JP2021047475A - 物品位置管理装置、物品、物品位置管理システム、物品位置管理方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】遠距離から撮像された画像を対象としつつ多数の物品を管理可能とする物品位置管理装置を提供する。【解決手段】物品位置管理装置は、入力部と、特定部と、を備える。入力部は、カメラ装置から画像データを入力する。特定部は、画像データに撮像された物品のフィールド内における位置を、物品に貼り付けられた物品マーカに基づき特定する。物品マーカは、少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たすマーカである。【選択図】図１

Description

本発明は、物品位置管理装置、物品、物品位置管理システム、物品位置管理方法及びプログラムに関する。

工場等の生産現場では、使用する資材などの物品に関する位置管理が重要である。円滑な工場運営には、必要な資材を迅速に探し出すことが不可欠だからである。このような物品の位置管理を実現する方法として、物品を運搬する移動体の位置を取得し、物品が設置された際の移動体の位置と物品の識別子を紐付けて記録する方法が存在する。

特許文献１に開示されたように、物品に貼り付けられたマーカを物品の識別子として用いることがある。また、例えば、特許文献２に記載されたように、ＡＲ（Augmented Reality）の分野で使用されるＡＲマーカを物品に貼り付けることで物品を識別することもできる。

特開２０１７−０５８１３０号公報 国際公開２０１８／０３７６６６号

上述のように、物品を識別するためのマーカを物品に貼り付けることがある。物品に貼り付けるマーカにはＡＲマーカを利用することできる。ここで、ＡＲマーカは、その画像の模様（パターン）により識別能力を発揮するため、模様の種類によってＡＲマーカが表現可能な識別数は制限される。例えば、ＡｒＵｃｏのＤＩＣＴ＿４Ｘ４＿１０００と称されるＡＲマーカでは、利用できる識別子の数が１０００に制限される。

従って、当該ＡＲマーカを物品の識別に利用し、１物品に１つのＡＲマーカを貼り付けるとすれば、１０００個の物品を識別（取り扱い）可能に留まることになる。しかし、上記１０００という数字は、工場等での資材管理において十分な数ではない。工場等では、より多くの物品を識別可能であることが求められる。

このような問題に対処するため、より多くの識別能力を持つマーカを物品に貼り付けることが考えられる。例えば、バーコードやＱＲ（登録商標）コード等の識別能力に優れたマーカを物品に貼り付けることが考えられる。

しかしながら、上記のような情報量が多い（識別能力が高い）マーカは、その模様等が複雑であり、正しく情報を読み取るためには、近距離にてマーカを撮像する必要がある。例えば、移動体にカメラを搭載し、当該カメラが撮像した画像を解析することで物品を特定（マーカを特定）する場合、移動体の通路と物品の置かれた位置によっては正しくマーカを読み取れる位置まで移動体が移動できないこともある。あるいは、ＱＲ（登録商標）コード等を大きく印刷して物品に貼り付けることも考えられるが、このような対応ではマーカを貼り付ける大きな面積が必要であり、そのようなスペースが確保できない場合もある。

本発明は、遠距離から撮像された画像を対象としつつ多数の物品を管理可能とすることに寄与する、物品位置管理装置、物品、物品位置管理システム、物品位置管理方法及びプログラムを提供することを主たる目的とする。

本発明の第１の視点によれば、カメラ装置から画像データを入力する、入力部と、前記画像データに写る物品のフィールド内における位置を、前記物品に貼り付けられた物品マーカに基づき特定する、特定部と、を備え、前記物品マーカは、少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、前記少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たすマーカである、物品位置管理装置が提供される。

本発明の第２の視点によれば、少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、前記少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たす物品マーカが貼り付けられた物品が提供される。

本発明の第３の視点によれば、カメラ装置と、前記カメラ装置と通信可能に構成された物品位置管理装置と、を含み、前記物品位置管理装置は、前記カメラ装置から画像データを入力する、入力部と、前記画像データに写る物品のフィールド内における位置を、前記物品に貼り付けられた物品マーカに基づき特定する、特定部と、を備え、前記物品マーカは、少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、前記少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たすマーカである、物品管理システムが提供される。

本発明の第４の視点によれば、物品位置管理装置において、カメラ装置から画像データを入力するステップと、前記画像データに写る物品のフィールド内における位置を、前記物品に貼り付けられた物品マーカに基づき特定するステップと、を含み、前記物品マーカは、少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、前記少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たすマーカである、物品位置管理方法が提供される。

本発明の第５の視点によれば、物品位置管理装置に搭載されたコンピュータに、カメラ装置から画像データを入力する処理と、前記画像データに写る物品のフィールド内における位置を、前記物品に貼り付けられた物品マーカに基づき特定する処理と、を実行させ、 前記物品マーカは、少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、前記少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たすマーカである、プログラムが提供される。

本発明の各視点によれば、遠距離から撮像された画像を対象としつつ多数の物品を管理可能とすることに寄与する、物品位置管理装置、物品、物品位置管理システム、物品位置管理方法及びプログラムが提供される。なお、本発明により、当該効果の代わりに、又は当該効果と共に、他の効果が奏されてもよい。

一実施形態の概要を説明するための図である。 第１の実施形態に係る物品位置管理システムの概略構成の一例を示す図である。 ＡＲマーカの一例を示す図である。 基準点マーカの一例を示す図である。 物品マーカの一例を示す図である。 ＡＲマーカの貼り付け例を示す図である。 本願開示の座標系を説明するための図である。 物体の向きを示す３次元正方行列を説明するための図である。 第１の実施形態に係る移動式カメラ装置の外観の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る移動式カメラ装置の処理構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る物品位置管理装置の処理構成の一例を示す図である。 基準点マーカ情報の一例を示す図である。 物品マーカ情報の一例を示す図である。 物品ＡＲマーカ情報の一例を示す図である。 カメラ関連情報の一例を示す図である。 物品位置情報の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る物品位置特定部の動作の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る物品位置特定部の判定動作の一例を示すフローチャートである。 ＡＲマーカが物品マーカを構成するか否かの判定処理を説明するための図である。 物品マーカが貼り付けられた物品の一例を示す図である。 物品マーカが貼り付けられた物品の一例を示す図である。 物品マーカが貼り付けられた物品の一例を示す図である。 物品マーカが貼り付けられた物品の一例を示す図である。 物品マーカが貼り付けられた物品の一例を示す図である。 物品マーカが貼り付けられた物品の一例を示す図である。 物品マーカが貼り付けられた物品の一例を示す図である。 物品マーカが貼り付けられた物品の一例を示す図である。 第２の実施形態に係る物品位置管理システムの概略構成の一例を示す図である。 物品位置管理装置のハードウェアの一例を示す図である。 物品位置管理システムの概略構成の他の一例を示す図である。

はじめに、一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。なお、本明細書及び図面において、同様に説明されることが可能な要素については、同一の符号を付することにより重複説明が省略され得る。

一実施形態に係る物品位置管理装置１００は、入力部１０１と、特定部１０２と、を備える（図１参照）。入力部１０１は、カメラ装置から画像データを入力する。特定部１０２は、画像データに撮像された物品のフィールド内における位置を、物品に貼り付けられた物品マーカに基づき特定する。物品マーカは、少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たすマーカである。

特定部１０２が、物品の位置特定に利用する物品マーカは、少なくとも２以上のマーカにより構成されている。各マーカそれぞれは識別能力を持ち、２以上のマーカの識別子を連結して物品マーカの識別子とすることで、物品に割り当て可能な識別子の数を大きく増加させることができる。また、物品マーカを構成するマーカに遠距離から識別可能なマーカ、例えば、ＡＲマーカを使用することで、物品マーカを遠距離から検出することもできる。即ち、物品位置管理装置１００は、遠距離から撮像された画像を対象としつつ多数の物品を管理可能とする。

以下に具体的な実施形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。

［第１の実施形態］
第１の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。

［システム構成］
図２は、第１の実施形態に係る物品位置管理システムの概略構成の一例を示す図である。図２を参照すると、物品位置管理システムには、複数の移動式カメラ装置１０と、物品位置管理装置２０と、が含まれる。なお、図２は例示であって、システムの構成を限定する趣旨ではない。例えば、システムには１台の移動式カメラ装置１０が含まれていてもよい。

第１の実施形態では、移動式カメラ装置１０はフォークリフト等の移動体に設置されている。フォークリフトは作業者により操作され、物品の取り出しや物品の配置等を行う。

なお、移動式カメラ装置１０は、フィールド内における位置の変更が可能であればよく、例えば、天井に敷設されたレール上を移動するようなカメラ装置でもよいし、フィールド内を巡回するロボットにカメラが設置されていてもよい。あるいは、作業者がカメラを手に持ってフィールド内を移動する場合や、作業者がウェアブルカメラを装着してフィールド内を巡回する場合には、これらのカメラを移動式カメラ装置１０と扱うことができる。また、物品位置管理システムには、上記種々の形態による複数種類の移動式カメラ装置１０が含まれていてもよい。例えば、フォークリフトのような物品運搬手段に取り付けられた移動式カメラ装置１０と、巡回ロボットに取り付けられた移動式カメラ装置１０と、が混在していてもよい。

移動式カメラ装置１０と物品位置管理装置２０は、有線又は無線により接続されており相互に通信（データの送受信）が可能に構成されている。

第１の実施形態では、物品位置管理装置２０が、移動式カメラ装置１０から送信されてくる情報（データ）に基づきフィールドに配置された物品の位置を特定し、管理する。

図２に示すように、フィールドには複数の物品３０が含まれる。物品３０は、例えば、パレットに積まれたコンテナ、ダンボールや箱、機械、装置等である。フィールドに配置された複数の物品３０のそれぞれには、物品３０を一意に識別するための物品マーカ４０が付されている。なお、物品３０を一意に識別することには、物品３０の製造番号、製造ロット番号（同一ロットの製品同士は区別しない）、製品番号（同一製品同士は区別しない）を一意に識別することが含まれる。

