JPH1163989A - 移動物体の位置計測方法及び位置計測プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
移動物体の位置計測方法及び位置計測プログラムを記録した記録媒体Info
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- JPH1163989A JPH1163989A JP23055297A JP23055297A JPH1163989A JP H1163989 A JPH1163989 A JP H1163989A JP 23055297 A JP23055297 A JP 23055297A JP 23055297 A JP23055297 A JP 23055297A JP H1163989 A JPH1163989 A JP H1163989A
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- Japan
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- measurement
- measurement data
- moving object
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- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 移動物体や人物の位置を非接触で、かつオン
ライン計測することが可能な移動物体の位置計測方法を
提供する。 【解決手段】 プログラムされたコンピュータによっ
て、光パルスを連続的に走査可能な光波距離計で計測さ
れた計測データから移動物***置を算出する位置計測方
法であって、前記光波距離計で計測された計測データに
対して背景の差分処理を施すステップと、前記背景の差
分処理が施された計測データに対してノイズ処理を施す
ステップと、前記ノイズ処理が施された計測データに対
して平均化処理を施すステップと、前記平均化処理が施
された計測データに対して座標変換を施すステップとを
含む。
ライン計測することが可能な移動物体の位置計測方法を
提供する。 【解決手段】 プログラムされたコンピュータによっ
て、光パルスを連続的に走査可能な光波距離計で計測さ
れた計測データから移動物***置を算出する位置計測方
法であって、前記光波距離計で計測された計測データに
対して背景の差分処理を施すステップと、前記背景の差
分処理が施された計測データに対してノイズ処理を施す
ステップと、前記ノイズ処理が施された計測データに対
して平均化処理を施すステップと、前記平均化処理が施
された計測データに対して座標変換を施すステップとを
含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動物体の位置計
測方法及び位置計測プログラムを記録した記録媒体に係
わり、特に、移動物体や人物の位置を非接触で、かつオ
ンライン計測する際に有効な技術に関する。
測方法及び位置計測プログラムを記録した記録媒体に係
わり、特に、移動物体や人物の位置を非接触で、かつオ
ンライン計測する際に有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】通信や電力設備等におけるセキュリティ
ー、病院内や老人福祉施設内等における人身の安全確保
のための監視技術の自動化、スポーツ中継における自動
編集支援や自動審判、バーチャルリアリティ装置におけ
る人物の情報入力のため、人の行動や振る舞いを計測
し、人物の位置情報をオンラインで計算機に入力する要
求が高まっている。
ー、病院内や老人福祉施設内等における人身の安全確保
のための監視技術の自動化、スポーツ中継における自動
編集支援や自動審判、バーチャルリアリティ装置におけ
る人物の情報入力のため、人の行動や振る舞いを計測
し、人物の位置情報をオンラインで計算機に入力する要
求が高まっている。
【０００３】従来、人物の位置を非接触で検出するに
は、ＣＣＤカメラ等を用いた画像による計測、磁界によ
る計測、超音波による計測、あるいは、光パルスによる
計測などが使用されていた。
は、ＣＣＤカメラ等を用いた画像による計測、磁界によ
る計測、超音波による計測、あるいは、光パルスによる
計測などが使用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記した画像による計
測では、計測した画像を計算機で処理することにより、
人物、あるいは人物に取り付けたマーカを抽出し、その
位置検出や移動の追跡を行うものである。しかしなが
ら、一般に、画像処理を行うための計算機は、オンライ
ン処理を行うために高速演算が可能で大容量なメモリの
ものが求められる。そのため、計測システムが高価にな
るという問題があった。また、画像処理アルゴリズムの
点からは、画像からの物体の抽出に用いる背景画像の獲
得の問題、複数の物体が画面に現れた場合に生ずる隠蔽
