(57)【要約】本発明は、携帯端末が撮影した天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンと、天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを照合して、広範の撮影画像上の、一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づいて携帯端末の上部の天井の位置又は下部の床の位置を特定する照合部を備える位置特定装置である。
2016163492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末が撮影した天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンと、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づいて前記携帯端末の上部の天井の位置又は下部の床の位置を特定する照合部を備える
位置特定装置。
【請求項２】
前記照合部は、携帯端末から前記天井又は床の一部分の撮影画像を受信すると、当該天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンの画像特徴と、前記広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンの画像特徴を照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づく前記携帯端末の位置を通知する
請求項１に記載の位置特定装置。
【請求項３】
前記照合部は、
第１の携帯端末と第２の携帯端末から、天井又は床の一部分の撮影画像をそれぞれ受信すると、各撮影画像のランダムパターンの画像特徴を、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンの画像特徴とそれぞれ照合して、前記広範の撮影画像上の前記第１の携帯端末の撮影画像と前記第２の携帯端末の撮影画像の位置を特定する第１の照合部と、
前記第１の照合部より特定された位置に基づく前記第１の携帯端末と前記第２の携帯端末の位置関係を、前記第１の携帯端末と第２の携帯端末の少なくとも一方に通知する第１の通知部を備える
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の位置特定装置。
【請求項４】
前記照合部は、
第１の携帯端末から前記天井又は床の一部分の撮影画像を受信し、第２の携帯端末から前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像を受信すると、前記第１の携帯端末と前記第２の携帯端末から受信した撮影画像のランダムパターンの画像特徴の照合を行い、前記第２の携帯端末からの撮影画像上の前記第１の携帯端末からの撮影画像の位置を特定する第２の照合部と、
前記第２の照合部により特定された位置に基づく前記第１の携帯端末の位置を、前記第１の携帯端末と第２の携帯端末の少なくとも一方に通知する第２の通知部を備える
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の位置特定装置。
【請求項５】
前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像は、撮影部を備える移動体が移動しながら撮影したものである
請求項１から請求項３のいずれかに記載の位置特定装置。
【請求項６】
前記照合部は、前記広範の撮影画像における天井又は床のパネルの直線を検出して当該撮影画像の幾何補正を行う
請求項１から請求項５のいずれかに記載の位置特定装置。
【請求項７】
携帯端末が撮影した天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンと、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づいて前記携帯端末の上部の天井の位置又は下部の床の位置を特定する
位置特定方法。
【請求項８】
携帯端末から前記天井又は床の一部分の撮影画像を受信すると、当該天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンの画像特徴と、前記広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンの画像特徴を照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づく前記携帯端末の位置を通知する
請求項７に記載の位置特定方法。
【請求項９】
前記前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを予め取得し、
第１の携帯端末と第２の携帯端末から、天井又は床の一部分の撮影画像をそれぞれ受信すると、各撮影画像のランダムパターンの画像特徴を前記広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンの画像特徴とそれぞれ照合して、前記広範の撮影画像上の前記第１の携帯端末の撮影画像と前記第２の携帯端末の撮影画像の位置を特定し、当該位置に基づく前記第１の携帯端末と前記第２の携帯端末の位置関係を、前記第１の携帯端末と第２の携帯端末の少なくとも一方に通知する
請求項７又は請求項８のいずれかに記載の位置特定方法。
【請求項１０】
第１の携帯端末から前記天井又は床の一部分の撮影画像を受信し、第２の携帯端末から前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像を受信すると、前記第１の携帯端末と前記第２の携帯端末から受信した撮影画像のランダムパターンの画像特徴の照合を行い、前記第２の携帯端末からの撮影画像上の前記第１の携帯端末からの撮影画像の位置を特定し、当該位置に基づく前記第１の携帯端末の位置を、前記第１の携帯端末と第２の携帯端末の少なくとも一方に通知する
請求項７又は請求項８のいずれかに記載の位置特定方法。
【請求項１１】
