WO2006064607A1

WO2006064607A1 - 複合マーカ及び複合マーカ情報取得装置

Info

Publication number: WO2006064607A1
Application number: PCT/JP2005/019222
Authority: WO
Inventors: Akito Saito; Akira Shirai
Original assignee: Olympus Corporation
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2005-10-19
Publication date: 2006-06-22
Also published as: US20060269100A1; CN1922615B; CN1922615A; KR20070085063A; HK1097328A1

Abstract

　少なくとも３つ以上の光学的に識別可能な特徴点を有し、当該特徴点の３次元的配置が既知であるマーカ（１１）と、上記マーカ（１１）が配置され得る領域を特定できる上記マーカ（１１）の配置情報を記憶する記憶部（１２Ｃ）と、上記記憶部（１２Ｃ）に記憶された上記マーカ（１１）の配置情報を非接触に送信するアンテナ（１２Ａ）及びＩＣチップ（１２Ｂ）とを、一体的に配置した複合マーカ（１０）を使用する。

Description

明細書

複合マーカ及び複合マーカ情報取得装置

技術分野

[0001] 本発明は、マーカを用いて情報呈示を行うシステムで使用する複合マーカ、及びその複合マーカから情報を取得する複合マーカ情報取得装置に関する。

背景技術

[0002] 実世界中の対象物及び Z又は既定のマーカに対し、所定の関連情報を呈示する情報呈示装置としては、バーコードリーダが一般的によく知られている。

[0003] そのうち、対象物及び Z又は既定のマーカの空間情報を利用して、情報を呈示する装置がある。例えば、 US 6, 389, 182 B1には、名刺上に印刷された 2次元コードをカメラで読み込み、コンピュータ内のプログラムで IDを解析し、この IDに相当する人物の顔写真を、あた力も名刺上の 2次元コードの横にあるかのごとぐコンビュータ上のディスプレイに表示することが開示されている。

[0004] 上記 US 6, 389, 182 B1に開示された装置は、既定のマーカについて画像入力を行い、その空間定位情報を解析し表記された IDを認識することで、所定の関連情報を出力する情報呈示装置である。マーカと所定の情報とは、 1対 1で対応している。従って、 10種類の情報を呈示したい場合は、 10種類のマーカを準備する必要がめつに。

[0005] し力しながら、極めて多数のマーカが設定され、しかも処理する側の装置が PDA等の携帯型端末である場合には、高精度の画像処理は期待できないために、マーカを誤認識する可能性が高くなつてしまう。

発明の開示

[0006] 本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、使用するマーカの種類を少なくし、誤認識を低減させることが可能な複合マーカ、及びその複合マーカから情報を取得する複合マーカ情報取得装置を提供することを目的とする。

[0007] 本発明の第 1の態様によれば、

少なくとも 3つ以上の光学的に識別可能な特徴点を有し、当該特徴点の 3次元的配置が既知である光学的マーカ部を具備する複合マーカに於いて、

上記光学的マーカ部が配置され得る領域を特定できる上記光学的マーカ部の配置情報を記憶する記憶手段と、

上記記憶手段に記憶された上記光学的マーカ部の配置情報を非接触に送信する送信部と、

を具備し、

上記光学的マーカ部、上記記憶手段及び上記送信部が一体的に配置されて、ることを特徴とする複合マーカが提供される。

[0008] また、本発明の第 2の態様によれば、

同一な特徴点を有する上記光学的マーカ部を持つ複合マーカのうち、何れのものであるかを特定できる上記光学的マーカ部の特定情報を記憶する記憶手段と、上記記憶手段に記憶された上記光学的マーカ部の特定情報を非接触に送信する送信部と、

を具備し、

[0009] また、本発明の第 3の態様によれば、

所定の撮影範囲を有するカメラと、当該撮影範囲に対して所定の位置に存在する非接触 IDタグの保持する情報を取得する非接触情報取得部と、を有する情報取得装置が対象とする複合マーカであって、

少なくとも 3つ以上の光学的に識別可能な特徴点を有し、当該特徴点の 3次元的配置が既知であるとともに、当該特徴点を含むように撮影した画像カゝら当該画像を撮影したカメラとの相対的な位置及び姿勢が特定可能な光学的マーカ部と、

上記光学的マーカ部又は上記光学的マーカ部が固定された物品に関連する情報を保持する記憶手段と、上記記憶手段に保持された情報を非接触に送信する送信部と、を有する非接触 IDタグと、

を具備し、

上記送信部は、上記光学的マーカ部に対して相対的に所定の位置に固定されたアンテナ部を含む、

ことを特徴とする複合マーカが提供される。

[0010] また、本発明の第 4の態様によれば、

所定の撮影範囲を有し、当該撮影範囲内の対象物に固定された光学的な特徴を有するマーカを撮影する撮影手段と、

上記マーカに対して相対的位置が固定され、上記マーカ又は当該マーカが固定されている対象物に関連する情報を保持する非接触 IDタグから、当該情報を取得する情報取得手段と、

