(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心にパン方向に回転する駆動装置と、
前記回転軸に対してチルト軸が垂直となるように前記駆動装置に取り付けられて前記回転軸を中心として円軌道に沿って移動される状態で、前記チルト軸を中心に回転する光学系により、前記チルト軸を中心に回転する方向であるチルト方向に走査しながらレーザを物体に向けて照射して自装置から前記物体までの距離を測定する測定装置と、
前記測定装置がレーザを照射する範囲のうちの前記回転軸に対する前記チルト方向の回転角であるチルト角が０〜１８０度の有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記範囲のうちの前記チルト角が１８０〜３６０度の冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離との差に基づいて、前記チルト角が０度のときのレーザを照射する方向の前記回転軸に対する角度を示す前記測定装置のチルト傾斜角を算出する制御装置と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記有効範囲を用いて前記床面に配置された対象物の特徴点までの距離が測定されたときの前記パン方向の回転角と、前記冗長範囲を用いて前記対象物の特徴点までの距離が測定されたときの前記パン方向の回転角との差に基づいて、前記回転軸に垂直な面に対する前記チルト軸の角度を示す前記測定装置のロール傾斜角を算出する、ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記有効範囲を用いて測定された前記床面までの距離のうちの最大値と最小値から得られる前記床面の傾斜角に基づいて、前記有効範囲を用いて測定された前記床面までの距離を補正し、
前記冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離のうちの最大値と最小値から得られる前記床面の傾斜角に基づいて、前記冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離を補正し、
前記有効範囲を用いて測定された前記床面までの補正後の距離と、前記冗長範囲を用いて測定された前記床面までの補正後の距離との差に基づいて、前記チルト傾斜角を算出する、ことを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
算出した前記チルト傾斜角と前記ロール傾斜角とに基づいて、前記測定装置によって距離が測定された各点の３次元座標を含む３次元モデルを生成し、
生成した前記３次元モデルを出力する、ことを特徴とする請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
回転軸を中心にパン方向に回転する駆動装置と、前記回転軸に対してチルト軸が垂直となるように前記駆動装置に取り付けられて前記回転軸を中心として円軌道に沿って移動される状態で、前記チルト軸を中心に回転する光学系により、前記チルト軸を中心に回転する方向であるチルト方向に走査しながらレーザを物体に向けて照射して自装置から前記物体までの距離を測定する測定装置と、を有する情報処理装置のコンピュータが、
前記測定装置がレーザを照射する範囲のうちの前記回転軸に対する前記チルト方向の回転角であるチルト角が０〜１８０度の有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記範囲のうちの前記チルト角が１８０〜３６０度の冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離とを取得し、
前記有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離との差に基づいて、前記チルト角が０度のときのレーザを照射する方向の前記回転軸に対する角度を示す前記測定装置のチルト傾斜角を算出する、
処理を実行することを特徴とするキャリブレーション方法。
【請求項６】
回転軸を中心にパン方向に回転する駆動装置と、前記回転軸に対してチルト軸が垂直となるように前記駆動装置に取り付けられて前記回転軸を中心として円軌道に沿って移動される状態で、前記チルト軸を中心に回転する光学系により、前記チルト軸を中心に回転する方向であるチルト方向に走査しながらレーザを物体に向けて照射して自装置から前記物体までの距離を測定する測定装置と、を有する情報処理装置のコンピュータに、
前記測定装置がレーザを照射する範囲のうちの前記回転軸に対する前記チルト方向の回転角であるチルト角が０〜１８０度の有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記範囲のうちの前記チルト角が１８０〜３６０度の冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離とを取得し、
前記有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離との差に基づいて、前記チルト角が０度のときのレーザを照射する方向の前記回転軸に対する角度を示す前記測定装置のチルト傾斜角を算出する、
処理を実行させることを特徴とするキャリブレーションプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、キャリブレーション方法、およびキャリブレーションプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体に向けてレーザを照射し、反射光が返ってくるまでの時間を測定することにより、物体までの距離を計測するセンサがある。また、センサ内で光学系を回転させて水平方向のスキャニングを行いながら物体までの距離を計測する、いわゆる２Ｄ（２次元：２−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）センサがある。
【０００３】
先行技術としては、例えば、レーザレンジファインダのペアから共通に観測される対象物の位置の誤差が最小となるように、センサネットワーク座標系での各レーザレンジファインダの位置および向きを校正する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１２７６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、２Ｄセンサを駆動装置により回転させて３Ｄ計測を行おうとすると、２Ｄセンサを駆動装置に取り付ける際の組み立て誤差により、２Ｄセンサが正規姿勢から傾斜して計測誤差が発生してしまう場合がある。具体的には、２Ｄセンサが正規姿勢から傾斜していると計測空間に歪みが生じてしまう。このため、２Ｄセンサの正規姿勢からの傾斜を校正することになるが、どの方向にどの程度傾斜しているのかを人手で判断することが難しく、校正作業に時間や手間がかかる。
【０００６】
