JPH10170622A - Automatic follow-up method and automatic follow-up device - Google Patents

Automatic follow-up method and automatic follow-up device

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Publication number
JPH10170622A
JPH10170622A JP33343496A JP33343496A JPH10170622A JP H10170622 A JPH10170622 A JP H10170622A JP 33343496 A JP33343496 A JP 33343496A JP 33343496 A JP33343496 A JP 33343496A JP H10170622 A JPH10170622 A JP H10170622A
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JP
Japan
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moving
image
moving body
light emitting
movement
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP33343496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Matsumoto
亮 松本
Shozo Hirose
尚三 廣瀬
Motohide Yasukawa
元英 安川
Takayuki Kataoka
隆之 片岡
Daiki Morimoto
大樹 森元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Ogis Ri Co Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Ogis Ri Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd, Ogis Ri Co Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP33343496A priority Critical patent/JPH10170622A/en
Publication of JPH10170622A publication Critical patent/JPH10170622A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively and automatically follow up a position at moving time of a moving body with high accuracy by adding a light emitting body to the moving body, and detecting a moving position of the moving body on the basis of an image difference between images of the light emitting body before and after the moving body is moved. SOLUTION: Three targets 3 to 5 composed of a reflecting target seal are added to a moving body 1, and a doughnut-shaped light emitting body 6 composed of a light emitting diode 6 is arranged around the respective targets 3 to 5. In a condition where a surveying equipment 2 is stopped, images of the light emitting body 6 before and after the moving body 1 is moved are taken in, and an operation is performed on a difference between both images, and moving speed of a surveying head 8 of the surveying equipment 2 is adjusted. The surveying head 8 is moved (oscillated) at preset speed, and is controlled so that a position of the light emitting body 6 always comes to a central part of an image of a CCD camera 7, and images before and after the light emitting body 6 is moved are picked up, and a moving position of the light emitting body 6 (the moving body 1) is found from an image difference between the respective images. Therefore, a position at moving time of the moving body 1 can be always standardized, and a device can easily and automatically follow up the moving body 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体に付設され
るターゲットを撮像することにより移動体の位置を標定
する自動追従方法および自動追従装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic tracking method and an automatic tracking device for locating the position of a moving object by imaging a target attached to the moving object.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、移動体の位置を追尾するシステム
としては、移動体に付設されたターゲットをオペレータ
が視準することによる手動型のものが最も一般的に用い
られている。ところが、このような手動型のシステムで
は、オペレータの負担が大きいとともに、精度良く追尾
することが困難であるという問題点があった。そこで、
このような問題点を解消するために、自動追従型の測量
システムがいろいろと提案され、また実用化されてい
る。この自動追従型の測量システムとして従来知られて
いるものに、レーザビームとリフレクターとを用いるシ
ステムがある。このシステムは、移動体側にプリズム,
キャッツアイ,コーナーキューブ等のリフレクターを設
置し、このリフレクターに測量機側からレーザビームを
投光してその反射ビームをフォトダイオード等で感知す
るようにするとともに、投光されたレーザビームが常に
リフレクターの中心に当たるように測量機のヘッドを首
振り制御するように構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a system for tracking the position of a moving body, a manual type in which an operator collimates a target attached to the moving body is most generally used. However, in such a manual type system, there is a problem that a burden on an operator is large and it is difficult to track with high accuracy. Therefore,
In order to solve such problems, various automatic tracking type surveying systems have been proposed and put into practical use. As a conventionally known automatic tracking type surveying system, there is a system using a laser beam and a reflector. This system has a prism on the moving body side,
A reflector such as a cat's eye, a corner cube, etc. is installed. A laser beam is projected from the surveying instrument side to this reflector, and the reflected beam is detected by a photodiode or the like. The head of the surveying instrument is controlled to swing so as to hit the center of the surveying instrument.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
自動追従型の測量システムのうち、プリズムを用いるも
のでは、精度が今一つ良くないという問題点があり、ま
たキャッツアイ,コーナーキューブを用いるシステムで
は高価にならざるを得ないという問題点がある。
However, among the above-mentioned automatic tracking type surveying systems, those using a prism have a problem that the accuracy is not as good, and those using a cat's eye and a corner cube are expensive. There is a problem that it has to be.

