JP5423491B2 - Reference position calculation system, and the reference position calculation method - Google Patents

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本発明は、撮像手段によって撮像された熱画像にもとづく撮像対象の位置または移動速度の計測に用いられる基準位置算出システム、および基準位置算出方法に関する。 The present invention, reference position calculation system used to position or measurement of the moving speed of the imaging target based on the thermal image captured by the imaging means, and a reference position calculating method.

カメラによって撮像された画像にもとづいて、撮像対象が存在することを検出したり、当該撮像対象の位置および移動速度を計測したりする方法がある。 Based on an image captured by the camera, or detects that the imaging object is present, there is a method or measuring the position and the moving speed of the imaging target.

特許文献1には、照明の有無による影響を防ぐために、赤外線カメラによって撮像された画像にもとづいて、夜間の道路上の車両や歩行者等を検出したり、検出した車両や歩行者等の位置や移動速度を計測したりする装置が記載されている。 Patent Document 1, in order to prevent the influence of the presence or absence of illumination, based on the image captured by the infrared camera, and detect the night vehicles and pedestrians on the road, etc., the position of such detected vehicle and pedestrian and the moving speed or the measuring device is described.

特許文献1に記載された装置で、車両や歩行者等の撮像対象の位置や移動速度を高い精度で計測するためには、赤外線カメラから出力された画像における撮像対象の画像座標系における座標値を計測し、計測した座標値を世界座標系における座標値に変換する必要がある。 In the apparatus described in Patent Document 1, in order to measure the position and moving speed of the imaging object such as a vehicle or a pedestrian with high accuracy, the coordinate values ​​in the image coordinate system of the imaging target in the image output from the infrared camera was measured, a coordinate value measured has to be converted into coordinate values ​​in the world coordinate system.

非特許文献1や非特許文献2には、画像座標系における座標値を世界座標系における座標値に変換する方法が記載されている。 Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, a method for converting the coordinate values ​​in the image coordinate system into coordinate values ​​in the world coordinate system are described.

非特許文献1や非特許文献2に記載されている方法では、透視投影やTsaiのカメラモデル等のモデルを設定して、画像座標系における座標値を世界座標系における座標値に変換する。 In the method described in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, by setting the model of camera models, etc. of perspective and Tsai, it converts the coordinates in the image coordinate system into coordinate values ​​in the world coordinate system.

非特許文献1や非特許文献2に記載されている方法において、モデルを設定するためには、画像座標系における座標値および世界座標系における座標値が既知の位置である対応点を予め複数個用意する必要がある。 In the method described in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, in order to set the model coordinate values ​​in the coordinate values ​​and the world coordinate system in the image coordinate system in advance corresponding points is a known position plurality it is necessary to prepare.

そして、対応点を用意するために、世界座標系における座標値が知られている位置に光源等のマーカを設置し、カメラによって撮像された画像における当該マーカの画像座標系の座標値を計測して、当該マーカの世界座標系における座標値と画像座標系における座標値とを対応付ける。 In order to prepare the corresponding points, a marker such as a light source installed at a position where the coordinate values ​​in the world coordinate system is known, the coordinate value of the image coordinate system of the marker measured in the image captured by the camera Te associates the coordinate values ​​in the coordinate values ​​and the image coordinate system in the world coordinate system of the marker. なお、カメラが遠赤外線カメラである場合には、一般に、マーカに熱源が用いられる。 Note that when the camera is far-infrared camera is generally a heat source is used for the marker.

道路監視システム等において、道路上を移動する物体の位置を計測する場合に、一般に、画像座標系の座標値と世界座標系の座標値とを対応付ける対応テーブルが予め用意される。 In surveillance systems, etc., when measuring the position of an object moving on a road, generally, the correspondence table is prepared in advance for associating the coordinate values ​​of the coordinate values ​​and the world coordinate system of the image coordinate system. そして、当該対応テーブルで各座標値を対応付けるために、非特許文献1や非特許文献2に記載されている方法が用いられる。 Then, in order to associate the coordinate values ​​in the correspondence table, the method described in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 is used. さらに、各対応点の間を直線補間して世界座標系上に道路面を作成し、作成した世界座標系上の道路面と画像座標系上の道路面とを対応付ける。 Further, the road surface is created on the world coordinate system between the corresponding points by linear interpolation, it associates the road surface on the road surface and the image coordinate system on the world coordinate system created. すると、道路面を移動する物体を撮像した画像にもとづいて、物体の位置または移動速度が計測することが可能になる。 Then, moving objects on the road surface based on the image captured, the position or the moving speed of the object becomes possible to measure. 従って、正確に世界座標系上の道路面と画像座標系上の道路面とを対応付けるために、画像座標系の座標値と世界座標系の座標値とを正確に対応付けることが求められている。 Therefore, and precisely for associating the road surface on the road surface and the image coordinate system on the world coordinate system, it is required to map coordinates of the image coordinate system and the coordinate values ​​in the world coordinate system accurately.

特許文献2には、カメラで撮像した画像における撮像対象の輪郭にもとづいて撮像対象の画像座標値を算出し、算出した画像座標値に対応する世界座標系の座標値を算出する方法が記載されている。 Patent Document 2, and calculating an image coordinate value of the imaging target based on the contour of the imaging target in the image taken by the camera, a method of calculating the coordinates of the world coordinate system corresponding to the calculated image coordinates is described ing.

特開2000−348282号公報(段落0010〜0019、図1) JP 2000-348282 JP (paragraphs 0010-0019, FIG. 1) 特開2001−264037号公報(段落0022〜0115、図1) JP 2001-264037 JP (paragraphs 0022-0115, FIG. 1)

遠赤外線カメラによってマーカである熱源が撮像された画像では、当該熱源が複数の画素に跨って撮像されていたり、当該熱源によって発せられた熱が周囲の物体に伝導されて、当該熱源の輪郭が不鮮明になっていたりして、画像座標系における熱源の座標値を高い精度で1画素の座標値に定めることはできない。 In the image the heat source is captured a marker by the far-infrared camera, or are captured the heat source over a plurality of pixels, the heat generated by the heat source is conducted to the surrounding objects, the contour of the heat source and or has become blurred, it can not be determined in the coordinate value of a pixel coordinate value of the heat source with high accuracy in the image coordinate system.

従って、特許文献1に記載されている装置において、熱源を用いて、画像座標系における座標値を世界座標系における座標値に正確に対応付けることができず、道路監視システム等において世界座標系上に作成される道路面と画像座標系上の道路面とを正確に対応付けることができない。 Accordingly, in the apparatus described in Patent Document 1, by using a heat source, a coordinate value in the image coordinate system can not be correctly associate the coordinate values ​​in the world coordinate system, on the world coordinate system in the road monitoring system such as can not be associated with the road surface on the road surface and the image coordinate system is created correctly.

よって、特許文献1に記載されている装置では、画像座標系における座標値が世界座標系における座標値に正確に対応付けられていないので、撮像対象の移動前および移動後に計測された画像座標系における撮像対象の座標値に応じて算出した世界座標系における撮像対象の移動前および移動後の座標値にもとづいて、撮像対象の位置や移動速度を高い精度で測定することはできない。 Thus, in the apparatus described in Patent Document 1, since the coordinate values ​​in the image coordinate system is not exactly correspond to the coordinate values ​​in the world coordinate system, the image coordinate system is measured after the pre-movement and movement of the imaging object based on the coordinate value after movement before and movement of the imaging object in the world coordinate system calculated in accordance with the coordinate value of the imaging target in, it is impossible to measure the position and moving speed of the imaged object with high accuracy.

そこで、本発明は、撮像装置によって撮像された熱画像において基準に用いられる位置の画像座標系における座標値を高い精度で算出することができる基準位置算出システムおよび基準位置算出方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention is to provide a reference position calculation system and the reference position calculation method which can calculate the coordinates in the image coordinate system of the position used for reference in the thermal image captured by the imaging device with high accuracy for the purpose.