撮影部を備える移動体が、移動しながら前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床を撮影する
請求項７から請求項９のいずれかに記載の位置特定方法。
【請求項１２】
前記広範の撮影画像における天井又は床のパネルの直線を検出して当該撮影画像の幾何補正を行う
請求項７から請求項１１のいずれかに記載の位置特定方法。
【請求項１３】
コンピュータに、
携帯端末が撮影した天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンと、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づいて前記携帯端末の上部の天井の位置又は下部の床の位置を特定する照合処理を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置特定装置、位置特定方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザの位置を特定するシステムとして、例えば電波・光ビーコン等で位置情報を送受信することによりユーザの位置を検知するシステムが考案されている。しかし、屋内でユーザの位置を特定する場合、電波・光ビーコン等の多数設置は多大なインフラコストがかかるという問題があった。【０００３】
例えば、特許文献１には、天井面を撮像するカメラを備えた移動体が、予め撮影した天井の撮影画像を位置情報と共に教示用画像情報として記憶し、この教示用画像情報と、撮影した画像を比較して移動体の位置を検出することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１３３５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の発明は、天井に設けられている特徴部分を用いて教示用画像と撮影画像とを比較するものである。この天井の特徴部分は、例えば、エアコンの吹き出し口や天井パネルの角等が想定されている。しかし、広いオフィス等の天井には、エアコンの吹き出し口や天井パネルの角等は同じように設けられている箇所が多数あるため、特許文献１の発明では正しい照合結果を得ることは困難である。【０００６】
そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的は、天井又は床の撮影画像を用いてユーザの位置をより正しく特定することができる位置特定装置、位置特定方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、携帯端末が撮影した天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンと、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づいて前記携帯端末の上部の天井の位置又は下部の床の位置を特定する照合部を備える位置特定装置である。【０００８】
本発明は、携帯端末が撮影した天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンと、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づいて前記携帯端末の上部の天井の位置又は下部の床の位置を特定する位置特定方法である。【０００９】
本発明は、コンピュータに、携帯端末が撮影した天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンと、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づいて前記携帯端末の上部の天井の位置又は下部の床の位置を特定する照合処理を実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、天井又は床の撮影画像を用いてユーザの位置をより正しく特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は第１の実施の形態のブロック図である。
【図２】図２は天井パネルの撮影画像から得られるランダムパターンを例示する図である。
【図３】図３は第１の実施の形態の位置特定装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図４は撮影画像の照合処理を説明するための図である。
【図５】図５は特徴量の照合処理の具体例を説明するための図である。
【図６】図６は第２の実施の形態のブロック図である。
【図７】図７は第２の実施の形態の位置特定システムの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は特定された位置を通知する例を説明する図である。
【図９】図９は第３の実施の形態のブロック図である。
【図１０】図１０は第３の実施の形態の位置特定システムの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１１は特定された位置を通知する例を説明する図である。
【図１２】図１２は移動体のブロック図である。
【図１３】図１３は照明手段を併用して天井を撮影する例を説明するための図である。
【図１４】図１４はプログラムで動作するコンピュータの一例を示す図である。
【図１５】図１５はプログラムで動作するコンピュータの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は本発明の第１の実施の形態のブロック図である。
【００１４】
本発明の第１の実施の形態は、携帯端末が撮影した天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンと、天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを照合して、広範の撮影画像上の、一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づいて携帯端末の上部の天井の位置又は下部の床の位置を特定する照合部１１を備える位置特定装置１０である。