上記撮影手段が撮影した画像に基づいて上記情報取得手段に情報取得を行わせる情報取得制御手段と、

を具備する、

ことを特徴とする複合マーカ情報取得装置が提供される。

図面の簡単な説明

[0011] [図 1]図 1は、本発明の第 1実施例に係る複合マーカの表面及び裏面の正面図である。

[0012] である。

[図 2]図 2は、本発明の第 1実施例に係る複合マーカ情報取得装置の適用された情報呈示装置の構成を示す図である。

[図 3A]図 3Aは、画像入力部のカメラの撮影範囲を非接触 IDタグ力も情報を受信可能な範囲である情報取得範囲が全て含むことを示す図である。

[図 3B]図 3Bは、撮影範囲と情報取得範囲とがー致していることを示す図である。

[図 3C]図 3Cは、撮影範囲が情報取得範囲の全て含むことを示す図である。

[図 3D]図 3Dは、撮影範囲内に情報取得範囲の一部を含むことを示す図である。

[図 4]図 4は、第 1実施例における情報呈示装置の動作フローチャートを示す図である。

[図 5A]図 5Aは、実空間に配置された物品を示す図である。

[図 5B]図 5Bは、関連情報格納部に記憶された関連情報を示す図である。

[図 5C]図 5Cは、表示例を示す図である。

[図 6]図 6は、本発明の第 2実施例に係る複合マーカ情報取得装置の適用された情報呈示装置の構成を示す図である。

[図 7]図 7は、第 2実施例における情報呈示装置の動作フローチャートを示す図である。

[図 8]図 8は、本発明の第 3実施例に係る複合マーカ情報取得装置の適用された情報呈示装置の動作フローチャートを示す図である。

[図 9]図 9は、本発明の第 4実施例に係る複合マーカの表面及び裏面の正面図である。

[図 10A]図 10Aは、マーカの検出時にアンテナの既知のオフセット位置または方向を示すシンボルとしてアンテナの位置を示す二つの矢印を表示部の表示画面に重畳表示して!/、る状態を示す図である。

[図 10B]図 10Bは、マーカの検出時にアンテナの既知のオフセット位置または方向を示すシンボルとしてアンテナの位置を示す二つの矢印を表示部の表示画面に重畳表示して!/、る状態を示す図である。

[図 10C]図 10Cは上記シンボルとしてアンテナの位置を示す破線の円を表示部の表示画面に重畳表示して、る状態を示す図である。

[図 11]図 11は、本発明の第 5実施例に係る複合マーカの表面及び裏面の正面図である。

[図 12]図 12は、第 5実施例に係る複合マーカの変形例の表面及び裏面の正面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0013] 以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

[0014] [第 1実施例]

図 1に示すように、本発明の第 1実施例に係る複合マーカ 10は、情報を符号化したシンボルであるマーカ 11と、非接触 IDタグ 12とが一体になつたものである。

[0015] ここで、マーカ 11は、複合マーカ 10の表面に配されている。このマーカ 11は、予め定められた形状の枠部 11 Aと、その内部に記された文字を含む記号や意匠 11Bとから構成される。即ち、マーカ 11は、少なくとも 3つ以上の光学的に識別可能な特徴点を有し、当該特徴点の 3次元的配置が既知である。これにより、複合マーカ情報取得装置において、当該特徴点を含むように撮影した画像から、マーカ 11と当該画像を撮影したカメラとの相対的な位置及び姿勢が特定可能である。

[0016] また、非接触 IDタグ 12は、マーカ裏面 (或いは内部）に設けられている。本実施例では、電力受信とデータ送受信を兼ねるアンテナ 12Aと、電子素子を内蔵した ICチップ 12Bと、情報を記憶する記憶部 12Cと、で構成された RFIDタグとして提供されている。なお、図 1では、 ICチップ 12Bと記憶部 12Cは、別体構成としたが、 1チップの I Cにより構成しても構わない。また、 ICチップ 12B及び記憶部 12Cが矩形であり、 IC チップ 12Bにアンテナ 12Aとしてダイポールアンテナが配置されている構成を示した力それらの形状は適宜変更可能である。

[0017] 非接触 IDタグ 12としての RFIDタグにおいて、送受信回路を含む ICチップ 12Bは、搬送波に乗せて送信される外部力のデータをアンテナ 12Aを介して受信し、その搬送波により必要な電力を発生させる。そして、その電力を用いて、記憶部 12Cに対してデータ読み出し及び書き込みと、アンテナ 12Aを介しての送信を行い、外部に情報を送信する。

[0018] 上記記憶部 12Cは、予め、上記マーカ 11に関連する情報又はそのマーカ 11を有する複合マーカ 10が固定された物品に関連する情報を記憶している。なお、本発明において、「固定」とは、物品に直接固定されるものに限らず、間接的な固定、つまり物品に対して所定の位置及び姿勢関係が変化することなく配置されることも含むものとする。上記記憶部 12Cに記憶される情報としては、本実施例では、当該複合マー力 10の設置されるエリア情報が書き込まれている。例えば、 5階建ての建物（全領域) に複合マーカ 10を設置する場合は、その全領域を複数に区分した区分領域 (例えばフロア毎）とし、エリア情報として区分領域毎に異なる情報つまり何階であるかを示す情報が書き込まれる。この場合、同一の記号や意匠 11B、例えば「50」を持つマー力が各区分領域にあっても構わない。

[0019] このような複合マーカ 10を使用する、本発明の第 1実施例に係る複合マーカ情報取得装置の適用された、情報呈示装置 20は、図 2に示すように、画像入力部 21、マ一力検出部 22、 RFID読取部 23、位置姿勢検出部 24、マーカ情報格納部 25、関連情報生成部 26、関連情報格納部 27、重畳画像生成部 28、及び表示部 29から構成されている。ここで、該情報呈示装置 20は、カメラ付 PDAやカメラ付携帯電話機等の携帯型端末として提供される。この場合、全ての構成をその携帯型端末内に設けても良いが、一部を通信によりアクセス可能なサーバ上に配置しても構わない。但し、携帯型端末は、少なくとも、画像入力部 21、 RFID読取部 23及び表示部 29を備えることが必要である。