の問題、日照や照明による影の問題等があり、これらの
問題に対処して計測精度を上げるために複雑なアルゴリ
ズムを必要とする問題があった。
測では、計測した画像を計算機で処理することにより、
人物、あるいは人物に取り付けたマーカを抽出し、その
位置検出や移動の追跡を行うものである。しかしなが
ら、一般に、画像処理を行うための計算機は、オンライ
ン処理を行うために高速演算が可能で大容量なメモリの
ものが求められる。そのため、計測システムが高価にな
るという問題があった。また、画像処理アルゴリズムの
点からは、画像からの物体の抽出に用いる背景画像の獲
得の問題、複数の物体が画面に現れた場合に生ずる隠蔽
の問題、日照や照明による影の問題等があり、これらの
問題に対処して計測精度を上げるために複雑なアルゴリ
ズムを必要とする問題があった。
【０００５】磁界による計測では、人物に磁界を発生さ
せる装置を取り付けて、外部に設置した磁界センサによ
り磁界の強度変化を測定して位置計測を行うものであ
る。しかしながら、磁界による計測では、計測の対象と
なる人物に磁界を発生させる器具を持たせる必要がある
こと、および周囲に磁界を乱すものがある場合に精度が
低下する等の問題があった。
せる装置を取り付けて、外部に設置した磁界センサによ
り磁界の強度変化を測定して位置計測を行うものであ
る。しかしながら、磁界による計測では、計測の対象と
なる人物に磁界を発生させる器具を持たせる必要がある
こと、および周囲に磁界を乱すものがある場合に精度が
低下する等の問題があった。
【０００６】類似の方法として、ＰＨＳ(Personal Hand
yphone System)、あるいは電界を発生させる発信器から
の電界強度分布、音波を発生させる装置からの音響強度
分布等から位置を計測する方法があるが、計測の対象と
なる人物に発信器を持たせる必要があること、位置の検
出精度が十分でない等の問題があった。
yphone System)、あるいは電界を発生させる発信器から
の電界強度分布、音波を発生させる装置からの音響強度
分布等から位置を計測する方法があるが、計測の対象と
なる人物に発信器を持たせる必要があること、位置の検
出精度が十分でない等の問題があった。
【０００７】超音波による計測は、超音波発生素子から
発生した超音波が物体から反射してくるまでの時間差を
計測することによって測距を行うものである。しかしな
がら、超音波による計測では、計測可能な距離が短い、
測距方向に対して垂直方向の動きを計測できない等の問
題があった。
発生した超音波が物体から反射してくるまでの時間差を
計測することによって測距を行うものである。しかしな
がら、超音波による計測では、計測可能な距離が短い、
測距方向に対して垂直方向の動きを計測できない等の問
題があった。
【０００８】さらに、光波距離計を用いた光パルスによ
る計測では、出射光パルスと反射光パルスの時間差を測
定することで高精度な距離計測が可能であるが、固定し
て照準を定めた対象についての距離を計測することに限
られていた。光パルスを連続的に走査可能な光波距離計
を用いた連続的に走査される光パルスによる計測では、
長距離かつ２次元での計測が可能であるが、走査に起因
した背景ノイズ等が多く、移動物体の位置計測は困難
で、オンライン計測が不可能であった。
る計測では、出射光パルスと反射光パルスの時間差を測
定することで高精度な距離計測が可能であるが、固定し
て照準を定めた対象についての距離を計測することに限
られていた。光パルスを連続的に走査可能な光波距離計
を用いた連続的に走査される光パルスによる計測では、
長距離かつ２次元での計測が可能であるが、走査に起因
した背景ノイズ等が多く、移動物体の位置計測は困難
で、オンライン計測が不可能であった。
【０００９】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、移動物
体の位置計測方法において、移動物体や人物の位置を非
接触で、かつオンライン計測することが可能となる技術
を提供することにある。
るためになされたものであり、本発明の目的は、移動物
体の位置計測方法において、移動物体や人物の位置を非
接触で、かつオンライン計測することが可能となる技術
を提供することにある。
【００１０】本発明の他の目的は、コンピュータに前記
移動物体の位置計測方法を実行させるための位置計測プ
ログラムを記録した記録媒体を提供することにある。
移動物体の位置計測方法を実行させるための位置計測プ
ログラムを記録した記録媒体を提供することにある。
【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
【００１３】プログラムされたコンピュータによって、
光パルスを連続的に走査可能な光波距離計で計測された
計測データから移動物***置を算出する位置計測方法で
あって、前記光波距離計で計測された計測データに対し
て背景の差分処理を施すステップと、前記背景の差分処
理が施された計測データに対してノイズ処理を施すステ
ップと、前記ノイズ処理が施された計測データに対して