【００１５】
照合部１１は、携帯端末から前記天井又は床の一部分の撮影画像を受信すると、当該天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンの画像特徴と、広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンの画像特徴を照合して、広範の撮影画像上の、一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づく携帯端末の位置を通知する。
【００１６】
ランダムパターンとは、天井又は床の表面の凹凸模様である。例えば、天井パネルの撮影画像から得られるランダムパターンの一例を図２に示す。ランダムパターンは、デザインとして模様が施されている場合や、防音目的、防化・断熱目的で模様が形成されている場合のみならず、天井材又は床材が元来備える模様も含まれる。さらに表面にランダムな凹凸を生じる塗装も含む概念である。本塗装とは、粘土の異なる塗料や固形粒子を混在した塗料や、ハンマーネット、ハンマートンと呼ばれる塗装法による塗装面を含む。塗装面にサンドブラスト加工を加えて梨地模様を与える場合も含む。
【００１７】
携帯端末は、カメラ等の撮影部と通信部と表示部を備える端末であり、スマートフォンやタブレットを含む。また、携帯端末は、メモリとＣＰＵを備え、メモリに格納されているプログラムを実行することにより、後述する各種処理を実行する。
【００１８】
携帯端末により撮影される天井又は床の一部分は、自己位置の上部の天井又は下部の床の一領域である。照合領域の撮影範囲は任意であるが、位置の特定に必要な特徴点が抽出できる範囲以上が望ましい。
【００１９】
携帯端末が撮影した天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像（マップ）は、広角で高解像度の画像を撮影して取得してもよく、天井又は床の複数の撮影画像を合成してもよく、イメージモザイキング技術を用いて作成してもよい。
【００２０】
次に第１の実施の形態における位置特定装置１０の動作を図３のフローチャートを参照して説明する。
【００２１】
照合部１１は、携帯端末が撮影した天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンを受信すると、受信した撮影画像のランダムパターンと、天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを照合し、照合の結果に基づいて、広範の撮影画像上の、一部分の撮影画像の位置を特定する（ステップ１）。
【００２２】
特定された、広範の撮影画像上の一部分の撮影画像の位置は、画像を撮影した携帯端末の上部の天井の位置又は下部の床の位置となる。照合部１１は、ステップ１で特定された位置を携帯携帯の位置として所定の通知先に通知する（ステップ２）。
【００２３】
上記ステップ１の撮影画像の照合処理について図４のフローチャートを参照して説明する。
【００２４】
照合部１１は、広範の天井又は床の撮影画像について、幾何補正を行う（ステップ１１）。天井や床の広い範囲を広角で撮影した場合、撮影画像が斜めになってしまうのでこれを補正するものである。天井又は床のパネルの直線を検出し、これを用いて補正してもよい。幾何補正には例えばHomography変換やＧセンサの測定値等を用いてもよい。
【００２５】
また、幾何補正された撮影画像について局所コントラストを強調する画像処理をしてもよい。
【００２６】
照合部１１は、幾何補正された広範の天井又は床の撮影画像について所定単位で画像を切り出し（ステップ１２）、切出した各画像について特徴量の抽出（例えばキーポイントディスクリプタ抽出）を行う（ステップ１３）。画像を切り出す単位は任意であり、例えば、パネル単位でもよく、所定サイズ単位でもよい。
【００２７】
また、照合部１１は、天井又は床の一部分の撮影画像についても幾何補正を行う（ステップ１４）。自己位置の真上又は真下を撮影した場合、撮影画像が斜めになってしまうのでこれを補正するものである。
【００２８】
照合部１１は、幾何補正された天井又は床の一部の撮影画像について画像を切り出し（ステップ１５）、切り出した画像について特徴量の抽出（例えばキーポイントディスクリプタ抽出）を行う（ステップ１６）。画像を切り出す範囲は任意であるが、携帯端末の自己位置の真上又は真下の狭い範囲の画像であるため、例えば１枚のパネルの領域等、照合に必要な特徴点が抽出できる範囲が望ましい。
【００２９】
照合部１１は、天井又は床の一部の撮影画像から取得した特徴量と、広範の天井又は床の撮影画像から取得した特徴量を照合し、広範の天井又は床の撮影画像上における、天井又は床の一部の撮影画像の位置を特定する（ステップ１７）。
【００３０】
特徴量の照合処理の例として、例えば撮影画像から天井のパネル毎に画像を切り出して、特徴点を取得し、マッチングを行う場合の処理を図５を参照して説明する。
【００３１】
照合部１１は、広範の天井の撮影画像を幾何補正してパネル単位で画像の切り出しを行い、各パネルの画像について各特徴点の情報（例えば、パネル位置、スケール、方向、各画素が黒か白かなどの画像パターンの特徴量（ディスクリプタ））を取得する。このようなスケールと方向、特徴量を持つ、特徴点の取得は、画像処理の標準技術で可能である。一例として、オープンソースソフトウェアOpenCVなどの機能に実装されているSIFT特徴量などを用いることができる（http://opencv.jp/cookbook/opencv_img.html#id46）。また照合部１１は、携帯端末で撮影された天井の一部分の撮影画像を幾何補正し、パネル範囲で画像を切り出し、特徴点を取得し、広範の撮影画像から取得した各パネル毎の特徴点のセットと照合する。そして、最も合致度が高い特徴点セットのパネルの位置を、広範の天井の撮影画像上における、携帯端末が撮影した一部分の撮影画像の位置、として特定する。
【００３２】
