JP7293057B2 - 放射線量分布表示システムおよび放射線量分布表示方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、放射線量分布表示システムおよび放射線量分布表示方法に関する。

従来、原子力プラントなどの放射線管理区域では、被ばく低減の観点から作業現場の放射線量の計測が行われ、放射線量の高い場所に関する情報が作業者に提供されている。例えば、作業現場の放射線量分布を推定し、線量率強度を可視化した画像を、作業者が装着している透過型ヘッドマウントディスプレイに表示させる技術が知られている。

特開２００５－４９１４８号公報

線量率強度を可視化した画像を表示しただけでは、所定の場所に所定の期間に亘って作業者が居た場合に、その周辺から受ける線量率を把握できず、適切に被ばくを避けることができない。さらに、線量率強度を可視化した画像を透過型ヘッドマウントディスプレイに表示させると、線量率強度を示す画像が実際の機器などが見える風景とが重なってしまうため、作業の妨げとなってしまう。作業を行うときに、線量率強度を示す画像の表示を一時的に停止しても良いが、その場合には、作業中に誤って線量率が高い場所に入り込んだり、線量が高い機器に近づいたりしてしまうおそれがある。

本発明の実施形態は、このような事情を考慮してなされたもので、作業者が被ばくのおそれがある場所を避けることができ、かつ作業の妨げとならないようにできる放射線量分布表示技術を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る放射線量分布表示システムは、作業者に装着されて光学透過が可能な透過型ヘッドマウントディスプレイと、前記透過型ヘッドマウントディスプレイに搭載されたカメラと、前記透過型ヘッドマウントディスプレイの動作を検出するモーションセンサと、作業エリアに対応して予め設けられたマーカを前記カメラで撮影して３次元空間の基準点を取得する基準取得部と、前記基準点および検出された前記透過型ヘッドマウントディスプレイの動作に基づいて前記透過型ヘッドマウントディスプレイの位置および姿勢を推定する位置姿勢推定部と、前記透過型ヘッドマウントディスプレイを通して見える視野方向にある物体の３次元形状および前記物体までの距離を測定する３次元測定センサと、測定された前記物体の３次元形状および前記物体までの距離に基づいて前記透過型ヘッドマウントディスプレイの表示領域における床面の領域を特定する領域特定部と、特定された前記床面の領域に対応する線量分布を示す線量分布画像を予め取得した放射線量分布マップに基づいて生成する線量分布画像生成部と、生成された前記線量分布画像を前記透過型ヘッドマウントディスプレイの前記表示領域における前記床面の領域に表示する制御を行う表示制御部と、を備え、前記基準取得部は、前記カメラにより前記マーカを撮影しているときに、前記モーションセンサが検出した前記透過型ヘッドマウントディスプレイの傾きと、前記カメラにより前記マーカを撮影しているときに、前記３次元測定センサが測定した前記透過型ヘッドマウントディスプレイから前記マーカまでの距離と、前記視野方向に前記床面があるときに、前記モーションセンサが検出した前記透過型ヘッドマウントディスプレイの傾きと、前記視野方向に前記床面があるときに、前記３次元測定センサが測定した前記透過型ヘッドマウントディスプレイから前記床面までの距離と、に基づいて前記床面から前記マーカまでの高さ情報を特定する。

本発明の実施形態により、作業者が放射線量分布マップと実際の場所との関係を把握することができ、かつ作業の妨げとならないようにできる放射線量分布表示技術が提供される。

放射線量分布表示システムを示すシステム構成図。 放射線量分布表示システムを示すブロック図。 現場端末と床面との関係を示す側面図。 現場端末とマーカとの関係を示す側面図。 実際の作業エリアを示す平面図。 管理データベースに記憶されている作業エリアの３次元情報と放射線量分布マップを示す説明図。 透過型ヘッドマウントディスプレイを通して見える作業エリアの風景を示す画面図。 作業エリアの点群データを示す画面図。 透過型ヘッドマウントディスプレイの表示領域における床面の領域を特定した状態を示す画面図。 透過型ヘッドマウントディスプレイの表示領域に線量分布画像を表示した状態を示す画面図。 透過型ヘッドマウントディスプレイの表示領域に仮想物体画像を表示した状態を示す画面図。 見る方向を変えたときの仮想物体画像を表示した状態を示す画面図。 マウスカーソルを用いて床面を指定する場合の操作画面を示す画面図。 照準を用いて床面を指定する場合の操作画面を示す画面図。 マーカ管理テーブルを示す説明図。 仮想物体管理テーブルを示す説明図。 現場端末が実行する端末制御処理を示すフローチャート。 現場端末が実行するマーカ認識処理を示すフローチャート。 現場端末が実行する自己位置推定処理を示すフローチャート。 現場端末が実行する表示制御処理を示すフローチャート。 管理コンピュータが実行する管理制御処理を示すフローチャート。 変形例の現場端末とマーカとの関係を示す側面図。

以下、図面を参照しながら、放射線量分布表示システムおよび放射線量分布表示方法の実施形態について詳細に説明する。

図１の符号１は、本実施形態の放射線量分布表示システムである。この放射線量分布表示システム１は、作業現場に居る作業者Ｗが所持する現場端末２と、現場端末２を管理するための管理コンピュータ３とを備える。

作業者Ｗは、所定の作業エリアで点検または保守などの作業を行う。作業エリアは、例えば、建屋の部屋Ｒ（図５参照）の内部などである。なお、作業エリアは、屋外であっても良い。

放射線量分布表示システム１には、現場端末２と管理コンピュータ３との通信を中継する基地局４が設けられている。本実施形態では、基地局４と現場端末２とが無線通信回線により接続されている。基地局４と管理コンピュータ３とが有線通信回線により接続されている。

なお、基地局４は、作業エリアの内部、または作業エリアに近接する位置に設けられている。また、１つの作業エリアに対して複数の基地局４が設けられていても良い。つまり、現場端末２が複数の基地局４から発信される電波を受信できる環境であっても良い。

作業エリアが設けられている建屋としては、例えば、原子力プラントなどの原子力施設を例示する。このような原子力施設の放射線管理区域では、作業エリアの放射線量が予め測定される。この測定に基づいて作成された放射線量分布マップＤ（図６参照）が管理コンピュータ３に記憶される。作業者Ｗは、現場端末２を用いて放射線量分布マップＤを取得し、放射線量率が高い場所を把握し、被ばくのおそれがある場所を避けるようにする。

図６に示すように、放射線量分布マップＤとは、作業エリアの放射線量の分布状況がマップ化されたデータである。この放射線量分布マップＤは、作業エリアとなる所定の部屋Ｒ（図５参照）の線量を平面的に表したものとなっている。つまり、放射線量分布マップＤは、部屋Ｒの平面図と一致するように生成される。この放射線量分布マップＤにより、作業エリアとなる所定の部屋Ｒの平面視における放射線量の分布、特に放射線量が高い場所を確認できる。つまり、放射線量分布マップＤは、所定位置に作業者Ｗが居た場合に、想定される単位時間当たりに浴びる放射線量を示している。例えば、放射線量分布マップＤは、放射線量の強度を色分けした状態で示すコンター図Ｃを含む。

図１に示すように、現場端末２は、作業者Ｗの頭部に装着されて光学透過が可能な透過型ヘッドマウントディスプレイ５を備える。例えば、作業者Ｗの目の部分が透過型ヘッドマウントディスプレイ５で覆われる。この現場端末２は、作業者Ｗが装着可能なウェアラブルコンピュータ（スマートグラス）となっている。

透過型ヘッドマウントディスプレイ５は、透過型スクリーン（例えば、ハーフミラー）と、この透過型スクリーンに画像を投影する投影機器（例えば、プロジェクタ）とを備える。

作業者Ｗは、透過型ヘッドマウントディスプレイ５を通して外部の風景を視認しつつ、表示される画像を視認することができる。なお、透過型ヘッドマウントディスプレイ５に表示される画像は、背景が見える所定の透過率を有する態様で表示される。なお、背景が見えなくなる非透過の態様で表示しても良い。

透過型ヘッドマウントディスプレイ５は、管理コンピュータ３から取得した作業を支援するための情報を表示する。本実施形態では、放射線量分布マップＤ（図６参照）に基づいて生成された線量分布画像Ｇ１（図１０参照）を床面Ｆの領域に重ね合わせて表示する。さらに、放射線量に関する注意を促す仮想物体画像Ｇ２（図１１参照）を表示する。

例えば、線量分布画像Ｇ１を実際の床面Ｆの像に複合現実（ＭＲ：Mixed Reality）の技術を用いて重ね合わせて表示する。つまり、透過型ヘッドマウントディスプレイ５は、現場端末２を所持した作業者Ｗの周囲の放射線量分布マップＤを仮想的に表示する。さらに、仮想物体画像Ｇ２を仮想的な物体（仮想タグ）として表示する。

透過型ヘッドマウントディスプレイ５には、実際の床面Ｆに線量分布画像Ｇ１が重ね合わせて表示されるため、作業者Ｗは、放射線量率が高い場所を把握し、被ばくのおそれがある場所を避けることができる。つまり、線量分布画像Ｇ１が、床面Ｆに重なることにより、作業者Ｗは、自分がどの場所に居ると放射線量率が高い場所を回避することができるかを、視覚的に把握することが可能となる。

なお、現場端末２は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５とコンピュータ本体とが分離した構造でも良い。さらに、現場端末２は、撮影機能、通話機能、通信機能を持つ機器で構成されるものであり、それぞれの機能を持つ複数の機器で構成されるものでも良い。

現場端末２がウェアラブルコンピュータであることで、現場端末２が作業者Ｗとともに移動可能となっている。また、現場端末２のハンズフリー化がなされているため、現場端末２の所持が作業者Ｗの作業の妨げとなることがない。

管理コンピュータ３は、例えば、サーバ用のＰＣなどの所定のコンピュータで構成される。現場端末２と管理コンピュータ３は、基地局４を介して通信可能に接続されている。なお、管理コンピュータ３は、基地局４にインターネットを介して接続されたクラウドサーバに実装されても良い。なお、現場端末２と管理コンピュータ３とを接続するための通信回線がない場合には、放射線量分布マップＤなどの情報が、予め現場端末２に記憶されるようにしても良い。

