JP2022145428A - 移動体の位置測位装置、移動体の位置測位システム、移動体の位置測位方法及び移動体の位置測位プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】カメラが向いている方向が設置当初の状態から様々な要因で変化した場合であっても良好に位置測位を継続可能とする。【解決手段】撮像方向が第１方向から第２方向に変化したカメラ２０１ａ～２０１ｄから、空間５００内に配置されている少なくとも１つのマーカー３００ａ～３００ｅと、空間５００内を動く少なくとも１つの移動体１００ａ～１００ｃと、を含む撮像画像を取得し、撮像画像と、初期データと、に基づいて、撮像方向の第１方向から第２方向への変化を検出し、現実世界におけるカメラ２０１ａ～２０１ｄの撮像方向を第２方向から第１方向に戻すことなしに、撮像画像に基づいて、少なくとも１つの移動体１００ａ～１００ｃの位置データを取得する。【選択図】図１

Description

本発明は、移動体の位置測位装置、移動体の位置測位システム、移動体の位置測位方法及び移動体の位置測位プログラムに関する。

従来、可視光を用いた測量・位置検出技術は、カメラの設置毎にキャリブレーションを行っており、ごく短期的に測定するのが一般的である。そのため、カメラを据置きして用いる場合、カメラ設置条件がカメラの清掃、地震等による外部要因、ネジの緩み等の経年要因により初期値からずれてきてしまい、位置検出精度の低下問題が発生する。現状、位置検出精度を回復させるためには、あらためてキャリブレーションを行う必要がある。

特許文献１は、カメラの設置時に検知エリアを撮像した基準画像と当該基準画像に設定された基準点の位置情報とを記憶し、周期的にカメラの撮像画像と基準画像との間の基準点のずれ量を検出し、検出されたずれ量に基づいて雲台を駆動するカメラシステムを開示する。

特開２０１３－２１９６２８号公報

しかしながら、雲台を駆動したり、あらためてキャリブレーションを実行すると、システムを長時間停止する必要があり、現場作業に影響が発生する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、カメラの向いている方向が設置当初の状態から様々な要因で変化した場合であっても良好に位置測位を継続可能とすることを目的とする。

本発明に係る移動体の位置測位装置は、撮像方向が第１方向から第２方向に変化したカメラから、空間内に配置されている少なくとも１つのマーカーと、前記空間内を動く少なくとも１つの移動体と、を含む撮像画像を取得し、前記撮像画像と、初期データと、に基づいて、前記撮像方向の前記第１方向から前記第２方向への変化を検出し、現実世界における前記カメラの前記撮像方向を前記第２方向から前記第１方向に戻すことなしに、前記撮像画像に基づいて、前記少なくとも１つの移動体の位置データを取得する。

本発明によれば、カメラの向いている方向が設置当初の状態から様々な要因で変化した場合であっても良好に位置測位を継続できる。

本発明の第１の実施の形態に係る可視光通信システムの一例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係るサーバーの一例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る撮像方向の変化検出・補正処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係るサーバーによる信頼性判断処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る可視光通信システムの一例を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る撮像方向の変化検出・補正処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る撮像方向の変化検出・補正処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態にかかる位置測位システムとして可視光通信システムについて図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、可視光通信システム１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内に設置された移動体１００ａ、１００ｂ、１００ｃ（以下、移動体１００ａ、１００ｂ、１００ｃのそれぞれを限定しない場合には、適宜「移動体１００」と称する）と、位置測位装置に対応するサーバー２００とを含んで構成される。

移動体１００ａは、光源１０２ａが取り付けられ、移動体１００ｂは、光源１０２ｂが取り付けられ、移動体１００ｃは、光源１０２ｃが取り付けられている（以下、光源１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのそれぞれを限定しない場合には、適宜「光源１０２」と称する）。サーバー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）。カメラ２０１は、雲台等の設置器具により空間５００内に固定される。また、空間５００内には、位置が変化しない固定点であるマーカー３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄ、３００ｅが設置されている（以下、マーカー３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄ、３００ｅのそれぞれを限定しない場合には、適宜「マーカー３００」と称する）。マーカー３００及び光源１０２は、図示しないＬＥＤ（Light Emitting Diode）を含む。光源１０２は、位置測位対象に対応する。

本実施の形態において、移動体１００に取り付けられた光源１０２が移動体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、サーバー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光源１０２が発する情報を取得する。

本実施の形態では、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、上述したサーバー２００による移動体１００の状態等の取得に先立って、各カメラのカメラパラメータを求めて、カメラ２０１ａ～２０１ｄが認識する仮想空間と現実世界の空間との対応をとるためのキャリブレーションを行う。これによりカメラ２０１が取得する撮像画像は歪みが少なくなるように補正される。カメラパラメータは各カメラの内部パラメータ及び外部パラメータである。内部パラメータは、カメラ座標を画像座標に変換する行列であるカメラ固有のパラメータであって、焦点距離、レンズの光学中心位置を含み、キャリブレーションによって変化しない。外部パラメータは、ワールド座標をカメラ座標に変換する行列であり、空間５００におけるカメラ２０１の位置・方向の情報を含んでいる。サーバー２００は、カメラ２０１ａ～２０１ｄの撮像によって得られた画像におけるマーカー３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄ、３００ｅの各像の位置（２次元座標情報）に基づいて、カメラパラメータを算出する。算出されたカメラパラメータは初期データとしてサーバー２００に記憶される。

図２は、サーバー２００の構成の一例を示す図である。図２に示すように、サーバー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、サーバー２００には、カメラ２０１ａ～２０１ｄが配線を介して取り付けられている。サーバー２００とカメラ２０１ａ～２０１ｄは、無線で接続されていてもよい。

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ー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に示すサーバー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、サーバー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、サーバー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。また、メモリ２０５には、カメラ２０１ａ～２０１ｄの設置当初のキャリブレーション時に撮像した撮像画像、算出されたカメラパラメータが初期データとして記憶される。

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２４０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、画像取得部２３１と、撮像方向検出部２３２と、補正判断部２３４と、補正値算出部２３６と、位置データ取得部２３８と、通信制御部２４０と、が含まれて構成される。

