(57)【要約】【課題】撮像装置間の校正を行う画像処理システムの提供。【解決手段】第１と第２の撮像装置と、複数の発光素子を備えた複数の被撮像物と、第１と第２の撮像装置により撮像される撮像画像を処理する画像処理装置と、第１と第２の撮像装置により撮像される撮像空間内のそれぞれ予め定められた位置に固定され、被撮像物と画像処理装置との通信を媒介する複数の通信媒介装置と、を含み、画像処理装置は、発光制御手段により被撮像物の指定した発光素子を発光させた状態で第１と第２の撮像装置によりそれぞれ撮像された第１と第２の撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、第１の撮像画像に設定される第１の座標系における発光素子の位置と、第２の撮像画像に設定される第２の座標系における発光素子の位置とが対応するように、第１、第２の座標系の対応関係を規定する情報を更新する更新手段と、を含むことを特徴とする画像処理システム。【選択図】図１Ａ
2012190279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１と第２の撮像装置と、
少なくとも１つの発光素子と、当該各発光素子の発光を制御する制御回路と、をそれぞれ備えた３以上の被撮像物と、
前記第１と第２の撮像装置により撮像される撮像画像を処理する画像処理装置と、
前記第１と第２の撮像装置により撮像される撮像空間内のそれぞれ予め定められた位置に固定され、前記被撮像物に備えられる制御回路と前記画像処理装置との通信を媒介する３以上の通信媒介装置と、を含み、
前記３以上の被撮像物はそれぞれ、前記３以上の通信媒介装置のいずれかに前記画像処理装置と通信可能に配置され、
前記画像処理装置は、
前記３以上の通信媒介装置にそれぞれ配置された前記３以上の被撮像物に備えられた発光素子の発光を制御する発光制御手段と、
前記発光制御手段により前記３以上の被撮像物の指定した発光素子を発光させた状態で前記第１と第２の撮像装置によりそれぞれ撮像された第１と第２の撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、
前記第１の撮像画像に設定される第１の座標系における前記指定した発光素子の位置と、前記第２の撮像画像に設定される第２の座標系における前記指定した発光素子の位置とが対応するように、前記第１の座標系と前記第２の座標系との対応関係を規定する情報を更新する更新手段と、を含む
ことを特徴とする画像処理システム。
【請求項２】
前記被撮像物は、二次電池を備え、
前記二次電池から供給される電力を電力源として前記被撮像物に備えられた発光素子は発光し、
前記通信媒介装置は、前記被撮像物が前記通信媒介装置に配置された場合、前記被撮像物が備える前記二次電池を充電する充電手段を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項３】
前記画像処理装置は、前記二次電池の充電の状況を検知する検知手段を更に含み、
前記発光制御手段は、前記検知手段が前記二次電池の充電の完了を検知した後、前記発光素子の発光を制御する、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理システム。
【請求項４】
第１と第２の撮像装置と、
少なくとも１つの発光素子と、当該各発光素子の発光を制御する制御回路と、をそれぞれ備えた３以上の被撮像物と、
前記第１と第２の撮像装置により撮像される撮像空間内のそれぞれ予め定められた位置に固定され、前記被撮像物に備えられる制御回路と前記画像処理装置との通信を媒介する３以上の通信媒介装置と、それぞれ通信可能に接続され、
前記第１と第２の撮像装置により撮像される撮像画像を処理する画像処理装置であって、
前記３以上の通信媒介装置にそれぞれ配置された前記３以上の被撮像物に備えられた発光素子の発光を制御する発光制御手段と、
前記発光制御手段により前記３以上の被撮像物の指定した発光素子を発光させた状態で前記第１と第２の撮像装置によりそれぞれ撮像された第１と第２の撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、
前記第１の撮像画像に設定される第１の座標系における前記指定した発光素子の位置と、前記第２の撮像画像に設定される第２の座標系における前記指定した発光素子の位置とが対応するように、前記第１の座標系と前記第２の座標系との対応関係を規定する情報を更新する更新手段と、を含む
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
第１と第２の撮像装置と、
少なくとも１つの発光素子と、当該各発光素子の発光を制御する制御回路と、をそれぞれ備えた３以上の被撮像物と、
前記第１と第２の撮像装置により撮像される撮像空間内のそれぞれ予め定められた位置に固定され、前記被撮像物に備えられる制御回路と前記画像処理装置との通信を媒介する３以上の通信媒介装置と、それぞれ通信可能に接続され、
前記第１と第２の撮像装置により撮像される撮像画像を処理するコンピュータを、
前記３以上の通信媒介装置にそれぞれ配置された前記３以上の被撮像物に備えられた発光素子の発光を制御する発光制御手段、
前記発光制御手段により前記３以上の被撮像物の指定した発光素子を発光させた状態で前記第１と第２の撮像装置によりそれぞれ撮像された第１と第２の撮像画像を取得する撮像画像取得手段、
