JP2021183990A - 位置情報取得システム、位置情報取得装置、位置情報取得方法及びプログラム - Google Patents

位置情報取得システム、位置情報取得装置、位置情報取得方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】位置情報取得対象の位置のばらつき発生に対し、解決に導くための一助とする。【解決手段】サーバ200は、カメラペア毎に、当該カメラペアに含まれる2台のカメラ201a等の双方によって撮像される第2光源102a等について、当該第2光源102a等の設置位置の算出に関する信頼度情報を取得する。更に、サーバ200は、カメラペアの撮像による画像に基づいて第2光源102a等の設置位置を算出する。この際、複数のカメラペアが第2光源102a等を撮像することによって、第2光源102a等の設置位置がカメラペア毎に算出可能である場合には、サーバ200は、当該第2光源102a等の信頼度情報が最も高いカメラペアを選択し、そのカメラペアの撮像による画像に基づいて第2光源102a等の設置位置を算出する。【選択図】図1

Description

本発明は、位置情報取得システム、位置情報取得装置、位置情報取得方法及びプログラムに関する。
複数台のカメラがマーカーを撮像し、その三次元位置を特定する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
国際公開第2005/124687号
しかしながら上記の特許文献の技術では、カメラの光学特性やマーカーの小さな位置のズレ等の影響を受け易く、このため三次元位置の特定の信頼性においてばらつきが発生することが懸念されるが、これに対する解決方法は考えられていなかった。
本願発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、位置情報取得対象の位置のばらつき発生に対し、解決に導くための一助となることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る位置情報取得システムは、
複数の撮像装置と、位置情報取得装置とを備える位置情報取得システムであって、
前記位置情報取得装置は、
前記複数の撮像装置が夫々相異なる方向から撮像した、識別情報に基づいた光を発する複数の位置情報取得対象が存在する所定の空間の画像から、前記識別情報に基づいた光を検出することにより、前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置を算出する算出手段と、
前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって取得された前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報に基づいて、前記算出手段によって算出された前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置の信頼度情報を取得する信頼度情報取得手段と、
を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る位置情報取得装置は、
識別情報に基づいた光を発する複数の位置情報取得対象が存在する所定の空間を夫々異なる方向から撮像する複数の撮像装置の夫々によって撮像された画像から、前記識別情報に基づいた光を検出することにより、前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置を算出する算出手段と、
前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって取得された前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報に基づいて、前記算出手段によって算出された前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置の信頼度情報を取得する信頼度情報取得手段と、
を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る位置情報取得方法は、
識別情報に基づいた光を発する複数の位置情報取得対象が存在する所定の空間を夫々異なる方向から撮像する複数の撮像装置の夫々によって撮像された画像から、前記識別情報に基づいた光を検出することにより、前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置を算出する算出ステップと、
前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報を取得する情報取得ステップと、
前記情報取得ステップにおいて取得された前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報に基づいて、前記算出ステップにおいて算出された前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置の信頼度情報を取得する信頼度情報取得ステップと、
を含むことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明に係るプログラムは、
コンピュータを、
識別情報に基づいた光を発する複数の位置情報取得対象が存在する所定の空間を夫々異なる方向から撮像する複数の撮像装置の夫々によって撮像された画像から、前記識別情報に基づいた光を検出することにより、前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置を算出する算出手段、
前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報を取得する情報取得手段、
前記情報取得手段によって取得された前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報に基づいて、前記算出手段によって算出された前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置の信頼度情報を取得する信頼度情報取得手段、
として機能させることを特徴とする。
本発明によれば、位置情報取得対象の位置のばらつき発生に対し、解決に導くための一助となることができる。
本発明の実施形態に係る可視光通信システムの一例を示す図である。 同実施形態に係るサーバの構成の一例を示す図である。 同実施形態に係る2つのカメラにより撮像された画像から求められる視差の一例を示す図である。 同実施形態に係る2つのカメラの設置位置及び撮像方向の算出の一例を示す図である。 同実施形態に係る速度算出の一例を示す図である。 同実施形態に係る空間分割の一例を示す図である。 同実施形態に係るサーバによる信頼度情報取得の一例を示すフローチャートである。 同実施形態に係るサーバによる第2光源の設置位置の取得処理の一例を示すフローチャートである。 他の実施形態に係るサーバによる位置・信頼度情報テーブルの生成、保持の一例を示すフローチャートである。 他の実施形態に係る位置・信頼度情報テーブルの一例を示す図である。 他の実施形態に係るサーバによる位置・信頼度情報テーブルの生成、保持の他の例を示すフローチャートである。 他の実施形態に係る位置・信頼度情報テーブルの一例を示す図である。 他の実施形態に係る位置の誤差算出の一例を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る位置情報取得システムとしての可視光通信システムを説明する。
図1は、可視光通信システムの構成を示す図である。図1に示すように、可視光通信システム1は、空間500内に設置された機器100a、100b、100c(以下、機器100a、100b、100cのそれぞれを限定しない場合には、適宜「機器100」と称する)と、位置情報取得装置に対応するサーバ200とを含んで構成される。