【0004】本発明は、このような問題点を解消するこ
とを目的として、安価でかつ高精度に、移動体の移動中
の位置を自動的に追従することのできる自動追従方法お
よび自動追従装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an automatic tracking method and an automatic tracking apparatus capable of automatically following a moving position of a moving body at a low cost and with high accuracy in order to solve such problems. Is to provide.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段および作用・効果】前述さ
れた目的を達成するために、本発明による自動追従方法
は、移動体に付設されるとともに反射体と発光体とより
構成されるターゲットを撮像手段にて撮像して画像処理
することにより前記移動体の位置を標定する自動追従方
法であって、前記撮像手段により撮像される前記移動体
の移動前後における前記発光体の各画像の差画像に基づ
き前記移動体の移動位置を得ることを特徴とするもので
ある。
In order to achieve the above-mentioned object, an automatic tracking method according to the present invention is directed to a method in which a target which is attached to a moving body and comprises a reflector and a luminous body is used. An auto-following method for locating the position of the moving body by capturing an image with an imaging unit and performing image processing, wherein a difference image of each image of the light-emitting body before and after the movement of the moving body is captured by the imaging unit. The moving position of the moving body is obtained based on the following.

【0006】本発明においては、移動体に付設されるタ
ーゲットが例えば反射シールのような反射体と例えば発
光ダイオード(LED)のような発光体とにより構成さ
れ、この移動体の移動位置を得るのに、前記発光体の移
動前後の画像がCCDカメラ等の撮像手段により撮像さ
れ、これら撮像された各画像の差画像に基づいて画像処
理によってその移動位置が求められる。こうして、移動
体の移動中における位置を常に標定することができ、移
動体の追従を簡易な方法で自動化することができる。
In the present invention, the target attached to the moving body is constituted by a reflector such as a reflection seal and a light emitting body such as a light emitting diode (LED), and the moving position of the moving body is obtained. Next, images before and after the movement of the light-emitting body are taken by an image pickup means such as a CCD camera, and the movement position is obtained by image processing based on a difference image between these taken images. In this way, the position of the moving body during the movement can be always located, and the following of the moving body can be automated by a simple method.

【0007】本発明においては、前記撮像手段により前
記ターゲットが撮像できない場合に、所要位置に少なく
とも3個のターゲットを有する座標つなぎ治具を設置
し、この座標つなぎ治具を用いて座標つなぎを行うのが
好ましい。こうすることで、移動体が撮像手段から遠く
離れすぎた場合や、移動体の向きが原因でターゲットを
計測できない場合で、撮像手段を移動させるときにも、
その移動の前後で座標つなぎを行い、撮像することがで
きる。
In the present invention, when the target cannot be imaged by the imaging means, a coordinate connecting jig having at least three targets is installed at a required position, and coordinate connecting is performed using the coordinate connecting jig. Is preferred. In this way, when the moving body is too far away from the imaging unit, or when the target cannot be measured due to the orientation of the moving body, and the imaging unit is moved,
Before and after the movement, a coordinate connection can be performed to capture an image.

【0008】次に、前記自動追従方法を具体的に実現す
るための、本発明による自動追従装置は、 (a)移動体に付設されるとともに反射体と発光体とよ
り構成されるターゲットを撮像する撮像手段および (b)前記撮像手段により撮像される前記移動体の移動
前後における前記発光体の各画像の差画像に基づき前記
移動体の移動位置を演算する画像処理手段を備えること
を特徴とするものである。
Next, an automatic tracking device according to the present invention for specifically realizing the automatic tracking method includes the steps of: (a) capturing an image of a target which is attached to a moving body and is composed of a reflector and a luminous body; And (b) image processing means for calculating a moving position of the moving body based on a difference image of each image of the light-emitting body before and after the moving body is imaged by the imaging means. Is what you do.