図１に示すように、現場端末２は、カメラ６と３次元測定センサ７と放射線計測センサ８と入力操作部９とを備える。これらのデバイスは、作業者Ｗに装着されている。

カメラ６は、現場端末２の周辺の物体を可視光により撮影する。このカメラ６を用いて作業エリアの状況、つまり、現場端末２の周囲の画像（映像）をリアルタイムで取得することができる。なお、カメラ６は、現場端末２に予め組み込まれたものでも良いし、現場端末２に着脱可能に固定されたものでも良い。

なお、本実施形態の「物体」には、作業エリアである部屋Ｒの床面Ｆが含まれる。また、床面Ｆ以外の所定の物体Ｂが含まれる。床面Ｆ以外の物体Ｂには、機器、配管、壁、天井、階段、窓、扉、構造物、他の作業者Ｗなどが含まれる。

本実施形態では、カメラ６を用いてマーカ２７（図４参照）を撮影したり、周囲の状況を撮影したりすることで、部屋Ｒ（作業エリア）における透過型ヘッドマウントディスプレイ５（現場端末２）の３次元空間の位置（座標）および姿勢を特定する。なお、カメラ６で撮影した画像は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の位置および姿勢の特定に用いられるものであり、透過型ヘッドマウントディスプレイ５に表示されるものではない。尤も表示しても良い。

カメラ６は、ステレオカメラであっても良い。例えば、レンズ付きの２つの画像素子を備えていても良い。カメラ６がステレオカメラであることで、物体Ｂ，Ｆ，Ｋを複数の異なる２つの方向から同時に撮影することにより、その物体Ｂ，Ｆ，Ｋまでの奥行き方向の情報が取得可能となる。また、ステレオカメラのそれぞれの画像素子により取得される画像は２次元画像であるが、これら２つの２次元画像に写る像の差異に基づいて、立体的な空間把握が可能な立体写真の生成が可能になる。

図３に示すように、３次元測定センサ７は、作業者Ｗが透過型ヘッドマウントディスプレイ５を通して見える視野方向にある物体Ｂ，Ｆ，Ｋの３次元形状および物体Ｂ，Ｆ，Ｋまでの距離を測定する。つまり、３次元測定センサ７は、現場端末２の周辺の物体Ｂ，Ｆ，Ｋの３次元形状を測定可能となっている。３次元測定センサ７としては、例えば、深度センサが用いられる。なお、３次元測定センサ７としては、赤外線センサまたはＬｉＤＡＲなどのレーザセンサを用いても良い。

この３次元測定センサ７は、物体Ｂ，Ｆ，Ｋに赤外線２９またはレーザによりドットパターン（例えば、多数の点Ｐ（図８参照））を投光し、その反射光を受光素子により受光することで、現場端末２から物体Ｂ，Ｆ，Ｋまでの距離を測定することができる距離センサである。例えば、３次元測定センサ７は、投光パルスに対する受光パルスの遅れ時間を距離に換算するＴｏＦ（Time of Flight）方式を用いて、現場端末２から周辺の物体までの距離を測定して３次元点群化する。３次元測定センサ７は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５（現場端末２）から物体Ｂ，Ｆ，Ｋの所定の点までの距離を、３次元座標の２点間の距離として測定する。

図１に示すように、カメラ６と３次元測定センサ７とは、透過型ヘッドマウントディスプレイ５と一体化された状態で搭載されている。例えば、作業者Ｗが被るヘルメットに、透過型ヘッドマウントディスプレイ５とカメラ６と３次元測定センサ７とが搭載されている。

また、作業者Ｗが透過型ヘッドマウントディスプレイ５を通して見える視野方向と、カメラ６の撮影方向と、３次元測定センサ７の測定方向（走査方向）とが一致している。つまり、作業者Ｗが透過型ヘッドマウントディスプレイ５を透過して見える物体Ｂ，Ｆ，Ｋをカメラ６で撮影でき、かつその物体Ｂ，Ｆ，Ｋの形状を３次元測定センサ７で測定できる。

本実施形態において、現場端末２は、自位置および自姿勢を自動的に特定することができる。この現場端末２は、まず、作業エリアの壁面Ｋに予め設けられたマーカ２７（図４参照）が提示する基準点Ｑ（図６参照）に基づいて、自己の位置を推定する。この自己の位置を推定するシステムには、様々な技術が適用可能である。

現場端末２は、作業エリアに対応して予め設けられた基地局４から発信される電波に基づいて、自己の位置を推定可能となっている。例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）などの無線通信を利用して自己の位置を推定しても良い。

なお、現場端末２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）などの位置測定システムを有していても良い。そして、ＧＰＳ衛星と無線通信することで自己の位置を推定しても良い。さらに、加速度センサなどを利用する歩行者自律航法（ＰＤＲ:Pedestrian Dead Reckoning）により自己の位置を推定しても良い。

なお、本実施形態の現場端末２の位置を特定するために、複数種類のシステムを用いて、いずれか１つのシステムを主とし、他のシステムを補助的に用いても良い。

また、現場端末２の自位置および自姿勢の変位の算出に用いる位置推定技術には、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）、ＳｆＭ（Structure from Motion）などの技術を用いることができる。

本実施形態の現場端末２は、ＶＳＬＡＭ（Visual Simultaneous Localization and Mapping）を用いて、現場端末２で撮影された画像に基づいて、その位置および姿勢の変位を算出する。つまり、現場端末２は、例えば、屋内などのＧＰＳが使用できない場所でも自己の位置を推定することができる。

ＶＳＬＡＭ技術では、現場端末２のカメラ６または３次元測定センサ７などの所定のデバイスで取得した情報を用いて、周囲の物体Ｂ，Ｆ，Ｋの特徴点を抽出する。そして、カメラ６で撮影した動画像を解析し、物体Ｂ，Ｆ，Ｋの特徴点（例えば、角などの物体の部分）をリアルタイムに追跡する。そして、現場端末２の位置または姿勢の３次元情報を推定する。

放射線計測センサ８は、作業者Ｗに装着され、現場端末２の周囲の放射線量、つまり、作業者Ｗが作業中に浴びる放射線量を、リアルタイムまたは所定のタイミングで計測するものである。この放射線計測センサ８にて計測された放射線量は、管理コンピュータ３に送られる。そして、作業エリアで取得された最新の情報に基づいて、管理コンピュータ３に記憶された放射線量分布マップＤ（図６参照）が更新される。

入力操作部９は、作業者Ｗに装着され、所定の情報の入力操作が行えるデバイスである。入力操作部９は、例えば、作業者Ｗの左腕に装着され、作業者Ｗの右手で入力操作が行えるようになっている。作業者Ｗは、この入力操作部９を用いて、透過型ヘッドマウントディスプレイ５に表示されるマウスカーソル３１（図１３参照）を操作したり、所定の文字情報を入力したりすることができる。

次に、現場端末２および管理コンピュータ３のシステム構成を図２に示すブロック図を参照して説明する。

本実施形態の現場端末２および管理コンピュータ３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどのハードウェア資源を有し、ＣＰＵが各種プログラムを実行することで、ソフトウェアによる情報処理がハードウェア資源を用いて実現されるコンピュータで構成される。さらに、本実施形態の放射線量分布表示方法は、各種プログラムをコンピュータに実行させることで実現される。

現場端末２は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５とカメラ６と３次元測定センサ７と放射線計測センサ８と入力操作部９とに加えて、モーションセンサ１０と端末記憶部１１と端末通信部１２と端末制御部１３とを備える。

モーションセンサ１０は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の動作を検出する。例えば、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の視野方向、即ち、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の傾きθ（図３参照）を検出する。なお、モーションセンサ１０で検出される傾きθには、垂直軸（上下軸）に対する傾きと水平軸（左右軸）に対する傾きとが含まれる。さらに、モーションセンサ１０では、透過型ヘッドマウントディスプレイ５が垂直軸を中心に回転した場合の向き（前後軸に対する傾き）を検出することができる。これらの情報に基づいて視野方向が検出可能となっている。以下の説明では、理解を助けるために、垂直軸に対する傾きθを検出した場合のみを例示する。

モーションセンサ１０は、現場端末２に搭載され、透過型ヘッドマウントディスプレイ５が移動したときに生じる加速度を検出する加速度センサを含む。このモーションセンサ１０により重力加速度の検出も行える。また、モーションセンサ１０は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の姿勢が変化したときに生じる角速度を検出する角速度センサ（ジャイロセンサ）を含む。この透過型ヘッドマウントディスプレイ５の姿勢によりカメラ６の撮影方向および３次元測定センサ７の測定方向を検知することができる。このモーションセンサ１０で検出された加速度情報または角速度情報は、端末制御部１３に入力される。

なお、モーションセンサ１０は、地磁気センサを備えても良い。つまり、慣性センサ（３軸加速度センサと３軸角速度センサ）と３軸地磁気センサを組み合わせた９軸センサであっても良い。

端末記憶部１１は、管理コンピュータ３から取得した情報を記憶する。例えば、作業エリアの３次元情報と放射線量分布マップＤ（図６参照）とを記憶する。なお、３次元情報には、作業エリアに配置される物体の３次元形状、３次元空間の位置に関する情報が含まれる。作業エリアの３次元情報は、例えば、３Ｄ－ＣＡＤデータなどで構成される。また、現場端末２で取得した各種情報を記憶することもできる。例えば、カメラ６で撮影した画像または３次元測定センサ７で測定した点群データなどを記憶しても良い。

端末通信部１２は、基地局４を中継点とする通信回線を介して管理コンピュータ３と通信を行う。端末通信部１２には、ネットワーク機器、例えば、無線ＬＡＮのアンテナが含まれる。その他にも、ＬＡＮケーブルまたはＵＳＢケーブルを用いて、現場端末２と管理コンピュータ３とを直接接続して有線通信を行っても良い。この端末通信部１２を介して現場端末２は、管理コンピュータ３にアクセスする。なお、現場端末２と管理コンピュータ３との通信は、常時行っても良いし、一定時間ごとに行っても良いし、作業開始前または作業終了後などの特定のタイミングで行っても良い。

端末制御部１３は、現場端末２を統括的に制御する。この端末制御部１３は、基準取得部１４と物体認識部１５と位置姿勢推定部１６と領域特定部１７と線量分布画像生成部１８と仮想物体画像生成部１９と表示制御部２０と指定受付部２１と基地局情報取得部２２とを備える。これらは、メモリまたはＨＤＤに記憶されたプログラムがＣＰＵによって実行されることで実現される。

基準取得部１４は、作業エリアに対応して予め設けられたマーカ２７をカメラ６で撮影したときに、この撮影された画像と予め取得した作業エリアの３次元情報とに基づいて、作業エリアの３次元空間の基準点Ｑ（図６参照）を取得する。