画像取得部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、画像取得部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。

２台のカメラ２０１の組み合わせ（カメラペア）毎にカメラパラメータが求められた後、位置データ取得部２３８は、カメラ２０１ａ～２０１ｄの撮像によって画像取得部２３１から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。

移動体１００ａ、１００ｂ、１００ｃにそれぞれ取り付けられた光源１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、自己を一意に特定可能なＩＤ（Identification）を識別可能に変調した、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の三色の任意のパターンで巡回的に変化する光を発する。これは一実施例であり、自己を一意に特定できれば、発光色を必ずしもＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の三色の任意のパターンで巡回的に変化させる必要も無い。

位置データ取得部２３８は、この三色の発光のパターンを検出し、ＩＤへの復調を試みる。一実施例では、位置データ取得部２３８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に対応する光源１０２を検出することができたと見なす。なお、１台のカメラ２０１からの撮像画像であっても、その撮像画像に固定点であるマーカーのいずれかが撮像されていれば、その撮像画像に含まれる発光体を備える移動体の位置の算出は可能である。

次に、位置データ取得部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の撮像面における光源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光源１０２の像の位置（Ｘｇｂ２，Ｙｇｂ２）とを取得する。更に、位置データ取得部２３８は、双方の像の位置（Ｘｇａ２，Ｙｇａ２）、（Ｘｇｂ２，Ｙｇｂ２）の組み合わせと、カメラパラメータとを用いて、空間５００内の光源１０２のワールド座標の設置位置（Ｘｋ２，Ｙｋ２，Ｚｋ２）を算出する。

撮像方向検出部２３２は、カメラ２０１ａ～２０１ｄの設置後、常時、定期的あるいはユーザの指示により、カメラ２０１ａ～２０１ｄの撮像方向の変化を検出する。撮像方向検出部２３２は、カメラ２０１ａ～２０１ｄの撮像方向の変化を検出することにより、カメラ設置後の外部要因・経年要因によるカメラ設置条件の設置当初からのずれを検出する。

撮像方向検出部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マーカー３００の像の位置（２次元座標情報）を検出する。ここで、空間５００内におけるマーカー３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄ、３００ｅの設置位置（ワールド座標系の３次元座標情報）は既知のものとされている。また、マーカー３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄ、３００ｅは、自己を一意に特定可能なＩＤを識別可能に変調された、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。

撮像方向検出部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。

撮像方向検出部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、撮像方向検出部２３２は、この三色の発光のパターンに対応するＩＤへの復調を試みる。メモリ２０５には、マーカー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初期データ（固定点である各マーカーのワールド座標データを含む）として記憶されている。

撮像方向検出部２３２は、カメラ２０１ａ～２０１ｄの各カメラの撮像によって画像取得部２３１から得られた画像から、ＩＤに応じ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）の検出を試みる。そして、検出することができた場合には、そのＩＤに対応するマーカー３００を検出することができたと見なす。撮像方向検出部２３２はＩＤに対応するマーカー３００の設置位置を求める。

撮像方向検出部２３２は、カメラ２０１ａ～２０１ｄにより撮像された画像と初期データであるカメラ２０１ａ～２０１ｄの設置当初の撮像画像とを比較して、撮像画像に含まれるマーカー３００の画像位置又は設置位置に基づき、カメラ２０１ａ～２０１ｄのそれぞれの撮像方向の変化を検出する。

補正判断部２３４は、撮像方向検出部２３２によって検出された撮像方向の変化に基づいて、カメラ２０１ａ～２０１ｄについて撮像方向の変動を補正するか否かを判断する。ここで、補正とは、空間５００におけるカメラ２０１の位置・方向の情報である外部パラメータを修正する補正値を算出して撮像方向の変動をなくすよう修正する処理である。

補正判断部２３４は、補正をするか否かについて、（１）補正をする必要があるか否か、（２）補正が可能であるか否かという２つの観点から判断する。補正判断部２３４は、撮像画像に含まれるマーカー３００の画像位置又は設置位置の、カメラ設置当初に撮像された撮像画像に含まれるマーカー３００の画像位置又は設置位置からの変化（ずれ）が、設定された閾値に達するか否かにより補正の有無を判断する。閾値はカメラ毎に予めメモリ２０５に記憶されており、補正判断部２３４は、閾値をメモリ２０５から読み出して判断処理を実行する。また、閾値は、補正をする必要があるか否かを判断する閾値と、補正が可能であるか否かを判断する閾値とを備える。

補正値算出部２３６は、補正判断部２３４の判断により、補正が可能かつ必要であると判断されたものについて、補正値を算出する。補正値として、カメラ２０１の位置・方向の情報である外部パラメータを修正する補正値パラメータを算出する。具体的には、外部パラメータの変動パラメータの逆行列から補正値を算出する。これについて以下に説明する。

一般的に透視投影行列等を用いて、３次元空間のワールド座標〔Ｗｐ〕と２次元画像の画像座標〔ｕ，ｖ〕との関係は、カメラの内部パラメータ〔Ａ〕及び外部パラメータ〔Ｅ〕を用いることによって、以下の式のように表される。

（数１）
〔ｕ，ｖ〕＝〔Ａ〕〔Ｅ〕〔Ｗｐ〕 ・・・（１）

次に、カメラ設置後に、外部要因・経年要因によりカメラの設置条件であるカメラの撮像方向が変動して、２次元画像の画像座標が〔ｕ，ｖ〕から〔ｕ’，ｖ’〕に変化した場合、３次元空間のワールド座標〔Ｗｐ〕と２次元画像の画像座標〔ｕ’，ｖ’〕との関係は、以下の式のように表される。

（数２）
〔ｕ’，ｖ’〕＝〔Ａ〕〔Ｅ〕〔Ｅ’〕〔Ｗｐ〕 ・・・（２）

ここで、〔Ｅ’〕は、カメラの撮像方向の変動による外部パラメータ〔Ｅ〕に対する変動分のパラメータである。なお、カメラの内部パラメータ〔Ａ〕は、カメラ固有のパラメータであり、カメラの設置条件が動いた場合にも変化はない。式（２）において、画像座標が〔ｕ，ｖ〕から〔ｕ’，ｖ’〕に変化する要因は、外部パラメータ〔Ｅ〕に対する変動分のパラメータ〔Ｅ’〕によるものである。したがって、この変動分のパラメータ〔Ｅ’〕に対して、逆行列を求めることにより補正値〔Ｅ’〕^－１を算出し、この補正値を掛けあわせることで座標に対して補正を行う。