物品マーカ４０は、少なくとも２以上のマーカにより構成される。図２の例では、２つのマーカから物品マーカ４０が構成されている。物品マーカ４０を構成する少なくとも２以上のマーカには、例えば、ＡＲマーカを使用することができる。第１の実施形態では、物品マーカ４０は２つのＡＲマーカにより構成されるものとして説明を行う。

図２に示すように、フィールドには、複数の基準点マーカ５０が含まれる。基準点マーカ５０にもＡＲマーカを使用することができる。物品マーカ４０、基準点マーカ５０をなす２つのマーカのそれぞれには、マーカの印刷物を利用できる。例えば、印刷されたＡＲマーカが、物品３０やフィールド内の所定位置に貼り付けられる。なお、マーカの印刷物に代えて、又は、マーカの印刷物と共に、ディスプレイにマーカを表示したりプロジェクタによりマーカを投影したりすることもできる。

ここで、物品マーカ４０をなす２つのＡＲマーカや基準点マーカ５０は、移動式カメラ装置１０とマーカの相対位置を計算可能なマーカである。相対位置の計算には、ＰｎＰ（Perspective-n-Point）問題を解く方法（以下、ＰｎＰ手法と表記する）を用いることができる。

以下、ＡＲマーカ、基準点マーカ５０及び物品マーカ４０について説明する。

［ＡＲマーカ］
図３は、ＡＲマーカの一例を示す図である。ＡＲマーカには、図３に示すように黒枠の内部に予め定められたパターンが印刷されている。ＡＲマーカを撮影することで得られる画像データに対する画像処理が実行されることで、ＡＲマーカの識別（特定）が行える。なお、ＡＲマーカの識別時に実行される画像処理の詳細は、下記の参考文献１に記載されている。従って、当該画像処理に関する詳細な説明を省略する。
＜参考文献１＞
https://docs.google.com/document/d/1QU9KoBtjSM2kF6ITOjQ76xqL7H0TEtXriJX5kwi9Kgc/edit#heading=h.oz0eoslrvt8v

画像データに含まれる黒枠を検出することでＡＲマーカ自体の存在が把握され、黒枠内のパターンによりＡＲマーカが一意に特定される。より具体的には、黒枠内を複数の領域に分割し、各分割領域内の画像を数値化したパターンファイルが予め用意される。当該パターンファイルとカメラにより撮影された画像データから抽出されたパターンの比較によりＡＲマーカが一意に特定される。即ち、ＡＲマーカが有する模様と数値を対応付けることで、ＡＲマーカに識別機能を持たせることができる。

なお、ＡＲマーカに割り当て可能な数値（分割領域内の画像の種類）には上限がある。例えば、ＡＲマーカとしてＡｒＵｃｏ ＤＩＣＴ＿４Ｘ４＿１０００を用いる場合、０〜９９９（１０００種類の画像）範囲の数値がＡＲマーカを一意に特定する数値である。以降の説明では、１つのＡＲマーカが表現できる数値（ＡＲマーカの識別子）は上記０〜９９９の範囲とする。

また、ＡＲマーカは、移動式カメラ装置１０に搭載されたカメラにより検出可能であり、移動式カメラ装置１０とＡＲマーカの相対位置を計算可能なマーカとして機能する。即ち、ＡＲマーカは、当該マーカが撮像された画像に対して相対位置計算機能を付与する。

［基準点マーカ］
図４は、基準点マーカ５０の一例を示す図である。基準点マーカ５０は、１つのＡＲマーカにより構成することができる。ここで、基準点マーカ５０として使用可能なＡＲマーカは、所定の範囲の数値を表現するマーカに限られる。第１の実施形態では、例えば、０〜９９の数値を表現するＡＲマーカが基準点マーカ５０として選択される。

［物品マーカ］
各物品３０に貼り付けられる物品マーカ４０は、原則として重複することがないように管理され、物品３０と物品マーカ４０は１対１で対応付けられる。つまり、物品マーカ４０が一意に識別され、物品マーカ４０の位置が特定されれば、物品３０の位置が特定されたことになる。なお、上述のとおり、物品３０に貼り付けられる物品マーカ４０は重複することもある。例えば、同一ロットの製品には同じ物品マーカ４０が貼り付けられることもある。

なお、物品マーカ４０をなす２つのマーカにはＡＲマーカを使用することができるが、物品マーカ４０に使用するマーカをＡＲマーカに限定する趣旨ではない。物品マーカ４０に使用するマーカには、カメラにより検出可能であり、且つ、カメラとマーカの相対位置を算出可能であれば任意のマーカを使用できる。

図５は、物品マーカ４０の一例を示す図である。物品マーカ４０は、少なくとも２以上のＡＲマーカにより構成することができる。図５の例では、ＡＲマーカ４０１とＡＲマーカ４０２により物品マーカ４０が構成されている。物品マーカ４０として使用可能なＡＲマーカは、所定の範囲の数値を表現するマーカに限られる。第１の実施形態では、例えば、１００〜９９９の数値を表現するＡＲマーカが選択される。

基準点マーカ５０として選択されたＡＲマーカと物品マーカ４０を構成するＡＲマーカの数値範囲をまとめると以下のとおりとなる。基準点マーカ５０の識別子は第１の数値範囲内の数値であり、物品マーカ４０を構成する少なくとも２以上のマーカそれぞれの識別子は第１の数値範囲とは重複しない第２の数値範囲内の数値である。

物品マーカ４０をなす２つのＡＲマーカに関しては、各ＡＲマーカの相対的な位置に関して制限がある。具体的には、ＡＲマーカ４０１とＡＲマーカ４０２は、所定の距離及び所定の方向の中にそれぞれが位置している必要がある。例えば、ＡＲマーカ４０１から方向ｖ、距離ｔ離れた座標をＰとする。この場合、座標Ｐの半径ｒ内にＡＲマーカ４０２が存在している必要がある。

上記物品マーカ４０の位置的制限（空間的要件）は、２つのＡＲマーカが同一平面上になくとも良いことを意味する。例えば、図６に示すように、ＡＲマーカ４０１とＡＲマーカ４０２が同一平面上になく、異なる平面に貼り付けられていてもよい。即ち、図６に示す２つのＡＲマーカ４０１及び４０２のそれぞれが、上記要件（ＡＲマーカ４０１から方向ｖ、距離ｔ離れた座標Ｐの半径ｒ内にＡＲマーカ４０２が存在する）を満たしていれば、２つのＡＲマーカは物品マーカ４０を構成する。

対して、２つのＡＲマーカが上記要件を満たさない場合には、２つのＡＲマーカが同一平面上に貼り付けられていたとしても当該２つのＡＲマーカは物品マーカ４０を構成しない。

物品マーカ４０の識別子は、当該物品マーカをなす２つのＡＲマーカにより定まる。例えば、図５に示すＡＲマーカ４０１の識別子（模様から特定される数値）が「１０１」であり、ＡＲマーカ４０２の識別子が「１０２」であれば、物品マーカ４０の識別子は「１０１１０２」となる。なお、物品マーカ４０の識別子は、２つのＡＲマーカにより定まるものであればよい。例えば、２つのＡＲマーカの識別子をハイフン等の記号により連絡し、物品マーカ４０の識別子としてもよい。

物品位置管理装置２０は、移動式カメラ装置１０が撮像した画像に基づき、当該画像に写る物品３０を識別すると共に、その位置を特定する。その際、物品位置管理装置２０は、任意の位置（例えば、入り口）を原点とする絶対座標系を用いる。

具体的には、物品位置管理装置２０は、上記絶対座標系における移動式カメラ装置１０（上記画像を撮像した移動式カメラ装置１０）の向き及び座標を計算する。その際、物品位置管理装置２０は、画像に写る基準点マーカ５０の位置情報（絶対座標系における基準点マーカ５０の向き及び座標）を利用して、移動式カメラ装置１０の向き及び座標を計算する。なお、以降の説明において、絶対座標系におけるカメラ、ＡＲマーカ等の向き及び座標を「絶対位置」とも表記する。

物品位置管理装置２０は、画像に少なくとも２以上のＡＲマーカが写っていれば、各ＡＲマーカの絶対位置を計算する。その際、物品位置管理装置２０は、上記計算された移動式カメラ装置１０の絶対位置を利用して、各ＡＲマーカの絶対位置を計算する。

続いて、上記カメラに関する絶対位置の検出と物品マーカ４０をなす各ＡＲマーカに関する絶対位置の検出について説明する。

［カメラの位置検出］
１つの基準点マーカ５０は、１つの絶対位置（絶対座標系における向き、座標）に関する情報及びマーカのサイズを有する。例えば、図２には３つの基準点マーカ５０が図示されているが、これら３つの基準点マーカ５０のそれぞれが異なる絶対位置情報を有する。なお、基準点マーカ５０のサイズ（マーカサイズ）に関しては、各マーカのサイズが同じであっても良いし異なっていても良い。各マーカのサイズは予め定まったものであれば任意のサイズが使用できる。

各基準点マーカ５０が有する絶対位置情報に含まれる座標は、絶対座標系の座標である。絶対位置情報に含まれる座標は経緯度を用いて表現されてもよい。また、基準点マーカ５０が有する絶対位置情報に含まれる向きは、原点を基準とする座標系（絶対座標系）の方向（３軸のそれぞれに対する角度で表現される方向）である。