物体認識部１５は、カメラ６で撮影した画像、または３次元測定センサ７により計測した周辺の物体Ｂ，Ｆ，Ｋの点群データに基づいて、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の周辺（視野方向の特定範囲内）にある物体Ｂ，Ｆ，Ｋの認識を行う。例えば、床面Ｆの認識を行うことができる。また、床面Ｆ以外の物体Ｂ，Ｋの認識を行うこともできる。

位置姿勢推定部１６は、モーションセンサ１０により検出された透過型ヘッドマウントディスプレイ５の動作（位置または姿勢の変化）に基づいて、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の位置および姿勢を推定する。

領域特定部１７は、３次元測定センサ７により測定された物体Ｂ，Ｆ，Ｋの３次元形状、および透過型ヘッドマウントディスプレイ５から物体Ｂ，Ｆ，Ｋまでの距離Ｌ１に基づいて、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域（表示画面）における床面Ｆの領域を特定する。

線量分布画像生成部１８は、領域特定部１７により特定された床面Ｆの領域に対応する線量分布を示す線量分布画像Ｇ１を予め取得した放射線量分布マップＤ（図６参照）に基づいて生成する。

仮想物体画像生成部１９は、床面Ｆの特定位置の放射線量に関する注意を促す仮想的な物体（仮想タグ）として表示される仮想物体画像Ｇ２（図１１参照）を管理コンピュータ３に記憶されたデータに基づいて生成する。

表示制御部２０は、線量分布画像生成部１８により生成された線量分布画像Ｇ１（図１０参照）を、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域（表示画面）における床面Ｆの領域に表示する制御を行う。

指定受付部２１は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における床面Ｆの位置の指定を受け付ける。この指定は、作業者Ｗの入力操作部９の操作により行われる。

基地局情報取得部２２は、作業エリアに対応して予め設けられた基地局４から発信される電波に基づいて、現場端末２（透過型ヘッドマウントディスプレイ５）の位置を推定する。このようにすれば、作業者Ｗが所持する現場端末２と基地局４との無線通信を利用して、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の位置を推定することができる。

例えば、基地局情報取得部２２は、基地局４から発信される電波に基づいて、基地局４が存在する方向を検出する処理を行う。さらに、基地局４から発信される電波に基づいて、基地局４から現場端末２（透過型ヘッドマウントディスプレイ５）までの距離を検出する処理を行う。基地局４の位置は固定されており、この基地局４が存在する方向と距離とを取得することで、現場端末２の現在位置を特定することができる。この特定される現在位置には、現場端末２の高さ位置も含まれる。さらに、複数の基地局４から発信される電波に基づいて現在位置を特定することで、精度を向上させることができる。

なお、本実施形態では、現場端末２の基地局情報取得部２２が現在位置を特定する処理を行っているが、その他の態様でも良い。例えば、基地局４が現場端末２の位置を特定する処理を行い、その特定した位置を示す情報を現場端末２に送信しても良い。

また、基地局４から発信される電波に基づいて現場端末２の位置を特定する技術は、様々なものが適用可能である。例えば、複数のアクセスポイントから受信した電波強度の違いから、三点測位によって現在位置を特定する技術を用いても良い。また、ＧＰＳ衛星と同じプロトコルの信号を発信する基地局４を建屋内に設置し、これらの基地局４に設定された緯度、経度、高さなどの情報を読み取って位置の特定を行う技術を用いても良い。

管理コンピュータ３は、管理制御部２３と管理通信部２４と管理データベース２５とを備える。

管理制御部２３は、管理コンピュータ３を統括的に制御する。この管理制御部２３は、マップ更新部２６を備える。このマップ更新部２６は、メモリまたはＨＤＤに記憶されたプログラムがＣＰＵによって実行されることで実現される。

マップ更新部２６は、作業者Ｗに装着された放射線計測センサ８により計測された放射線量を現場端末２から受信したときに、この受信した放射線量に基づいて放射線量分布マップＤ（図６参照）を更新する。

管理通信部２４は、基地局４を中継点とする通信回線を介して現場端末２と通信を行う。管理通信部２４には、ネットワーク機器、例えば、無線ＬＡＮのアンテナが含まれる。その他にも、ＬＡＮケーブルまたはＵＳＢケーブルにより現場端末２と接続して通信を行っても良い。

管理データベース２５は、メモリまたはＨＤＤに記憶され、検索または蓄積ができるよう整理された情報の集まりである。この管理データベース２５は、例えば、作業エリアとなる部屋Ｒ（図５参照）の３次元情報と放射線量分布マップＤ（図６参照）とを記憶する。現場端末２は、管理コンピュータ３にアクセスしたときに管理データベース２５から情報を取得する。

この管理データベース２５には、作業エリアとなる部屋Ｒ（建屋）の設計情報が記憶されている。例えば、設計情報に関する３Ｄ－ＣＡＤデータ（３次元情報）が予め記憶されている。この３Ｄ－ＣＡＤデータには、作業エリアの床面Ｆの高さ情報、作業エリアの機器または配管などの物体Ｂの３次元形状を示す形状情報、これらの物体Ｂが配置されている位置（座標）に関する位置情報などが含まれている。つまり、水平方向（Ｘ軸，Ｙ軸）と垂直方向（Ｚ軸）の位置情報が含まれる。なお、座標において、Ｚ軸がゼロの値にある平面を床面Ｆとしても良い。

管理データベース２５には、マーカ２７を管理するためのマーカ管理テーブル（図１５参照）と、仮想物体画像Ｇ２を管理するための仮想物体管理テーブル（図１６参照）とが記憶されている。

図１５に示すように、マーカ管理テーブルには、複数のマーカ２７を個々に識別可能なマーカＩＤに対応付けて、マーカ２７が設けられた部屋Ｒ（作業エリア）に対応して設けられて複数の基準点を個々に識別可能な基準点Ｑの基準点ＩＤと、この基準点Ｑを原点とした場合のマーカ２７の３次元座標位置を示すマーカ位置情報とが登録されている。なお、１つのマーカ２７に対して１つのマーカＩＤが付与される。また、１つの基準点に対して１つの基準点ＩＤが付与される。

マーカ位置情報には、水平方向（Ｘ軸，Ｙ軸）と垂直方向（Ｚ軸）の位置を指定する情報を含む。さらに、マーカ２７の姿勢または向きに関する情報が含まれても良い。

本実施形態では、作業エリアの部屋Ｒの内部の出入口３０の近くに１つのマーカ２７が設けられている。そして、部屋Ｒの中心を基準点Ｑ（原点、起点）として座標が設定される。なお、座標は、部屋Ｒの中心を基準点Ｑとしなくても良く、建屋の所定の位置を基準点Ｑとしても良い。また、基準点Ｑは、建屋の設計段階で作成された３次元ＣＡＤデータ（３次元情報）に基づいて構成されても良い。

図１６に示すように、仮想物体管理テーブルには、仮想物体画像Ｇ２を個々に識別可能な仮想物体ＩＤに対応付けて、仮想物体画像Ｇ２を出現させる作業エリアに対応する基準点Ｑの基準点ＩＤと、この基準点Ｑを原点とした場合に仮想物体画像Ｇ２が出現する３次元座標位置を示す出現位置情報と、この位置の放射線量とが登録されている。なお、１つの仮想物体画像Ｇ２に対して１つの仮想物体ＩＤが付与される。

なお、仮想物体管理テーブルの所定の仮想物体画像Ｇ２の放射線量が、作業者Ｗが所持する放射線計測センサ８の計測に基づいて、適宜更新される。さらに、仮想物体画像Ｇ２の出現位置情報が、作業者Ｗが所持する放射線計測センサ８の計測に基づいて、適宜更新されても良い。

具体的には、放射線計測センサ８にて計測された放射線量は、通信回線を介して管理コンピュータ３に送信される。この管理コンピュータ３は、マップ更新部２６を備えているため、このマップ更新部２６が、管理データベース２５の放射線量分布マップＤにおける放射線量のデータを、放射線計測センサ８が計測した値に更新する。このようにすれば、作業エリアの現状の線量分布の状態を放射線量分布マップＤに反映することができる。

さらに、放射線計測センサ８にて計測された放射線量は、仮想物体画像生成部１９により生成される仮想物体画像Ｇ２の放射線量の表示に反映される。なお、仮想物体画像Ｇ２を用いずに、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域の所定位置に複合現実（拡張現実）の技術を用いて、放射線計測センサ８にて計測された放射線量を表示しても良い。

図６に示すように、管理データベース２５には、作業エリアとなる部屋Ｒの放射線量分布マップＤが記憶されている。この放射線量分布マップＤは、作業者Ｗが部屋Ｒの内部の所定の位置にいるときに周囲から受ける放射線量の強度分布を２次元的に表示するものである。２次元平面座標と、それぞれの座標において予め計測された放射線量のデータとに基づいて作成されている。なお、管理データベース２５には、建屋における部屋Ｒの位置、および部屋Ｒの床面Ｆなどに関する情報などの情報が記憶されていても良い。

放射線量分布マップＤでは、放射線量の高い領域Ｃ１が濃い色で、放射線量の低い領域Ｃ２が薄い色でそれぞれ表示されている。この放射線量分布マップＤの表示態様は、例えば、３段階以上の階調で表示されても良い。また、放射線量が所定の値以下の場合（放射線量が殆ど無い場合）には、無色の表示態様となっている。

また、放射線量分布マップＤは、作業エリアとなる部屋Ｒの床面Ｆに関する情報を有する。そのため、作業者Ｗが存在する部屋Ｒの床面Ｆに応じた放射線量分布マップＤを提供することができる。

さらに、放射線量分布マップＤには、それぞれの部屋Ｒの平面視におけるマーカ２７（図５参照）に対応するマップマーカ２８の３次元位置情報が設定されている。ここで、表示制御部２０は、部屋Ｒに実際に設けられているマーカ２７の位置と、放射線量分布マップＤに設定されているマップマーカ２８（図６参照）の位置とを一致させることにより、部屋Ｒの床面Ｆの全部または床面Ｆの一部に放射線量分布マップＤを仮想的に重ね合わせて位置決めすることができる。

図４および図５に示すように、作業者Ｗは、部屋Ｒに到着して作業を開始するときに、まず、建屋の部屋Ｒの内部の出入口３０の近傍の壁面Ｋに設けられたマーカ２７をカメラ６で読み取る。すると、カメラ６によりマーカ２７が撮影される。このとき現場端末２の基準取得部１４は、３次元空間の基準点Ｑ（図６参照）を取得する。本実施形態では、マーカ２７から離れた所定の位置、例えば、作業エリアの中心を基準点Ｑとしている。なお、マーカ２７の位置を基準点としても良い。

