JP5385893B2 - 位置特定システムおよびセンサ装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施の形態の位置特定システムについて、図面を用いて説明する。この位置特定システムは、例えば、工場で人の動線を分析して作業効率を改善する工場作業効率化システム、倉庫エリア内の人の動きを常時監視して倉庫内での紛失事故や誤配送事故などを早期発見・抑制・記録する物流倉庫内紛失監視システム、オフィスでの入退室履歴の自動記録するオフィス入退室管理システム等として用いられるが、用途はこれらに限定されない。
(1)タグ装置から検出用信号を受信した時刻データ(例えば、日付、時間、分、秒)
(2)タグ装置の識別ID
(3)測位したタグ装置の3次元座標データ(実空間の3次元位置座標)
(1)画像データ
(2)画像中の人物オブジェクトの画像領域(例えば、画像中の人物の輪郭線で囲まれた領域、または、画像中の人物に外接する四角形の領域など)
(3)人物オブジェクトの画像領域の代表点(例えば、画像領域の重心など)
(3)時刻データ(例えば、撮影した画像のフレームナンバーなど)
(4)画像測位した3次元座標データ(実空間の3次元位置座標)
(1)センサ装置の識別ID
(2)時刻データ(例えば、日付、時間、分、秒)
(3)フレーム画像データ
(4)人物オブジェクトの画像領域
(5)人物オブジェクトの画像領域の代表点
(5)タグ装置の識別ID
(6)統合の度合い(例えば、T:タグ計測座標のみ、D:画像算出の代表点のみ、C:タグ計測座標と画像算出の代表点の両方、P:補間算出座標または推定算出座標)
まず、監視対象者の位置の補間処理について説明する。図4および図5は、補間処理を説明するための図(モニタ27の表示画面の模式図)である。図4、図5に示した例では、一人の監視対象者(「ID:1」のタグ装置2を所持している)が、画面左側から画面中央、画面右側へと徐々に移動している様子が示されている。
つぎに、タグ装置2の省電力制御の一例として、タグ装置2の休止制御について説明する。図6は、タグ装置2の休止制御を説明するための図(モニタ27の表示画面の模式図)である。上述のように、一度、位置特定部17によって、カメラ部10で撮影した監視対象者の位置(撮影位置)とタグ装置2との無線通信で検出した監視対象者の位置(タグ位置)が結び付けられていれば、タグ装置2による監視対象者の位置の追跡が可能である。
つぎに、タグ装置2の省電力制御の他の例として、無線通信部9によるタグ装置2の測位(タグ測位)の頻度が、カメラ部10による監視対象者の測位(画像測位)の頻度より小さい場合を説明する。
以下、他の実施の形態の位置特定システムについて、図10〜図18を参照して説明する。他の実施の形態の位置特定システムは、画像位置とタグ位置とを結び付ける(マッチングする)動作に特徴がある。したがって、ここでは、他の実施の形態の位置特定システムの特徴である位置特定部の構成や動作を中心に説明する。ここで特に言及しない限り、他の実施の形態の位置特定システムの構成や動作は、上記の実施の形態と同様である。
図15は、他の実施の形態の位置特定システムの変形例1の構成を示すブロック図である。ここでも、変形例1が他の実施の形態と相違する構成や動作を中心に説明する。つまり、ここで特に言及しない限り、変形例1の構成や動作は、上記の他の実施の形態と同様である。
図16は、他の実施の形態の位置特定システムの変形例2の構成を示すブロック図である。ここでも、変形例2が他の実施の形態と相違する構成や動作を中心に説明する。つまり、ここで特に言及しない限り、変形例2の構成や動作は、上記の他の実施の形態と同様である。
図17は、他の実施の形態の位置特定システムの変形例3の構成を示すブロック図である。ここでも、変形例3が他の実施の形態と相違する構成や動作を中心に説明する。つまり、ここで特に言及しない限り、変形例3の構成や動作は、上記の他の実施の形態と同様である。
図18は、画像位置近傍探索部の変形例を説明する図である。この変形例では、図18に示すように、画像位置とタグ位置が、複数のセル(図18では、A1〜D4までの16個のセルが例示されている)に分割されたセル空間内に配置される。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図19に、本発明の実施の形態に係る物***置推定装置の構成を示す。