機器100aは、第2光源102aが取り付けられ、機器100bは、第2光源102bが取り付けられ、機器100cは、第2光源102cが取り付けられている(以下、第2光源102a、102b、102cのそれぞれを限定しない場合には、適宜「第2光源102」と称する)。サーバ200は、撮像装置に対応するカメラ201a、201b、201c、201dが取り付けられている(以下、カメラ201a、201b、201c、201dのそれぞれを限定しない場合には、適宜「カメラ201」と称する)。また、空間500内には、第1光源300a、300b、300c、300d、300eが設置されている(以下、第1光源300a、300b、300c、300d、300eのそれぞれを限定しない場合には、適宜「第1光源300」と称する)。第1光源300及び第2光源102は、図示しないLED(Light Emitting Diode)を含む。第2光源102は、位置情報取得対象に対応する。
本実施形態において、機器100に取り付けられた第2光源102が機器100の状態等の各種の送信対象の情報に対応する光を発することにより情報を送信する。一方、サーバ200は、カメラ201の時系列的に連続した撮像により得られた光の画像における発光色の変化を復調して第2光源102が発する情報を取得する。
本実施形態では、当初、カメラ201a〜201dの位置及び撮像方向が不明である。このため、上述したサーバ200による機器100の状態等の取得に先立って、まず、サーバ200は、カメラ201a〜201dの撮像によって得られた画像における第1光源300a、300b、300c、300d、300eの各像の位置(2次元座標情報)に基づいて、3次元空間である空間500におけるカメラ201a〜201dの位置(設置位置)及び撮像方向を算出する。更に、サーバ200は、撮像によって得られた画像における第1光源300の各像の位置(2次元座標情報)を空間500内の位置(設置位置)に変換するための変換行列を生成する。
図2は、サーバ200の構成の一例を示す図である。図2に示すように、サーバ200は、制御部202、画像入力部204、メモリ205、操作部206、表示部207及び通信部208を含む。また、サーバ200には、カメラ201a〜201dが配線を介して取り付けられている。
カメラ201aは、レンズ203aを含み、カメラ201bは、レンズ203bを含み、カメラ201cは、レンズ203cを含み、カメラ201dは、レンズ203dを含む(以下、レンズ203a、203b、203c、203dのそれぞれを限定しない場合には、適宜「レンズ203」と称する)。レンズ203は、ズームレンズ等により構成される。レンズ203は、操作部206からのズーム制御操作、及び、制御部202による合焦制御により移動する。レンズ203の移動によってカメラ201が撮像する撮像画角や光学像が制御される。
カメラ201a〜201dは、受光面に規則的に二次元配列された複数の受光素子により構成される。受光素子は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像デバイスである。カメラ201a〜201dは、レンズ203を介して入光された光学像を、制御部202からの制御信号に基づいて所定範囲の撮像画角で撮像(受光)し、その撮像画角内の画像信号をデジタルデータに変換してフレームを生成する。また、カメラ201a〜201dは、撮像とフレームの生成とを時間的に連続して行い、連続するフレームをサーバ200内の画像入力部204に出力する。
画像入力部204には、制御部202からの制御信号に基づいて、カメラ201から出力されたフレーム(デジタルデータ)が入力される。
制御部202は、例えばCPU(Central Processing Unit)によって構成される。制御部202は、メモリ205に記憶されたプログラム(例えば、後述する図3に示すサーバ200の動作を実現するためのプログラム)に従ってソフトウェア処理を実行することにより、サーバ200が具備する各種機能を制御する。
メモリ205は、例えばRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)である。メモリ205は、サーバ200における制御等に用いられる各種情報(プログラム等)を記憶する。
操作部206は、テンキーやファンクションキー等によって構成され、ユーザの操作内容を入力するために用いられるインタフェースである。表示部207は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)、EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等によって構成される。表示部207は、制御部202から出力された画像信号に従って画像を表示する。通信部208は、例えばLAN(Local Area Network)カードである。通信部208は、通信制御部242の制御に基づき、外部の通信装置との間で通信を行う。
制御部202には、画像処理部231と、カメラ位置・撮像方向算出部232と、行列生成部234と、算出手段に対応する発光位置取得部236と、情報取得手段に対応する撮像状況取得部238と、信頼度情報取得手段に対応する信頼度情報取得部240と、通信制御部242が含まれて構成される。
画像処理部231は、カメラ201から夫々出力され、画像入力部204に入力されたフレーム(デジタルデータ)について、表示部207にスルー画像として表示させるべく、周辺減光補正や歪曲補正を行い、画質や画像サイズを調整する。また、画像処理部231は、操作部206からの記録指示操作に基づく制御信号が入力されると、記録指示された時点のカメラ201における撮像画角内、あるいは、表示部207に表示される表示範囲内の光学像を、例えば、JPEG(Joint Photographic Experts Group)等の圧縮符号化方式にて符号化、ファイル化する機能を有する。カメラ位置・撮像方向算出部232は、カメラ201a〜201dの撮像によって得られた各画像における第1光源300の像の位置(2次元座標情報)を検出する。ここで、空間500内における第1光源300a、300b、300c、300d、300eの設置位置(3次元座標情報)は既知のものとされている。また、第1光源300a、300b、300c、300d、300eは、自己を一意に特定可能なID(Identification)で変調された、R(赤)G(緑)B(青)の三色のパターンで巡回的に変化する光を発する。
カメラ位置・撮像方向算出部232は、カメラ201a〜201dについて、2台のカメラ201の組み合わせ(カメラペア)を設定する。4台のカメラ201からの任意の2台のカメラ201の組み合わせ(カメラペア)のパターンは6つ(6通り)となる。
カメラ位置・撮像方向算出部232は、カメラ201a〜201dの撮像によって得られた各画像に含まれる巡回的な三色のパターンの光を検出する。更に、カメラ位置・撮像方向算出部232は、この三色の発光のパターンに対応するIDの検出、そしてIDへの復調を試みる。メモリ205には、第1光源300a、300b、300c、300d、300eそれぞれの設置位置とIDとが対応付けられて記憶されている。
更に、カメラ位置・撮像方向算出部232は、カメラペア毎に、当該カメラペアに含まれる2台のカメラ201の撮像によって得られた画像の双方から、同一のIDによって変調された光である変調光領域(予め設定された値以上の高い輝度値を有する、特定のサイズ・形状からなる画素領域)を検出を試みる。そして、検出することができた場合には、そのIDに対応する第1光源300を検出することができたと見なす。更に、カメラ位置・撮像方向算出部232は、カメラペア毎に、第1光源300の検出数を認識する。
次に、カメラ位置・撮像方向算出部232は、カメラペア毎に、当該カメラペアに含まれる2台のカメラ201によって撮像された画像の双方に含まれる第1光源300の数に応じて、カメラペアに含まれる2台のカメラ201の空間500における位置(設置位置)及び撮像方向を算出するためのアルゴリズムを設定する。例えば、アルゴリズムは、カメラペアで撮像された夫々の画像に含まれる第1光源300の数が5つの場合には5点アルゴリズム、8つの場合には8点アルゴリズムというように、画像に含まれる第1光源300の数毎に用意され、メモリ205に記憶されている。
次に、カメラ位置・撮像方向算出部232は、カメラペア毎に、設定したアルゴリズムを用いて当該カメラペアに含まれる2台のカメラ201の設置位置及び撮像方向を算出する。