平均化処理を施すステップと、前記平均化処理が施され
た計測データに対して座標変換を施すステップとを含む
ことを特徴とする。
光パルスを連続的に走査可能な光波距離計で計測された
計測データから移動物***置を算出する位置計測方法で
あって、前記光波距離計で計測された計測データに対し
て背景の差分処理を施すステップと、前記背景の差分処
理が施された計測データに対してノイズ処理を施すステ
ップと、前記ノイズ処理が施された計測データに対して
平均化処理を施すステップと、前記平均化処理が施され
た計測データに対して座標変換を施すステップとを含む
ことを特徴とする。
【００１４】コンピュータによって、光パルスを連続的
に走査可能な光波距離計で計測された計測データから移
動物***置を算出する位置計測プログラムが記録された
記録媒体であって、当該位置計測プログラムは、コンピ
ュータに、前記光波距離計で計測された計測データに対
して背景の差分処理を実行させ、前記背景の差分処理が
施された計測データに対してノイズ処理を実行させ、前
記ノイズ処理が施された計測データに対して平均化処理
を実行させ、前記平均化処理が施された計測データに対
して座標変換を実行させることを特徴とする。
に走査可能な光波距離計で計測された計測データから移
動物***置を算出する位置計測プログラムが記録された
記録媒体であって、当該位置計測プログラムは、コンピ
ュータに、前記光波距離計で計測された計測データに対
して背景の差分処理を実行させ、前記背景の差分処理が
施された計測データに対してノイズ処理を実行させ、前
記ノイズ処理が施された計測データに対して平均化処理
を実行させ、前記平均化処理が施された計測データに対
して座標変換を実行させることを特徴とする。
【００１５】即ち、本発明は、光パルスを連続的に走査
可能な光波距離計で計測された計測データに対して、プ
ログラムされたコンピュータにより、背景の差分処理、
ノイズ処理、平均化処理、および座標変換を行うことを
特徴とする。
可能な光波距離計で計測された計測データに対して、プ
ログラムされたコンピュータにより、背景の差分処理、
ノイズ処理、平均化処理、および座標変換を行うことを
特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００１７】なお、実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。
【００１８】［実施の形態１］図１は、本発明の実施の
形態１の移動物体の位置計測方法が実施される位計測シ
ステムの概略構成を示すブロック図である。図１に示す
位置計測システムは、１台の光波距離計を使用して人物
の位置を計測するシステムである。
形態１の移動物体の位置計測方法が実施される位計測シ
ステムの概略構成を示すブロック図である。図１に示す
位置計測システムは、１台の光波距離計を使用して人物
の位置を計測するシステムである。
【００１９】計測の基準位置上に光波距離計１０が水平
に設置され、この光波距離計１０は光パルスを同一平面
内で連続的に走査することができる。また、光波距離計
１０は光波距離計制御用パーソナルコンピュータ（以
下、ＰＣと称す。）２０に接続され、光波距離計制御用
ＰＣ２０は位置演算用ＰＣ３０に接続されている。
に設置され、この光波距離計１０は光パルスを同一平面
内で連続的に走査することができる。また、光波距離計
１０は光波距離計制御用パーソナルコンピュータ（以
下、ＰＣと称す。）２０に接続され、光波距離計制御用
ＰＣ２０は位置演算用ＰＣ３０に接続されている。
【００２０】本実施の形態では、位置演算用ＰＣ３０
は、光波距離計制御用ＰＣ２０に対し計測開始のコマン
ドを送信する。光波距離計制御用ＰＣ２０は、位置演算
用ＰＣ３０からの計測開始のコマンドを受け取り、光波
距離計１０に計測開始のコマンドを送信する。
は、光波距離計制御用ＰＣ２０に対し計測開始のコマン
ドを送信する。光波距離計制御用ＰＣ２０は、位置演算
用ＰＣ３０からの計測開始のコマンドを受け取り、光波
距離計１０に計測開始のコマンドを送信する。
【００２１】これにより、光波距離計１０の計測領域の
走査が開始され、光波距離計１０は、公知の光波測量法
により、サンプリング時刻毎に領域内にいる人物４０ま
での距離を計測する。光波距離計１０により計測された
計測データ（人物４０までの距離及び走査角度）は、光
波距離計制御用ＰＣ２０に収集される。これらの計測デ
ータは、光波距離計制御用ＰＣ２０から位置演算用ＰＣ
３０に送られる。
走査が開始され、光波距離計１０は、公知の光波測量法
により、サンプリング時刻毎に領域内にいる人物４０ま
での距離を計測する。光波距離計１０により計測された
計測データ（人物４０までの距離及び走査角度）は、光
波距離計制御用ＰＣ２０に収集される。これらの計測デ
ータは、光波距離計制御用ＰＣ２０から位置演算用ＰＣ
３０に送られる。
【００２２】位置演算用ＰＣ３０の中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）は、当該計測データに対して、背景差分処理、ノイ