物品位置管理装置２０は、画像に含まれる基準点マーカ５０（１つのＡＲマーカ）に関してＰｎＰ問題を解くことで、移動式カメラ装置１０と基準点マーカ５０との間の回転及び並進を計算する。

以下、ＰｎＰ手法について概説する。

［ＰｎＰ手法］
ＡＲマーカにＰｎＰ手法を適用するためには、３次元座標系の３つ以上の座標とそれらに対応する２次元画像の３つ以上の座標が必要である。第１の実施形態では、上記特徴点としてＡＲマーカの四隅の頂点Ｐ１〜Ｐ４が用いられる。

多くのＡＲマーカでは、検出したマーカの２次元画像上の四隅の頂点座標を得る方法が確立されている。そこで、ＡＲマーカを設置する際、マーカの位置、向き、大きさを予め記録しておくことで、３次元座標系におけるＡＲマーカ四隅の頂点座標が得られる。大きさは、ＡＲマーカが正方形の場合は１辺の長さ、長方形の場合は縦と横の長さとなる。

第１の実施形態ではＡＲマーカの四隅を特徴点として用いると説明したが、特徴点は、必ずしも四隅の頂点でなくともよい。四隅以外の特徴点を用いる場合には、当該特徴点の３次元座標系での座標が得られる情報を記録しておけばよい。

ＰｎＰ問題を解くためには画像データを取得したカメラの画角、歪みに関する情報が必要となる。より詳細には、「カメラ行列」と「歪み係数ベクトル」と称されるデータが必要となる。

カメラ行列は、ピクセル単位で表される焦点距離ｆｘ、ｆｙと、通常は画像中心となる主点（ｃｘ、ｃｙ）を含む、３次元正方行列である。カメラ行列は、下記の数式（１）として表記される行列Ａである。

上記行列Ａにおいて、カメラ画角はｆｘ、ｆｙにより表現される。例えば、一般的なカメラ（ピンホールカメラモデル）において、画像幅が２０００ｐｉｘｅｌ、水平画角が６０度の場合を考える。この場合、「ｃｘ＝２０００／２＝１０００」、「ｆｘ＝１／ｔａｎ（６０／２）＊（２０００／２）＝約１７３２」となる。

カメラ行列は、ＰｎＰ問題を解くため、下記の式（２）に示す透視投影変換を表す方程式の誤差を最小とするｒ１１〜ｒ３３、ｔ１〜ｔ３を求めるために必要な行列である。

上記の方程式（透視投影変換を表す方程式）について、解として求まるｒ１１〜ｒ３３がカメラの回転（回転行列）、ｔ１〜ｔ３がカメラの並進（並進ベクトル）となる。

一方、歪み係数ベクトルは観測された点座標から歪み補正がなされた理想的な点座標を求めるために用いられる。なお、カメラ行列と歪み係数ベクトルは、下記の示す参考文献２、３に示されるカメラキャリブレーションにより得ることができる。

＜参考文献２＞
http://labs.eecs.tottori-u.ac.jp/sd/Member/oyamada/OpenCV/html/py_tutorials/py_c
alib3d/py_calibration/py_calibration.html#calibration
＜参考文献３＞
http://opencv.jp/opencv-2.1/cpp/camera_calibration_and_3d_reconstruction.html#cv
-calibratecamera

物品位置管理装置２０は、ＰｎＰ問題を解くことでカメラと基準点マーカ５０との間の回転（回転行列）及び並進（並進ベクトル）を算出する。物品位置管理装置２０は、当該算出された回転及び並進を絶対位置が把握されている基準点マーカ５０の向き及び座標に合成することで、絶対座標系におけるカメラの向き及び座標を算出する。

具体的には、物品位置管理装置２０は、カメラの向きを示す３次元正方行列であるＲＦＵ（Right Front UP）行列を算出する。当該ＲＦＵ行列は、下記の式（３）により表記される。

上記ＲＦＵ行列は、物体（例えば、物品又はＡＲマーカ）の一点を原点とする３次元座標系の各軸の絶対座標系の各軸に対する傾斜を示す行列である。ＲＦＵ行列表記では、物体に設定された３軸を、Ｒｉｇｈｔ軸、Ｆｒｏｎｔ軸、Ｕｐ軸と定める（図７参照）。なお、Ｒｉｇｈｔ軸等の正負（向き）はｘ軸等の正負と同じとすることができる。以降の説明において、Ｒｉｇｈｔ軸をＲ軸、Ｆｒｏｎｔ軸をＦ軸、Ｕｐ軸をＵ軸とそれぞれ表記することもある。物体に設定された３軸（Ｒ軸、Ｆ軸、Ｕ軸）の原点は任意の位置に設定できる。

図７を参照すると、例えば、入り口を原点とする３軸からなる絶対座標系が図示されている。図７において、物体の方向（物体に設定されたＲ軸、Ｆ軸、Ｕ軸の各ベクトル）は、絶対座標系の３軸を示すベクトルの合成で表現される。例えば、図７に示すように、物体がｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれに平行に置かれているとすれば、当該物体の方向を示すＲＦＵ行列は、以下の式（４）のとおりとなる。なお、本願開示においてＲＦＵ行列の各要素は正規化表記される。

あるいは、物体が図８に示すようにＸＹ平面上で４５度傾いていれば、当該物体の方向を示すＲＦＵ行列は、以下の式（５）のとおりとなる。

物品位置管理装置２０は、カメラの座標を示す３次元ベクトル（ｘ、ｙ、ｚ）を算出する（式（６）参照）。なお、以降の説明において、カメラの座標を示す３次元ベクトルを位置ベクトルと表記する。

ＲＦＵ行列及び位置ベクトルを用いることで、物体（カメラ、ＡＲマーカ）等の絶対座標系における向き及び座標（絶対位置）が表現される。

物品位置管理装置２０は、カメラと基準点マーカ５０の間の回転及び並進を求め、当該回転及び並進を用いてカメラの向き及び座標を算出する。以降の説明において、カメラの向きを示す３次元正方行列（ＲＦＵ行列）をｃＲＦＵと表記し、カメラの座標を示す３次元ベクトルをｃＰＯＳと表記する。

［物品マーカをなすＡＲマーカの位置検出］
物品位置管理装置２０は、画像に写る物品マーカ４０を構成するＡＲマーカに対して、上記カメラと同様の処理を行い各ＡＲマーカの向き及び座標を算出する。絶対座標系における移動式カメラ装置１０の絶対位置は既に算出されているので、物品位置管理装置２０は、当該移動式カメラ装置１０に対するＡＲマーカの相対的な位置（移動式カメラ装置１０に対する回転及び並進）を計算できる。その後、物品位置管理装置２０は、各ＡＲマーカの回転及び並進を絶対座標系における向き及び座標に変換することで、各ＡＲマーカの絶対位置（絶対座標系における向き及び座標）を計算する。図５の例では、物品位置管理装置２０は、ＡＲマーカ４０１とＡＲマーカ４０２のそれぞれについて、各ＡＲマーカの向きを示す３次元正方行列（ＲＦＵ行列）と座標を示す位置ベクトルを算出する。

［システムの動作概略］
移動式カメラ装置１０は、予め定めたタイミング又は定期的にフィールド内を撮影する。カメラ装置により取得された画像データは、移動式カメラ装置１０の識別子（ＩＤ；Identification）と共に物品位置管理装置２０に送信される。

物品位置管理装置２０は、受信した画像データに基づきフィールド内の物品３０（物品マーカ４０）の座標を算出する。物品位置管理装置２０は、当該物品マーカ４０の位置と物品３０を対応付けて各物品３０の位置を管理する。

続いて、物品位置管理システムに含まれる各装置について説明する。

［移動式カメラ装置］
図９は、第１の実施形態に係る移動式カメラ装置１０の外観の一例を示す図である。

上述のように、移動式カメラ装置１０は、フォークリフトのような移動体にカメラを設置することで実現される。なお、移動体は、搬送用台車や「人」であってもよい。第１の実施形態では、一台の移動体に一台の移動式カメラ装置１０が設置されている場合を説明する。また、移動式カメラ装置１０の動力（移動の方式）は任意の方式を使用できるので、その詳細な説明を省略する。

図１０は、第１の実施形態に係る移動式カメラ装置１０の処理構成（処理モジュール）の一例を示す図である。図１０を参照すると、移動式カメラ装置１０は、カメラ制御部２０１と、データ出力部２０２と、記憶部２０３と、を含んで構成される。

カメラ制御部２０１は、カメラ（図示せず）を制御する手段である。カメラ制御部２０１は、カメラを制御して画像データを取得する。なお、カメラ制御部２０１は、所定間隔で画像データを取得しても良いし、予め定めたタイミングで画像データを取得してもよい。あるいは、移動体（例えば、フォークリフト）等の制御モジュールと連携し、移動体の動作が所定の条件に合致した場合に、カメラ制御部２０１は、画像データを取得してもよい。例えば、カメラ制御部２０１は、移動体が停止したことを契機として画像データを取得してもよい。あるいは、カメラ制御部２０１は、システム管理者、フォークリフトの操縦者、又は、物品位置管理装置２０からの指示に基づき、画像データを取得してもよい。

カメラ制御部２０１は、取得した画像データをデータ出力部２０２に引き渡す。データ出力部２０２は、画像データを物品位置管理装置２０に向けて送信する。なお、移動式カメラ装置１０に物品位置管理装置２０の機能が含まれる場合には、カメラ制御部２０１は外部に画像データを送信する必要はない。データ出力部２０２は、画像データをリアルタイムで物品位置管理装置２０に送信してもよいし、所定量の画像データを蓄積した後に一括して物品位置管理装置２０に送信してもよい。

