position of the point D from the equation (3) Can be requested. A value in a three-dimensional space is used as the coordinate value of the image coordinates (x, y).

この実施例では、上述したように、図4に示す第1位置で撮像した画像G1の特徴点P1(図5参照)の位置(X1,Y1)と、位置Q1で撮像した画像G2の特徴点P2の位置(X2,Y2)が求められている。なお、位置(X1,Y1)、(X2,Y2)の座標値として3次元空間の値を使用する。   In this embodiment, as described above, the position (X1, Y1) of the feature point P1 (see FIG. 5) of the image G1 imaged at the first position shown in FIG. 4 and the feature point of the image G2 imaged at the position Q1. The position (X2, Y2) of P2 is obtained. Note that values in the three-dimensional space are used as the coordinate values of the positions (X1, Y1) and (X2, Y2).

したがって、基準カメラを第1位置カメラとし、参照カメラを第2位置カメラとして両カメラ間の距離Bに相当する水平方向の監視カメラ100の移動距離L(図4参照)を求めれば、(3)式から距離h1を求めることによって構造物Iの高さHを求めることができる。   Therefore, if the reference camera is the first position camera and the reference camera is the second position camera and the moving distance L (see FIG. 4) of the monitoring camera 100 in the horizontal direction corresponding to the distance B between the two cameras is obtained, (3) By obtaining the distance h1 from the equation, the height H of the structure I can be obtained.

監視カメラ100の移動距離Lは、図3に示す演算部66がブーム姿勢検出センサ50が検出する検出信号から求める。つまり、伸縮ブーム16の起仰角と伸長した長さに基づいて移動距離Lを演算部66が求める。   The moving distance L of the monitoring camera 100 is obtained from the detection signal detected by the boom posture detection sensor 50 by the calculation unit 66 shown in FIG. That is, the calculation unit 66 obtains the movement distance L based on the elevation angle of the telescopic boom 16 and the extended length.

演算部66は、図7に示す画像の位置U(xL,yL),V(xR,yR)と、移動距離Lとから第1位置の監視カメラ100(図4参照)の位置から構造物Iまでの垂直方向の距離h1を上記の(3)式に基づいて求める。 The calculation unit 66 determines the position of the monitoring camera 100 (see FIG. 4) at the first position from the position U (x L , y L ), V (x R , y R ) of the image shown in FIG. The vertical distance h1 from the structure to the structure I is obtained based on the above equation (3).

さらに、演算部66は、ブーム姿勢検出センサ50が検出する検出信号から図4に示す第1位置における監視カメラ100の高さ位置h0を求め、距離h1と高さ位置h0とから構造物Iの高さHを求める。   Further, the calculation unit 66 obtains the height position h0 of the monitoring camera 100 at the first position shown in FIG. 4 from the detection signal detected by the boom posture detection sensor 50, and the structure I is calculated from the distance h1 and the height position h0. Find the height H.

ここでは、構造物Iの高さHを求めているが、地面に置かれた資材などの固定物の特徴点を抽出し、同様の方法で固定物の高さを算出するようにしてもよい。   Here, the height H of the structure I is obtained. However, a feature point of a fixed object such as a material placed on the ground may be extracted, and the height of the fixed object may be calculated by a similar method. .

合成部68は、図9に示すように、モニタ51に表示されている構造物Iの画像G3上に、抽出した特徴点P1,P2の位置を示す黒丸のマークMと、求めた構造物Iの高さHを示す数値とを合成表示させる。   As shown in FIG. 9, the combining unit 68, on the image I3 of the structure I displayed on the monitor 51, the black circle mark M indicating the position of the extracted feature points P <b> 1 and P <b> 2 and the obtained structure I. And a numerical value indicating the height H of the image.

すなわち、高さHを示す数値が構造物Iの高さを示すことが分かるようにその構造物Iに関連付けて表示する。ここでは、特徴点P1,P2の位置に黒丸を表示して、黒丸の近くに数値を表示することにより、構造物Iの高さを示していることが分かるようにしたものである。   That is, the numerical value indicating the height H is displayed in association with the structure I so that it can be seen that it indicates the height of the structure I. Here, a black circle is displayed at the positions of the feature points P1 and P2, and a numerical value is displayed near the black circle so that the height of the structure I is shown.