一つの側面では、本発明は、測定装置の正規姿勢からの傾斜角を算出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、回転軸を中心にパン方向に回転する駆動装置と、前記駆動装置に取り付けられて前記回転軸を中心として円軌道に沿って移動される状態で、前記パン方向に垂直なチルト方向に走査しながら光を物体に向けて照射して自装置から前記物体までの距離を測定する測定装置と、を有する情報処理装置が、前記測定装置が光を照射する範囲のうちの前記チルト方向に０〜１８０度の有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記範囲のうちの前記チルト方向に１８０〜３６０度の冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離との差に基づいて、前記測定装置のチルト傾斜角を算出する情報処理装置、キャリブレーション方法、およびキャリブレーションプログラムが提案される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一側面によれば、測定装置の正規姿勢からの傾斜角を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態にかかる情報処理装置１００の一実施例を示す説明図である。
【図２】図２は、測定装置１０２の傾斜角を示す説明図である。
【図３】図３は、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜している場合の計測誤差を示す説明図である。
【図４】図４は、有効範囲の計測点と冗長範囲の計測点を示す説明図である。
【図５】図５は、情報処理装置１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図６】図６は、情報処理装置１００の機能的構成例を示すブロック図である。
【図７】図７は、測距値の差ΔＬとチルト傾斜角φtとの関係を示す説明図である。
【図８】図８は、測距値Ｌ，Ｌ’の具体例を示す説明図である。
【図９】図９は、回転角の差Δθhpとロール傾斜角φrとの関係を示す説明図である。
【図１０】図１０は、床面が傾斜している場合の測距値Ｌ，Ｌ’の具体例を示す説明図である。
【図１１】図１１は、最大測距値Ｌmaxと最小測距値Ｌminと傾斜角φGとの関係を示す説明図である。
【図１２】図１２は、情報処理装置１００のキャリブレーション処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。
【図１３】図１３は、情報処理装置１００のキャリブレーション処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。
【図１４】図１４は、第１の補正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、モデル生成処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明にかかる情報処理装置、キャリブレーション方法、およびキャリブレーションプログラムの実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかる情報処理装置１００の一実施例を示す説明図である。図１において、情報処理装置１００は、駆動装置１０１と、測定装置１０２と、制御装置１０３と、を有する。情報処理装置１００は、例えば、水平床面に設置されて使用される。
【００１２】
駆動装置１０１は、回転軸１１０（図１中、ｚ軸に対応）を中心にパン方向ｄ１に回転するモータである。以下の説明では、パン方向ｄ１の回転角（図１中、ｘ軸に対する角度）を「回転角θh（θh＝０〜３６０°（度））」と表記する場合がある。ただし、駆動装置１０１が初期位置のときの正面方向とｘ軸方向とが一致しているものとする。
【００１３】
測定装置１０２は、チルト方向ｄ２に走査しながら光（例えば、レーザ）を物体に向けて照射し、反射光を受光するまでの時間を用いて自装置から物体までの距離を測定する２Ｄセンサである。チルト方向ｄ２は、チルト軸１２０を中心に回転する方向である。すなわち、測定装置１０２は、チルト軸１２０を中心に光学系（例えば、後述の図５に示す発光部５１１、受光部５１２等）を回転させながら、図１中の太線矢印で示す方向（照射方向）に光を照射する。
【００１４】
情報処理装置１００において、測定装置１０２は、パン方向ｄ１に対してチルト方向ｄ２が垂直となるように駆動装置１０１に取り付けられる。そして、測定装置１０２は、回転軸１１０を中心として円軌道に沿って移動される状態で、チルト方向ｄ２に走査しながら光（以下、「レーザ」という）を物体に向けて照射して物体までの距離を測定する。
【００１５】
この際、測定装置１０２は、チルト方向ｄ２に「０〜２２５°（０°以上２２５°未満）、３１５〜３６０°」の範囲でレーザを照射する。チルト方向ｄ２に「２２５〜３１５°」の範囲は、レーザを照射しない死角部分となる。ただし、チルト方向ｄ２に「１８０〜３６０°」の範囲のうち、どの範囲にレーザを照射するかは任意に設定可能であり、例えば、チルト方向ｄ２に「１８０〜３６０°」の範囲にレーザを照射することにしてもよい（死角部分なし）。
【００１６】
より詳細に説明すると、例えば、測定装置１０２は、チルト方向ｄ２に「０〜２２５°、３１５〜３６０°」の範囲を１０８０分割して、１周当たり２５［ｍｓｅｃ］で１０８０点の計測を行う。測定装置１０２は、駆動装置１０１によってパン方向ｄ１に、０°から３６０°まで０．２４°ずつ移動される度に、この計測を行う。
【００１７】
これにより、２Ｄセンサである測定装置１０２を利用して３Ｄ計測を行うことができる。３Ｄ計測とは、立体的なものの位置や形状をデータ化することである。３Ｄ計測によって得られるデータ（３次元モデル）は、例えば、各種シミュレーションやＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）などのアプリケーションに利用することができる。
【００１８】
制御装置１０３は、測定装置１０２の正規姿勢からのズレ（傾斜）を解析するコンピュータである。測定装置１０２の正規姿勢からのズレは、測定装置１０２を駆動装置１０１に取り付ける際の組み立て誤差（あるいは、経年劣化）により生じるものであり、例えば、図２に示すような、測定装置１０２の傾斜角（チルト傾斜角φt、ロール傾斜角φr）によって表される。
【００１９】
図２は、測定装置１０２の傾斜角を示す説明図である。図２において、チルト傾斜角φtは、チルト角θvが０°のときのレーザを照射する方向の回転軸１１０に対する角度を表す。チルト角θvは、回転軸１１０に対するチルト方向ｄ２の角度である。すなわち、測定装置１０２の正規姿勢からのズレがなければ、チルト傾斜角φtは０°となる。
【００２０】
また、ロール傾斜角φrは、回転軸１１０に垂直な面に対するチルト軸１２０の角度を表す。すなわち、測定装置１０２の正規姿勢からのズレがなければ、ロール傾斜角φrは０°となる。ところが、測定装置１０２を駆動装置１０１により回転させて３Ｄ計測を行う場合、図２に示したように、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜していると、計測誤差が発生して計測空間に歪みが生じてしまう。
【００２１】