記憶部２０３は、移動式カメラ装置１０の動作に必要な情報、データを記憶する手段である。例えば、記憶部２０３は、自装置（移動式カメラ装置１０）に割り当てられた識別子を記憶する。データ出力部２０２は、画像データを物品位置管理装置２０に送信する際、上記自装置の識別子も併せて送信する。

［物品位置管理装置］
図１１は、第１の実施形態に係る物品位置管理装置２０の処理構成（処理モジュール）の一例を示す図である。図１１を参照すると、物品位置管理装置２０は、データ入力部３０１と、物品位置特定部３０２と、記憶部３０３と、を含んで構成される。

データ入力部３０１は、移動式カメラ装置１０から画像データを入力（取得）する手段である。データ入力部３０１は、取得した画像データを記憶部３０３に格納する。

物品位置特定部３０２は、画像データに撮像された物品３０（画像データに写る物品３０）のフィールド内における位置を、当該物品３０に貼り付けられた物品マーカ４０に基づき特定する手段である。ここで、物品マーカ４０は、少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たすという特徴を備える。物品位置特定部３０２は、物品マーカ４０の上記特徴を用いて物品３０の位置を特定する。物品位置特定部３０２のより詳細な動作等は後述する。

記憶部３０３は、物品位置管理装置２０の動作に必要な情報、データを記憶する。具体的には、記憶部３０３は、基準点マーカ５０に関する情報と、物品マーカ４０に関する情報と、物品マーカ４０をなすＡＲマーカに関する情報と、カメラに関する情報と、物品３０の位置に関する情報と、を記憶する。

以降の説明において、基準点マーカ５０に関する情報を「基準点マーカ情報」と表記する。物品マーカ４０に関する情報を「物品マーカ情報」と表記する。物品マーカ４０をなすＡＲマーカに関する情報を「物品ＡＲマーカ情報」と表記する。カメラに関する情報を「カメラ関連情報」と表記する。物品３０の位置に関する情報を「物品位置情報」と表記する。

図１２は、基準点マーカ情報の一例を示す図である。図１２に示すように、基準点マーカ情報は、基準点マーカの識別子、基準点マーカの絶対位置情報（向き及び座標）、基準点マーカのサイズ、を対応付けた情報である。

基準点マーカ５０の識別子は、例えば、上述のＡＲマーカの画像パターンから特定される数値である。上述のように、第１の実施形態では、基準点マーカ５０の識別子として０〜９９までの値が割り振られる。

基準点マーカ５０の向きは、基準点マーカ５０が取り付けられた向きを示す回転行列により表現される。基準点マーカ５０の向きは、回転行列により指定されなくとも、当該回転行列を生成可能なパラメータ（ロー、ピッチ、ヨー）により指定されてもよい。あるいは、基準点マーカ５０の向きは、オイラー角、クォータニオン（四元数）により指定されてもよい。基準点マーカ５０の座標は、例えば、フィールドの入り口を原点とする座標系の座標である。

基準点マーカ５０のサイズは、マーカの形状が正方形の場合は１辺の長さ、長方形の場合は縦と横の長さとなる。図１２には、基準点マーカは正方形として１辺の長さを記載している。

図１３は、物品マーカ情報の一例を示す図である。図１３に示すように、物品マーカ情報は、物品マーカが貼り付けられた物品の識別子と物品マーカの識別子を対応付けた情報である。

物品の識別子は、例えば、管理対象となっている物品のシリアル番号である。あるいは、物品の識別子として物品名、ロット番号等を用いても良い。

物品マーカ４０の識別子は、物品マーカ４０を構成する２つのＡＲマーカの画像パターンから特定される数値を連結した数値である。第１の実施形態では、物品マーカ４０を構成するＡＲマーカの識別子には１００〜９９９までの数値が割り振られる。物品マーカ４０を構成するＡＲマーカの数は２つであるので、「１００１００」や「１００９９９」といった数値が物品マーカ４０の識別子となる。

図１４は、物品ＡＲマーカ情報の一例を示す図である。図１４に示すように、物品ＡＲマーカ情報は、物品マーカ４０を構成し得るＡＲマーカの識別子と当該ＡＲマーカのサイズを対応付けた情報である。物品マーカ４０を構成し得るＡＲマーカの識別子は、上述の基準点マーカ５０の識別子と同種の情報であって、所定の数値範囲内の情報である。具体的には、物品マーカを構成するＡＲマーカの数値は、１００から９９９までの数値である。ＡＲマーカのサイズに関しても、上述の基準点マーカ５０のサイズと同種の情報である。

図１５は、カメラ関連情報の一例を示す図である。図１５に示すように、カメラ関連情報は、移動式カメラ装置１０の識別子と、各移動式カメラ装置１０に搭載されたカメラの画角、歪みの情報と、を対応付けた情報である。

移動式カメラ装置１０の識別子には、例えば、ＩＰ（Internet Protocol）アドレスやＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを用いることができる。上述のように、カメラ関連情報に含まれるカメラの画角、歪みの情報は、ＰｎＰ手法により基準点マーカ５０等の相対位置を検出する際に使用される。より具体的には、画角に関する情報（カメラ行列）は、透視投影変換方程式においてＰｎＰ問題を解くためのパラメータとして用いられる。歪みに関する情報（歪み係数ベクトル）は、観測された点座標から歪み補正がなされた理想的な点座標を求めるために用いられる。

図１６は、物品位置情報の一例を示す図である。図１６に示すように、物品位置情報は、物品の識別子と、物品の座標と、を対応付けた情報である。なお、「向き」を物品位置情報に加えてもよい。つまり、物品の座標だけでなく、物品の置かれている方向も物品位置情報により管理しても良い。

続いて、物品位置特定部３０２の動作を説明する。

図１７は、物品位置特定部３０２の動作の一例を示すフローチャートである。

物品位置特定部３０２は、画像データを記憶部３０３から読み出す（ステップＳ０１）。

物品位置特定部３０２は、画像データに３以上のＡＲマーカが含まれるか否かを判定する（ステップＳ０２）。具体的には、物品位置特定部３０２は、上記説明した方法（ＡＲマーカの黒枠を検出する方法）により画像データからＡＲマーカの抽出を試みる。物品位置特定部３０２は、抽出できたＡＲマーカの数を計数し、上記判定を行う。

３以上のＡＲマーカが抽出できない場合（ステップＳ０２、Ｎｏ分岐）には、物品位置特定部３０２は処理を終了する。

３以上のＡＲマーカが抽出できた場合（ステップＳ０２、Ｙｅｓ分岐）には、物品位置特定部３０２は、各ＡＲマーカを「基準点マーカ」又は「物品マーカ候補」に振り分ける（ステップＳ０３）。具体的には、物品位置特定部３０２は、各ＡＲマーカが有するパターンから識別子（割り当てられた数値）を特定する。物品位置特定部３０２は、当該特定した数値が属する数値範囲により各ＡＲマーカを「基準点マーカ」又は「物品マーカ候補」に設定する。

第１の実施形態では、識別子が０〜９９の範囲に含まれていれば当該数値を持つＡＲマーカは基準点マーカ５０と定められている。物品位置特定部３０２は、特定された識別子が上記数値範囲内であれば、当該ＡＲマーカを基準点マーカ５０に設定する。

また、識別子が１００〜９９９の範囲に含まれていれば当該識別子を持つＡＲマーカは物品マーカ４０を構成し得る。物品位置特定部３０２は、特定された識別子が上記範囲内であれば、当該ＡＲマーカを物品マーカ４０の候補に設定する。

物品位置特定部３０２は、画像データに基準点マーカ５０が含まれているか否かを判定する（ステップＳ０４）。基準点マーカ５０が画像データに含まれていなければ（ステップＳ０４、Ｎｏ分岐）、物品位置特定部３０２は処理を終了する。

基準点マーカ５０が画像データに含まれていれば（ステップＳ０４、Ｙｅｓ分岐）、物品位置特定部３０２は、画像データに２以上の物品マーカ候補が含まれているか否かを判定する（ステップＳ０５）。２以上の物品マーカ候補が画像データに含まれていなければ（ステップＳ０５、Ｎｏ分岐）、物品位置特定部３０２は処理を終了する。

２以上の物品マーカ候補が画像データに含まれていれば（ステップＳ０５、Ｙｅｓ分岐）、物品位置特定部３０２は、画像データに含まれる基準点マーカ５０に関する情報を用いて画像を取得した移動式カメラ装置１０の向き及び座標を算出する（ステップＳ０６）。

物品位置特定部３０２は、カメラ関連情報を参照し、受信した画像データを撮影したカメラの画角、歪みに関する情報を取得する。物品位置特定部３０２は、基準点マーカ情報を参照し、画像データに含まれる基準点マーカ５０の識別子に対応する基準点マーカ５０の位置情報（向き及び座標）及びマーカサイズを取得する。物品位置特定部３０２は、上記カメラの画角及び歪みと、基準点マーカ５０のマーカサイズと、を用いて、移動式カメラ装置１０と基準点マーカ５０との間の回転及び並進を計算する。物品位置特定部３０２は、得られた回転及び並進と基準点マーカ５０の向き及び座標を合成することで、移動式カメラ装置１０の向き及び座標（ｃＲＦＵ行列、ｃＰＯＳベクトル）を計算する。