ここで、現場端末２の位置姿勢推定部１６は、マーカ２７が写った画像に基づいて、自位置および自姿勢を推定することができる。例えば、カメラ６がマーカ２７を撮影した画像に基づいて基準点Ｑを取得し、現場端末２が存在する建屋の部屋Ｒにおける３次元空間（絶対座標系）の位置を把握する。

なお、部屋Ｒの出入口３０の近傍でマーカ２７の撮影を開始し、移動中も撮影を継続することで、部屋Ｒの内部で現場端末２が移動した移動経路を推定できる。このようにすれば、作業エリアの部屋Ｒにマーカ２７を設ける簡便な作業、およびマーカ２７を撮影する簡素な処理で、現場端末２の位置を特定する精度を向上させることができる。

マーカ２７は、画像認識が可能な図形である。例えば、マトリックス型二次元コード、所謂ＱＲコード（登録商標）をマーカ２７として用いる。また、マーカ２７には、対応するマーカ２７を個々に識別可能なマーカＩＤを示す情報が含まれる。このようにすれば、複数のマーカ２７をそれぞれ識別することができる。マーカ２７は、部屋Ｒの外側における出入口３０の近傍に設けられていても良い。また、出入口３０の扉に設けられていても良い。

マーカ２７を設ける態様としては、例えば、マーカ２７が印刷されたパネルを作成し、このパネルを、作業開始前に部屋Ｒの壁面Ｋなどに配置しておく。なお、壁面Ｋなどにマーカ２７を直接印刷しても良い。

管理コンピュータ３には、例えば、それぞれの部屋Ｒに設けられたマーカ２７のマーカＩＤに対応して、床面Ｆからマーカ２７までの高さ情報を含むマーカ位置情報（座標）が登録されている（図１５参照）。つまり、マーカ２７が床面Ｆからマーカ２７までの高さＨ１（図４参照）を特定可能な情報であるマーカＩＤを表示する。

現場端末２は、予め管理コンピュータ３にアクセスし、マーカ管理テーブルなどのマーカ２７に関する情報をダウンロードしておく。そして、作業者Ｗはカメラ６でマーカ２７を撮影してマーカＩＤを取得する。ここで、マーカＩＤをマーカ管理テーブルと照合することで、部屋Ｒの床面Ｆからマーカ２７までの高さＨ１（図４参照）を示す位置情報を取得することができる。現場端末２は、マーカ２７に基づいて取得される基準点Ｑの座標と、部屋Ｒに対応して予め設定されている基準点Ｑの座標とを一致させる。

このように、マーカ２７が現場端末２のカメラ６により撮影されることで、基準点Ｑ（図６参照）の位置情報を取得することができる。具体的には、現場端末２がマーカ２７を読み取ることで、このマーカ２７が壁面Ｋに設置された部屋Ｒにおける絶対座標系の３次元空間の起点となる基準点Ｑの情報を取得することができる。

そして、マーカ２７の高さＨ１と、このマーカ２７を撮影したときの透過型ヘッドマウントディスプレイ５の傾きθと、透過型ヘッドマウントディスプレイ５からマーカ２７までの距離Ｌ２とに基づいて、床面Ｆから透過型ヘッドマウントディスプレイ５の高さＨ２を示す情報を取得することができる。このようにすれば、床面Ｆからマーカ２７までの高さＨ１に基づいて、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の高さＨ２を算出することができる。そして、透過型ヘッドマウントディスプレイ５から床面Ｆまでの距離Ｌ１を取得することができる。そのため、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における床面Ｆの領域を特定する精度を向上させることができる。

さらに、現場端末２の位置姿勢推定部１６は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５が移動した場合であっても、基準点Ｑに基づいて自己の位置および姿勢を推定することができる。具体的には、位置姿勢推定部１６が、取得した基準点Ｑに基づいて透過型ヘッドマウントディスプレイ５の位置を推定する。このようにすれば、作業エリアに対応してマーカ２７を設ける簡便な作業、およびマーカ２７を撮影する簡素な処理で透過型ヘッドマウントディスプレイ５の位置および姿勢の取得精度を向上させることができる。

本実施形態では、カメラ６で撮影された画像と、モーションセンサ１０が取得した加速度情報および角速度情報に基づいて現場端末２（透過型ヘッドマウントディスプレイ５）の位置および姿勢を推定する制御を行う。つまり、現場端末２に搭載されたデバイスにより得られた情報に基づいて現場端末２の位置および姿勢を推定する。この位置姿勢推定部１６は、ＶＳＬＡＭ技術を用いており、現場端末２の位置および姿勢の推定と同時に現場端末２の周辺環境の情報を含む環境地図（３次元空間モデル）の作成を行う。

つまり、位置姿勢推定部１６は、３次元測定センサ７が測定した視野方向にある物体Ｂ，Ｆ，Ｋの３次元形状および物体Ｂ，Ｆ，Ｋまでの距離に基づいて透過型ヘッドマウントディスプレイ５の周辺環境の情報を含む環境地図の作成を行う。そして、この環境地図に基づいて透過型ヘッドマウントディスプレイ５の位置および姿勢を推定する。このようにすれば、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の位置および姿勢の取得精度を向上させることができる。なお、位置姿勢推定部１６は、作業の開始前に環境地図を予め作成しておいても良いし、作業の開始後の環境地図を作成するものでも良い。さらに、周囲の機器または構造物の配置または寸法情報を予め取得しても良い。

ＶＳＬＡＭ技術では、現場端末２のカメラ６および３次元測定センサ７で取得した情報を用いて、現場端末２の周辺の物体Ｂ，Ｆ，Ｋの特徴点を抽出することができる。この特徴点の集合させたものを点群データ（３次元特徴点群データ）と称する。そして、カメラ６で撮影した画像（動画像）を解析し、物体Ｂ，Ｆ，Ｋの特徴点（例えば、箱状の物体の辺または角の部分）をリアルタイムに追跡する。この点群データに基づいて、現場端末２の位置および姿勢の３次元情報を推定することができる。

本実施形態の物体認識部１５は、位置姿勢推定部１６が特定した情報に基づいて、現場端末２の周辺の物体Ｆを認識する。例えば、一般的な床面Ｆは、高さ位置が一定の位置に固定され、水平方向に広がる形状となっているため、想定される床面Ｆの高さ位置に存在し、水平面を有する物体を床面Ｆとして認識する。また、床面Ｆ以外の物体Ｂ，Ｋを所定の機器または構造物として認識する。

ここで、図７は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５を透過して見えている実際の風景を示している。図８は、図７に対応しており、物体Ｂ，Ｆ，Ｋに赤外線２９またはレーザを投光したときの点群データを示している。図９は、図７に対応しており、物体認識部１５が床面Ｆと認識した領域をハッチングで示している。

例えば、図７および図８に示すように、位置姿勢推定部１６は、物体Ｂ，Ｆ，Ｋのそれぞれの点Ｐと、透過型ヘッドマウントディスプレイ５との距離Ｌ１を３次元測定センサ７の測定値に基づいて取得する。

位置姿勢推定部１６は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の視野方向にある物体Ｂ，Ｆ，Ｋの点群データを所定の時間毎に検出する。そして、時系列において前後する点群データ間の変位に基づいて、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の位置および姿勢の変位を算出することができる。また、時系列に得られる一連の自位置および自姿勢から、現在位置および現在姿勢に先立つ透過型ヘッドマウントディスプレイ５の移動経路が得られる。

具体的には、透過型ヘッドマウントディスプレイ５が移動または向きを変更した場合には、直前に取得した全ての物体Ｂ，Ｆ，Ｋのそれぞれの点Ｐの距離の変化に基づいて、その移動量または方位の変化量を算出することができる。この処理を繰り返すことで作業者Ｗが移動した場合も、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の位置および姿勢の変化を、周囲の物体Ｆとの距離Ｌ１とに基づいて推定することができる。この変化を時系列順に連続して取得することで、現場端末２の移動経路が得られる。

つまり、位置姿勢推定部１６は、３次元測定センサ７により測定された透過型ヘッドマウントディスプレイ５の視野方向にある物体Ｂ，Ｆ，Ｋの３次元形状および物体Ｂ，Ｆ，Ｋまでの距離と、予め取得した作業エリアの物体Ｂ，Ｆ，Ｋの３次元情報とに基づいて、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の位置を推定する。このようにすれば、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の位置および姿勢の推定精度を向上させることができる。なお、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の位置および姿勢は、それぞれ算出または更新された時点の時刻と対応付けて記録される。

なお、本実施形態では、カメラ６および３次元測定センサ７で取得した情報に基づいて、現場端末２の位置および姿勢を推定するＶＳＬＡＭ技術を例示しているが、その他の態様であっても良い。例えば、ＲＧＢカメラ、魚眼カメラ、ジャイロセンサ、赤外線センサで取得した情報に基づいて、現場端末２の位置および姿勢を推定するＶＳＬＡＭ技術を用いても良い。このＶＳＬＡＭ技術は、屋内での位置計測が可能であり、ビーコンまたはＰＤＲなどの屋内で使用可能な位置情報計測技術の中で、最も精度よく３次元座標を算出することができる。

物体認識部１５は、３次元測定センサ７にて測定した３次元形状、および基準取得部１４が取得した基準点Ｑに基づいて、床面Ｆまたは床面Ｆ以外の物体Ｂ，Ｋを認識する。物体認識部１５は、まず、実際の床面Ｆからマーカ２７までの高さＨ１の情報を取得する。次に、物体認識部１５は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の現在の位置および姿勢を位置姿勢推定部１６から取得する。

次に、物体認識部１５は、実際の床面Ｆからのマーカ２７の高さＨ１基準とし、物体Ｆのそれぞれの点Ｐまでの距離Ｌ１と透過型ヘッドマウントディスプレイ５の傾きθとに基づいて、３次元測定センサ７が測定した物体Ｆの点Ｐの位置（高さ）を算出する。

図３および図９に示すように、物体認識部１５は、この点Ｐの位置が実際の床面Ｆの位置と一致していると判断した場合は、この物体を床面Ｆとして認識する。なお、この点Ｐの位置が実際の床面Ｆの位置と一致していないと判断した場合は、この物体Ｂ，Ｋを床面Ｆ以外のものとして認識する。