[0020] ここで、画像入力部 21は、所定の撮影範囲を有するカメラにより、対象物（物品）に直接又は間接的に固定された複合マーカ 10を撮影する。その撮影により得られた画像は、マーカ検出部 22に入力される。マーカ検出部 22は、画像入力部 21より入力された画像内から複合マーカ 10のマーカ 11を検出し、その検出結果を RFID読取部 2 3と位置姿勢検出部 24に供給する。

[0021] RFID読取部 23は、上記マーカ検出部 22よりマーカ検出の検出結果を受けて、上記複合マーカ 10の RFIDタグである非接触 IDタグ 12から情報を読み出す。そのために、まず、搬送波にデータ読み出しの指令を乗せて送信する。そして、それに応じて上記非接触 IDタグ 12から送信されてくる情報を受信し、それを位置姿勢検出部 24 に供給する。

[0022] このように、本実施例では、画像入力部 21のカメラの撮影範囲内に情報取得範囲（非接触 IDタグ 12から情報を受信可能な範囲）が存在する場合にのみ、 RFID読取部 23による情報の読み出しを行うことで、情報呈示装置 20のバッテリ（図示せず)の消耗を抑える。

[0023] ここで、図 3A乃至図 3Dに示すように、情報取得範囲 23Aは、カメラの撮影範囲 21 A内にその一部でも存在すれば良い。し力しながら、図 3A及び図 3Bに示すように、撮影範囲 21Aが情報取得範囲 23Aを全て含んだ方が、より確実に受信できる。そこで、本実施例では、上記マーカ 11を検出することで、カメラの所定の撮影範囲 21 A 内に上記マーカ 11が入ったときに、即ち、マーカ 11に対して所定の位置及び姿勢になったと推定されたときに、 RFID読取部 23による情報の読み出しを開始させるようにしている。なお、この所定の位置及び姿勢は、概ね上記マーカ 11に対して正対した時の位置及び姿勢、つまりは、上記非接触 IDタグ 12のアンテナ 12Aに対して正対した時の位置及び姿勢である。

[0024] 位置姿勢検出部 24は、上記 RFID読取部 23からの非接触 IDタグ 12から読み出した情報と、上記マーカ検出部 22からのマーカ情報と、を用いて、マーカ情報格納部 2 5に格納されている情報力も対応するマーカを同定する。そして、 US 6, 724, 930 B1や US 6, 577, 249 B1などに記載の公知の技術を利用して、マーカに対する画像入力部 21のカメラの位置及び姿勢を検出して、その検出結果を関連情報生成部 26に供給する。なお、マーカ情報格納部 25には、マーカのテンプレート画像、マーカの属するエリア情報、マーカの配置されている位置及び姿勢情報、等のマー力に関する情報が格納されている。

[0025] 関連情報生成部 26は、上記位置姿勢検出部 24で検出された画像入力部 21の力メラの位置及び姿勢と同定結果とに応じて、関連情報格納部 27から予め設定された情報を抽出して関連情報を生成し、重畳画像生成部 28に供給する。ここで、関連情報格納部 27には、モデル空間上に配置されたモデルの位置及び姿勢情報、形状情報、属性情報、等の情報が格納されている。

[0026] 重畳画像生成部 28は、上記画像入力部 21からの画像に、上記関連情報生成部 2 6で生成した関連情報を重畳して、表示部 29に供給する。表示部 29は、この重畳画像生成部 28で生成された重畳画像を表示する。

[0027] 上記のような構成の情報呈示装置 20においては、図 4に示すように、まず、画像入力部 21のカメラにより、図 5Aに示すように複合マーカ 10が固定された物品 30を撮影し、その画像をマーカ検出部 22に入力してマーカ 11を検出する (ステップ Sl)。このマーカ検出部 22においては、まず、画像内力も複合マーカ 10の表面に配されマ一力 11の予め定められた形状、本実施例では四角枠である枠部 11A、を検出する。なお、四角枠の検出は、公知の画像処理手法であるので、その説明は省略する。次に、その検出した枠部 11A (四角枠)の四隅の画像内での座標を検出し、四角枠の内部を抽出してァフィン変換を行う。そして、ァフィン変換後の画像とマーカ情報格納部 25に予め登録してあるマーカのテンプレート画像とのパターンマッチングを行い、マーカ 11の同定を行う。図 5Aの例では、記号や意匠 11Bが「50」のマーカであることを同定する。しかし、まだエリア情報が未入手のため、どのエリアの「50」のマーカであるの力までは、特定できない。また、ァフィン変換後の画像がマーカのテンプレート画像と一致しない場合には、マーカとして検出せずに (ステップ S2)、上記ステップ S 1に戻る。

[0028] マーカ 11が検出されると、 RFID読取部 23により非接触 IDタグ 12からエリア情報を読み出す (ステップ S3)。これは、 RFID読取部 23が搬送波にデータ読み出しの指令を乗せて送信することにより行われる。即ち、非接触 IDタグ 12においては、アンテナ 12Aで受信した搬送波により必要な電力を発生させ、 ICチップ 12Bはその電力を用いて記憶部 12C内の情報を読み出して、アンテナ 12Aにより送信を行う。 RFID読取部 23は、この非接触 IDタグ 12から送信されてきた情報を受信し、その受信した情報がエリア情報力どうかを判定する (ステップ S4)。判定の結果、エリア情報を検出できな力つた場合は、上記ステップ S3に戻って、再度、非接触 IDタグ 12から情報の読み出しを行う。これに対して、エリア情報 (例えば、「エリア 1」）を検出したら、次のステップを実行する。

[0029] 次に、位置姿勢検出部 24では、上記マーカ検出部 22によって検出されたマーカ情報（「50」のマーカ）と上記 RFID読取部 23で検出したエリア情報（「エリア 1」）とから、上記画像入力部 21のカメラで撮影した複合マーカ 10を同定（「エリア 1」の「50」のマーカ）する（ステップ S5)。