本発明による基準位置算出システムは、熱画像にもとづく撮像対象の位置または移動速度の計測に用いられる基準位置算出システムであって、遠赤外線を反射する反射部材と、放射した遠赤外線が反射部材によって反射される位置に設置される熱源を含む位置測定用装置と、撮像対象が撮像される位置に応じた位置に設置された位置測定用装置を撮像した熱画像を出力する撮像装置と、撮像装置によって出力された熱画像にもとづいて、熱画像の画像座標系における位置測定用装置の座標値を算出する座標値算出手段を含む画像処理装置とを備え、画像処理装置の座標値算出手段は、撮像装置が出力した熱画像において、単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域の中心の画素の画像座標系における座標値を算出することを Reference position calculation system according to the present invention is a reference position calculation system used to measure the position or moving speed of the imaging target based on the thermal image, a reflecting member that reflects far-infrared rays, the far-infrared reflecting member radiated a position measurement device including a heat source which is installed in a position that is reflected, and the imaging device imaging target outputs a thermal image of the captured installed position measuring device in a position corresponding to the position to be imaged, the imaging apparatus based on an output thermal image by an image processing apparatus including a coordinate value calculating means for calculating the coordinate values ​​of the position measuring device in an image coordinate system of the thermal image, the coordinate value calculating unit of the image processing apparatus, in the thermal image of the imaging apparatus has output, that the far infrared radiation intensity per unit area to calculate the coordinates in the image coordinate system of the center of the pixel region is equal to or higher than a predetermined value 徴とする。 And butterflies.

本発明による基準位置算出方法は、熱画像にもとづく撮像対象の位置または移動速度の計測に用いられる基準位置の座標を算出する基準位置算出方法であって、遠赤外線を反射する反射部材、および放射した遠赤外線が反射部材によって反射される位置に設置される熱源を含み、撮像対象が撮像される位置に応じた位置に設置された位置測定用装置が撮像装置によって撮像された熱画像において、単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域の面積を変化させるために、反射部材を支持する支持部材の水平面に対する角度および水平面における所定の方向に対する角度を変化させ、反射部材の支持部材の水平面に対する角度または水平面における所定の方向に対する角度が変化されたタイミングで、撮像装置に撮像を指示し、 Reference position calculating method according to the present invention is a reference position calculating method for calculating the coordinates of the reference position used for measuring the position or moving speed of the imaging target based on the thermal image, the reflecting member reflects far-infrared, and radiation and it includes a heat source far infrared is installed in a position that is reflected by the reflecting member, in the thermal image the installed position measuring device to a position corresponding to the position taken by the imaging device imaging target is imaged, the unit for far infrared intensity per area changes the area of ​​the region is above a predetermined value, by changing the angle with respect to a predetermined direction at an angle and the horizontal plane with respect to the horizontal plane of the support member for supporting the reflecting member, the support of the reflecting member at the timing when the angle is changed with respect to a predetermined direction at an angle or horizontal with respect to the horizontal plane of the member, and instructs the image pickup to the image pickup device, 像装置によって出力された熱画像において、領域の面積を示す面積情報を生成し、撮像装置によって出力された熱画像のうち、生成された面積情報によって示される面積が最も広い熱画像において単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域の中心の画素の画像座標系における座標値を算出することを特徴とする。 In the output thermal image by an image apparatus, generates the area information indicating the area of ​​the region, among the output thermal image by the imaging device, per unit area in the broadest thermal image area indicated by the generated area information intensity of far infrared rays and calculates the coordinate values ​​in the image coordinate system of the center of the pixel area is above a predetermined value.

本発明によれば、撮像装置によって撮像された熱画像において基準に用いられる位置の画像座標系における座標値を高い精度で算出することができる。 According to the present invention, it is possible to calculate the coordinates in the image coordinate system of the position used for reference in the thermal image captured by the imaging device with high accuracy.

本発明の実施形態の基準位置算出システムの構成例を示す説明図である。 A configuration example of a reference position calculation system according to the embodiment of the present invention. FIG. マーカの構成例を示す説明図である。 It is an explanatory view showing a configuration example of a marker. 支持部材のパン角の変化を示す説明図である。 It is an explanatory view showing a change in the pan angle of the support member. 支持部材のチルト角の変化を示す説明図である。 It is an explanatory view showing a change in the tilt angle of the support member. 撮像装置が出力した熱画像の例を示す説明図である。 Is an explanatory view showing an example of a thermal image of the imaging apparatus is output. 本発明の実施形態の基準位置算出システムの動作を示すフローチャートである。 Is a flowchart showing the operation of the reference position calculation system according to the embodiment of the present invention. 撮像装置が撮像した画像の例を示す説明図である。 The imaging device is an explanatory diagram showing an example of an image captured. 画像座標系の座標値と世界座標系の座標値との対応を示す説明図である。 It is an explanatory diagram showing a correspondence between the coordinate values ​​and the coordinate values ​​in the world coordinate system of the image coordinate system. 本発明の概要を示すブロック図である。 Is a block diagram showing an outline of the present invention.

本発明による基準位置算出システムの実施形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the reference position calculation system according to the present invention will be described with reference to the drawings. 図1は、本発明の実施形態の基準位置算出システムの構成例を示す説明図である。 Figure 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a reference position calculation system according to the embodiment of the present invention.

図1に示すように、本発明の実施形態の基準位置算出システムは、撮像した熱画像を出力する撮像装置20、撮像装置20によって撮像されるマーカ10、および撮像装置20およびマーカ10を制御する画像処理装置30を含む。 As shown in FIG. 1, the reference position calculation system according to the embodiment of the present invention controls the imaging device 20, the markers 10 and the imaging device 20 and the marker 10, is captured by the image capturing device 20 for outputting a thermal image captured including an image processing apparatus 30.

撮像装置20は、撮像対象を撮像可能な場所に設置される。 Imaging device 20 is placed an imaging subject in the imaging possible locations. 具体的には、撮像装置20は、例えば、撮像対象である自動車が走行する道路を撮像可能な場所に設置される。 Specifically, the imaging device 20 is installed, for example, a road motor vehicle, which is an imaging target travels to the imaging possible locations. そして、マーカ10は、撮像装置20によって撮像される熱画像において基準に用いられる位置に応じた場所に設置される。 Then, the marker 10 is placed in a location corresponding to the position used for reference in the thermal image taken by the imaging device 20. 具体的には、マーカ10は、例えば、撮像装置20によって撮像される自動車が通過する道路に応じた道路面を、直線補間により世界座標系上に作成して画像座標系と対応付けるために、世界座標系における座標値と画像座標系における座標値とを対応付ける位置に応じた場所に設置される。 Specifically, the marker 10 is, for example, to map the road surface the vehicle to be imaged in accordance with the road passing by the imaging device 20, an image coordinate system created on the world coordinate system by linear interpolation, global It is installed in a place corresponding to the position for associating the coordinate values ​​in the coordinate values ​​and the image coordinate system in the coordinate system.

図2は、マーカ10の構成例を示す説明図である。 Figure 2 is an explanatory diagram showing a configuration example of a marker 10. 図2に示すように、マーカ10は、放射状に(つまり、同心球状に)、遠赤外線を発する熱源12、内壁が放物面状の凹形状に成形された反射板11、熱源12を固定する固定部材13、反射板11を支持する支持部材15、および支持部材15の角度(水平面における所定の方向に対する角度(パン角という)と垂直面における水平面に対する角度(チルト角という))とを制御する駆動部14を含む。 As shown in FIG. 2, the marker 10 is radially (that is, concentrically spherical), a heat source 12 which emits far-infrared rays, a reflector 11 the inner wall is formed into a parabolic concave, to secure the heat source 12 fixing member 13, controls the (angle (referred to the tilt angle) with respect to the horizontal in a vertical plane an angle (called pan angle) for a given direction in the horizontal plane) the angle of the support member 15 and the support member 15, for supporting the reflection plate 11 a driving unit 14.