逆行列を求めることにより補正値〔Ｅ’〕^－１を算出するには、共通のマーカーをカメラペアが撮像していること、又は１台のカメラが２以上のマーカーを撮像していることが必要である。

上記以外の場合、すなわち１台のカメラが１つのマーカーを撮像している場合、逆行列を求めることにより補正値〔Ｅ’〕^－１を算出することができない。この場合、補正値算出部２３６は、カメラ座標系の各座標軸回りの回転角の組み合わせを総当たりして補正値〔Ｅ’〕^－１であるパラメータを選定する。ここで、カメラを固定する雲台が、カメラの左右方向の動きであるパン、カメラの上下方向の動きであるチルト、カメラの光軸回りの回転であるロールの３軸のうち、パン、チルトの２軸を調整できる回転台である場合、パン、チルトのみの回転角の組み合わせとすることにより、総当たりする組み合わせの数を少なくすることができる。さらに雲台のパン、チルト調整の可動範囲、可動単位である調整分解能に応じて総当たりする組み合わせの数を絞り込むことができる。

補正値算出部２３６は、逆行列を算出することにより、又は回転角の組み合わせを総当たりすることにより求めた補正値〔Ｅ’〕^－１をメモリ２０５に記憶する。

次に、フローチャートを参照して、サーバー２００の動作を説明する。図３は、サーバー２００による撮像方向の変化検出・補正処理の動作の一例を示すフローチャートである。この処理は、空間５００内の移動体１００の位置測位を実行している間、常に実行されてもよく、定期的に実行されてもよく、ユーザの指示により実行されてもよい。

カメラ２０１ａ～２０１ｄは、空間５００内の撮像を行っている。制御部２０２内の撮像方向検出部２３２は、画像取得部２３１によって取得されたカメラ２０１ａ～２０１ｄの撮像画像とメモリ２０５から読み出した初期データであるカメラ設置当初のカメラ２０１ａ～２０１ｄの撮像画像とを比較する。具体的には、撮像画像に含まれる共通ＩＤのマーカー３００の画像位置又は設置位置を比較する。比較に基づいて、画像取得部２３１によって新たに取得されたカメラ２０１ａ～２０１ｄの撮像方向について、カメラ設置当初のカメラ２０１ａ～２０１ｄの撮像方向である第１方向から第２方向への変化を検出する（ステップＳ１０１）。
なお本明細書で定義する第１方向とは、システム導入当初、或いは、システム稼働中、カメラのキャリブレーション実行時に固定手段によって固定されていたカメラの撮像方向である。
カメラ２０１を固定する固定手段により、カメラ２０１は当初、第１方向を向けて固定されていた。しかし、地震を含む外部要因やネジを含む固定部の緩みを含む経年要因により、カメラ２０１が向く方向は、前記第１方向から前記第１方向以外の方向（第２方向）にずれることがある。本実施例では、固定手段がカメラを固定する方向が物理的にずれたとしても、そのずれを物理的に変更する（戻す）操作を必要としない。

次に、制御部２０２内の補正判断部２３４が、撮像方向検出部２３２により検出された撮像方向の変化に基づいて、外部パラメータの補正が必要か否かを判断する（ステップＳ１０２）。

補正判断部２３４は、撮像画像に含まれるマーカー３００の画像位置又は設置位置のカメラ２０１の設置当初のマーカー３００の画像位置又は設置位置に対する変化（ずれ）を閾値と比較する。カメラ２０１の設置当初の撮像方向である第１方向から現在の撮像方向である第２方向への変化量が閾値以上である場合、外部パラメータの補正が必要であると判断され（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、続いて、外部パラメータの補正が可能であるか否か判断される（ステップＳ１０３）。第１方向から第２方向への変化量は、マーカー３００の画像位置又は設置位置の移動量で判断する。また、カメラ２０１の撮像方向が大きくずれて、設置当初の撮像画像に含まれるマーカー３００が現在の撮像画像に含まれず、共通のマーカー３００が存在しない場合、撮像方向検出部２３２は変化量を検出することができない。そこで、補正判断部２３４は、変化量を検出できない場合も補正が必要であると判断する。

カメラ２０１の設置当初の撮像方向である第１方向から現在の撮像方向である第２方向への変化量がわずかであるか、又は変化がなく、変化量が閾値より小さい場合、補正判断部２３４は、外部パラメータの補正の必要なしと判断し（ステップＳ１０２：ＮＯ）、処理を終了する。

次に、ステップＳ１０３において、補正判断部２３４は、現在のカメラ２０１の撮像画像から外部パラメータを補正可能であるか否かを判断する。具体的には、撮像画像に含まれるマーカー３００の画像位置が、画像の中心から大きくずれて画像の隅の部分に位置しているか、又は画角から外れているか否かを判断する。マーカー３００の位置が画像の中心から大きくずれて、外部パラメータの補正で調整できない場合、補正判断部２３４は、補正不可能であると判断し（ステップＳ１０３：ＮＯ）、エラーであることを表示部２０７に表示してユーザに警告する（ステップＳ１０４）。なお、警告は、視覚による表示に限らず、音声によるものであってもよい。ユーザへの警告後、制御部２０２は、処理を終了する。警告を受けて、ユーザはカメラ２０１の設置位置を調整する。

マーカー３００の位置が外部パラメータの補正で調整できないほど画像の中心から大きくずれていない場合、補正判断部２３４は、補正可能であると判断し（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、補正値算出処理に移行する。