[0030] こうしてマーカが同定されると、マーカ情報格納部 25から対応するマーカの空間定位情報 (マーカの配置されている位置及び姿勢情報)を入手できる。よって、位置姿勢検出部 24では、画像内でのマーカ 11の四隅の位置力も画像入力部 21のカメラの位置及び姿勢を検出することが可能になる (ステップ S6)。そして、関連情報生成部 2 6では、この位置姿勢検出部 24で同定したマーカに対応する情報を関連情報格納部 27から抽出し、それ基づいて、上記位置姿勢検出部 24で検出したカメラの位置及び姿勢に対応する関連情報を生成する (ステップ S7)。 [0031] ここで、例えば「エリア 1」の「50」のマーカに関しては、関連情報格納部 27には、図 5Bに示すように、対応する物品 30の 3次元モデル 27Aと、そのモデル空間で複合マ一力 10の下に配されたァノテーシヨン情報（「高温注意」） 27Bとが、所定の情報として格納されている。関連情報生成部 26では、その 3次元モデル 27A及びァノテーシヨン情報 27Bを、上記位置姿勢検出部 24で検出したカメラの位置及び姿勢に対応するような位置及び姿勢とした関連情報を生成する。

[0032] 従って、重畳画像生成部 28は、上記画像入力部 21からの画像と上記関連情報生成部 26で生成した関連情報とを重畳し、図 5Cに示すように、表示部 29の表示画面 29Aに重畳画像を表示する（ステップ S8)。

[0033] 以上のようにして、複合マーカ 10のエリア情報とマーカ情報とが検出され、カメラの位置及び姿勢が検出されると、表示画面 29A上には重畳画像が表示される。

[0034] [第 2実施例]

本発明の第 2実施例は、非接触 IDタグ 12としての RFIDタグにエリア IDを記憶した場合である。即ち、非接触 IDタグ 12の記憶部 12Cに、上記第 1実施例のようなエリア情報そのものを記憶するのではなぐ本実施例では、エリアに対応する IDが記憶されている。

[0035] 本発明の第 2実施例に係る複合マーカ情報取得装置の適用された情報呈示装置 20は、図 6に示すように、エリア IDに対応するエリア情報を記憶したエリア情報格納部 40を備えている。そして、 RFID読取部 23において、非接触タグ 12から読出したエリア IDに対応するエリア情報を、このエリア情報格納部 40から抽出する。

[0036] なお、非接触 IDタグ 12には、ユニークな IDを記憶してエリア情報格納部 40にテーブルを持っても良ヽし、マーカの存在する空間定位情報 (緯度経度等）を記憶しても、もちろん構わない。

[0037] 本実施例の情報呈示装置 20においては、図 7に示すように、上記第 1実施例と同様に、画像入力部 21のカメラにより複合マーカ 10が固定された物品 30を撮影し、その画像をマーカ検出部 22に入力してマーカ 11を検出する (ステップ Sl)。

[0038] そして、マーカが検出されると (ステップ S2)、本実施例では、 RFID読取部 23は、非接触 IDタグ 12から HD情報を読み出す (ステップ Sl l)。これは、 RFID読取部 23が搬送波にデータ読み出しの指令を乗せて送信することにより行われる。即ち、非接触

IDタグ 12におヽては、アンテナ 12Aで受信した搬送波により必要な電力を発生させ、 ICチップ 12Bはその電力を用いて記憶部 12C内の情報を読み出して、アンテナ 12 Aにより送信を行う。 RFID読取部 23は、この非接触 IDタグ 12から送信されてきた情報を受信し、その受信した情報が Iひ f青報 (エリア ID)かどうかを判定する (ステップ S1 2)。判定の結果、 HD情報を検出できな力つた場合は、上記ステップ S 11に戻って、再度、非接触 IDタグ 12から情報の読み出しを行う。これに対して、 Iひ f青報を検出した場合には、 RFID読取部 23は、その情報に対応するエリア情報をエリア情報格納部 40から抽出することで、エリアを同定し、エリア情報を位置姿勢検出部 24に与える（ステップ S 13)。

[0039] その後は、上記第 1実施例と同様に、位置姿勢検出部 24で、マーカ情報とエリア情報とから、上記画像入力部 21のカメラで撮影した複合マーカ 10を同定し (ステップ S 5)、位置姿勢検出部 24で、画像入力部 21のカメラの位置及び姿勢を検出して (ステップ S6)、関連情報生成部 26で、そのカメラの位置及び姿勢に対応する関連情報を生成する (ステップ S7)。そして、重畳画像生成部 28で、上記画像入力部 21からの画像とその生成した関連情報とを重畳して、表示部 29の表示画面 29Aに重畳画像を表示する (ステップ S8)。

[0040] [第 3実施例]

本発明の第 3実施例は、上記第 1実施例で説明したような構成の複合マーカ 10と情報呈示装置 20を用いてマーカ 11を検出し、非接触 IDタグ 12としての RFIDタグから HD情報を検出し、その検出した HD情報によってマーカを同定するものである。

[0041] 即ち、上記第 1実施例では、複合マーカ 10におけるマーカ 11の記号や意匠 11B は、「50」や「51」のように複数種類存在し、それによつてマーカ情報を得て、そのマ一力情報と非接触 IDタグ 12から読み出した HD情報とに基づいてマーカを同定していた。これに対して、本実施例では、どのエリアのどの複合マーカ 10もそのマーカ 11 の記号や意匠 11Bは 1種類 (例えば「50」のみ）とし、各複合マーカ 10の非接触 IDタグ 12の記憶部 12Cに、当該複合マーカ 10を同定するためのユニークな HD情報を記憶しておくようにして、るものである。 [0042] そのような複合マーカ 10とした場合の複合マーカ情報取得装置の適用された情報呈示装置 20は、図 8に示すように、上記第 1実施例と同様に、画像入力部 21のカメラにより複合マーカ 10が固定された物品 30を撮影し、その画像をマーカ検出部 22に入力してマーカ 11を検出する (ステップ S1)。

