JP6402497B2 - Height detection device - Google Patents
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Description
この発明は、ブーム先端部に設けたカメラで撮像した画像から物体の高さを検出する高さ検出装置に関する。 The present invention relates to a height detection device that detects the height of an object from an image captured by a camera provided at a boom tip.
従来から、ブームの先端部にカメラを設けたクレーン用監視カメラ装置が知られている（特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, a crane surveillance camera device in which a camera is provided at the tip of a boom is known (see Patent Document 1).
係るクレーン用監視カメラ装置は、カメラハウジングをブームの先端に取り付け、このカメラハウジング内に軸を支点にしてＸ軸方向に回転可能に揺動台が設けられており、この揺動台に軸を支点にしてＹ軸方向に回転可能にカメラ台が設けられている。このカメラ台にテレビカメラが固定され、モータによって揺動台がＸ軸方向に回転し、別なモータによってカメラ台がＹ軸方向に回転し、これにより、フック周辺領域を広範囲に亘って撮影することができるようになっている。 In this crane surveillance camera device, a camera housing is attached to the tip of a boom, and a swing base is provided in the camera housing so as to be rotatable in the X-axis direction with the shaft as a fulcrum. A camera base is provided so as to be rotatable in the Y-axis direction as a fulcrum. A TV camera is fixed to the camera base, the swing base is rotated in the X-axis direction by a motor, and the camera base is rotated in the Y-axis direction by another motor, thereby photographing the area around the hook over a wide range. Be able to.
ところで、このようなクレーン用監視カメラ装置では、撮像される画像から物体の高さを求めることができないという問題がある。この問題を解消するためには、ステレオカメラを設ければよいが、このステレオカメラで撮像された２つの画像を画像処理しなければならず、このため、その高さを求めるための演算処理の構成が複雑になってしまうという問題がある。 By the way, in such a crane surveillance camera device, there is a problem that the height of an object cannot be obtained from a captured image. In order to solve this problem, a stereo camera may be provided. However, it is necessary to perform image processing on two images captured by the stereo camera. For this reason, an arithmetic process for obtaining the height is performed. There is a problem that the configuration becomes complicated.
この発明の目的は、画像処理を行わなくても物体の高さを求めることのできる高さ検出装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a height detection apparatus that can determine the height of an object without performing image processing.
請求項１の発明は、作業機のブームの先端部に設けられたカメラと、このカメラで撮像した画像を表示するモニタとを備え、該モニタの画面に映し出されている物体の高さを求める高さ検出装置であって、
前記モニタの画面に表示されている物体の下端に相当する部分及びその物体の上端に相当する部分の位置と、カメラの高さ位置とに基づいて物体の高さを演算する演算手段を設けたことを特徴とする。
The invention of claim 1 includes a camera provided at the tip of the boom of the work implement and a monitor that displays an image captured by the camera, and obtains the height of the object displayed on the screen of the monitor. A height detection device,
Computation means for computing the height of the object based on the position corresponding to the lower end of the object displayed on the monitor screen , the position of the portion corresponding to the upper end of the object, and the height position of the camera is provided. It is characterized by that.
この発明によれば、画像処理を行わなくても、しかも１つのカメラで撮像した画像から物体の高さを求めることができる。 According to the present invention, the height of an object can be obtained from an image captured by one camera without performing image processing.
以下、この発明に係る高さ検出装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment as an embodiment of a height detection apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
［第１実施例］ [First embodiment]
図１に高さ検出装置を搭載した作業機であるクレーン（作業車）としてラフテレーンクレーン１０を示す。このラフテレーンクレーン１０（以下クレーンとして記載する）は、走行機能を有する車両の本体部分となるキャリア１１と、このキャリア１１の前側に設けられた左右一対の前側アウトリガ１２と、キャリア１１の後側に設けられた左右一対の後側アウトリガ１３と、キャリア１１の上部に水平旋回可能に取り付けられた旋回台１４と、旋回台１４に設けたキャビン２０と、旋回台１４に固定されたブラケット１５に取り付けられた伸縮ブーム１６等とを備えている。 FIG. 1 shows a rough terrain crane 10 as a crane (work vehicle) which is a working machine equipped with a height detection device. The rough terrain crane 10 (hereinafter referred to as a crane) includes a carrier 11 serving as a main body portion of a vehicle having a traveling function, a pair of left and right front outriggers 12 provided on the front side of the carrier 11, and a rear side of the carrier 11. A pair of left and right rear outriggers 13 provided on the upper side of the carrier 11, a swivel base 14 attached to the top of the carrier 11, a cabin 20 provided on the swivel base 14, and a bracket 15 fixed to the swivel base 14. And a telescopic boom 16 attached thereto.