ここで、図３を用いて、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜している場合の計測誤差について説明する。
【００２２】
図３は、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜している場合の計測誤差を示す説明図である。図３の（３−１）において、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜として、チルト傾斜角φtが「φt＝−５°」である場合を想定する。この場合、チルト角θvを「θv＝１６０°」として、回転角θhが０〜１８０°の１０°間隔で床面までの距離を測定した際の計測点（レーザが照射されて距離が測定される点）は、（３−１）に示すように、らせん状にずれる。
【００２３】
（３−１）において、○印は、チルト傾斜角φtが「φt＝−５°」である場合の計測点を示す。一方、●印は、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜していない場合の計測点を示す。このように、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜（φt＝−５°）しているときの計測点「○印」は、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜していないときの計測点「●印」に比べて、計測方向へずれることになり、計測誤差が発生する。
【００２４】
図３の（３−２）において、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜として、ロール傾斜角φrが「φr＝−５°」である場合を想定する。この場合、チルト角θvを「θv＝１６０°」として、回転角θhが０〜１８０°の１０°間隔で床面までの距離を測定した際の計測点は、（３−２）に示すように、らせん状にずれる。
【００２５】
（３−２）において、○印は、ロール傾斜角φrが「φr＝−５°」である場合の計測点を示す。一方、●印は、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜していない場合の計測点を示す。このように、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜（φr＝−５°）しているときの計測点「○印」は、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜していないときの計測点「●印」に比べて、計測方向と垂直方向へずれることになり、計測誤差が発生する。
【００２６】
したがって、測定装置１０２を駆動装置１０１に取り付けて３Ｄ計測を行う場合、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜（ズレ）を校正する必要がある。しかしながら、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜を人手で判断して校正するには知識やスキルが必要となるとともに時間や手間がかかる。
【００２７】
そこで、本実施の形態では、測定装置１０２の有効範囲外の計測（冗長スキャン）を利用して、測定装置１０２の傾斜角（チルト傾斜角φt、ロール傾斜角φr）を求めることで、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜に伴う計測誤差を自動校正可能にするキャリブレーション方法について説明する。
【００２８】
ここで、測定装置１０２の有効範囲および冗長範囲について説明する。測定装置１０２は、駆動装置１０１に取り付けられて回転軸１１０を中心として円軌道に沿って移動される。したがって、測定装置１０２がチルト方向ｄ２に０〜１８０°の範囲を走査（スキャン）すれば、３次元空間全体の３Ｄ計測が行えることになる。
【００２９】
換言すれば、測定装置１０２がレーザを照射する範囲のうち、チルト方向に１８０〜３６０°（１８０°≦θv＜３６０°）の範囲は、レーザを照射しなくてもよい範囲となる。このため、チルト方向に０〜１８０°（０°≦θv＜１８０°）の範囲を「有効範囲」と表記し、チルト方向に１８０〜３６０°（１８０°≦θv＜３６０°）の範囲を「冗長範囲」と表記する。
【００３０】
例えば、測定装置１０２は、チルト方向ｄ２に「０〜２２５°、３１５〜３６０°」の範囲でレーザを照射する。この場合、測定装置１０２がレーザを照射する範囲のうち、「０〜１８０°」は有効範囲であり、「１８０〜２２５°、３１５〜３６０°」は冗長範囲となる。
【００３１】
つぎに、図４を用いて、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜している場合の有効範囲の計測点と冗長範囲の計測点について説明する。
【００３２】
図４は、有効範囲の計測点と冗長範囲の計測点を示す説明図である。図４の（４−１）において、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜として、チルト傾斜角φtが「φt＝−５°」である場合を想定する。この場合、床面までの距離を測定した際の有効範囲の計測点と冗長範囲の計測点は、（４−１）に示すようになる。
【００３３】
（４−１）において、○印は、チルト傾斜角φtが「φt＝−５°」である場合に、チルト角θvを有効範囲内の「θv＝１６０°」として、回転角θhが０〜１８０°の１０°間隔で床面までの距離を測定した際の有効範囲の計測点を示す。一方、☆印は、チルト傾斜角φtが「φt＝−５°」である場合に、チルト角θvを冗長範囲内の「θv＝２００°」として、回転角θhが０〜１８０°の１０°間隔で床面までの距離を測定した際の冗長範囲の計測点を示す。
【００３４】
なお、「θv＝２００°」は、有効範囲のチルト角θvに対応する冗長範囲のチルト角θvである。すなわち、冗長範囲のチルト角θvは、チルト方向ｄ２の反対方向に有効範囲のチルト角θv（１６０°）分回転した角度（−１６０°＝２００°）となる。また、●印は、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜していない場合に、チルト角θvを「θv＝１６０°」として、回転角θhが０〜１８０°の１０°間隔で床面までの距離を測定した際の計測点を示す。
【００３５】
ここで、測定装置１０２の正規姿勢からのズレ（傾斜）がなければ、ある回転角θhのときに、有効範囲を用いて測定された床面までの距離Ｌと、冗長範囲を用いて測定された床面までの距離Ｌ’とは一致するはずである。すなわち、測定装置１０２の正規姿勢からのズレ（傾斜）がなければ、○印および☆印は、●印と一致するはずである。
【００３６】
ところが、測定装置１０２の正規姿勢からのズレ（傾斜）があれば、チルト傾斜角φtに応じて、有効範囲を用いて測定された床面までの距離Ｌと、冗長範囲を用いて測定された床面までの距離Ｌ’との間に差（ΔＬ）が生じる。そこで、本実施の形態では、情報処理装置１００は、距離Ｌと距離Ｌ’との間に差（ΔＬ：測距値の差分）に基づいて、チルト傾斜角φtを算出する。
【００３７】