[0043] そして、マーカが検出されると (ステップ S2)、本実施例では、 RFID読取部 23は、非接触 IDタグ 12から HD情報を読み出す (ステップ Sl l)。これは、 RFID読取部 23が搬送波にデータ読み出しの指令を乗せて送信することにより行われる。即ち、非接触 IDタグ 12におヽては、アンテナ 12Aで受信した搬送波により必要な電力を発生させ、 ICチップ 12Bはその電力を用いて記憶部 12C内の情報を読み出して、アンテナ 12 Aにより送信を行う。 RFID読取部 23は、この非接触 IDタグ 12から送信されてきた情報を受信し、その受信した情報が HD情報かどうかを判定する (ステップ S 12)。判定の結果、 HD情報を検出できな力つた場合は、上記ステップ S11に戻って、再度、非接触 IDタグ 12から情報の読み出しを行う。

[0044] これに対して、情報を検出した場合には、位置姿勢検出部 24で、その読み出された Iひ f青報から、上記画像入力部 21のカメラで撮影した複合マーカ 10を同定する（ステップ S21)。

[0045] その後は、上記第 1実施例と同様に、その位置姿勢検出部 24で更に、画像入力部 21のカメラの位置及び姿勢を検出して (ステップ S6)、関連情報生成部 26で、その力メラの位置及び姿勢に対応する関連情報を生成する (ステップ S7)。そして、重畳画像生成部 28で、上記画像入力部 21からの画像とその生成した関連情報とを重畳して、表示部 29の表示画面 29Aに重畳画像を表示する（ステップ S8)。

[0046] なお、上記ステップ S21における上記位置姿勢検出部 24での情報力もの複合マーカ 10の同定は、上記 HD情報を、既知情報に基づいて配置領域を特定できる ID とし、その既知情報をマーカ情報格納部 25に登録しておくことで、容易に実施することができる。例えば、上記 HD情報としては、実世界座標系における位置 (緯度、経度、高度）を含むものとすれば良い。

[0047] [第 4実施例]

本発明の第 4実施例に係る複合マーカ 10は、図 9に示すように、非接触 IDタグ 12 である RFIDタグのアンテナ 12Aの位置を上方、例えばマーカ 11の枠部 11 Aよりも外側に対応する位置にオフセットしたものである。

[0048] 前述の第 1乃至第 3実施例に係る複合マーカ 10では、図 1に示すようにその複合マ一力 10の中心部にアンテナ 12Aが設置されていた。そのような複合マーカ 10では、物品に複合マーカ 10を固定する際、当該物品全体像を撮像するとした場合に、その撮影範囲 21 Aの中心になるように物品の中心付近に固定しないと、非接触 IDタグ 1 2の情報の読み出しが確実に行えない。これに対して、本実施例のようにアンテナ 12 Aを上方にオフセットすると、本実施例に係る複合マーカ 10を物品の下方に固定しても、その物品の撮影時にアンテナ 12Aが撮影範囲 21Aの中心になるので、確実に情報の読み出しが行えるようになる。

[0049] また、場合によっては、特定の者にだけ情報を提示したヽことがある。そのような場合には、物品の中央に複合マーカ 10を固定し、アンテナ 12Aのオフセット位置を特定者にだけ知らせておく。そのようにすることで、アンテナ 12Aのオフセット位置を知らない一般者にはアンテナ 12Aを撮影範囲 21Aの中心に捉えることができないので、非接触 IDタグ 12の情報の読み出しが行えな、。

[0050] なお、図 9では、上方にアンテナ 12Aをオフセットした場合のみを示している力そのオフセットの方向は上方に限定されるものではない。

[0051] また、マーカ 11の検出時に、アンテナ 12Aの既知のオフセット位置または方向を示す矢印等のシンボルを、表示部 29の表示画面 29Aに重畳表示してもよ!/、。

[0052] 図 10A乃至図 10Cは、マーカの検出時に、アンテナ 12Aの既知のオフセット位置または方向を示す矢印等のシンボルを、表示部 29の表示画面 29Aに重畳表示している状態を説明するための図である。ここで、図 10A及び図 10Bはそれぞれ、上記シンボルとして、アンテナ 12Aの位置を示す二つの矢印（29B及び 29C)を、表示部 29の表示画面 29Aに重畳表示している状態を示す図である。また、図 10Cは、上記シンボルとして、アンテナ 12Aの位置を示す破線の円 29Dを、表示部 29の表示画面 29Aに重畳表示して、る状態を示す図である。

[0053] この重畳表示されたシンボルに応じて、複合マーカ情報取得装置としての情報呈示装置 20とアンテナ 12Aの相対位置を操作者が調整すれば、情報取得に最適な相対位置を維持できるようになる。すなわち、上記のようなシンボルの表示により、非接触 IDタグ 12の情報取得をするときの複合マーカ情報取得装置 (情報呈示装置 20)とアンテナ 12Aとの相対的位置が、正確な情報取得を期待できる、より適当な位置関係となるように、操作者を案内または誘導することが可能となる。

[0054] [第 5実施例]

本発明の第 5実施例に係る複合マーカ 10は、上記第 4実施例のように非接触 IDタグ 12である RFIDタグのアンテナ 12Aの位置を上方にオフセットした場合に、図 11に示すように、そのアンテナ 12Aの位置を示す線 13を、複合マーカ 10の表面に配したものである。