伸縮ブーム１６は、その基端部が支持軸１７を介して取り付けられており、支持軸１７を中心に起伏可能となっている。ブラケット１５と伸縮ブーム１６との間には起伏用シリンダ１８が介装され、この起伏用シリンダ１８の伸縮により伸縮ブーム１６が起伏される。 The telescopic boom 16 has a base end attached via a support shaft 17 and can be raised and lowered around the support shaft 17. A hoisting cylinder 18 is interposed between the bracket 15 and the telescopic boom 16, and the telescopic boom 16 is hoisted by expansion and contraction of the hoisting cylinder 18.
伸縮ブーム１６は、ベースブーム１６Ａと中間ブーム１６Ｂと先端ブーム１６Ｃとを有し、この順序でベースブーム１６Ａ内に外側から内側に入れ子式に組み合わされて構成されている。また、伸縮ブーム１６は伸縮シリンダ(図示せず)によって伸縮するようになっている。 The telescopic boom 16 has a base boom 16A, an intermediate boom 16B, and a tip boom 16C, and is configured to be nested in the base boom 16A in this order from the outside to the inside. The telescopic boom 16 is expanded and contracted by an expansion cylinder (not shown).
先端ブーム１６Ｃの先端部にはシーブ２３（図３Ａ参照）が設けられており、このシーブ２３にワイヤロープ２５（以下ワイヤと表記する）が掛けられ、このワイヤ２５によってフックブロック１９が吊されている。フックブロック１９にはフック２１が取り付けられている。 A sheave 23 (see FIG. 3A) is provided at the tip of the tip boom 16C. A wire rope 25 (hereinafter referred to as a wire) is hung on the sheave 23, and the hook block 19 is suspended by the wire 25. Yes. A hook 21 is attached to the hook block 19.
ワイヤ２５は、図示しないウインチによって巻き取られたり、送り出されたりする。 The wire 25 is wound or sent out by a winch (not shown).
先端ブーム１６Ｃの先端部には、カメラユニット３０が取り付けられている。 A camera unit 30 is attached to the distal end portion of the distal end boom 16C.
カメラユニット３０は、自重によって常に下方に向くようにダンパを介して先端ブーム１６Ｃの先端部に取り付けられた筺体３１と、この筺体３１内にパン方向及びチルト方向に傾斜可能に設けられたＴＶカメラなどである監視カメラ（カメラ）３２と、監視カメラ３２をパン方向に傾動させるパンモータ３３（図２参照）と、監視カメラ３２をチルト方向に傾動させるチルトモータ３４などとを有している。 The camera unit 30 includes a housing 31 attached to the distal end portion of the front end boom 16C via a damper so as to always face downward due to its own weight, and a TV camera provided in the housing 31 so as to be tiltable in the pan direction and the tilt direction. A surveillance camera (camera) 32, a pan motor 33 (see FIG. 2) for tilting the surveillance camera 32 in the pan direction, a tilt motor 34 for tilting the surveillance camera 32 in the tilt direction, and the like.
また、カメラユニット３０内には、監視カメラ３２のパン方向の傾きを検出するパンセンサＳ１と、チルト方向の傾きを検出するチルトセンサＳ２とが設けられている。パンセンサＳ１及びチルトセンサＳ２は筺体３１に対する監視カメラ３２のパン方向及びチルト方向の傾斜角度を検出するが、筺体３１は自重により真下を向くようになっているので、垂直線に対する監視カメラ３２のパン方向及びチルト方向の傾斜角度を検出することになる。 In the camera unit 30, a pan sensor S1 for detecting the tilt in the pan direction of the monitoring camera 32 and a tilt sensor S2 for detecting the tilt in the tilt direction are provided. The pan sensor S1 and the tilt sensor S2 detect the tilt angle of the monitoring camera 32 in the pan direction and the tilt direction with respect to the housing 31, but the housing 31 is directed directly downward due to its own weight. The tilt angle in the direction and the tilt direction is detected.
監視カメラ３２の傾斜（向き）の調整は、キャビン２０内に設けた操作部(図示せず)のパンスイッチ（姿勢操作手段）ＳＷ１（図２参照）とチルトスイッチＳＷ２（姿勢操作手段）の操作によって行われる。また、監視カメラ３２はズームスイッチＳＷ３の操作によってズームを行うようになっている。
［高さ検出装置］
The tilt (orientation) of the surveillance camera 32 is adjusted by operating a pan switch (posture operation means) SW1 (see FIG. 2) and a tilt switch SW2 (posture operation means) of an operation unit (not shown) provided in the cabin 20. Is done by. The surveillance camera 32 zooms by operating the zoom switch SW3.