なお、特定された携帯携帯の位置を通知するために送信する情報の内容は任意に設定できる。図５の例であれば、照合部１１が、特定したパネルの位置（基準点より右方向へ３枚、奥方向へ２枚目）を広範の撮影画像（マップ）とともに通知先の端末へ送ってもよい。また、特定したパネルの位置情報だけを送ってもよい。また、照合部１１が、広範の撮影画像（マップ）に、携帯端末の位置を視認できるような表示を重畳した画像を生成して送ってもよい。例えば、広範の撮影画像上に、一部分の撮影画像を表示態様を変えて表示する画像を生成してもよい（例えば、一部分の撮影画像領域の色を変える、領域の輪郭線を表示する等）。
【００３３】
また、特徴点を照合する処理では、照合部１１が、天井又は床の一部の撮影画像から取得した特徴点のそれぞれと、広範の天井又は床の撮影画像から取得した特徴点のそれぞれを比較し、対応する（類似度が最も高い）特徴点同士を探してもよい。この場合、広範の天井又は床の撮影画像上における、対応特徴点の多く（所定割合以上）が位置する領域を、携帯端末が撮影した画像の位置として特定してもよい。
【００３４】
以上説明したように、第１の実施形態では、携帯端末により撮影された画像を用いてユーザの位置を特定する場合において、天井又は床の模様であるランダムパターン（物体指紋）を用いた画像照合を行うことにより、エアコンの吹き出し口や天井パネルの角等の大きな特徴に依存することなく、より正しい照合結果を得ることができる。また、問い合わせ側の一部の天井画像又は床画像に対して広範の画像上の場所を通知するだけで、物理的な位置情報を用いずとも、問い合わせ側の携帯端末の位置を知らせることができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態を説明する。第２の実施形態は、２人のユーザがそれぞれ携帯端末で天井又は床の一部分を撮影して位置特定装置に送信し、位置特定装置が、広範の天井又は床の撮影画像と、各携帯端末から受信した撮影画像を照合して２人のユーザの携帯端末の位置関係を通知するシステムに関する。
【００３６】
図６は、第２の実施形態に係る位置特定システムのブロック図である。第２の実施形態に係る位置特定システムは、第１の携帯端末２１と、第２の携帯端末２２と、位置特定装置２３を備え、これらは通信ネットワークにより接続される。
【００３７】
第１の携帯端末２１と第２の携帯端末２２は、撮影部、通信部、表示部を備える端末であり、スマートフォンやタブレットを含む。
【００３８】
位置特定装置２３は、第１の照合部２４と、第１の通知部２５を備えるサーバである。
【００３９】
第１の照合部２４は、第１の携帯端末２１と第２の携帯端末２２から、天井又は床の一部分の撮影画像をそれぞれ受信すると、各撮影画像のランダムパターンの画像特徴を、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンの画像特徴とそれぞれ照合して、広範の撮影画像上における、第１の携帯端末２１の撮影画像と第２の携帯端末２２の撮影画像の位置を特定する。撮影画像を補正し、画像から特徴量を抽出し、特徴量を照合する処理は第１の実施形態と同様である。広範の撮影画像は、位置特定装置２３が備える記憶部に記憶されていてもよく、また、位置特定装置２３が接続できる他の記憶装置に記憶されていてもよい。
【００４０】
第１の通知部２５は、第１の照合部２４より特定された位置に基づく、第１の携帯端末２１と第２の携帯端末２２の位置関係を、第１の携帯端末２１と第２の携帯端末２２の少なくとも一方に通知する。
【００４１】
第２の実施の形態の位置特定システムの処理動作を図７のフローチャートを参照して説明する。ここでは、屋内において、荷物の発注者の位置を配達者に通知するサービスを例に説明する。荷物の発注者が第１の携帯端末２１を有し、荷物の配達者が第２の携帯端末２２を有することとする。
【００４２】
第１の照合部２４は、広範の天井又は床の撮影画像について、予め、幾何補正と、所定単位毎の画像の切り出しと、特徴量の抽出を行い、特徴量情報を記憶しておく（ステップ２１）。
【００４３】
荷物の発注者は第１の携帯端末２１で自己の真上又は真下の天井又は床の一部分をピンポイントで撮影し、撮影画像を位置特定装置２３に送信する。また、荷物の配達者は第２の携帯端末２２で自己の真上又は真下の天井又は床の一部分をピンポイントで撮影し、撮影画像を位置特定装置２３に送信する。
【００４４】
位置特定装置２３の第１の照合部２４は、第１の携帯端末２１と第２の携帯端末２２から、天井又は床の一部分の撮影画像を受信すると、それぞれの撮影画像について、幾何補正、画像の切り出し、特徴量の抽出を行う（ステップ２２、２３）。
【００４５】
第１の照合部２４は、第１の携帯端末２１から受信した撮影画像から取得した特徴量と、広範の天井又は床の撮影画像から取得した特徴量を照合し、広範の天井又は床の撮影画像上における、第１の携帯端末２１からの撮影画像の位置を特定する（ステップ２４）。
【００４６】
また、第１の照合部２４は、第２の携帯端末２２から受信した撮影画像から取得した特徴量と、広範の天井又は床の撮影画像から取得した特徴量を照合し、広範の天井又は床の撮影画像上における、第２の携帯端末２１からの撮影画像の位置を特定する（ステップ２５）。
【００４７】
第１の照合部２４は、ステップ２４、２５で特定された各位置を第１の携帯携帯２１の位置と第２の携帯端末２２の位置として、所定の通知先（この例では第２の携帯端末）に送信する（ステップ２６）。
【００４８】
例えば図８に示すように、広範の天井又は床の撮影画像上で、配達者の位置（第２の携帯端末の位置）から、届け先の位置（第１の携帯端末の位置）へのパネル沿いの最短経路を示すナビゲーション情報を生成して配達者（第２の携帯端末）へ送信してもよい。
【００４９】
（第３の実施形態）
第３の実施形態を説明する。第３の実施形態は、一方のユーザが携帯端末で天井又は床の一部分を撮影して位置特定装置に送信し、他方のユーザが携帯端末で広範の天井又は床を撮影して位置特定装置に送信し、位置特定装置が、各携帯端末から受信した撮影画像を照合して、一方のユーザの携帯端末の位置を通知するシステムに関する。
【００５０】
図９は、第３の実施形態に係る位置特定システムのブロック図である。第３の実施形態に係る位置特定システムは、第１の携帯端末３１と、第２の携帯端末３２と、位置特定装置３３を備え、これらは通信ネットワークにより接続される。