図４の（４−２）において、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜として、ロール傾斜角φrが「φr＝−５°」である場合を想定する。この場合、床面までの距離を測定した際の有効範囲の計測点と冗長範囲の計測点は、（４−２）に示すようになる。
【００３８】
（４−２）において、○印は、ロール傾斜角φrが「φr＝−５°」である場合に、チルト角θvを有効範囲内の「θv＝１６０°」として、回転角θhが０〜１８０°の１０°間隔で床面までの距離を測定した際の有効範囲の計測点を示す。一方、☆印は、ロール傾斜角φrが「φr＝−５°」である場合に、チルト角θvを冗長範囲内の「θv＝２００°」として、回転角θhが０〜１８０°の１０°間隔で床面までの距離を測定した際の冗長範囲の計測点を示す。
【００３９】
なお、●印は、測定装置１０２が正規姿勢から傾斜していない場合に、チルト角θvを「θv＝１６０°」として、回転角θhが０〜１８０°の１０°間隔で床面までの距離を測定した際の計測点を示す。
【００４０】
ここで、測定装置１０２の正規姿勢からのズレ（傾斜）があれば、図４に示したように、ロール傾斜角φrに応じて、有効範囲の計測点は進行方向に対して角度α分ずれ、冗長方向の計測点は進行方向とは逆方向に角度α分ずれる。したがって、床面に配置された対象物上のある点（特徴点ｐ）までの距離が測定されるまでの時間は、有効範囲では早くなり、冗長範囲では遅れる。
【００４１】
換言すれば、ロール傾斜角φrが大きくなるにつれて、対象物上の特徴点ｐまでの距離が、有効範囲を用いて測定されたときのパン方向ｄ１の回転角θh1は小さくなり、冗長範囲を用いて測定されたときのパン方向ｄ１の回転角θh2は大きくなる。そこで、本実施の形態では、情報処理装置１００は、有効範囲を用いて測定されたときの回転角θh1と、冗長範囲を用いて測定されたときの回転角θh2との差（Δθhp:測距方向の変化）に基づいて、ロール傾斜角φrを算出する。
【００４２】
（情報処理装置１００のハードウェア構成例）
つぎに、情報処理装置１００のハードウェア構成例について説明する。
【００４３】
図５は、情報処理装置１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。図５において、情報処理装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５０１と、メモリ５０２と、Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）５０３と、駆動装置１０１と、測定装置１０２と、を有する。また、各構成部は、バス５００によってそれぞれ接続される。
【００４４】
ここで、ＣＰＵ５０１は、情報処理装置１００の全体の制御を司る。メモリ５０２は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）およびフラッシュＲＯＭなどを有する。具体的には、例えば、フラッシュＲＯＭやＲＯＭが各種プログラムを記憶し、ＲＡＭがＣＰＵ５０１のワークエリアとして使用される。メモリ５０２に記憶されるプログラムは、ＣＰＵ５０１にロードされることで、コーディングされている処理をＣＰＵ５０１に実行させる。
【００４５】
Ｉ／Ｆ５０３は、有線または無線のネットワークに接続され、ネットワークを介して他のコンピュータ（例えば、利用者のパーソナル・コンピュータ）に接続される。そして、Ｉ／Ｆ５０３は、ネットワークと自装置内部とのインターフェースを司り、他のコンピュータからのデータの入出力を制御する。なお、図１に示した制御装置１０３は、例えば、ＣＰＵ５０１と、メモリ５０２と、Ｉ／Ｆ５０３と、を含む。
【００４６】
駆動装置１０１は、図１に示したように、回転軸１１０を中心にパン方向ｄ１に回転するモータである。測定装置１０２は、発光部５１１と、受光部５１２と、駆動部５１３と、センサ制御部５１４と、を含む。発光部５１１は、レーザを照射する光源であり、例えば、半導体レーザである。受光部５１２は、反射光を受光する。駆動部５１３は、チルト軸１２０（図１参照）を中心にチルト方向ｄ２に発光部５１１を回転させる。センサ制御部５１４は、チルト方向ｄ２に走査しながらレーザを物体に向けて照射し、反射光を受光するまでの時間を用いて自装置から物体までの距離を測定する。
【００４７】
なお、情報処理装置１００は、上述した構成部のほかに、例えば、ディスクドライブ、ディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）、入力装置、ディスプレイなどを有することにしてもよい。
【００４８】
（情報処理装置１００の機能的構成例）
図６は、情報処理装置１００の機能的構成例を示すブロック図である。図６において、情報処理装置１００は、取得部６０１と、算出部６０２と、生成部６０３と、出力部６０４と、を含む構成である。取得部６０１〜出力部６０４は制御部となる機能であり、具体的には、例えば、図５に示したメモリ５０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ５０１に実行させることにより、または、Ｉ／Ｆ５０３により、その機能を実現する。各機能部の処理結果は、例えば、メモリ５０２に記憶される。
【００４９】
取得部６０１は、測定装置１０２がレーザを照射する範囲のうち、チルト方向ｄ２に０〜１８０度の有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、チルト方向ｄ２に１８０〜３６０度の冗長範囲を用いて測定された床面までの距離とを取得する。
【００５０】
具体的には、例えば、取得部６０１は、パン方向ｄ１の回転角θhと、チルト方向ｄ２のチルト角θvと、測距値とを対応付けて表すレンジデータを取得する。ただし、θhを「θh＝０〜３６０°」とし、Δθhを「Δθh＝０．２４°／ｓｔｅｐ」とする。また、θvを「θv＝０〜２２５°、３１５〜３６０°」とし、Δθvを「Δθv＝０．２５°／ｓｔｅｐ」とする。測距値は、パン方向ｄ１の回転角が「θh」、チルト方向ｄ２のチルト角が「θv」のときに測定された物体（床面や対象物）までの距離（単位：ｍｍ）である。
【００５１】
以下の説明では、パン方向ｄ１の回転角が「θh」、チルト方向ｄ２のチルト角が有効範囲内の「θv」のときの測距値を「測距値Ｌ」と表記する場合がある。また、パン方向ｄ１の回転角が「θh」、チルト方向ｄ２のチルト角が冗長範囲内の「−θv」のときの測距値を「Ｌ’」と表記する場合がある。なお、チルト角「−θv」は、有効範囲のチルト角θvに対応する冗長範囲のチルト角である。
【００５２】
算出部６０２は、測定装置１０２がレーザを照射する範囲のうち、有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、冗長範囲を用いて測定された床面までの距離との差に基づいて、チルト傾斜角φtを算出する。具体的には、例えば、算出部６０２は、測距値Ｌと測距値Ｌ’との差ΔＬ（＝Ｌ−Ｌ’）に基づいて、チルト傾斜角φtを算出する。
【００５３】
ここで、図７を用いて、測距値Ｌと測距値Ｌ’との差ΔＬとチルト傾斜角φtとの関係について説明する。
【００５４】