[0055] 即ち、上記第 4実施例では、複合マーカ 10のアンテナ 12Aの位置を予め把握していないと非接触 IDタグ 12の情報の読み出しが確実にできない恐れがあった力本実施例では、アンテナ位置を示す線 13が画面中心になるように画像入力部 21のカメラを向けることにより、非接触 IDタグ 12からの情報の読み出しがより確実になる。

[0056] また、非接触 IDタグ 12のアンテナ 12Aの位置を下方にオフセットした場合には、図 12に示すようになる。

[0057] なお、アンテナの位置を示す表示は、線 13に限定されるものではなぐ 2次元バーコード等の画像であっても構わな、。

[0058] 以上実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなぐ本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。

[0059] 例えば、情報を符号ィ匕したシンボルとして、少なくとも 3つ以上の光学的に識別可能な特徴点を有し、当該特徴点の 3次元的配置が既知であるとともに、当該特徴点を含むように撮影した画像カゝら当該画像を撮影したカメラとの相対的な位置及び姿勢が特定可能な光学的マーカを例に説明した。し力しながら、 3次元的な位置及び姿勢が特定できるようなマーカとして機能するものであれば、どのようなものであっても良い。

[0060] また、非接触 IDタグ 12は RFIDタグに限定されるものではなぐ赤外線等、非接触に情報を送信できるものであれば、どのようなものでも構わな、。 [0061] 更に、上記実施例では、非接触 IDタグ 12の記憶部 12Cに、エリア情報やエリア ID 、 HD情報等を記憶するものとした力更に、当該複合マーカ 10のマーカ 11における記号や意匠 11Bの情報も記憶するようにしても良い。例えば、その記号や意匠 11B の相対的配置が特定できる配置情報を記憶すれば、マーカ情報格納部 25にマーカの配置されている位置及び姿勢情報を格納しておかなくても、マーカ 11の位置及び姿勢を推定できるようになる。

[0062] 以上説明したように、複合マーカ 10は、マーカ 11の配置情報を送信するようにしているので、同一のマーカを持つ複合マーカを区別可能になる。従って、見かけ上、使用するマーカの種類を少なくすることができると共に、誤認識を低減させることが可能となる。

[0063] また、必要な回路を ICチップとして形成して、るので、複合マーカを薄く構成することがでさる。

[0064] また、記憶部 12Cに、上記マーカ 11の光学的特徴の情報を記憶しているので、該複合マーカから情報を取得する装置において、既知情報が無くてもマーカ 11の配置を推定できる。この場合、上記記憶部 12Cに記憶される情報は、上記マーカ 11の光学的特徴点の相対的配置が特定できる配置情報を含むので、該複合マーカから情報を取得する装置において、配置情報により容易にマーカ 11の光学的特徴点の相対的配置が特定できる。更に、その配置情報を、実世界座標系における位置を含むようにすれば、該複合マーカから情報を取得する装置において、直接的にマーカ 11 の配置を検出できる。

[0065] あるいは、上記記憶部 12Cに記憶される配置情報は、既知情報に基づ!/、て配置領域を特定できる IDを含むようにすれば、該複合マーカから情報を取得する装置において、 IDと既知情報により容易に当該複合マーカの配置領域を特定できる。

[0066] また、上記複合マーカが配置される全領域は複数に区分された区分領域力なるので、同じ特徴点を有するマーカ 11をその区分内で使用しなければ、複数使用しても問題とならない。この場合、上記複合マーカが配置される上記区分領域内には、光学的に識別可能な複数の複合マーカを配置すれば、区分内では同じ特徴点を有するマーカ 11を持つ複合マーカがないので、確実に区別できる。また、上記記憶部 12 cに記憶される配置情報は、上記区分領域毎に異なるものとすれば、配置情報により区分領域を認識できるようになる。

[0067] また、複合マーカ 10は、同一な特徴点を有するマーカ 11を持つ複合マーカのうち、何れのものであるかを特定できる上記マーカ 11の特定情報を送信するようにしている。従って、同一のマーカ 11を持つ複合マーカを区別可能になるので、見かけ上、使用するマーカの種類を少なくすることができると共に、誤認識を低減させることが可能となる。

[0068] また、上記特定情報は、実世界座標系における位置を含むので、該複合マーカから情報を取得する装置において、当該複合マーカを特定できると共に、直接的に当該複合マーカの配置を検出できる。

[0069] あるいは、上記特定情報は、既知情報に基づ!/、て配置領域を特定できる IDを含むものとしても良い。そのようにすれば、該複合マーカから情報を取得する装置において、 IDと既知情報により容易に当該複合マーカを特定できると共に、当該複合マー力の配置を検出できる。

[0070] また、上記特定情報によってマーカ 11を特定できるので、同じ特徴点を有するマー力 11を複数使用しても問題とならない。よって、見かけ上のマーカの種類を少なくすることがでさる。

[0071] また、複合マーカは、アンテナ 12Aをマーカ 11に対して相対的に所定の位置に固定している。従って、アンテナ 12Aの位置がマーカ 11に対して決められているので、マーカ 11に対して所定の位置に情報取得装置を設定することが容易にでき、マーカ 11と非接触 IDタグ 12の情報の読み取りをより確実に行うことができる。

[0072] この場合、上記アンテナ 12Aは、上記マーカ 11のマーカ領域内に配置されているので、マーカ 11を撮影できるように情報取得装置を設定すれば、確実にアンテナ 12 A力送信されてくる情報を受信できる。

[0073] 逆に、上記アンテナ 12Aを、上記マーカ 11のマーカ領域内力ずらして配置すれば、アンテナ 12Aの位置を知る特定者にだけ情報を読み取れるようにすることができる。

