JPH0968409A - 位置認識方法および装置 - Google Patents
位置認識方法および装置Info
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- JPH0968409A JPH0968409A JP7223054A JP22305495A JPH0968409A JP H0968409 A JPH0968409 A JP H0968409A JP 7223054 A JP7223054 A JP 7223054A JP 22305495 A JP22305495 A JP 22305495A JP H0968409 A JPH0968409 A JP H0968409A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 マイクロコンピュータ１８は垂直同期信号Ｖ
syncに同期してＬＥＤ１２ａ，１２ｂまたは１２ｃを駆
動し、ＣＣＤカメラ１４はそのときの映像信号を取り込
む。映像信号は比較回路２４によって２値化され、ＬＥ
Ｄ１２ａ，１２ｂまたは１２ｃの部分がハイレベルとな
り他の部分がローレベルとなる。ＣＰＵ２６は２値化映
像信号の立ち上がりでＹカウンタ２８で垂直方向位置を
検出し、２値化映像信号の立ち上がりおよび立ち下がり
のＸカウンタ３０のカウント値で水平方向位置を検出す
る。 【効果】 フレームメモリを用いることなくリアルタイ
ムで点光源（ＬＥＤ）の位置を認識することができる。
syncに同期してＬＥＤ１２ａ，１２ｂまたは１２ｃを駆
動し、ＣＣＤカメラ１４はそのときの映像信号を取り込
む。映像信号は比較回路２４によって２値化され、ＬＥ
Ｄ１２ａ，１２ｂまたは１２ｃの部分がハイレベルとな
り他の部分がローレベルとなる。ＣＰＵ２６は２値化映
像信号の立ち上がりでＹカウンタ２８で垂直方向位置を
検出し、２値化映像信号の立ち上がりおよび立ち下がり
のＸカウンタ３０のカウント値で水平方向位置を検出す
る。 【効果】 フレームメモリを用いることなくリアルタイ
ムで点光源（ＬＥＤ）の位置を認識することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は位置認識方法および装
置に関し、特にたとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）のよ
うな点光源およびその点光源が取り付けられた物体の位
置を認識する、位置認識方法および装置に関する。
置に関し、特にたとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）のよ
うな点光源およびその点光源が取り付けられた物体の位
置を認識する、位置認識方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像処理によって物体の位置を認識する
方法が既に数多く提案されているが、このような認識方
法は、離れたところから非接触で物体の位置を認識する
ことができる点で有用である。画像処理による物体の位
置認識方法において、点光源を認識の対象としたとき、
最も高い輝度をもつピクセル情報に基づいて点光源の位
置を検出することができる。
方法が既に数多く提案されているが、このような認識方
法は、離れたところから非接触で物体の位置を認識する
ことができる点で有用である。画像処理による物体の位
置認識方法において、点光源を認識の対象としたとき、
最も高い輝度をもつピクセル情報に基づいて点光源の位
置を検出することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術のいずれにおいても、画像処理のためにフレームメモ
リを用いる必要があり、回路規模が大きくなるばかりで
なく、リアルタイム処理が困難であるという欠点があっ
た。それゆえに、この発明の主たる目的は、フレームメ
モリを用いないで、リアルタイム処理が可能な、位置認
識方法を提供することである。
術のいずれにおいても、画像処理のためにフレームメモ
リを用いる必要があり、回路規模が大きくなるばかりで
なく、リアルタイム処理が困難であるという欠点があっ
た。それゆえに、この発明の主たる目的は、フレームメ
モリを用いないで、リアルタイム処理が可能な、位置認
識方法を提供することである。
【０００４】この発明の他の目的は、そのような位置認
識方法を実現する装置を提供することである。
識方法を実現する装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、点光源を
含む映像を撮影したビデオカメラからの映像信号によっ