【００５１】
第１の携帯端末３１と第２の携帯端末３２は、カメラ等の撮影部、通信部、表示部を備える端末であり、スマートフォンやタブレットを含む。また、第１の携帯端末３１と第２の携帯端末３２は、メモリとＣＰＵを備え、メモリに格納されているプログラムを実行することにより、後述する各種処理を実行する。
【００５２】
位置特定装置３３は、第２の照合部３４と、第２の通知部３５を備えるサーバである。
【００５３】
第２の照合部３４は、第１の携帯端末３１から天井又は床の一部分の撮影画像を受信し、第２の携帯端末３２から天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像を受信すると、第１の携帯端末３１と第２の携帯端末３２から受信した撮影画像のランダムパターンの画像特徴の照合を行い、第２の携帯端末３２からの撮影画像上の第１の携帯端末３１からの撮影画像の位置を特定する。撮影画像を補正し、画像から特徴量を抽出し、特徴量を照合する処理は第１の実施形態と同様である。
第２の通知部３５は、第２の照合部３４により特定された位置に基づく、第１の携帯端末３１の位置を、第１の携帯端末３１と第２の携帯端末３２の少なくとも一方に通知する。
【００５４】
第３の実施の形態における位置特定システムの処理を図１０のフローチャートを参照して説明する。ここでは、屋内において、荷物の発注者の位置を配達者に通知するサービスを例に説明する。荷物の発注者が第１の携帯端末３１を有し、荷物の配達者が第２の携帯端末３２を有することとする。
【００５５】
荷物の発注者は第１の携帯端末３１で自己の真上又は真下の天井又は床の一部分をピンポイントで撮影し、撮影画像を位置特定装置３３に送信する。また、荷物の配達者は第２の携帯端末３２でフロア天井又は床を広く撮影し、撮影画像を位置特定装置３３に送信する。
【００５６】
第２の照合部３４は、第１の携帯端末３１と第２の携帯端末３２から撮影画像を受信すると、それぞれの撮影画像について、幾何補正、画像の切り出し、特徴量の抽出を行う（ステップ３１、３２）。
【００５７】
第２の照合部３４は、第１の携帯端末３１から受信した撮影画像から取得した特徴量と、第２の携帯端末３２から受信した撮影画像から取得した特徴量を照合し、広範の天井又は床の撮影画像上における、第１の携帯端末３１からの撮影画像の位置を特定する（ステップ３３）。
【００５８】
第２の通知部３５は、ステップ３３で特定された位置を第１の携帯携帯２１の位置として、所定の通知先（この例では第２の携帯端末）に送信する（ステップ３４）。
【００５９】
例えば図１１に示すように、配達者が撮影した画像上における届け先の位置（第１の携帯端末の位置）を示すナビゲーション画面を生成して配達者（第２の携帯端末）へ送信してもよい。
【００６０】
なお、第１、第２の実施形態において、撮影部を備える移動体が、移動しながら広範の天井又は床の撮影画像を取得してもよい。移動体の構成を図１２に例示する。移動体４１は、撮影部４２と無線通信部４３を備え、無線通信等の通信ネットワークにより位置特定装置に接続される。移動体４１は、例えば、ＵＡＶ（Unmanned Aerial Vehicle）やロボットを含む。移動体が広範の天井又は床を高解像カメラで広く撮影した画像を位置特定装置に送信してもよい。また、移動体が広範の天井又は床を複数領域に分割して撮影した画像等を位置特定装置に送信し、位置特定装置が複数の画像を合成して広範の撮影画像を作成してもよい。また、移動体が広範の天井又は床を複数領域に分割して撮影した画像を合成して位置特定装置に送信してもよい。
【００６１】
更に、上記各実施形態において、間接照明等の設置された天井では、図１３に示すように、市販のＬＥＤライト等の光源からの照射方向が天井又は床の撮影領域に対して平行になるように密着させて、携帯端末で撮影領域を撮影するようにしてもよい。このような構成にした場合、操作者が特別な知識を持たなくとも、簡単な操作で、撮影領域をコントラストの高い画像として撮影することが可能である。
【００６２】
また、上述した各実施形態において、携帯端末が、天井又は床の撮影画像に、ユーザにより入力されたメモデータを付けて位置特定装置に送信してもよい。位置特定装置は、このメモデータを撮影画像に重畳させた画像を生成して、通知先の携帯端末に送信してもよい。さらに、ユーザがメモを見せる相手のユーザ属性（ＩＤ等）を指定してもよい。位置特定装置は、指定されたユーザ属性と、通知先のユーザ属性を照合して、合致する場合にそのメモデータを撮影画像とともに送信するようにしてもよい。
【００６３】
また、本発明を、備品や在庫の管理するシステムに適用してもよい。上述した各実施形態において、倉庫に備品等を置いたときに、物体のＩＤと天井又は床の一部分の撮影画像を携帯端末から位置特定装置に送信し、位置特定装置が、広範の撮影画像上の備品の位置を特定して物体のＩＤとともに記憶することで、備品のＩＤと天井のランダムパターン（物体指紋）をリンクすることができる。
【００６４】
また、本発明を、室内のユーザにＵＡＶ等の移動体を用いてメールを配達するシステムに適用してもよい。上述した実施形態のいずれを本例に適用してもよい。配達先のユーザの携帯端末が、上述した各実施形態において位置を特定される方の携帯端末に対応し、ＵＡＶが、携帯端末の位置の通知先の携帯端末に対応する。位置特定装置が、配達先のユーザの携帯端末から受信した天井又は床の一部分の撮影画像から、広範の撮影画像上のユーザの携帯端末の位置を特定して、所定の通知先であるＵＡＶに通知し、ＵＡＶがその位置に移動する。
【００６５】
また、本発明を、撮影部と通信部を備えるロボット掃除機等の移動体に適用してもよい。上述した実施形態のいずれを本例に適用してもよい。本例ではロボット掃除機が、上述した各実施形態において位置を特定される携帯端末と、特定された位置の通知先の双方に対応する。例えば、ロボット掃除機が天井等の一部分の撮影画像を位置特定装置に送信して、位置特定装置が広範の撮影画像上のロボット掃除機の位置を特定し、その位置をロボット掃除機に通知する。ロボット掃除機は、フロアでの自己位置の情報を取得し、これを記憶することで、掃除していないエリア（未だ移動していないエリア）を探すようにしてもよい。さらに、ロボット掃除機が、位置特定装置の機能と構成も備え、自身で自己位置を特定する処理を行ってもよい。