[Height detection device]
図２は、物体の高さを検出する高さ検出装置１００の構成を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a height detection apparatus 100 that detects the height of an object.
高さ検出装置１００は、カメラユニット３０と、監視カメラ３２の傾斜角度を検出するパンセンサＳ１及びチルトセンサＳ２と、監視カメラ３２で撮像された画像を表示するモニタ４０と、モニタ４０の表示画面(図示せず)に貼られたタッチパネル４１と、タッチパネル４１のタッチ位置を検出するタッチ位置検出センサ４２と、ブーム姿勢検出センサ５０と、コントローラ６０とを備えている。
［ブーム姿勢検出センサ］
The height detection apparatus 100 includes a camera unit 30, a pan sensor S1 and a tilt sensor S2 that detect the tilt angle of the monitoring camera 32, a monitor 40 that displays an image captured by the monitoring camera 32, and a display screen of the monitor 40 ( A touch panel 41 attached to the touch panel 41 (not shown), a touch position detection sensor 42 that detects a touch position of the touch panel 41, a boom posture detection sensor 50, and a controller 60 are provided.
[Boom attitude detection sensor]
ブーム姿勢検出センサ５０は、伸縮ブーム１６の長さや起伏角や伸縮ブーム１６の旋回角などを検出するものであり、それぞれを検出する各センサ(図示せず)を有している。
［コントローラ］
The boom posture detection sensor 50 detects the length and undulation angle of the telescopic boom 16, the turning angle of the telescopic boom 16, and the like, and has sensors (not shown) for detecting each.
[controller]
コントローラ６０は、カメラ高さ演算部６１及び物体高さ演算部（演算手段）６２の他にモータ制御部６３を有している。モータ制御部６３は、パンスイッチＳＷ１やチルトスイッチＳＷ２の操作に基づいてパンモータ３３やチルトモータ３４を駆動制御する。 The controller 60 includes a motor control unit 63 in addition to the camera height calculation unit 61 and the object height calculation unit (calculation unit) 62. The motor control unit 63 drives and controls the pan motor 33 and the tilt motor 34 based on the operation of the pan switch SW1 and the tilt switch SW2.
また、コントローラ６０は、キャビン２０内に設けた操作部(図示せず)の操作によって各種のシリンダ(図示せず)を制御して伸縮ブーム１６の伸縮動作や起伏動作や旋回動作を行わせるようになっている。
［カメラ高さ演算部］
In addition, the controller 60 controls various cylinders (not shown) by operating an operation unit (not shown) provided in the cabin 20 so that the telescopic boom 16 can be expanded, undulated and swung. It has become.
[Camera height calculator]
カメラ高さ演算部６１は、ブーム姿勢検出センサ５０が検出した検出信号（伸縮ブーム１６の長さと起伏角）と、監視カメラ３２の光学中心点と伸縮ブーム１６の先端部のシーブ中心点との位置関係とに基づいて、地上から監視カメラ３２の光学中心点までの高さを求める。光学中心点と伸縮ブーム１６の先端部のシーブ中心点との位置関係は既知なので、カメラ位置のデータとしてカメラ高さ演算部６１に予め入力されている。
［物体高さ演算部］
The camera height calculation unit 61 includes a detection signal (length and undulation angle of the telescopic boom 16) detected by the boom posture detection sensor 50, an optical center point of the monitoring camera 32, and a sheave center point of the distal end portion of the telescopic boom 16. Based on the positional relationship, the height from the ground to the optical center point of the monitoring camera 32 is obtained. Since the positional relationship between the optical center point and the sheave center point at the tip of the telescopic boom 16 is known, it is input in advance to the camera height calculation unit 61 as camera position data.
[Object height calculator]
物体高さ演算部６２は、カメラ高さ演算部６１が求めた地上から監視カメラ３２の光学中心点までの高さと、タッチパネル４１のタッチ位置とに基づいて物体の高さを求めるものであり、タッチパネル４１のタッチ位置に基づいて後述する物体像の下端及び上端の位置を演算する位置演算部(図示せず)を有している。また、物体高さ演算部６２は、後述する基準位置Ｅ１を求める基準位置算出部(図示せず)と、この基準位置Ｅ１に対応するモニタ４０の画面上の基準画像位置ＧＥ１（図４参照）を求める座標位置算出部(図示せず)を有している。以下に、物体の高さを求める原理について説明する。
［原 理］
The object height calculation unit 62 calculates the height of the object based on the height from the ground obtained by the camera height calculation unit 61 to the optical center point of the monitoring camera 32 and the touch position of the touch panel 41. A position calculation unit (not shown) that calculates the positions of the lower and upper ends of an object image, which will be described later, based on the touch position of the touch panel 41 is provided. The object height calculation unit 62 also includes a reference position calculation unit (not shown) for obtaining a reference position E1 described later, and a reference image position GE1 on the screen of the monitor 40 corresponding to the reference position E1 (see FIG. 4). A coordinate position calculation unit (not shown) for obtaining Hereinafter, the principle for obtaining the height of the object will be described.