【0009】本発明においては、更に、前記移動体の移
動後における前記発光体の位置を前記撮像手段の中央部
に移動させるように前記撮像手段を制御する制御手段を
備えるのが好ましい。この場合、前記制御手段は、前記
発光体の移動後の位置が前記撮像手段の端部にあるほ
ど、もしくは前記発光体の移動前後の移動量が大きいほ
ど、前記撮像手段の移動速度が大きくなるようにその撮
像手段を制御するものであるのが良い。このようにする
ことで、撮像手段(画面)から移動体が外れてしまうの
を確実に防いで、この移動体の追従を精度良く行うこと
ができる。
In the present invention, it is preferable that the apparatus further comprises control means for controlling the imaging means so as to move the position of the light emitting body after the movement of the moving body to the center of the imaging means. In this case, the control unit increases the moving speed of the imaging unit as the position of the illuminator after the movement is closer to the end of the imaging unit or as the amount of movement of the illuminator before and after the movement increases. It is preferable to control the imaging means as described above. By doing so, it is possible to reliably prevent the moving body from coming off the imaging means (screen), and to accurately follow the moving body.

【0010】また、前記画像処理手段は、前記移動体の
移動前後における前記発光体の各画像の差画像を二値化
処理し、この二値化処理により抽出された部分の重心を
演算し、この演算結果から前記発光体の移動前後の位置
を演算することにより前記移動体の移動位置を演算する
ものであり得る。
The image processing means may binarize a difference image between the images of the luminous body before and after the movement of the moving body, and calculate a center of gravity of a portion extracted by the binarization processing. The moving position of the moving body may be calculated by calculating the position before and after the movement of the light emitting body from the calculation result.

【0011】本発明においては、更に、前記撮像手段に
より前記ターゲットが撮像できない場合に、所要位置に
座標つなぎのための少なくとも3個のターゲットを有す
る座標つなぎ治具を設けるのが好ましい。
In the present invention, it is preferable that a coordinate connecting jig having at least three targets for connecting the coordinates is provided at a required position when the target cannot be imaged by the image pickup means.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】次に、本発明による自動追従方法
および自動追従装置の具体的な実施の形態につき、図面
を参照しつつ説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, specific embodiments of the automatic tracking method and the automatic tracking device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0013】図1に、本発明の一実施例に係る自動追従
システムのシステム構成が示されている。本実施例の自
動追従システムは、被測定物としての移動体1と、この
移動体1の位置を標定するための測量機2と、この測量
機2により取り込まれた画像を処理する画像処理装置
と、この画像処理装置からの指令に基づいて後述する測
量ヘッド8を首振り制御するコントローラ(いずれも図
示せず)により構成されている。
FIG. 1 shows a system configuration of an automatic tracking system according to an embodiment of the present invention. The automatic tracking system according to the present embodiment includes a moving object 1 as an object to be measured, a surveying device 2 for locating the position of the moving object 1, and an image processing device for processing an image captured by the surveying device 2. And a controller (both not shown) for controlling the swinging of a survey head 8 described later based on a command from the image processing apparatus.

【0014】前記移動体1には、図2に示されるよう
に、3つの反射ターゲットシールで構成される3点ター
ゲット(第1ターゲット3,第2ターゲット4,第3タ
ーゲット5)が付設されている。各ターゲット3,4,
5は、中央部に点対称図形よりなるターゲットシールが
貼付されてなり、これら3つのターゲット3,4,5を
測量機2で測量することで、3点測量の原理により移動
体1の座標および位置が標定できるようにされている。
As shown in FIG. 2, a three-point target (a first target 3, a second target 4, and a third target 5) composed of three reflective target seals is attached to the moving body 1, as shown in FIG. I have. Each target 3, 4,
5 has a target sticker made of a point symmetrical figure affixed to the center thereof, and by measuring these three targets 3, 4, and 5 with the surveying instrument 2, the coordinates of the moving body 1 and the coordinates The position can be located.