【００６６】
また、上述した説明からも明らかなように、各部をハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。この場合、プログラムメモリに格納されているプログラムで動作するプロセッサによって、上述した実施の形態と同様の機能、動作を実現させる。
【００６７】
具体的には、図１４に例示する如く、メモリ２００と、ＣＰＵ２０１と、出力部２０２と、入力部２０３と、通信部２０４とから構成されるコンピュータによって実現可能である。この場合、メモリ２００には、上述した位置特定装置１０、２３、３３の各部に対応する処理を行うプログラムが格納されている。そして、ＣＰＵ２０１がメモリ２００に格納されているプログラムを実行することで、上記各部の機能が実現される。照合画像の受信は、入力部２０３や、通信部２０４を介して入力可能である。また、照合結果を、出力部２０２（例えば、ディスプレイ等）に出力したり、通信部２０４を介して外部の端末に送信可能である。
また、上述したＵＡＶやロボット掃除機等の移動体についても、メモリとＣＰＵと通信部とを備えたコンピュータによって実現可能である。図１５に例示する如く、メモリ３００と、ＣＰＵ３０１と、出力部３０２と、入力部３０３と、通信部３０４とから構成されるコンピュータによって実現可能である。ＣＰＵ３０１が、メモリ３００に格納されているプログラムを実行することにより上述した各種処理を行う。
【００６８】
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００６９】
（付記１）
携帯端末が撮影した天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンと、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づいて前記携帯端末の上部の天井の位置又は下部の床の位置を特定する照合部を備える
位置特定装置。
【００７０】
（付記２）
前記照合部は、携帯端末から前記天井又は床の一部分の撮影画像を受信すると、当該天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンの画像特徴と、前記広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンの画像特徴を照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づく前記携帯端末の位置を通知する
付記１に記載の位置特定装置。
【００７１】
（付記３）
前記照合部は、
第１の携帯端末と第２の携帯端末から、天井又は床の一部分の撮影画像をそれぞれ受信すると、各撮影画像のランダムパターンの画像特徴を、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンの画像特徴とそれぞれ照合して、前記広範の撮影画像上の前記第１の携帯端末の撮影画像と前記第２の携帯端末の撮影画像の位置を特定する第１の照合部と、
前記第１の照合部より特定された位置に基づく前記第１の携帯端末と前記第２の携帯端末の位置関係を、前記第１の携帯端末と第２の携帯端末の少なくとも一方に通知する第１の通知部を備える
付記１又は付記２のいずれかに記載の位置特定装置。
【００７２】
（付記４）
前記照合部は、
第１の携帯端末から前記天井又は床の一部分の撮影画像を受信し、第２の携帯端末から前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像を受信すると、前記第１の携帯端末と前記第２の携帯端末から受信した撮影画像のランダムパターンの画像特徴の照合を行い、前記第２の携帯端末からの撮影画像上の前記第１の携帯端末からの撮影画像の位置を特定する第２の照合部と、
前記第２の照合部により特定された位置に基づく前記第１の携帯端末の位置を、前記第１の携帯端末と第２の携帯端末の少なくとも一方に通知する第２の通知部を備える
付記１又は付記２のいずれかに記載の位置特定装置。
【００７３】
（付記５）
前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像は、撮影部を備える移動体が移動しながら撮影したものである付記１から付記３のいずれかに記載の位置特定装置。
【００７４】
（付記６）
前記照合部は、前記広範の撮影画像における天井又は床のパネルの直線を検出して当該撮影画像の幾何補正を行う
付記１から付記５のいずれかに記載の位置特定装置。
【００７５】
（付記７）
携帯端末が撮影した天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンと、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づいて前記携帯端末の上部の天井の位置又は下部の床の位置を特定する
位置特定方法。
【００７６】
（付記８）
携帯端末から前記天井又は床の一部分の撮影画像を受信すると、当該天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンの画像特徴と、前記広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンの画像特徴を照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づく前記携帯端末の位置を通知する
付記７に記載の位置特定方法。
【００７７】
（付記９）
前記前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを予め取得し、
第１の携帯端末と第２の携帯端末から、天井又は床の一部分の撮影画像をそれぞれ受信すると、各撮影画像のランダムパターンの画像特徴を前記広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンの画像特徴とそれぞれ照合して、前記広範の撮影画像上の前記第１の携帯端末の撮影画像と前記第２の携帯端末の撮影画像の位置を特定し、当該位置に基づく前記第１の携帯端末と前記第２の携帯端末の位置関係を、前記第１の携帯端末と第２の携帯端末の少なくとも一方に通知する