固定部材13は、放射状に遠赤外線を発する熱源12を放物面状に成形された反射板11の焦点に固定する。 Fixing member 13 fixes the heat source 12 which emits far-infrared rays radially the focal point of the reflector 11 which is formed into a parabolic shape. 具体的には、固定部材13は、例えば、熱源12の中心を反射板11の焦点に固定する。 Specifically, the fixing member 13, for example, to fix the center of the heat source 12 at the focal point of the reflector 11.

反射板11は、例えば、内壁が放物面状に成形されて遠赤外線を反射する鏡である。 Reflector 11 is, for example, a mirror that reflects far-infrared rays is formed on the inner wall is parabolic. また、本実施形態における反射板11は、放物面状に成形された凹形状の反射板11の内壁の焦点が凹形状によって形成される開口面の内側に位置するように成形されている。 Further, the reflecting plate 11 in this embodiment is shaped so as to be positioned inside the opening face the focus of the inner wall of the parabolic shape formed the concave reflector 11 is formed by a concave shape. 従って、反射板11の内壁は、焦点に固定された熱源12によって発せられた遠赤外線を一定の方向に反射する。 Thus, the inner wall of the reflector 11 reflects the far infrared rays emitted by a heat source 12 which is fixed to the focal point in a certain direction. よって、撮像装置20によって撮像された熱源12によって発せられた遠赤外線の熱画像において、反射板11の輪郭を明確にすることができる。 Therefore, the far infrared thermal image emitted by a heat source 12 imaged by the imaging device 20, it is possible to clarify the outline of the reflector 11.

また、本実施形態における反射板11は、反射板11の開口面の方向が、放物面状に成形された反射板11の内壁の対称軸線と平行であるように成形されている。 Further, the reflecting plate 11 in the present embodiment, the direction of the opening surface of the reflector 11 is shaped so as to be parallel to the axis of symmetry of the inner wall of the reflector 11 which is formed into parabolic. 従って、本実施形態における反射板11の開口面の形状は円形である。 Thus, the shape of the opening surface of the reflector 11 in this embodiment is circular.

よって、駆動部14によって支持部材15が制御され、撮像装置20の位置が反射板11の正面の位置(反射板11の開口面に正対する位置)である場合に、当該撮像装置20によって撮像された熱画像には、熱源12によって発せられ、反射板11の内壁によって反射された遠赤外線が円形に撮像される。 Therefore, the support member 15 is controlled by a drive unit 14, when the position of the imaging device 20 is positioned in front of the reflector 11 (position facing the opening surface of the reflector 11), it is imaged by the imaging device 20 and the thermal image is emitted by the heat source 12, the far infrared rays reflected by the inner wall of the reflector 11 is captured in a circular. そして、撮像装置20の位置が反射板11の正面以外の位置である場合よりも、反射板11の内壁によって反射された遠赤外線が撮像される領域(つまり、熱画像における開口面の領域)の面積が広い。 Then, than the position of the imaging device 20 is a position other than the front of the reflector 11, a region far infrared rays reflected by the inner wall of the reflector 11 is captured (that is, the area of ​​the opening surface in the thermal image) area is wide.

駆動部14は、画像処理装置30の指示に応じて、支持部材15のパン角とチルト角とを制御する。 Driver 14, in response to an instruction of the image processing apparatus 30, and controls the pan angle and the tilt angle of the support member 15. 図3は、支持部材15のパン角の変化を示す説明図である。 Figure 3 is an explanatory view showing a change in the pan angle of the support member 15. 図3に示すように、駆動部14は、画像処理装置30の指示に応じて、支持部材15を0°≦パン角<360°の範囲に制御する。 3, the driving unit 14, in response to an instruction of the image processing apparatus 30, and a supporting member 15 in the range of 0 ° ≦ pan angle <360 °.

図4は、支持部材15のチルト角の変化を示す説明図である。 Figure 4 is an explanatory view showing a change in the tilt angle of the support member 15. 図4に示すように、駆動部14は、画像処理装置30の指示に応じて、支持部材15を0°≦チルト角<180°の範囲に制御する。 As shown in FIG. 4, the driving unit 14, in response to an instruction of the image processing apparatus 30, and a supporting member 15 in the range of 0 ° ≦ tilt angle <180 °. なお、チルト角が0°である場合に、反射板11の正面は水平方向を向いているとする。 Incidentally, in the case where the tilt angle is 0 °, the front of the reflector 11 and are oriented in the horizontal direction.

熱源12は、マーカ10の周囲の温度よりも高い温度になり、放射状に遠赤外線を発する。 Heat source 12 is made to a temperature higher than the temperature around the marker 10, emitting far infrared rays radially. 熱源12は、例えば、電気ヒータである。 Heat source 12 is, for example, an electric heater.

撮像装置20は、撮像して熱画像を出力する機能を有する装置であり、例えば、遠赤外線カメラである。 Imaging device 20 is a device having a function of outputting a thermal image by imaging, for example, a far-infrared camera. 撮像装置20は、熱画像を画像処理装置30に出力する。 Imaging device 20 outputs the thermal image to the image processing apparatus 30. 図5は、撮像装置20が出力した熱画像の例を示す説明図である。 Figure 5 is an explanatory diagram showing an example of a thermal image of the imaging device 20 is outputted. 図5には、マーカ10の熱源12によって発せられた遠赤外線を反射する反射板11の内壁の領域が白画素で示されている。 5, the region of the inner wall of the reflector 11 which reflects the far infrared rays emitted by the heat source 12 of the marker 10 is shown in white pixels. つまり、図5に示す例において、反射板11の開口面が白画素で示されている。 That is, in the example shown in FIG. 5, the opening surface of the reflector 11 is shown by white pixels.

画像処理装置30は、座標値算出手段31、角度指示手段32、撮像指示手段33、および面積情報生成手段34を含む。 The image processing apparatus 30 includes a coordinate value calculating means 31, the angle indicating means 32, the imaging instruction section 33, and an area information generating means 34. 座標値算出手段31は、撮像装置20が出力した熱画像において、単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域の中心座標値を算出する。 Coordinate value calculating means 31, in the thermal image capturing apparatus 20 is outputted, far infrared intensity per unit area to calculate the center coordinates of the region is above a predetermined value.

角度指示手段32は、マーカ10の駆動部14に、支持部材15のパン角とチルト角とを指示する。 Angle indicating means 32, the driving portion 14 of the marker 10, and instructs the pan angle and the tilt angle of the support member 15. 撮像指示手段33は、角度指示手段32の指示に応じてマーカ10の駆動部14が支持部材15のパン角またはチルト角を変化させたタイミングで、撮像装置20に撮像を指示する。 Imaging instruction unit 33 at a timing driving unit 14 of the marker 10 has changed the pan angle or a tilt angle of the support member 15 in accordance with an instruction of the angle indicating unit 32, and instructs the image pickup to the image pickup device 20. 面積情報生成手段34は、撮像装置20が出力した熱画像において、単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域の面積を算出する。 Area information generating means 34, in the thermal image capturing apparatus 20 is outputted, far infrared intensity per unit area to calculate the area of ​​the region is above a predetermined value. 具体的には、画像処理装置30は、単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域を構成する画素の数(図5に示す例では、白画素の数)を計数する。 Specifically, the image processing apparatus 30, the far infrared intensity per unit area (in the example shown in FIG. 5, a white number of pixels) The number of pixels constituting the region is above a predetermined value for counting.

図1に示すシステムの動作について、図面を参照して説明する。 The operation of the system shown in FIG. 1 will be described with reference to the drawings. 図6は、本発明の実施形態の基準位置算出システムの動作を示すフローチャートである。 Figure 6 is a flowchart showing the operation of the reference position calculation system according to the embodiment of the present invention.