【0015】前記第1ターゲット3の周囲には発光ダイ
オード群で構成されるドーナツ状の発光体6が設けら
れ、この発光体6の画像を撮像することで、後述するよ
うに移動体1の位置が追従できるようにされている。
A donut-shaped light-emitting body 6 composed of a light-emitting diode group is provided around the first target 3, and by capturing an image of the light-emitting body 6, the position of the moving body 1 will be described later. Can be followed.

【0016】前記測量機2は、前記発光体6の画像を撮
像する撮像手段としてのCCDカメラ7を有する測量ヘ
ッド8を備えるとともに、この測量ヘッド8を移動体1
の移動方向に合わせて水平方向および上下方向に首振り
作動させるためのヘッド駆動機構(図示せず)を備えて
いる。前述されているように、前記CCDカメラ7によ
り取り込まれた画像は測量機2に付設の画像処理装置に
より処理され、この処理結果に基づいてコントローラに
よりヘッド駆動機構が制御されるようになっている。な
お、前記画像処理装置には、CCDカメラ7により取り
込まれた画像を表示する表示手段としてのモニター画面
9(図4参照)が備えられている。
The surveying instrument 2 includes a surveying head 8 having a CCD camera 7 as an image pickup means for photographing an image of the light emitting body 6, and the surveying head 8 is mounted on the moving body 1
A head drive mechanism (not shown) for swinging in the horizontal and vertical directions in accordance with the moving direction of the camera. As described above, the image captured by the CCD camera 7 is processed by the image processing device attached to the surveying instrument 2, and the head driving mechanism is controlled by the controller based on the processing result. . Note that the image processing apparatus is provided with a monitor screen 9 (see FIG. 4) as a display means for displaying an image captured by the CCD camera 7.

【0017】次に、移動体1の追従のための測量機2の
制御動作を図3に示されているフローチャートによって
説明する。
Next, a control operation of the surveying instrument 2 for following the moving body 1 will be described with reference to a flowchart shown in FIG.

【0018】S1:初期設定として、画像処理装置の画
像処理ボードに対し、処理画像が負(<0)の画像の場
合にはその画像を零(0)とする設定を行う。S2〜S
3:測量機2を停止させた状態で移動体1の現在の画
像、言い換えれば移動体1の移動前の画像(画像1)を
取り込む。次いで、やはり測量機2を停止させた状態で
移動体1のm秒後(本実施例では0.3秒後)の画像、
言い換えれば移動体1の移動後の画像(画像2)を取り
込む。
S1: Initially, if the processed image is a negative (<0) image, the image processing board of the image processing apparatus is set to zero (0). S2-S
3: While the surveying instrument 2 is stopped, a current image of the moving body 1, that is, an image before the moving body 1 is moved (image 1) is captured. Next, an image of the moving object 1 after m seconds (0.3 seconds in this embodiment) with the surveying instrument 2 still stopped,
In other words, the image (image 2) after the movement of the moving body 1 is captured.

【0019】S4〜S5:画像2から画像1を減算処理
して画像3を得るとともに、画像1から画像2を減算処
理して画像4を得る。このように、移動体1の移動前後
における発光体6を含む画像の差画像を演算すること
で、移動しない背景は明暗に関係なく零(0)になるこ
とから、移動後の画像(画像2)から移動前の画像(画
像1)を減算処理すると移動後の明るい点のみが残る画
像3が得られ、一方移動前の画像(画像1)から移動後
の画像(画像2)を減算処理すると移動前の明るい点の
みが残る画像4が得られる。
S4 to S5: The image 1 is subtracted from the image 2 to obtain the image 3, and the image 2 is subtracted from the image 1 to obtain the image 4. As described above, by calculating the difference image between the image including the light emitting body 6 before and after the movement of the moving body 1, the background that does not move becomes zero (0) regardless of the brightness, so that the image after the movement (image 2 ), The image 3 before moving is subtracted from the image (image 1) to obtain an image 3 in which only the bright spot after moving is obtained. On the other hand, when the image after moving (image 2) is subtracted from the image before moving (image 1) An image 4 in which only bright points before the movement remain is obtained.