ズ処理、平均化処理を施した後、所定の演算を施して人
物４０の位置座標を求める。このようにして求められた
位置座標は、位置演算用ＰＣ３０のディスプレイ上に表
示される。以上の計測と演算を各サンプリング時刻毎に
繰り返すことにより、連続的に人物４０の位置が計測さ
れる。
Ｕ）は、当該計測データに対して、背景差分処理、ノイ
ズ処理、平均化処理を施した後、所定の演算を施して人
物４０の位置座標を求める。このようにして求められた
位置座標は、位置演算用ＰＣ３０のディスプレイ上に表
示される。以上の計測と演算を各サンプリング時刻毎に
繰り返すことにより、連続的に人物４０の位置が計測さ
れる。
【００２３】図２は、位置演算用ＰＣ３０のハードウェ
アの概略構成を示すブロック図である。同図において、
３１は中央処理装置（ＣＰＵ）、３２は主メモリ、３３
はディスプレイ、３４はキーボード、マウス等の入力装
置、３５は磁気ディスク等の補助記憶装置、３６は光波
距離計制御用ＰＣ２０との間でデータ転送を行うための
通信装置、３７はバスラインである。
アの概略構成を示すブロック図である。同図において、
３１は中央処理装置（ＣＰＵ）、３２は主メモリ、３３
はディスプレイ、３４はキーボード、マウス等の入力装
置、３５は磁気ディスク等の補助記憶装置、３６は光波
距離計制御用ＰＣ２０との間でデータ転送を行うための
通信装置、３７はバスラインである。
【００２４】位置演算用ＰＣ３０の中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）３１は主メモリ３２に読み込まれた位置計測プログ
ラムを実行することにより、当該計測データに対して、
背景差分処理、ノイズ処理、平均化処理および所定の演
算を実行する。この位置計測プログラムは、例えば、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ等により提供され、磁気ディスク等の補助記
憶装置３５に格納される。
Ｕ）３１は主メモリ３２に読み込まれた位置計測プログ
ラムを実行することにより、当該計測データに対して、
背景差分処理、ノイズ処理、平均化処理および所定の演
算を実行する。この位置計測プログラムは、例えば、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ等により提供され、磁気ディスク等の補助記
憶装置３５に格納される。
【００２５】図３は、本実施の形態の光波距離計１０の
走査領域と、座標系を説明するための図である。本実施
の形態では、水平に設置された光波距離計１０の光パル
ス発射面を座標原点とし、光パルスが走査する角度φの
領域を２等分する光軸の方向をｙ軸、これに直角な方向
をｘ軸としている。
走査領域と、座標系を説明するための図である。本実施
の形態では、水平に設置された光波距離計１０の光パル
ス発射面を座標原点とし、光パルスが走査する角度φの
領域を２等分する光軸の方向をｙ軸、これに直角な方向
をｘ軸としている。
【００２６】光波距離計１０は、図３に示す角度φの領
域をｎ等分するように一定サンプリング角度間隔で、光
パルスを走査（照射）する。この時、公知の光波測量法
により、サンプリング時刻ｋにおけるｉ番目の走査角度
θi （ｋ）に対する距離Ｒi（ｋ）が（ｎ＋１）個計測
される。光パルスの走査領域内に物体５０（図１に示す
人物４０）が存在すると、物体５０の大きさに対応し
て、図４に示すように、ｊ番目の走査角度θj （ｋ）か
ら（ｊ＋ｍ）番目の走査角度θj+m （ｋ）に渡り、物体
５０までの距離Ｒj （ｋ）〜Ｒj+m （ｋ）が計測される
（但し、ｊ＋ｍ≦ｎ＋１）。
域をｎ等分するように一定サンプリング角度間隔で、光
パルスを走査（照射）する。この時、公知の光波測量法
により、サンプリング時刻ｋにおけるｉ番目の走査角度
θi （ｋ）に対する距離Ｒi（ｋ）が（ｎ＋１）個計測
される。光パルスの走査領域内に物体５０（図１に示す
人物４０）が存在すると、物体５０の大きさに対応し
て、図４に示すように、ｊ番目の走査角度θj （ｋ）か
ら（ｊ＋ｍ）番目の走査角度θj+m （ｋ）に渡り、物体
５０までの距離Ｒj （ｋ）〜Ｒj+m （ｋ）が計測される
（但し、ｊ＋ｍ≦ｎ＋１）。
【００２７】図５は、本実施の形態の位置演算用ＰＣ３
０における計測データの処理手順を示すフローチャート
である。なお、図５では、データ列の変化の様子も合わ
せて図示している。
０における計測データの処理手順を示すフローチャート
である。なお、図５では、データ列の変化の様子も合わ
せて図示している。
【００２８】以下、図５を用いて、位置演算用ＰＣ３０
における計測データの処理手順について説明する。計測
が開始されると、光波距離計１０から、距離の計測デー
タＲi （ｋ）と走査角度データθj （ｋ）とが位置演算
用ＰＣ３０に送られる（ステップ１０２）。
における計測データの処理手順について説明する。計測
が開始されると、光波距離計１０から、距離の計測デー
タＲi （ｋ）と走査角度データθj （ｋ）とが位置演算