前記第１の撮像画像に設定される第１の座標系における前記指定した発光素子の位置と、前記第２の撮像画像に設定される第２の座標系における前記指定した発光素子の位置とが対応するように、前記第１の座標系と前記第２の座標系との対応関係を規定する情報を更新する更新手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理システム、情報処理装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）などの識別情報を付与したカード等の対象物を利用し、当該対象物の３次元空間における位置や角度（対象物が向いている方向等）を計測する位置計測システムの研究がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、物体の位置認識および個体識別を行う認識システムにおいて、前記物体に設けられ、発光により位置認識用のパターンおよび個体識別用のパターンを生成する発光体と、該生成されたパターンの画像を撮像する撮像装置と、該撮像されたパターンの画像を処理する画像処理装置とを備え、前記発光体を複数の発光部から構成し、該複数の発光部のうち、前記個体識別用のパターンを生成する発光部を、前記位置認識用のパターンを生成する発光部によって形成される図形の内側に配置するとともに、前記個体識別用のパターンを任意の回転角度に対して非対称なパターンに生成し、該生成された個体識別用のパターンの向きによって、前記物体の進行方向を検知することを特徴とする認識システムについて記載がされている。
【０００４】
また、特許文献２には、対象物に配置された平面上の３つの点である第１基準点の互いの位置関係、当該平面から一定の距離にある１つの点である第２基準点の当該第１基準点との位置関係、および当該平面上に配置された第３基準点の当該第１基準点との位置関係を記憶する記憶部と、前記対象物の基準点を撮影する撮影部と、前記撮影部により撮影された前記基準点の画像の位置関係から、アフィン不変量を用いることで前記第１基準点の画像と前記第２基準点の画像と前記第３基準点の画像とを識別する識別部と、前記記憶部より前記第１基準点の互いの位置関係および前記第２基準点の当該第１基準点との位置関係を読み出し、当該位置関係と前記撮影部により撮影された前記基準点の画像の位置関係から、第３基準点の第１基準点との位置関係を演算する演算部と、前記記憶部に記憶された前記第３基準点の前記第１基準点との位置関係を読み出し、当該位置関係と前記演算部により演算された第３基準点の第１基準点との位置関係とを比較し、前記対象物を認識する認識部と、を備えることを特徴とする対象物認識装置について記載がされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３０７０７２号公報
【特許文献２】特開２００９−９２５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、被撮像物の撮像画像に基づいて当該被撮像物の三次元空間での位置および三軸角度（ロール角、ピッチ角、ヨー角）等の位置情報（以下、三次元位置情報という）を計測する位置計測システムにおいては、計測精度を維持するために、定期的に複数の撮像装置間等の校正を行う必要があると考えられる。しかしながら、通常校正は、特別な校正機器等が必要となり多くの手間、労力、時間がかかり、一度設置された位置計測システムにおいて再度の校正を行うことは難しいものであった。
【０００７】
本発明の目的は、複数の撮像装置のうちの第１の撮像装置によって撮像された第１の撮像画像に設定される第１の座標系における指定した被撮像物の発光素子の位置と、複数の撮像装置のうちの第２の撮像装置によって撮像された第２の撮像画像に設定される第２の座標系における指定した被撮像物の発光素子の位置とが対応するように、第１の座標系と第２の座標系との対応関係を規定する情報を更新し、複数の撮像装置間等の校正を行う、画像処理システムの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１と第２の撮像装置と、少なくとも１つの発光素子と、当該各発光素子の発光を制御する制御回路と、をそれぞれ備えた３以上の被撮像物と、前記第１と第２の撮像装置により撮像される撮像画像を処理する画像処理装置と、前記第１と第２の撮像装置により撮像される撮像空間内のそれぞれ予め定められた位置に固定され、前記被撮像物に備えられる制御回路と前記画像処理装置との通信を媒介する３以上の通信媒介装置と、を含み、前記３以上の被撮像物はそれぞれ、前記３以上の通信媒介装置のいずれかに前記画像処理装置と通信可能に配置され、前記画像処理装置は、前記３以上の通信媒介装置にそれぞれ配置された前記３以上の被撮像物に備えられた発光素子の発光を制御する発光制御手段と、前記発光制御手段により前記３以上の被撮像物の指定した発光素子を発光させた状態で前記第１と第２の撮像装置によりそれぞれ撮像された第１と第２の撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、前記第１の撮像画像に設定される第１の座標系における前記指定した発光素子の位置と、前記第２の撮像画像に設定される第２の座標系における前記指定した発光素子の位置とが対応するように、前記第１の座標系と前記第２の座標系との対応関係を規定する情報を更新する更新手段と、を含むことを特徴とする画像処理システムである。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、前記被撮像物は、二次電池を備え、前記二次電池から供給される電力を電力源として前記被撮像物に備えられた発光素子は発光し、前記通信媒介装置は、前記被撮像物が前記通信媒介装置に配置された場合、前記被撮像物が備える前記二次電池を充電する充電手段を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理システムである。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、前記画像処理装置は、前記二次電池の充電の状況を検知する検知手段を更に含み、前記発光制御手段は、前記検知手段が前記二次電池の充電の完了を検知した後、前記発光素子の発光を制御する、ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理システムである。