[0074] また、符号化された、アンテナ 12Aの相対的な位置が特定できる情報として、アンテナ 12Aの位置を示す線 13をマーカ 11に設けることで、その線 13に基づ、て設定することで、確実に情報を読み取れる位置に情報取得装置を設定することが可能なる。

[0075] また、上記マーカ 11を撮影した画像力もだけで、読み取り可能なことを判断できるようにしているので、情報取得装置において、読み取りができない位置に存在しているのに無駄な読み取り動作を行ってしまうことを防止できる。

[0076] また、所定の撮影範囲 21Aを有する撮影入力部 21が撮影した画像に基づいて RF ID読取部 23に情報取得を行わせるので、適切なタイミングで、複合マーカ 10のマー力 11 (情報を符号ィ匕したシンボル）と非接触 IDタグ 12の情報の読み取りを行うことが可能な複合マーカ情報取得装置を提供することができる。

[0077] また、撮影範囲 21A内に情報取得範囲 23A (非接触 IDタグ読み取り範囲）の一部でも存在すれば、非接触 IDタグ 12から情報を取得できる。この場合、撮影範囲 21A 内に情報取得範囲 23Aの全てが存在すれば、非接触 IDタグ 12から情報を確実に取得できる。

[0078] また、マーカ検出部 22は、上記撮影範囲 21A内に上記マーカ 11が入ったことを検出することで、容易に上記 RFID読取部 23による情報取得のタイミングを決定できる

[0079] そして、上記 RFID読取部 23は、上記撮影入力部 21によって撮影された画像を処理して、上記マーカに対して所定の位置及び姿勢になったと推定されたときに情報取得を行うので、確実に情報取得可能なタイミングを決定できる。この場合、上記所定の位置及び姿勢は、概ね上記マーカに対して正対した時の位置及び姿勢である。あるいは、上記所定の位置及び姿勢は、上記非接触 IDタグ 12のアンテナ 12Aに対して正対した時の位置及び姿勢である。

[0080] また、マーカ検出部 22は、上記所定の位置及び姿勢になるように位置及び Zまたは方向を表示部 29に表示させるので、当該情報取得装置とマーカとの相対位置関係が、正確な情報取得を期待できる、より適当な位置関係となるように、操作者を案内または誘導することが可能となる。

Claims

請求の範囲

[1] 少なくとも 3つ以上の光学的に識別可能な特徴点を有し、当該特徴点の 3次元的配置が既知である光学的マーカ部（11)を具備する複合マーカ（10)に於いて、上記光学的マーカ部が配置され得る領域を特定できる上記光学的マーカ部の配置情報を記憶する記憶手段（12C)と、

上記記憶手段に記憶された上記光学的マーカ部の配置情報を非接触に送信する送信部（12A, 12B)と、

を具備し、

上記光学的マーカ部、上記記憶手段及び上記送信部が一体的に配置されて、ることを特徴とする複合マーカ。

[2] 上記送信部は、アンテナ（12A)と ICチップ（12B)とから構成されていることを特徴とする請求項 1に記載の複合マーカ。

[3] 上記記憶手段は、上記光学的マーカ部の光学的特徴の情報を記憶していることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の複合マーカ。

[4] 上記記憶手段に記憶される情報は、上記光学的マーカ部の光学的特徴点の相対的配置が特定できる配置情報を含むことを特徴とする請求項 3に記載の複合マーカ

[5] 上記記憶手段に記憶される配置情報は、実世界座標系における位置を含むことを特徴とする請求項 1に記載の複合マーカ。

[6] 上記記憶手段に記憶される配置情報は、既知情報に基づ!、て配置領域を特定できる IDを含むことを特徴とする請求項 1に記載の複合マーカ。

[7] 上記複合マーカが配置される全領域は複数に区分された区分領域からなることを特徴とする請求項 1乃至 6の何れかに記載の複合マーカ。

[8] 上記複合マーカが配置される上記区分領域内には、光学的に識別可能な複数の複合マーカが配置されることを特徴とする請求項 7に記載の複合マーカ。

[9] 上記記憶手段に記憶される配置情報は、上記区分領域毎に異なることを特徴とする請求項 7に記載の複合マーカ。

[10] 少なくとも 3つ以上の光学的に識別可能な特徴点を有し、当該特徴点の 3次元的配置が既知である光学的マーカ部（11)を具備する複合マーカ（10)に於いて、同一な特徴点を有する上記光学的マーカ部を持つ複合マーカのうち、何れのものであるかを特定できる上記光学的マーカ部の特定情報を記憶する記憶手段（ 12C) と、

上記記憶手段に記憶された上記光学的マーカ部の特定情報を非接触に送信する送信部（12A, 12B)と、

を具備し、

[11] 上記送信部は、アンテナ（12A)と ICチップ（12B)とから構成されていることを特徴とする請求項 10に記載の複合マーカ。

[12] 上記記憶手段に記憶される特定情報は、実世界座標系における位置を含むことを特徴とする請求項 10に記載の複合マーカ。

[13] 上記記憶手段に記憶される特定情報は、既知情報に基づ!、て配置領域を特定できる IDを含むことを特徴とする請求項 10に記載の複合マーカ。

[14] 上記複合マーカが配置される領域内には、上記光学的マーカ部が同一な複数の複合マーカが配置されることを特徴とする請求項 10乃至 13の何れかに記載の複合マーカ。

[15] 所定の撮影範囲を有するカメラと、当該撮影範囲に対して所定の位置に存在する非接触 IDタグ (12)の保持する情報を取得する非接触情報取得部と、を有する情報取得装置が対象とする複合マーカ（10)であって、