[Principle]
図３及び図３Ａに示すように、地上から監視カメラ３２の光学中心点Ｑ１までの高さをＨＧｎとし、この光学中心点Ｑ１の真下の地上Ｆの位置を基準位置Ｅ１とする。監視カメラ３２が真下に向けられている場合、図３及び図３Ａの基準位置Ｅ１に対応するモニタ４０（図４参照）の画面４０Ｇ上の位置を基準画像位置ＧＥ１とすると、この基準画像位置ＧＥ１は画面４０Ｇの画像中心位置ＧＰａとなる。 As shown in FIGS. 3 and 3A, the height from the ground to the optical center point Q1 of the surveillance camera 32 is HGn, and the position of the ground F just below the optical center point Q1 is the reference position E1. When the monitoring camera 32 is directed directly below, assuming that the position on the screen 40G of the monitor 40 (see FIG. 4) corresponding to the reference position E1 in FIGS. 3 and 3A is the reference image position GE1, this reference image position GE1. Is the image center position GPa of the screen 40G.
また、監視カメラ３２が撮像しているビル（物体）Ｔの高さをＨ１、ビルＴの屋上の境界である縁部（上端）の位置をＰ１とし、この位置Ｐ１と光学中心点Ｑ１とを結ぶ直線をＬ１、この直線Ｌ１と地上Ｆとの交点の位置をＰ２とし、この位置Ｐ２と基準位置Ｅ１との間の距離をＢ、ビルＴの下端の位置をＰ３とし、この位置Ｐ３と基準位置Ｅ１との間の距離をＡ、光学中心点Ｑ１と基準位置Ｅ１とを結ぶ直線をＬ２、直線Ｌ１と直線Ｌ２とのなす角度をθとすると、ビルＴの壁面Ｔａと直線Ｌ１とのなす角度はθとなる。 The height of the building (object) T captured by the surveillance camera 32 is H1, and the position of the edge (upper end) which is the boundary of the roof of the building T is P1, and this position P1 and the optical center point Q1 are The connecting straight line is L1, the position of the intersection of the straight line L1 and the ground F is P2, the distance between this position P2 and the reference position E1 is B, the lower end position of the building T is P3, and this position P3 and the reference When the distance between the position E1 is A, the straight line connecting the optical center point Q1 and the reference position E1 is L2, and the angle between the straight line L1 and the straight line L2 is θ, the wall Ta of the building T and the straight line L1 are formed. The angle is θ.
そして、図３Ａ及び図４に示すように、光学中心点Ｑ１と基準位置Ｅ１と位置Ｐ２を頂点とする三角形と、位置Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３を頂点とする三角形は相似形であるから、ＨＧｎ：Ｂ＝Ｈ１：（Ｂ−Ａ）である。これにより、Ｈ１＝ＨＧｎ・（１−Ａ/Ｂ）となる。 As shown in FIGS. 3A and 4, the triangle having the vertexes at the optical center point Q1, the reference position E1, and the position P2 and the triangles having the vertexes at the positions P1, P2, and P3 are similar to each other. B = H1: (BA). As a result, H1 = HGn · (1−A / B).
すなわち、高さＨＧｎと距離Ａ,Ｂが分かれば、ビルＴの高さを求めることができる。 That is, if the height HGn and the distances A and B are known, the height of the building T can be obtained.
高さＨＧｎは、図３Ａに示すように、地上Ｆから伸縮ブーム１６の先端部のシーブ２３の中心軸２３Ｊまでの高さＨ２からオフセット量Ｗ２を差し引いた値として求めることができる。高さＨ２は、伸縮ブーム１６の長さと起伏角により求めることができ、オフセット量Ｗ２はシーブ２３と監視カメラ３２の位置関係が分かっているので、伸縮ブーム１６の起伏角が分かればオフセット量Ｗ２を求めることができる。 The height HGn can be obtained as a value obtained by subtracting the offset amount W2 from the height H2 from the ground F to the central axis 23J of the sheave 23 at the tip of the telescopic boom 16 as shown in FIG. 3A. The height H2 can be obtained from the length and undulation angle of the telescopic boom 16, and the offset amount W2 knows the positional relationship between the sheave 23 and the surveillance camera 32. Therefore, if the undulation angle of the telescopic boom 16 is known, the offset amount W2 is obtained. Can be requested.