物品位置特定部３０２は、２以上の物品マーカ候補それぞれについて向き及び座標を算出する（ステップＳ０７）。物品位置特定部３０２は、上記移動式カメラ装置１０の向き及び座標の計算と同様に、各物品マーカ候補の向き及び座標（ｍＲＦＵ行列、ｍＰＯＳベクトル）を計算する。

物品位置特定部３０２は、カメラの画角及び歪みと物品ＡＲマーカ情報から得られるＡＲマーカのサイズを用いて移動式カメラ装置１０とＡＲマーカ間の回転及び並進を求める。物品位置特定部３０２は、当該計算された回転及び並進と前ステップで算出された移動式カメラ装置１０の向き及び座標を合成することで、物品マーカ候補となっているＡＲマーカの向き及び座標を計算する。

物品位置特定部３０２は、２以上の物品マーカ候補が物品マーカ４０を構成するか否かを判定する（ステップＳ０８）。当該処理の詳細は、図１８を用いて説明する。

図１８は、物品位置特定部３０２の物品マーカ判定処理の一例を示すフローチャートである。

物品位置特定部３０２は、複数のＡＲマーカから１つのＡＲマーカを選択する（ステップＳ１０１）。ここでは、説明の便宜上、本ステップで選択されるＡＲマーカを「基点マーカ」と表記する。物品位置特定部３０２は、任意の方法で基点マーカを選択すれば良いが、例えば、原点に近いＡＲマーカから順に基点マーカに設定する。

物品位置特定部３０２は、複数のＡＲマーカのうち基点マーカ以外のマーカから１つのＡＲマーカを選択する（ステップＳ１０２）。ここでは、説明の便宜上、本ステップで選択されるＡＲマーカを「判定マーカ」と表記する。

物品位置特定部３０２は、上記選択された２つのＡＲマーカが物品マーカを構成するための空間的要件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０３）。上記説明した空間的要件を基点マーカ、判定マーカに適用すると、基点マーカから方向ｖ、距離ｔ離れた座標をＰとし、座標Ｐの半径ｒのなかに判定マーカが存在している必要がある。物品位置特定部３０２は、基点マーカから方向ｖ、距離ｔ離れた座標Ｐの半径ｒの中に判定マーカが存在しているか否かを判定することで、基点マーカと判定マーカが上記空間的要件を満たすか否かを判定する。

物品位置特定部３０２は、以下の式（７）を用いて基点マーカの座標ｍＰＯＳ１から方向ｖ、距離ｔ離れた座標Ｐと判定マーカの座標ｍＰＯＳ２の間の距離Ｄを計算する。

式（７）において、ｍＲＦＵ１は基点マーカの向き、ｍＰｏｓ１は基点マーカの座標、ｍＰＯＳ２は判定マーカの座標を示す。また、Ｎｏｒｍは、ベクトルのＬ２ノルム（長さ）を求める関数である。Ｎｏｒｍ内の第２項は、行列とベクトルの積を表す。なお、方向ｖは、基点マーカを基準として判定マーカが存在し得る方向を規定するベクトルである。例えば、基点マーカの右隣（ｍＲＦＵ１のＲ（右）成分ベクトルの方向）の１０ｃｍの位置に判定マーカが存在することを規定する場合には、方向ｖ（ｒ、ｆ、ｕ）＝（１、０、０）、距離ｔ＝１０ｃｍとなる。あるいは、例えば、基点マーカの右に１０ｃｍ、奥に１０ｃｍ、上に１０ｃｍの位置に判定マーカが存在することを規定する場合には、方向ｖ（ｒ、ｆ、ｕ）＝（１／√３、１／√３、１／√３）、距離ｔ＝１０×√３ｃｍとなる。

物品位置特定部３０２は、上記座標Ｐと判定マーカの座標ｍＰＯＳ２の間の距離Ｄと空間的要件により定まる半径ｒを比較し、距離Ｄが半径ｒ以下であれば２つのマーカは物品マーカを構成すると判定する（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ分岐；ステップＳ１０４）。

物品位置特定部３０２は、距離Ｄが半径ｒよりも長ければ２つのマーカは物品マーカを構成しないと判定する（ステップＳ１０３、Ｎｏ分岐；ステップＳ１０５）。このように、物品位置特定部３０２は、フィールド内での絶対座標系における、２つのマーカそれぞれの絶対位置を算出し、算出された絶対位置を用いて当該２つのマーカが空間的要件を満たすか否かを判定する。

物品位置特定部３０２は、未判定な判定マーカが残っているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。未判定な判定マーカが残っていれば（ステップＳ１０６、Ｙｅｓ分岐）、物品位置特定部３０２は、ステップＳ１０２に戻り処理を継続する。

未判定な判定マーカが残っていなければ（ステップＳ１０６、Ｎｏ分岐）、未判定な基点マーカが残っているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。未判定な基点マーカが残っていれば（ステップＳ１０７、Ｙｅｓ分岐）、物品位置特定部３０２は、ステップＳ１０１に戻り処理を継続する。未判定な基点マーカが残っていなければ（ステップＳ１０７、Ｎｏ分岐）、物品位置特定部３０２は処理を終了する。

例えば、図１９に示すような３つのＡＲマーカが「物品マーカ候補」として１枚の画像データに含まれている場合を考える。この場合、物品位置特定部３０２は、ＡＲマーカ４１１を基点マーカに選択し、ＡＲマーカ４１２を判定マーカに選択する。座標Ｐと判定マーカの座標の間の距離Ｄは予め定めた半径ｒよりも長いので２つのマーカは物品マーカを構成しないと判定される。対して、ＡＲマーカ４１３が判定マーカに選択された場合には、座標Ｐと判定マーカの座標の間の距離Ｄが半径ｒよりも短いので２つのマーカは物品マーカを構成すると判定される。

図１７に説明を戻す。判定の結果、画像データに物品マーカ４０が含まれていなければ（ステップＳ０９、Ｎｏ分岐）、物品位置特定部３０２は処理を終了する。

画像データに物品マーカ４０が含まれていれば（ステップＳ０９、Ｙｅｓ分岐）、物品位置特定部３０２は、計算された物品マーカ４０の位置を用いて物品位置情報を更新する（ステップＳ１０）。

具体的には、物品位置特定部３０２は、物品マーカ情報を参照することで、画像データに含まれる物品マーカ４０の識別子に紐付けられた物品３０の識別子を取得し、移動式カメラ装置１０が撮影した物品３０を特定する。物品位置特定部３０２は、当該特定した物品３０（物品３０の識別子）に対応する物品位置情報の座標を上記計算した物品マーカ４０の座標により更新する。なお、上述のように、物品位置特定部３０２は、物品マーカ４０の向きを物品位置情報に反映することもできる。

上記説明したように、物品位置特定部３０２は、フィールド内での絶対位置が予め定まっている基準点マーカ５０と、移動式カメラ装置１０により撮像された物品マーカ４０と、を用いて物品３０のフィールド内における位置を特定する。

以上のように、第１の実施形態に係る物品位置管理システムでは、少なくとも２以上のＡＲマーカからなる物品マーカ４０を使って物品３０の識別及び位置特定を行う。例えば、図２０に示すように、１つの物体に２つのＡＲマーカからなる物品マーカ４０が貼り付けられる。

また、１つのＡＲマーカの識別子が取り得る数値範囲は制限（例えば、０〜９９９）されており、その数が十分ではなくとも、２つのＡＲマーカを連結することで物品３０の識別可能数は大きく増加する。ここで、識別子が０〜９９の範囲にあるＡＲマーカは基準点マーカ５０として機能し、識別子が１００〜９９９の範囲にあるＡＲマーカは物品マーカ４０を構成するＡＲマーカとして機能する。その結果、物品マーカ４０をなす各ＡＲマーカには、９００個の識別子を付与できるので、９００×９００とおりの物品識別能力が得られる。また、画像に写るＡＲマーカが基準点マーカ５０であるのか物品マーカ４０の一部であるかの判定は、ＡＲマーカの数値により定まるので、基準点マーカ５０を物品マーカ４０の一部と判定されたり、その逆の判定が生じたりすることはない。

図２１に示すように、物品３０が近接して並べられていても、物品位置管理装置２０は、これらの物品３０に貼り付けられた物品マーカ４０を正しく判別できる。物品位置管理装置２０は、式（７）を使って物品マーカ候補が物品マーカ４０を構成するための要件（空間的要件）を満たすか否かを判定している。空間的要件のうちの距離ｔに関する値を適切に選択することで、物品マーカ４０か否かの判定が正しく行われる。図２１の例では、距離ｔを適切に選択することで、ＡＲマーカ４２１とＡＲマーカ４２２のペアが物品マーカ４０と判定され、ＡＲマーカ４２３とＡＲマーカ４２４のペアが物品マーカ４０と正しく判定される。つまり、ＡＲマーカ４２２とＡＲマーカ４２３の間の距離が距離ｔよりも長ければ、これらのＡＲマーカが物品マーカ４０を構成すると誤判定されることはない。ＡＲマーカ間の距離及び判定時の誤差を考慮して、距離ｔを予め定めることで、２つの物品３０が隣り合って配置されても物品マーカ４０の判定は正しく行われる。

また、図２２に示すように、物品３０同士が近接して配置されない等の状況では、物品マーカ４０をなす２つのＡＲマーカ４３１及び４３２の間の距離を長くすることもできる（距離ｔを長く設定できる）。また、ＡＲマーカ４３１及びＡＲマーカ４３２が物品マーカ４０を構成するか否かの判定は上記式（７）により行われるので、２つのＡＲマーカの間に隙間や文字情報等が存在してもよい。