監視カメラ100が構造物I以外にも他の構造物を撮像している場合、上記と同様にして、他の構造物の特徴点を抽出し、その構造物の高さを求めてモニタ51の画面に表示する。   When the monitoring camera 100 is imaging other structures besides the structure I, the feature points of the other structures are extracted in the same manner as described above, and the height of the structure is obtained to determine the height of the monitor 51. Display on the screen.

このように、伸縮ブーム16の先端部に設けた監視カメラ100で撮像する画像は、伸縮ブームの移動とともに撮像位置が異なり、撮像位置の高さが異なる一方の画像を画像処理することによって、ステレオカメラで撮像したのと同様な画像を得ることにより、構造物Iの高さHを求めるものであるから、1つの監視カメラ100で構造物Iの高さHを求めることができる。   As described above, the image captured by the monitoring camera 100 provided at the distal end portion of the telescopic boom 16 is stereo processed by performing image processing on one image having a different imaging position and a different imaging position with the movement of the telescopic boom. Since the height H of the structure I is obtained by obtaining an image similar to that captured by the camera, the height H of the structure I can be obtained by one monitoring camera 100.

また、伸縮ブーム16の先端部に監視カメラ100を設けたものであるから、伸縮ブーム16を伸長させることにより、高い構造物Iの高さも求めることができる。また、高い位置から監視カメラ100で撮像することができることにより、作業に必要な周囲内にある構造物の高さを求めることができ、その周囲内の立体図を作成することができる。このため、作業の安全性をより高めることができる。   Further, since the surveillance camera 100 is provided at the tip of the telescopic boom 16, the height of the high structure I can be obtained by extending the telescopic boom 16. Further, since the monitoring camera 100 can capture an image from a high position, the height of the structure in the periphery necessary for the work can be obtained, and a three-dimensional diagram in the periphery can be created. For this reason, the safety of work can be improved more.

ところで、撮像された画像から輪郭線や特徴点P1,P2の抽出を行う場合、監視カメラ100の高さが高くなるにつれて構造物Iは小さく映り込むので、監視カメラ100の高さが低いときには構造物Iが大きく映っていることにより特徴点P1,P2を抽出するための画素の数を粗くし、その高さが高くなるにしたがって画素の密度を高めていくことにより、特徴点P1,P2の抽出を短時間で且つ正確に演算することができる。この場合、特徴点P1,P2の位置を複数回計算して平均して求めてもよい。   By the way, when the contour line and the feature points P1 and P2 are extracted from the captured image, the structure I appears smaller as the height of the monitoring camera 100 becomes higher. By making the object I appear large, the number of pixels for extracting the feature points P1 and P2 is roughened, and the density of the pixels is increased as the height thereof increases, so that the feature points P1 and P2 Extraction can be calculated accurately in a short time. In this case, the positions of the feature points P1 and P2 may be calculated and averaged a plurality of times.

上記実施例では、第1,第2位置で撮像した画像から構造物Iの高さを求めているが、伸縮ブーム16が伸びている際に連続して構造物Iの高さを求めていき、この求めた複数の高さの分布状態から構造物Iの高さを決定するようにしてもよい。   In the above embodiment, the height of the structure I is obtained from the images taken at the first and second positions. However, the height of the structure I is continuously obtained when the telescopic boom 16 is extended. The height of the structure I may be determined from the obtained distribution states of the plurality of heights.

伸縮ブーム16が旋回する場合に高さを測定すると、監視カメラ100の高さが一定なので、構造物Iの高さを精度よく求めることができる。このため、構造物Iの高さが求められた後、伸縮ブーム16が旋回された場合、この旋回時に構造物Iの高さを求め、構造物Iの高さを更新するようにしてもよい。   If the height is measured when the telescopic boom 16 is turned, the height of the surveillance camera 100 is constant, so that the height of the structure I can be obtained with high accuracy. For this reason, when the telescopic boom 16 is turned after the height of the structure I is obtained, the height of the structure I may be obtained during the turning and the height of the structure I may be updated. .

伸縮ブーム16を起仰させてクレーン10を移動させる際中に、監視カメラ100で撮像していけば、広範囲に渡って上から撮像することができ、その広範囲内にある構造物の高さを求めることができる。このため、その広範囲内の立体図を作成することができる。   When the telescopic boom 16 is lifted and the crane 10 is moved, if the surveillance camera 100 captures an image, the image can be captured from above over a wide range, and the height of the structure within the wide range can be determined. Can be sought. For this reason, it is possible to create a three-dimensional view within the wide range.

