JP6969739B2 - 位置情報取得システム、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、位置情報取得方法及びプログラム Download PDFInfo
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Description
撮像素子、光学系及びシャッタを有し、前記シャッタを露光時間開いて前記光学系を介して前記撮像素子により対象物を撮像するカメラと、
前記カメラとは異なる位置に設置され、パターンを前記対象物に投影するプロジェクタと、
前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得する情報取得部と、
を備え、
前記露光時間内で、前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを、異なるパターンに順次切り替えつつ、前記カメラで前記対象物を撮像し、
前記情報取得部は、前記撮像画像に写るパターンと、前記プロジェクタで投影された異なるパターンのうち一つとの対応付けを行うことにより、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する。
こととしてもよい。
撮像素子、光学系及びシャッタを有し、前記シャッタを露光時間開いて前記光学系を介して前記撮像素子により対象物を撮像するカメラと、
前記カメラとは異なる位置に設置され、パターンを前記対象物に投影するプロジェクタと、
前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得する情報取得部と、
を備え、
前記露光時間内で、前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを、異なるパターンに順次切り替えつつ、前記カメラで前記対象物を撮像し、
前記情報取得部は、前記プロジェクタで投影されたパターンを合成し、
合成されたパターンと、前記撮像画像に写るパターンとのマッチングにより、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する。
それぞれのパターンに対応する位置に基づいて、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する、
こととしてもよい。
分解されたパターン毎に、前記対象物の位置を検出することにより、前記対象物の奥行き又は速度情報を検出する、
こととしてもよい。
撮像素子、光学系及びシャッタを有し、前記シャッタを露光時間開いて前記光学系を介して前記撮像素子により対象物を撮像するカメラと、
前記カメラとは異なる位置に設置され、パターンを前記対象物に投影するプロジェクタと、
前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得する情報取得部と、
前記対象物の位置と、前記カメラの撮像画像に写るパターンとが関連付けられて記憶されるデータベースと、
を備え、
前記露光時間内で、前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを、異なるパターンに順次切り替えつつ、前記カメラで前記対象物を撮像し、
前記情報取得部は、前記撮像画像に写るパターンと、前記データベースに記憶されたパターンとのマッチングにより、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する。
撮像素子、光学系及びシャッタを有し、前記シャッタを露光時間開いて前記光学系を介して前記撮像素子により対象物を撮像するカメラと、
前記カメラとは異なる位置に設置され、パターンを前記対象物に投影するプロジェクタと、
前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得する情報取得部と、
を備え、
前記露光時間内で、前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを、異なるパターンに順次切り替えつつ、前記カメラで前記対象物を撮像し、
前記情報取得部は、前記プロジェクタと前記カメラの位置関係を示す情報を用いて、三角測量法により、前記撮像画像内のパターンの位置から前記対象物の奥行き又は速度情報を算出する。
前記対象物の位置の計測可能範囲から広い間隔で選択された位置に対応するパターンを前記データベースから幾つか抽出しつつ、抽出されたパターンと前記撮像画像に写るパターンとのマッチングを行って、前記撮像画像に写るパターンに近いパターンに対応する基準位置を探索し、
前記計測可能範囲よりも狭く前記基準位置を基準とする範囲内の位置に対応するパターンを前記データベースから幾つか抽出しつつ、抽出されたパターンと前記撮像画像に写るパターンとのマッチングを行って、前記撮像画像に写るパターンに最も近いパターンを探索し、探索されたパターンに対応する位置を検出する、
こととしてもよい。
撮像素子、光学系及びシャッタを有し、前記シャッタを露光時間開いて前記光学系を介して前記撮像素子により対象物を撮像するカメラと、
前記カメラとは異なる位置に設置され、パターンを前記対象物に投影するプロジェクタと、
前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得する情報取得部と、
前記露光時間内に前記プロジェクタで投影されたパターンの組み合わせによる合成パターンを記憶する記憶部と、
を備え、