以下、アルゴリズムについて説明する。図3は、カメラ201により撮像された画像から求められる視差の一例を示す図である。また、図4は、カメラ201の設置位置及び撮像方向の算出の一例を示す図である。
図3に示すように、カメラペアに含まれる2台のカメラ201(ここではカメラ201a、201b)が同一の第1光源300cを撮像した場合、カメラ201aとカメラ201bとは設置位置が異なるため、カメラ201aの撮像により得られた撮像面250aの画像における第1光源300cの像251aの位置(2次元座標情報)とカメラ201bの撮像により得られた撮像面250bの画像における第1光源300cの像251bの位置(2次元座標情報)とには、差分(視差)Sが生じる。
また、図4に示すように、カメラペアに含まれる2台のカメラ201(ここではカメラ201a、201b)のうちの一方のカメラ201(ここではカメラ201a)の撮像面250aから焦点位置までの距離と、他方のカメラ201(ここではカメラ201b)の撮像面250bから焦点位置までの距離とをF(同一値)、カメラ201aとカメラ201bとの設置位置間の距離をB、カメラ201aの焦点位置とカメラ201bの焦点位置とを結んだ直線と第1光源300cとの最短距離をD、そして、上記撮像面250aと上記撮像面250bとを仮想的に重ねた結果得られる、第1光源300cの像251aの位置と像251bの位置との視差をSとすると、距離算出式D=B×F/Sが成立する。この式において、FとSとは既知の固定値とする。
本実施形態では、カメラ位置・撮像方向算出部232は、第1光源300cについての距離算出式のみならず、検出した第1光源300のそれぞれについて距離算出式を求める。更に、カメラ位置・撮像方向算出部232は、求めた距離算出式と、予め測定されている第1光源300の設置位置とに基づいて、カメラペアに含まれる2台のカメラ201の設置位置及び撮像方向を算出する。
具体的には、カメラ位置・撮像方向算出部232は、カメラペアに含まれる2台のカメラ201の一方のカメラ201の撮像によって得られる画像に含まれる第1光源300の像251aの位置(Xga1,Yga1)と他方のカメラ201の撮像によって得られる画像に含まれる第1光源300の像251bの位置(Xgb1,Ygb1)との組み合わせから、2台のカメラ201の相対的な設置位置及び撮像方向を求める。
次に、カメラ位置・撮像方向算出部232は、第1光源300a〜300eのIDを参照してメモリ205に記憶された第1光源300a〜300eのそれぞれの設置位置を読み出し、この読み出した設置位置を用いて、空間500内におけるカメラペアに含まれる2台のカメラ201の設置位置及び撮像方向を算出する。そして、行列生成部234は、算出された一方のカメラ201と他方のカメラ201の設置位置及び撮像方向に基づいて、一方のカメラ201の撮像によって得られる画像に含まれる第1光源300の像の位置(2次元座標情報)と他方のカメラ201の撮像によって得られる画像に含まれる第1光源300の像の位置(2次元座標情報)との組み合わせから、空間500内における第1光源300の設置位置(3次元空間座標で定義される位置情報)へ変換することが可能な変換行列を求める。変換行列はカメラペア毎に求められる。
第2光源102a、102b、102cは、自己を一意に特定可能なIDで変調した、R(赤)G(緑)B(青)の三色のパターンで巡回的に変化する光を発する。
カメラペア毎に変換行列が求められた後、発光位置取得部236は、カメラ201a〜201dの撮像によって得られた各画像に含まれる巡回的な三色のパターンの光を検出する。更に、発光位置取得部236は、この三色の発光のパターンに対応するIDの検出、そしてIDへの復調を試みる。発光位置取得部236は、カメラペアに含まれる2台のカメラ201の撮像によって得られた画像の双方から同一のIDを検出することができた場合には、そのIDに対応する第2光源102を検出することができたと見なす。
次に、発光位置取得部236は、カメラペア毎に、当該カメラペアに含まれる2台のカメラ201のうちの一方のカメラ201の撮像面における第2光源102の像の位置(Xga2,Yga2)と、他方のカメラ201の撮像面における上記第2光源102の像の位置(Xgb2,Ygb2)とを取得する。更に、発光位置取得部236は、双方の像の位置(Xga2,Yga2)、(Xgb2,Ygb2)の組み合わせと、変換行列とを用いて、空間500内の第2光源102の設置位置(Xk2,Yk2,Zk2)を算出する。
上述した処理により、1つの第2光源102について、複数のカメラペアのそれぞれに対応して設置位置を取得する場合がある。このような場合に応じて、カメラペア毎に、第2光源102についての空間500内の設置位置の信頼度情報(尤度情報)が取得される。以下、信頼度情報の取得について説明する。
撮像状況取得部238は、カメラペア毎に、当該カメラペアに含まれる2台のカメラ201のうちの一方のカメラ201の撮像面から取得された画像における第2光源102の像の位置が、画像の中心に近いほどその像の位置に関する信頼度を高く設定し、中心からの距離が遠いほどその像の位置に関する信頼度を低く設定する。同様にして、撮像状況取得部238は、他方のカメラ201の撮像面から得られた画像における第2光源102の像の位置が、画像の中心に近いほどその像の位置に関する信頼度を高く設定し、中心からの距離が遠いほどその像の位置に関する信頼度を低く設定する。この設定処理は画像処理部231における歪曲補正処理に関連するものであり、この歪曲補正処理は、撮像面において中心に近い程歪曲補正の補正強度を弱く、周辺に向かうにつれ歪曲補正の補正強度を強くする。このため、第2光源102の像の位置が周辺に存在する程、歪曲補正による位置ずれが生じ、その結果信頼度が低くなる。
上述した処理により、カメラペアに含まれる2台のカメラ201のうちの一方のカメラ201について、着目している1つの第2光源102に対する画像位置に関する信頼度情報(画像位置信頼度情報)B1が取得され、他方のカメラ201について、着目している1つの第2光源102に対する画像位置に関する信頼度情報(画像位置信頼度情報)B2が取得される。
また、撮像状況取得部238は、カメラペアに含まれる2台のカメラ201のうちの一方のカメラ201による連続的に撮像されることによって取得された複数のフレーム(画像)を参照し、第2光源102の位置の変化から第2光源102の移動速度を算出する。
図5は、速度算出の一例を示す図である。例えば、時間方向tで連続的に撮像された複数のフレームF1、F2〜FnのうちのフレームF1の第2光源102の像の位置が710aであり、フレームFnの第2光源102の像の位置が710nである。
そして、フレームF1とFnとを重ね合わせたフレームFxにおける像の位置710a、710nの距離がLである場合を考える。この場合、撮像状況取得部238は、双方の第2光源102の像の大きさと、予めメモリ205に記憶されている既知である第2光源102の大きさとの対比の結果、上記距離L、及び、フレームレートに基づいて、第2光源102の移動速度を算出することができる。更に、撮像状況取得部238は、この移動速度に関する信頼度について、移動速度が遅いほど(距離Lが小さいほど)、当該速度信頼度が高くなるように設定する。
同様にして、撮像状況取得部238は、カメラペアに含まれる2台のカメラ201のうちの他方のカメラ201にカメラ201による連続的な撮像によって取得された画像のそれぞれにおける、第2光源102の像の位置の距離Lから当該第2光源102の移動速度を算出する。更に、撮像状況取得部238は、この移動速度に関する信頼度について、移動速度が遅いほど(距離Lが小さいほど)、当該速度信頼度が高くなるように設定する。
上述した処理は、第2光源102が長期間同じ設置位置に固定された場合であっても、カメラ201における撮像角度が微細に変化したり、および/または、第2光源102が微細に移動したりすることによって、その設置位置が変化する可能性があるために実行される。具体的には、カメラペアに含まれる2台のカメラ201のうちの一方のカメラ201について、第2光源102に対する移動速度に関する信頼度情報(速度信頼度情報)C1が取得され、他方のカメラ201について、同じ第2光源102に対する移動速度に関する信頼度情報(速度信頼度情報)C2が取得される。