上記実施例では、第1,第2位置で撮像する監視カメラ100は真下に向けられている場合について説明したが、第1位置や第2位置で監視カメラ100がチルトやパンされていても、監視カメラ100が真下に向けられて撮像した画像となるように画像処理することによって、構造物Iの高さを求めることはできる。   In the above-described embodiment, the case where the monitoring camera 100 that captures images at the first and second positions is directed directly below, but the monitoring camera 100 is tilted or panned at the first position or the second position, The height of the structure I can be obtained by performing image processing so that the surveillance camera 100 is directed directly below and captured.

上記実施例では、撮像した画像から構造物の特徴点を抽出し、この特徴点の高さを求めているが、これに限らず、例えばモニタ51の画面にタッチパネルを設け、画面に表示されている画像の所望の部位をタッチパネル上からタッチすることにより、その画像の所望の部位の高さを求めるようにしてもよい。   In the above embodiment, feature points of the structure are extracted from the captured image and the height of the feature points is obtained. However, the present invention is not limited to this. For example, a touch panel is provided on the screen of the monitor 51 and displayed on the screen. You may make it obtain | require the height of the desired site | part of the image by touching the desired site | part of the image which is on from a touch panel.

この発明は、上記実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention according to each claim of the claims.

16 伸縮ブーム
51 モニタ
60 画像処理コントローラ(画像演算処理装置)
61 第1フレームメモリ部
62 第2フレームメモリ部
63 抽出部
64 画像変換部
65 抽出部
66 演算部
68 合成部
100 監視カメラ(単眼カメラ)
16 Telescopic boom 51 Monitor 60 Image processing controller (image processing unit)
61 First frame memory unit 62 Second frame memory unit 63 Extraction unit 64 Image conversion unit 65 Extraction unit 66 Calculation unit 68 Composition unit 100 Surveillance camera (monocular camera)

Claims (5)

クレーンのブームの先端近傍に取り付けられた単眼カメラを備えた監視カメラ装置であって、
前記ブームが格納位置から移動される最中に、前記単眼カメラで撮像した画像を取り込み、この取り込んだ2つの第1,第2画像と、この第1,第2画像の光軸間距離とから撮像されている物体の高さを求める画像演算処理装置を設けたことを特徴とする監視カメラ装置。
A surveillance camera device having a monocular camera mounted near the tip of a crane boom,
While the boom is moved from the storage position, an image captured by the monocular camera is captured, and the two first and second images captured and the distance between the optical axes of the first and second images are captured. A surveillance camera device comprising an image arithmetic processing device for obtaining a height of an object being imaged.
前記画像演算処理装置は、前記第1画像から物体の特徴点を抽出し、第2撮像位置を第1撮像位置の高さ位置にして撮像した場合に得られる画像となるように第2画像を変換処理し、この変換処理した変換画像から前記物体の特徴点を抽出し、第1画像の特徴点と変換画像の特徴点のそれぞれの画像上の位置と、前記光軸間距離とに基づいて物体の高さを求めることを特徴とする請求項1に記載の監視カメラ装置。   The image arithmetic processing device extracts a feature point of an object from the first image, and obtains a second image so as to be an image obtained when the second imaging position is set to a height position of the first imaging position. Converting, extracting the feature points of the object from the converted converted image, and based on the positions of the feature points of the first image and the converted image on the images and the distance between the optical axes. The surveillance camera device according to claim 1, wherein the height of the object is obtained. 前記ブームの移動中、連続して前記物体の高さを求めることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の監視カメラ装置。   The surveillance camera device according to claim 1, wherein the height of the object is continuously obtained during the movement of the boom. 前記ブームが旋回されたとき、既に求めた物体の高さをその旋回中に求めた高さに更新することを特徴とする請求項3に記載の監視カメラ装置。   The surveillance camera device according to claim 3, wherein when the boom is turned, the height of the object already obtained is updated to the height obtained during the turn. 前記単眼カメラで撮像した画像を表示するモニタを有し、
このモニタに表示される物体の高さを示す数値を、その物体の高さを示すことが分かるようにその物体の画像に関連付けて前記モニタ上に表示することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の監視カメラ装置。
A monitor that displays an image captured by the monocular camera;
The numerical value indicating the height of the object displayed on the monitor is displayed on the monitor in association with the image of the object so that it can be seen that the height of the object is indicated. Item 5. The surveillance camera device according to any one of items 4.
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