【0020】S6〜S7:こうして得られた画像3およ
び画像4をそれぞれ二値化し、この二値化により抽出さ
れた部分の重心(図心)、すなわち移動後の発光体6の
重心と移動前の発光体6の重心とを求める。S8:前の
ステップで得られた画像3の重心および画像4の重心に
基づき測量機2の測量ヘッド8の速度調整を行うため
に、この測量ヘッド8の水平方向速度a1および上下方
向速度b1を演算により求める。なお、この速度調整の
詳細については図5に示されるフローチャートによって
後述する。
S6 to S7: The images 3 and 4 obtained in this way are binarized, respectively, and the center of gravity (centroid) of the portion extracted by the binarization, that is, the center of gravity of the light-emitting body 6 after the movement and before the movement And the center of gravity of the luminous body 6 are determined. S8: To adjust the speed of the survey head 8 of the surveying instrument 2 based on the center of gravity of the image 3 and the center of gravity of the image 4 obtained in the previous step, the horizontal speed a1 and the vertical speed b1 of the survey head 8 are determined. Obtained by calculation. The details of this speed adjustment will be described later with reference to the flowchart shown in FIG.

【0021】S9〜S10:設定された速度に基づき測
量ヘッド8をn秒間(本実施例では2秒間)首振り操作
し、この後水平方向および上下方向の各指令速度を0に
することにより首振り操作を停止させる。
S9-S10: The survey head 8 is swung for n seconds (2 seconds in this embodiment) based on the set speed, and thereafter, the command speeds in the horizontal direction and the vertical direction are set to 0, thereby turning the head. Stop the swing operation.

【0022】このような一連の処理によって、図4に示
されるように、CCDカメラ7により取り込まれた発光
体6の移動前の画像が移動体1の移動によってCCDカ
メラ7の中心部から端部側へずれた場合に、測量ヘッド
8が首振り操作されて発光体6がCCDカメラ7の中心
部に戻されるように制御される。なお、この移動体1の
座標系の標定は、3点のターゲット3,4,5を測量機
2の測量ヘッド8で測量することで行われる。
By such a series of processes, as shown in FIG. 4, the image before the movement of the luminous body 6 captured by the CCD camera 7 is moved from the center to the edge of the CCD camera 7 by the movement of the moving body 1. When the measurement head 8 is deviated to the side, the control is performed so that the survey head 8 is swung and the light emitter 6 is returned to the center of the CCD camera 7. The orientation of the coordinate system of the moving body 1 is performed by measuring the three targets 3, 4, and 5 with the surveying head 8 of the surveying instrument 2.

【0023】次に、前述のフローチャートのステップS
8における測量ヘッド8の速度調整のための処理フロー
を、図6に示される領域指示図を参照しつつ図5に示さ
れるフローチャートによって説明する。
Next, step S in the above-mentioned flowchart will be described.
A process flow for adjusting the speed of the survey head 8 in FIG. 8 will be described with reference to a flow chart shown in FIG. 5 while referring to an area instruction diagram shown in FIG.