また、撮像状況取得部238は、空間500を複数の領域に分割する。図6は、空間分割の一例である。図6では、画像が等間隔で縦方向に3分割されるとともに、同じく等間隔で横方向に3分割されることにより、9つの領域(分割領域)501a、501b、501c、501d、501e、501f、501g、501h、501i(以下、分割領域501a〜501iのそれぞれを限定しない場合には、適宜「分割領域501」と称する)が形成される。
更に、撮像状況取得部238は、カメラペアに含まれる2台のカメラ201の設置位置と着目している1つの第2光源102の設置位置との相対的な位置関係に基づいて、当該第2光源102の設置位置に関する信頼度情報(設置位置信頼度情報)Dを取得する。
具体的には、撮像状況取得部238は、カメラペアに含まれる2台のカメラ201の設置位置に近いほど、より大きな第2光源102の像が撮像できるので、設置位置信頼度を高く設定する。例えば、図6に示すようにカメラ201aとカメラ201dとが設置されている場合、第2光源102が分割領域501a、501b、501cに存在していれば設置位置信頼度は高、分割領域501d、501e、50fに存在していれば設置位置信頼度は中、分割領域501g、501h、501iに存在していれば設置位置信頼度は低となる。
また、信頼度情報取得部240は、カメラペア毎に、当該カメラペアに含まれる2台のカメラ201の双方によって撮像された第1光源300の像について、一方のカメラ201の撮像によって得られた位置(2次元座標情報)と、他方のカメラ201の撮像によって得られた位置(2次元座標情報)との組み合わせと、当該カメラペアに対応する変換行列とを用いて、空間500内の第1光源300の設置位置(3次元空間座標で定義される位置情報)を算出する。更に、信頼度情報取得部240は、算出した空間500内の第1光源300の設置位置と、メモリ205に記憶されている第1光源300の設置位置(既知の情報)の誤差を算出する。更に、信頼度情報取得部240は、誤差が小さいほど、誤差に関する信頼度(誤差信頼度)が高くなるように、当該誤差信頼度Aを設定する。
次に、信頼度情報取得部240は、カメラペア毎に、上述した処理により取得された画像位置信頼度情報B1、B2、速度信頼度情報C1、C2、設置位置信頼度情報D、誤差信頼度情報Aを用いて、着目している1つの第2光源102についての設置位置算出に関する信頼度情報(第2光源102の信頼度情報)Nを算出する。例えば、N=A×(B1+B2+C1+C2+D)により算出される。
その後、発光位置取得部236は、空間500内の第2光源102の設置位置を算出する。この際、着目している1つの第2光源102について、複数のカメラペアのそれぞれから設置位置が算出可能である場合がある。このような場合には、発光位置取得部236は、着目している1つの第2光源102について、カメラペア毎に取得された信頼度情報Nを比較する。そして、発光位置取得部236は、最も高い信頼度情報Nに対応するカメラペアを選択する。
次に、発光位置取得部236は、その選択したカメラペアのうちの一方のカメラ201の撮像によって得られた画像における第2光源102の像の位置(2次元座標情報)と、他方のカメラ201の撮像によって得られた画像における第2光源102の像の位置(2次元座標情報)とを取得する。更に、発光位置取得部236は、これら2つの像の位置の組み合わせと、変換行列とを用いて、空間500内の第2光源102の設置位置(3次元空間座標で定義される位置情報)を算出する。
次に、フローチャートを参照して、サーバ200の動作を説明する。図7は、サーバ200による信頼度情報取得の一例を示すフローチャートである。図7に示す動作は、カメラペア毎、且つ、カメラペアに含まれる2台のカメラの双方によって撮像される第1光源300毎に行われる。
1つのカメラペアに含まれる2台のカメラ201は、同一の第1光源300を撮像し、ID取得により当該第1光源300を特定する(ステップS101)。
次に、撮像状況取得部238は、カメラペアに含まれる2台のカメラ201のうちの一方のカメラ201にて撮像された画像における、第2光源102の像の位置が、撮像された画像の中心に近いほど画像位置信頼度が高くなるように、当該画像位置信頼度情報B1を取得し、他方のカメラ201にて撮像された画像における、第2光源102の像の位置が、撮像された画像の中心に近いほど画像位置信頼度が高くなるように、当該画像位置信頼度情報B2を取得する(ステップS102)。
次に、撮像状況取得部238は、カメラペアに含まれる2台のカメラ201のうちの一方のカメラ201の連続的な撮像によって取得された画像のそれぞれに基づいて、第2光源102の移動速度を算出し、移動速度が遅いほど、速度信頼度が高くなるように、当該速度信頼度情報C1を取得する。同様に、撮像状況取得部238は、他方のカメラ201の連続的な撮像によって取得された画像のそれぞれに基づいて、第2光源102の移動速度を算出し、移動速度が遅いほど、速度信頼度が高くなるように、当該速度信頼度情報C1を取得する(ステップS103)。
次に、撮像状況取得部238は、カメラペアに含まれる2台のカメラ201の設置位置と第2光源102の設置位置との位置関係に基づいて、第2光源102の設置位置がカメラペアに含まれる2台のカメラ201の設置位置に近いほど、設置位置信頼度が高くなるように、当該設置位置信頼度情報Dを取得する(ステップS104)。
次に、信頼度情報取得部240は、カメラペアに含まれる2台のカメラ201の双方によって撮像された第1光源300の像について、一方のカメラ201の撮像によって得られた位置と、他方のカメラ201の撮像によって得られた位置の組み合わせと、当該カメラペアに対応する変換行列とを用いて、空間500内の第1光源300の設置位置を算出する。更に、信頼度情報取得部240は、算出した空間500内の第1光源300の設置位置と、メモリ205に記憶されている第1光源300の設置位置(既知の情報)との誤差を算出し、当該誤差が小さいほど、誤差信頼度が高くなるように、当該誤差信頼度情報Aを取得する(ステップS105)。
更に、信頼度情報取得部240は、取得した画像位置信頼度情報B1、B2、速度信頼度情報C1、C2、設置位置信頼度情報D及び誤差信頼度情報Aを用いて、第2光源102の信頼度情報Nを取得する(ステップS106)。
図8は、サーバ200による第2光源102の設置位置の取得処理の一例を示すフローチャートである。複数のカメラ201は、空間500内の第2光源102を撮像する(ステップS201)。
次に、発光位置取得部236は、1つの第2光源102について、2台のカメラ201の双方が当該第2光源102を撮像しているカメラペアが複数存在する場合、当該複数のカメラペア毎に取得されている当該第2光源102の信頼度情報のうち、最も高い信頼度情報を選択する。更に、発光位置取得部236は、その選択した信頼度情報に対応するカメラペアを選択する(ステップS202)。
次に、発光位置取得部236は、その選択したカメラペアのうちの一方のカメラ201の撮像によって得られた画像における第2光源102の像の位置と、他方のカメラ201の撮像によって得られた画像における第2光源102の像の位置とを取得する。更に、発光位置取得部236は、取得されたこれら2つの位置の組み合わせと、変換行列とを用いて、第2光源102の設置位置を算出する(ステップS203)。
次に、発光位置取得部236は、ステップS201において撮像された全ての第2光源102について設置位置を算出したか否かを判定する(ステップS204)。全ての第2光源102について設置位置が算出されている場合には(ステップS204;YES)、一連の動作が終了する。また、設置位置が算出されていない第2光源102が存在する場合には(ステップS204;NO)、ステップS202以降の動作が繰り返される。