また、図３Ａに示す位置Ｐ２,Ｐ３は、図４に示すように、モニタ４０の画面４０Ｇに映し出されているビル像ＧＴの交点ＧＰ２,ＧＰ３であるから、画面上において図３Ａに示す距離Ａは、図４に示す画面４０Ｇ上の基準画像位置ＧＥ１（ＧＰａ）から交点ＧＰ３までの距離ＧＡであり、距離Ｂは基準画像位置ＧＥ１から交点ＧＰ２までの距離ＧＢである。この距離ＧＡ,ＧＢはピクセル数として求める。 Further, since the positions P2 and P3 shown in FIG. 3A are the intersections GP2 and GP3 of the building image GT displayed on the screen 40G of the monitor 40 as shown in FIG. 4, the distance A shown in FIG. Is the distance GA from the reference image position GE1 (GPa) on the screen 40G shown in FIG. 4 to the intersection GP3, and the distance B is the distance GB from the reference image position GE1 to the intersection GP2. The distances GA and GB are obtained as the number of pixels.
したがって、高さＨＧｎが分かっているので、監視カメラ３２の画角とズーム倍率と画面４０Ｇ上のピクセル数ＧＡ,ＧＢとから距離Ａ,Ｂを求めることができる。 Therefore, since the height HGn is known, the distances A and B can be obtained from the angle of view of the monitoring camera 32, the zoom magnification, and the number of pixels GA and GB on the screen 40G.
監視カメラ３２がチルトやパンしている場合、例えば、図５に示すように、角度αだけ監視カメラ３２が垂直線Ｌｏに対して傾斜している場合、監視カメラ３２の光軸をＬａ、この光軸Ｌａと地上Ｆの交点をＰａとすると、この交点Ｐａが図６に示す画面４０Ｇの画像中心位置ＧＰａとなる。また、図５において、監視カメラ３２の光学中心点Ｑ１の真下の位置が基準位置Ｅ１であり、この基準位置Ｅ１と交点Ｐａとの離間距離Ｄは、Ｄ＝ＨＧｎ・ｔanαで求めることができる。 When the surveillance camera 32 is tilted or panned, for example, as shown in FIG. 5, when the surveillance camera 32 is inclined with respect to the vertical line Lo by an angle α, the optical axis of the surveillance camera 32 is set to La. If the intersection of the optical axis La and the ground F is Pa, this intersection Pa becomes the image center position GPa of the screen 40G shown in FIG. In FIG. 5, the position immediately below the optical center point Q1 of the monitoring camera 32 is the reference position E1, and the separation distance D between the reference position E1 and the intersection Pa can be obtained by D = HGn · tan α.
したがって、図６に示すように、画像中心位置ＧＰａから下方（図６において）に、距離Ｄに対応したピクセル数ＧＤだけ離れた画面４０Ｇ上の位置が基準画像位置ＧＥ１となる。 Therefore, as shown in FIG. 6, the position on the screen 40G that is separated from the image center position GPa (in FIG. 6) by the number of pixels GD corresponding to the distance D becomes the reference image position GE1.
そして、画面４０Ｇ上の基準画像位置ＧＥ１から交点ＧＰ３,ＧＰ２までの距離(ピクセル数)を求めれば、上記と同様にしてビルＴの高さを求めることができる。
［動 作］
If the distance (number of pixels) from the reference image position GE1 on the screen 40G to the intersections GP3 and GP2 is obtained, the height of the building T can be obtained in the same manner as described above.
[Operation]
次に、上記のように構成される高さ検出装置１００の動作について説明する。 Next, the operation of the height detection apparatus 100 configured as described above will be described.
いま、監視カメラ３２が真下に向けられて、例えば図３及び図３Ａに示すようにビルＴが撮像され、モニタ４０の画面に図４に示すように画面４０Ｇが表示されているものとする。 Now, it is assumed that the surveillance camera 32 is pointed directly below, for example, the building T is imaged as shown in FIGS. 3 and 3A, and the screen 40G is displayed on the screen of the monitor 40 as shown in FIG.
図２に示すブーム姿勢検出センサ５０は、このときの伸縮ブーム１６の伸縮長さや起伏角を検出し、コントローラ６０のカメラ高さ演算部６１がブーム姿勢検出センサ５０の検出信号と監視カメラ３２の取付位置などに基づいて監視カメラ３２の高さ位置ＨＧｎ（図３及び図３Ａ参照）を求める。 The boom posture detection sensor 50 shown in FIG. 2 detects the telescopic length and undulation angle of the telescopic boom 16 at this time, and the camera height calculation unit 61 of the controller 60 detects the detection signal of the boom posture detection sensor 50 and the monitoring camera 32. The height position HGn (see FIGS. 3 and 3A) of the monitoring camera 32 is obtained based on the mounting position and the like.