図７は、測距値の差ΔＬとチルト傾斜角φtとの関係を示す説明図である。図７において、ある回転角θhのときに測定された床面までの距離を表す測距値Ｌと測距値Ｌ’とが示されている。この場合、測距値Ｌ，Ｌ’とチルト角θvとの関係は、下記式（１）によって表される。また、測距値Ｌと測距値Ｌ’との差ΔＬとチルト傾斜角φtとの関係は、下記式（２）によって表される。
【００５５】
【数１】
0006747039.tif 000002
【００５６】
このため、算出部６０２は、例えば、下記式（３）を用いて、チルト傾斜角φtを算出することができる。なお、ΔＬは、例えば、測距値Ｌ（θh：０〜３６０°、θv：固定）の平均値から測距値Ｌ’の平均値を減算することにより得られる。
【００５７】
【数２】
0006747039.tif 000003
【００５８】
図６の説明に戻り、算出部６０２は、回転角θh1と回転角θh2との差Δθhpに基づいて、ロール傾斜角φrを算出する。回転角θh1は、有効範囲を用いて床面に配置された対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離が測定されたときのパン方向ｄ１の回転角である。回転角θh2は、冗長範囲を用いて対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離が測定されたときのパン方向ｄ１の回転角である。対象物Ｔは、床面に配置される任意の物体（例えば、板状の物体）である。
【００５９】
ここで、図８を用いて、床面に対象物Ｔを配置して物体までの距離を計測した場合の測距値Ｌ，Ｌ’について説明する。
【００６０】
図８は、測距値Ｌ，Ｌ’の具体例を示す説明図である。図８において、レンジデータ群８１０は、回転角θhを０．２４°間隔で変化させて測定された物体（床面または対象物Ｔ）までの測距値Ｌ（回転角：θh、チルト角：θv）を示す。また、レンジデータ群８２０は、回転角θhを０．２４°間隔で変化させて測定された物体（床面または対象物Ｔ）までの測距値Ｌ’（回転角：θh、チルト角：−θv）を示す。
【００６１】
ただし、算出部６０２によって算出されたチルト傾斜角φtが「φt≠０」の場合は、チルト角θv，−θvは、チルト傾斜角φtを考慮した角度となる。例えば、チルト傾斜角φtが「φt＝３°」の場合、チルト傾斜角φtを考慮したチルト角θvは「θv＝θv−３」となる。
【００６２】
具体的には、例えば、算出部６０２は、レンジデータ群８１０を参照して、直前の測距値Ｌとの変化量が閾値以上となるときの回転角θhを、床面に配置された対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離（測距値Ｌp）が測定されたときの回転角θh1として特定する。閾値は、任意に設定可能であり、例えば、対象物Ｔの高さが１００［ｍｍ］であれば、５０［ｍｍ］程度の値に設定される。
【００６３】
また、算出部６０２は、レンジデータ群８２０を参照して、直前の測距値Ｌ’との変化量が閾値以上となるときの回転角θhを、床面に配置された対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離（測距値Ｌ’p）が測定されたときの回転角θh2として特定する。これにより、有効範囲および冗長範囲それぞれを用いて対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離が測定されたときの回転角θh1と回転角θh2との差Δθhpを求めることができる。
【００６４】
つぎに、図９を用いて、回転角θh1と回転角θh2との差Δθhpと、ロール傾斜角φrとの関係について説明する。
【００６５】
図９は、回転角の差Δθhpとロール傾斜角φrとの関係を示す説明図である。図９において、床面に配置された対象物Ｔの特徴点ｐまでの測距値Ｌp，Ｌ’p（Ｌp＝Ｌ’p）が測定されたときの回転角θh1，θh2が示されている。なお、Ｄは、回転軸１１０から測定装置１０２の中心までの最短距離を表すオフセット値である（図１参照）。
【００６６】
この場合、符号９１０の部分について、下記式（４）が成り立つ。また、下記式（５）から、下記式（６）が導出される。そして、下記式（４）および（６）から、下記式（７）が導出される。このため、算出部６０２は、例えば、下記式（７）を用いて、ロール傾斜角φrを算出することができる。
【００６７】
【数３】
0006747039.tif 000004
【００６８】
図６の説明に戻り、生成部６０３は、算出されたチルト傾斜角φtとロール傾斜角φrとに基づいて、３次元モデルＰを生成する。ここで、３次元モデルＰは、情報処理装置１００の周囲環境を表す３次元モデルであり、測定装置１０２の傾斜角（チルト傾斜角φt、ロール傾斜角φr）を反映した校正済みの計測点の３次元座標群を含む情報である。計測点は、測定装置１０２によって距離（測距値Ｌ）が測定された点である。
【００６９】
ここで、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜がない場合の計測点の３次元座標Ｍcは、下記式（８）を用いて表すことができる。ただし、ＭSは、センサ座標系における計測点の位置を示す３次元座標である。センサ座標系は、測定装置１０２の中心（例えば、光学中心）を原点とする、不図示のＸS軸とＹS軸とＺS軸とからなる直交座標系である（ＸS＝０）。Ｒｚは、Ｚ軸周りの回転行列である。Ｌは、測距値である。θh，θvは、距離（測距値Ｌ）が測定されたときの水平インデックス（回転角）、垂直インデックス（チルト角）である。ｔは、並進を表す。Ｄは、回転軸１１０から測定装置１０２の中心までの最短距離を表すオフセット値である（例えば、図１参照）。
【００７０】
【数４】
0006747039.tif 000005
【００７１】
そして、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜がある場合の計測点の３次元座標Ｍcは、下記式（９）を用いて表すことができる。ただし、Ｒｘ，Ｒｙは、それぞれＸ，Ｙ軸周りの回転行列である。φt，は、測定装置１０２のチルト傾斜角である。φrは、測定装置１０２のロール傾斜角である。
【００７２】
【数５】
0006747039.tif 000006
【００７３】
このため、生成部６０３は、例えば、全周（０°≦θh＜３６０°、０°≦θv＜３６０°（ただし、死角部分を除く））のレンジデータ群に基づいて、上記式（９）を用いて、測定装置１０２の傾斜角（φt，φr）を考慮した各計測点の３次元座標Ｍcを算出することにより、３次元モデルＰを生成することができる。各レンジデータＬ（θh，θv）は、パン方向ｄ１の回転角が「θh」、チルト方向ｄ２のチルト角が「θv」のときの測距値Ｌを示す情報である。
【００７４】
なお、ここでは、測定装置１０２のチルト傾斜角φtおよびロール傾斜角φrの両方を考慮して、計測点の３次元座標Ｍcを算出することにしたが、これに限らない。例えば、生成部６０３は、チルト傾斜角φtおよびロール傾斜角φrのいずれか一方の傾斜角を考慮して、計測点の３次元座標Ｍcを算出することにしてもよい。
【００７５】
出力部６０４は、生成された３次元モデルＰを出力する。出力部６０４の出力形式としては、例えば、Ｉ／Ｆ５０３による外部のコンピュータへの送信、メモリ５０２への記憶、不図示のディスプレイへの表示、不図示のプリンタへの印刷出力などがある。
【００７６】
（測距値Ｌ，Ｌ’の補正）