次に、周辺状況の検知と、検知結果に応じた確率密度分布の変更処理とについて、具体例を挙げて説明する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、撮像画像に基づいて対象200の座標についての第1の確率密度分布Pt Vを形成する画像座標確率密度分布形成部103と、対象200に付帯された無線タグ201からの信号に基づいて対象200の座標についての第2の確率密度分布Pt Tを形成するタグ座標確率密度分布形成部113と、撮像画像に基づいて無線タグ201の周辺状況を検知するタグ状況検知部131と、検知された無線タグ201の周辺状況に応じて、タグ座標確率密度分布形成部113における確率密度分布Pt Tを変更する確率密度分布変更制御部132と、第1の確率密度分布Pt Vと第2の確率密度分布Pt Tとを統合する確率密度統合部120と、を設けたことにより、撮像画像を有効活用して、従来に比して、位置推定精度を向上し得る物***置推定装置100を実現できる。
2 タグ装置
3 センサ装置
6 無線通信部
7 電源制御部
8 メモリ
9 無線通信部
10 カメラ部
11 統合処理部
14 無線測位部
16 画像測位部
17 位置特定部
18 補間処理部
21 画像補間部
22 識別情報補間部
23 位置特定成否判定部
24 画像測位成否判定部
25 休止要求部
26 発信要求部
100 物***置推定装置
101 カメラ
102 撮像画像取得部
103 画像座標確率密度分布形成部
111 タグ信号受信機
112 タグ情報取得部
113 タグ座標確率密度分布形成部
120 確率密度統合部
121 重み決定部
122 統合部
130 判定部
131 タグ状況検知部
132 確率密度分布変更制御部
200 対象
201 無線タグ
Claims (18)
- 監視対象が保持する無線端末装置と、
前記無線端末装置と無線通信する無線通信部と、前記監視対象の画像を撮影する撮影部とを備えたセンサ装置と、
を備えた位置特定システムにおいて、
前記無線端末装置は、
前記無線端末装置に固有の識別情報を保持する識別情報保持部と、
前記無線端末装置の位置を検出するための検出用信号を前記識別情報とともに発信する発信部を備え、
前記センサ装置は、
前記無線通信部で受信した前記識別情報を含む前記検出用信号に基づいて、前記無線端末装置の位置を検出する無線測位部と、
前記撮影部で撮影した画像に基づいて、前記監視対象の位置を算出する画像測位部と、
前記監視対象の画像測位と無線測位の測位精度を比較する測位精度比較部と、
前記画像測位部で算出された位置と前記無線測位部で検出された位置との距離に基づいて、前記監視対象の画像測位と無線測位の結果を対応付ける対応付け部と、
前記対応付け部の結果に基づいて、前記監視対象の位置及び前記識別情報を特定する統合位置特定部と、
を備え、
前記対応付け部は、前記測位精度の比較結果に基づいて、
前記画像測位の測位精度のほうが高い場合には、前記画像測位部で算出された位置を中心とした所定の探索エリア内に前記無線測位部で検出された位置が存在するときに、前記監視対象の画像測位と無線測位の結果を対応付け、
前記無線測位の測位精度のほうが高い場合には、前記無線測位部で検出された位置を中心とした所定の探索エリア内に前記画像測位部で算出された位置が存在するときに、前記監視対象の画像測位と無線測位の結果を対応付ける、ことを特徴とする位置特定システム。 - 前記センサ装置は、
前記統合位置特定部による前記監視対象の位置の特定の成否を判定する位置特定成否判定部と、
前記監視対象の位置の特定が成功したと判定された場合に、前記無線端末装置に対して前記検出用信号の発信頻度を下げるための発信休止要求を送信する休止要求部と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の位置特定システム。 - 前記センサ装置は、
前記画像測位部による前記監視対象の画像測位の成否を判定する画像測位成否判定部と、
前記画像測位成否判定部において、前記監視対象の画像測位が失敗したと判定された場合に、前記無線端末装置に対して前記検出用信号の発信要求を送信する第1の発信要求部と、
を備えたことを特徴とする請求項2に記載の位置特定システム。 - 前記センサ装置は、
前記発信休止要求の送信後に、前記位置特定成否判定部において前記監視対象の位置の特定が失敗したと判定された場合に、前記無線端末装置に対して前記検出用信号の発信要求を送信する第2の発信要求部を備えたことを特徴とする請求項2に記載の位置特定システム。 - 前記センサ装置は、
前記位置特定成否判定部において、前記統合位置特定部による前記監視対象の位置の特定が失敗したと判定された後に、前記統合位置特定部による前記監視対象の位置の特定が再度成功したと判定された場合に、前記位置の特定に失敗していたときの前記監視対象の画像に対して、前記統合位置特定部において再度前記監視対象に結び付けられた前記無線端末装置の前記識別情報を付与する第1の識別情報補間部を備えたことを特徴とする請求項3に記載の位置特定システム。 - 前記センサ装置は、