一方、コントローラ６０の物体高さ演算部６２は、パンセンサＳ１及びチルトセンサＳ２が検出する検出信号に基づいて、監視カメラ３２が真下に向けられていると判断するとともに、監視カメラ３２の光学中心点Ｑ１の真下の基準位置Ｅ１に対応したモニタ４０の画面４０Ｇの基準画像位置ＧＥ１を求める。監視カメラ３２が真下に向けられている場合、基準画像位置ＧＥ１は画面４０Ｇの画像中心位置ＧＰａとなる。 On the other hand, the object height calculation unit 62 of the controller 60 determines that the monitoring camera 32 is directed directly below based on the detection signals detected by the pan sensor S1 and the tilt sensor S2, and the optical center point of the monitoring camera 32. A reference image position GE1 of the screen 40G of the monitor 40 corresponding to the reference position E1 directly below Q1 is obtained. When the monitoring camera 32 is pointed directly below, the reference image position GE1 is the image center position GPa of the screen 40G.
また、物体高さ演算部６２は、基準画像位置ＧＥ１を通るとともに伸縮ブーム１６の伸長方向に延びるガイドラインＮを図４に示すようにモニタ４０の画面４０Ｇ上に表示する。 Further, the object height calculation unit 62 displays a guideline N passing through the reference image position GE1 and extending in the extending direction of the telescopic boom 16 on the screen 40G of the monitor 40 as shown in FIG.
オペレータは、モニタ４０に表示されているガイドラインＮとビルＴの屋上の境界線を示す境界線像（上端）ＧＴ１との交点ＧＰ２上と、ビルＴの地上Ｆとの境界線を示す境界線像（下端）ＧＴ２とガイドラインＮとの交点ＧＰ３上とをタッチパネル４１を介してタッチする。タッチパネル４１がタッチされると、タッチ位置検出センサ４２がタッチされた位置を検出する。 The operator displays the boundary line image indicating the boundary line between the intersection line GP2 between the guideline N displayed on the monitor 40 and the boundary line image (upper end) GT1 indicating the boundary line on the roof of the building T and the ground F of the building T. (Lower end) Touch the intersection GP3 between GT2 and the guideline N via the touch panel 41. When the touch panel 41 is touched, the touched position detection sensor 42 detects the touched position.
物体高さ演算部６２は、タッチ位置検出センサ４２が検出したタッチ位置に基づいて図４に示す距離ＧＡ,ＧＢのピクセル数を求め、このピクセル数ＧＡ,ＧＢと、監視カメラ３２の高さＨＧｎとに基づいて、原理で説明したように幾何学的にビルＴの高さＨ１を求める。この高さＨ１はモニタ４０の画面に表示する。 The object height calculation unit 62 calculates the number of pixels of the distances GA and GB shown in FIG. 4 based on the touch position detected by the touch position detection sensor 42, and the number of pixels GA and GB and the height HGn of the monitoring camera 32. Based on the above, the height H1 of the building T is obtained geometrically as described in the principle. This height H1 is displayed on the screen of the monitor 40.
このように、物体高さ演算部６２は、監視カメラ３２の高さ位置ＨＧｎと、タッチ位置検出センサ４２が検出したタッチ位置とに基づいて、幾何学的にビルＴの高さを求めるものであるから、画像処理が不要となり、しかも１つの監視カメラ３２で撮像した画像から物体の高さを求めることができるので、物体高さ演算部６２の演算処理の構成は簡単なものとなり、安価な高さ検出装置１００を提供することができる。
［監視カメラ３２がチルトやパンしている場合］
As described above, the object height calculation unit 62 geometrically calculates the height of the building T based on the height position HGn of the monitoring camera 32 and the touch position detected by the touch position detection sensor 42. Therefore, no image processing is required, and the height of the object can be obtained from an image captured by one monitoring camera 32. Therefore, the configuration of the calculation processing of the object height calculation unit 62 is simple and inexpensive. The height detection apparatus 100 can be provided.