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、第１と第２の撮像装置と、少なくとも１つの発光素子と、当該各発光素子の発光を制御する制御回路と、をそれぞれ備えた３以上の被撮像物と、前記第１と第２の撮像装置により撮像される撮像空間内のそれぞれ予め定められた位置に固定され、前記被撮像物に備えられる制御回路と前記画像処理装置との通信を媒介する３以上の通信媒介装置と、それぞれ通信可能に接続され、前記第１と第２の撮像装置により撮像される撮像画像を処理する画像処理装置であって、前記３以上の通信媒介装置にそれぞれ配置された前記３以上の被撮像物に備えられた発光素子の発光を制御する発光制御手段と、前記発光制御手段により前記３以上の被撮像物の指定した発光素子を発光させた状態で前記第１と第２の撮像装置によりそれぞれ撮像された第１と第２の撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、前記第１の撮像画像に設定される第１の座標系における前記指定した発光素子の位置と、前記第２の撮像画像に設定される第２の座標系における前記指定した発光素子の位置とが対応するように、前記第１の座標系と前記第２の座標系との対応関係を規定する情報を更新する更新手段と、を含むことを特徴とする画像処理装置である。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、第１と第２の撮像装置と、少なくとも１つの発光素子と、当該各発光素子の発光を制御する制御回路と、をそれぞれ備えた３以上の被撮像物と、前記第１と第２の撮像装置により撮像される撮像空間内のそれぞれ予め定められた位置に固定され、前記被撮像物に備えられる制御回路と前記画像処理装置との通信を媒介する３以上の通信媒介装置と、それぞれ通信可能に接続され、前記第１と第２の撮像装置により撮像される撮像画像を処理するコンピュータを、前記３以上の通信媒介装置にそれぞれ配置された前記３以上の被撮像物に備えられた発光素子の発光を制御する発光制御手段、前記発光制御手段により前記３以上の被撮像物の指定した発光素子を発光させた状態で前記第１と第２の撮像装置によりそれぞれ撮像された第１と第２の撮像画像を取得する撮像画像取得手段、前記第１の撮像画像に設定される第１の座標系における前記指定した発光素子の位置と、前記第２の撮像画像に設定される第２の座標系における前記指定した発光素子の位置とが対応するように、前記第１の座標系と前記第２の座標系との対応関係を規定する情報を更新する更新手段、として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１、４及び５に記載の発明によれば、複数の撮像装置のうちの第１の撮像装置によって撮像された第１の撮像画像に設定される第１の座標系における指定した被撮像物の発光素子の位置と、複数の撮像装置のうちの第２の撮像装置によって撮像された第２の撮像画像に設定される第２の座標系における指定した被撮像物の発光素子の位置とが対応するように、第１の座標系と第２の座標系との対応関係を規定する情報を更新し、複数の撮像装置間等の校正を行う。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、被撮像物は充電のために定期的に通信媒介装置に置かれ、本構成を有していない場合と比較して、撮像装置間の校正を定期的に行うことを確実なものとする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、被撮像物に備えられた二次電池が通信媒介装置に配置された場合、当該二次電池が充電され、被撮像物に備えられた発光素子の発光する光の照射量が一定となり、本構成を有していない場合と比較して、より高精度な校正を行う。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】図第一実施形態にかかる情報処理システムの全体構成を示す図である。
【図１Ｂ】第一実施形態にかかる情報処理システムが配置される一例を示す側面図である。
【図１Ｃ】図１Ｂの平面図である。
【図２Ａ】第一実施形態における被撮像物の構成の一例を示す平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａにおける切断線２Ｂ−２Ｂにおける被撮像物の断面図である。
【図２Ｃ】図２Ａにおける切断線２Ｃ−２Ｃにおける被撮像物の断面図である。
【図３】第一実施形態における画像処理装置の主な構成例を示すブロック図である。
【図４Ａ】第１の撮像装置が撮像した第１の撮像画像の一例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第２の撮像装置が撮像した第２の撮像画像の一例を示す図である。
【図５】記憶部に記憶されている発光素子が撮像された撮像画像上の座標位置を示す図である。
【図６】図５にて示される記憶部に記憶されている発光素子が撮像された撮像画像上の座標位置を示す図が、更新された様子を示す図である。
【図７】第一実施形態にかかる画像処理装置の制御部が行う、第１の撮像画像に設定される第１の座標系における指定した発光素子の位置と、第２の撮像画像に設定される第２の座標系における指定した発光素子の位置とが対応するように、第１の座標系と第２の座標系との対応関係を規定する情報を更新する処理の一例を表す説明図である。
【図８】第二実施形態における画像処理装置の主な構成例を示すブロック図である。
【図９】第三実施形態にかかる被撮像物の構成の一例を示す平面図である。
【図１０】第三実施形態における画像処理装置の主な構成例を示すブロック図である。
【図１１】第三実施形態にかかる画像処理装置の制御部が行う処理の一例を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第一実施形態］
以下に、本発明の第一実施形態にかかる情報処理システムについて、図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１Ａは、第一実施形態にかかる情報処理システム１の全体構成を示す図である。図１に示すように、この情報処理システム１は、第１と第２の撮像装置２Ａ、２Ｂと、少なくとも１つの発光素子３０と当該各発光素子３０の発光を制御する制御回路３１と、をそれぞれ備えた３以上の被撮像物３と、第１と第２の撮像装置２Ａ、２Ｂにより撮像される撮像画像を処理する画像処理装置４と、第１と第２の撮像装置２Ａ、２Ｂにより撮像される撮像空間内のそれぞれ予め定められた位置に固定され、被撮像物３に備えられる制御回路３１と画像処理装置４との通信を媒介する３以上の通信媒介装置５と、を含んで構成されている。そして、各撮像装置２と、各通信媒介装置５と、画像処理装置４と、はネットワーク（ＬＡＮ等）を介して接続されており、相互に通信可能である。