このように本実施形態では、サーバ200は、カメラペア毎に、当該カメラペアに含まれる2台のカメラ201の双方の撮像によって取得された画像における第2光源102の像の位置から、当該第2光源102の設置位置の算出に関する信頼度情報を取得する。更に、サーバ200は、カメラペアの撮像によって取得された画像に基づいて第2光源102の設置位置を算出する。この際、複数のカメラペアが第2光源102を撮像することによって、第2光源102の設置位置がカメラペア毎に算出可能である場合には、サーバ200は、当該第2光源102の信頼度が最も高いカメラペアを選択し、そのカメラペアの撮像による画像に基づいて第2光源102の設置位置を算出する。これにより、第2光源102の信頼度が高いカメラペアの撮像に基づく当該第2光源102の設置位置の算出が可能となり、算出の精度を向上させることができる。
具体的には、サーバ200は、撮像画像において、第2光源102の画像位置が、画像の中心に近いほど画像位置信頼度が高くなるように、当該画像位置信頼度情報を取得する。これにより、第2光源102の画像位置が画像の中心から遠いほど、当該第2光源102の信頼度を低くすることができ、中心から離れるほど歪曲率が大きくなるという画像の特性に応じた適切な信頼度情報の取得が可能となる。
また、サーバ200は、撮像画像に基づいて第2光源102の速度を算出し、速度が遅いほど、速度信頼度が高くなるように、当該速度信頼度情報を取得する。これにより、移動速度が速いほど、第2光源102の設置位置の算出精度が低下することに応じた適切な信頼度情報の取得が可能となる。
また、サーバ200は、第2光源102の設置位置がカメラペアに含まれる2台のカメラ201の設置位置に近いほど、設置位置信頼度が高くなるように、当該設置位置信頼度情報を取得する。これにより、一般的な三角測量では、カメラ201からの距離が遠いほど、設置位置の算出精度が低下することに応じた適切な信頼度情報の取得が可能となる。
また、サーバ200は、算出した空間500内の第1光源300の設置位置と、第1光源300の設置位置の既知の情報の誤差を算出し、当該誤差が小さいほど、誤差信頼度が高くなるように、当該誤差信頼度情報を取得する。これにより、誤差が小さい、すなわち、算出精度が高いカメラペアを優先して第2光源102の設置位置の算出に用いることが可能となる。
次に、他の実施形態について説明する。本実施形態において、可視光通信システム1は図1と同様であり、サーバ200は図2と同様である。本実施形態においては、第1光源300及び第2光源102の設置位置が1つの光源に対して複数算出され、それぞれの設置位置についての信頼度情報が設定される。
図9は、他の実施形態に係るサーバ200による位置・信頼度情報テーブルの生成、保持の一例を示すフローチャートである。図9に示す動作は、第1光源300毎に行われる。
カメラペア毎に、当該カメラペアに含まれる2台のカメラ201は、同一の第1光源300を撮像すると、この撮像画像を画像入力部204を介して取得し、制御部202が制御部ID取得により当該第1光源300を特定することを試みる(ステップS301)。
次に、カメラ位置・撮像方向算出部232は、ステップS301において第1光源300を撮像し、IDを取得することができたカメラペアを選択する(ステップ302)。
次に、発光位置取得部236は、ステップS302において選択したカメラペア毎に、当該カメラペアに含まれる2台のカメラ201による撮像画像に基づいて、第1光源300の設置位置を算出する(ステップS303)。具体的には、図8のステップS203と同様に、発光位置取得部236は、カメラペアのうちの一方のカメラ201の撮像によって得られた画像における第1光源300の像の位置と、他方のカメラ201の撮像によって得られた画像における第1光源300の像の位置とを取得する。更に、発光位置取得部236は、これら取得された2つの位置の組み合わせと、カメラペアに対応する変換行列とを用いて、第1光源300の設置位置を算出する。
次に、信頼度情報取得部240は、ステップ303において設置位置を算出した第1光源300について、位置・信頼度情報テーブル2051を生成し、メモリ205に保持する(ステップS304)。
図10は、ステップS304においてメモリ205の所定の記憶領域に生成、保持される位置・信頼度情報テーブル2051の一例を示す図である。図10に示す位置・信頼度情報テーブル2051は、光源である第1光源300毎に、当該第1光源300のIDと、当該第1光源300を撮像したカメラペアによる撮像で得られた設置位置と、その設置位置の算出に用いた画像を撮像したカメラペアの情報と、設置位置の信頼度情報と、設置位置が算出された日時を示す更新日時と、誤差とにより構成される。
信頼度情報は、信頼度の高い順にA、B、Cの3段階で設定される。信頼度情報取得部240は、第1光源300について、図7のステップS102と同様にして取得される画像位置信頼度情報、図7のステップS103と同様にして取得される速度信頼度情報、図7のステップS104と同様にして取得される設置位置信頼度情報、図7のステップS105と同様にして取得される誤差信頼度情報等を適宜選択して信頼度情報を設定する。
誤差は、誤差の小さい順にR1、R2、R3の3段階で設定される。信頼度情報取得部240は、例えば更新日時が現在に近いほど小さくなるように誤差を設定する。
図11は、他の実施形態に係るサーバ200による位置・信頼度情報テーブルの生成、保持の他の例を示すフローチャートである。図11に示す動作は、第2光源102毎に行われる。
カメラペア毎に、当該カメラペアに含まれる2台のカメラ201は、同一の第2光源102を撮像し、ID取得により当該第2光源102を特定することを試みる(ステップS401)。
次に、カメラ位置・撮像方向算出部232は、ステップS401において第2光源102を撮像し、IDを取得することができたカメラペアを選択する(ステップ402)。
次に、発光位置取得部236は、ステップS402において選択したカメラペア毎に、当該カメラペアに含まれる2台のカメラ201による撮像画像に基づいて、第2光源102の設置位置を算出する(ステップS403)。具体的には、図8のステップS203と同様に、発光位置取得部236は、カメラペアのうちの一方のカメラ201の撮像によって得られた画像における第2光源102の像の位置と、他方のカメラ201の撮像によって得られた画像における第2光源102の像の位置とを取得する。更に、発光位置取得部236は、これら2つの画像位置の組み合わせと、カメラペアに対応する変換行列とを用いて、第2光源102の設置位置を算出する。
次に、信頼度情報取得部240は、ステップ403において設置位置を算出した第2光源102について、位置・信頼度情報を生成し、位置・信頼度情報テーブル2051に追加保持する(ステップS404)。
図12は、ステップS404における位置・信頼度情報テーブル2052の一例を示す図である。図12は、図10に示す第1光源300毎に生成される位置・信頼度情報テーブル2051に、ステップS404において第2光源102毎に生成される位置・信頼度情報が追加された位置・信頼度情報テーブル2052を示す。
第2光源102毎に生成される位置・信頼度情報テーブル2052は、第1光源300毎に生成される位置・信頼度情報テーブル2051と同様に、当該第2光源102のIDと、当該第2光源102を撮像したカメラペアによる撮像で得られた設置位置と、その設置位置の算出に用いた画像を撮像したカメラペアの情報と、設置位置の信頼度情報と、設置位置が算出された日時を示す更新日時と、誤差とにより構成される。
信頼度情報は、信頼度の高い順にA、B、Cの3段階で設定される。信頼度情報取得部240は、第2光源102について、図7のステップS102と同様にして取得される画像位置信頼度情報、図7のステップS103と同様にして取得される速度信頼度情報、図7のステップS104と同様にして取得される設置位置信頼度情報、図7のステップS105と同様にして取得される誤差信頼度情報等を適宜選択して信頼度情報を設定する。
更に信頼度情報取得部240は、第2光源102について、第1光源300の設置位置を取得して、当該第2光源102の設置位置、信頼度情報、及び、誤差を取得するようにしてもよい。
誤差は、誤差の小さい順にR1、R2、R3の3段階で設定される。信頼度情報取得部240は、例えば更新日時が現在に近いほど小さくなるように誤差を設定する。