前記露光時間内で、前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを、異なるパターンに順次切り替えつつ、前記カメラで前記対象物を撮像し、
前記情報取得部は、前記対象物の位置情報の取得に先だって、
前記撮像画像に写るパターンと、前記記憶部に記憶された合成パターンとのマッチングにより、前記撮像画像が撮像された露光時間内に前記プロジェクタにより投影されたパターンの組み合わせを特定する。
撮像素子、光学系及びシャッタを有し、前記シャッタを露光時間開いて前記光学系を介して前記撮像素子により対象物を撮像するカメラと、
前記カメラとは異なる位置に設置され、パターンを前記対象物に投影するプロジェクタと、
前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得する情報取得部と、
を備え、
前記露光時間内で、前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを、異なるパターンに順次切り替えつつ、前記カメラで前記対象物を撮像し、
前記プロジェクタが投影するパターンには、パターンの識別情報が含まれ、
前記情報取得部は、前記対象物の位置情報の取得に先だって、
前記撮像画像に写る識別情報に基づいて、前記撮像画像が撮像された露光時間内に前記プロジェクタにより投影されたパターンの組み合わせを特定する。
こととしてもよい。
ドットパターン、グリッドパターン又は前記プロジェクタと前記カメラとによって仮想的に定義されるエピポーラ線と交差するラインパターンである、
こととしてもよい。
こととしてもよい。
プロジェクタによりパターンを対象物に投影しつつ、前記プロジェクタとは異なる位置に設置されたカメラで対象物を撮像し、前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得する位置情報取得方法であって、
前記カメラが撮像画像を撮像する露光時間内に前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを切り替えながら、前記カメラで前記対象物を撮像する撮像工程と、
前記撮像画像に写るパターンと、前記プロジェクタで投影された異なるパターンのうち一つとの対応付けを行うことにより、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する情報取得工程と、
を含む。
本発明の第8の観点に係る位置情報取得方法は、
プロジェクタによりパターンを対象物に投影しつつ、前記プロジェクタとは異なる位置に設置されたカメラで対象物を撮像し、前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得する位置情報取得方法であって、
前記カメラが撮像画像を撮像する露光時間内に前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを切り替えながら、前記カメラで前記対象物を撮像する撮像工程と、
前記プロジェクタで投影されたパターンを合成し、合成されたパターンと撮像画像に写るパターンとのマッチングにより、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する情報取得工程と、
を含む。
プロジェクタによりパターンを対象物に投影しつつ、前記プロジェクタとは異なる位置に設置されたカメラで対象物を撮像し、前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得するコンピュータを、
前記カメラが撮像画像を撮像する露光時間内に前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを切り替えながら、前記カメラで前記対象物を撮像する制御手段、
前記撮像画像に写るパターンと、前記プロジェクタで投影された異なるパターンのうち一つとの対応付けを行うことにより、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する情報取得手段、
として機能させる。
本発明の第10の観点に係るプログラムは、
プロジェクタによりパターンを対象物に投影しつつ、前記プロジェクタとは異なる位置に設置されたカメラで対象物を撮像し、前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得するコンピュータを、
前記カメラが撮像画像を撮像する露光時間内に前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを切り替えながら、前記カメラで前記対象物を撮像する制御手段、
前記プロジェクタで投影されたパターンを合成し、合成されたパターンと撮像画像に写るパターンとのマッチングにより、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する情報取得手段、
として機能させる。
まず、本発明の実施の形態1について説明する。
(M1)撮像画像IMから個々のドットパターンPnとの対応関係を取得する方法
(M2)撮像画像IMと、撮影されている全てのドットパターンPnをまとめて対応関係を得る方法
本実施の形態では、情報処理装置4は、(M1)の方法により、対象物5の位置情報を取得する。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態では、情報処理装置4は、上述の(M2)の方法、すなわち撮像画像IMと、撮影されている全てのドットパターンPnを合成したSPnとの間で、直接対応関係を得る方法により、対象物5の位置情報を取得する。