て点光源の位置を認識する方法であって、(a) フレーム
に同期して点光源を駆動し、(b) 映像信号の走査線情報
に基づいて当該フレーム内における点光源の位置を検出
する、位置認識方法である。
含む映像を撮影したビデオカメラからの映像信号によっ
て点光源の位置を認識する方法であって、(a) フレーム
に同期して点光源を駆動し、(b) 映像信号の走査線情報
に基づいて当該フレーム内における点光源の位置を検出
する、位置認識方法である。
【０００６】第２の発明は、点光源、点光源を含む映像
を撮影するビデオカメラ、フレームに同期して点光源を
駆動する駆動手段、およびビデオカメラからの映像信号
の走査線情報に基づいて当該フレーム内における点光源
の位置を検出する検出手段を備える、位置認識装置であ
る。
を撮影するビデオカメラ、フレームに同期して点光源を
駆動する駆動手段、およびビデオカメラからの映像信号
の走査線情報に基づいて当該フレーム内における点光源
の位置を検出する検出手段を備える、位置認識装置であ
る。
【０００７】
【作用】点光源は、たとえばＬＥＤであり、人体や動物
あるいは機械等の位置を検出したい部位または部分に取
り付けられる。ビデオカメラはそのような部位または部
分に取り付けられたＬＥＤを含む映像を撮影し、テレビ
ジョン信号（映像信号）を出力する。点光源はフレー
ム、具体的には垂直同期信号に同期して駆動され、点光
源が駆動されたときのビデオカメラからの映像信号の走
査線情報、たとえば水平同期信号によってリセットされ
かつ適宜のクロックに従ってインクリメントされる第１
カウンタおよび垂直同期信号によってリセットされかつ
水平同期信号に従ってインクリメントされる第２カウン
タのカウント値に基づいて、画面（フレーム）内におけ
る点光源の位置を検出する。
あるいは機械等の位置を検出したい部位または部分に取
り付けられる。ビデオカメラはそのような部位または部
分に取り付けられたＬＥＤを含む映像を撮影し、テレビ
ジョン信号（映像信号）を出力する。点光源はフレー
ム、具体的には垂直同期信号に同期して駆動され、点光
源が駆動されたときのビデオカメラからの映像信号の走
査線情報、たとえば水平同期信号によってリセットされ
かつ適宜のクロックに従ってインクリメントされる第１
カウンタおよび垂直同期信号によってリセットされかつ
水平同期信号に従ってインクリメントされる第２カウン
タのカウント値に基づいて、画面（フレーム）内におけ
る点光源の位置を検出する。
【０００８】複数の点光源（ＬＥＤ）が複数の部位また
は部分に取り付けられたとき、各点光源は互いに異なる
フレームで駆動される。したがって、複数の点光源のい
ずれであるかはフレームによって特定することができ
る。
は部分に取り付けられたとき、各点光源は互いに異なる
フレームで駆動される。したがって、複数の点光源のい
ずれであるかはフレームによって特定することができ
る。
【０００９】
【発明の効果】この発明によれば、点光源の位置を認識
するためにフレームメモリを用いる必要はなく、また、
走査線情報に基づいて点光源の位置を検出することがで
きるので、リアルタイム処理が可能である。さらに、複
数の点光源のそれぞれの位置を認識する場合、異なるフ
レームで異なる点光源を駆動するようにすれば、点光源
の識別のためのラベリングの問題は生じない。
するためにフレームメモリを用いる必要はなく、また、
走査線情報に基づいて点光源の位置を検出することがで
きるので、リアルタイム処理が可能である。さらに、複
数の点光源のそれぞれの位置を認識する場合、異なるフ
レームで異なる点光源を駆動するようにすれば、点光源
の識別のためのラベリングの問題は生じない。
【００１０】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【００１１】
【実施例】図１に示すこの実施例の位置認識システム１
０は、点光源としてのＬＥＤ１２ａ，１２ｂおよび１２
ｃを含む。点光源、すなわちＬＥＤ１２ａ〜１２ｃは、
この実施例では、赤外線ＬＥＤである。ＬＥＤ１２ａ〜
１２ｃは、この実施例では、人体の変位する部位ないし
部分にそれぞれ取り付けられていて、したがって、この
実施例のシステム１０は、点光源１２ａ〜１２ｃの位置
を検出することによって、人体の各部位ないし部分の位
置およびその変位を検出する。
０は、点光源としてのＬＥＤ１２ａ，１２ｂおよび１２
ｃを含む。点光源、すなわちＬＥＤ１２ａ〜１２ｃは、
この実施例では、赤外線ＬＥＤである。ＬＥＤ１２ａ〜
１２ｃは、この実施例では、人体の変位する部位ないし
部分にそれぞれ取り付けられていて、したがって、この