付記７又は付記８のいずれかに記載の位置特定方法。
【００７８】
（付記１０）
第１の携帯端末から前記天井又は床の一部分の撮影画像を受信し、第２の携帯端末から前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像を受信すると、前記第１の携帯端末と前記第２の携帯端末から受信した撮影画像のランダムパターンの画像特徴の照合を行い、前記第２の携帯端末からの撮影画像上の前記第１の携帯端末からの撮影画像の位置を特定し、当該位置に基づく前記第１の携帯端末の位置を、前記第１の携帯端末と第２の携帯端末の少なくとも一方に通知する
付記７又は付記８のいずれかに記載の位置特定方法。
【００７９】
（付記１１）
撮影部を備える移動体が、移動しながら前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床を撮影する
付記７から付記９のいずれかに記載の位置特定方法。
【００８０】
（付記１２）
前記広範の撮影画像における天井又は床のパネルの直線を検出して当該撮影画像の幾何補正を行う
付記７から付記１１のいずれかに記載の位置特定方法。
【００８１】
（付記１３）
コンピュータに、
携帯端末が撮影した天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンと、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づいて前記携帯端末の上部の天井の位置又は下部の床の位置を特定する照合処理を実行させるプログラム。
【００８２】
（付記１４）
前記照合処理は、
携帯端末から前記天井又は床の一部分の撮影画像を受信すると、当該天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンの画像特徴と、前記広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンの画像特徴を照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づく前記携帯端末の位置を通知する
付記１３に記載のプログラム。
【００８３】
（付記１５）
前記照合処理は、
第１の携帯端末と第２の携帯端末から、天井又は床の一部分の撮影画像をそれぞれ受信すると、各撮影画像のランダムパターンの画像特徴を、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンの画像特徴とそれぞれ照合して、前記広範の撮影画像上の前記第１の携帯端末の撮影画像と前記第２の携帯端末の撮影画像の位置を特定する第１の照合処理と、
前記第１の照合処理より特定された位置に基づく前記第１の携帯端末と前記第２の携帯端末の位置関係を、前記第１の携帯端末と第２の携帯端末の少なくとも一方に通知する第１の通知処理を含む
付記１３又は付記１４のいずれかに記載のプログラム。
【００８４】
（付記１６）
前記照合処理は、
第１の携帯端末から前記天井又は床の一部分の撮影画像を受信し、第２の携帯端末から前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像を受信すると、前記第１の携帯端末と前記第２の携帯端末から受信した撮影画像のランダムパターンの画像特徴の照合を行い、前記第２の携帯端末からの撮影画像上の前記第１の携帯端末からの撮影画像の位置を特定する第２の照合処理と、
前記第２の照合処理により特定された位置に基づく前記第１の携帯端末の位置を、前記第１の携帯端末と第２の携帯端末の少なくとも一方に通知する第２の通知処理を含む
付記１３又は付記１４のいずれかに記載のプログラム。
【００８５】
（付記１７）
前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像は、撮影部を備える移動体が移動しながら撮影したものである
付記１３から付記１５のいずれかに記載のプログラム。
【００８６】
（付記１８）
前記照合処理は、前記広範の撮影画像における天井又は床のパネルの直線を検出して当該撮影画像の幾何補正を行う
付記１３から付記１７のいずれかに記載のプログラム。
【００８７】
（付記１９）
メモリとプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
携帯端末が撮影した天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンと、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づいて前記携帯端末の上部の天井の位置又は下部の床の位置を特定する
位置特定装置。
【００８８】
以上好ましい実施の形態をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施することが出来る。
本出願は、２０１５年４月１０日に出願された日本出願特願２０１５−０８０６２９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００８９】
１０、２３、３３      位置特定装置
１１      照合部
２４      第１の照合部
２５      第１の通知部
３４      第２の照合部
３５      第２の通知部
２１、３１      第１の携帯端末
２２、３２      第２の携帯端末
４１      移動体
４２      撮影部
４３      無線通信部
２００、３００      メモリ
２０１、３０１      ＣＰＵ
２０２、３０２      出力部
２０３、３０３      入力部
２０４、３０４      通信部
【図１】
2016163492.tif 000003
【図２】
2016163492.tif 000004
【図３】
2016163492.tif 000005
【図４】
2016163492.tif 000006
【図５】
2016163492.tif 000007