[When surveillance camera 32 is tilted or panned]
図５に示すように、監視カメラ３２が傾斜して例えば監視カメラ３２の光軸Ｌａが垂直線Ｌｏに対して角度α傾斜している場合、物体高さ演算部６２は、パンセンサＳ１及びチルトセンサＳ２が検出する検出信号に基づいて、監視カメラ３２が垂直線に対して角度αで傾斜していると判断する。そして、物体高さ演算部６２は、監視カメラ３２の光学中心点Ｑ１の真下の基準位置Ｅ１に対応したモニタ４０の画面４０Ｇ上の基準画像位置ＧＥ１を原理で説明したように求め、この基準画像位置ＧＥ１を通り、伸縮ブーム１６の伸長方向に延びたガイドラインＮを図６に示すようにモニタ４０の画面４０Ｇ上に表示させる。 As shown in FIG. 5, when the monitoring camera 32 is tilted and, for example, the optical axis La of the monitoring camera 32 is tilted at an angle α with respect to the vertical line Lo, the object height calculation unit 62 includes the pan sensor S1 and the tilt sensor. Based on the detection signal detected by S2, it is determined that the surveillance camera 32 is inclined at an angle α with respect to the vertical line. Then, the object height calculator 62 obtains the reference image position GE1 on the screen 40G of the monitor 40 corresponding to the reference position E1 directly below the optical center point Q1 of the monitoring camera 32 as described in principle, and this reference image The guideline N passing through the position GE1 and extending in the extending direction of the telescopic boom 16 is displayed on the screen 40G of the monitor 40 as shown in FIG.
オペレータは、図６に示すように、モニタ４０に表示されているガイドラインＮとビルＴの屋上の境界線を示す境界線像（上端）ＧＴ１との交点ＧＰ２上と、ビルＴの地上Ｆとの境界線を示す境界線像（下端）ＧＴ２とガイドラインＮとの交点ＧＰ３上とをタッチパネル４１を介してタッチすれば、物体高さ演算部６２は、上記と同様に幾何学的にビルＴの高さを求めてモニタ４０に表示する。 As shown in FIG. 6, the operator connects the guideline N displayed on the monitor 40 and the boundary line image (upper end) GT1 indicating the boundary line of the roof of the building T GT1 and the ground F of the building T to the ground F If the boundary line image (lower end) GT2 indicating the boundary line and the intersection GP3 of the guideline N are touched via the touch panel 41, the object height calculation unit 62 geometrically increases the height of the building T as described above. This is displayed on the monitor 40.
このように、監視カメラ３２がチルトやパンしている場合であっても、幾何学的にビルＴの高さを求めることができ、画像処理が不要となり、しかも１つの監視カメラ３２で撮像した画像から物体の高さを求めることができるので、物体高さ演算部６２の演算処理の構成は簡単なものとなり、安価な高さ検出装置１００を提供することができる。
ところで、上記実施例では、タッチパネル４１のタッチ位置を交点ＧＰ２,ＧＰ３としているが、そのタッチ位置付近の画像の輪郭線の位置を画像認識により求めて、そのタッチ位置に近い輪郭線の位置を交点ＧＰ２,ＧＰ３として求めてもよい。この場合、タッチ位置付近の画像部分だけを画像処理すればよいので、画像処理の負荷が小さくて済むとともに、正確な交点ＧＰ２,ＧＰ３を求めることができ、ビルＴの正確な高さを求めることができることになる。
また、ビルＴの建物のような場合、上端と下端の境界線が平行になっていることを利用して、その上端と下端の境界線をパターン認識によって求めてもよい。この場合、その境界線の位置が画像認識によって分かるので、交点ＧＰ２,ＧＰ３の位置を求めることができ、このためタッチパネル４１は不要となる。また、この場合も、パターン認識を利用するので画像処理の負荷が小さく、しかも建物の正確な高さを求めることができる。
さらに、モニタ４０の表示画面にカーソルを表示させ、このカーソルを交点位置ＧＰ２,ＧＰ３に移動させて、この交点位置ＧＰ２,ＧＰ３をカーソルで指定して求めるようにしてもよい。この場合、画像認識とタッチパネル４１は不要となる。
Thus, even when the surveillance camera 32 is tilted or panned, the height of the building T can be obtained geometrically, image processing is not required, and the image is taken by one surveillance camera 32. Since the height of the object can be obtained from the image, the configuration of the calculation processing of the object height calculation unit 62 is simple, and the inexpensive height detection apparatus 100 can be provided.
By the way, in the said Example, although the touch position of the touch panel 41 is made into intersection GP2 and GP3, the position of the outline of the image of the vicinity of the touch position is calculated | required by image recognition, The position of the outline close to the touch position You may obtain | require as GP2 and GP3. In this case, since only the image portion near the touch position needs to be image-processed, the image processing load can be reduced, and the accurate intersections GP2 and GP3 can be obtained, and the exact height of the building T can be obtained. Will be able to.