【0024】S801〜S822:移動後における発光
体6の画像(画像3)の重心座標(i,j)が図6に示
される画面のうちのどの領域にあるか、言い換えれば端
部側にあるか中心部側にあるかによって測量ヘッド8の
水平方向速度a1および上下方向速度b1を次のように
設定する。 (1)重心座標(i,j)がA領域にあるとき a1=V1,b1=V2 (2)重心座標(i,j)がB領域にあるとき a1=V3,b1=V4 (3)重心座標(i,j)がC領域にあるとき a1=V5,b1=V6 (4)重心座標(i,j)がD領域にあるとき a1=V7,b1=V8 (5)重心座標(i,j)がE領域にあるとき a1=V9,b1=V10 (6)重心座標(i,j)がF領域にあるとき a1=V11,b1=V12 (7)重心座標(i,j)がG領域にあるとき a1=V13,b1=V14 (8)重心座標(i,j)がH領域にあるとき a1=V15,b1=V16 (9)重心座標(i,j)がI領域にあるとき a1=V17,b1=V18 (10)重心座標(i,j)がJ領域にあるとき a1=V19,b1=V20 (11)重心座標(i,j)がK領域にあるとき a1=V21,b1=V22 ここで、水平方向速度a1は重心座標(i,j)が端部
領域(領域A,C,D,H,I,K)にあるほど移動速
度が大きくなるように設定され、同様に上下方向速度b
1は重心座標(i,j)が端部領域(領域A,B,C,
I,J,K)にあるほど移動速度が大きくなるように設
定されている。
S801-S822: The center of gravity (i, j) of the image (image 3) of the light-emitting body 6 after the movement is located in which area of the screen shown in FIG. 6, in other words, on the end side. The horizontal speed a1 and the vertical speed b1 of the survey head 8 are set as follows depending on whether the survey head 8 is located at the center or the center. (1) When the barycentric coordinates (i, j) are in the A region a1 = V1, b1 = V2 (2) When the barycentric coordinates (i, j) are in the B region a1 = V3, b1 = V4 (3) The barycenter A1 = V5, b1 = V6 when coordinates (i, j) are in region C (4) a1 = V7, b1 = V8 when coordinates (i, j) are in region D (5) barycentric coordinates (i, j) When j) is in the E region a1 = V9, b1 = V10 (6) When the barycentric coordinates (i, j) are in the F region a1 = V11, b1 = V12 (7) When the barycentric coordinates (i, j) are G A1 = V13, b1 = V14 (8) When the barycentric coordinates (i, j) are in the H region a1 = V15, b1 = V16 (9) When the barycentric coordinates (i, j) are in the I region a1 = V17, b1 = V18 (10) When the barycentric coordinates (i, j) are in the J area a1 = V19, b 1 = V20 (11) When the barycentric coordinates (i, j) are in the K region a1 = V21, b1 = V22 Here, the horizontal direction speed a1 is determined by the barycentric coordinates (i, j) being the end region (regions A and C). , D, H, I, K), the moving speed is set to be higher.
1 indicates that the barycentric coordinates (i, j) are in the end regions (regions A, B, C,
(I, J, K), the moving speed is set to increase.

【0025】S823〜S826:移動前後間における
発光体6の画像の重心座標(i,j)の移動量Lが第1
の設定値K1未満であるときには、測量ヘッド8の水平
方向速度a’1をV23に設定するとともに、上下方向
速度b’1をV24に設定する。また、前記移動量Lが
第1の設定値K1より大きな第2の設定値K2未満であ
るときには、測量ヘッド8の水平方向速度a’1をV2
5に設定するとともに、上下方向速度b’1をV26に
設定する。ここで、これらV23〜V26は移動量Lが
大きいほど大きな値になるように設定されている。
S823 to S826: The amount of movement L of the barycentric coordinates (i, j) of the image of the light emitter 6 before and after the movement is the first.
Is less than the set value K1, the horizontal speed a′1 of the survey head 8 is set to V23, and the vertical speed b′1 is set to V24. When the movement amount L is smaller than a second set value K2 which is larger than the first set value K1, the horizontal speed a'1 of the survey head 8 is set to V2.
5, and the vertical speed b'1 is set to V26. Here, these V23 to V26 are set to be larger as the movement amount L is larger.

【0026】S827:前述の各ステップにて設定され
た水平方向速度a1とa’1のうちの大きい方の速度を
最終的な水平方向速度a1とするとともに、上下方向速
度b1とb’1のうちの大きい方の速度を最終的な上下
方向速度b1とする。
S827: The larger one of the horizontal velocities a1 and a'1 set in the above-described steps is used as the final horizontal velocities a1 and the vertical velocities b1 and b'1 The larger one of these speeds is defined as the final vertical speed b1.

【0027】このような一連の処理によって、発光体6
の移動後の位置が画面の端部にあるほど、もしくは発光
体6の移動前後の移動量Lが大きいほど、測量ヘッド8
の移動速度が大きくなるように制御されるので、CCD
カメラ7の画面から発光体6が外れてしまうのを確実に
防ぐことができ、これによって移動体1の追従を精度良
く行うことができる。
By such a series of processing, the light emitting body 6
As the position after the movement of the light-emitting body 6 is closer to the end of the screen, or as the movement amount L before and after the movement of the light-emitting body 6 is larger, the survey head 8
Is controlled so that the moving speed of the
It is possible to reliably prevent the light-emitting body 6 from coming off the screen of the camera 7, so that the moving body 1 can be accurately followed.