実施例のシステム１０は、点光源１２ａ〜１２ｃの位置
を検出することによって、人体の各部位ないし部分の位
置およびその変位を検出する。
【００１２】ＣＣＤカメラ１４は、この実施例では、赤
外領域で高感度な特性をもつ赤外フィルタ付ＣＣＤカメ
ラであり、点光源１２ａ〜１２ｃを含む映像、すなわち
人体やその背景を撮影する。ＣＣＤカメラ１４からは、
映像信号すなわちテレビジョン信号が出力され、その映
像信号は同期検出回路１６に与えられる。この同期検出
回路１６としては、たとえば、“ＬＭ１８８１”のよう
な同期分離用ＩＣが用いられ得る。そして、同期検出回
路１６は、ＣＣＤカメラ１４から出力される映像信号
（テレビジョン信号）から水平同期信号Ｈsyncおよび垂
直同期信号Ｖsyncを取り出し、それを１チップの１６ビ
ットマイクロコンピュータ１８の入力ポート２０に与え
る。
外領域で高感度な特性をもつ赤外フィルタ付ＣＣＤカメ
ラであり、点光源１２ａ〜１２ｃを含む映像、すなわち
人体やその背景を撮影する。ＣＣＤカメラ１４からは、
映像信号すなわちテレビジョン信号が出力され、その映
像信号は同期検出回路１６に与えられる。この同期検出
回路１６としては、たとえば、“ＬＭ１８８１”のよう
な同期分離用ＩＣが用いられ得る。そして、同期検出回
路１６は、ＣＣＤカメラ１４から出力される映像信号
（テレビジョン信号）から水平同期信号Ｈsyncおよび垂
直同期信号Ｖsyncを取り出し、それを１チップの１６ビ
ットマイクロコンピュータ１８の入力ポート２０に与え
る。
【００１３】一方、同期検出回路１６によって同期分離
された映像信号は、ピーク検波回路２２および比較回路
２４に与えられる。ピーク検波回路２２は、映像信号の
ピーク値を検出するものであり、その検出されたピーク
値は比較回路２４に与えられる。比較回路２４では、ピ
ーク値に応じて適当な基準レベル（閾値）を設定し、同
期分離された映像信号をその基準レベル（閾値）で２値
化することによって、背景部分よりも大きいレベルの点
光源の映像信号だけを分離する。したがって、比較回路
２４からは、点光源すなわちＬＥＤ１２ａ，１２ｂまた
は１２ｃの部分だけがハイレベルとなり他の部分はロー
レベルとなる２値化信号が出力され、それが入力ポート
２０に与えられる。
された映像信号は、ピーク検波回路２２および比較回路
２４に与えられる。ピーク検波回路２２は、映像信号の
ピーク値を検出するものであり、その検出されたピーク
値は比較回路２４に与えられる。比較回路２４では、ピ
ーク値に応じて適当な基準レベル（閾値）を設定し、同
期分離された映像信号をその基準レベル（閾値）で２値
化することによって、背景部分よりも大きいレベルの点
光源の映像信号だけを分離する。したがって、比較回路
２４からは、点光源すなわちＬＥＤ１２ａ，１２ｂまた
は１２ｃの部分だけがハイレベルとなり他の部分はロー
レベルとなる２値化信号が出力され、それが入力ポート
２０に与えられる。
【００１４】マイクロコンピュータ１８は、たとえば
“Ｖ２５”または“Ｖ５５”のようなタイムキャプチャ
機能を有するものであり、ＣＰＵ２６や必要なメモリの
ほかに、Ｙカウンタ２８およびＸカウンタ３０を含む。
Ｙカウンタ２８は、入力ポート２０を通して与えられる
垂直同期信号Ｖsyncでリセットされかつ同じように入力
ポート２０から与えられる水平同期信号Ｈsyncによって
インクリメントされる。Ｘカウンタ３０は、水平同期信
号Ｈsyncでリセットされ、適当な周波数（たとえば１０
ＭＨｚ）のクロックに従ってインクリメントされる。マ
イクロコンピュータ１８に含まれるＹレジスタ３２は、
Ｙカウンタ２８のカウント値をロードするためのもので
あり、Ｘ１レジスタ３４およびＸ２レジスタ３６は、そ
れぞれ、Ｘカウンタ３０のカウント値をロードするもの
である。
“Ｖ２５”または“Ｖ５５”のようなタイムキャプチャ
機能を有するものであり、ＣＰＵ２６や必要なメモリの
ほかに、Ｙカウンタ２８およびＸカウンタ３０を含む。
Ｙカウンタ２８は、入力ポート２０を通して与えられる
垂直同期信号Ｖsyncでリセットされかつ同じように入力
ポート２０から与えられる水平同期信号Ｈsyncによって
インクリメントされる。Ｘカウンタ３０は、水平同期信
号Ｈsyncでリセットされ、適当な周波数（たとえば１０
ＭＨｚ）のクロックに従ってインクリメントされる。マ
イクロコンピュータ１８に含まれるＹレジスタ３２は、
Ｙカウンタ２８のカウント値をロードするためのもので
あり、Ｘ１レジスタ３４およびＸ２レジスタ３６は、そ
れぞれ、Ｘカウンタ３０のカウント値をロードするもの
である。
【００１５】マイクロコンピュータ１８は、出力ポート