上述した説明では、駆動装置１０１の回転軸１１０が床面に対して垂直である、すなわち、駆動装置１０１の回転面が水平面に平行であることを想定している。ところが、情報処理装置１００を床面（水平床面）に設置する際に、水平器などを用いて、回転軸１１０が床面に垂直となるように人手で調整しようとしても、実環境で精度よく合わせることは難しく誤差が生じる場合がある。
【００７７】
図１０は、床面が傾斜している場合の測距値Ｌ，Ｌ’の具体例を示す説明図である。図１０において、駆動装置１０１の回転軸１１０に対する実床面１０１０と仮想床面１０２０とが示されている。実床面１０１０は、情報処理装置１００が設置された実際の床面を表しており、回転軸１１０に対して垂直となっていない。仮想床面１０２０は、回転軸１１０に対して垂直な仮想的な床面を表している。
【００７８】
実床面１０１０の場合は、回転軸１１０に対して垂直となっていないため、測距値Ｌ（または、測距値Ｌ’）の計測点の軌跡１０１１は楕円形となる。このため、回転角θhを変化させて測定された実床面１０１０までの測距値Ｌ（回転角：θh、チルト角：θv）は、グラフ１０１２が示すように、サインカーブを描くように変化する。
【００７９】
一方、仮想床面１０２０の場合には、回転軸１１０に対して垂直なため、測距値Ｌ（または、測距値Ｌ’）の計測点の軌跡１０２１は円形となる。このため、回転角θhを変化させて測定された仮想床面１０２０までの測距値Ｌ（回転角：θh、チルト角：θv）は、グラフ１０２２に示すように、一定（実際は誤差等により微少に変化）となる。
【００８０】
そこで、駆動装置１０１の回転軸１１０に対して床面が傾斜していると仮定して、床面の傾斜角に基づいて、測距値Ｌ，Ｌ’を補正することにしてもよい。具体的には、例えば、算出部６０２は、床面までの測距値Ｌ（または、測距値Ｌ’）のうちの最大測距値Ｌmaxと最小測距値Ｌminとから床面の傾斜角φGを求め、測距値Ｌ（または、測距値Ｌ’）を補正する。
【００８１】
ここで、図１１を用いて、最大測距値Ｌmaxと最小測距値Ｌminと傾斜角φGとの関係について説明する。
【００８２】
図１１は、最大測距値Ｌmaxと最小測距値Ｌminと傾斜角φGとの関係を示す説明図である。図１１において、床面の傾斜角が「φG」である場合の最大測距値Ｌmaxと最小測距値Ｌminとが示されている。θvは、測距方向（チルト角）である。
【００８３】
この場合、傾斜角φGは、下記式（１０）で表される最大測距値Ｌmaxと最小測距値Ｌminとの関係から、下記式（１１）を用いて表すことができる。このため、算出部６０２は、例えば、下記式（１１）を用いて、測距方向θv、最大測距値Ｌmaxおよび最小測距値Ｌminに基づいて、傾斜角φGを算出することができる。
【００８４】
【数６】
0006747039.tif 000007
【００８５】
そして、算出部６０２は、例えば、レンジデータ群１１０１に示すような測距値Ｌ（実測値）を、図１１中点線で示すようなサインカーブで近似して（近似式：Ｌa＋Ｌave）、測距値Ｌを平均化するように補正する。
【００８６】
具体的には、例えば、算出部６０２は、下記式（１２）を用いて、補正後の測距値Ｌを定義する。そして、算出部６０２は、下記式（１３）および（１４）を用いて、床面の傾斜角φGに基づいて、測距値Ｌ（回転角：θh、チルト角：θv）を補正する。ただし、θhGは、床面の傾斜方向を表す角度であり、測距値Ｌが最大測距値Ｌmaxのときの回転角θhである。
【００８７】
【数７】
0006747039.tif 000008
【００８８】
これにより、レンジデータ群１１０２に示すように、床面の傾斜（傾斜角φG）に応じて、測距値Ｌ（回転角：θh、チルト角：θv）を補正することができる。また、測距値Ｌ’についても、測距値Ｌと同様に、最大測距値Ｌ’maxと最小測距値Ｌ’minとから得られる床面の傾斜（傾斜角φG）に応じて補正することができる。
【００８９】
（情報処理装置１００のキャリブレーション処理手順）
つぎに、図１２を用いて、情報処理装置１００のキャリブレーション処理手順について説明する。キャリブレーション処理は、情報処理装置１００を床面（水平床面）に設置して実行される。
【００９０】
図１２および図１３は、情報処理装置１００のキャリブレーション処理手順の一例を示すフローチャートである。図１２のフローチャートにおいて、まず、情報処理装置１００は、測距方向θvを固定し、回転角θhを０〜３６０°として床面までの距離を測定することにより、測距値Ｌ（θh：０〜３６０°、θv：固定）を示す第１のレンジデータ群を取得する（ステップＳ１２０１）。なお、θvは、１３５〜１８０°のいずれかの角度である。
【００９１】
つぎに、情報処理装置１００は、測距方向（−θv）を固定し、回転角θhを０〜３６０°として床面までの距離を測定することにより、測距値Ｌ’（θh：０〜３６０°、−θv：固定）を示す第２のレンジデータ群を取得する（ステップＳ１２０２）。
【００９２】
そして、情報処理装置１００は、回転軸１１０に対して床面が傾斜していると仮定して、測距値Ｌ（θh：０〜３６０°、θv：固定）を補正する第１の補正処理を実行する（ステップＳ１２０３）。なお、第１の補正処理の具体的な処理手順については、図１４を用いて後述する。
【００９３】
また、情報処理装置１００は、回転軸１１０に対して床面が傾斜していると仮定して、測距値Ｌ’（θh：０〜３６０°、−θv：固定）を補正する第２の補正処理を実行する（ステップＳ１２０４）。なお、第２の補正処理の具体的な処理手順については、第１の補正処理と同様のため説明を省略する。
【００９４】
つぎに、情報処理装置１００は、補正後の測距値Ｌ（θh：０〜３６０°、θv：固定）と、補正後の測距値Ｌ’（θh：０〜３６０°、−θv：固定）とに基づいて、測距値Ｌ，Ｌ’の差ΔＬを算出する（ステップＳ１２０５）。具体的には、例えば、情報処理装置１００、補正後の測距値Ｌの平均値から補正後の測距値Ｌ’の平均値を減算することにより、測距値Ｌ，Ｌ’の差ΔＬを算出する。
【００９５】
そして、情報処理装置１００は、上記式（３）を用いて、算出した測距値Ｌ，Ｌ’の差ΔＬに基づいて、チルト傾斜角φtを算出して（ステップＳ１２０６）、図１３に示すステップＳ１３０１に移行する。
【００９６】
図１３のフローチャートにおいて、まず、情報処理装置１００は、測距方向θvを固定し、回転角θhを０〜３６０°として、対象物Ｔが配置された床面までの距離を測定することにより、測距値Ｌ（θh：０〜３６０°、θv：固定）を示す第３のレンジデータ群を取得する（ステップＳ１３０１）。
【００９７】
また、情報処理装置１００は、測距方向（−θv）を固定し、回転角θhを０〜３６０°として、対象物Ｔが配置された床面までの距離を測定することにより、測距値Ｌ’（θh：０〜３６０°、−θv：固定）を示す第４のレンジデータ群を取得する（ステップＳ１３０２）。
【００９８】
なお、チルト傾斜角φtが「φt≠０」の場合は、測距方向（チルト角）θv，−θvは、チルト傾斜角φtを考慮した角度となる。
【００９９】
そして、情報処理装置１００は、第３のレンジデータ群を参照して、直前の測距値Ｌとの変化量が閾値以上となるときの回転角θhを、床面に配置された対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離が測定されたときの回転角θh1として特定する（ステップＳ１３０３）。