【００１９】
図１Ｂは、第一実施形態にかかる情報処理システム１が配置される一例を示す側面図である。図１Ｃは、図１Ｂの平面図である。
【００２０】
第一実施形態にかかる情報処理システム１を構成する被撮像物３、撮像装置２は、通常、ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）などの識別情報を付与したカード等の被撮像物３を用い、当該被撮像物３の３次元空間における位置や角度（被撮像物３が向いている方向等）を計測する位置計測システムに利用される。位置計測システムは、例えば、作業者の体の一部に被撮像物３を取り付け、当該被撮像物３の位置情報を計測することによって、当該作業者が行う作業が適切なものであるか否かについて評価を行うこと等に用いられる。
【００２１】
図１Ｂ、１Ｃにて示されるよう、第一実施形態にかかる画像処理システム１の通信媒介装置５のそれぞれは、撮像装置２Ａ，２Ｂにおける撮像空間７Ａ、７Ｂの、撮像装置２Ａ、２Ｂによって撮像されない空間と隣り合う空間の一部に分散配置される。また、通信媒介装置５のそれぞれは、作業者の作業台である机８の上に置かれることとなる。また、撮像装置２のそれぞれは、架台９に取り付けられ作業者の作業領域（符号７Ａおよび７Ｂによって示される領域）の全域を撮像する位置に取り付けられる。
【００２２】
被撮像物３の撮像画像に基づいて当該被撮像物３の三次元空間での位置および三軸角度（ロール角、ピッチ角、ヨー角）等の位置情報（以下、三次元位置情報という）を計測する位置計測システムにおいては、計測精度を維持するために、定期的に複数の撮像装置間等の校正を行う必要がある。しかしながら、従来の校正方法では、特別な校正の機器が必要であったりし、利便性が良くなく、定期的に校正を行うことは困難であった。
【００２３】
本実施形態の画像処理システムは、複数の撮像装置のうちの第１の撮像装置によって撮像された第１の撮像画像に設定される第１の座標系における指定した被撮像物の発光素子の位置と、複数の撮像装置のうちの第２の撮像装置によって撮像された第２の撮像画像に設定される第２の座標系における指定した被撮像物の発光素子の位置とが対応するように、第１の座標系と第２の座標系との対応関係を規定する情報を更新し、複数の撮像装置２間等の校正を行う。
【００２４】
撮像装置２Ａ、２Ｂは、被撮像物３のそれぞれに備えられた複数の発光素子３０を撮像する。また、撮像装置２Ａ、２Ｂは、例えば、デジタルカメラ等によって実現される。ここで、被撮像物３のそれぞれに備えられた発光素子３０が、赤外線ＬＥＤによって実現されている場合、撮像装置２Ａ、２Ｂは発光素子３０より出射された赤外線を検知するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等のイメージセンサ等を備えるものである。また、発光素子３０から出射される光を選択的に撮像装置２Ａ、２Ｂに入射させる目的で、発光素子３０に用いられる光の発光波長に応じた光学フィルタを配することとしてもよい。また、第一実施形態にかかる情報処理システム１では、２つの撮像装置２Ａ、２Ｂが備えられているが、３以上の撮像装置を備えることとしてもよい。
【００２５】
被撮像物３は、少なくとも１つの発光素子３０と、発光を制御する制御回路３１と、を含んで構成されている。第一実施形態にかかる情報処理システム１は、３つの被撮像物３を含んで構成されている。図２Ａは、第一実施形態における被撮像物３の構成の一例を示す平面図である。図２Ｂは、図２Ａにおける切断線２Ｂ−２Ｂにおける被撮像物の断面図である。図２Ｃは、図２Ａにおける切断線２Ｃ−２Ｃにおける被撮像物の断面図である。
【００２６】
被撮像物３に備えられる発光素子３０は、例えば、可視光線、赤外線等を発光することとしてもよい。また、発光素子３０は、撮像装置２Ａ、２Ｂによって撮像される周囲の可視光との差異を明確にするために、赤外ＬＥＤによって構成されることが好ましい。また、発光素子３０は、再帰反射型の反射部材であることとしてもよく、この場合は撮像装置２Ａ、２Ｂの近傍から被撮像物３の可動範囲に向けて光を照射する、照射部を画像処理システム１に設けることとしてもよい。第一実施形態においては、それぞれの発光素子３０が赤外ＬＥＤによって実現されており、当該赤外ＬＥＤの発光を制御する制御回路（赤外ＬＥＤ発光制御回路）３１が、被撮像物３に備えられている。
【００２７】
図２Ａにて示されるように、被撮像物３は、発光素子３０のそれぞれを予め定められた位置に固定する部材である基材３２を含むこととしてもよい。基材３２の形状は特に限定されないが、平面状の部材であって歪みのない部材であることが好ましい。基材３２に平面状の部材であって歪みのない部材を用いることによって、発光素子３０間の距離や高さが変動することに由来する計測誤差を抑制する。
【００２８】
また、第一実施形態における被撮像物３は５つの発光素子３０を備える。各発光素子３０は、共通平面上の予め定められた位置に配置される第一発光素子３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃによって構成される第一発光素子群と、第一発光素子群の位置に基づいて定められた位置に配置される第二発光素子３０Ｄと、第一発光素子群の位置に基づいて定められた位置に配置される第三発光素子３０Ｅとによって構成され、基材３２に固定されている。
【００２９】