画像処理装置30の角度指示手段32は、マーカ10の駆動部14に、パン角およびチルト角を0°にするように指示する。 Angle indicating means 32 of the image processing apparatus 30, the driving portion 14 of the marker 10, indicating the pan angle and the tilt angle so as to 0 °. 駆動部14は、パン角およびチルト角が0°になるように、支持部材15の角度を制御する(ステップS101)。 Driver 14, so the pan angle and the tilt angle is 0 °, controls the angle of the support member 15 (step S101).

そして、画像処理装置30は、初期化処理を行う(ステップS102)。 Then, the image processing apparatus 30 performs an initialization process (step S102). 具体的には、画像処理装置30は、パン角の制御が終了したか否かを示すフラグであるパン角制御終了フラグ「FLG」をリセットする。 Specifically, the image processing apparatus 30 resets the "FLG" pan angle control end flag is a flag indicating whether the control of the pan angle has been completed. 本実施形態では、画像処理装置30は、パン角制御終了フラグ「FLG」の値に0をセットする。 In the present embodiment, the image processing apparatus 30 sets 0 to the value of the pan angle control end flag "FLG". また、画像処理装置30は、白画素の数の最大値を示す変数「MAX」の値に0をセットする。 The image processing apparatus 30 sets 0 to the value of the variable "MAX" indicating the maximum number of white pixels. 画像処理装置30は、パン角の角度を示す変数「pan」の値に0をセットし、チルト角の角度を示す変数「tilt」の値に0をセットする。 The image processing apparatus 30 sets 0 to the value of the variable "pan" indicating the angle of the pan angle is set to 0 to the value of the variable "tilt" indicating the angle of tilt angles.

また、画像処理装置30は、白画素の数が最大値になった場合のパン角を示す変数「ANG_P」の値と、白画素の数が最大値になった場合のチルト角を示す変数「ANG_T」の値とにそれぞれ0をセットする。 The image processing device 30, a variable indicating the tilt angle of the case where the value of the variable "ANG_P" indicating the pan angle when the number of white pixels becomes maximum, the number of white pixels becomes maximum " each set to 0 and the value of ANG_T ".

撮像装置20によってマーカ10が撮像された熱画像が出力され、画像処理装置30が撮像装置20によって出力された熱画像を受信した場合に(ステップS103)、画像処理装置30は、マーカ10の熱源12によって発せられ、反射板11によって遠赤外線が反射された領域が白画素で表現され、他の領域が黒画素で表現されるように二値化した画像データを生成する(ステップS104)。 Thermal image marker 10 is imaged by the imaging device 20 is outputted, the image processing apparatus 30 (step S103) when receiving the thermal image that is output by the imaging device 20, the image processing apparatus 30, the heat source of the marker 10 emitted by 12, the far infrared rays are reflected region by the reflecting plate 11 is represented by white pixels, the other areas to generate image data binarized as represented by black pixels (step S104). 具体的には、例えば、所定の単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域が白画素で表現され、他の領域が黒画素で表現されるように二値化された画像データを生成する。 Specifically, for example, areas far infrared intensity per a predetermined unit area is a predetermined value or more is represented by white pixels, is binarized as other regions are represented by black pixels of the image to generate the data.

画像処理装置30の面積情報生成手段34は、ステップS104の処理で二値化された画像データにもとづいて、白画素によって構成される領域の面積を算出する(ステップS105)。 Area information generating means 34 of the image processing apparatus 30, based on image data that has been binarized by the processing in step S104, it calculates the area of ​​the region constituted by white pixels (step S105). 具体的には、画像処理装置30は、白画素の数を計数する。 Specifically, the image processing apparatus 30 counts the number of white pixels. 以下、ステップS105の処理で算出した面積の値(具体的には、白画素の数)を示す変数を「M」とする。 Hereinafter, (specifically, white the number of pixels) value of the area calculated in the processing in step S105 the variable indicating the to "M".

画像処理装置30は、パン角の制御が終了していないと判断した場合に(ステップS106のY)、ステップS107の処理に移行し、パン角の制御が終了したと判断した場合に(ステップS106のN)、ステップS113の処理に移行する。 The image processing apparatus 30, when it is determined that the control of the pan angle is not completed (Y in step S106), then the process proceeds to step S107, if it is determined that the control of the pan angle is completed (step S106 of N), the process proceeds to step S113.

具体的には、画像処理装置30は、ステップS106の処理で、パン角制御終了フラグ「FLG」の値が0である場合に、パン角の制御が終了していないと判断し、パン角制御終了フラグ「FLG」の値が0でない場合に、パン角の制御が終了したと判断する。 Specifically, the image processing unit 30, in the process of step S106, when the value of the pan angle control end flag "FLG" is 0, it is determined that the control of the pan angle is not completed, the pan angle control If the value of the end flag "FLG" is not 0, it is determined that the control of the pan angle has been completed.

画像処理装置30は、変数「M」の値が白画素の数の最大値を示す変数「MAX」の値よりも大きい場合に(ステップS107のY)、変数「M」の値を変数「MAX」の値にセットし、パン角の角度を示す変数「pan」の値を白画素の数が最大値になった場合のパン角を示す変数「ANG_P」の値にセットする。 The image processing apparatus 30, the variable value of "M" is larger than the value of the variable "MAX" indicating the maximum number of white pixels (step S107 Y), the value of the variable "MAX of the variable" M " set to a value of "is set to the value of the variable" ANG_P "indicating the pan angle when the number of white pixels the value of the variable" pan "indicating the angle of the pan angle reaches a maximum value. そして、画像処理装置30の座標値算出手段31は、画像座標系のX軸における白画素の中心座標値を算出する(ステップS108)。 Then, the coordinate value calculating means 31 of the image processing apparatus 30 calculates the center coordinates of the white pixels in the X-axis of the image coordinate system (step S108).

図7は、撮像装置20が撮像した画像の例を示す説明図である。 7, the imaging device 20 is an explanatory diagram showing an example of an image captured. 図7に示す例では、画像座標系において、白画素による領域(図7において楕円形で示す領域)のX軸における座標値の最大値がx2であり、最小値がx1であることが示されている。 In the example shown in FIG. 7, in the image coordinate system, the maximum value x2 of the coordinate values ​​in the X-axis of the region using the white pixel (region indicated by oval 7), it is indicated minimum value is x1 ing. つまり、画像座標系において、白画素による領域のX軸における両端の座標値は、x1とx2とである。 That is, in the image coordinate system, the coordinate values ​​of the both ends in the X-axis region by white pixels are x1 and x2 Doo. 画像処理装置30の座標値算出手段31は、(x2−x1)/2の計算を行い、画像座標系における白画素のX軸の中心座標値xcを算出する。 Coordinate value calculating means 31 of the image processing apparatus 30, (x2-x1) / 2 of the performed calculations, it calculates the center coordinates xc of the X-axis of the white pixels in the image coordinate system.

画像処理装置30は、変数「M」の値が白画素の数の最大値を示す変数「MAX」の値以下である場合(ステップS107のN)、またはステップS108の処理後に、パン角の角度を示す変数「pan」の値が360未満であるか否か判断する(ステップS109)。 The image processing apparatus 30, if the value of the variable "M" is less than or equal to the value of the variable "MAX" indicating the maximum number of white pixels (N in step S107), or after the processing in step S108, the angle of the pan angle the value of the variable "pan" indicating it is determined whether it is less than 360 (step S109).