用ＰＣ３０に送られる（ステップ１０２）。
【００２９】走査角度データθj （ｋ）は一定のサンプ
リング角度（φ／ｎ）で計測されているため誤差は含ま
れないが、距離の計測データＲi （ｋ）には物体５０以
外に背景やノイズ成分が含まれている。したがって、物
体５０の位置を確定する前に、計測データから背景と物
体５０との分離を行い、ノイズ処理を行う必要がある。
リング角度（φ／ｎ）で計測されているため誤差は含ま
れないが、距離の計測データＲi （ｋ）には物体５０以
外に背景やノイズ成分が含まれている。したがって、物
体５０の位置を確定する前に、計測データから背景と物
体５０との分離を行い、ノイズ処理を行う必要がある。
【００３０】次に、計測データから背景の差分処理によ
る物体５０の抽出について説明する。予め領域内に被計
測物体が存在しない状態で背景を計測し、背景の距離の
計測データＲb i 及び走査角度データθi をメモリ（図
２に示す主メモリ３２等）に格納しておく（ステップ１
０１）。
る物体５０の抽出について説明する。予め領域内に被計
測物体が存在しない状態で背景を計測し、背景の距離の
計測データＲb i 及び走査角度データθi をメモリ（図
２に示す主メモリ３２等）に格納しておく（ステップ１
０１）。
【００３１】サンプリング時刻ｋで得られた距離の計測
データＲi （ｋ）とメモリにある背景データＲb i につ
いて、走査角度データ毎に差分処理Ｒi （ｋ）−Ｒb i
を行う（ステップ１０３）。
データＲi （ｋ）とメモリにある背景データＲb i につ
いて、走査角度データ毎に差分処理Ｒi （ｋ）−Ｒb i
を行う（ステップ１０３）。
【００３２】前記ステップ１０３における差分値の絶対
値が設定した閾値以上の場合はＲi（ｋ）、閾値以下の
場合は０とするデータ列Ｒs i （ｋ）を定義する（ステ
ップ１０４）。このデータ列Ｒs i （ｋ）は、物体５０
の部分に距離の計測データＲ i （ｋ）の値、背景に０と
いう値で物体５０と背景が分離されており、物体情報を
抽出したデータ列になっている。
値が設定した閾値以上の場合はＲi（ｋ）、閾値以下の
場合は０とするデータ列Ｒs i （ｋ）を定義する（ステ
ップ１０４）。このデータ列Ｒs i （ｋ）は、物体５０
の部分に距離の計測データＲ i （ｋ）の値、背景に０と
いう値で物体５０と背景が分離されており、物体情報を
抽出したデータ列になっている。
【００３３】次に、距離の計測データにおけるノイズの
処理について説明する。物体５０の部分に重畳している
ノイズ成分は、物体５０の部分の広がりに関する空間周
波数に比べて周波数が高い。よって、データ列Ｒ
s i （ｋ）に対してローパスフィルタによるフィルタ処
理を施して、ノイズを除去する（ステップ１０５）。
処理について説明する。物体５０の部分に重畳している
ノイズ成分は、物体５０の部分の広がりに関する空間周
波数に比べて周波数が高い。よって、データ列Ｒ
s i （ｋ）に対してローパスフィルタによるフィルタ処
理を施して、ノイズを除去する（ステップ１０５）。
【００３４】次に、境界部分でのノイズの処理について
説明する。まず、データ列Ｒs i （ｋ）の複製データ列
Ｒsd i （ｋ）を作成し（ステップ１０６）、データ列Ｒ
s i（ｋ）はメモリに格納し（ステップ１０７）、複製
データ列Ｒsd i （ｋ）に対して微分フィルタによるフィ
ルタ処理を施す（ステップ１０８）。
説明する。まず、データ列Ｒs i （ｋ）の複製データ列
Ｒsd i （ｋ）を作成し（ステップ１０６）、データ列Ｒ
s i（ｋ）はメモリに格納し（ステップ１０７）、複製
データ列Ｒsd i （ｋ）に対して微分フィルタによるフィ
ルタ処理を施す（ステップ１０８）。
【００３５】微分フィルタによるフィルタ処理を施した
後のデータ列をｄＲsd i （ｋ）とする。複製データ列Ｒ
sd i （ｋ）中、物体５０の部分以外に関する微分値は０
であり、物体５０の部分の空間周波数もかなり低周波で
あるため、その微分値も０に近い。従って、データ列ｄ
Ｒsd i （ｋ）に閾値処理を施し（ステップ１０９）、そ
の絶対値が設定した閾値以上である部分、即ち、ノイズ
部分を検出し、メモリに格納してあるデータ列Ｒ
s i （ｋ）の対応する部分のデータを０に置換する（ス
テップ１１０）。これにより、境界部分でのノイズを取
り除くことができる。
後のデータ列をｄＲsd i （ｋ）とする。複製データ列Ｒ
sd i （ｋ）中、物体５０の部分以外に関する微分値は０
であり、物体５０の部分の空間周波数もかなり低周波で
あるため、その微分値も０に近い。従って、データ列ｄ
Ｒsd i （ｋ）に閾値処理を施し（ステップ１０９）、そ
の絶対値が設定した閾値以上である部分、即ち、ノイズ
部分を検出し、メモリに格納してあるデータ列Ｒ
s i （ｋ）の対応する部分のデータを０に置換する（ス
テップ１１０）。これにより、境界部分でのノイズを取
り除くことができる。
【００３６】以上の処理を施して最終的に得られたデー
タ列をＲf i （ｋ）と定義する。このデータ列Ｒ
