(57)【要約】【課題】移動経路を一軸上に規定した移動体に搭載した撮影装置を用いて、単純な構成にて広範な観察領域を観察可能であり、かつ簡単なプロセスを用いて撮影画像から移動体の位置を算出可能な撮影システム及び撮影方法を提供する。【解決手段】カメラ（１１）を搭載した移動台（１０）を一軸方向に移動させる移動路（１２）により移動させる。カメラ（１１）は、観察領域（Ｓ）と予め設置位置が特定された位置認識用のパターン（２Ａ）のそれぞれの方向に指向するためのカメラ回動制御部を有する。位置認識用のパターン（２Ａ）を撮影するために、カメラ（１１）を一軸方向に対して垂直な平面内において回動させて、位置認識用のパターン（２Ａ）を撮影する。撮影した位置認識用パターン画像から、移動台（１０）の位置を算出する移動台位置算出部により移動台（１０）の位置を算出することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載された撮影装置にて観察領域を撮影する撮影システムにおいて、
上記移動体を一軸方向に移動させるように誘導する誘導手段と、
予め設置位置が特定された少なくとも１つの識別指標と、
上記撮影装置の撮影方向を、上記一軸方向に対して垂直な平面内において回動させて、上記観察領域を撮影する方向と上記識別指標を撮影する方向とにそれぞれ指向させる撮影方向制御手段と、
上記観察領域を撮影した後に撮影方向を回動させて上記識別指標を撮影した識別指標撮影画像に基づいて移動体の位置を算出する移動体位置算出手段とが設けられていることを特徴とする撮影システム。
【請求項２】
前記移動体位置算出手段にて移動体の位置を算出した後、上記移動体の位置と前記観察領域における特定の観察対象の撮影方向とに基づいて、該特定の観察対象の位置を算出する観察対象位置算出手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の撮影システム。
【請求項３】
前記誘導手段は、前記観察領域の面が撮影装置の下方となるように、かつ前記移動体を該観察領域の面に対して平行な一軸方向に移動させるように誘導することを特徴とする請求項１又は２記載の撮影システム。
【請求項４】
前記識別指標は、前記観察領域の面よりも上方となるように、かつ前記撮影装置に対して観察領域を挟んで反対側の位置となるように配設されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の撮影システム。
【請求項５】
前記識別指標は、互いに形態の異なる複数個が前記一軸方向に平行な方向に配列されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮影システム。
【請求項６】
前記識別指標は、移動体のいずれの位置においても、少なくとも１つの識別指標が撮影可能なように配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮影システム。
【請求項７】
前記移動体位置算出手段は、前記観察領域を撮影した後に撮影方向を回動させて上記識別指標を撮影した識別指標撮影画像に基づいて、予め設置位置が特定された識別指標と、移動体の位置とのずれ量を算出することにより移動体の位置を算出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮影システム。
【請求項８】
前記識別指標は、上記一軸方向に対して形状が変化するパターンにてなり、
前記移動体位置算出手段は、上記パターンの形状の変化を認識することにより移動体の位置を算出することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮影システム。
【請求項９】
前記識別指標は、前記撮影装置の撮影範囲内に存在する形状的特徴であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の撮影システム。
【請求項１０】
移動体に搭載された撮影装置にて観察領域を撮影する撮影方法において、
上記移動体が一軸方向に移動するように誘導しながら、撮影装置にて観察領域を撮影して観察領域撮影画像を得る工程と、
上記観察領域撮影画像を得る工程の後に、撮影装置の撮影方向を上記一軸方向に対して垂直な平面内において回動させて、予め設置位置が特定された少なくとも１つの識別指標を撮影して識別指標撮影画像を得る工程と、
上記識別指標撮影画像に基づいて移動体の位置を算出する移動体位置算出工程と、
上記移動体位置算出工程にて求めた移動体の位置と、上記観察領域における特定の観察対象の撮影方向とに基づいて、該特定の観察対象の位置を算出する観察対象位置算出工程とを含むことを特徴とする撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一軸上を移動する移動体に搭載した撮影装置により撮影を行う撮影システム及び撮影方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、遠隔地の様子を観察するため、或いは人が入るのが好ましくない場所の様子をその場所に直接入ることなく観察するために撮影装置を用いて観察地を離れた場所から観察することが広く行われている。
【０００３】
その際、撮影装置を一か所に固定するのではなく、撮影装置を移動体に搭載すれば、移動体の移動範囲内の広範な領域を観察することができる。しかし、撮影装置を移動体に搭載して観察する場合、撮影装置が観察している領域の位置を正しく認識するためには、移動体の位置を正確に認識する必要がある。
【０００４】