画像処理装置30は、パン角の角度を示す変数「pan」の値が360未満である場合に(ステップS109のN)、パン角の角度を示す変数「pan」の値に0.1を加える(ステップS110)。 The image processing apparatus 30 adds 0.1 to the value of (N in step S109), the variable that indicates the angle of the pan angle "pan" when the value of the variable "pan" indicating the angle of the pan angle is less than 360 (step S110). 画像処理装置30の角度指示手段32は、マーカ10の駆動部14に、ステップS110の処理でセットされた変数「pan」の値によって示される角度に支持部材15の角度を制御する指示を送信する。 Angle indicating means 32 of the image processing apparatus 30, the driving portion 14 of the marker 10, and transmits an instruction for controlling the angle of the support member 15 at an angle as indicated by the value of the set variable in the process "pan" in step S110 . そして、画像処理装置30の撮像指示手段33は、撮像装置20に熱画像の撮像を指示する。 The imaging instruction unit 33 of the image processing apparatus 30 instructs the imaging thermal image on the imaging device 20.

また、画像処理装置30は、パン角の角度を示す変数「pan」の値が360未満でない場合に(ステップS109のY)、白画素の数が最大値になった場合のパン角を示す変数「ANG_P」の値をパン角の角度を示す変数「pan」の値にセットし、パン角制御終了フラグ「FLG」の値に1をセットする(ステップS111)。 The image processing device 30, a variable indicating the pan angle when the when the value of the variable "pan" indicating the angle of the pan angle is not less than 360 (Y in step S109), the number of white pixels becomes maximum It sets the value of "ANG_P" to the value of the variable "pan" indicating the angle of the pan angle is set to 1 to the value of the pan angle control end flag "FLG" (step S111).

画像処理装置30の角度指示手段32は、マーカ10の駆動部14に、ステップS111の処理でセットされた変数「pan」の値(つまり、白画素の数が最大値になった場合のパン角を示す変数「ANG_P」の値)によって示される角度に支持部材15の角度を制御する指示を送信する。 Angle indicating means 32 of the image processing apparatus 30, the driving portion 14 of the marker 10, the value of the set variable in the process "pan" in step S 111 (i.e., the pan angle when the number of white pixels becomes maximum the angle transmits an instruction for controlling the angle of the support member 15 as indicated by the value of the variable "ANG_P") shown. マーカ10の駆動部14は、画像処理装置30の指示に応じたパン角に支持部材15を制御する(ステップS112)。 Driver 14 of the marker 10 controls the support member 15 to the pan angle corresponding to the instruction of the image processing apparatus 30 (step S112). また、画像処理装置30の撮像指示手段33は、撮像装置20に熱画像の撮像を指示し、ステップS103の処理に移行する。 The imaging instruction unit 33 of the image processing apparatus 30 instructs the imaging thermal image on the imaging device 20, the process proceeds to step S103.

画像処理装置30は、パン角の制御が終了したと判断した場合に(ステップS106のN)、画像処理装置30は、変数「M」の値が白画素の数の最大値を示す変数「MAX」の値よりも大きいときに(ステップS113のY)、変数「MAX」の値に変数「M」の値をセットし、白画素の数が最大値になった場合のチルト角を示す変数「ANG_T」の値にチルト角の角度を示す変数「tilt」の値をセットする。 The image processing apparatus 30, when it is determined that the control of the pan angle has been completed (N of step S106), the image processing unit 30, the variable "M" variable "MAX value indicates the maximum number of white pixels when greater than the value of "(Y in step S113), it sets the value of the variable" MAX value to a variable "M" on ", the variable indicating the tilt angle when the number of white pixels becomes maximum" to set the value of the variable "tilt" that indicates the angle of the tilt angle to the value of the ANG_T ". そして、画像処理装置30の座標値算出手段31は、画像座標系のY軸における白画素の中心座標値を算出する(ステップS114)。 Then, the coordinate value calculating means 31 of the image processing apparatus 30 calculates the center coordinates of the white pixels in the Y-axis of the image coordinate system (step S114).

図7に示す例では、画像座標系において、白画素による領域のY軸における座標値の最大値がy2であり、最小値がy1であることが示されている。 In the example shown in FIG. 7, in the image coordinate system, the maximum value of the coordinate value in the Y-axis of the area by white pixels y2, have shown that the minimum value is y1. つまり、画像座標系において、白画素による領域のY軸における両端の座標値は、y1とy2とである。 That is, in the image coordinate system, the coordinate values ​​of the both ends in the Y-axis of the area by white pixels is y1 and y2 Doo. 画像処理装置30の座標値算出手段31は、(y2−y1)/2の計算を行い、画像座標系における白画素のY軸の中心座標値ycを算出する。 Coordinate value calculating means 31 of the image processing apparatus 30, (y2-y1) / 2 of the performed calculations, calculates the center coordinates yc of Y-axis of the white pixels in the image coordinate system.

画像処理装置30は、変数「M」の値が白画素の数の最大値を示す変数「MAX」の値以下である場合(ステップS113のN)、またはステップS114の処理後に、チルト角の角度を示す変数「tilt」の値が180未満であるか否か判断する(ステップS115)。 The image processing apparatus 30, if the value of the variable "M" is less than or equal to the value of the variable "MAX" indicating the maximum number of white pixels (N in step S113), or after the processing in step S114, the angle of tilt angle the value of the variable "tilt" indicating it is determined whether it is less than 180 (step S115).

画像処理装置30は、チルト角の角度を示す変数「tilt」の値が180未満である場合に(ステップS115のN)、チルト角の角度を示す変数「tilt」の値に0.1を加える(ステップS116)。 The image processing apparatus 30, when the value of the variable "tilt" indicating the angle of tilt angle is less than 180 (N in step S115), added 0.1 to the value of the variable "tilt" indicating the angle of tilt angle (step S116).

そして、画像処理装置30の角度指示手段32は、マーカ10の駆動部14に、ステップS116の処理でセットされた変数「tilt」の値によって示される角度に支持部材15の角度を制御する指示を送信する。 The angle indicating means 32 of the image processing apparatus 30, the driving portion 14 of the marker 10, an instruction for controlling the angle of the support member 15 at an angle as indicated by the value of the set variable in the process "tilt" in step S116 Send. マーカ10の駆動部14は、画像処理装置30の指示に応じたチルト角に支持部材15を制御する。 Driver 14 of the marker 10 controls the support member 15 to the tilt angle in accordance with the instruction of the image processing apparatus 30. 画像処理装置30の撮像指示手段33は、撮像装置20に熱画像の撮像を指示し、ステップS103の処理に移行する。 Imaging instruction unit 33 of the image processing apparatus 30 instructs the imaging thermal image on the imaging device 20, the process proceeds to step S103.

また、画像処理装置30は、チルト角の角度を示す変数「tilt」の値が180未満でない場合に(ステップS115のY)、白画素の数が最大値になった場合のチルト角を示す変数「ANG_T」の値をチルト角の角度を示す変数「tilt」の値にセットし、画像座標系における白画素の中心座標の座標値pに、p(xc,yc)をセットする(ステップS118)。 The image processing device 30, a variable indicating the tilt angle of the case where when the value of the variable "tilt" indicating the angle of the tilt angle is not less than 180 (Y in step S115), the number of white pixels becomes maximum set to a value of "ANG_T" value variable "tilt" indicating the angle of tilt angle of the coordinate values ​​p of the center coordinates of the white pixels in the image coordinate system, sets p (xc, yc) (step S118) .

次に、白画素の数が最大値になった場合のチルト角を示す変数「ANG_T」の値や、白画素の数が最大値になった場合のチルト角を示す変数「ANG_T」の値にもとづいて、画像座標系の座標値pと世界座標系の座標値とを対応付ける方法について説明する。 Next, and the value of the variable "ANG_T" indicating the tilt angle when the number of white pixels becomes maximum, the value of the variable "ANG_T" the number of white pixels indicating the tilt angle of the case in which the maximum value based, a method for associating the coordinate values ​​of the coordinate values ​​p and the world coordinate system of the image coordinate system will be described. 図8は、画像座標系の座標値と世界座標系の座標値との対応を示す説明図である。 Figure 8 is an explanatory diagram showing the correspondence between the coordinate value of the image coordinate system and the coordinate values ​​in the world coordinate system.