第一発光素子群を構成する第一発光素子３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのそれぞれはお互いに予め定められた位置に配置されているため、第一発光素子群によって囲まれる三角形エリア（ＴＡ）の面積、および当該三角形の角度のそれぞれは予め定められていることとなる。すなわち、被撮像物３における三角形エリア（ＴＡ）の面積および当該三角形の角度と、第一発光素子群が撮像装置２Ａ、２Ｂによって撮像された画像における三角形の面積および当該三角形の角度と、を比較することによって、被撮像物３の三次元位置情報が算出されることとなる。三次元位置情報の算出方法としては、例えば、特許第４５３０１１号、あるいは、特開２００９−９２５６８に記載された方法を用いて行われることとしてもよい。
【００３０】
第二発光素子３０Ｄは、被撮像物３の位置情報を算出する上で主となる発光素子３０である第一発光素子群を補助する役割を有する目的で用いられる。そして、第二発光素子３０Ｄは、第一発光素子群によって形成される共通平面とは離間させて設けられている。例えば、図２Ｂ，Ｃにて示されるように、複数の発光素子３０が配される基材３２の一の面に、凸部を備え、当該凸部の上端部に第二発光素子３０Ｄを備えることとしてもよい。また、第二発光素子３０Ｄは、図２Ａにて示される被撮像物３の平面視において、３つの第一発光素子３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃによって囲まれるエリア（図２Ａにおける三角形のエリアＴＡ）の内側に備えられている。
【００３１】
第三発光素子３０Ｅは第一発光素子３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのそれぞれを結んでできる平面と、同一平面に位置する（すなわち、共通平面上に位置する）。また、第三発光素子３０Ｅは、図２Ａにて示される被撮像物３の平面視において、３つの第一発光素子３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃによって囲まれるエリア（図２Ａにおける三角形のエリアＴＡ）の外側に備えられている。また、被撮像物３において、第三発光素子３０Ｅは第一発光素子群の位置に基づいて定められた位置に配置されており、第三発光素子３０Ｅと第一発光素子群との配置の位置関係は当該被撮像物３に固有のものである。すなわち、第三発光素子３０Ｅと、第一発光素子群と、の位置関係は被撮像物３を特定するＩＤの役割を有している。
【００３２】
画像処理装置４は、第１と第２の撮像装置２Ａ、２Ｂにより撮像される撮像画像を処理する。画像処理装置４の具体的な構成、および、画像処理装置４が行う具体的な処理に関しては後に詳細に説明を行う。
【００３３】
通信媒介装置５は、第１と第２の撮像装置２Ａ、２Ｂにより撮像される撮像空間内のそれぞれ予め定められた位置に固定される。そして、一の被撮像物３が一の通信媒介装置５に配置された場合、当該一の被撮像物３に備えられる制御回路３１と画像処理装置４との通信を媒介する。また、第一実施形態にかかる画像処理システム１は、当該情報処理システム１が３つの被撮像物３を含んで構成されていることに対応して、３つの通信媒介装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃを含んで構成されている。
【００３４】
ここで、通信媒介装置５が、画像処理装置４より通信媒介装置５に配置された被撮像物３に備えられた発光素子のいずれかを発光するという命令を受け取ると、通信媒介装置５は当該通信媒介装置５に配置された被撮像物の命令対象となった発光素子を発光させる。
【００３５】
図１に示される第一実施形態の画像処理システムにおいて、通信媒介装置５に配置されている複数の被撮像物３を協調的に発光させ、より撮像装置２における撮像空間の広範囲に渡って高精度な基準座標校正を、従来の物と比較して低い運用コストと適切なタイミングで機械的に行う。
【００３６】
図１Ｂ、Ｃに示されるように、第一実施形態にかかる画像処理システム１の通信媒介装置５のそれぞれは、撮像装置２における撮像空間の、撮像装置２によって撮像されない空間と隣り合う空間の一部に分散配置されることとなる。
【００３７】
その際に、複数の被撮像物３に備えられた複数の発光素子のうち、各１素子を発光させた状態で、複数の撮像装置２同士の視野間の基準座標校正（一の撮像装置によって撮像される一の撮像画像に設定される一の座標系における発光させた発光素子の位置と、他の撮像装置によって撮像される他の撮像画像に設定される他の座標系における発光させた発光素子の位置とが対応するように校正）を実施する。
【００３８】
このように、複数の被撮像物３の発光素子を順次発光させ校正に使用していくことで、複数回の基準座標校正を繰り返すこととなり、統計的に高精度の校正データを入手することとなる。更に、複数の撮像装置２が不十分な剛性の架台に設置している場合でも、この手順による校正を行ったうえでの計測を行えることで、複数の撮像装置２によって撮像された画像データ間の整合性を確保する。したがって、被撮像物３の撮像画像に基づいて当該被撮像物の三次元空間での位置および三軸角度（ロール角、ピッチ角、ヨー角）等の位置情報（以下、三次元位置情報という）を計測する位置計測システムにおいて、当該被撮像物３が用いられた場合において、計測データの精度と信頼性を高めることとなる。
【００３９】
すなわち、第一実施形態にかかる画像処理システムは、通信媒介装置５に配置された被撮像物３に備えられた発光素子の発光のＯＮ／ＯＦＦを制御する機能を備え、発光した発光素子が撮像された画像に基づいて、例えば、被撮像物３自体の発光素子配置校正、及び／又は通信媒介装置５が設置された計測対象エリアの基準座標校正を行う機能を有するものである。これによって、被撮像物３のパラメータバラつき、変動等が、通信媒介装置５に被撮像物３を配置するたびに、校正されるので、いつでも最適な計測パラメータを使用することができ、設計通りの計測精度、性能を、運用コストが増加することなく維持することとなる。また、基準座標校正が、通信媒介装置５に被撮像物３を配置するたびに、実施されることとなるので、撮像装置２が設置される位置と、計測対象との相対位置変動などに影響されることなく、高精度で安定した計測結果が得られることとなる。
【００４０】
次に、画像処理装置４の構成について以下に詳細に説明をおこなう。図３は第一実施形態における画像処理装置４の主な構成例を示すブロック図である。第一実施形態における画像処理装置４は、制御部４０、記憶部４１を含んで構成されている。