次に、発光位置取得部236は、ステップS401において撮像された全ての第2光源102について設置位置を算出したか否かを判定する(ステップS405)。全ての第2光源102について設置位置が算出されている場合には(ステップS405;YES)、一連の動作が終了する。また、設置位置が算出されていない第2光源102が存在する場合には(ステップS405;NO)、ステップS402以降の動作が繰り返される。
このように、第1光源300及び第2光源102について位置・信頼度情報テーブルが生成、保持されることにより、算出された第1光源300及び第2光源102の複数の設置位置の信頼度情報が取得される。このため、第1光源300及び第2光源102について、最も信頼度が高い設置位置を選択したり、信頼度情報と誤差との双方を加味した最も適切な設置位置を選択することが可能となる。
更には、信頼度が低い設置位置のみ算出される第1光源300及び第2光源102については設置位置が特定できないとみなしたり、信頼度情報と誤差との双方を加味した適切な設置位置が算出されない第1光源300及び第2光源102については設置位置が特定できないとみなす等、設置位置の特定を適切に行うことが可能となる。
尚、位置・信頼度情報テーブル2051のみが生成された場合でも、その後第2光源102の設置位置、信頼度情報、誤差を求めることも可能である。具体例として、位置・信頼度情報テーブル2051のみが生成され空間500から第1光源300が取り外された後に、同空間500内をカメラ201a〜201dが撮像した場合について述べる。図13に示すように、空間500については、位置・信頼度情報テーブル2051が生成・保持された後、第1光源300が取り除かれ、新たに第2光源102cが設置されているものとする(通常動作状態)。そしてカメラ201a〜201dがこの状態の空間500の画像を撮像し、画像入力部204に夫々撮像画像が入力されると、画像処理部231がそれらの画像から第2光源102cを検出する。更に撮像されたこれらの画像における第2光源102cの像と行列式とから第2光源102cの設置位置が算出される。そして位置・信頼度情報テーブル2051を参照し、この算出された第2光源102cの設置位置に最も近い、且つ、信頼度の高いカメラペアで撮像された第1光源300(図13では第1光源300dと300e)の情報を読み出す。尚第2光源102cの誤差Eについては以下の方法で求める。図13に図示するように、空間における第1光源300dと第2光源102cとのX方向の距離をXf、第1光源300eと第2光源102cとのX方向の距離をXgとし、第1光源300dの既知の情報に基づく位置と算出位置との誤差をEfとし、第1光源300eの既知の情報に基づく位置と算出位置との誤差をEgとすると、第2光源102cの位置の誤差Eは、内挿法により、E=(Ef*Xg+Eg+Xf)/((Xf+Xg)により算出される。
なお、本発明は、上記実施形態の説明及び図面によって限定されるものではなく、上記実施形態及び図面に適宜変更等を加えることは可能である。
例えば、上述した実施形態では、信頼度情報取得部240は、カメラペア毎に、上述した処理により取得された画像位置信頼度情報B1、B2、速度信頼度情報C1、C2、設置位置信頼度情報D、誤差信頼度情報Aを用いて、N=A×(B1+B2+C1+C2+D)により、着目している1つの第2光源102についての信頼度情報Nを算出した。
しかし、算出式はこれに限定されず、例えば、画像位置信頼度情報B1、B2、速度信頼度情報C1、C2、設置位置信頼度情報D、誤差信頼度情報Aをすべて乗算してもよい。また、信頼度情報取得部240は、画像位置信頼度情報B1、B2、速度信頼度情報C1、C2、設置位置信頼度情報D、誤差信頼度情報Aを適宜取捨選択して第2光源102についての信頼度情報Nを算出してもよい。例えば、最も高い第2光源102の信頼度情報が閾値未満である場合には、誤差信頼度情報Aを乗算しないようにしてもよい。更には、例えば、設置位置信頼度情報Dは、カメラペアに含まれる2台のカメラ201毎に算出されてもよい。
また、上述した実施形態では、サーバ200は、第2光源102の信頼度が最も高いカメラペアを選択し、そのカメラペアの撮像による画像に基づいて第2光源102の設置位置を算出した。しかし、設置位置の算出手法はこれに限定されない。
例えば、サーバ200は、2台のカメラ201の双方が第2光源102を撮像している全てのカメラペアについて、当該カメラペアの撮像に基づく当該第2光源102の設置位置を算出し、第2光源102の信頼度が高いカメラペアほど、当該カメラペアの撮像に基づいて算出される当該第2光源102の設置位置の重みづけが大きくなるようにしてもよい。また、サーバ200は、第2光源102の信頼度が上位である複数のカメラペアの撮像に基づいて算出される当該第2光源102の設置位置の平均値を算出するようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、図6に示すように、空間500が9つの分割領域501a〜501iに分割され、第2光源102が分割領域501a、501b、501cに存在していれば設置位置信頼度情報は高、分割領域501d、501e、50fに存在していれば設置位置信頼度情報は中、分割領域501g、501h、501iに存在していれば設置位置信頼度情報は低としたが、分割領域501の設定や、各分割領域501に対応する設置信頼度情報はこれに限定されない。分割領域501毎に設置信頼度情報が異なっていてもよい。
また、第1光源300についてはメモリ205に各IDと対応付けて空間500内の設置位置を対応付けて記憶させていたが、可視光通信により、空間500内の設置位置に応じて変調した光を発光させてもよい。
また、上述した実施形態では、位置・信頼度情報テーブル内の信頼度情報は、信頼度の高い順にA、B、Cの3段階で設定されたが、これに限定されず、更に多くの段階で設定されてもよく、数値で設定されてもよい。また、信頼度情報は、画像位置信頼度情報、速度信頼度情報、設置位置信頼度情報、誤差信頼度情報等を適宜選択して設定したが、これに限定されない。
更には、位置・信頼度情報テーブル内の誤差は、誤差の小さい順にR1、R2、R3の3段階で設定されたが、これに限定されず、更に多くの段階で設定されてもよく、数値で設定されてもよい。また、誤差は、更新日時が現在に近いほど小さくなるように設定したが、これに限定されない。
例えば、第1光源300及び第2光源102はLEDに限定されない。例えば、表示装置を構成するLCD、PDP、ELディスプレイ等の一部に光源が構成されていてもよい。
また、サーバ200は、カメラが取り付けられるものであれば、どのような装置でもよい。
また、上記実施形態において、実行されるプログラムは、フレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disc - Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)、MO(Magneto - Optical Disc)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行するシステムを構成することとしてもよい。
また、プログラムをインターネット等のネットワーク上の所定のサーバが有するディスク装置等に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、ダウンロード等するようにしてもよい。
なお、上述の機能を、OS(Operating System)が分担して実現する場合又はOSとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、OS以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、ダウンロード等してもよい。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
(付記1)
複数の撮像装置と、位置情報取得装置とを備える位置情報取得システムであって、
前記位置情報取得装置は、
前記複数の撮像装置が夫々相異なる方向から撮像した、識別情報に基づいた光を発する複数の位置情報取得対象が存在する所定の空間の画像から、前記識別情報に基づいた光を検出することにより、前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置を算出する算出手段と、