図２３に示すように、ＡＲマーカ４４１とＡＲマーカ４４２が段違いに配置されている場合であっても、空間的要件のうちの方向ｖを適切に選択することで、上記２つのＡＲマーカを物品マーカ４０とするか否かを定めることができる。例えば、方向ｖ（２つのＡＲマーカの位置関係を定める方向ベクトル）の選択において、図２３に示すような位置関係を許容するように方向ｖを決めれば、ＡＲマーカ４４１とＡＲマーカ４４２は物品マーカ４０を構成すると判定される。対して、図２３に示すような位置関係を許容しないように方向ｖを定めれば、２つのＡＲマーカは物品マーカ４０を構成しないと判定される。このように、空間的要件の方向ｖや距離ｔによりＡＲマーカのレイアウトを自由に決定することができる。

移動式カメラ装置１０と物品３０の位置関係によっては、物品３０を正面から撮像できないことがある。その場合、例えば、図２４に示すような画像データが得られることになる。このような場合であっても、物品位置管理装置２０は、物品マーカ４０を正しく認識することができる。図２４に示すように、物品３０が傾いて撮像されていたとしても、物品位置管理装置２０は、ＡＲマーカの絶対座標系における向き及び座標（ＲＦＵ行列、位置ベクトルＰＯＳ）を算出し、式（７）に示す判定に用いるためである。つまり、カメラが傾いており図２４に示すような画像が得られた場合でも、物品３０が傾いており図２４に示すような画像が得られた場合であっても、ＡＲマーカの絶対位置が算出できるので、正しい判定が行われる。

例えば、図２５（ａ）に示すような物品３０の配置では、図２５（ｂ）に示すような画像が得られることもある。このような場合であっても、物品マーカ４０の判定は正しく行われる必要がある。具体的には、図２５（ｂ）に示す、ＡＲマーカ４５１とＡＲマーカ４５２は物品マーカ４０を構成しないと判定され、ＡＲマーカ４５２とＡＲマーカ４５３は物品マーカ４０を構成すると判定される必要がある。図２５に示すような場合でも、式（７）を用いた空間的要件の判定により、物品マーカ４０の判定は正しく行われる。式（７）の判定では、奥行き方向の距離も考慮されるからである。即ち、図２５（ｂ）に示す３つのＡＲマーカについて絶対座標系における向き及び座標が得られれば、式（７）に示す判定処理によりＡＲマーカペアが物品マーカ４０を構成するか否かが正確に判定できる。

図２６（ａ）に示すように、物品３０が本来想定されている状態で配置されるとは限らない。物品３０は、図２６（ｂ）に示すように横に倒されたり、図２６（ｃ）に示すように天地が逆に置かれたりする。このような場合であっても、物品マーカ４０をなす２つのＡＲマーカの向きはＲＦＵ行列により表現されているので、物品３０が正規な置き方で置かれていなくとも物品マーカ４０を正確に認識、判別することができる。

図２７（ｂ）に示すように物品マーカ４０をなす２つのＡＲマーカが同時に撮像されていれば問題は生じない。しかし、移動式カメラ装置１０と物品３０の位置関係によっては、図２７（ａ）に示すように、物品マーカ４０をなすＡＲマーカ４６１の一部が撮像されないこともあり得る。この場合、一部が欠けているＡＲマーカ４６１はＡＲマーカとして認識されないので、当該マーカは物品マーカを構成すると判定されることもない。さらに、当該一部が欠けたＡＲマーカ４６１と対となるＡＲマーカ４６２が基準点マーカ５０と認識されることもない。ＡＲマーカ４６２が基準点マーカ５０として機能するためには、その数値が０〜９９の範囲であることが必要である。しかし、物品マーカ４０をなすＡＲマーカ４６２の数値は１００〜９９９の範囲内にあるので、基準点マーカ５０の基準を満たさない。

以上のように、第１の実施形態では、２つのＡＲマーカを並べて識別子とすることで、多くの物品を判別可能とする。また、ＡＲマーカには遠方からでも視認が容易であるという特徴があり、カメラを使った遠距離での位置判定が可能となる。

［第２の実施形態］
続いて、第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

第１の実施形態では、移動式カメラ装置１０がフィールド内を移動し、撮像する場合について説明した。第２の実施形態では、移動式カメラ装置１０に代えて固定式カメラ装置６０を用いて画像を取得し、物品３０の識別及び位置特定を行う場合について説明する（図２８参照）。

固定式カメラ装置６０は、フィールドの柱や天井に固定されたカメラである。固定式カメラ装置６０は、フィールド内の所定領域を常時撮影するように設置されている。なお、移動式カメラ装置１０と固定式カメラ装置６０は、移動可能に構成されているか否かの点が異なるが、内部の処理構成は同一とすることができるので第２の実施形態に関する図１０に相当する説明は省略する。なお、カメラ自体が動かない場合であっても、撮像するエリアを可変できる場合（例えば、上下左右に首を振ることができる場合）には、当該カメラ装置は移動式カメラ装置１０として扱われてもよい。つまり、固定式カメラ装置６０がパンやチルトを行うことができる場合には、当該固定式カメラ装置６０が移動式カメラ装置１０として扱われてもよい。

また、第２の実施形態では、基準点マーカ５０は不要である。その理由は、固定式カメラ装置６０はフィールドに固定されており、その絶対位置は予め算出可能なためである。従って、基準点マーカ５０それ自体や基準点マーカ５０を用いたカメラの絶対位置算出に関する処理は不要である。基準点マーカ５０が不要であるため、第１の実施形態で説明したＡＲマーカが基準点マーカ５０か物品マーカ４０を構成するＡＲマーカを判定するための数値範囲に関する制限は不要である。つまり、物品マーカ４０をなすＡＲマーカの数値（ＩＤ）は０〜９９９に設定することができる。

固定式カメラ装置６０は、定期的又は予め定めたタイミングにて所定のエリアを撮像し、画像データを物品位置管理装置２０に送信する。物品位置管理装置２０は、第１の実施形態と同様に、画像データを解析することで、物品３０の位置を特定する。

物品位置管理装置２０は、受信した画像データに２以上のＡＲマーカが撮像されているか否かを判定する。物品位置管理装置２０は、２以上のＡＲマーカが撮像されていれば、当該２以上のＡＲマーカそれぞれについて、その絶対位置（絶対座標系における向き及び座標）を算出する。物品位置管理装置２０は、固定式カメラ装置６０に対するＡＲマーカの回転及び並進を求め、固定式カメラ装置６０の絶対位置に合成、変換することでＡＲマーカの絶対位置を算出する。

物品位置管理装置２０は、画像データに含まれる２以上のＡＲマーカについて物品マーカ４０を構成するための条件を満たすか否かを判定する。具体的には、第１の実施形態にて説明したように、物品位置管理装置２０は、式（７）を使用して各ＡＲマーカが空間的要件を満たすか否かを判定する。

２つのＡＲマーカが空間的要件を満たすと判定されれば、物品位置管理装置２０は、当該物品マーカ４０の絶対位置と物品３０を対応付けて各物品３０の位置を管理する。

このように、物品位置管理装置２０は、カメラ装置が固定式カメラ装置６０である場合に、画像データに含まれる物品マーカ４０に基づき、物品３０の位置を特定する。

以上のように、第２の実施形態に係る物品位置管理装置２０は、固定式カメラ装置６０を使って物品３０の識別及び位置管理を行うこともできる。その際、第１の実施形態と同様に、２以上のＡＲマーカを用いた物品マーカ４０により物品３０を識別するので、数多くの物品３０を識別することができる。

続いて、物品位置管理システムを構成する各装置のハードウェアについて説明する。図２９は、物品位置管理装置２０のハードウェア構成の一例を示す図である。

物品位置管理装置２０は、情報処理装置（所謂、コンピュータ）により構成可能であり、図２９に例示する構成を備える。例えば、物品位置管理装置２０は、プロセッサ３１１、メモリ３１２、入出力インターフェイス３１３及び通信インターフェイス３１４等を備える。上記プロセッサ３１１等の構成要素は内部バス等により接続され、相互に通信可能に構成されている。

但し、図２９に示す構成は、物品位置管理装置２０のハードウェア構成を限定する趣旨ではない。物品位置管理装置２０は、図示しないハードウェアを含んでもよいし、必要に応じて入出力インターフェイス３１３を備えていなくともよい。また、物品位置管理装置２０に含まれるプロセッサ３１１等の数も図２９の例示に限定する趣旨ではなく、例えば、複数のプロセッサ３１１が物品位置管理装置２０に含まれていてもよい。

プロセッサ３１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルなデバイスである。あるいは、プロセッサ３１１は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のデバイスであってもよい。プロセッサ３１１は、オペレーティングシステム（ＯＳ；Operating System）を含む各種プログラムを実行する。

メモリ３１２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等である。メモリ３１２は、ＯＳプログラム、アプリケーションプログラム、各種データを格納する。

入出力インターフェイス３１３は、図示しない表示装置や入力装置のインターフェイスである。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイ等である。入力装置は、例えば、キーボードやマウス等のユーザ操作を受け付ける装置である。

通信インターフェイス３１４は、他の装置と通信を行う回路、モジュール等である。例えば、通信インターフェイス３１４は、ＮＩＣ（Network Interface Card）等を備える。

物品位置管理装置２０の機能は、各種処理モジュールにより実現される。当該処理モジュールは、例えば、メモリ３１２に格納されたプログラムをプロセッサ３１１が実行することで実現される。また、当該プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント（non-transitory）なものとすることができる。即ち、本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。また、上記プログラムは、ネットワークを介してダウンロードするか、あるいは、プログラムを記憶した記憶媒体を用いて、更新することができる。さらに、上記処理モジュールは、半導体チップにより実現されてもよい。