Claims (17)
- 撮像素子、光学系及びシャッタを有し、前記シャッタを露光時間開いて前記光学系を介して前記撮像素子により対象物を撮像するカメラと、
前記カメラとは異なる位置に設置され、パターンを前記対象物に投影するプロジェクタと、
前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得する情報取得部と、
を備え、
前記露光時間内で、前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを、異なるパターンに順次切り替えつつ、前記カメラで前記対象物を撮像し、
前記情報取得部は、前記撮像画像に写るパターンと、前記プロジェクタで投影された異なるパターンのうち一つとの対応付けを行うことにより、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する、
位置情報取得システム。 - 前記情報取得部は、前記撮像画像に写るパターンを構成する全てのパターンについて、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する、
請求項1に記載の位置情報取得システム。 - 撮像素子、光学系及びシャッタを有し、前記シャッタを露光時間開いて前記光学系を介して前記撮像素子により対象物を撮像するカメラと、
前記カメラとは異なる位置に設置され、パターンを前記対象物に投影するプロジェクタと、
前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得する情報取得部と、
を備え、
前記露光時間内で、前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを、異なるパターンに順次切り替えつつ、前記カメラで前記対象物を撮像し、
前記情報取得部は、前記プロジェクタで投影されたパターンを合成し、
合成されたパターンと、前記撮像画像に写るパターンとのマッチングにより、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する、
位置情報取得システム。 - 前記情報取得部は、対応する奥行きが異なるパターンを合成し、
それぞれのパターンに対応する位置に基づいて、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する、
請求項3に記載の位置情報取得システム。 - 前記情報取得部は、前記撮像画像に写るパターンを、前記合成されたパターンを構成する個々のパターンにそれぞれ分解し、
分解されたパターン毎に、前記対象物の位置を検出することにより、前記対象物の奥行き又は速度情報を検出する、
請求項3又は4に記載の位置情報取得システム。 - 撮像素子、光学系及びシャッタを有し、前記シャッタを露光時間開いて前記光学系を介して前記撮像素子により対象物を撮像するカメラと、
前記カメラとは異なる位置に設置され、パターンを前記対象物に投影するプロジェクタと、
前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得する情報取得部と、
前記対象物の位置と、前記カメラの撮像画像に写るパターンとが関連付けられて記憶されるデータベースと、
を備え、
前記露光時間内で、前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを、異なるパターンに順次切り替えつつ、前記カメラで前記対象物を撮像し、
前記情報取得部は、前記撮像画像に写るパターンと、前記データベースに記憶されたパターンとのマッチングにより、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する、
位置情報取得システム。 - 撮像素子、光学系及びシャッタを有し、前記シャッタを露光時間開いて前記光学系を介して前記撮像素子により対象物を撮像するカメラと、
前記カメラとは異なる位置に設置され、パターンを前記対象物に投影するプロジェクタと、
前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得する情報取得部と、
を備え、
前記露光時間内で、前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを、異なるパターンに順次切り替えつつ、前記カメラで前記対象物を撮像し、
前記情報取得部は、前記プロジェクタと前記カメラの位置関係を示す情報を用いて、三角測量法により、前記撮像画像内のパターンの位置から前記対象物の奥行き又は速度情報を算出する、
位置情報取得システム。 - 前記情報取得部は、
前記対象物の位置の計測可能範囲から広い間隔で選択された位置に対応するパターンを前記データベースから幾つか抽出しつつ、抽出されたパターンと前記撮像画像に写るパターンとのマッチングを行って、前記撮像画像に写るパターンに近いパターンに対応する基準位置を探索し、
前記計測可能範囲よりも狭く前記基準位置を基準とする範囲内の位置に対応するパターンを前記データベースから幾つか抽出しつつ、抽出されたパターンと前記撮像画像に写るパターンとのマッチングを行って、前記撮像画像に写るパターンに最も近いパターンを探索し、探索されたパターンに対応する位置を検出する、
請求項6に記載の位置情報取得システム。 - 撮像素子、光学系及びシャッタを有し、前記シャッタを露光時間開いて前記光学系を介して前記撮像素子により対象物を撮像するカメラと、
前記カメラとは異なる位置に設置され、パターンを前記対象物に投影するプロジェクタと、