制御部２０２の補正値算出部２３６は、補正値算出に先立って、共通のマーカー３００を撮像しているカメラペアが存在するか、又は単体のカメラ２０１が２以上の複数のマーカー３００を撮像しているか否かを判断する（ステップＳ１０５）。共通のマーカー３００を撮像しているカメラペアが存在する場合、又は１台のカメラ２０１が２以上のマーカー３００を撮像している場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、カメラパラメータ（内部パラメータ及び外部パラメータ）と、メモリ２０５に記憶されているマーカー３００の既知のワールド座標（真値）と、現在の撮像画像から算出されたマーカー３００のワールド座標（ずれ後）と、に基づき逆行列を求めることにより補正値〔Ｅ’〕^－１を算出する（ステップＳ１０６）。

共通のマーカー３００を撮像しているカメラペアが存在せず、かつカメラ２０１が１つのマーカー３００のみを撮像している場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、補正値算出部２３６は、カメラ座標系の各座標軸回りの回転角のうち、ロール方向のずれはないと仮定してパン、チルトについての回転角の組み合わせを総当たりして補正値〔Ｅ’〕^－１であるパラメータを選定する（ステップＳ１０７）。なお、ロール方向にも調整可能な雲台の場合、ロール方向も変化させた組み合わせで総当たりして補正値〔Ｅ’〕^－１を選定してもよい。

ステップＳ１０６又はステップＳ１０７で補正値〔Ｅ’〕^－１が求められると、位置データ取得部２３８は、カメラパラメータの補正を実行して、補正されたカメラパラメータに基づいて、移動体１００の位置データを取得する（ステップＳ１０８）。補正値〔Ｅ’〕^－１は、カメラ２０１の撮像方向の変動による外部パラメータ〔Ｅ〕に対する変動分のパラメータ〔Ｅ’〕の逆行列である。したがって、この変動分のパラメータ〔Ｅ’〕に対して、この補正値を掛けあわせることで座標に対して補正を実行する。位置データ取得部２３８は、カメラ２０１の撮像面における移動体１００の光源１０２の像の位置と、補正値を掛けあわせることにより補正されたカメラパラメータとを用いて、空間５００内の光源１０２のワールド座標の設置位置を算出する。これにより、撮像方向がカメラ２０１の設置当初の第１方向から第２方向に変化しても、現実世界におけるカメラ２０１の撮像方向を第２方向から第１方向に戻すことなしに、撮像画像に基づいて、移動体１００の位置データを取得する。このように、カメラ２０１が向いている方向が設置当初の状態から様々な要因で変化した場合であってもキャリブレーションを不要とし、稼働中のシステムを停止することなく位置測位精度を回復することができる。

（第２の実施の形態）
次に、他の実施の形態について説明する。本実施の形態において、可視光通信システム１は図１と同様であり、サーバー２００は図２と同様である。本実施の形態においては、カメラペアごとにマーカー３００及び光源１０２の設置位置が算出され、算出された設置位置についての信頼性が判断される。

図４は、他の実施の形態に係るサーバー２００による信頼性判断処理の動作の一例を示すフローチャートである。図４に示す動作は、マーカー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、同一のマーカー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の撮像方向検出部２３２がＩＤ取得により当該マーカー３００を特定することを試みる（ステップＳ２０１）。

次に、撮像方向検出部２３２は、ステップＳ３０１においてマーカー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Ｓ２０２）。

次に、撮像方向検出部２３２は、ステップＳ２０２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、マーカー３００の設置位置を算出する（ステップＳ２０３）。具体的には、撮像方向検出部２３２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マーカー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マーカー３００の像の位置とを取得する。更に、撮像方向検出部２３２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カメラパラメータとを用いて、マーカー３００の設置位置を算出する。

次に、撮像方向検出部２３２は、ステップＳ２０３において設置位置を算出したマーカー３００について、設置信頼性を求める（ステップＳ２０４）。例えば、カメラ２０１ａを中心として、カメラ２０１ａとカメラ２０１ｂのカメラペアに基づいて算出されたマーカー３００ｃの設置位置を（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）、カメラ２０１ａとカメラ２０１ｃのカメラペアに基づいて算出されたマーカー３００ｃの設置位置を（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）、カメラ２０１ａとカメラ２０１ｄのカメラペアに基づいて算出されたマーカー３００ｃの設置位置を（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）とする。ここで、いずれのカメラペアもカメラ設置当初においてマーカー３００ｃを撮像可能であるとする。いずれのカメラペアもマーカー３００ｃの設置位置を算出していることから、算出された値は、同じであるはずである。マーカー３００ｃの設置位置は既知であり、予めメモリ２０５に記憶されている。撮像方向検出部２３２は、メモリ２０５からマーカー３００ｃの設置位置を読み出して、各カメラペアによって算出されたマーカー３００ｃの設置位置（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）、（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）、（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）との差を求める。

撮像方向検出部２３２は、各カメラペアについて求めた差が０であるか又は誤差範囲内であるか否かにより、図３の撮像方向の変化検出・補正処理が必要であるか否かを判断する（ステップＳ２０５）。各カメラペアについて求めた差が誤差範囲を超えているカメラペアがある場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、撮像方向検出部２３２は、撮像方向の変化検出・補正処理を行う必要があるとして、図３の処理に移行する。例えば、前記の例において、カメラ２０１ａとカメラ２０１ｄのカメラペアに基づいて算出されたマーカー３００ｃの設置位置（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）について求めた差が誤差範囲を超えており、他のカメラペアに基づいて算出されたマーカー３００ｃの設置位置について求めた差が誤差範囲内である場合、カメラ２０１ｄの設置信頼性が低いと判断して、図３の撮像方向の変化検出・補正処理に移行する。

各カメラペアについて求めた差が０であるか又は誤差範囲内である場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、カメラ２０１ａ～２０１ｄの設置信頼性に問題がないと判断して処理を終了する。