なお、移動式カメラ装置１０等の制御要素（制御モジュール）も物品位置管理装置２０と同様に情報処理装置により構成可能であり、その基本的なハードウェア構成は物品位置管理装置２０と相違する点はないので説明を省略する。

［変形例］
なお、上記実施形態にて説明した物品管理システムの構成、動作等は例示であって、システムの構成等を限定する趣旨ではない。例えば、図３０に示すように、フィールド内には移動式カメラ装置１０と固定式カメラ装置６０が混在していてもよい。この場合、移動式カメラ装置１０によりフィールド内の隅々を撮像し、物品３０の位置管理を行いつつ、固定式カメラ装置６０に所定の箇所における物品３０の位置管理を集中的に行うことができる。

上記実施形態では、物品マーカ４０を２つのＡＲマーカで構成する場合について説明したが、物品マーカ４０は３以上のＡＲマーカで構成されていてもよい。この場合、ＡＲマーカが物品マーカ４０を構成するか否かの条件（空間的要件）は、１枚目のＡＲマーカを基準として２枚目、３枚目のＡＲマーカの判定をすることができる。あるいは、１枚目のＡＲマーカと２枚目のＡＲマーカについての条件が設定され、２枚目のＡＲマーカと３枚目のＡＲマーカについての条件が設定されてもよい。即ち、物品位置管理装置２０は、複数のＡＲマーカについて再帰的に空間的要件を満たすか否かの判定を実行し、当該複数のＡＲマーカが物品マーカ４０を構成するか否かを判定してもよい。また、複数のＡＲマーカにより物品マーカ４０を構成することで、物品マーカ４０の識別数を増加させることができる。

物品マーカ４０に３以上のＡＲマーカが含まれる場合には、一部のＡＲマーカを物品３０の識別用及び位置特定用に使用し、他のＡＲマーカを他の用途で用いることもできる。例えば、３つのＡＲマーカが物品マーカ４０に含まれる場合を考える。この場合、２つのＡＲマーカペアを上記識別、位置特定用途に使用し、１つのＡＲマーカを誤り訂正用のＡＲマーカとして使用することもできる。例えば、パリティビットを上記残りの１つのＡＲマーカで表現してもよい。あるいは、上記残りの１つのＡＲマーカを認証用のマーカとして用いてもよい。

上記実施形態では、一種類のマーカにより物品マーカ４０が構成されている場合について説明したが、複数種類のマーカが混在して物品マーカ４０を構成していてもよい。例えば、カメラから遠距離認識が可能なＡＲマーカと画像の一部を拡大することで認識が必要なバーコードやＱＲコード（登録商標）を組み合わせて物品マーカ４０を構成してもよい。この場合、物品位置管理装置２０は、ＡＲマーカを認識した場合に、カメラ装置（移動式カメラ装置１０、固定式カメラ装置６０）に所定エリア（バーコード等が写る領域）を拡大した画像を送信するように指示をしてもよい。この場合、カメラ装置は作業者（移動式カメラ装置１０のオペレータ）にカメラ操作を促すナビゲーション画面を提供したり、カメラのパンやズーム値を動的に制御したりする。物品位置管理装置２０は、カメラ装置から取得した拡大されたバーコード等を読み取り、物品３０の識別を行うこともできる。このように、物品位置管理装置２０の物品位置特定部３０２は、画像データに対する解析結果に応じた指示をカメラ装置に行ってもよい。その場合、物品位置特定部３０２は、画像データから物品マーカ４０を構成するマーカのうち一部のマーカを認識できない場合には、カメラ装置に対してパン、チルト及びズームのうちいずれか１つ以上の動作を行った後に画像データを送信するように指示してもよい。例えば、物品位置特定部３０２は、カメラ装置に対して所定エリアを拡大した画像データを送信するように指示してもよい。

上記実施形態では、ＡＲマーカの一部が欠けた場合の対策について説明をしていないが、物品位置管理装置２０は、画像データに含まれるデータ（一部が欠けたＡＲマーカの他の領域）を用いてＡＲマーカ（ＡＲマーカの識別子）の推定を行ってもよい。

上記実施形態では、フィールド内の任意の位置を原点とする絶対座標系における物品３０の位置特定について説明したが、移動式カメラ装置１０の位置を原点とするカメラ座標系を用いて物品３０の位置特定が行われてもよい。以下、カメラ座標系を用いる場合の絶対座標系との相違点を中心に説明する。なお、上記カメラ座標系を用いる場合には、上記説明した「絶対位置」は単に「位置」と読み替えることができる。

カメラ座標系を導入する場合、上記説明した「カメラの位置検出」に関する処理は不用となる。移動式カメラ装置１０の位置が原点となるためである。また、絶対座標系では、カメラの向き及び座標が算出されているが、カメラ座標が用いられる場合、カメラの向きを示すＲＦＵは単位行列、カメラの座標は原点（０、０、０）で固定される。具体的には、カメラの向きを示すＲＦＵの単位行列は、（Ｒｉｇｈｔ＝（１、０、０）、Ｆｒｏｎｔ＝（０、１、０）、Ｕｐ＝（０、０、１））となる。

なお、上記説明した「物品マーカをなすＡＲマーカの位置検出」に関する処理は、絶対座標系とカメラ座標系で同一とすることができる。つまり、絶対座標系における原点を移動式カメラ装置１０の位置とすればよい。

図１７を用いて説明した物品位置特定部３０２の動作に関しても、大半の処理を絶対座標系とカメラ座標系で共通とすることができる。具体的には、列マーカ判定処理（物品マーカ判定処理）は、絶対座標系だけでなくカメラ座標系でも共通して行える。但し、ステップＳ０２において、物品位置特定部３０２は、１つの以上のＡＲマーカが画像データに含まれるか否かを検証すればよい。カメラ座標系が用いられる場合、基準点マーカ５０の抽出が不要となり、画像データに含まれる必要のあるＡＲマーカの数が減るためである。

また、図１７のステップＳ０４では、画像データに基準点マーカ５０が含まれているか否かが判定されているが、カメラ座標系が用いられる場合には当該判定処理自体が不要であり、その後の処理が継続して実行される。

さらに、絶対座標系では、図１７のステップＳ０５において２以上の物品マーカ候補が画像データに含まれているか否かが判定され、２以上の物品マーカ候補が含まれていなければ処理が終了している。対して、カメラ座標系が用いられる場合には、物品位置特定部３０２は、例えば、移動式カメラ装置１０に対して所定エリアを拡大した画像データを送信するように指示する。つまり、画像データから物品マーカ４０を構成するマーカのうち一部のマーカを認識できない場合には、物品位置管理装置２０から移動式カメラ装置１０に対して撮像エリアを拡大するような指示がなされる。

なお、カメラ装置が固定式カメラ装置６０であってもカメラ座標系を用いることができる。この場合、カメラ装置（固定式カメラ装置６０）の位置が限定として扱われればよい。

上記のように、カメラ座標系を導入することで以下のようなメリットがある。

フィールド内の状況やユースケースによっては、基準点マーカ５０と物品マーカ４０を別々に撮影することがある（一枚の画像に２つのマーカが同時に写らないことがある）。このような場合に、カメラ座標系という概念を導入すると好適である。具体的には、移動式カメラ装置１０が、物品マーカ４０を撮影し、１８０度回転して基準点マーカ５０を撮影するような場合にカメラ座標系は有利である。また、移動体が複数のカメラ装置を備え、第１のカメラ装置が基準点マーカ５０を撮影し、第２のカメラ装置が物品マーカ４０を撮影するような場合にもカメラ座標系は有利である。