前記監視対象の画像測位の失敗後に前記画像測位が再度成功した場合に、前回画像測位した位置と今回画像測位した位置に基づいて、前記画像測位に失敗していたときの前記監視対象の画像を補間する画像補間部を備えたことを特徴とする請求項3に記載の位置特定システム。 - 前記無線端末装置の検出用信号の発信頻度および前記無線測位部による前記無線端末装置の無線測位の頻度は、前記画像測位部による前記監視対象の画像測位の頻度より小さく設定されており、
前記センサ装置は、
前記統合位置特定部による前記監視対象の位置特定より前に前記撮影部によって撮影された画像内の前記監視対象の画像に対して、前記監視対象の位置特定時または位置特定以後に前記統合位置特定部によって前記監視対象の画像に結び付けられた前記無線端末装置の前記識別情報を付与する第2の識別情報補間部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の位置特定システム。 - 前記画像測位部で算出された位置を中心とした所定の探索エリアの大きさは、前記監視対象の画像測位の測位精度に応じて設定されることを特徴とする請求項1に記載の位置特定システム。
- 前記無線測位部で算出された位置を中心とした所定の探索エリアの大きさは、前記監視対象の無線測位の測位精度に応じて設定されることを特徴とする請求項1に記載の位置特定システム。
- 前記画像測位部で算出された位置を中心とした所定の探索エリア内に前記無線測位部で検出された位置が複数存在するときに、前記複数の位置に関する情報を候補情報として保持する履歴保持部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の位置特定システム。
- 前記無線測位部で算出された位置を中心とした所定の探索エリア内に前記画像測位部で検出された位置が複数存在するときに、前記複数の位置に関する情報を候補情報として保持する履歴保持部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の位置特定システム。
- 前記対応付け部は、前記履歴保持部に保持された前記候補情報に基づいて、前記監視対象の画像測位と無線測位の結果を対応付けることを特徴とする請求項10に記載の位置特定システム。
- 前記対応付け部は、前記履歴保持部に保持された前記候補情報に基づいて、前記監視対象の画像測位と無線測位の結果を対応付けることを特徴とする請求項11に記載の位置特定システム。
- 前記対応付け部は、前記画像測位部で算出された位置と前記無線測位部で検出された位置との距離の差の二乗和が最小となる組合せを算出する組合せ計算部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の位置特定システム。
- 前記統合位置特定部は、前記画像測位部で算出された位置と前記無線測位部で検出された位置の平均の位置を、前記監視対象の位置として決定することを特徴とする請求項1に記載の位置特定システム。
- 前記平均は、前記監視対象の画像測位と無線測位の測位精度に応じた重み付け平均であることを特徴とする請求項15に記載の位置特定システム。
- 前記画像測位部で算出された位置を中心とした所定の探索エリア内に前記無線測位部で検出された位置が存在しないときに、警告を発する処理を行う警告部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の位置特定システム。
- 監視対象が保持する無線端末装置であって検出信号とともに識別情報を発信する前記無線端末装置と無線通信する無線通信部と、
前記監視対象の画像を撮影する撮影部と、
前記無線通信部で受信した前記識別情報を含む前記検出用信号に基づいて、前記無線端末装置の位置を検出する無線測位部と、
前記撮影部で撮影した画像に基づいて、前記監視対象の位置を算出する画像測位部と、
前記監視対象の画像測位と無線測位の測位精度を比較する測位精度比較部と、
前記画像測位部で算出された位置と前記無線測位部で検出された位置との距離に基づいて、前記監視対象の画像測位と無線測位の結果を対応付ける対応付け部と、
前記対応付け部の結果に基づいて、前記監視対象の位置及び前記識別情報を特定する統合位置特定部と、
を備え、
前記対応付け部は、前記測位精度の比較結果に基づいて、
前記画像測位の測位精度のほうが高い場合には、前記画像測位部で算出された位置を中心とした所定の探索エリア内に前記無線測位部で検出された位置が存在するときに、前記監視対象の画像測位と無線測位の結果を対応付け、
前記無線測位の測位精度のほうが高い場合には、前記無線測位部で検出された位置を中心とした所定の探索エリア内に前記画像測位部で算出された位置が存在するときに、前記監視対象の画像測位と無線測位の結果を対応付ける、ことを特徴とするセンサ装置。
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