３８を介して、ＬＥＤ１２ａ，１２ｂおよび１２ｃのそ
れぞれに対して駆動信号を与える。したがって、マイク
ロコンピュータ１８がＬＥＤ１２ａ，１２ｂまたは１２
ｃを駆動したときの映像信号がＣＣＤカメラ１４によっ
て撮影され、マイクロコンピュータ１８は、そのときに
得られる図２のような映像信号に基づいて、図２の画面
４０の左上を原点として、点光源１２ａ，１２ｂまたは
１２ｃの位置を検出する。
３８を介して、ＬＥＤ１２ａ，１２ｂおよび１２ｃのそ
れぞれに対して駆動信号を与える。したがって、マイク
ロコンピュータ１８がＬＥＤ１２ａ，１２ｂまたは１２
ｃを駆動したときの映像信号がＣＣＤカメラ１４によっ
て撮影され、マイクロコンピュータ１８は、そのときに
得られる図２のような映像信号に基づいて、図２の画面
４０の左上を原点として、点光源１２ａ，１２ｂまたは
１２ｃの位置を検出する。
【００１６】次に、図３に示すフロー図とともに、図１
実施例の動作について説明する。図３の最初のステップ
Ｓ１では、ＣＰＵ２６は、入力ポート２０から水平同期
信号Ｈsyncが入力されたかどうかを検出する。つまり、
図３のフロー図は、ＣＰＵ２６が水平同期信号Ｈsyncを
検出したとき、スタートする。そして、ステップＳ１で
水平同期信号Ｈsyncを検出すると、ＣＰＵ２６は、Ｘカ
ウンタ３０をリセットするとともに、そのＸカウンタ３
０をトリガ（スタート）する。したがって、Ｘカウンタ
３０は、この時点から図示しないクロックに従ってイン
クリメントされる。
実施例の動作について説明する。図３の最初のステップ
Ｓ１では、ＣＰＵ２６は、入力ポート２０から水平同期
信号Ｈsyncが入力されたかどうかを検出する。つまり、
図３のフロー図は、ＣＰＵ２６が水平同期信号Ｈsyncを
検出したとき、スタートする。そして、ステップＳ１で
水平同期信号Ｈsyncを検出すると、ＣＰＵ２６は、Ｘカ
ウンタ３０をリセットするとともに、そのＸカウンタ３
０をトリガ（スタート）する。したがって、Ｘカウンタ
３０は、この時点から図示しないクロックに従ってイン
クリメントされる。
【００１７】次のステップＳ３では、ＣＰＵ２６は、再
び、水平同期信号Ｈsyncが入力されたかどうか判断す
る。ステップＳ１で水平同期信号Ｈsyncが検出されさら
にステップＳ３で水平同期信号Ｈsyncが検出されるとい
うことは、ステップＳ１において検出された水平同期信
号Ｈsyncのライン（水平走査線）に点光源の映像が存在
しなかったことを意味し、この場合には、再びステップ
Ｓ２に戻って、Ｘカウンタ３０がリセット／スタートさ
れる。
び、水平同期信号Ｈsyncが入力されたかどうか判断す
る。ステップＳ１で水平同期信号Ｈsyncが検出されさら
にステップＳ３で水平同期信号Ｈsyncが検出されるとい
うことは、ステップＳ１において検出された水平同期信
号Ｈsyncのライン（水平走査線）に点光源の映像が存在
しなかったことを意味し、この場合には、再びステップ
Ｓ２に戻って、Ｘカウンタ３０がリセット／スタートさ
れる。
【００１８】ステップＳ３で水平同期信号Ｈsyncが検出
されない場合には、ＣＰＵ２６は、次のステップＳ４に
おいて、比較回路２４からの２値化された映像信号の立
ち上がりを検出したかどうか判断する。映像信号の立ち
上がりがなければ、先のステップＳ３に戻る。映像信号
の立ち上がりが検出されると、続くステップＳ５におい
て、ＣＰＵ２６は、そのときのＸカウンタ３０のカウン
ト値を立ち上がりレジスタすなわちＸ１レジスタ３４に
ロードするとともに、Ｙカウンタ２８のカウント値をＹ
レジスタ３２にロードする。つまり、ステップＳ５で
は、図４（Ｂ）に示す点光源映像信号の立ち上がりＬＥ
でＹカウンタ２８のカウント値すなわち垂直同期信号Ｖ
syncからの走査線数（垂直方向位置）がＹレジスタ３２
にロードされるとともに、Ｘカウンタ３０のカウント
値、すなわち、水平同期信号Ｈsyncからの水平方向位置
がＸ１レジスタ３４にロードされる。
されない場合には、ＣＰＵ２６は、次のステップＳ４に
おいて、比較回路２４からの２値化された映像信号の立
ち上がりを検出したかどうか判断する。映像信号の立ち
上がりがなければ、先のステップＳ３に戻る。映像信号
の立ち上がりが検出されると、続くステップＳ５におい
て、ＣＰＵ２６は、そのときのＸカウンタ３０のカウン
ト値を立ち上がりレジスタすなわちＸ１レジスタ３４に
ロードするとともに、Ｙカウンタ２８のカウント値をＹ
レジスタ３２にロードする。つまり、ステップＳ５で
は、図４（Ｂ）に示す点光源映像信号の立ち上がりＬＥ
でＹカウンタ２８のカウント値すなわち垂直同期信号Ｖ
syncからの走査線数（垂直方向位置）がＹレジスタ３２