【００４１】
制御部４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等によって実現され、記憶部４１に格納されているプログラムに従って動作する。制御部４０は、図３にて示されるように、機器制御部４２、画像取得部４３、画像解析部４４、更新部４５、を機能的に含んで構成されている。この制御部４０が行う処理の具体的な内容については、後に詳しく述べる。なお、上記プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の情報記録媒体に格納されて提供されるものであってもよいし、インターネット等のネットワークを介して提供されるものであってもよい。
【００４２】
記憶部４１は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリ素子、並びにハードディスク等によって実現できる。この記憶部４１は、制御部４０が実行するプログラム（ソフトウェア）を格納している。また、この記憶部４１は、制御部４０が行う処理の過程で利用される種々のデータを格納するワークメモリとしても動作する。また、この記憶部４１は、被撮像物３に備えられた複数の発光素子３０の被撮像物３における位置関係を記憶している。また、この記憶部４１は、通信媒介装置５に置かれた被撮像物３の発光素子３０のそれぞれが各撮像装置２によって撮像された場合、当該発光素子３０が撮像される撮像画像上の座標位置を記憶している。また、記憶部４１は、画像処理装置４の外部に備えることとしてもよい。
【００４３】
次に制御部４０の構成について更に詳しく説明する。第一実施形態における制御部４０は、３つの通信媒介装置にそれぞれ配置された３つの被撮像物に備えられた発光素子の発光を制御する発光制御手段と、発光制御手段により３つの被撮像物の指定した発光素子を発光させた状態で第１と第２の撮像装置によりそれぞれ撮像された第１と第２の撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、第１の撮像画像に設定される第１の座標系における前記指定した発光素子の位置と、第２の撮像画像に設定される第２の座標系における指定した発光素子の位置とが対応するように、第１の座標系と第２の座標系との対応関係を規定する情報を更新する更新手段と、機能的に含む。
【００４４】
機器制御部４２は、例えば、通信媒介装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃのそれぞれに、被撮像物３Ａ、３Ｂ、３Ｃのそれぞれが配置された場合、被撮像物３に備えられた発光素子３０を、予め定められた順序に従って当該発光素子３０を発光させる制御を行う。すなわち、機器制御部４２は、３つの通信媒介装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃにそれぞれ配置されえた３つの被撮像物３Ａ、３Ｂ、３Ｃに備えられた発光素子の発光を制御する発光制御部４２Ａを備える。発光制御部４２Ａは、例えば、被撮像物３Ａ、３Ｂ、３Ｃのそれぞれに備えられた発光素子３０Ａのみを発光させる制御を行うこととしてもよい。あるいは、予め定められたタイミングに基づいて発光素子３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ・・・といった様な順序に従って被撮像物３に備えられた各発光素子を発光させる制御を行うこととしてもよい。あるいは被撮像物３に備えられた発光素子の全てを被撮像物３ごとに発光させる制御を行うこととしてもよい。そして、機器制御部４２は、どの被撮像物３のどの発光素子を発光させているかを画像解析部４４、更新部４５に通知する。
【００４５】
また、機器制御部４２は、撮像装置２Ａ、２Ｂに対し、通信媒介装置５に配置された被撮像物３の発光素子を撮像させる制御を行う撮像装置制御部４２Ｂを備える。そして、機器制御部４２は、画像取得部４３に、撮像装置２によって撮像された画像を取得するように命令を行う。
【００４６】
画像取得部４３は、撮像装置２それぞれが撮像した画像を取得する。そして、撮像装置２それぞれが撮像した画像を撮像された時刻ごとに画像解析部４４に出力する。
【００４７】
画像解析部４４は、画像取得部４３より入力された撮像装置２それぞれが撮像した画像と、記憶部４１に記憶されている通信媒介装置５のそれぞれが配置される三次元位置情報と、記憶部４１に記憶されている発光素子３０が撮像される撮像画像上の座標位置と、に基づいて、撮像画像に示される発光素子３０が、いずれの通信媒介装置５に配置されたいずれの発光素子３０であるかを解析する。例えば、画像解析部４４は、以下の方法によって、当該解析を行う。なお、解析の方法は下記の方法に限定されるものではない。
【００４８】
図４Ａは、第１の撮像装置が撮像した第１の撮像画像の一例を示す図である。図４Ａには、第１の撮像装置が撮像した第１の撮像画像の座標系（以下、第１の座標系という）において（８０、１００），（８０、４２０），（５６０、５０）の３つの位置に、被撮像物３Ａ、３Ｂ、３Ｃの発光素子３０Ａが撮像された様子が示されている。
【００４９】
また、図４Ｂは、第２の撮像装置が撮像した第２の撮像画像の一例を示す図である。図４Ｂには、第２の撮像装置が撮像した第２の撮像画像の座標系（以下、第２の座標系という）において（５１、６１），（１１１、３７１），（６２１、９１）の３つの位置に、被撮像物３Ａ、３Ｂ、３Ｃの発光素子３０Ａが撮像された様子が示されている。
【００５０】
また、図５は、記憶部４１に記憶されている発光素子３０が撮像された撮像画像上の座標位置を示す図である。図５には、２０１０．３．１．１７：００：００の時刻において、第１の座標系において（８０、１００），（８０、４２０），（５６０、５０）の３つの位置に、被撮像物３Ａ、３Ｂ、３Ｃの発光素子３０Ａが撮像され、校正されたこと、第２の座標系において（５０、６０），（１１０、３７０），（６２０、９０）の３つの位置に、被撮像物３Ａ、３Ｂ、３Ｃの発光素子３０Ａが撮像され、校正されたことが示されている。