f i （ｋ）に、下記（１）、（２）式に示す平均化処理
を施す（ステップ１１１）。これにより、空間的な広が
りを持つ物体５０の位置情報を一点に確定することがで
きる。
タ列をＲf i （ｋ）と定義する。このデータ列Ｒ
f i （ｋ）に、下記（１）、（２）式に示す平均化処理
を施す（ステップ１１１）。これにより、空間的な広が
りを持つ物体５０の位置情報を一点に確定することがで
きる。
【００３７】
【数１】
【００３８】最後に、下記（３）、（４）式に示す演算
を行って、サンプリング時刻ｋにおける物体５０のｘｙ
平面での位置座標（ｘobj （ｋ），ｙobj （ｋ））を求
める（ステップ１１２）。
を行って、サンプリング時刻ｋにおける物体５０のｘｙ
平面での位置座標（ｘobj （ｋ），ｙobj （ｋ））を求
める（ステップ１１２）。
【００３９】
【数２】
【００４０】以上の計測と演算を各サンプリング時刻毎
に繰り返すことにより、光波距離計１０の走査領域内に
存在する移動物体５０の位置を連続的に計測することが
できる。
に繰り返すことにより、光波距離計１０の走査領域内に
存在する移動物体５０の位置を連続的に計測することが
できる。
【００４１】なお、式（３）、（４）で与えられる座標
は、光波距離計１０の光パルス発射面を基準としたもの
であるが、外部の異なる基準位置からの座標を求める場
合は、光波距離計１０と外部の基準位置の距離と方位が
既知であれば、ベクトル演算によって、外部の異なる基
準位置を原点とする座標系での移動物体５０の座標を求
めることができる。
は、光波距離計１０の光パルス発射面を基準としたもの
であるが、外部の異なる基準位置からの座標を求める場
合は、光波距離計１０と外部の基準位置の距離と方位が
既知であれば、ベクトル演算によって、外部の異なる基
準位置を原点とする座標系での移動物体５０の座標を求
めることができる。
【００４２】［実施の形態２］図６は、本実施の形態２
の移動物体の位置計測方法が実施される位置計測システ
ムの概略構成を示すブロック図である。図６に示す位置
計測システムは、複数台の光波距離計を使用して人物の
位置を計測するシステムである。なお、本実施の形態で
は、２台の光波距離計（１０ａ，１０ｂ）を使用する場
合について説明する。
の移動物体の位置計測方法が実施される位置計測システ
ムの概略構成を示すブロック図である。図６に示す位置
計測システムは、複数台の光波距離計を使用して人物の
位置を計測するシステムである。なお、本実施の形態で
は、２台の光波距離計（１０ａ，１０ｂ）を使用する場
合について説明する。
【００４３】図６に示す２台の光波距離計（１０ａ，１
０ｂ）は、水平かつ光パルスの走査する平面の高さが同
じであり、走査領域が重複しないように設置されてい
る。ここで、Ａ点を計測の基準点とする。Ａ点の座標
（ｘA ，ｙA ）と光波距離計１（１０ａ）の座標
（ｘ1 ，ｙ1 ）の位置関係は公知の測量法により既知で
あり、またＡ点と光波距離計２（１０ｂ）の座標
（ｘ2 ，ｙ2 ）の位置関係も公知の測量法により既知と
する。
０ｂ）は、水平かつ光パルスの走査する平面の高さが同
じであり、走査領域が重複しないように設置されてい
る。ここで、Ａ点を計測の基準点とする。Ａ点の座標
（ｘA ，ｙA ）と光波距離計１（１０ａ）の座標
（ｘ1 ，ｙ1 ）の位置関係は公知の測量法により既知で
あり、またＡ点と光波距離計２（１０ｂ）の座標
（ｘ2 ，ｙ2 ）の位置関係も公知の測量法により既知と
する。
【００４４】光波距離計１（１０ａ）は光波距離計１制
御用ＰＣ（２０ａ）に、光波距離計２（１０ｂ）は光波
距離計２制御用ＰＣ（２０ｂ）に接続されている。この
２台の光波距離計制御用ＰＣ（２０ａ，２０ｂ）は、一
台の位置演算用ＰＣ３０に接続されている。
御用ＰＣ（２０ａ）に、光波距離計２（１０ｂ）は光波
距離計２制御用ＰＣ（２０ｂ）に接続されている。この
２台の光波距離計制御用ＰＣ（２０ａ，２０ｂ）は、一
台の位置演算用ＰＣ３０に接続されている。
【００４５】位置演算用ＰＣ３０は、例えば，ＣＤ−Ｒ
ＯＭに記録された位置計測プログラムを主メモリに読み
込み動作する。位置演算用ＰＣ３０は、各光波距離計制
御用ＰＣ（２０ａ，２０ｂ）に対して計測開始のコマン
ドを送信する。各光波距離計制御用ＰＣ（２０ａ，２０
ｂ）は、位置演算用ＰＣ３０からの計測開始のコマンド
を受け取り、それぞれの光波距離計（１０ａ，１０ｂ）
に計測開始のコマンドを送信する。
ＯＭに記録された位置計測プログラムを主メモリに読み
込み動作する。位置演算用ＰＣ３０は、各光波距離計制
御用ＰＣ（２０ａ，２０ｂ）に対して計測開始のコマン
ドを送信する。各光波距離計制御用ＰＣ（２０ａ，２０
ｂ）は、位置演算用ＰＣ３０からの計測開始のコマンド
を受け取り、それぞれの光波距離計（１０ａ，１０ｂ）
に計測開始のコマンドを送信する。
【００４６】これにより、各光波距離計（１０ａ，１０
ｂ）の計測領域の走査が開始され、各光波距離計制御用
ＰＣ（２０ａ，２０ｂ）にサンプリング時刻毎にそれぞ
れの領域内にいる人物（４０ａ，４０ｂ）までの距離及