にロードされるとともに、Ｘカウンタ３０のカウント
値、すなわち、水平同期信号Ｈsyncからの水平方向位置
がＸ１レジスタ３４にロードされる。
【００１９】次のステップＳ６では、ＣＰＵ２６は、再
び、水平同期信号Ｈsyncが入力されたかどうか判断す
る。そして、このステップＳ６で“ＹＥＳ”が判断され
ると、先のステップＳ２に戻る。そして、次のステップ
Ｓ７において、ＣＰＵ２６は、図４（Ｂ）に示す２値化
映像信号の立ち下がりＴＥが検出されたかどうか判断す
る。
び、水平同期信号Ｈsyncが入力されたかどうか判断す
る。そして、このステップＳ６で“ＹＥＳ”が判断され
ると、先のステップＳ２に戻る。そして、次のステップ
Ｓ７において、ＣＰＵ２６は、図４（Ｂ）に示す２値化
映像信号の立ち下がりＴＥが検出されたかどうか判断す
る。
【００２０】このステップＳ７において“ＹＥＳ”が判
断されると、ＣＰＵ２６は、次のステップＳ８におい
て、そのときのＸカウンタ３０のカウント値を立ち下が
りレジスタすなわちＸ２レジスタ３６にロードする。ス
テップＳ５でＸ１レジスタ３４に立ち上がり位置がロー
ドされかつステップＳ８でＸ２レジスタ３６に立ち下が
り位置がロードされるので、２つのレジスタ３２および
３４には、図４（Ｂ）で示す点光源映像信号の幅を示す
データが得られる。そして、ステップＳ９において、Ｃ
ＰＵ２６は、Ｙレジスタ３２，Ｘ１レジスタ３４および
Ｘ２レジスタ３６のそれぞれのデータを取り込む。
断されると、ＣＰＵ２６は、次のステップＳ８におい
て、そのときのＸカウンタ３０のカウント値を立ち下が
りレジスタすなわちＸ２レジスタ３６にロードする。ス
テップＳ５でＸ１レジスタ３４に立ち上がり位置がロー
ドされかつステップＳ８でＸ２レジスタ３６に立ち下が
り位置がロードされるので、２つのレジスタ３２および
３４には、図４（Ｂ）で示す点光源映像信号の幅を示す
データが得られる。そして、ステップＳ９において、Ｃ
ＰＵ２６は、Ｙレジスタ３２，Ｘ１レジスタ３４および
Ｘ２レジスタ３６のそれぞれのデータを取り込む。
【００２１】その後、ステップＳ１０において、ＣＰＵ
２６は、入力ポート２０から垂直同期信号Ｖsyncが入力
されたかどうか判断する。このステップＳ１０において
“ＮＯ”が判断されると、ステップＳ１に戻るが、“Ｙ
ＥＳ”が判断されると、次のステップＳ１１において、
ＣＰＵ２６はＹカウンタ２８をリセットする。そして、
ステップＳ１２において、ステップＳ９で取り込んだ各
レジスタ３２，３４および３６のデータから、図４
（Ａ）で示す中心位置を計算する。すなわち、ステップ
Ｓ１２では、点光源の映像信号が図４（Ａ）に示すよう
に複数の走査線に跨がる場合には、その中心位置をもっ
てその点光源の位置とする。すなわち、図４（Ａ）にお
いては、点光源映像が水平走査線Ｈ２〜Ｈ７に跨がって
表示されている。この場合、ステップＳ５およびＳ８
で、各水平走査線Ｈ２〜Ｈ７毎の立ち上がりＬＥと立ち
下がりＴＥとが求められる。したがって、水平方向の中
心位置は各水平走査線毎の立ち上がりＬＥと立ち下がり
ＴＥとの中間として求めることができる。他方、図４
（Ａ）の例でいえば、水平走査線Ｈ２〜Ｈ７まで連続し
てステップＳ５で垂直方向位置が求められるので、その
最初の水平走査線、この場合はＨ２から最後の水平走査
線、この場合はＨ７の中間に位置する水平走査線たとえ
ばＨ４が垂直方向中心位置となる。
２６は、入力ポート２０から垂直同期信号Ｖsyncが入力
されたかどうか判断する。このステップＳ１０において
“ＮＯ”が判断されると、ステップＳ１に戻るが、“Ｙ
ＥＳ”が判断されると、次のステップＳ１１において、
ＣＰＵ２６はＹカウンタ２８をリセットする。そして、
ステップＳ１２において、ステップＳ９で取り込んだ各
レジスタ３２，３４および３６のデータから、図４
（Ａ）で示す中心位置を計算する。すなわち、ステップ
Ｓ１２では、点光源の映像信号が図４（Ａ）に示すよう
に複数の走査線に跨がる場合には、その中心位置をもっ
てその点光源の位置とする。すなわち、図４（Ａ）にお
いては、点光源映像が水平走査線Ｈ２〜Ｈ７に跨がって
表示されている。この場合、ステップＳ５およびＳ８
で、各水平走査線Ｈ２〜Ｈ７毎の立ち上がりＬＥと立ち
下がりＴＥとが求められる。したがって、水平方向の中
心位置は各水平走査線毎の立ち上がりＬＥと立ち下がり
ＴＥとの中間として求めることができる。他方、図４
（Ａ）の例でいえば、水平走査線Ｈ２〜Ｈ７まで連続し
てステップＳ５で垂直方向位置が求められるので、その
最初の水平走査線、この場合はＨ２から最後の水平走査
線、この場合はＨ７の中間に位置する水平走査線たとえ
ばＨ４が垂直方向中心位置となる。