領域特定部１７は、物体認識部１５の認識結果に基づいて、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の視野方向に床面Ｆがある場合に、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における床面Ｆの領域を特定する。

つまり、領域特定部１７は、モーションセンサ１０により検出された視野方向と、位置姿勢推定部１６により推定された透過型ヘッドマウントディスプレイ５の位置と、３次元測定センサ７により測定された視野方向にある物体Ｂ，Ｆ，Ｋの３次元形状および物体までの距離と、基準取得部１４により取得した床面Ｆからマーカ２７までの高さ情報とに基づいて、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における床面Ｆの領域を特定する。このようにすれば、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における床面Ｆの領域を特定する精度を向上させることができる。

また、線量分布画像生成部１８は、管理コンピュータ３から予め取得した情報に基づいて、視認方向にある床面Ｆの位置に対応した線量分布画像Ｇ１を生成する。さらに、表示制御部２０は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における床面Ｆの領域に生成された線量分布画像Ｇ１を床面Ｆの像に重ね合わせて表示する（図１０参照）。例えば、放射線量分布マップＤのコンター図Ｃを床面Ｆの平面（水平面）に合わせるようにして表示する。つまり、実際の床面Ｆの高さと、管理データベース２５に記憶された部屋Ｒの３Ｄ－ＣＡＤデータ（３次元情報）の床面の高さとを一致させるようにし、３次元情報の床面に対応するコンター図Ｃを、実際の床面Ｆの位置に表示させる。

図１０に示すように、表示制御部２０は、部屋Ｒの床面Ｆに位置決めされた放射線量分布マップＤに基づく線量分布画像Ｇ１を、透過型ヘッドマウントディスプレイ５を透過して見える床面Ｆの位置に、複合現実の技術を用いて重ね合わせて表示する。作業者Ｗには、自身が実物大の放射線量分布マップＤのコンター図Ｃの上に立っているように視認される。

このとき、表示制御部２０は、３次元測定センサ７から取得した近接物体Ｂと現場端末２との距離情報に基づいて、部屋Ｒの床面Ｆよりも手前（現場端末２側）に機器または構造物などの近接物体Ｂ（図３参照）が存在するか否かを判定する。ここで、床面Ｆよりも手前に近接物体Ｂが存在する場合は、この近接物体Ｂの像に線量分布画像Ｇ１を重ねて表示しないようにできる。このようにすれば、作業者Ｗによる視覚上の違和感を無くすことができる（図１２参照）。

このように、表示制御部２０は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における床面Ｆ以外の領域に線量分布画像Ｇ１を表示させない制御を行う。このようにすれば、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における床面Ｆの領域のみに線量分布画像Ｇ１が表示されるため、線量分布画像Ｇ１が作業者Ｗの視野を妨げることがない。つまり、放射線量分布マップＤと実際の場所との関係を把握することができ、かつ作業の妨げとならないようにできる。また、作業の対象となる機器または構造物などの近接物体Ｂが、線量分布画像Ｇ１で隠れてしまうことがないため、作業者Ｗが放射線量分布マップＤと実際の近接物体Ｂの配置との関係を把握しながら作業を進めることができる。

図１１に示すように、表示制御部２０は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５に線量分布画像Ｇ１が仮想的に表示されている場合に、この線量分布画像Ｇ１の位置における放射線量に関する標識としての仮想物体画像Ｇ２を表示する。この仮想物体画像Ｇ２は、例えば、箱状を成す仮想の物体である。特に、仮想物体画像Ｇ２は、放射線量が高いことを示す注意喚起（例えば「注意！」の文字）の表示、または放射線量の数値（例えば「＊＊μＳｖ／ｈ」）の表示を行う。つまり、仮想物体画像Ｇ２は、床面Ｆの特定位置の放射線量を示す態様で表示される。このようにすれば、作業者Ｗが床面Ｆの特定位置の放射線量を把握することができる。

なお、仮想物体画像Ｇ２は、床面Ｆから離れた所定の高さＨ３に設けられる態様で表示される。作業者Ｗには、仮想物体画像Ｇ２が空中に浮いているように見える。そのため、作業者Ｗが床面Ｆを見ていなくても、仮想物体画像Ｇ２を見つけ易くなっている。また、床面Ｆが視野に入っておらず、線量分布画像Ｇ１が表示されていない場合であっても、仮想物体画像Ｇ２のみを表示することができる。

このように、表示制御部２０は、仮想物体画像生成部１９により生成された仮想物体画像Ｇ２（図１参照）を透過型ヘッドマウントディスプレイ５に表示する制御を行う。このようにすれば、仮想的な物体を表示して作業者に対して放射線量の注意を促すことができる。

図１２に示すように、仮想物体画像Ｇ２が表示されている位置よりも手前（現場端末２側）に機器または構造物などの近接物体Ｂ（図３参照）が存在する場合は、この近接物体Ｂの像に仮想物体画像Ｇ２を重ねて表示しないようにできる。つまり、仮想物体画像Ｇ２が近接物体Ｂに重なってしまう場合には、近接物体Ｂを優先的に視認させるようにする。なお、若干の視覚上の違和感があっても良い。

このように、表示制御部２０は、視野方向の特定距離内に床面Ｆ以外の近接物体Ｂがある場合に、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における近接物体Ｂの領域に仮想物体画像Ｇ２を表示させない制御を行う。なお、特定距離は、例えば、２ｍ～５ｍなどの作業者Ｗの近傍の範囲となる距離を予め設定しておく。このようにすれば、仮想物体画像Ｇ２が作業者の視野を妨げず、作業の邪魔にならずに済むようになる。なお、仮想物体画像Ｇ２が近接物体Ｂに重なってしまう場合には、仮想物体画像Ｇ２の全部を表示させないようにしても良い。

本実施形態では、現場端末２の物体認識部１５が自動的に床面Ｆの領域を特定しているが、作業者Ｗの手動操作により床面Ｆの領域を特定しても良い。例えば、図１３に示すように、透過型ヘッドマウントディスプレイ５に位置決め用のマウスカーソル３１を表示させる。そして、作業者Ｗは、入力操作部９を操作して、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における床面Ｆの位置にマウスカーソル３１を合せてクリックする。すると、領域特定部１７は、このマウスカーソル３１の位置にある物体までの距離を３次元測定センサ７で測定し、この距離の位置にある物体を床面Ｆとして設定する。特に、この距離の位置にある水平に広がる面を床面Ｆとして設定する。そして、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における床面Ｆの領域を特定する。

また、図１４に示すように、透過型ヘッドマウントディスプレイ５に位置決め用の照準３２を表示させても良い。そして、作業者Ｗは、自身の頭を動かし、照準３２を床面Ｆの位置に合せるようにする。例えば、所定時間に亘って床面Ｆに照準３２を合せ続けるようにする。すると、領域特定部１７は、この照準３２の位置にある物体までの距離を３次元測定センサ７で測定し、この距離の位置にある物体を床面Ｆとして設定する。そして、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における床面Ｆの領域を特定する。

なお、現場端末２は、作業者Ｗが手動により床面Ｆの設定を行うときに、指定受付部２１が位置決め用の床面手動設定処理（図１７参照）を実行する。この指定受付部２１が、マウスカーソル３１（図１３参照）または照準３２（図１４参照）によって、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における床面Ｆの位置の指定を受け付ける。そして、領域特定部１７は、指定された床面Ｆの位置を含む領域を床面Ｆの領域として特定する。このようにすれば、作業者Ｗが手動操作により透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における床面Ｆの領域を指定することができる。

次に、現場端末２の端末制御部１３が実行する端末制御処理について図１７のフローチャートを用いて説明する。なお、図２に示すブロック図を適宜参照する。

この処理は、一定時間毎に繰り返される処理である。この処理が繰り返されることで、現場端末２の端末制御部１３で放射線量分布表示方法が実行される。なお、端末制御部１３が他の処理を実行中に、この処理を割り込ませて実行しても良い。

図１７に示すように、まず、ステップＳ１１において、端末制御部１３は、メイン制御処理を実行する。このメイン制御処理では、現場端末２に搭載され透過型ヘッドマウントディスプレイ５などの各種デバイスを制御する処理が行われる。

次のステップＳ１２において、端末制御部１３は、操作受付処理を実行する。この操作受付処理では、入力操作部９により所定の入力操作を受け付ける処理が行われる。

次のステップＳ１３において、端末制御部１３は、データベースアクセス処理を実行する。このデータベースアクセス処理では、管理コンピュータ３の管理データベース２５にアクセスし、各種データをダウンロードする処理が行われる。例えば、作業エリアの３次元情報、放射線量分布マップＤ（図６参照）、マーカ管理テーブル（図１５参照）、仮想物体管理テーブル（図１６参照）などのデータをダウンロードする処理が行われる。

次のステップＳ１４において、端末制御部１３（基地局情報取得部２２）は、基地局情報取得部処理を実行する。この基地局情報取得部処理では、作業エリアに対応して予め設けられた基地局４から発信される電波に基づいて、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の位置を推定する処理が行われる。

次のステップＳ１５において、端末制御部１３は、後述するマーカ認識処理（図１８参照）を実行する。このマーカ認識処理では、カメラ６で撮影された画像に基づいて、マーカ２７を認識する処理が行われる。

次のステップＳ１６において、端末制御部１３は、後述する自己位置推定処理（図１９参照）を実行する。この自己位置推定処理では、カメラ６で撮影された画像と、モーションセンサ１０で検出した加速度情報および角速度情報に基づいて、透過型ヘッドマウントディスプレイ５（現場端末２）の位置および姿勢を推定する処理が行われる。この自己位置推定処理が実行されるときには、カメラ６が起動して撮影が開始される。

次のステップＳ１７において、端末制御部１３（指定受付部２１）は、床面手動設定処理を実行する。この床面手動設定処理は、作業者Ｗが手動により床面Ｆの設定を行うときに実行される。そして、透過型ヘッドマウントディスプレイ５に位置決め用のマウスカーソル３１を表示させて床面Ｆの設定を行う（図１３参照）。または、透過型ヘッドマウントディスプレイ５に位置決め用の照準３２を表示させて床面Ｆの設定を行う（図１４参照）。

次のステップＳ１８において、端末制御部１３は、後述する表示制御処理（図２０参照）を実行する。この表示制御処理では、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域に線量分布画像Ｇ１または仮想物体画像Ｇ２などを表示させる制御を行う（図１０および図１１参照）。