なお、上記の例では、各カメラペアによって算出されたマーカー３００の設置位置とメモリ２０５から読み出された既知のマーカー３００の設置位置との差を求めたが、これに限らず、各カメラペアによって算出されたマーカー３００の設置位置をそれぞれ比較し、他の複数のカメラペアによって算出されたマーカー３００の設置位置と異なる設置位置が算出されたカメラペアについて、設置信頼性が低いと判断してもよい。例えば、カメラ２０１ａとカメラ２０１ｂのカメラペアに基づいて算出されたマーカー３００ｃの設置位置（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）とカメラ２０１ａとカメラ２０１ｃのカメラペアに基づいて算出されたマーカー３００ｃの設置位置（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）が同じであり、カメラ２０１ａとカメラ２０１ｄのカメラペアに基づいて算出されたマーカー３００ｃの設置位置（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）のみが他のカメラペアから算出された設置位置と比べて誤差範囲を超えて異なる場合、カメラ２０１ｄの設置信頼性が低いと判断する。

また、上記の信頼性判断処理を、図３の撮像方向の変化検出・補正処理のステップＳ１０１及びステップＳ１０２に置き換えてもよい。この場合、ステップＳ１０３において、既知のマーカー３００の設置位置との差又は他の複数のカメラペアによって算出されたマーカー３００の設置位置との差が、外部パラメータの補正で対応できないほど大きい場合、補正が不可能であると判断してエラーを警告するようにしてもよい。

（第３の実施の形態）
上記第１及び第２の実施の形態において、カメラ２０１は空間５００内に固定設置されていた（以下、これをカメラ固定型と称する）。これに対して、第３の実施の形態では、カメラ２０１が移動体１００に固定設置されており、カメラ２０１は移動体１００の移動に伴って移動する場合（以下、これをカメラ移動型と称する）について説明する。

図５は、本実施の形態にかかる可視光通信システム１の構成を示す図である。ここでは、移動体１００としてフォークリフトを例として記載している。図５に示すように、可視光通信システム１は、空間５００内を移動する移動体１００と、移動体１００に取り付けられたカメラ２０１と、空間５００の天井や側面等に取り付けられた光源であるマーカー３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄと、サーバー２００とを含んで構成される。サーバー２００とカメラ２０１は、無線で接続されており、サーバー２００は空間５００の外に設置されている。もちろん、サーバー２００は空間５００内に設置されてもよい。その他、図１と同じ構成については同一番号を付し、説明を省略する。また、サーバー２００の構成は、サーバー２００とカメラ２０１ａ～２０１ｄが無線で接続されている以外、図２に示す構成と同様であるため、説明を省略する。

カメラ２０１は移動体１００の移動に伴って移動し、複数のマーカー３００を撮像し、カメラが存在する位置、すなわち移動体１００の位置を測定する。カメラ移動型では、２個以上のマーカーをカメラの視野に収めることでカメラ位置を測定できる。カメラ固定型と比較すると、観測点が少なくなるため、カメラパラメータに要求される精度要件は高くなる。カメラ２０１を移動体１００に取り付ける関係上、移動体１００の走行時の振動等によりカメラ２０１の設置条件が初期値からずれてきてしまい、位置検出精度の低下問題が発生する頻度が、カメラ固定型に比べ高くなる。したがって、カメラ移動型では、日常的にカメラ２０１の設置条件のずれを補正することが重要になる。例えば移動体１００がフォークリフトの場合、作業終了時に、フォークリフトを停車させる位置が運用上決まっていることが多い。この場合、運用上決まっているフォークリフトの停車位置（ホームポジション）に戻った時に、カメラが向いている方向のずれを補正するとよい。ホームポジションから視認できるマーカーの位置は常に同じであるはずである。したがって、移動体１００がホームポジションに戻った時に、カメラ２０１の撮像方向の変化検出・補正処理の動作を実行する。

図６は、サーバー２００による撮像方向の変化検出・補正処理の動作の一例を示すフローチャートである。この処理は、移動体１００がホームポジションに戻った時に、自動的に実行されるが、ユーザの指示により実行されてもよい。

移動体１００がホームポジションに戻ると、カメラ２０１は、ホームポジションから空間５００内の撮像を行う。制御部２０２内の撮像方向検出部２３２は、画像取得部２３１によって取得されたカメラ２０１の撮像画像とメモリ２０５から読み出した初期データであるカメラ設置当初のホームポジションにおけるカメラ２０１の撮像画像とを比較する。メモリ２０５には、カメラ２０１の設置当初のキャリブレーション時にホームポジションにおいて撮像した撮像画像、算出されたカメラパラメータが初期データとして予め記憶されている。撮像画像に含まれる共通ＩＤのマーカー３００の画像位置又は設置位置を比較し、画像取得部２３１によって新たに取得されたカメラ２０１の撮像方向について、カメラ設置当初のカメラ２０１の撮像方向である第１方向から現在の撮像方向である第２方向への変化を検出する（ステップＳ３０１）。

次に、制御部２０２内の補正判断部２３４が、撮像方向検出部２３２により検出された撮像方向の変化に基づいて、外部パラメータの補正が必要か否かを判断する（ステップＳ３０２）。

補正判断部２３４は、検出された第１方向から第２方向への変化量が閾値以上である場合、外部パラメータの補正が必要であると判断され（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、続いて、外部パラメータの補正が可能であるか否か判断される（ステップＳ３０３）。検出された第１方向から第２方向への変化量がわずかであるか、又は変化がなく、変化量が閾値より小さい場合、補正判断部２３４は、外部パラメータの補正の必要なしと判断し（ステップＳ３０２：ＮＯ）、処理を終了する。補正が必要であるか否かの判断は、図３のステップＳ１０２と同様である。

次に、ステップＳ３０３において、補正判断部２３４は、現在のカメラ２０１の撮像画像から外部パラメータを補正可能であるか否かを判断する。補正が可能であるか否かの判断は、図３のステップＳ１０３と同様である。マーカー３００の位置が画像の中心から大きくずれて、外部パラメータの補正で調整できない場合、補正判断部２３４は、補正不可能であると判断し（ステップＳ３０３：ＮＯ）、エラーであることを表示部２０７に表示してユーザに警告する（ステップＳ３０４）。ユーザへの警告後、制御部２０２は、処理を終了する。マーカー３００の位置が外部パラメータの補正で調整できないほど画像の中心から大きくずれていない場合、補正判断部２３４は、補正可能であると判断し（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、補正値算出処理に移行する。