【0028】ところで、前述のような測量機2を用いて
移動体1を追従する際に、この移動体1が測量機2から
離れ過ぎたり、あるいは移動体1の向きが原因で発光体
6を測量できない場合には、図7に示されているように
測量機2自身が移動される。この場合、この測量機2の
移動の前後における座標つなぎを行う必要があることか
ら、所要位置に少なくとも3個(本実施例では6個)の
ターゲット10を有する座標つなぎ治具11を設置し、
この座標つなぎ治具11の各ターゲット10を測量機2
の移動の前後に測量することで、座標つなぎを行うのが
好ましい。
By the way, when following the moving body 1 by using the surveying instrument 2 as described above, the light emitting body 6 is moved due to the moving body 1 being too far from the surveying instrument 2 or the orientation of the moving body 1. If the survey cannot be performed, the surveying instrument 2 itself is moved as shown in FIG. In this case, since it is necessary to perform coordinate connection before and after the movement of the surveying instrument 2, a coordinate connection jig 11 having at least three (six in this embodiment) targets 10 is installed at a required position.
Each target 10 of the coordinate connecting jig 11 is
It is preferable to connect the coordinates by measuring before and after the movement.

【0029】前述の説明では、各ターゲット3,4,5
の向き、例えばターゲット3からターゲット4に向かう
ベクトルの向きが常に変化しないという前提で移動体1
の位置を標定するものとしたが、移動体1の移動によっ
て前記ベクトルの向きが変化することを考慮する場合に
は、この移動体1に移動方向を検知できるセンサ(例え
ばジャイロ)を搭載し、前記ベクトルの変化量をそのセ
ンサにより検知するようにすれば良い。
In the above description, each target 3, 4, 5
, For example, the direction of a vector from the target 3 to the target 4 does not always change.
However, when it is considered that the direction of the vector changes due to the movement of the moving body 1, a sensor (for example, a gyro) capable of detecting the moving direction is mounted on the moving body 1, The amount of change in the vector may be detected by the sensor.

【0030】また、前記測量機の制御は、無線を用いて
遠隔操作により行うようにすることができる。
Further, the control of the surveying instrument can be performed by remote control using a wireless communication.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、自動追従システムのシステム構成図で
ある。
FIG. 1 is a system configuration diagram of an automatic tracking system.

【図2】図2は、3点ターゲットを示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a three-point target;

【図3】図3は、移動体の追従のための処理フローを示
すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a processing flow for following a moving object;

【図4】図4は、自動追従動作説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an automatic following operation.

【図5】図5は、測量ヘッドの速度調整のための処理フ
ローを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing flow for adjusting the speed of the survey head.

【図6】図6は、CCDにより取り込まれる画像の領域
を指示する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an area of an image captured by a CCD;

【図7】図7は、座標つなぎの手法を説明する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of connecting coordinates.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 移動体 2 測量機 3 第1ターゲット 4 第2ターゲット 5 第3ターゲット 6 発光体 7 CCDカメラ 8 測量ヘッド 10 ターゲット 11 座標つなぎ治具 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Moving body 2 Surveying instrument 3 First target 4 Second target 5 Third target 6 Light emitting body 7 CCD camera 8 Surveying head 10 Target 11 Coordinate connecting jig