【００２２】そして、ステップＳ１２に続いて、ステッ
プＳ１３では、ＣＰＵ２６は、出力ポート３８から駆動
信号を出力し、次に検出すべき点光源（ＬＥＤ）１２
ａ，１２ｂまたは１２ｃのいずれかを駆動する。すなわ
ち、ステップＳ１３において、垂直同期信号Ｖsyncに同
期してＬＥＤ１２ａ，１２ｂまたは１２ｃが駆動され、
その後ステップＳ１〜Ｓ１２が実行されるので、結果的
に、１つのＬＥＤ（点光源）１２ａ，１２ｂまたは１２
ｃは、それぞれ異なるフレームで処理される。
プＳ１３では、ＣＰＵ２６は、出力ポート３８から駆動
信号を出力し、次に検出すべき点光源（ＬＥＤ）１２
ａ，１２ｂまたは１２ｃのいずれかを駆動する。すなわ
ち、ステップＳ１３において、垂直同期信号Ｖsyncに同
期してＬＥＤ１２ａ，１２ｂまたは１２ｃが駆動され、
その後ステップＳ１〜Ｓ１２が実行されるので、結果的
に、１つのＬＥＤ（点光源）１２ａ，１２ｂまたは１２
ｃは、それぞれ異なるフレームで処理される。
【００２３】なお、上述の実施例では、１つのフレーム
では１つの点光源（ＬＥＤ）だけを駆動するようにした
が、各フレーム毎に点灯する点光源の数は１個だけでな
く、複数であってもよい。たとえば、棒の両端にそれぞ
れＬＥＤを取り付けておき、その２つのＬＥＤを同時に
駆動するようにしてもよい。この場合、棒の両端間距離
すなわち２つのＬＥＤ間距離は一定であるので、その棒
が回転されてＬＥＤの位置が変わっても、その距離や回
転角度等に基づいて、棒の状態を識別できる。つまり、
このような拘束条件を付加するならば、複数の点光源を
同時に駆動するようにしてもよい。拘束条件としては、
ほかに、上下関係が不変であるような複数の点光源など
が考えられる。
では１つの点光源（ＬＥＤ）だけを駆動するようにした
が、各フレーム毎に点灯する点光源の数は１個だけでな
く、複数であってもよい。たとえば、棒の両端にそれぞ
れＬＥＤを取り付けておき、その２つのＬＥＤを同時に
駆動するようにしてもよい。この場合、棒の両端間距離
すなわち２つのＬＥＤ間距離は一定であるので、その棒
が回転されてＬＥＤの位置が変わっても、その距離や回
転角度等に基づいて、棒の状態を識別できる。つまり、
このような拘束条件を付加するならば、複数の点光源を
同時に駆動するようにしてもよい。拘束条件としては、
ほかに、上下関係が不変であるような複数の点光源など
が考えられる。
【００２４】さらに、上述の実施例では、ＬＥＤ１２ａ
〜１２ｃを赤外線ＬＥＤとし、ＣＣＤカメラ１４を赤外
線フィルタ付のカメラで構成したが、ＬＥＤとして他の
可視光線を出力するものを用い、ＣＣＤカメラ１４のフ
ィルタとしてはその可視光線を検出するフィルタを用い
るようにすれば、ＬＥＤの色とフィルタの色とによって
複数のＬＥＤ（点光源）を同時に発光させても、そのい
ずれであるかを特定することができる。
〜１２ｃを赤外線ＬＥＤとし、ＣＣＤカメラ１４を赤外
線フィルタ付のカメラで構成したが、ＬＥＤとして他の
可視光線を出力するものを用い、ＣＣＤカメラ１４のフ
ィルタとしてはその可視光線を検出するフィルタを用い
るようにすれば、ＬＥＤの色とフィルタの色とによって
複数のＬＥＤ（点光源）を同時に発光させても、そのい
ずれであるかを特定することができる。
【００２５】また、上述の実施例では、１つのＣＣＤカ
メラ１４を用いてＬＥＤ１２ａ，１２ｂまたは１２ｃの
二次元的な位置を検出するようにしたが、互いに同期し
た複数のカメラを用いれば、三次元的な位置情報を検出
することもできる。さらに、上述の実施例では点光源を
駆動するために有線方式を採用したが、無線方式が用い
られてもよい。つまり、マイクロコンピータ１８からの
駆動信号を無線送信装置から出力し、点光源側にその無
線信号を受信する受信装置を設け、点光源がその受信装
置からの信号で駆動されるようにしてもよい。
メラ１４を用いてＬＥＤ１２ａ，１２ｂまたは１２ｃの
二次元的な位置を検出するようにしたが、互いに同期し
た複数のカメラを用いれば、三次元的な位置情報を検出
することもできる。さらに、上述の実施例では点光源を
駆動するために有線方式を採用したが、無線方式が用い
られてもよい。つまり、マイクロコンピータ１８からの
駆動信号を無線送信装置から出力し、点光源側にその無
線信号を受信する受信装置を設け、点光源がその受信装
置からの信号で駆動されるようにしてもよい。
【００２６】上述のような位置検出システムは、様々な
分野で応用が可能である。たとえば、マルチメディアに
おけるバーチャルリアリティ等で、人間の動作を認識す
る必要がある。従来は、極めて高価なデータスーツやデ
ータグローブおよび多量のハードウェアと計算時間を消