図8に示すように、図6に示す各処理が実行されているときに設置されていたマーカ10が移動された場合に、撮像装置20によって撮像される熱画像において、画像座標系の座標値pの位置に撮像される地面の位置は点Pである。 As shown in FIG. 8, when the marker 10 which has been installed is moved when each processing shown in FIG. 6 is executed, in the thermal image taken by the imaging device 20, the image coordinate system of the coordinate values position of the ground is imaged at the position of p is a point P.

マーカ10が、GPS(Global Positioning System)衛星から受信したGPS信号にもとづいて、設置されている位置を計測する機能を有する場合に、白画素の数が最大値になった場合のパン角を示す変数「ANG_P」の値と、白画素の数が最大値になった場合のチルト角を示す変数「ANG_T」の値と、マーカ10の支持部材15がマーカ10の筐体に支持されている位置の地面からの高さと、GPS信号にもとづいて計測したマーカ10が設置されていた位置とにもとづいて、点Pの世界座標系の座標値を算出する。 Marker 10, based on the GPS signal received from a GPS (Global Positioning System) satellite, if it has a function of measuring the position is installed, indicating the pan angle when the number of white pixels becomes maximum the value of the variable "ANG_P", the value of the variable "ANG_T" indicating the tilt angle when the number of white pixels becomes maximum, a position where the support member 15 of the marker 10 is supported by the housing of the marker 10 the height from the ground of, based on the position where the marker 10 was measured based on the GPS signal has been installed, and calculates the coordinates of the world coordinate system of the point P. 算出した点Pの世界座標系の座標値が画像座標系の座標値p(xc,yc)に対応する世界座標系の座標値である。 Coordinates of the world coordinate system of the calculated point P is a coordinate value in the world coordinate system corresponding to the coordinate value p (xc, yc) of the image coordinate system.

なお、マーカ10が、GPS信号にもとづいて設置されている位置を算出する機能を有していない場合には、例えば、白画素の数が最大値になった場合のパン角を示す変数「ANG_P」の値と、白画素の数が最大値になった場合のチルト角を示す変数「ANG_T」の値と、マーカ10の支持部材15がマーカ10の筐体に支持されている位置の地面からの高さとにもとづいて、マーカ10に対する点Pの距離および方向を算出する。 Incidentally, the marker 10, if they do not have a function of calculating a position that is located on the basis of the GPS signal, for example, a variable indicating the pan angle when the number of white pixels becomes maximum "ANG_P the value of "the value of the variable" ANG_T "indicating the tilt angle when the number of white pixels becomes maximum, from the ground of the position support member 15 of the marker 10 is supported by the housing of the marker 10 based of the height and calculates the distance and direction of the point P relative to the marker 10.

そして、算出結果にもとづく点Pの位置を示す世界座標系の座標値をGPS衛星から受信した信号にもとづいて計測したり、既知の世界座標系の座標値の位置に対する点Pの世界座標系の座標値を巻き尺や物差しを用いて測量したりする。 Then, the calculation result to the coordinate values ​​in the world coordinate system indicating the position of the point P based or measurement based on the received signals from the GPS satellites, of the point P relative to the position of the coordinate values ​​of the known world coordinate system in the world coordinate system the coordinate values ​​or survey using a tape measure or ruler. 計測または測量された点Pの世界座標系の座標値が画像座標系の座標値p(xc,yc)に対応する世界座標系の座標値である。 Coordinates of the world coordinate system of the measuring or surveyed point P is a coordinate value in the world coordinate system corresponding to the coordinate value p (xc, yc) of the image coordinate system.

そして、複数の画像座標系の座標値に対応する世界座標系の座標値をそれぞれ算出または測量することによって、撮像装置20の撮像対象の位置や移動速度を高い精度で計測することができる。 The coordinate values ​​in the world coordinate system corresponding to the coordinate values ​​of the plurality of image coordinate system to by calculating or survey respectively, can measure the position and moving speed of the imaging target of the imaging device 20 with high accuracy.

具体的には、道路監視システム等において、複数の位置で画像座標系の座標値と世界座標系の座標値とを高い精度で対応づけて、各位置の間を直線補間することにより、高い精度で世界座標系上の道路面と画像座標系上の道路面とを対応づけられる。 Specifically, in the road monitoring system such as, by correspondence with the plurality of coordinate values ​​of the image coordinate system and the coordinate values ​​and the high accuracy of the world coordinate system in position, linearly interpolating between each position, high accuracy in is associated with the road surface on the road surface on the world coordinate system and the image coordinate system. よって、撮像装置20の撮像対象の位置や移動速度を高い精度で計測することができる。 Therefore, it is possible to measure the position and moving speed of the imaging target of the imaging device 20 with high accuracy.

本実施形態によれば、撮像装置20によって撮像された熱画像において基準に用いられる位置の画像座標系における座標値pを高い精度で算出することができる。 According to this embodiment, it is possible to calculate the coordinate value p in the image coordinate system of the position used for reference in the thermal image captured by the imaging device 20 with high accuracy.

そして、算出または測量された点Pの世界座標系の座標値と、高い精度で算出された画像座標系の座標値pとを対応付けることができる。 Then, it is possible to associate calculation or the coordinates of the world coordinate system of the surveyed points P, the image coordinate system calculated with high accuracy and coordinate values ​​p.

さらに、本実施形態によれば、撮像装置20の撮像対象(例えば、自動車)の移動経路において、画像座標系の座標値と世界座標系の座標値とを対応付けることにより、撮像装置20によって撮像された熱画像にもとづいて、撮像対象の位置や移動速度を高い精度で算出することができる。 Further, according to the present embodiment, in the moving path of the imaging target of the imaging device 20 (e.g., an automobile), by associating the coordinates of the image coordinate system and the coordinate values ​​in the world coordinate system, it is imaged by the imaging device 20 was based on the thermal image, it is possible to calculate the position and moving speed of the imaged object with high accuracy.

次に、本発明の概要について、図面を参照して説明する。 An outline of the present invention will be described with reference to the drawings. 図9は、本発明の概要を示すブロック図である。 Figure 9 is a block diagram showing an outline of the present invention. 本発明による基準位置算出システム40は、位置測定用装置50(図2に示すマーカ10に相当)、画像処理装置60(図1に示す画像処理装置30に相当)、および撮像装置70(図1に示す撮像装置20に相当)を含む。 Reference position calculating system 40 according to the present invention, the position measuring device 50 (corresponding to the marker 10 shown in FIG. 2) (corresponding to the image processing apparatus 30 shown in FIG. 1) the image processing apparatus 60, and an imaging device 70 (Fig. 1 including equivalent) to the imaging device 20 shown in.

位置測定用装置50は、反射部材51(図2に示す反射板11に相当)と熱源52(図2に示す熱源12に相当)とを含む。 Position measuring device 50 includes a reflecting member 51 (corresponding to the reflection plate 11 shown in FIG. 2) and a heat source 52 (corresponding to a heat source 12 shown in FIG. 2). 画像処理装置60は、座標値算出手段61(図1に示す座標値算出手段31に相当)を含む。 The image processing apparatus 60 includes a coordinate value calculating unit 61 (corresponding to the coordinate value calculating means 31 shown in FIG. 1).

反射部材51は、遠赤外線を反射する。 Reflecting member 51 reflects the far infrared. 熱源52は、放射した遠赤外線が反射部材51によって反射される位置に設置される。 Heat source 52 is installed at a position far infrared ray radiation is reflected by the reflecting member 51. 撮像装置70は、位置測定用装置50を撮像した熱画像を画像処理装置60に出力する。 Imaging device 70 outputs the heat image of the captured position measuring device 50 to the image processing apparatus 60. 座標値算出手段61は、撮像装置70が出力した熱画像において、単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域の中心の画素の画像座標系における座標値を算出する。 Coordinate value calculating means 61, in the thermal image capturing apparatus 70 has output, far infrared intensity per unit area to calculate the coordinates in the image coordinate system of the center of the pixel area is above a predetermined value.