び走査角度のデータが収集される。収集されたデータ
は、各光波距離計制御用ＰＣ（２０ａ，２０ｂ）から位
置演算用ＰＣ３０に送られる。位置演算用ＰＣ３０のＣ
ＰＵは、それぞれの領域のデータに対して、背景差分処
理、ノイズ処理、式（１），（２）による平均化処理を
施した後、式（３），（４）の演算を施し人物（４０
ａ，４０ｂ）の位置座標を求める。
ｂ）の計測領域の走査が開始され、各光波距離計制御用
ＰＣ（２０ａ，２０ｂ）にサンプリング時刻毎にそれぞ
れの領域内にいる人物（４０ａ，４０ｂ）までの距離及
び走査角度のデータが収集される。収集されたデータ
は、各光波距離計制御用ＰＣ（２０ａ，２０ｂ）から位
置演算用ＰＣ３０に送られる。位置演算用ＰＣ３０のＣ
ＰＵは、それぞれの領域のデータに対して、背景差分処
理、ノイズ処理、式（１），（２）による平均化処理を
施した後、式（３），（４）の演算を施し人物（４０
ａ，４０ｂ）の位置座標を求める。
【００４７】求められた位置座標は、Ａ点と各光波距離
計（１０ａ，１０ｂ）に関する既知の位置情報を用いた
ベクトル演算により、Ａ点を基準とした位置座標に変換
され、位置演算用ＰＣ３０のディスプレイ上に統合され
て表示される。
計（１０ａ，１０ｂ）に関する既知の位置情報を用いた
ベクトル演算により、Ａ点を基準とした位置座標に変換
され、位置演算用ＰＣ３０のディスプレイ上に統合され
て表示される。
【００４８】以上の演算を各サンプリング時刻毎に繰り
返すことにより、連続的に人物（４０ａ，４０ｂ）の位
置を計測することができる。なお、図６では、２台の光
波距離計（１０ａ，１０ｂ）を使用する場合について説
明したが、３台以上の光波距離計を使用する場合も同様
にして移動物体を計測することが可能である。
返すことにより、連続的に人物（４０ａ，４０ｂ）の位
置を計測することができる。なお、図６では、２台の光
波距離計（１０ａ，１０ｂ）を使用する場合について説
明したが、３台以上の光波距離計を使用する場合も同様
にして移動物体を計測することが可能である。
【００４９】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明
は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは
勿論である。
前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明
は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは
勿論である。
【００５０】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。
【００５１】（１）本発明によれば、移動物体の位置を
非接触で計測して簡単な演算処理によって位置座標を求
めることができる。
非接触で計測して簡単な演算処理によって位置座標を求
めることができる。
【００５２】（２）本発明によれば、移動物体、例え
ば、人物の位置をオンラインで計測することが可能であ
り、移動物体の位置座標の計算機への入力が容易にな
る。
ば、人物の位置をオンラインで計測することが可能であ
り、移動物体の位置座標の計算機への入力が容易にな
る。
【図１】本発明の実施の形態１の移動物体の位置計測方
法が実施される位置計測システムの概略構成を示すブロ
ック図である。
法が実施される位置計測システムの概略構成を示すブロ
ック図である。
【図２】位置演算用パーソナルコンピュータのハードウ
ェアの概略構成を示すブロック図である。
ェアの概略構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態１の光波距離計の走査領域と、座
標系を示す図である。
標系を示す図である。
【図４】本実施の形態１の光波距離計による計測の概念
と、距離の計測データ列を示す図である。
と、距離の計測データ列を示す図である。
【図５】本実施の形態１の位置演算用パーソナルコンピ
ュータにおける計測データの処理手順を示すフローチャ
ートである。
ュータにおける計測データの処理手順を示すフローチャ
ートである。
【図６】本発明の実施の形態２の移動物体の位置計測方
法が実施される位置計測システムの概略構成を示すブロ
ック図である。
法が実施される位置計測システムの概略構成を示すブロ
ック図である。
１０，１０ａ，１０ｂ…光波距離計、２０，２０ａ，２
０ｂ…光波距離計制御用パーソナルコンピュータ、３０
…位置演算用パーソナルコンピュータ、３１…中央処理
装置（ＣＰＵ）、３２…主メモリ、３３…ディスプレ
イ、３４…入力装置、３５…補助記憶装置、３６…通信
装置、３７…バスライン、４０，４０ａ，４０ｂ…人
物、５０…移動物体。
０ｂ…光波距離計制御用パーソナルコンピュータ、３０
…位置演算用パーソナルコンピュータ、３１…中央処理
装置（ＣＰＵ）、３２…主メモリ、３３…ディスプレ
イ、３４…入力装置、３５…補助記憶装置、３６…通信
装置、３７…バスライン、４０，４０ａ，４０ｂ…人
物、５０…移動物体。