Further, in the case of a building T, the boundary line between the upper end and the lower end may be obtained by pattern recognition using the fact that the boundary line between the upper end and the lower end is parallel. In this case, since the position of the boundary line is known by image recognition, the positions of the intersections GP2 and GP3 can be obtained, and thus the touch panel 41 is not necessary. Also in this case, since pattern recognition is used, the image processing load is small, and the accurate height of the building can be obtained.
Furthermore, a cursor may be displayed on the display screen of the monitor 40, the cursor may be moved to the intersection positions GP2 and GP3, and the intersection positions GP2 and GP3 may be specified by the cursor and obtained. In this case, image recognition and the touch panel 41 are unnecessary.
この発明は、上記実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention according to each claim of the claims.
１０ クレーン
１６ 伸縮ブーム
３２ 監視カメラ（カメラ）
４０ モニタ
４１ タッチパネル
５０ ブーム姿勢検出センサ
６０ コントローラ
６１ カメラ高さ演算部
６２ 物体高さ演算部
Ｓ１ パンセンサ
Ｓ２ チルトセンサ
ＳＷ１ パンスイッチ（姿勢操作手段）
ＳＷ２ チルトスイッチ（姿勢操作手段）
10 Crane 16 Telescopic boom 32 Surveillance camera (camera)
40 Monitor 41 Touch Panel 50 Boom Attitude Detection Sensor 60 Controller 61 Camera Height Calculation Unit 62 Object Height Calculation Unit S1 Pan Sensor S2 Tilt Sensor SW1 Pan Switch (Attitude Operation Unit)
SW2 Tilt switch (Attitude control means)
Claims (4)
前記モニタの画面に表示されている物体の下端に相当する部分及びその物体の上端に相当する部分の位置と、カメラの高さ位置とに基づいて物体の高さを演算する演算手段を設けたことを特徴とする高さ検出装置。 A height detection device that includes a camera provided at a tip of a boom of a work implement and a monitor that displays an image captured by the camera, and obtains the height of an object displayed on the screen of the monitor. ,
Computation means for computing the height of the object based on the position corresponding to the lower end of the object displayed on the monitor screen , the position of the portion corresponding to the upper end of the object, and the height position of the camera is provided. A height detecting device characterized by that.
前記演算手段は、オペレータが前記物体の下端に相当する部分及び前記物体の上端に相当する部分をタッチパネルを介してタッチすることにより物体の下端に相当する部分及び物体の上端に相当する部分の位置を演算する位置演算部を有し、この位置演算部が求めた物体の下端に相当する部分及び物体の上端に相当する部分の位置と、カメラの高さ位置とに基づいて物体の高さを求めることを特徴とする請求項１に記載の高さ検出装置。 A touch panel provided on the screen of the monitor;
The calculating means, the position of the partial operator corresponding to the upper end portion and the object corresponding to the lower end of the object by touching the corresponding parts via the touch panel on the upper end of the lower end corresponding parts and the object of the object A position calculation unit for calculating the height of the object based on the position corresponding to the lower end of the object obtained by the position calculation unit, the position corresponding to the upper end of the object, and the height position of the camera. The height detecting device according to claim 1, wherein the height detecting device is obtained.
このガイドラインと物体の下端に相当する部分及び物体の上端に相当する部分との交点をタッチすることにより物体の高さを求めることを特徴とする請求項２に記載の高さ検出装置。 A guideline that passes through the optical center position on the screen of the monitor corresponding to the reference position on the ground directly below the camera and extends in the same direction as the boom extension direction is displayed on the monitor,
The height detection apparatus according to claim 2, wherein the height of the object is obtained by touching an intersection between the guide line and a portion corresponding to the lower end of the object and a portion corresponding to the upper end of the object.
前記演算手段は、前記傾斜角検出手段が検出したカメラの傾斜角とブーム姿勢検出手段が検出したブームの長さ及び起伏角とに基づいて前記基準位置を求める基準位置算出部と、この基準位置算出部が求めた基準位置に対応するモニタの画面上の基準画像位置を求める座標位置算出部とを有し、
前記ガイドラインは、前記座標位置算出部が求めた基準画像位置を通るように表示されることを特徴とする請求項３に記載の高さ検出装置。 Inclination angle detection means for detecting the inclination angle of the camera, and boom posture detection means for detecting the posture of the boom,
The calculation means includes a reference position calculation unit for obtaining the reference position based on the tilt angle of the camera detected by the tilt angle detection means and the boom length and undulation angle detected by the boom posture detection means, and the reference position A coordinate position calculation unit for obtaining a reference image position on the monitor screen corresponding to the reference position obtained by the calculation unit;
The height detection apparatus according to claim 3, wherein the guide line is displayed so as to pass through a reference image position obtained by the coordinate position calculation unit.
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