【００５１】
画像解析部４４は、被撮像物３Ａ、３Ｂ、３Ｃの発光素子３０Ａの第１の座標系における位置（図４にて示される座標位置）と、記憶部４１にて記憶される被撮像物３Ａ、３Ｂ、３Ｃの発光素子３０Ａの第１の撮像装置２Ａによって撮像された撮像画像上の座標位置（図５符号５０にて示される列にて示される座標位置）と、を参照し、被撮像物３Ａ、３Ｂ、３Ｃの発光素子３０Ａの第１の座標系における位置と、記憶部４１にて記憶される被撮像物３Ａ、３Ｂ、３Ｃの発光素子３０Ａの第１の撮像装置２Ａによって撮像された撮像画像上の座標位置と、は一致したものとなっていると解析する。したがって、画像解析部４４は、第１の座標系における（８０、１００）の位置に撮像された発光素子３０Ａは、被撮像物３Ａに基づくものであると解析する。同様に、第１の座標系における（８０、４２０）の位置に撮像された発光素子３０Ａは、被撮像物３Ｂに基づくものであると、第１の座標系における（５６０、５０）の位置に撮像された発光素子３０Ａは、被撮像物３Ｃに基づくものであると、解析する。
【００５２】
また、画像解析部４４は、図４Ｂにて示される、被撮像物３Ａ、３Ｂ、３Ｃの発光素子３０Ａの第２の座標系における位置と、記憶部４１にて記憶される被撮像物３Ａ、３Ｂ、３Ｃの発光素子３０Ａの第１の撮像装置２Ａによって撮像された撮像画像上の座標位置（図５符号５１にて示される列にて示される座標位置）と、を参照し、被撮像物３Ａ、３Ｂ、３Ｃの発光素子３０Ａの第２の座標系における位置と、記憶部４１にて記憶される被撮像物３Ａ、３Ｂ、３Ｃの発光素子３０Ａの第１の撮像装置２Ａによって撮像された撮像画像上の座標位置と、は一致しないものになっていると解析する。ここで、画像解析部４４は、第２の座標系における（５１、６１）の位置に撮像された発光素子３０Ａが、図５における発光素子３０Ａの第２座標系位置のいずれに一番近似したものかを判定する。そして、画像解析部４４は、第２の座標系における（５１、６１）の位置に撮像された発光素子３０Ａは、被撮像物３Ａに基づくものであると解析する。同様に、第２の座標系における（１１１、３７１）の位置に撮像された発光素子３０Ａは、被撮像物３Ｂに基づくものであると、第２の座標系における（６２１、９１）の位置に撮像された発光素子３０Ａは、被撮像物３Ｃに基づくものであると、解析する。
【００５３】
画像解析部４４は、発光素子３０Ａに関する解析結果を、更新部４５に出力する。また、画像解析部４４は、発光素子３０Ａに関する解析が完了した旨を機器制御部４２に出力する。画像解析部４４による発光素子３０Ａに関する解析が完了した旨を入力された機器制御部４２は、発光素子３０Ａの発光を停止する。次いで機器制御部４２は、他の発光素子（例えば３０Ｂ）に関する発光の制御を通信媒介装置５に命令することとしてもよい。機器制御部４２が、他の発光素子（例えば３０Ｂ）に関する発光の制御を通信媒介装置５に命令した場合、発光素子３０Ａにて行われた校正が他追う該他の発光素子に対しても行われることとなる。
【００５４】
更新部４５は、第１の撮像画像に設定される第１の座標系における指定した発光素子の位置と、第２の撮像画像に設定される第２の座標系における指定した発光素子の位置とが対応するように、第１の座標系と第２の座標系との対応関係を規定する情報を更新する。
【００５５】
すなわち、画像解析部４４にて解析された結果は、当該解析が行われた画像が撮像された時点における発光素子３０の撮像画像上における座標位置を示すものとして記憶部４１に記憶される。
【００５６】
図６は、図５にて示される記憶部４１に記憶されている発光素子３０が撮像された撮像画像上の座標位置を示す図が、更新された様子を示す図である。第一実施形態における画像処理システムにおいては、第１の座標系、第２の座標系の校正結果を被撮像物ＩＤ、更新時刻等とともに、各撮像装置毎に計測された各発光素子の座標位置と関連づけて記録される。そして、次回の校正時には最新の更新結果（図６における更新時刻２０１０．３．２．１２：３０：００のデータ）を利用して第１の座標系、第２の座標系の校正を行う。
【００５７】
このように、最新の更新結果を利用して第１の座標系、第２の座標系の校正を行うことによって、被撮像物３の３次元空間における位置や角度（被撮像物３が向いている方向等）を計測する位置計測システムにおいて、計測精度が保証された基で計測が行われることとなる。
【００５８】
次に、画像処理装置４の制御部４０が行う具体的な処理に関して説明を行う。図７は、第一実施形態にかかる画像処理装置４の制御部４０が行う、第１の撮像画像に設定される第１の座標系における指定した発光素子３０の位置と、第２の撮像画像に設定される第２の座標系における指定した発光素子３０の位置とが対応するように、第１の座標系と第２の座標系との対応関係を規定する情報を更新する処理の一例を表す説明図である。
【００５９】
画像処理装置４の制御部４０は、被撮像物３が通信媒介装置５に配置されたか否かを検知する（Ｓ７１）。そして、被撮像物３が通信媒介装置５に配置された場合、制御部４０は、被撮像物３の指定された一の発光素子３０を発光させる（Ｓ７２）。そして、指定された一の発光素子３０を撮像した画像を取得する（Ｓ７３）。次いで、第１の撮像画像に設定される第１の座標系における指定した一の発光素子３０の位置と、第２の撮像画像に設定される第２の座標系における指定した一の発光素子３０の位置とを解析して、お互いが対応するように、第１の座標系と第２の座標系との対応関係を規定する情報を校正する（Ｓ７４）。そして、第１の撮像画像に設定される第１の座標系における指定した一の発光素子の位置と、第２の撮像画像に設定される第２の座標系における指定した一の発光素子の位置とが対応するように、第１の座標系と第２の座標系との対応関係を規定する情報を更新する（Ｓ７５）。また、他の発光素子３０についても同様の校正を繰り返し行うか否かを判定する（Ｓ７６）。他の発光素子３０についても同様の校正を繰り返し行う場合は、Ｓ７１〜Ｓ７５のステップを同様に繰り返し、他の発光素子３０についても同様の校正を繰り返し行わない場合は、処理を終了する。