費する画像認識による認識が一般的であったが、上述の
実施例のようなシステムを用いれば、極めて安価でかつ
リアルタイムで人間の動作を認識することができるの
で、たとえば、舞踏芸術のデータベース化、人間工学で
の行動分析（心理的な挙動の計測等）、対戦格闘ゲーム
などの参加型ゲームの入力インタフェース、ジェスチャ
の認識（手話認識など）、スポーツへの応用（ゴルフス
イングの診断など）、リハビリテーションにおける歩行
等の動作解析での臨床応用、動物の行動パターンの解
析、ペン先の変位に従った文字認識などに応用すること
ができる。また、物体への応用としては、機械や建造物
の動作解析や、空間変位を検出するために利用できる。
たとえば、物体の位置決め、形状検出、橋梁，建設機
械，浮体動揺等微小変位の遠隔的計測などにも利用でき
るし、ロボット，模型，機械等の動きを非接触で計測し
てそれを駆動系にフィードバックすることによってそれ
らをリアルタイムに制御することができる。
分野で応用が可能である。たとえば、マルチメディアに
おけるバーチャルリアリティ等で、人間の動作を認識す
る必要がある。従来は、極めて高価なデータスーツやデ
ータグローブおよび多量のハードウェアと計算時間を消
費する画像認識による認識が一般的であったが、上述の
実施例のようなシステムを用いれば、極めて安価でかつ
リアルタイムで人間の動作を認識することができるの
で、たとえば、舞踏芸術のデータベース化、人間工学で
の行動分析（心理的な挙動の計測等）、対戦格闘ゲーム
などの参加型ゲームの入力インタフェース、ジェスチャ
の認識（手話認識など）、スポーツへの応用（ゴルフス
イングの診断など）、リハビリテーションにおける歩行
等の動作解析での臨床応用、動物の行動パターンの解
析、ペン先の変位に従った文字認識などに応用すること
ができる。また、物体への応用としては、機械や建造物
の動作解析や、空間変位を検出するために利用できる。
たとえば、物体の位置決め、形状検出、橋梁，建設機
械，浮体動揺等微小変位の遠隔的計測などにも利用でき
るし、ロボット，模型，機械等の動きを非接触で計測し
てそれを駆動系にフィードバックすることによってそれ
らをリアルタイムに制御することができる。
【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図２】図１実施例のＣＣＤカメラで撮影した映像信号
に従って表示した画面の一例を示す図解図である。
に従って表示した画面の一例を示す図解図である。
【図３】図１実施例の動作を示すフロー図である。
【図４】図１実施例において２値化された映像信号の立
ち上がりおよび立ち下がりと各水平走査線との関係を示
す図解図である。
ち上がりおよび立ち下がりと各水平走査線との関係を示
す図解図である。
１０ …位置認識システム １２ａ，１２ｂ，１２ｃ …ＬＥＤ １４ …ＣＣＤカメラ １６ …同期検出回路 １８ …マイクロコンピュータ ２４ …比較回路 ２６ …ＣＰＵ ２８ …Ｙカウンタ ３０ …Ｘカウンタ
Claims (7)
- 【請求項１】点光源を含む映像を撮影したビデオカメラ
からの映像信号によって前記点光源の位置を認識する方
法であって、 (a) フレームに同期して前記点光源を駆動し、 (b) 前記映像信号の走査線情報に基づいて当該フレーム
内における前記点光源の位置を検出する、位置認識方
法。 - 【請求項２】複数の点光源を準備し、 前記ステップ(a) では１つのフレームで実質的に１つの
点光源を駆動し、 前記ステップ(b) では当該フレームの走査線情報に従っ
て前記実質的に１つの点光源の位置を検出する、請求項
１記載の位置認識方法。 - 【請求項３】前記ステップ(a) では固定的な関係にある
２以上の点光源を同時に駆動し、 前記ステップ(b) では前記走査線情報と前記固定的な関
係とに従って前記２以上の点光源の位置をそれぞれ検出
する、請求項２記載の位置認識方法。 - 【請求項４】前記ステップ(b) では前記映像信号を所定
の閾値に従って２値化することによって前記点光源を特
定する、請求項１ないし３のいずれかに記載の位置認識
方法。 - 【請求項５】前記ステップ(b) では、(b-1) 水平同期信
号によってリセットされかつ適当なクロックに従ってイ
ンクリメントされる第１カウンタによって前記点光源の
前記画面内における水平位置を検出し、(b-2) 垂直同期
信号によってリセットされかつ前記水平同期信号に従っ
てインクリメントされる第２カウンタによって前記点光
源の前記画面内における垂直位置を検出する、請求項１
ないし４のいずれかに記載の位置認識方法。 - 【請求項６】請求項１ないし５のいずれかにおいて前記