次のステップＳ１９において、端末制御部１３は、放射線情報送信処理を実行する。この放射線情報送信処理では、放射線計測センサ８で計測した放射線量を管理コンピュータ３に送信する。そして、端末制御処理を終了する。

次に、現場端末２の端末制御部１３が実行するマーカ認識処理について図１８のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ４１において、端末制御部１３は、カメラ６により撮影された画像を取得する。ここで、作業者Ｗは、例えば、透過型ヘッドマウントディスプレイ５に表示される照準３２（図１４参照）にマーカ２７を合せるようにする。

次のステップＳ４２において、端末制御部１３は、取得した画像にマーカ２７が写っているか否かを判定する。ここで、この画像にマーカ２７が写っていない場合（ステップＳ４２にてＮＯの場合）は、マーカ認識処理を終了する。一方、撮影画像にマーカ２７が写っている場合（ステップＳ４２にてＹＥＳの場合）は、ステップＳ４３に進む。

次のステップＳ４３において、端末制御部１３は、マーカ２７の図形に含まれるマーカＩＤを読み取る。

次のステップＳ４４において、基準取得部１４は、予め管理コンピュータ３の管理データベース２５からダウンロードされたマーカ管理テーブル（図１６参照）のデータに基づいて、読み取ったマーカＩＤに対応する基準点Ｑ（図６参照）を特定する。そして、この基準点Ｑの位置と、マーカ２７の位置と、このマーカ２７を撮影したときの透過型ヘッドマウントディスプレイ５の傾きθ（撮影方向）と、透過型ヘッドマウントディスプレイ５からマーカ２７までの距離Ｌ２とに基づいて、透過型ヘッドマウントディスプレイ５（現場端末２）の現在位置の取得または補正を行う。

次のステップＳ４５において、基準取得部１４は、マーカ管理テーブル（図１６参照）のデータに基づいて、床面Ｆからマーカ２７までの高さ位置の取得を行う。

次のステップＳ４６において、基準取得部１４は、取得したマーカ２７の高さ位置に基づいて、床面Ｆから透過型ヘッドマウントディスプレイ５（現場端末２）までの高さ位置の取得を行う。このようにすれば、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の傾きθ（図３参照）に基づいて、視野方向における透過型ヘッドマウントディスプレイ５から床面Ｆまでの距離が取得可能となる。そして、マーカ認識処理を終了する。

次に、現場端末２の端末制御部１３が実行する自己位置推定処理について図１９のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ５１において、位置姿勢推定部１６は、座標の原点となる基準点Ｑ（図６参照）の設定に基づく座標の確認処理を行う。例えば、前述のマーカ認識処理において、作業エリアの部屋Ｒの出入口３０の近傍に設けられた１つのマーカ２７（図５参照）の位置に基づいて基準点Ｑが設定される。なお、マーカ２７の撮影画像が取得されるまでの間、透過型ヘッドマウントディスプレイ５にマーカ２７の撮影を促す旨の表示を行っても良い。なお、基準点Ｑを作業者Ｗが手動で設定しても良い。

次のステップＳ５２において、端末制御部１３は、カメラ６により撮影された画像を取得する。

次のステップＳ５３において、モーションセンサ１０が透過型ヘッドマウントディスプレイ５の加速度（動作）を検出する。そして、位置姿勢推定部１６は、モーションセンサ１０で検出された加速度の値を示す加速度情報を取得する。

次のステップＳ５４において、モーションセンサ１０が透過型ヘッドマウントディスプレイ５の角速度（動作）を検出する。そして、位置姿勢推定部１６は、モーションセンサ１０で検出された角速度の値を示す角速度情報を取得する。

次のステップＳ５５において、位置姿勢推定部１６は、３次元測定センサ７の測定に基づいて現場端末２の周辺の物体の３次元形状を測定する。また、カメラ６により撮影された画像に基づいて現場端末２の周辺の物体の３次元形状を測定しても良い。

次のステップＳ５６において、位置姿勢推定部１６は、現場端末２の周辺環境の情報を含む環境地図を作成する。

次のステップＳ５７において、位置姿勢推定部１６は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５（現場端末２）が移動するときに連続的に撮影された画像に基づいて、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の位置および姿勢を推定する。この移動中の透過型ヘッドマウントディスプレイ５の位置および姿勢を時刻情報とともに記録することで、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の移動経路が記録される。

次のステップＳ５８において、位置姿勢推定部１６は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５（現場端末２）の現在の位置および姿勢を推定する。そして、自己位置推定処理を終了する。

次に、現場端末２の端末制御部１３が実行する表示制御処理について図２０のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ７１において、３次元測定センサ７が透過型ヘッドマウントディスプレイ５の視野方向にある物体Ｆ（図３参照）の３次元形状を測定する。そして、物体認識部１５は、３次元測定センサ７で測定された３次元形状を取得する。

次のステップＳ７２において、３次元測定センサ７が透過型ヘッドマウントディスプレイ５の視野方向にある物体Ｆ（図３参照）までの距離Ｌ１を測定する。そして、物体認識部１５は、３次元測定センサ７で測定された距離Ｌ１を取得する。

次のステップＳ７３において、物体認識部１５は、視野方向にある物体Ｆを、予め管理コンピュータ３の管理データベース２５からダウンロードされた３次元情報と比較する。

次のステップＳ７４において、物体認識部１５は、視野方向にある物体が床面Ｆであるか否かを判定する。ここで、視野方向に床面Ｆがない場合（ステップＳ７４にてＮＯの場合）は、後述のステップＳ７８に進む。一方、視野方向に床面Ｆがある場合（ステップＳ７４にてＹＥＳの場合）は、ステップＳ７５に進む。

ステップＳ７５において、領域特定部１７は、３次元測定センサ７により測定された物体Ｆの３次元形状および物体Ｆまでの距離Ｌ１に基づいて、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における床面Ｆの領域を特定する（図９参照）。

次のステップＳ７６において、線量分布画像生成部１８は、領域特定部１７により特定された床面Ｆの領域に対応する放射線量の強度を示す線量分布画像Ｇ１（図１０参照）を、予め管理コンピュータ３の管理データベース２５からダウンロードしておいた放射線量分布マップＤ（図６参照）に基づいて生成する。

次のステップＳ７７において、表示制御部２０は、線量分布画像生成部１８により生成された線量分布画像Ｇ１を透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における床面Ｆの領域に重ね合わせて表示する制御を行う（図１０参照）。なお、床面Ｆの領域が特定され、この特定された領域に対応した線量分布画像Ｇ１が生成されるため、床面Ｆ以外の領域に線量分布画像Ｇ１が表示されないようになっている。

次のステップＳ７８において、端末制御部１３は、予め管理コンピュータ３の管理データベース２５からダウンロードしておいた仮想物体管理テーブル（図１６参照）の出現位置情報を参照し、視野方向に仮想物体画像Ｇ２を表示させる設定があるか否かを判定する。ここで、仮想物体画像Ｇ２の表示設定がない場合（ステップＳ７８にてＮＯの場合）は、表示制御処理を終了する。一方、仮想物体画像Ｇ２の表示設定がある場合（ステップＳ７８にてＹＥＳの場合）は、ステップＳ７９に進む。

次のステップＳ７９において、仮想物体画像生成部１９は、仮想物体管理テーブル（図１６参照）に登録されている放射線量を参照し、床面Ｆの特定位置の放射線量に関する注意を促す仮想物体画像Ｇ２（図１１参照）を生成する。

次のステップＳ８０において、表示制御部２０は、３次元測定センサ７から取得した周囲の物体と現場端末２との距離情報に基づいて、視野方向の特定距離内に床面Ｆ以外の近接物体Ｂ（図３参照）があるか否かを判定する。ここで、視野方向の特定距離内に近接物体Ｂがない場合（ステップＳ８０にてＮＯの場合）は、後述のステップＳ８２に進む。一方、視野方向の特定距離内に近接物体Ｂがある場合（ステップＳ８０にてＹＥＳの場合）は、ステップＳ８１に進む。

ステップＳ８１において、表示制御部２０は、仮想物体画像Ｇ２の修正を行う。例えば、視野方向の特定距離内にある近接物体Ｂに重なる領域の部分を仮想物体画像Ｇ２から削除する修正を行う。

次のステップＳ８２において、表示制御部２０は、仮想物体画像生成部１９により生成された仮想物体画像Ｇ２を透過型ヘッドマウントディスプレイ５に表示する制御を行う（図１１および図１２参照）。そして、表示制御処理を終了する。

次に、管理コンピュータ３の管理制御部２３が実行する管理制御処理について図２１のフローチャートを用いて説明する。なお、図２に示すブロック図を適宜参照する。

この処理は、一定時間毎に繰り返される処理である。この処理が繰り返されることで、管理コンピュータ３の管理制御部２３で放射線量分布表示方法が実行される。なお、管理制御部２３が他の処理を実行中に、この処理を割り込ませて実行しても良い。

図２１に示すように、まず、ステップＳ９１において、管理制御部２３は、メイン制御処理を実行する。このメイン制御処理では、所定の情報の入力があった場合に、各種データを管理データベース２５に登録する処理が行われる。また、メイン制御処理では、現場端末２からアクセスがあった場合に、所定の情報の送受信を行う。例えば、現場端末２からアクセスがあった場合に、作業エリアの３次元情報、放射線量分布マップＤ（図６参照）、マーカ管理テーブル（図１５参照）、仮想物体管理テーブル（図１６参照）などのデータを現場端末２に送信する処理が行われる。

次のステップＳ９２において、管理制御部２３は、放射線情報受信処理を実行する。この放射線情報受信処理では、現場端末２から放射線計測センサ８で計測した放射線量を受信する処理が行われる。なお、放射線量を受信は、常時行っても良いし、一定時間ごとに行っても良いし、作業終了後などの特定のタイミングで行っても良い。

次のステップＳ９３において、マップ更新部２６は、現場端末２から受信した放射線量に基づいて放射線量分布マップＤ（図６参照）を更新する。そして、管理制御処理を終了する。

なお、本実施形態のフローチャートにおいて、各ステップが直列に実行される形態を例示しているが、必ずしも各ステップの前後関係が固定されるものでなく、一部のステップの前後関係が入れ替わっても良い。また、一部のステップが他のステップと並列に実行されても良い。