前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって取得された前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報に基づいて、前記算出手段によって算出された前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置の信頼度情報を取得する信頼度情報取得手段と、
を備えることを特徴とする位置情報取得システム。
(付記2)
前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報とは、前記撮像装置の光学特性に関わる情報であることを特徴とする付記1に記載の位置情報取得システム。
(付記3)
前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報とは、前記位置情報取得対象の変位に関わる情報であることを特徴とする付記1又は2に記載の位置情報取得システム。
(付記4)
前記撮像装置は、逐次撮像を行って画像を出力しており、
前記位置情報取得対象の変位は、前記撮像装置によって出力された複数の画像を比較することによる前記位置情報取得対象の位置の移動の有無から求められることを特徴とする付記3に記載の位置情報取得システム。
(付記5)
前記信頼度情報取得手段によって取得された信頼度情報を、前記信頼度情報に対応する前記位置情報取得対象の識別情報と対応付けて保持する保持手段と、
前記信頼度情報取得手段による信頼度情報の取得後に、前記複数の撮像装置の夫々によって撮像された画像から、前記複数の位置情報取得対象の位置を算出するよう前記算出手段を制御する算出制御手段と、
を備えることを特徴とする付記1〜4の何れか1つに記載の位置情報取得システム。
(付記6)
前記撮像装置の数は少なくとも3つ以上であり、
前記算出手段は、3つ以上の撮像装置の少なくとも2つの撮像装置からなる組で構成される撮像装置で撮像された画像に含まれる識別情報に基づいた光を検出することにより、前記複数の位置情報取得対象の前記空間における複数次元で定義される位置を算出し、
前記保持手段は、前記信頼度情報取得手段によって取得された信頼度情報を、前記信頼度情報に対応する前記位置情報取得対象の識別情報と前記少なくとも2つの撮像装置からなる組を特定する情報と対応付けて保持することを特徴とする付記5に記載の位置情報取得システム。
(付記7)
識別情報に基づいた光を発する複数の位置情報取得対象が存在する所定の空間を夫々異なる方向から撮像する複数の撮像装置の夫々によって撮像された画像から、前記識別情報に基づいた光を検出することにより、前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置を算出する算出手段と、
前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって取得された前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報に基づいて、前記算出手段によって算出された前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置の信頼度情報を取得する信頼度情報取得手段と、
を備えることを特徴とする位置情報取得装置。
(付記8)
前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報とは、前記撮像装置の光学特性に関わる情報であることを特徴とする付記7に記載の位置情報取得装置。
(付記9)
前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報とは、前記位置情報取得対象の変位に関わる情報であることを特徴とする付記7又は8に記載の位置情報取得装置。
(付記10)
前記撮像装置は、逐次撮像を行って画像を出力しており、
前記位置情報取得対象の変位は、前記撮像装置によって出力された複数の画像を比較することによる前記位置情報取得対象の位置の移動の有無から求められることを特徴とする付記9に記載の位置情報取得装置。
(付記11)
前記信頼度情報取得手段によって取得された信頼度情報を、前記信頼度情報に対応する前記位置情報取得対象の識別情報と対応付けて保持する保持手段と、
前記信頼度情報取得手段による信頼度情報の取得後に、前記複数の撮像装置の夫々によって撮像された画像から、前記複数の位置情報取得対象の位置を算出するよう前記算出手段を制御する算出制御手段と、
を備えることを特徴とする付記7〜10の何れか1つに記載の位置情報取得装置。
(付記12)
前記撮像装置の数は少なくとも3つ以上であり、
前記算出手段は、3つ以上の撮像装置の少なくとも2つの撮像装置からなる組で構成される撮像装置で撮像された画像に含まれる識別情報に基づいた光を検出することにより、前記複数の位置情報取得対象の前記空間における複数次元で定義される位置を算出し、
前記保持手段は、前記信頼度情報取得手段によって取得された信頼度情報を、前記信頼度情報に対応する前記位置情報取得対象の識別情報と前記少なくとも2つの撮像装置からなる組を特定する情報と対応付けて保持することを特徴とする付記11に記載の位置情報取得装置。
(付記13)
識別情報に基づいた光を発する複数の位置情報取得対象が存在する所定の空間を夫々異なる方向から撮像する複数の撮像装置の夫々によって撮像された画像から、前記識別情報に基づいた光を検出することにより、前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置を算出する算出ステップと、
前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報を取得する情報取得ステップと、
前記情報取得ステップにおいて取得された前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報に基づいて、前記算出ステップにおいて算出された前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置の信頼度情報を取得する信頼度情報取得ステップと、
を含むことを特徴とする位置情報取得方法。
(付記14)
コンピュータを、
識別情報に基づいた光を発する複数の位置情報取得対象が存在する所定の空間を夫々異なる方向から撮像する複数の撮像装置の夫々によって撮像された画像から、前記識別情報に基づいた光を検出することにより、前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置を算出する算出手段、
前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報を取得する情報取得手段、
前記情報取得手段によって取得された前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報に基づいて、前記算出手段によって算出された前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置の信頼度情報を取得する信頼度情報取得手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
1…可視光通信システム、100、100a、100b、100c…機器、102、102a、102b、102c…第2光源、200…サーバ、201、201a、201b、201c、201d…カメラ、202…制御部、203、203a、203b、203c、203d…レンズ、204…画像入力部、205…メモリ、206…操作部、207…表示部、208…通信部、231…画像処理部、232…カメラ位置・撮像方向算出部、234…行列生成部、236…発光位置取得部、238…撮像状況取得部、240…信頼度情報取得部、242…通信制御部、250a、250b…撮像面、300、300a、300b、300c、300d、300e…第1光源、500…空間、501、501a、501b、501c、501d、501e、501f、501g、501h、501i…分割領域、710a、710b、710n…像の位置