【０１００】
つぎに、情報処理装置１００は、第４のレンジデータ群を参照して、直前の測距値Ｌ’との変化量が閾値以上となるときの回転角θhを、床面に配置された対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離が測定されたときの回転角θh2として特定する（ステップＳ１３０４）。
【０１０１】
つぎに、情報処理装置１００は、算出した回転角θh1と回転角θh2との差ΔθhPを算出する（ステップＳ１３０５）。そして、情報処理装置１００は、上記式（７）を用いて、算出した差Δθhpに基づいて、ロール傾斜角φrを算出する（ステップＳ１３０６）。
【０１０２】
つぎに、情報処理装置１００は、算出したチルト傾斜角φtとロール傾斜角φrとに基づいて、３次元モデルＰを生成するモデル生成処理を実行する（ステップＳ１３０７）。なお、モデル生成処理の具体的な処理手順については、図１５を用いて後述する。
【０１０３】
そして、情報処理装置１００は、生成した３次元モデルＰを出力して（ステップＳ１３０８）、本フローチャートによる一連の処理を終了する。
【０１０４】
これにより、駆動装置１０１に取り付ける際の組み立て誤差により生じる測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜に伴う計測誤差を自動校正することができる。
【０１０５】
・第１の補正処理の具体的な処理手順
つぎに、図１４を用いて、図１２に示したステップＳ１２０３の第１の補正処理の具体的な処理手順について説明する。
【０１０６】
図１４は、第１の補正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。図１４において、まず、情報処理装置１００は、第１のレンジデータ群を参照して、最大測距値Ｌmax、最小測距値Ｌminおよび傾斜方向θhGを特定する（ステップＳ１４０１）。
【０１０７】
つぎに、情報処理装置１００は、上記式（１１）を用いて、測距方向θv、最大測距値Ｌmaxおよび最小測距値Ｌminに基づいて、床面の傾斜角φGを算出する（ステップＳ１４０２）。そして、情報処理装置１００は、上記式（１２）〜（１４）を用いて、算出した床面の傾斜角φGに基づいて、測距値Ｌ（θh：０〜３６０°、θv：固定）を補正して（ステップＳ１４０３）、第１の補正処理を呼び出したステップに戻る。
【０１０８】
これにより、床面の傾斜（傾斜角φG）に応じて、測距値Ｌを補正することができる。
【０１０９】
・モデル生成処理の具体的な処理手順
つぎに、図１５を用いて、図１３に示したステップＳ１３０７のモデル生成処理の具体的な処理手順について説明する。
【０１１０】
図１５は、モデル生成処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。図１５のフローチャートにおいて、まず、情報処理装置１００は、全周（０°≦θh＜３６０°、０°≦θv＜３６０°（ただし、死角部分は除く））のレンジデータ群を取得する（ステップＳ１５０１）。
【０１１１】
そして、情報処理装置１００は、水平インデックス（回転角）：θhを「０」とし、３次元モデルＰを｛｝とする（ステップＳ１５０２）。つぎに、情報処理装置１００は、垂直インデックス（チルト角）：θvを「０」とする（ステップＳ１５０３）。
【０１１２】
そして、情報処理装置１００は、上記式（９）を用いて、レンジデータＬ（θh，θv）とチルト傾斜角φtとロール傾斜角φrとに基づいて、３次元座標Ｍcを算出する（ステップＳ１５０４）。つぎに、情報処理装置１００は、算出した３次元座標Ｍcを３次元モデルＰ｛｝に追加する（ステップＳ１５０５）。
【０１１３】
つぎに、情報処理装置１００は、垂直インデックス：θvを「θv＋Δθv」として（ステップＳ１５０６）、垂直インデックス：θvが１８０°よりも大きくなったか否かを判断する（ステップＳ１５０７）。ただし，Δθvは，垂直インデックス：θvにおける増分である。ここで、垂直インデックス：θvが１８０°以下の場合（ステップＳ１５０７：Ｎｏ）、情報処理装置１００は、ステップＳ１５０４に戻る。
【０１１４】
一方、垂直インデックス：θvが１８０°より大きい場合（ステップＳ１５０７：Ｙｅｓ）、情報処理装置１００は、水平インデックス：θhを「θh＋Δθh」として（ステップＳ１５０８）、水平インデックス：θhが３６０°以上となったか否かを判断する（ステップＳ１５０９）。ただし，Δθhは，水平インデックス：θhにおける増分である。
【０１１５】
ここで、水平インデックス：θhが３６０°未満の場合（ステップＳ１５０９：Ｎｏ）、情報処理装置１００は、ステップＳ１５０３に戻る。一方、水平インデックス：θhが３６０°以上の場合（ステップＳ１５０９：Ｙｅｓ）、情報処理装置１００は、モデル生成処理を呼び出したステップに戻る。
【０１１６】
これにより、測定装置１０２の傾斜角（チルト傾斜角φt、ロール傾斜角φr）を反映した校正済みの各計測点の３次元座標Ｍcを含む３次元モデルＰを生成することができる。
【０１１７】
以上説明したように、実施の形態にかかる情報処理装置１００によれば、測定装置１０２がレーザを照射する範囲のうち、有効範囲を用いて測定された床面までの測距値Ｌと、冗長範囲を用いて測定された床面までの測距値Ｌ’との差ΔＬに基づいて、チルト傾斜角φtを算出することができる。
【０１１８】
これにより、測定装置１０２を駆動装置１０１に取り付ける際の組み立て誤差により生じる、測定装置１０２の正規姿勢からのズレ（傾斜）を表すチルト傾斜角φtを特定して、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜に伴う計測誤差を自動校正することが可能となる。
【０１１９】
また、情報処理装置１００によれば、有効範囲を用いて対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離が測定されたときの回転角θh1と、冗長範囲を用いて対象物Ｔの特徴点ｐまでの距離が測定されたときの回転角θh2との差Δθhpに基づいて、ロール傾斜角φrを算出することができる。
【０１２０】
これにより、測定装置１０２を駆動装置１０１に取り付ける際の組み立て誤差により生じる測定装置１０２の正規姿勢からのズレ（傾斜）を表すロール傾斜角φrを特定して、測定装置１０２の正規姿勢からの傾斜を自動校正することが可能となる。
【０１２１】
一例として、測定装置１０２のロール傾斜角φrが「φr＝０．９７°」の状態から、測定装置１０２の下にスペーサを入れて、ロール傾斜角φrを「−３．８５°」変化させた場合を想定する。この場合、情報処理装置１００により「φr＝−２．７５°」が得られた。これは、スペーサを入れる前の「φr＝０．９７°」の状態から「−３．７２°」となっており、誤差が僅か「０．１３°」で精度よくロール傾斜角φrを求めることができていることがわかる。
【０１２２】