Claims (4)
- 【請求項１】 プログラムされたコンピュータによっ
て、光パルスを連続的に走査可能な光波距離計で計測さ
れた計測データから移動物***置を算出する位置計測方
法であって、 前記光波距離計で計測された計測データに対して背景の
差分処理を施すステップと、前記背景の差分処理が施さ
れた計測データに対してノイズ処理を施すステップと、
前記ノイズ処理が施された計測データに対して平均化処
理を施すステップと、前記平均化処理が施された計測デ
ータに対して座標変換を施すステップとを含むことを特
徴とする移動物体の位置計測方法。 - 【請求項２】 前記ノイズ処理を施すステップは、ロー
パスフィルタによるフィルタ処理と、微分フィルタによ
るフィルタ処理とを行うステップであることを特徴とす
る請求項１に記載された移動物体の位置計測方法。 - 【請求項３】 コンピュータによって、光パルスを連続
的に走査可能な光波距離計で計測された計測データから
移動物***置を算出する位置計測プログラムが記録され
た記録媒体であって、 当該位置計測プログラムは、コンピュータに、前記光波
距離計で計測された計測データに対して背景の差分処理
を実行させ、前記背景の差分処理が施された計測データ
に対してノイズ処理を実行させ、前記ノイズ処理が施さ
れた計測データに対して平均化処理を実行させ、前記平
均化処理が施された計測データに対して座標変換を実行
させることを特徴とする位置計測プログラムを記録した
記録媒体。 - 【請求項４】 ローパスフィルタからなるフィルタ処理
と、微分フィルタによるフィルタ処理とを実行させるこ
とにより、前記背景の差分処理が施された計測データに
対してノイズ処理を実行させることを特徴とする請求項
３に記載された位置計測プログラムを記録した記録媒
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23055297A JPH1163989A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 移動物体の位置計測方法及び位置計測プログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23055297A JPH1163989A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 移動物体の位置計測方法及び位置計測プログラムを記録した記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1163989A true JPH1163989A (ja) | 1999-03-05 |
Family
ID=16909557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23055297A Pending JPH1163989A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 移動物体の位置計測方法及び位置計測プログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1163989A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007122507A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Secom Co Ltd | 侵入検知装置 |
| JP2008275442A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Univ Of Tokyo | レーザ計測システム及び方法 |
| JP2013224915A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-10-31 | Denso Wave Inc | レーザレーダ装置 |
-
1997
- 1997-08-27 JP JP23055297A patent/JPH1163989A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007122507A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Secom Co Ltd | 侵入検知装置 |
| JP2008275442A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Univ Of Tokyo | レーザ計測システム及び方法 |
| JP2013224915A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-10-31 | Denso Wave Inc | レーザレーダ装置 |
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