Claims (14)

  1. 複数の撮像装置と、位置情報取得装置とを備える位置情報取得システムであって、
    前記位置情報取得装置は、
    前記複数の撮像装置が夫々相異なる方向から撮像した、識別情報に基づいた光を発する複数の位置情報取得対象が存在する所定の空間の画像から、前記識別情報に基づいた光を検出することにより、前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置を算出する算出手段と、
    前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報を取得する情報取得手段と、
    前記情報取得手段によって取得された前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報に基づいて、前記算出手段によって算出された前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置の信頼度情報を取得する信頼度情報取得手段と、
    を備えることを特徴とする位置情報取得システム。
  2. 前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報とは、前記撮像装置の光学特性に関わる情報であることを特徴とする請求項1に記載の位置情報取得システム。
  3. 前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報とは、前記位置情報取得対象の変位に関わる情報であることを特徴とする請求項1又は2に記載の位置情報取得システム。
  4. 前記撮像装置は、逐次撮像を行って画像を出力しており、
    前記位置情報取得対象の変位は、前記撮像装置によって出力された複数の画像を比較することによる前記位置情報取得対象の位置の移動の有無から求められることを特徴とする請求項3に記載の位置情報取得システム。
  5. 前記信頼度情報取得手段によって取得された信頼度情報を、前記信頼度情報に対応する前記位置情報取得対象の識別情報と対応付けて保持する保持手段と、
    前記信頼度情報取得手段による信頼度情報の取得後に、前記複数の撮像装置の夫々によって撮像された画像から、前記複数の位置情報取得対象の位置を算出するよう前記算出手段を制御する算出制御手段と、
    を備えることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の位置情報取得システム。
  6. 前記撮像装置の数は少なくとも3つ以上であり、
    前記算出手段は、3つ以上の撮像装置の少なくとも2つの撮像装置からなる組で構成される撮像装置で撮像された画像に含まれる識別情報に基づいた光を検出することにより、前記複数の位置情報取得対象の前記空間における複数次元で定義される位置を算出し、
    前記保持手段は、前記信頼度情報取得手段によって取得された信頼度情報を、前記信頼度情報に対応する前記位置情報取得対象の識別情報と前記少なくとも2つの撮像装置からなる組を特定する情報と対応付けて保持することを特徴とする請求項5に記載の位置情報取得システム。
  7. 識別情報に基づいた光を発する複数の位置情報取得対象が存在する所定の空間を夫々異なる方向から撮像する複数の撮像装置の夫々によって撮像された画像から、前記識別情報に基づいた光を検出することにより、前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置を算出する算出手段と、
    前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報を取得する情報取得手段と、
    前記情報取得手段によって取得された前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報に基づいて、前記算出手段によって算出された前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置の信頼度情報を取得する信頼度情報取得手段と、
    を備えることを特徴とする位置情報取得装置。
  8. 前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報とは、前記撮像装置の光学特性に関わる情報であることを特徴とする請求項7に記載の位置情報取得装置。
  9. 前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報とは、前記位置情報取得対象の変位に関わる情報であることを特徴とする請求項7又は8に記載の位置情報取得装置。
  10. 前記撮像装置は、逐次撮像を行って画像を出力しており、
    前記位置情報取得対象の変位は、前記撮像装置によって出力された複数の画像を比較することによる前記位置情報取得対象の位置の移動の有無から求められることを特徴とする請求項9に記載の位置情報取得装置。
  11. 前記信頼度情報取得手段によって取得された信頼度情報を、前記信頼度情報に対応する前記位置情報取得対象の識別情報と対応付けて保持する保持手段と、
    前記信頼度情報取得手段による信頼度情報の取得後に、前記複数の撮像装置の夫々によって撮像された画像から、前記複数の位置情報取得対象の位置を算出するよう前記算出手段を制御する算出制御手段と、
    を備えることを特徴とする請求項7〜10の何れか1項に記載の位置情報取得装置。
  12. 前記撮像装置の数は少なくとも3つ以上であり、
    前記算出手段は、3つ以上の撮像装置の少なくとも2つの撮像装置からなる組で構成される撮像装置で撮像された画像に含まれる識別情報に基づいた光を検出することにより、前記複数の位置情報取得対象の前記空間における複数次元で定義される位置を算出し、
    前記保持手段は、前記信頼度情報取得手段によって取得された信頼度情報を、前記信頼度情報に対応する前記位置情報取得対象の識別情報と前記少なくとも2つの撮像装置からなる組を特定する情報と対応付けて保持することを特徴とする請求項11に記載の位置情報取得装置。
  13. 識別情報に基づいた光を発する複数の位置情報取得対象が存在する所定の空間を夫々異なる方向から撮像する複数の撮像装置の夫々によって撮像された画像から、前記識別情報に基づいた光を検出することにより、前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置を算出する算出ステップと、
    前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報を取得する情報取得ステップと、
    前記情報取得ステップにおいて取得された前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報に基づいて、前記算出ステップにおいて算出された前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置の信頼度情報を取得する信頼度情報取得ステップと、
    を含むことを特徴とする位置情報取得方法。
  14. コンピュータを、
    識別情報に基づいた光を発する複数の位置情報取得対象が存在する所定の空間を夫々異なる方向から撮像する複数の撮像装置の夫々によって撮像された画像から、前記識別情報に基づいた光を検出することにより、前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置を算出する算出手段、
    前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報を取得する情報取得手段、
    前記情報取得手段によって取得された前記複数の撮像装置の撮像状況に関する情報に基づいて、前記算出手段によって算出された前記位置情報取得対象の前記所定の空間における三次元位置の信頼度情報を取得する信頼度情報取得手段、
    として機能させることを特徴とするプログラム。
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