【００６０】
［第二実施形態］
第二実施形態にかかる情報処理システムの全体構成は、第一実施形態にかかる情報処理システムと同様、第１と第２の撮像装置２Ａ、２Ｂと、少なくとも１つの発光素子３０と当該各発光素子３０の発光を制御する制御回路３１と、をそれぞれ備えた３以上の被撮像物３と、第１と第２の撮像装置２Ａ、２Ｂにより撮像される撮像画像を処理する画像処理装置４と、第１と第２の撮像装置２Ａ、２Ｂにより撮像される撮像空間内のそれぞれ予め定められた位置に固定され、被撮像物３に備えられる制御回路３１と画像処理装置４との通信を媒介する３以上の通信媒介装置５と、を含んで構成されている。
【００６１】
第一実施形態と第二実施形態とが異なる点は、被撮像物３は、二次電池を備えており、被撮像物３に備えられた発光素子のそれぞれは、二次電池から供給される電力を電力源として発光する点である。そして、通信媒介装置５は、被撮像物３が通信媒介装置５に配置された場合、被撮像物３が備える二次電池を充電する充電手段を含むものである。また、画像処理装置４は、被撮像物３が備える二次電池の充電の状況を検知する検知手段を含むものである。
【００６２】
被撮像物３に備えられた二次電池を充電する充電手段が、通信媒介装置５に備えられることによって、被撮像物３は定期的に通信媒介装置５に置かれることとなる。したがって、第二実施形態にかかる画像処理システムは、撮像装置間の校正を定期的に行うことを確実なものとする。
【００６３】
図８は第二実施形態における画像処理装置４の主な構成例を示すブロック図である。第二実施形態における画像処理装置４は第一実施形態同様、制御部４０、記憶部４１を含んで構成されている。そして、制御部４０が、検知部４６を有する点で第一実施形態と異なるものである。
【００６４】
検知部４６は、通信媒介装置５に配置された被撮像物３の二次電池の充電状態を検知する。すなわち、検知部４６は、通信媒介装置５に配置された被撮像物３の二次電池が何％充電されている状態かを検知する。
【００６５】
第一実施形態においては、通信媒介装置５に被撮像物３が備えられた場合に、被撮像物３に備えられた発光素子３０の発光を制御することとしたが、第二実施形態においては、検知部４６が被撮像物３に備えられた二次電池の充電の完了を検知した後、発光素子３０の発光を制御することとしてもよい。充電が完了した後に、発光素子３０の発光を制御することによって、当該発光素子から発光する光の照射量が一定となり、より高精度な校正を行うこととなる。
【００６６】
［第三実施形態］
第三実施形態にかかる情報処理システムの全体構成は、第一実施形態にかかる情報処理システムと同様、第１と第２の撮像装置２Ａ、２Ｂと、少なくとも１つの発光素子３０と当該各発光素子３０の発光を制御する制御回路３１と、をそれぞれ備えた３以上の被撮像物３と、第１と第２の撮像装置２Ａ、２Ｂにより撮像される撮像画像を処理する画像処理装置４と、第１と第２の撮像装置２Ａ、２Ｂにより撮像される撮像空間内のそれぞれ予め定められた位置に固定され、被撮像物３に備えられる制御回路３１と画像処理装置４との通信を媒介する３以上の通信媒介装置５と、を含んで構成されている。
【００６７】
第三実施形態にかかる被撮像物３は、第一実施形態にかかる被撮像物３とは異なり、複数の第三発光素子３０Ｅとなり得る発光素子群３３が備えられている。図９に第三実施形態にかかる被撮像物３の構成の一例を示す平面図である。図９に示されるように、第三実施形態にかかる被撮像物３には、複数の第三発光素子３０Ｅとなり得る発光素子群３３が備えられている。第三実施形態にかかる被撮像物３の第三発光素子３０Ｅも、第一実施形態同様、第三発光素子３０Ｅと、第一発光素子群と、の位置関係によって被撮像物３を特定するＩＤの役割を有するものである。
【００６８】
図１０は、第三実施形態における画像処理装置４の主な構成例を示すブロック図である。第三実施形態における画像処理装置４は第一実施形態同様、制御部４０、記憶部４１を含んで構成されている。そして、制御部４０が、被撮像物マルチＩＤ設定部４７を有する点で第一実施形態と異なるものである。被撮像物マルチＩＤ設定部４７は、被撮像物３に備えられた発光素子群３３のうちから一の発光素子３０を選択し、当該被撮像物３に固有のＩＤを設定する。通信媒介装置５は、被撮像物マルチＩＤ設定部４７より、当該通信媒介装置５に配置された被撮像物３に固有のＩＤを付与するという命令がなされると、当該配置された被撮像物３に対応するＩＤを付与する。すなわち、第三実施形態の被撮像物３に備えられた発光素子群３３のうちのいずれかが画像処理装置４によって選択されることによって、当該被撮像物３に特定のＩＤが付与されることとなる。
【００６９】
図１１は、第三実施形態にかかる画像処理装置４の制御部が行う処理の一例を表す説明図である。Ｓ７１〜Ｓ７６は、第一実施形態にかかる画像処理装置４の制御部が行う処理と同様である。第三実施形態にかかる画像処理装置４の制御部は、校正の終了後、被撮像物マルチＩＤ設定を行う（Ｓ７７）。そして、全校正結果、被撮像物マルチＩＤ設定によって付与された固有ＩＤの情報を記憶部４１に格納する（Ｓ７８）。
【００７０】
第三実施形態のように被撮像物マルチＩＤ設定部を備えることによって、被撮像物３の製造上、仕様を均一化できるため、被撮像物３の製造コストを抑制することとなる。また、被撮像物３をＩＤ別に管理する必要がないため、使用上の管理コストを抑制することとなる。
【符号の説明】
【００７１】
１  画像処理システム、２  撮像装置、３  被撮像物、４  画像処理装置、５  通信媒介装置、６  ネットワーク、３０  発光素子、３１  制御回路、３２  基材、４０  制御部、４１  記憶部、４２  機器制御部、４３  画像取得部、４４  画像解析部、４５  更新部、４６  検知部、４７  被撮像物マルチＩＤ設定部、５０  第１発光素子３０Ａの第１座標系位置、５１  第１発光素子３０Ａの第２座標系位置。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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