また、情報処理装置１００によれば、有効範囲を用いて測定された床面までの測距値Ｌのうちの最大測距値Ｌmaxと最小測距値Ｌminから得られる床面の傾斜角φGに基づいて、測距値Ｌを補正することができる。同様に、情報処理装置１００によれば、冗長範囲を用いて測定された床面までの測距値Ｌ’のうちの最大測距値Ｌ’maxと最小測距値Ｌ’minから得られる床面の傾斜角φGに基づいて、測距値Ｌ’を補正することができる。そして、情報処理装置１００によれば、補正後の測距値Ｌと、補正後の測距値Ｌ’との差ΔＬに基づいて、チルト傾斜角φtを算出することができる。
【０１２３】
これにより、床面に対して回転軸１１０が垂直となっていない場合、床面の傾斜（傾斜角φG）に応じて、測距値Ｌ，Ｌ’を補正してチルト傾斜角φtを導出することができ、ひいては、３Ｄ計測の精度を向上させることができる。
【０１２４】
また、情報処理装置１００によれば、算出したチルト傾斜角φtとロール傾斜角φrとに基づいて、測定装置１０２によって距離が測定された各計測点の３次元座標Ｍcを含む３次元モデルＰを生成して出力することができる。これにより、測定装置１０２の傾斜角（チルト傾斜角φt、ロール傾斜角φr）を反映した校正済みの計測点の３次元座標群を含む３次元モデルＰを生成することができる。
【０１２５】
なお、本実施の形態で説明したキャリブレーション方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。本キャリブレーションプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また、本キャリブレーションプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布してもよい。
【０１２６】
上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１２７】
（付記１）回転軸を中心にパン方向に回転する駆動装置と、
前記駆動装置に取り付けられて前記回転軸を中心として円軌道に沿って移動される状態で、前記パン方向に垂直なチルト方向に走査しながら光を物体に向けて照射して自装置から前記物体までの距離を測定する測定装置と、
前記測定装置が光を照射する範囲のうちの前記チルト方向に０〜１８０度の有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記範囲のうちの前記チルト方向に１８０〜３６０度の冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離との差に基づいて、前記測定装置のチルト傾斜角を算出する制御装置と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
【０１２８】
（付記２）前記制御装置は、
前記有効範囲を用いて前記床面に配置された対象物の特徴点までの距離が測定されたときの前記パン方向の回転角と、前記冗長範囲を用いて前記対象物の特徴点までの距離が測定されたときの前記パン方向の回転角との差に基づいて、前記測定装置のロール傾斜角を算出する、ことを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。
【０１２９】
（付記３）前記制御装置は、
前記有効範囲を用いて測定された前記床面までの距離のうちの最大値と最小値から得られる前記床面の傾斜角に基づいて、前記有効範囲を用いて測定された前記床面までの距離を補正し、
前記冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離のうちの最大値と最小値から得られる前記床面の傾斜角に基づいて、前記冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離を補正し、
前記有効範囲を用いて測定された前記床面までの補正後の距離と、前記冗長範囲を用いて測定された前記床面までの補正後の距離との差に基づいて、前記チルト傾斜角を算出する、ことを特徴とする付記２に記載の情報処理装置。
【０１３０】
（付記４）前記制御装置は、
算出した前記チルト傾斜角と前記ロール傾斜角とに基づいて、前記測定装置によって距離が測定された各点の３次元座標を含む３次元モデルを生成し、
生成した前記３次元モデルを出力する、ことを特徴とする付記３に記載の情報処理装置。
【０１３１】
（付記５）前記チルト傾斜角は、前記チルト方向に０度のときに光を照射する方向の前記回転軸に対する角度を表す、ことを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。
【０１３２】
（付記６）前記チルト方向は、チルト軸を中心に回転する方向であり、
前記ロール傾斜角は、前記回転軸に垂直な面に対する前記チルト軸の角度を表す、ことを特徴とする付記２に記載の情報処理装置。
【０１３３】
（付記７）回転軸を中心にパン方向に回転する駆動装置と、前記駆動装置に取り付けられて前記回転軸を中心として円軌道に沿って移動される状態で、前記パン方向に垂直なチルト方向に走査しながら光を物体に向けて照射して自装置から前記物体までの距離を測定する測定装置と、を有する情報処理装置のコンピュータが、
前記測定装置が光を照射する範囲のうちの前記チルト方向に０〜１８０度の有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記範囲のうちの前記チルト方向に１８０〜３６０度の冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離とを取得し、
前記有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離との差に基づいて、前記測定装置のチルト傾斜角を算出する、
処理を実行することを特徴とするキャリブレーション方法。
【０１３４】
（付記８）回転軸を中心にパン方向に回転する駆動装置と、前記駆動装置に取り付けられて前記回転軸を中心として円軌道に沿って移動される状態で、前記パン方向に垂直なチルト方向に走査しながら光を物体に向けて照射して自装置から前記物体までの距離を測定する測定装置と、を有する情報処理装置のコンピュータに、
前記測定装置が光を照射する範囲のうちの前記チルト方向に０〜１８０度の有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記範囲のうちの前記チルト方向に１８０〜３６０度の冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離とを取得し、
前記有効範囲を用いて測定された床面までの距離と、前記冗長範囲を用いて測定された前記床面までの距離との差に基づいて、前記測定装置のチルト傾斜角を算出する、
処理を実行させることを特徴とするキャリブレーションプログラム。
【符号の説明】
【０１３５】
１００  情報処理装置
１０１  駆動装置
１０２  測定装置
１０３  制御装置
１１０  回転軸
１２０  チルト軸
５００  バス
５０１  ＣＰＵ
５０２  メモリ
５０３  Ｉ／Ｆ
５１１  発光部
５１２  受光部
５１３  駆動部
５１４  センサ制御部
６０１  取得部
６０２  算出部
６０３  生成部
６０４  出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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