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安川 元英 大阪市住之江区南港東8−2−12 株式会 社オージス総研内 (72)発明者 片岡 隆之 大阪府枚方市上野3−1−1 株式会社小 松製作所生産技術研究所内 (72)発明者 森元 大樹 大阪府枚方市上野3−1−1 株式会社小 松製作所生産技術研究所内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Motohide Yasukawa 8-2-12 Nanko-Higashi, Suminoe-ku, Osaka-shi Inside Ogis Soken Co., Ltd. (72) Takayuki Kataoka 3-1-1 Ueno, Hirakata-shi, Osaka (72) Inventor Daiki Morimoto 3-1-1 Ueno, Hirakata-shi, Osaka Komatsu Manufacturing Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 移動体に付設されるとともに反射体と発
光体とより構成されるターゲットを撮像手段にて撮像し
て画像処理することにより前記移動体の位置を標定する
自動追従方法であって、 前記撮像手段により撮像される前記移動体の移動前後に
おける前記発光体の各画像の差画像に基づき前記移動体
の移動位置を得ることを特徴とする自動追従方法。
1. An automatic tracking method for locating a position of a moving body by imaging a target attached to the moving body and configured by a reflector and a luminous body by an imager and performing image processing on the target. An automatic tracking method, wherein a moving position of the moving body is obtained based on a difference image of each image of the light emitting body before and after the moving body is moved by the imaging unit.
【請求項2】 前記撮像手段により前記ターゲットが撮
像できない場合に、所要位置に少なくとも3個のターゲ
ットを有する座標つなぎ治具を設置し、この座標つなぎ
治具を用いて座標つなぎを行う請求項1に記載の自動追
従方法。
2. A coordinate connecting jig having at least three targets at a required position when the target cannot be imaged by the image pickup means, and coordinate connecting is performed using the coordinate connecting jig. Automatic follow-up method described in 1.
【請求項3】 (a)移動体に付設されるとともに反射
体と発光体とより構成されるターゲットを撮像する撮像
手段および(b)前記撮像手段により撮像される前記移
動体の移動前後における前記発光体の各画像の差画像に
基づき前記移動体の移動位置を演算する画像処理手段を
備えることを特徴とする自動追従装置。
3. An image pickup means for picking up an image of a target which is attached to a moving body and is composed of a reflector and a luminous body, and b. An automatic tracking device comprising: an image processing unit that calculates a moving position of the moving body based on a difference image between the images of the light emitting body.
【請求項4】 さらに、前記移動体の移動後における前
記発光体の位置を前記撮像手段の中央部に移動させるよ
うに前記撮像手段を制御する制御手段を備える請求項3
に記載の自動追従装置。
4. A control means for controlling the image pickup means so as to move the position of the light emitting body after the movement of the movable body to a central portion of the image pickup means.
6. The automatic tracking device according to claim 1.
【請求項5】 前記画像処理手段は、前記移動体の移動
前後における前記発光体の各画像の差画像を二値化処理
し、この二値化処理により抽出された部分の重心を演算
し、この演算結果から前記発光体の移動前後の位置を演
算することにより前記移動体の移動位置を演算するもの
である請求項3または4に記載の自動追従装置。
5. The image processing means binarizes a difference image between the images of the illuminant before and after the movement of the moving body, and calculates a center of gravity of a portion extracted by the binarization processing. The automatic tracking device according to claim 3, wherein the movement position of the moving body is calculated by calculating a position before and after the movement of the light emitting body from the calculation result.
【請求項6】 前記制御手段は、前記発光体の移動後の
位置が前記撮像手段の端部にあるほど、もしくは前記発
光体の移動前後の移動量が大きいほど、前記撮像手段の
移動速度が大きくなるようにその撮像手段を制御するも
のである請求項4または5に記載の自動追従装置。
6. The moving speed of the image pickup means increases as the position of the light emitter after the movement is closer to the end of the image pickup means or as the amount of movement of the light emitter before and after the movement increases. 6. The automatic tracking device according to claim 4, wherein the image pickup means is controlled so as to increase the size.
【請求項7】 さらに、前記撮像手段により前記ターゲ
ットが撮像できない場合に、所要位置に座標つなぎのた
めの少なくとも3個のターゲットを有する座標つなぎ治
具が設けられる請求項3〜6のうちのいずれかに記載の
自動追従装置。
7. A coordinate connecting jig having at least three targets for connecting a coordinate at a required position when said target cannot be imaged by said image pickup means. An automatic tracking device according to any one of the claims.
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