前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得する情報取得部と、
前記露光時間内に前記プロジェクタで投影されたパターンの組み合わせによる合成パターンを記憶する記憶部と、
を備え、
前記露光時間内で、前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを、異なるパターンに順次切り替えつつ、前記カメラで前記対象物を撮像し、
前記情報取得部は、前記対象物の位置情報の取得に先だって、
前記撮像画像に写るパターンと、前記記憶部に記憶された合成パターンとのマッチングにより、前記撮像画像が撮像された露光時間内に前記プロジェクタにより投影されたパターンの組み合わせを特定する、
位置情報取得システム。 - 撮像素子、光学系及びシャッタを有し、前記シャッタを露光時間開いて前記光学系を介して前記撮像素子により対象物を撮像するカメラと、
前記カメラとは異なる位置に設置され、パターンを前記対象物に投影するプロジェクタと、
前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得する情報取得部と、
を備え、
前記露光時間内で、前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを、異なるパターンに順次切り替えつつ、前記カメラで前記対象物を撮像し、
前記プロジェクタが投影するパターンには、パターンの識別情報が含まれ、
前記情報取得部は、前記対象物の位置情報の取得に先だって、
前記撮像画像に写る識別情報に基づいて、前記撮像画像が撮像された露光時間内に前記プロジェクタにより投影されたパターンの組み合わせを特定する、
位置情報取得システム。 - 前記露光時間内に、前記対象物に投影される複数のパターンは、それぞれランダムに生成されたパターンである、
請求項1から10のいずれか一項に記載の位置情報取得システム。 - 前記対象物に投影されるパターンは、
ドットパターン、グリッドパターン又は前記プロジェクタと前記カメラとによって仮想的に定義されるエピポーラ線と交差するラインパターンである、
請求項1から11のいずれか一項に記載の位置情報取得システム。 - 前記露光時間内に、前記対象物に投影される複数のパターンは、それぞれ特徴空間において互いに直交するパターンである、
請求項1から12のいずれか一項に記載の位置情報取得システム。 - プロジェクタによりパターンを対象物に投影しつつ、前記プロジェクタとは異なる位置に設置されたカメラで対象物を撮像し、前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得する位置情報取得方法であって、
前記カメラが撮像画像を撮像する露光時間内に前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを切り替えながら、前記カメラで前記対象物を撮像する撮像工程と、
前記撮像画像に写るパターンと、前記プロジェクタで投影された異なるパターンのうち一つとの対応付けを行うことにより、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する情報取得工程と、
を含む位置情報取得方法。 - プロジェクタによりパターンを対象物に投影しつつ、前記プロジェクタとは異なる位置に設置されたカメラで対象物を撮像し、前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得する位置情報取得方法であって、
前記カメラが撮像画像を撮像する露光時間内に前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを切り替えながら、前記カメラで前記対象物を撮像する撮像工程と、
前記プロジェクタで投影されたパターンを合成し、合成されたパターンと撮像画像に写るパターンとのマッチングにより、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する情報取得工程と、
を含む位置情報取得方法。 - プロジェクタによりパターンを対象物に投影しつつ、前記プロジェクタとは異なる位置に設置されたカメラで対象物を撮像し、前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得するコンピュータを、
前記カメラが撮像画像を撮像する露光時間内に前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを切り替えながら、前記カメラで前記対象物を撮像する制御手段、
前記撮像画像に写るパターンと、前記プロジェクタで投影された異なるパターンのうち一つとの対応付けを行うことにより、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する情報取得手段、
として機能させるプログラム。 - プロジェクタによりパターンを対象物に投影しつつ、前記プロジェクタとは異なる位置に設置されたカメラで対象物を撮像し、前記カメラの撮像画像に基づいて、前記対象物の位置情報を取得するコンピュータを、
前記カメラが撮像画像を撮像する露光時間内に前記プロジェクタが前記対象物に投影するパターンを切り替えながら、前記カメラで前記対象物を撮像する制御手段、
前記プロジェクタで投影されたパターンを合成し、合成されたパターンと撮像画像に写るパターンとのマッチングにより、前記対象物の奥行き又は速度情報を取得する情報取得手段、
として機能させるプログラム。
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