JP6379277B2 - 追跡方法及び追跡システム - Google Patents
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Description
Claims (13)
- 内部空間の壁(3)に指し示された部位(2)の位置(53)を求めるための追跡方法であって、
指し示された前記部位(2)を、撮影方向(18)に向けられた移動計測装置(6)のカメラ(17)により、第1の画像(9)内に撮像する工程と、
指し示された前記部位(2)が前記第1の画像(9)内に撮像された第1画像点(S)の画像座標(x0,y0)を求める工程と、
前記内部空間の前記壁(3)における光の点(8)の移動パターンを生成するために照射方向(41)を変化させるべく予め定めた手順に従って、少なくとも1つの光線(40)を有する光線束を、基準装置(5)の少なくとも1つの軸(29)周りに繰り返し回転または揺動させる工程と、
前記撮影方向(18)で前記内部空間の前記壁(3)の一連の画像(9)を記録する工程であって、前記一連の画像(9)には、移動する前記光の点(8)の1つが、少なくとも1つの第2画像点(P1,P2)で撮像される工程と、
前記少なくとも1つの第2画像点(P1,P2)の画像座標(x1,y1;x2,y2)を求める工程と、
前記一連の画像(9)が記録された時点に基づき、前記少なくとも1つの第2画像点(P1,P2)で前記一連の画像(9)の1つに前記光の点(8)が撮像された時点における前記光線(40)の照射方向(41)を求める工程と、
求めた前記照射方向(41)における、前記壁(3)までの前記基準装置(5)の前記軸(29)の距離(d1,d2)を、参照データベース(52)に保管されている、前記基準装置(5)を起点とした計測方向(44)における前記壁(3)までの距離の計測結果に基づき求める工程と、
前記第1画像点(S)の前記画像座標(x0,y0)、前記第2画像点(P1,P2)の前記画像座標、前記第2画像点(P1,P2)に対応する前記照射方向(41)、及び前記第2画像点(P1,P2)に対応する前記照射方向(41)における前記壁(3)までの前記基準装置(5)の前記軸(29)の距離(d1,d2)に基づき、指し示された前記部位(2)の位置(53)を求める工程と
を備えることを特徴とする追跡方法。 - 前記壁(3)の前記一連の画像(9)には、移動する前記光の点(8)の1つが、少なくとも2つの第2画像点(P1,P2,P3)で撮像され、
前記少なくとも2つの第2画像点、前記少なくとも2つの第2画像点に対応する照射方向(41)、及び前記少なくとも2つの第2画像点に対応する照射方向(41)における前記壁(3)までの前記基準装置(5)の前記軸(29)の前記距離(d1,d2)に基づき、指し示された前記部位(2)の位置(53)を求める
ことを特徴とする請求項1に記載の追跡方法。 - 前記一連の画像(9)のうち、第1の画像(9)が第1の時点(t1)で記録され、第2の画像(9)が前記第1の時点(t1)とは異なる第2の時点(t2)で記録されることを特徴とする請求項1または2に記載の追跡方法。
- 前記第1の時点(t1)は、前記移動パターンを生成する前記光の点(8)の1つが、前記画像(9)の一縁部に位置する画像点(P1)で撮像されるように調整され、
前記第2の時点(t2)は、前記移動パターンを生成する前記光の点(8)の1つが、前記画像(9)の前記一縁部とは別の縁部に位置する画像点(P3)で撮像されるように調整される
ことを特徴とする請求項3に記載の追跡方法。 - 初期設定段階では、
少なくとも1つの計測用光線(45)を、予め定めた手順で変化する計測方向(44)に向け、少なくとも1つの軸(29)周りに回転または揺動させ、
前記計測用光線(45)の遅延時間及び干渉の少なくとも一方の計測結果に基づき、前記計測方向(44)のそれぞれにおける前記壁(3)までの前記軸(29)の距離(d)を求め、
前記計測方向(44)と、前記計測方向(44)に対応して求めた前記軸(29)の前記距離(d)とを前記参照データベース(52)に保管し、
追跡段階では、
前記光線(40)の照射方向(41)における距離(d)を、前記照射方向(41)に合致する前記計測方向(44)を用いて前記参照データベース(52)から求める