制御部２０２の補正値算出部２３６は、カメラパラメータ（内部パラメータ及び外部パラメータ）と、撮像画像中の２以上のマーカー３００についてメモリ２０５に記憶されているマーカー３００の既知のワールド座標（真値）と、現在の撮像画像から算出されたマーカー３００のワールド座標（ずれ後）と、に基づき逆行列を求めることにより補正値〔Ｅ’〕^－１を算出する（ステップＳ３０５）。

ステップＳ３０５で補正値〔Ｅ’〕^－１が求められると、位置データ取得部２３８は、カメラパラメータの補正を実行して、補正されたカメラパラメータに基づいて、カメラ２０１の位置、すなわち移動体１００の位置について自己測位して位置データを取得する（ステップＳ３０６）。補正値〔Ｅ’〕^－１は、カメラ２０１の撮像方向の変動による外部パラメータ〔Ｅ〕に対する変動分のパラメータ〔Ｅ’〕の逆行列である。したがって、この変動分のパラメータ〔Ｅ’〕に対して、この補正値を掛けあわせることで座標に対して補正を実行する。

補正が行われた移動体１００の位置座標が求められると、ホームポジションの位置座標と比較して、求められた位置座標がホームポジションの位置と一致しているか、すなわち求められた位置座標が正しいか否か判断する（ステップＳ３０７）。ホームポジションの位置座標は予めメモリ２０５に記憶されている。制御部２０２は、メモリ２０５からホームポジションの位置座標を読み出して上記判断を実行する。求められた位置座標が正しい場合（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）、処理を終了する。求められた位置座標が正しくない場合（ステップＳ３０７：ＮＯ）、ステップＳ３０１に戻り、ステップＳ３０１以降の処理を繰り返す。

第３の実施の形態によれば、カメラ２０１が移動体１００に固定設置されている場合において、撮像方向がカメラ２０１の設置当初の第１方向から第２方向に変化しても、現実世界におけるカメラ２０１の撮像方向を第２方向から第１方向に戻すことなしに、撮像画像に基づいて、移動体１００の位置データを取得する。このように、カメラ２０１が向いている方向が設置当初の状態から様々な要因で変化した場合であってもキャリブレーションを不要とし、稼働中のシステムを停止することなく位置測位精度を回復することができる。また、作業終了時に必ず戻るホームポジション位置で補正処理を実行することから、日常的に補正処理がなされる。したがって、カメラ２０１が移動体１００に設置されることによるカメラ２０１の姿勢が変化しやすい環境において、位置測位精度を維持することが可能である。

（第４の実施の形態）
上記第３の実施の形態において、撮像画像からパン、チルト、ロールの３軸の回転角のすべてについて補正を行う補正値〔Ｅ’〕^－１を求めた。これに対して、第４の実施の形態では、カメラ２０１に慣性センサを設置し、センサ値に基づいてパン、チルト、ロールの一部を補正したうえで、撮像画像から補正値〔Ｅ’〕^－１を求める。これにより、補正値〔Ｅ’〕^－１を求める計算処理が簡単になる。

慣性センサとして、加速度センサ及びジャイロセンサがカメラ２０１に設置される。加速度センサ及びジャイロセンサはカメラ２０１の移動状態を測定する。なお、慣性センサは加速度センサとジャイロセンサのどちらか一方であってもよく、カメラ２０１の姿勢を検出できるものであればよい。また、慣性センサはカメラ２０１とともに移動するカメラ２０１の設置器具に設置されてもよい。加速度センサは、３軸加速度センサであり、互いに直交する３軸方向の加速度を検出することにより、カメラ２０１の移動中の動作速度の変化を計測する。ジャイロセンサは、３軸角速度センサであり、加速度センサにおいて加速度を規定する３軸について各々の軸を中心として回転する角速度を検出することにより、カメラ２０１の移動中の動作方向の変化を計測する。

図７は、本実施の形態におけるサーバー２００による撮像方向の変化検出・補正処理の動作の一例を示すフローチャートである。第３の実施の形態と同様に、この処理は、移動体１００がホームポジションに戻った時に、実行される。

移動体１００がホームポジションに戻ると、カメラ２０１に設置された加速度センサ及びジャイロセンサのセンサ値から変化量を検出する（ステップＳ４０１）。

また、カメラ２０１は、ホームポジションから空間５００内の撮像を行う。制御部２０２内の撮像方向検出部２３２は、画像取得部２３１によって取得されたカメラ２０１の撮像画像とメモリ２０５から読み出した初期データであるカメラ設置当初のホームポジションにおけるカメラ２０１の撮像画像とを比較する。比較に基づいて、画像取得部２３１によって新たに取得されたカメラ２０１の撮像方向について、カメラ設置当初のカメラ２０１の撮像方向である第１方向から第２方向への変化を検出する（ステップＳ４０２）。

次に、制御部２０２内の補正判断部２３４が、撮像方向検出部２３２により検出された撮像方向の変化に基づいて、外部パラメータの補正が必要か否かを判断する（ステップＳ４０３）。カメラ２０１の設置当初の撮像方向である第１方向から第２方向への変化量が閾値以上である場合、外部パラメータの補正が必要であると判断され（ステップＳ４０３：ＹＥＳ）、続いて、外部パラメータの補正が可能であるか否か判断される（ステップＳ４０４）。カメラ２０１の設置当初の撮像方向である第１方向から第２方向への変化量がわずかであるか、又は変化がなく、変化量が閾値より小さい場合、補正判断部２３４は、外部パラメータの補正の必要なしと判断し（ステップＳ４０３：ＮＯ）、処理を終了する。

次に、ステップＳ４０４において、補正判断部２３４は、現在のカメラ２０１の撮像画像から外部パラメータを補正可能であるか否かを判断する。マーカー３００の位置が画像の中心から大きくずれて、外部パラメータの補正で調整できない場合、補正判断部２３４は、補正不可能であると判断し（ステップＳ４０４：ＮＯ）、エラーであることを表示部２０７に表示してユーザに警告する（ステップＳ４０５）。制御部２０２は、処理を終了する。マーカー３００の位置が外部パラメータの補正で調整できないほど画像の中心から大きくずれていない場合、補正判断部２３４は、補正可能であると判断し（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、加速度センサ及びジャイロセンサのセンサ値に基づくチルト及びロールの補正処理（ステップＳ４０６）に移行する。