以上のように、本実施形態では、図２および図１０に示すように、現場端末２が、透過型ヘッドマウントディスプレイ５と表示制御部２０とを備えることで、放射線量分布マップＤを実際の風景に重ね合わせて表示することができる。つまり、透過型ヘッドマウントディスプレイ５を透過して見える実際の床面Ｆの位置に、その位置に対応した線量分布画像Ｇ１を、複合現実の技術で重ね合わせて表示することができる。このようにすれば、作業者Ｗは、透過型ヘッドマウントディスプレイ５を向けた視野方向の周囲の放射線量分布を正確に把握することができる。

また、図１１に示すように、透過型ヘッドマウントディスプレイ５を透過して見える実際の床面Ｆの位置に、線量分布画像Ｇ１が仮想的に表示されることに加えて、この線量分布画像Ｇ１の表示に、放射線量に関する情報、例えば、放射線量が高いため注意を喚起する仮想物体画像Ｇ２を仮想タグなどの複合現実の技術を用いて表示することができる。この仮想物体画像Ｇ２の表示によって、作業者Ｗが、放射線量が高い場所を避けることができるため、作業者Ｗの被ばく低減に寄与することができる。

次に、変形例について図２２を用いて説明する。例えば、前述の実施形態では、マーカ２７が基準点Ｑを示す情報と対応付けられて予め設定されている。つまり、実際の床面Ｆからマーカ２７までの高さＨ１が既知の状態となっている。現場端末２は、マーカ２７をカメラ６で読み取ることで、床面Ｆからマーカ２７までの高さＨ１を取得している。変形例では、まず、作業の開始前にマーカ２７が壁面Ｋの任意の高さ位置に設けられる。この時点では、実際の床面Ｆからマーカ２７までの高さＨ４を未だ取得できていないものとする。

この変形例では、まず、作業者Ｗが、透過型ヘッドマウントディスプレイ５を透過してマーカ２７を視認する。例えば、透過型ヘッドマウントディスプレイ５に表示される照準３２（図１４参照）にマーカ２７を合せるようにする。

このときに、基準取得部１４は、３次元測定センサ７により測定された透過型ヘッドマウントディスプレイ５とマーカ２７までの距離Ｌ２と、この距離Ｌ２の測定時にモーションセンサ１０により検出された透過型ヘッドマウントディスプレイ５の傾きθとに基づいて、透過型ヘッドマウントディスプレイ５とマーカ２７との間の高さＨ５を求める。なお、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の傾きθに基づいて、マーカ２７が透過型ヘッドマウントディスプレイ５よりも高い位置に設けられているか、低い位置に設けられているかを判定することができる。

次に、作業者Ｗは、透過型ヘッドマウントディスプレイ５を透過して床面Ｆを視認する。例えば、透過型ヘッドマウントディスプレイ５に表示される照準３２（図１４参照）に床面Ｆを合せるようにする。

このときに、基準取得部１４は、３次元測定センサ７により測定された実際の床面Ｆの任意の点Ｐから透過型ヘッドマウントディスプレイ５までの距離Ｌ１と、この距離Ｌ１の測定時にモーションセンサ１０により検出された透過型ヘッドマウントディスプレイ５の傾きθとに基づいて、透過型ヘッドマウントディスプレイ５と実際の床面Ｆの任意の点Ｐとの間の距離Ｌ１を求める。そして、この距離Ｌ１と透過型ヘッドマウントディスプレイ５の傾きθとに基づいて、床面Ｆから透過型ヘッドマウントディスプレイ５までの高さＨ６を求める。

そして、基準取得部１４は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５よりもマーカ２７が高い位置にある場合には、高さＨ５と高さＨ６を加算する。一方、透過型ヘッドマウントディスプレイ５よりもマーカ２７が低い位置にある場合には、高さＨ６から高さＨ５を減算する。このようにして、実際の床面Ｆからマーカ２７までの高さＨ４を求めることができる。なお、この求められたマーカ２７の高さＨ４を示す情報は、管理コンピュータ３のマーカ管理テーブル（図１５参照）に登録される。

つまり、変形例の基準取得部１４は、カメラ６によりマーカ２７を撮影しているときに、モーションセンサ１０が検出した透過型ヘッドマウントディスプレイ５の傾きθを取得する。さらに、カメラ６によりマーカ２７を撮影しているときに、３次元測定センサ７が測定した透過型ヘッドマウントディスプレイ５からマーカ２７までの距離Ｌ２を取得する。

また、基準取得部１４は、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の視野方向に床面Ｆがあるときに、モーションセンサ１０が検出した透過型ヘッドマウントディスプレイ５の傾きθを取得する。さらに、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の視野方向に床面Ｆがあるときに、３次元測定センサ７が測定した透過型ヘッドマウントディスプレイ５から床面Ｆまでの距離Ｌ１を取得する。

そして、基準取得部１４は、取得した情報に基づいて床面Ｆからマーカ２７までの高さＨ４に関する情報を特定することができる。このようにすれば、マーカ２７が任意の位置に設けられていても、床面Ｆからマーカ２７までの高さＨ４に関する情報を取得することができる。

本実施形態のシステムは、専用のチップ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、またはＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを高集積化させた制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）などの外部記憶装置と、ディスプレイなどの表示装置と、マウスまたはキーボードなどの入力装置と、通信インターフェースとを備える。このシステムは、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成で実現できる。

なお、本実施形態のシステムで実行されるプログラムは、ＲＯＭなどに予め組み込んで提供される。もしくは、このプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、メモリカード、ＤＶＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）などのコンピュータで読み取り可能な非一過性の記憶媒体に記憶されて提供するようにしても良い。

また、このシステムで実行されるプログラムは、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせて提供するようにしても良い。また、このシステムは、構成要素の各機能を独立して発揮する別々のモジュールを、ネットワークまたは専用線で相互に接続し、組み合わせて構成することもできる。

なお、本実施形態の現場端末２が備える透過型ヘッドマウントディスプレイ５は、人間の網膜に直接映像を投影する網膜投影型ヘッドマウントディスプレイであっても良い。つまり、透過型ヘッドマウントディスプレイとは、人間の目の前を通過する光を遮らないディスプレイであれば良い。このようにすれば、作業者の視力に左右されずにクリアな画像を見ることができる。また、画像が表示される範囲、つまり、視野角を大きくすることができる。また、ヘッドマウントディスプレイの省電力化、小型化、または軽量化を図ることができる。

なお、現場端末２が機械学習を行う人工知能（ＡＩ）を備えるコンピュータを備えても良い。そして、現場端末２が複数のパターンから特定のパターンを深層学習に基づいて抽出する深層学習部を備えても良い。そして、透過型ヘッドマウントディスプレイ５の表示領域における床面Ｆの領域を、人工知能に機械学習させるようにし、この機械学習に基づいて、床面Ｆの領域を認識させるようにしても良い。

本実施形態のコンピュータを用いた画像または点群データの解析には、人工知能の学習に基づく解析技術を用いることができる。例えば、ニューラルネットワークによる機械学習により生成された学習モデル、その他の機械学習により生成された学習モデル、深層学習アルゴリズム、回帰分析などの数学的アルゴリズムを用いることができる。また、機械学習の形態には、クラスタリング、深層学習などの形態が含まれる。なお、点群データは画像の一種として処理することができる。

本実施形態の放射線量分布表示システム１は、機械学習を行う人工知能を備えるコンピュータを含む。例えば、ニューラルネットワークを備える１台のコンピュータで放射線量分布表示システム１を構成しても良いし、ニューラルネットワークを備える複数台のコンピュータで放射線量分布表示システム１を構成しても良い。なお、作業エリアの状況に関する情報を取得する現場端末２と、作業エリアの状況の解析を行う人工知能を備えるコンピュータとを別体で構成しても良い。

ここで、ニューラルネットワークとは、脳機能の特性をコンピュータによるシミュレーションによって表現した数学モデルである。例えば、シナプスの結合によりネットワークを形成した人工ニューロン（ノード）が、学習によってシナプスの結合強度を変化させ、問題解決能力を持つようになるモデルを示す。さらに、ニューラルネットワークは、深層学習（Deep Learning）により問題解決能力を取得する。

例えば、ニューラルネットワークには、６層のレイヤーを有する中間層が設けられる。この中間層の各レイヤーは、３００個のユニットで構成されている。また、多層のニューラルネットワークに学習用データを用いて予め学ばせておくことで、回路またはシステムの状態の変化のパターンの中にある特徴量を自動で抽出することができる。なお、多層のニューラルネットワークは、ユーザインターフェース上で、任意の中間層数、ユニット数、学習率、学習回数、活性化関数を設定することができる。

なお、学習の対象となる各種情報に報酬関数を設定し、この報酬関数に基づいて価値が最も高くなるものを抽出する深層強化学習を用いても良い。

例えば、画像認識で実績のあるＣＮＮ（Convolution Neural Network）を用いる。このＣＮＮでは、中間層が畳み込み層とプーリング層で構成される。畳み込み層は、前の層で近くにあるノードにフィルタ処理を施すことで特徴マップを取得する。プーリング層は、畳込み層から出力された特徴マップを、さらに縮小して新たな特徴マップとする。この際に着目する領域のいずれの値を用いるかによって、画像の多少のずれも吸収することができる。

畳み込み層は、画像の局所的な特徴を抽出し、プーリング層は、局所的な特徴をまとめる処理を行う。これらの処理では、入力画像の特徴を維持しながら画像を縮小処理する。つまり、ＣＮＮでは、画像の持つ情報量を大幅に圧縮（抽象化）することができる。そして、ニューラルネットワークに記憶された抽象化された画像イメージを用いて、入力される画像を認識し、画像の分類を行うことができる。

なお、深層学習には、オートエンコーダ、ＲＮＮ（Recurrent Neural Network）、ＬＳＴＭ（Long Short-Term Memory）、ＧＡＮ（Generative Adversarial Network）などの各種手法がある。これらの手法を本実施形態の深層学習に適用しても良い。