【図６】
2016163492.tif 000008
【図７】
2016163492.tif 000009
【図８】
2016163492.tif 000010
【図９】
2016163492.tif 000011
【図１０】
2016163492.tif 000012
【図１１】
2016163492.tif 000013
【図１２】
2016163492.tif 000014
【図１３】
2016163492.tif 000015
【図１４】
2016163492.tif 000016
【図１５】
2016163492.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月21日(2017.9.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末が撮影した天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンと、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づいて前記携帯端末の上部の天井の位置又は下部の床の位置を特定する照合部を備える
位置特定装置。
【請求項２】
前記照合部は、携帯端末から前記天井又は床の一部分の撮影画像を受信すると、当該天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンの画像特徴と、前記広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンの画像特徴を照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づく前記携帯端末の位置を通知する
請求項１に記載の位置特定装置。
【請求項３】
前記照合部は、
第１の携帯端末と第２の携帯端末から、天井又は床の一部分の撮影画像をそれぞれ受信すると、各撮影画像のランダムパターンの画像特徴を、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンの画像特徴とそれぞれ照合して、前記広範の撮影画像上の前記第１の携帯端末の撮影画像と前記第２の携帯端末の撮影画像の位置を特定する第１の照合部と、
前記第１の照合部より特定された位置に基づく前記第１の携帯端末と前記第２の携帯端末の位置関係を、前記第１の携帯端末と第２の携帯端末の少なくとも一方に通知する第１の通知部を備える
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の位置特定装置。
【請求項４】
前記照合部は、
第１の携帯端末から前記天井又は床の一部分の撮影画像を受信し、第２の携帯端末から前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像を受信すると、前記第１の携帯端末と前記第２の携帯端末から受信した撮影画像のランダムパターンの画像特徴の照合を行い、前記第２の携帯端末からの撮影画像上の前記第１の携帯端末からの撮影画像の位置を特定する第２の照合部と、
前記第２の照合部により特定された位置に基づく前記第１の携帯端末の位置を、前記第１の携帯端末と第２の携帯端末の少なくとも一方に通知する第２の通知部を備える
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の位置特定装置。
【請求項５】
前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像は、撮影部を備える移動体が移動しながら撮影したものである
請求項１から請求項３のいずれかに記載の位置特定装置。
【請求項６】
前記照合部は、前記広範の撮影画像における天井又は床のパネルの直線を検出して当該撮影画像の幾何補正を行う
請求項１から請求項５のいずれかに記載の位置特定装置。
【請求項７】
前記天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンの画像特徴、及び、前記広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンの画像特徴は、
前記天井または前記床の塗装面そのもののランダムな凹凸に関する画像特徴であるか、又は、
前記天井または前記床を構成する材料そのものの表面のランダムな凹凸に関する画像特徴である
請求項２に記載の位置特定装置。
【請求項８】
携帯端末が撮影した天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンと、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づいて前記携帯端末の上部の天井の位置又は下部の床の位置を特定する
位置特定方法。
【請求項９】
第１の携帯端末から前記天井又は床の一部分の撮影画像を受信し、第２の携帯端末から前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像を受信すると、前記第１の携帯端末と前記第２の携帯端末から受信した撮影画像のランダムパターンの画像特徴の照合を行い、前記第２の携帯端末からの撮影画像上の前記第１の携帯端末からの撮影画像の位置を特定し、当該位置に基づく前記第１の携帯端末の位置を、前記第１の携帯端末と第２の携帯端末の少なくとも一方に通知する
請求項８に記載の位置特定方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
携帯端末が撮影した天井又は床の一部分の撮影画像のランダムパターンと、前記天井又は床の一部分より広範の天井又は床の撮影画像のランダムパターンを照合して、前記広範の撮影画像上の前記一部分の撮影画像の位置を特定し、特定した前記広範の撮影画像上の位置に基づいて前記携帯端末の上部の天井の位置又は下部の床の位置を特定する照合処理を実行させるプログラム。
【国際調査報告】
2016163492.tif 000018
2016163492.tif 000019
2016163492.tif 000020
2016163492.tif 000021