ステップＳ４０６では、センサ値に基づいてチルト及びロールの補正を行い、パンの補正は行わない。パンについては、センサ値に基づく補正処理が複雑となるため、続いて実行される撮像画像に基づく補正値算出処理によりパンの補正が行われる。ステップＳ４０６において、加速度センサの３軸出力とジャイロセンサの３軸出力をカルマンフィルタやローパスフィルタに入力することにより、地面に対する、加速度の３軸データと、角速度の３軸データとを算出して、重力方向の推定を行う。また、カルマンフィルタやローパスフィルタ以外の軸推定方式を採用して重力方向の推定を行ってもよい。重力方向の推定が行われると、加速度センサやジャイロセンサのデータについて推定された重力方向に姿勢を補正する。これにより、チルト及びロールについて補正がなされる。

次に、制御部２０２の補正値算出部２３６は、カメラパラメータ（内部パラメータ及び外部パラメータ）と、撮像画像中の２以上のマーカー３００についてメモリ２０５に記憶されているマーカー３００の既知のワールド座標（真値）と、現在の撮像画像から算出されたマーカー３００のワールド座標（ずれ後）と、に基づき逆行列を求めることにより補正値〔Ｅ’〕^－１を算出する（ステップＳ４０７）。ステップＳ４０６において既にチルト及びロールが補正されていることから、補正値〔Ｅ’〕^－１を求める計算処理の負担は軽減される。

ステップＳ４０７で補正値〔Ｅ’〕^－１が求められると、位置データ取得部２３８は、カメラパラメータの補正を実行して、補正されたカメラパラメータに基づいて、カメラ２０１の位置、すなわち移動体１００の位置について自己測位して位置データを取得する（ステップＳ４０８）。

移動体１００の位置座標が求められると、メモリ２０５から読み出したホームポジションの位置座標と比較して、求められた位置座標がホームポジションの位置と一致しているか、すなわち求められた位置座標が正しいか否か判断する（ステップＳ４０９）。求められた位置座標が正しい場合（ステップＳ４０９：ＹＥＳ）、処理を終了する。求められた位置座標が正しくない場合（ステップＳ４０９：ＮＯ）、ステップＳ４０１に戻り、ステップＳ４０１以降の処理を繰り返す。

第４の実施の形態によれば、第３の実施の形態による効果に加えて、補正値〔Ｅ’〕^－１を算出するためのパラメータであるチルト、ロールの回転角を慣性センサのセンサ値に基づき補正することにより、パラメータが少なくなり、補正値〔Ｅ’〕^－１を算出するための処理が簡単になる。また、慣性センサのセンサ値に基づく補正において計算処理が複雑となるパンの回転角を補正値〔Ｅ’〕^－１によって補正することにより慣性センサのセンサ値に基づく補正の計算処理が簡単になる。

上記第２、第３、第４の実施の形態において、移動体１００のホームポジションへの停車精度は考慮しなかった。これに対して、映像解析（Video Content Analysis）を併用して、移動体１００の停車精度を緩和してもよい。例えば、チェッカーボードのようなパターンをホームポジションに設けることで、移動体１００の停車姿勢を割出し、移動体１００の停車方向のずれによる左右方向の回転のずれを補正する。

上記実施の形態において、ＣＰＵがＲＡＭやＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することによって、制御部２０２として機能した。しかしながら、ＣＰＵがＲＡＭやＲＯＭに記憶されたプログラムを実行する代わりに、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、各種制御回路等の専用のハードウェアを備え、専用のハードウェアが、制御部２０２として機能しても良い。この場合、一部を専用のハードウェアによって実現し、他の一部をソフトウェア又はファームウェアによって実現しても良い。

本発明の実施の形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記の番号は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。

（付記１）
撮像方向が第１方向から第２方向に変化したカメラから、空間内に配置されている少なくとも１つのマーカーと、前記空間内を動く少なくとも１つの移動体と、を含む撮像画像を取得し、
前記撮像画像と、初期データと、に基づいて、前記撮像方向の前記第１方向から前記第２方向への変化を検出し、
現実世界における前記カメラの前記撮像方向を前記第２方向から前記第１方向に戻すことなしに、前記撮像画像に基づいて、前記少なくとも１つの移動体の位置データを取得する、
移動体の位置測位装置。

（付記２）
移動体側に固定されているカメラであって、撮像方向が第１方向から第２方向に変化したカメラから、空間内に配置されている複数のマーカーが撮像された撮像画像を取得し、
前記撮像画像と、初期データと、に基づいて、前記撮像方向の前記第１方向から前記第２方向への変化を検出し、
現実世界における前記カメラの前記撮像方向を前記第２方向から前記第１方向に戻すことなしに、前記カメラから取得される撮像画像に基づいて、前記移動体の位置データを取得する、
移動体の位置測位装置。

（付記３）
前記初期データは、マーカーが配置されるワールド座標データを含む、
付記１又は２に記載の移動体の位置測位装置。

（付記４）
振動による外部要因又は経年要因により、前記カメラの前記撮像方向が前記第１方向から前記第２方向に変化する、
付記１乃至３のいずれか１つに記載の移動体の位置測位装置。

（付記５）
前記第２方向への変化を検出するときに、前記撮像画像に含まれるマーカーの画像座標データと、前記マーカーのワールド座標データと、に基づいて、前記カメラの前記撮像方向の変動を補正する補正値を算出する、
付記１乃至４のいずれか１つに記載の移動体の位置測位装置。

（付記６）
前記位置データを前記補正値に基づいて取得する、
付記５に記載の位置測位装置。

（付記７）
前記撮像画像は、前記移動体がホームポジションに位置する時に撮像される、
付記２に記載の移動体の位置測位装置。

（付記８）
前記移動体は、前記カメラの姿勢を検出する慣性センサを備え、
前記慣性センサのセンサ値に基づき少なくともロールを除く前記カメラの姿勢を補正する、
付記２に記載の移動体の位置測位装置。