そのような構成によれば、撮像装置70によって出力された熱画像において単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域の輪郭が明確になり、撮像対象の位置または移動速度の計測の基準に用いられる当該領域の中心の画像座標系における座標値を高い精度で算出することができる。 According to such a configuration, the far infrared intensity per unit area in the output thermal image by the imaging device 70 becomes clear outline of the region is above a predetermined value, the position or measuring the moving speed of the imaging target the coordinate values ​​at the center of the region used for the reference image coordinate system can be calculated with high accuracy.

また、上記の実施形態では、以下の(1)〜(4)に示すような基準位置算出システムも開示されている。 Further, in the above embodiments it is also disclosed the following (1) reference position calculation system as shown in - (4).

(1)位置測定用装置50の反射部材51の内壁が放物面状に成形され、熱源52が内壁による放物面における焦点の位置に設置される基準位置算出システム。 (1) Position the inner wall of the reflecting member 51 of the measuring device 50 is formed into a parabolic shape, the reference position calculation system heat source 52 is placed at the focal point of the paraboloid by the inner wall. そのように構成されている場合には、反射部材51の内壁が、熱源52によって発せられた遠赤外線を一定の方向に反射するので、撮像装置70によって出力される熱画像における単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域の輪郭をより明確にすることができる。 If so is configured, the inner wall of the reflecting member 51, since the reflecting far infrared rays emitted by the heat source 52 in a predetermined direction, far per unit area in the thermal image output by the image pickup device 70 intensity of the infrared rays can be more clearly the outline of the region is above a predetermined value.

(2)位置測定用装置50が、撮像装置70によって出力される熱画像において、単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域の面積を変化させるために、反射部材51を支持する支持部材(図2に示す支持部材15に相当)の水平面に対する角度および水平面における所定の方向に対する角度を変化させる角度制御手段(図2に示す駆動部14に相当)を含み、画像処理装置60が、位置測定用装置50の角度制御手段によって、反射部材51の支持部材の水平面に対する角度または水平面における所定の方向に対する角度が変化されたタイミングで、撮像装置70に撮像を指示する撮像指示手段(図1に示す角度指示手段32に相当)と、撮像装置70によって出力された熱画像において、単位面積当たりの遠赤外線の強 (2) a position measuring device 50, the thermal image output by the image pickup device 70, in order to far infrared intensity per unit area is to vary the area of ​​the region is above a predetermined value, supporting the reflecting member 51 It includes a support member angle control means for changing the angle with respect to a predetermined direction at an angle and the horizontal plane with respect to the horizontal plane (corresponding to the support member 15 shown in FIG. 2) (corresponding to the driving unit 14 shown in FIG. 2) to the image processing apparatus 60 but the angle restraining position measuring device 50, at the timing when the angle is changed with respect to a predetermined direction at an angle or horizontal with respect to the horizontal plane of the support member of the reflecting member 51, the imaging instruction means for instructing the image pickup to the image pickup device 70 ( and equivalent) to the angle indicating means 32 shown in FIG. 1, the output thermal image by the imaging device 70, the intensity of the far infrared per unit area が所定の値以上である領域の面積を示す面積情報を生成する面積情報生成手段(図1に示す面積情報生成手段34に相当)とを含み、座標値算出手段61が、撮像装置70によって出力された熱画像のうち、面積情報生成手段によって生成された面積情報によって示される面積が最も広い熱画像において単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域の中心の画素の画像座標系における座標値を算出する基準位置算出システム。 There comprises an area information generating means for generating area information indicating the area of ​​the region is above a predetermined value (corresponding to the area information generating means 34 shown in FIG. 1), the coordinate value calculating means 61, output by the imaging device 70 of the thermal image, the image coordinates of the center of the pixel region far infrared intensity per unit area in the broadest thermal image area indicated by the area information generated by area information generating means is equal to or greater than a predetermined value reference position calculating system for calculating the coordinate values ​​in the system. そのように構成されている場合には、算出した画像座標系における座標値に対応する世界座標系における座標値を、面積情報によって示される面積が最も広い熱画像が撮像されたときの支持部材の水平面に対する角度や、水平面における所定の方向に対する角度にもとづいて容易に算出することが可能になる。 If so is configured, the coordinate values ​​in the world coordinate system corresponding to the coordinate values ​​in the calculated image coordinate system, the support member when the area is widest thermal image indicated by the area information is captured angle and relative to the horizontal plane, it is possible to easily calculated based on the angle with respect to a predetermined direction in the horizontal plane.

(3)画像処理装置60が、反射部材51の支持部材の水平面に対する角度および水平面における所定の方向に対する角度を角度制御手段に指示する角度指示手段を含む基準位置算出システム。 (3) The image processing device 60, the reference position calculation system comprising angle indicating means for indicating an angle with respect to a predetermined direction at an angle and the horizontal plane with respect to the horizontal plane of the support member of the reflecting member 51 to the angle control means. そのように構成されている場合には、支持部材の水平面に対する角度および水平面における所定の方向に対する角度を変化させて、つまり、撮像装置70に対する反射部材51の角度の変化に応じて、熱画像を当該撮像装置70に出力させることができる。 If so is configured, by changing the angle with respect to a predetermined direction at an angle and the horizontal plane with respect to the horizontal plane of the support member, that is, in accordance with a change in the angle of the reflecting member 51 relative to the imaging device 70, the thermal image it can be output to the image pickup device 70.

(4)座標値算出手段61が、撮像装置70によって出力された熱画像において、単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域における画像座標系のX軸方向の両端部の座標値の中間の座標値、および当該領域における画像座標系のY軸方向の両端部の座標値の中間の座標値を当該領域の中心の画素の画像座標系における座標値として算出する基準位置算出システム。 (4) coordinate value calculating means 61, the output thermal image by the imaging device 70, far infrared intensity per unit area of ​​both end portions of the X-axis direction of the image coordinate system in the region is above a predetermined value coordinates intermediate coordinate values ​​of the values, and the reference position calculation system for calculating the intermediate coordinate values ​​of the coordinate values ​​of both end portions of the Y-axis direction of the image coordinate system in the region as the coordinate values ​​in the image coordinate system of the pixel in the center of the region . そのように構成されている場合には、撮像装置70によって出力された熱画像を用いて、撮像対象の位置または移動速度の計測の基準に用いられる位置の画像座標系における座標値を容易に算出することができる。 If so is configured, using a thermal image outputted by the imaging device 70, easily calculate the coordinate values ​​in the image coordinate system of the position used in the reference measurement position or moving speed of the imaging target can do.

本発明を、撮像手段によって撮像された熱画像にもとづく撮像対象の位置または移動速度の計測に用いられるシステムに適用可能である。 The present invention is applicable to systems used to measure the position or moving speed of the imaging target based on the thermal image captured by the imaging means.