以上説明した実施形態によれば、線量分布画像を透過型ヘッドマウントディスプレイの表示領域における床面の領域に表示する制御を行う表示制御部を備えることにより、作業者が放射線量分布マップと実際の場所との関係を把握することができ、かつ作業の妨げとならないようにできる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…放射線量分布表示システム、２…現場端末、３…管理コンピュータ、４…基地局、５…透過型ヘッドマウントディスプレイ、６…カメラ、７…３次元測定センサ、８…放射線計測センサ、９…入力操作部、１０…モーションセンサ、１１…端末記憶部、１２…端末通信部、１３…端末制御部、１４…基準取得部、１５…物体認識部、１６…位置姿勢推定部、１７…領域特定部、１８…線量分布画像生成部、１９…仮想物体画像生成部、２０…表示制御部、２１…指定受付部、２２…基地局情報取得部、２３…管理制御部、２４…管理通信部、２５…管理データベース、２６…マップ更新部、２７…マーカ、２８…マップマーカ、２９…赤外線、３０…出入口、３１…マウスカーソル、３２…照準、Ｂ…物体、Ｃ…コンター図、Ｃ１…放射線量の高い領域、Ｃ２…放射線量の低い領域、Ｄ…放射線量分布マップ、Ｆ…床面、Ｇ１…線量分布画像、Ｇ２…仮想物体画像、Ｈ１～Ｈ６…高さ、Ｋ…壁面、Ｌ１，Ｌ２…距離、Ｐ…点、Ｑ…基準点、Ｒ…部屋、Ｗ…作業者、θ…傾き。

Claims (13)

1. 作業者に装着されて光学透過が可能な透過型ヘッドマウントディスプレイと、
   前記透過型ヘッドマウントディスプレイに搭載されたカメラと、
   前記透過型ヘッドマウントディスプレイの動作を検出するモーションセンサと、
   作業エリアに対応して予め設けられたマーカを前記カメラで撮影して３次元空間の基準点を取得する基準取得部と、
   前記基準点および検出された前記透過型ヘッドマウントディスプレイの動作に基づいて前記透過型ヘッドマウントディスプレイの位置および姿勢を推定する位置姿勢推定部と、
   前記透過型ヘッドマウントディスプレイを通して見える視野方向にある物体の３次元形状および前記物体までの距離を測定する３次元測定センサと、
   測定された前記物体の３次元形状および前記物体までの距離に基づいて前記透過型ヘッドマウントディスプレイの表示領域における床面の領域を特定する領域特定部と、
   特定された前記床面の領域に対応する線量分布を示す線量分布画像を予め取得した放射線量分布マップに基づいて生成する線量分布画像生成部と、
   生成された前記線量分布画像を前記透過型ヘッドマウントディスプレイの前記表示領域における前記床面の領域に表示する制御を行う表示制御部と、
   を備え、
   前記基準取得部は、
   前記カメラにより前記マーカを撮影しているときに、前記モーションセンサが検出した前記透過型ヘッドマウントディスプレイの傾きと、
   前記カメラにより前記マーカを撮影しているときに、前記３次元測定センサが測定した前記透過型ヘッドマウントディスプレイから前記マーカまでの距離と、
   前記視野方向に前記床面があるときに、前記モーションセンサが検出した前記透過型ヘッドマウントディスプレイの傾きと、
   前記視野方向に前記床面があるときに、前記３次元測定センサが測定した前記透過型ヘッドマウントディスプレイから前記床面までの距離と、
   に基づいて前記床面から前記マーカまでの高さ情報を特定する、
   放射線量分布表示システム。
2. 作業者に装着されて光学透過が可能な透過型ヘッドマウントディスプレイと、
   前記透過型ヘッドマウントディスプレイに搭載されたカメラと、
   前記透過型ヘッドマウントディスプレイの動作を検出するモーションセンサと、
   作業エリアに対応して予め設けられたマーカを前記カメラで撮影して３次元空間の基準点を取得する基準取得部と、
   前記基準点および検出された前記透過型ヘッドマウントディスプレイの動作に基づいて前記透過型ヘッドマウントディスプレイの位置および姿勢を推定する位置姿勢推定部と、
   前記透過型ヘッドマウントディスプレイを通して見える視野方向にある物体の３次元形状および前記物体までの距離を測定する３次元測定センサと、
   測定された前記物体の３次元形状および前記物体までの距離に基づいて前記透過型ヘッドマウントディスプレイの表示領域における床面の領域を特定する領域特定部と、
   特定された前記床面の領域に対応する線量分布を示す線量分布画像を予め取得した放射線量分布マップに基づいて生成する線量分布画像生成部と、
   生成された前記線量分布画像を前記透過型ヘッドマウントディスプレイの前記表示領域における前記床面の領域に表示する制御を行う表示制御部と、
   を備え、
   前記マーカが前記床面から前記マーカまでの高さを特定可能な情報を表示し、
   前記基準取得部は、前記マーカが前記カメラで読み取られたときに前記床面から前記マーカまでの高さ情報を取得し、
   前記領域特定部は、
   前記モーションセンサにより検出された前記視野方向と、
   前記位置姿勢推定部により推定された前記透過型ヘッドマウントディスプレイの位置と、
   前記３次元測定センサにより測定された前記視野方向にある前記物体の３次元形状および前記物体までの距離と、
   前記基準取得部により取得した前記床面から前記マーカまでの高さ情報と、
   に基づいて前記透過型ヘッドマウントディスプレイの前記表示領域における前記床面の領域を特定する、
   放射線量分布表示システム。
3. 前記表示制御部は、前記透過型ヘッドマウントディスプレイの前記表示領域における前記床面以外の領域に前記線量分布画像を表示させない制御を行う、
   請求項１または請求項２に記載の放射線量分布表示システム。
4. 少なくとも放射線量に関する注意を促す仮想的な物体として表示される仮想物体画像を生成する仮想物体画像生成部を備え、
   前記表示制御部は、生成された前記仮想物体画像を前記透過型ヘッドマウントディスプレイの前記表示領域に表示する制御を行う、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線量分布表示システム。
5. 前記仮想物体画像は、前記床面の特定位置の放射線量を示す態様で表示される、
   請求項４に記載の放射線量分布表示システム。
6. 前記表示制御部は、前記視野方向の特定距離内に前記床面以外の近接物体がある場合に、前記透過型ヘッドマウントディスプレイの前記表示領域における前記近接物体の領域に前記仮想物体画像を表示させない制御を行う、
   請求項４または請求項５に記載の放射線量分布表示システム。
7. 前記位置姿勢推定部は、
   測定された前記視野方向にある前記物体の３次元形状および前記物体までの距離と、
   予め取得した作業エリアの前記物体の３次元情報と、
   に基づいて前記透過型ヘッドマウントディスプレイの位置を推定する、
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線量分布表示システム。
8. 作業エリアに対応して予め設けられた基地局から発信される電波に基づいて前記透過型ヘッドマウントディスプレイの位置を推定する基地局情報取得部を備える、
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の放射線量分布表示システム。
9. 前記透過型ヘッドマウントディスプレイの前記表示領域における前記床面の位置の指定を受け付ける指定受付部を備え、
   前記領域特定部は、指定された前記床面の位置を含む領域を前記床面の領域として特定する、
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の放射線量分布表示システム。
10. 前記作業者に装着された放射線計測センサにより計測された放射線量に基づいて前記放射線量分布マップを更新するマップ更新部を備える、
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の放射線量分布表示システム。
11. 前記位置姿勢推定部は、
    前記３次元測定センサが測定した前記視野方向にある前記物体の３次元形状および前記物体までの距離に基づいて前記透過型ヘッドマウントディスプレイの周辺環境の情報を含む環境地図の作成を行い、
    前記環境地図に基づいて前記透過型ヘッドマウントディスプレイの位置および姿勢を推定する、
    請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の放射線量分布表示システム。
12. 作業者に装着されて光学透過が可能な透過型ヘッドマウントディスプレイの動作を検出するステップと、
    作業エリアに対応して予め設けられたマーカを前記透過型ヘッドマウントディスプレイに搭載されたカメラで撮影して３次元空間の基準点を取得するステップと、
    前記基準点および検出された前記透過型ヘッドマウントディスプレイの動作に基づいて前記透過型ヘッドマウントディスプレイの位置および姿勢を推定するステップと、
    前記透過型ヘッドマウントディスプレイを通して見える視野方向にある物体の３次元形状および前記物体までの距離を測定するステップと、
    測定された前記物体の３次元形状および前記物体までの距離に基づいて前記透過型ヘッドマウントディスプレイの表示領域における床面の領域を特定するステップと、
    特定された前記床面の領域に対応する線量分布を示す線量分布画像を予め取得した放射線量分布マップに基づいて生成するステップと、
    生成された前記線量分布画像を前記透過型ヘッドマウントディスプレイの前記表示領域における前記床面の領域に表示する制御を行うステップと、
    を含み、
    前記基準点を取得するステップでは、
    前記カメラにより前記マーカを撮影しているときに検出した前記透過型ヘッドマウントディスプレイの傾きと、
    前記カメラにより前記マーカを撮影しているときに測定した前記透過型ヘッドマウントディスプレイから前記マーカまでの距離と、
    前記視野方向に前記床面があるときに検出した前記透過型ヘッドマウントディスプレイの傾きと、
    前記視野方向に前記床面があるときに測定した前記透過型ヘッドマウントディスプレイから前記床面までの距離と、
    に基づいて前記床面から前記マーカまでの高さ情報を特定する、
    放射線量分布表示方法。
13. 作業者に装着されて光学透過が可能な透過型ヘッドマウントディスプレイの動作を検出するステップと、
    作業エリアに対応して予め設けられたマーカを前記透過型ヘッドマウントディスプレイに搭載されたカメラで撮影して３次元空間の基準点を取得するステップと、
    前記基準点および検出された前記透過型ヘッドマウントディスプレイの動作に基づいて前記透過型ヘッドマウントディスプレイの位置および姿勢を推定するステップと、
    前記透過型ヘッドマウントディスプレイを通して見える視野方向にある物体の３次元形状および前記物体までの距離を測定するステップと、
    測定された前記物体の３次元形状および前記物体までの距離に基づいて前記透過型ヘッドマウントディスプレイの表示領域における床面の領域を特定するステップと、
    特定された前記床面の領域に対応する線量分布を示す線量分布画像を予め取得した放射線量分布マップに基づいて生成するステップと、
    生成された前記線量分布画像を前記透過型ヘッドマウントディスプレイの前記表示領域における前記床面の領域に表示する制御を行うステップと、
    を含み、
    前記マーカが前記床面から前記マーカまでの高さを特定可能な情報を表示し、
    前記基準点を取得するステップでは、前記マーカが前記カメラで読み取られたときに前記床面から前記マーカまでの高さ情報を取得し、
    前記特定するステップでは、
    前記視野方向と、
    前記透過型ヘッドマウントディスプレイの位置と、
    前記視野方向にある前記物体の３次元形状および前記物体までの距離と、
    前記床面から前記マーカまでの高さ情報と、
    に基づいて前記透過型ヘッドマウントディスプレイの前記表示領域における前記床面の領域を特定する、
    放射線量分布表示方法。

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