（付記９）
撮像方向が第１方向から第２方向に変化したカメラと、
空間内に配置されているマーカーと、
前記空間内を動く移動体と、
少なくとも１つのプロセッサと、を備え、
前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記マーカーが撮像された第１撮像画像を取得し、
前記第１撮像画像と、初期データと、に基づいて、前記撮像方向の前記第１方向から前記第２方向への変化を検出し、
現実世界における前記カメラの前記撮像方向を前記第２方向から前記第１方向に戻すことなしに、前記第２方向を向く前記カメラにより取得される第２撮像画像に基づいて、前記移動体の位置を取得する、
移動体の位置測位システム。

（付記１０）
撮像方向が第１方向から第２方向に変化したカメラにより、空間内に配置されているマーカーが撮像された第１撮像画像を取得し、
前記第１撮像画像と、初期データと、に基づいて、前記撮像方向の前記第１方向から前記第２方向への変化を検出し、
現実世界における前記カメラの前記撮像方向を前記第２方向から前記第１方向に戻すことなしに、前記第２方向を向く前記カメラにより取得される第２撮像画像に基づいて、移動体の位置を取得する、
移動体の位置測位方法。

（付記１１）
少なくとも１つのプロセッサが、
撮像方向が第１方向から第２方向に変化したカメラにより、空間内に配置されているマーカーが撮像された第１撮像画像を取得し、
前記第１撮像画像と、初期データと、に基づいて、前記撮像方向の前記第１方向から前記第２方向への変化を検出し、
現実世界における前記カメラの前記撮像方向を前記第２方向から前記第１方向に戻すことなしに、前記第２方向を向く前記カメラにより取得される第２撮像画像に基づいて、移動体の位置を取得する、
移動体の位置測位プログラム。

１…可視光通信システム、１００ａ，１００ｂ，１００ｃ…移動体、１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ…光源、２００…サーバー、２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄ…カメラ、２０２…制御部、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…画像取得部、２３２…撮像方向検出部、２３４…補正判断部、２３６…補正値算出部、２３８…位置データ取得部、２４０…通信制御部、３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄ，３００ｅ…マーカー、５００…空間

Claims (11)

1. 撮像方向が第１方向から第２方向に変化したカメラから、空間内に配置されている少なくとも１つのマーカーと、前記空間内を動く少なくとも１つの移動体と、を含む撮像画像を取得し、
   前記撮像画像と、初期データと、に基づいて、前記撮像方向の前記第１方向から前記第２方向への変化を検出し、
   現実世界における前記カメラの前記撮像方向を前記第２方向から前記第１方向に戻すことなしに、前記撮像画像に基づいて、前記少なくとも１つの移動体の位置データを取得する、
   移動体の位置測位装置。
2. 移動体側に固定されているカメラであって、撮像方向が第１方向から第２方向に変化したカメラから、空間内に配置されている複数のマーカーが撮像された撮像画像を取得し、
   前記撮像画像と、初期データと、に基づいて、前記撮像方向の前記第１方向から前記第２方向への変化を検出し、
   現実世界における前記カメラの前記撮像方向を前記第２方向から前記第１方向に戻すことなしに、前記カメラから取得される撮像画像に基づいて、前記移動体の位置データを取得する、
   移動体の位置測位装置。
3. 前記初期データは、マーカーが配置されるワールド座標データを含む、
   請求項１又は２に記載の移動体の位置測位装置。
4. 振動による外部要因又は経年要因により、前記カメラの前記撮像方向が前記第１方向から前記第２方向に変化する、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の移動体の位置測位装置。
5. 前記第２方向への変化を検出するときに、前記撮像画像に含まれるマーカーの画像座標データと、前記マーカーのワールド座標データと、に基づいて、前記カメラの前記撮像方向の変動を補正する補正値を算出する、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の移動体の位置測位装置。
6. 前記位置データを前記補正値に基づいて取得する、
   請求項５に記載の位置測位装置。
7. 前記撮像画像は、前記移動体がホームポジションに位置する時に撮像される、
   請求項２に記載の移動体の位置測位装置。
8. 前記移動体は、前記カメラの姿勢を検出する慣性センサを備え、
   前記慣性センサのセンサ値に基づき少なくともロールを除く前記カメラの姿勢を補正する、
   請求項２に記載の移動体の位置測位装置。
9. 撮像方向が第１方向から第２方向に変化したカメラと、
   空間内に配置されているマーカーと、
   前記空間内を動く移動体と、
   少なくとも１つのプロセッサと、を備え、
   前記少なくとも１つのプロセッサは、
   前記マーカーが撮像された第１撮像画像を取得し、
   前記第１撮像画像と、初期データと、に基づいて、前記撮像方向の前記第１方向から前記第２方向への変化を検出し、
   現実世界における前記カメラの前記撮像方向を前記第２方向から前記第１方向に戻すことなしに、前記第２方向を向く前記カメラにより取得される第２撮像画像に基づいて、前記移動体の位置を取得する、
   移動体の位置測位システム。
10. 撮像方向が第１方向から第２方向に変化したカメラにより、空間内に配置されているマーカーが撮像された第１撮像画像を取得し、
    前記第１撮像画像と、初期データと、に基づいて、前記撮像方向の前記第１方向から前記第２方向への変化を検出し、
    現実世界における前記カメラの前記撮像方向を前記第２方向から前記第１方向に戻すことなしに、前記第２方向を向く前記カメラにより取得される第２撮像画像に基づいて、移動体の位置を取得する、
    移動体の位置測位方法。
11. 少なくとも１つのプロセッサが、
    撮像方向が第１方向から第２方向に変化したカメラにより、空間内に配置されているマーカーが撮像された第１撮像画像を取得し、
    前記第１撮像画像と、初期データと、に基づいて、前記撮像方向の前記第１方向から前記第２方向への変化を検出し、
    現実世界における前記カメラの前記撮像方向を前記第２方向から前記第１方向に戻すことなしに、前記第２方向を向く前記カメラにより取得される第２撮像画像に基づいて、移動体の位置を取得する、
    移動体の位置測位プログラム。

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