点光源を物体に取り付けて前記物体の位置を認識する、
物体位置認識方法。 - 【請求項７】点光源、 前記点光源を含む映像を撮影するビデオカメラ、 フレームに同期して前記点光源を駆動する駆動手段、お
よび前記ビデオカメラからの映像信号の走査線情報に基
づいて当該フレーム内における前記点光源の位置を検出
する検出手段を備える、位置認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7223054A JP2784163B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 位置認識方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7223054A JP2784163B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 位置認識方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0968409A true JPH0968409A (ja) | 1997-03-11 |
| JP2784163B2 JP2784163B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=16792120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7223054A Expired - Lifetime JP2784163B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 位置認識方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2784163B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006121562A1 (en) * | 2005-04-11 | 2006-11-16 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional coordinate measuring device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03218407A (ja) * | 1989-09-11 | 1991-09-26 | Toshiba Corp | 形状測定装置、形状測定方法、および形状測定装置の校正方法 |
| JPH0445907U (ja) * | 1990-08-20 | 1992-04-20 |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP7223054A patent/JP2784163B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03218407A (ja) * | 1989-09-11 | 1991-09-26 | Toshiba Corp | 形状測定装置、形状測定方法、および形状測定装置の校正方法 |
| JPH0445907U (ja) * | 1990-08-20 | 1992-04-20 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006121562A1 (en) * | 2005-04-11 | 2006-11-16 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional coordinate measuring device |
| JP2008536146A (ja) * | 2005-04-11 | 2008-09-04 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | ３次元座標測定デバイス |
| EP2105698A1 (en) * | 2005-04-11 | 2009-09-30 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional coordinate measuring device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2784163B2 (ja) | 1998-08-06 |
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