カメラ座標系は、常にカメラ装置の位置が原点となる座標系である。従って、画像データに基準点マーカ５０が写っておらず、物品マーカ４０だけが写っている場合でも物品マーカ４０の判定（２つのＡＲマーカが物品マーカ４０構成するか否かの判定；列判定）を実行できる。即ち、「カメラ装置と物品マーカ４０の相対位置＝カメラ座標系での物品マーカ４０の座標」であるため、カメラ座標系での列判定プロセスは、絶対座標系での列判定プロセスと同一となる。このことは、絶対座標系の「入り口を原点」と「部屋の中央を原点」では、原点が異なるだけで列判定処理は共通であることからも容易に理解できる。即ち、カメラ装置の位置を原点に設定しても絶対座標系における列判定プロセスを適用することができる。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
［付記１］
カメラ装置から画像データを入力する、入力部（１０１、３０１）と、
前記画像データに写る物品のフィールド内における位置を、前記物品に貼り付けられた物品マーカ（４０）に基づき特定する、特定部（１０２、３０２）と、
を備え、
前記物品マーカ（４０）は、少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、前記少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たすマーカである、物品位置管理装置（２０、１００）。
［付記２］
前記物品マーカ（４０）は第１のマーカ及び第２のマーカにより構成され、
前記特定部（１０２、３０２）は、
前記第１のマーカから方向ｖ、距離ｔ離れた座標Ｐの半径ｒの中に第２のマーカが存在しているか否かを判定することで、前記第１及び第２のマーカが前記空間的要件を満たすか否かを判定する、付記１に記載の物品位置管理装置（２０、１００）。
［付記３］
前記特定部（１０２、３０２）は、フィールド内での絶対座標系またはカメラ座標系における、前記第１及び第２のマーカそれぞれの絶対位置を算出し、前記算出された絶対位置を用いて前記第１及び第２のマーカが前記空間的要件を満たすか否かを判定する、付記２に記載の物品位置管理装置（２０、１００）。
［付記４］
前記特定部（１０２、３０２）は、
前記第１及び第２のマーカそれぞれに関し、第１及び第２のマーカの一点を原点とする３次元座標系の各軸の絶対座標系の各軸に対する傾斜を示す３次元正方行列と、絶対座標系における位置ベクトルと、を生成し、
前記生成された３次元正方行列と位置ベクトルを用いて、前記空間的要件の判定を行う、付記３に記載の物品位置管理装置（２０、１００）。
［付記５］
前記カメラ装置はフィールド内を移動可能な移動式カメラ装置（１０）であり、
前記特定部（１０２、３０２）は、フィールド内での絶対位置が予め定まっている基準点マーカ（５０）と、前記物品マーカ（４０）と、を用いて前記物品のフィールド内における位置を特定する、付記１乃至４のいずれか一つに記載の物品位置管理装置（２０、１００）。
［付記６］
前記基準点マーカ（５０）の識別子は第１の数値範囲内の数値であり、
前記物品マーカ（４０）を構成する少なくとも２以上のマーカそれぞれの識別子は前記第１の数値範囲とは重複しない第２の数値範囲内の数値であり、
前記特定部（１０２、３０２）は、前記画像データから抽出されたマーカの識別子に基づき、前記抽出されたマーカが前記基準点マーカ（５０）か、前記物品マーカ（４０）を構成する少なくとも２以上のマーカかを判定する、付記５に記載の物品位置管理装置（２０、１００）。
［付記７］
前記特定部（１０２、３０２）は、前記画像データに対する解析結果に応じた指示を前記カメラ装置に行う、付記１乃至６のいずれか一つに記載の物品位置管理装置（２０、１００）。
［付記８］
前記特定部（１０２、３０２）は、前記画像データから前記物品マーカ（４０）を構成するマーカのうち一部のマーカを認識できない場合には、前記カメラ装置に対してパン、チルト及びズームのうちいずれか１つ以上の動作を行った後に画像データを送信するように指示する、付記７に記載の物品位置管理装置（２０、１００）。
［付記９］
前記物品マーカ（４０）が３以上のマーカにより構成されている場合に、
前記特定部（１０２、３０２）は、２つ以上のマーカを前記物品の位置認識用マーカとして利用し、１つ以上のマーカを前記物品の位置認識とは異なる用途に利用する、付記１乃至８のいずれか一つに記載の物品位置管理装置（２０、１００）。
［付記１０］
前記カメラ装置には、フィールドに固定された固定式カメラ装置が含まれる、付記１乃至９のいずれか一つに記載の物品位置管理装置（２０、１００）。
［付記１１］
前記物品マーカ（４０）を構成する少なくとも２以上のマーカは、ＡＲ（Augmented Reality）マーカを含む、付記１乃至１０のいずれか一つに記載の物品位置管理装置（２０、１００）。
［付記１２］
少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、前記少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たす物品マーカ（４０）が貼り付けられた物品。
［付記１３］
カメラ装置と、
前記カメラ装置と通信可能に構成された物品位置管理装置（２０、１００）と、
を含み、
前記物品位置管理装置（２０、１００）は、
前記カメラ装置から画像データを入力する、入力部（１０１、３０１）と、
前記画像データに写る物品のフィールド内における位置を、前記物品に貼り付けられた物品マーカ（４０）に基づき特定する、特定部（１０２、３０２）と、
を備え、
前記物品マーカ（４０）は、少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、前記少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たすマーカである、物品管理システム。
［付記１４］
物品位置管理装置（２０、１００）において、
カメラ装置から画像データを入力するステップと、
前記画像データに写る物品のフィールド内における位置を、前記物品に貼り付けられた物品マーカ（４０）に基づき特定するステップと、
を含み、
前記物品マーカ（４０）は、少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、前記少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たすマーカである、物品位置管理方法。
［付記１５］
物品位置管理装置（２０、１００）に搭載されたコンピュータ（３１１）に、
カメラ装置から画像データを入力する処理と、
前記画像データに写る物品のフィールド内における位置を、前記物品に貼り付けられた物品マーカ（４０）に基づき特定する処理と、
を実行させ、
前記物品マーカ（４０）は、少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、前記少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たすマーカである、プログラム。
なお、付記１２〜付記１５の形態は、付記１の形態と同様に、付記２の形態〜付記１１の形態に展開することが可能である。

なお、引用した上記の先行技術文献の各開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は例示にすぎないということ、及び、本発明のスコープ及び精神から逸脱することなく様々な変形が可能であるということは、当業者に理解されるであろう。

１０ 移動式カメラ装置
２０、１００ 物品位置管理装置
３０ 物品
４０ 物品マーカ
５０ 基準点マーカ
６０ 固定式カメラ装置
１０１ 入力部
１０２ 特定部
２０１ カメラ制御部
２０２ データ出力部
２０３、３０３ 記憶部
３０１ データ入力部
３０２ 物品位置特定部
３１１ プロセッサ
３１２ 入出力インターフェイス
３１３ メモリ
３１４ 通信インターフェイス
４０１、４０２、４１１〜４１３、４２１〜４２４、４３１、４３２、４４１、４４２、４５１〜４５３、４６１、４６２ ＡＲマーカ

Claims (15)

1. カメラ装置から画像データを入力する、入力部と、
   前記画像データに写る物品のフィールド内における位置を、前記物品に貼り付けられた物品マーカに基づき特定する、特定部と、
   を備え、
   前記物品マーカは、少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、前記少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たすマーカである、物品位置管理装置。
2. 前記物品マーカは第１のマーカ及び第２のマーカにより構成され、
   前記特定部は、
   前記第１のマーカから方向ｖ、距離ｔ離れた座標Ｐの半径ｒの中に第２のマーカが存在しているか否かを判定することで、前記第１及び第２のマーカが前記空間的要件を満たすか否かを判定する、請求項１に記載の物品位置管理装置。
3. 前記特定部は、フィールド内での絶対座標系またはカメラ座標系における、前記第１及び第２のマーカそれぞれの絶対位置を算出し、前記算出された絶対位置を用いて前記第１及び第２のマーカが前記空間的要件を満たすか否かを判定する、請求項２に記載の物品位置管理装置。
4. 前記特定部は、
   前記第１及び第２のマーカそれぞれに関し、第１及び第２のマーカの一点を原点とする３次元座標系の各軸の絶対座標系の各軸に対する傾斜を示す３次元正方行列と、絶対座標系における位置ベクトルと、を生成し、
   前記生成された３次元正方行列と位置ベクトルを用いて、前記空間的要件の判定を行う、請求項３に記載の物品位置管理装置。
5. 前記カメラ装置はフィールド内を移動可能な移動式カメラ装置であり、
   前記特定部は、フィールド内での絶対位置が予め定まっている基準点マーカと、前記物品マーカと、を用いて前記物品のフィールド内における位置を特定する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の物品位置管理装置。
6. 前記基準点マーカの識別子は第１の数値範囲内の数値であり、
   前記物品マーカを構成する少なくとも２以上のマーカそれぞれの識別子は前記第１の数値範囲とは重複しない第２の数値範囲内の数値であり、
   前記特定部は、前記画像データから抽出されたマーカの識別子に基づき、前記抽出されたマーカが前記基準点マーカか、前記物品マーカを構成する少なくとも２以上のマーカかを判定する、請求項５に記載の物品位置管理装置。
7. 前記特定部は、前記画像データに対する解析結果に応じた指示を前記カメラ装置に行う、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の物品位置管理装置。
8. 前記特定部は、前記画像データから前記物品マーカを構成するマーカのうち一部のマーカを認識できない場合には、前記カメラ装置に対してパン、チルト及びズームのうちいずれか１つ以上の動作を行った後に画像データを送信するように指示する、請求項７に記載の物品位置管理装置。
9. 前記物品マーカが３以上のマーカにより構成されている場合に、
   前記特定部は、２つ以上のマーカを前記物品の位置認識用マーカとして利用し、１つ以上のマーカを前記物品の位置認識とは異なる用途に利用する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の物品位置管理装置。
10. 前記カメラ装置には、フィールドに固定された固定式カメラ装置が含まれる、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の物品位置管理装置。
11. 前記物品マーカを構成する少なくとも２以上のマーカは、ＡＲ（Augmented Reality）マーカを含む、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の物品位置管理装置。
12. 少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、前記少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たす物品マーカが貼り付けられた物品。
13. カメラ装置と、
    前記カメラ装置と通信可能に構成された物品位置管理装置と、
    を含み、
    前記物品位置管理装置は、
    前記カメラ装置から画像データを入力する、入力部と、
    前記画像データに写る物品のフィールド内における位置を、前記物品に貼り付けられた物品マーカに基づき特定する、特定部と、
    を備え、
    前記物品マーカは、少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、前記少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たすマーカである、物品管理システム。
14. 物品位置管理装置において、
    カメラ装置から画像データを入力するステップと、
    前記画像データに写る物品のフィールド内における位置を、前記物品に貼り付けられた物品マーカに基づき特定するステップと、
    を含み、
    前記物品マーカは、少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、前記少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たすマーカである、物品位置管理方法。
15. 物品位置管理装置に搭載されたコンピュータに、
    カメラ装置から画像データを入力する処理と、
    前記画像データに写る物品のフィールド内における位置を、前記物品に貼り付けられた物品マーカに基づき特定する処理と、
    を実行させ、
    前記物品マーカは、少なくとも２以上のマーカにより構成され、且つ、前記少なくとも２以上のマーカのそれぞれは、マーカ間の距離と方向に関する空間的要件を満たすマーカである、プログラム。

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