ことを特徴とする請求項1に記載の追跡方法。 - 前記初期設定段階の際には、第1の角速度で前記計測用光線(45)を回転または揺動させ、前記追跡段階の際には、前記第1の角速度より大きい第2の角速度で前記少なくとも1つの光線(40)を有する前記光線束を回転または揺動させることを特徴とする請求項5に記載の追跡方法。
- 前記少なくとも1つの光線(40)を有する前記光線束を回転または揺動させる手順は、前記計測用光線(45)を回転または揺動させる手順と同一であることを特徴とする請求項5または6に記載の追跡方法。
- 前記光線束を、単一の軸(29)周りに回転または揺動させ、前記光線束は、前記単一の軸(29)を含む平面において互いに傾斜した少なくとも2つの光線(40,57)を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の追跡方法。
- 前記光線束は、単一の光線(40)からなることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の追跡方法。
- 前記壁(3)の前記部位(2)は、光学的な位置マーク(13)によって指し示されることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の追跡方法。
- 壁(3)の部位(2)を指し示すための位置標識(7)と、基準装置(5)と、移動計測装置(6)とを有し、前記壁(3)の前記部位(2)の位置を求める追跡システム(1)であって、
前記基準装置(5)は、
三脚(33)と、
少なくとも1つの軸(29)周りに回転または揺動可能に、前記三脚(33)に取り付けられたスイベル台(34)と、
前記スイベル台(34)の向きに応じた照射方向(41)に向け、光線(40)を壁(3)に照射し、前記壁(3)上に光の点(8)のパターンを生成する光源(39)と、
前記スイベル台(34)の向きを変更して、前記壁(3)上における前記光の点(8)のパターンを継続的に移動させる駆動機構(35)と、
前記スイベル台(34)の向きを求めるエンコーダ(36)とを備え、
前記移動計測装置(6)は、
トリガ(23)と、
前記トリガ(23)によって定められる時点において、撮影方向(18)における前記壁(3)の一連の画像(9)を記録するカメラ(17)とを備え、
指し示された前記部位(2)が前記画像(9)中に撮像された第1画像点(S)の画像座標、及び前記光の点(8)が撮像された第2画像点(P1,P2)の画像座標を求める画像分析ユニット(26)と、
前記基準装置(56)を起点とする計測方向(44)における前記壁(3)までの距離の計測結果を保管する参照データベース(52)と、
前記画像(9)のそれぞれが記録された時点に基づき、前記光の点(8)が撮像された前記第2画像点(P1,P2)に対応する前記光線(66)の照射方向を求め、求めた前記照射方向(41)に対応する、前記基準装置(5)を起点とした前記計測方向(44)における前記壁(3)までの前記基準装置(5)の前記軸(29)の距離(d1,d2)を、前記参照データベース(52)に保管されている前記壁(3)までの距離の計測結果に基づき求める対応付けユニット(46)と、
前記第1画像点(S)の前記画像座標(x0,y0)、前記第2画像点(P1,P2)の前記画像座標、前記第2画像点(P1,P2)に対応する前記計測方向(41)、及び前記第2画像点(P1,P2)に対応する前記計測方向(41)における前記壁(3)までの前記基準装置(5)の前記軸(29)の距離(d1,d2)に基づき、指し示された前記部位(2)の位置を求める演算ユニット(70)と
を備えることを特徴とする追跡システム。 - 前記基準装置は、前記計測方向(44)における前記軸(29)からの距離を求めるための計測用光線(45)を照射する距離計測ユニット(43)を備え、
前記照射方向(41)は、前記スイベル台(34)の向きに応じて変化する
ことを特徴とする請求項11に記載の追跡システム。 - 前記スイベル台(34)は、垂直な軸(29)周りにのみ回転し、
ビームスプリッタ(60)が、異なる仰角(b)を有した複数の光線(40)からなる光線束を生成する
ことを特徴とする請求項11または12に記載の追跡システム。
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