10 マーカ 11 反射板 12、52 熱源 13 固定部材 14 駆動部 15 支持部材 20、70 撮像装置 30、60 画像処理装置 31、61 座標値算出手段 32 角度指示手段 33 撮像指示手段 34 面積情報生成手段 40 基準位置算出システム 50 位置測定用装置 51 反射部材 10 Marker 11 reflector 12, 52 a heat source 13 fixed member 14 driving unit 15 supporting members 20, 70 the imaging apparatus 30, 60 image processing device 31, 61 coordinate calculating unit 32 angle indicating means 33 imaging instruction unit 34 area information generating means 40 reference position calculating system 50 position measuring device 51 reflecting member

Claims (7)

  1. 熱画像にもとづく撮像対象の位置または移動速度の計測に用いられる基準位置算出システムであって、 A reference position calculation system used to measure the position or moving speed of the imaging target based on the thermal image,
    遠赤外線を反射する反射部材と、放射した遠赤外線が前記反射部材によって反射される位置に設置される熱源を含む位置測定用装置と、 A reflecting member for reflecting far infrared rays, the position measuring device comprising a heat source which is installed in a position that is reflected by the far infrared rays the reflecting member radiated,
    前記撮像対象が撮像される位置に応じた位置に設置された前記位置測定用装置を撮像した熱画像を出力する撮像装置と、 An imaging device for outputting a thermal image of the captured installed said position measuring device at a position corresponding to the position where the imaging target is imaged,
    前記撮像装置によって出力された前記熱画像にもとづいて、前記熱画像の画像座標系における前記位置測定用装置の座標値を算出する座標値算出手段を含む画像処理装置とを備え、 Based on the output the thermal image by the imaging device, and an image processing apparatus including a coordinate value calculating means for calculating the coordinate values ​​of the position measuring device in an image coordinate system of the thermal image,
    前記画像処理装置の前記座標値算出手段は、前記撮像装置が出力した前記熱画像において、単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域の中心の画素の画像座標系における座標値を算出する ことを特徴とする基準位置算出システム。 Wherein said coordinate value calculating unit of the image processing apparatus, in the thermal image which the imaging device is output, the coordinate values ​​far infrared intensity per unit area in the image coordinate system of the center of the pixel region is equal to or higher than a predetermined value reference position calculating system and calculates a.
  2. 位置測定用装置の反射部材の内壁は放物面状に成形され、熱源は前記内壁による放物面における焦点の位置に設置される 請求項1記載の基準位置算出システム。 The inner wall of the reflecting member position measuring device is formed into a parabolic shape, the heat source is a reference position calculation system according to claim 1, wherein is installed in the position of the focus in the paraboloid by said inner wall.
  3. 位置測定用装置は、 Position measuring device,
    撮像装置によって出力される熱画像において、単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域の面積を変化させるために、反射部材を支持する支持部材の水平面に対する角度および前記水平面における所定の方向に対する角度を変化させる角度制御手段を含み、 In thermal image output by the image pickup device, in order to far infrared intensity per unit area is to vary the area of ​​the region is above a predetermined value, predetermined in angle and the horizontal plane with respect to the horizontal plane of the support member for supporting the reflecting member includes an angle control means for varying the angle of relative direction,
    画像処理装置は、 The image processing apparatus,
    前記位置測定用装置の前記角度制御手段によって、前記反射部材の支持部材の水平面に対する角度または前記水平面における所定の方向に対する角度が変化されたタイミングで、前記撮像装置に撮像を指示する撮像指示手段と、 By the angle control means of the position measuring device, at the timing when the angle is changed for a given direction at an angle or the horizontal with respect to the horizontal plane of the support member of the reflecting member, and the imaging instruction means for instructing the imaging on the imaging device ,
    前記撮像装置によって出力された熱画像において、前記領域の面積を示す面積情報を生成する面積情報生成手段とを含み、 In thermal image outputted by the imaging device, and a area information generating means for generating area information indicating the area of ​​the region,
    座標値算出手段は、前記撮像装置によって出力された熱画像のうち、前記面積情報生成手段によって生成された面積情報によって示される面積が最も広い熱画像において単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域の中心の画素の画像座標系における座標値を算出する 請求項1または請求項2記載の基準位置算出システム。 Coordinate value calculating means among the output thermal image by the imaging device, far infrared intensity per unit area in the broadest thermal image area indicated by the area information generated by the area information generating means for a predetermined claim 1 or claim 2 reference position calculation system according to calculate the coordinates in the image coordinate system of the center of the pixel of which the value or more regions.
  4. 画像処理装置は、反射部材の支持部材の水平面に対する角度および前記水平面における所定の方向に対する角度を角度制御手段に指示する角度指示手段を含む 請求項3記載の基準位置算出システム。 The image processing apparatus, the reference position calculation system according to claim 3 comprising angle indicating means for indicating an angle with respect to a predetermined direction at an angle and the horizontal plane with respect to the horizontal plane of the support member of the reflecting member to an angle control means.
  5. 座標値算出手段は、撮像装置によって出力された熱画像において、単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域における画像座標系のX軸方向の両端部の座標値の中間の座標値、および前記領域における画像座標系のY軸方向の両端部の座標値の中間の座標値を前記領域の中心の画素の画像座標系における座標値として算出する 請求項1から請求項4のうちいずれか1項記載の基準位置算出システム。 Coordinate value calculating means, the output thermal image by the imaging apparatus, far infrared intensity per unit area of ​​the intermediate coordinate values ​​of both end portions of the X-axis direction of the image coordinate system in the region is above a predetermined value coordinates values, and among of claims 1 to 4 for calculating the intermediate coordinate values ​​of the coordinate values ​​of both end portions of the Y-axis direction of the image coordinate system in the region as a coordinate value in the image coordinate system of the pixel of the center of the region reference position calculation system according to any one.
  6. 熱画像にもとづく撮像対象の位置または移動速度の計測に用いられる基準位置の座標を算出する基準位置算出方法であって、 A reference position calculating method for calculating the coordinates of the reference position used for measuring the position or moving speed of the imaging target based on the thermal image,
    遠赤外線を反射する反射部材、および放射した遠赤外線が前記反射部材によって反射される位置に設置される熱源を含み、前記撮像対象が撮像される位置に応じた位置に設置された位置測定用装置が撮像装置によって撮像された熱画像において、単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域の面積を変化させるために、前記反射部材を支持する支持部材の水平面に対する角度および前記水平面における所定の方向に対する角度を変化させ、 Reflecting member for reflecting far-infrared, and radiated far-infrared rays comprises a heat source which is installed in a position that is reflected by the reflective member, the installed position measuring device to the position where the imaging target in accordance with the position to be imaged in There thermal image captured by the imaging device, for far infrared intensity per unit area is to vary the area of ​​the region is above a predetermined value, the angle and the horizontal plane with respect to the horizontal plane of the support member for supporting the reflecting member changing the angle to the predetermined direction in,
    前記反射部材の支持部材の水平面に対する角度または前記水平面における所定の方向に対する角度が変化されたタイミングで、前記撮像装置に撮像を指示し、 Wherein at the timing when the angle is changed for a given direction at an angle or the horizontal with respect to the horizontal plane of the support member of the reflecting member, and instructs the image pickup to the image pickup device,
    前記撮像装置によって出力された熱画像において、前記領域の面積を示す面積情報を生成し、 In the output thermal image by the imaging device, and generates the area information indicating the area of ​​the region,
    前記撮像装置によって出力された熱画像のうち、生成された面積情報によって示される面積が最も広い熱画像において単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域の中心の画素の画像座標系における座標値を算出する ことを特徴とする基準位置算出方法。 Wherein among the output thermal image by the imaging device, the image coordinates of the center of the pixel region far infrared intensity per unit area in the broadest thermal image area indicated by the generated area information is equal to or greater than a predetermined value reference position calculating method and calculates the coordinate values ​​in the system.
  7. 撮像装置によって出力された熱画像において、単位面積当たりの遠赤外線の強度が所定の値以上である領域における画像座標系のX軸方向の両端部の座標値の中間の座標値、および前記領域における画像座標系のY軸方向の両端部の座標値の中間の座標値を前記領域の中心の画素の画像座標系における座標値として算出する 請求項6記載の基準位置算出方法。 In the output thermal image by the imaging apparatus, the intermediate coordinate values ​​of the coordinate values ​​of both end portions intensity of far-infrared rays in the X-axis direction of the image coordinate system in the region is above a predetermined value per unit area, and in the region reference position calculating method according to claim 6, wherein calculating the intermediate coordinate values ​​of the coordinate values ​​of both end portions of the Y-axis direction of the image coordinate system as the coordinate values ​​in the image coordinate system of the pixel of the center of the region.
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