少なくとも 3つ以上の光学的に識別可能な特徴点を有し、当該特徴点の 3次元的配置が既知であるとともに、当該特徴点を含むように撮影した画像カゝら当該画像を撮影したカメラとの相対的な位置及び姿勢が特定可能な光学的マーカ部（11)と、上記光学的マーカ部又は上記光学的マーカ部が固定された物品に関連する情報を保持する記憶手段（12C)と、上記記憶手段に保持された情報を非接触に送信する送信部（12A, 12B)と、を有する非接触 IDタグ（12)と、

を具備し、

上記送信部は、上記光学的マーカ部に対して相対的に所定の位置に固定されたアンテナ部（12A)を含む、

ことを特徴とする複合マーカ。

[16] 上記アンテナ部は、上記光学的マーカ部のマーカ領域内に配置されていることを特徴とする請求項 15に記載の複合マーカ。

[17] 上記アンテナ部は、上記光学的マーカ部のマーカ領域内からずらして配置されて

V、ることを特徴とする請求項 15に記載の複合マーカ。

[18] 上記光学的マーカ部には、上記アンテナ部の相対的な位置が特定できる情報が符号ィ匕されていることを特徴とする請求項 15乃至 17の何れかに記載の複合マーカ。

[19] 上記光学的マーカ部を撮影した画像により、読み取り可能な位置に情報取得装置が存在して、ることを上記情報取得装置が判断可能なように構成されて、ることを特徴とする請求項 15乃至 18の何れかに記載の複合マーカ。

[20] 所定の撮影範囲（21A)を有し、当該撮影範囲内の対象物（30)に固定された光学的な特徴を有するマーカ（11)を撮影する撮影手段 (21)と、

上記マーカに対して相対的位置が固定され、上記マーカ又は当該マーカが固定されてヽる対象物に関連する情報を保持する非接触 IDタグ（12)から、当該情報を取得する情報取得手段 (23)と、

上記撮影手段が撮影した画像に基づいて上記情報取得手段に情報取得を行わせる情報取得制御手段 (22)と、

を具備する、

ことを特徴とする複合マーカ情報取得装置。

[21] 上記撮影手段の撮影範囲内に情報取得範囲 (23A)が存在することを特徴とする請求項 20に記載の複合マーカ情報取得装置。

[22] 上記撮影範囲は、情報取得範囲を含むことを特徴とする請求項 21に記載の複合マーカ情報取得装置。

[23] 上記情報取得制御手段は、上記撮影手段の所定の撮影範囲内に上記マーカが入つたとき、上記情報取得手段に情報取得を行わせることを特徴とする請求項 20乃至

22の何れかに記載の複合マーカ情報取得装置。

[24] 上記情報取得手段は、上記撮影手段によって撮影された画像を処理して、上記マ一力に対して所定の位置及び姿勢になったと推定されたときに情報取得を行うことを特徴とする請求項 20乃至 23の何れかに記載の複合マーカ情報取得装置。

[25] 上記所定の位置及び姿勢は、概ね上記マーカに対して正対した時の位置及び姿勢であることを特徴とする請求項 24に記載の複合マーカ情報取得装置。

[26] 上記所定の位置及び姿勢は、上記非接触 IDタグのアンテナ（12A)に対して正対した時の位置及び姿勢であることを特徴とする請求項 24に記載の複合マーカ情報取得装置。

[27] 表示手段 (29)を更に具備し、

上記情報取得制御手段は、上記所定の位置及び姿勢になるように位置及び Zまたは方向を上記表示手段に表示させることを特徴とする請求項 24乃至 26の何れかに記載の複合マーカ情報取得装置。

補正書の請求の範囲

[2006年 3月 29日（29. 03. 2006) 国際事務局受理]

1 . (補正後）文字を含む記号や意匠によって少なくとも 3つ以上の光学的に識別可能な特徴点を有しており、当該特徴点の 3次元的配置が既知である光学的マーカ部（1 1 ) を具備する複合マーカ（1 0 ) に於いて、

上記光学的マーカ部が配置され得る領域を特定できる上記光学的マーカ部の配置情報を記憶する記憶手段 ( 1 2 C) と、

上記記憶手段に記憶された上記光学的マーカ部の配置情報を非接触に送信する送信部（1 2 A, 1 2 B ) と、

を具備し、

上記光学的マーカ部、上記記憶手段及び上記送信部が一体的に配置されている、ことを特徴とする複合マーカ。

2 . 上記送信部は、アンテナ（1 2 A) と I Cチップ（1 2 B ) とから構成されていることを特徴とする請求項 1に記載の複合マーカ。

3 . 上記記憶手段は、上記光学的マーカ部の光学的特徴の情報を記憶していることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の複合マーカ。

4 . 上記記憶手段に記憶される情報は、上記光学的マーカ部の光学的特徴点の相対的配置が特定できる配置情報を含むことを特徴とする請求項 3に記載の複合マーカ。

5 . 上記記憶手段に記憶される配置情報は、実世界座標系における位置を含むことを特徴とする請求項 1に記載の複合マーカ。

6 . 上記記憶手段に記憶される配置情報は、既知情報に基づいて配置領域を特定できる I Dを含むことを特徴とする請求項 1に記載の複合マーカ。

7. 上記複合マーカが配置される全領域は複数に区分された区分領域からなることを特徴とする請求項 1乃至 6の何れかに記載の複合マーカ。

8 . 上記複合マーカが配置される上記区分領域内には、光学的に識別可能な複数の複合マーカが配置されることを特徴とする請求項 7に記載の複合マーカ。

9 . 上記記憶手段に記憶される配置情報は、上記区分領域毎に異なることを特徴とする請求項 7に記載の複合マーカ。補正された用紙（条約第条)