移動体の位置を認識する方法の１つとして、エンコーダ又は位置センサを配置し、それらの情報を読み取ることにより移動体の位置を認識する方法が挙げられる。しかし、この方法は、エンコーダ又は位置センサを配置する必要があることから、コストが上昇する問題がある。この問題は、移動経路が長距離である場合は特に顕著となる。さらに、移動経路の性質によってはエンコーダ又は位置センサを配置できない場合もあり、その場合にはこの方法を適用することができない。そこで、上記以外の方法として、移動体の位置を、画像を用いて認識する方法が用いられている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、図１２の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、移動体としての無人搬送車１０１の停止位置ズレ量を検出するために、多数のパンチング孔１１１が穿設されたグレーチング床１１０及び認識マーク１１２を用いた移動体の停止位置ズレ量検出装置１００が開示されている。この移動体の位置ズレ量検出システムでは、移動体としての無人搬送車１０１に搭載されたカメラ１０２ａ・１０２ｂにて撮影したグレーチング床１１０のグレーチングパターン１１３及び認識マーク１１２を解析して、無人搬送車１０１の停止位置ズレ量を検出するものとなっている。
【０００６】
また、特許文献２には、図１３の（ａ）（ｂ）に示すように、平面上を移動する移動台２０１に搭載されたカメラ２０２にて平面である床２１０上に配置されたドットパターン２１１を撮影して、ドットの検出特徴量をデータベースと照合することによって移動台２０１の位置を検出する移動体位置検出システム２００が開示されている。
【０００７】
さらに、特許文献３に開示されたる移動体システム３００では、図１４の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、移動体３０１に搭載され、かつ撮影方向が固定されたカメラ３０２にて、水平方向に間隔を有して配置された特徴的な左マーク３２１、中央マーク３２２及び右マーク３２３を有するパネル３２０ａ〜３２０ｄを４か所の作業目的地３１１〜３１４にて撮影する。そして、パネル３２０ａ〜３２０ｄの左マーク３２１、中央マーク３２２及び右マーク３２３の画像中での写り方から、作業目的地３１１〜３１４に対する測定位置のずれを検知することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２１２６４７号公報（１９９９年８月６日公開）
【特許文献２】特開２０１０−１０１８０７号公報（２０１０年５月６日公開）
【特許文献３】特開２０１２−０２７７１１号公報（２０１２年２月９日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２においては、移動体である無人搬送車１０１・移動台２０１の移動平面である床面上のグレーチングパターン１１３及び認識マーク１１２並びにドットパターン２１１を認識し、移動体の位置を判定する方法を用いているため、それぞれの移動体の位置において該移動体の位置を正確に検出するには、移動体の移動平面である床面に沿って複雑で高密度かつ大量のマーク及びパターンを配置する必要がある。また、それら大量のマーク及びパターンを全て判別する必要があるため、移動体の位置を認識するためのプロセスが複雑化し、解析に時間も要する。
【００１０】
また、特許文献３では、作業目的地３１１〜３１４にて、特徴的な左マーク３２１、中央マーク３２２及び右マーク３２３を撮影することによって移動体３０１と作業目的地３１１〜３１４のいずれかとの位置ずれを検出する。しかし、作業目的地３１１〜３１４という特定の位置での移動体３０１のずれ検出が目的であり、任意の位置での移動体３０１の位置認識を行うことはできない。
【００１１】
これらの結果、移動体の位置を単純なプロセスを用いて正確に判定するには、移動体の移動方向を一軸上に規定することが望ましいが、その場合、移動経路が限定されるため、観察可能な範囲に制限を受け易いという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、移動経路を一軸上に規定した移動体に搭載した撮影装置を用いて、単純な構成にて広範な観察領域を観察可能であり、かつ簡単なプロセスを用いて撮影画像から移動体の位置を算出可能な撮影システム及び撮影方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様における撮影システムは、上記の課題を解決するために、移動体に搭載された撮影装置にて観察領域を撮影する撮影システムにおいて、上記移動体を一軸方向に移動させるように誘導する誘導手段と、予め設置位置が特定された少なくとも１つの識別指標と、上記撮影装置の撮影方向を、上記一軸方向に対して垂直な平面内において回動させて、上記観察領域を撮影する方向と上記識別指標を撮影する方向とにそれぞれ指向させる撮影方向制御手段と、上記観察領域を撮影した後に撮影方向を回動させて上記識別指標を撮影した識別指標撮影画像に基づいて移動体の位置を算出する移動体位置算出手段とが設けられていることを特徴としている。
【００１４】
本発明の一態様における撮影方法は、上記の課題を解決するために、移動体に搭載された撮影装置にて観察領域を撮影する撮影方法において、上記移動体が一軸方向に移動するように誘導しながら、撮影装置にて観察領域を撮影して観察領域撮影画像を得る工程と、上記観察領域撮影画像を得る工程の後に、撮影装置の撮影方向を上記一軸方向に対して垂直な平面内において回動させて、予め設置位置が特定された少なくとも１つの識別指標を撮影して識別指標撮影画像を得る工程と、上記識別指標撮影画像に基づいて移動体の位置を算出する移動体位置算出工程と、上記移動体位置算出工程にて求めた移動体の位置と、上記観察領域における特定の観察対象の撮影方向とに基づいて、該特定の観察対象の位置を算出する観察対象位置算出工程とを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によれば、移動経路を一軸上に規定した移動体に搭載した撮影装置を用いて、単純な構成にて広範な観察領域を観察可能であり、かつ簡単なプロセスを用いて撮影画像から移動体の位置を算出可能な撮影システム及び撮影方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態１における撮影システムの構成を示す側面図であり、（ｂ）は上記撮影システムの撮影装置と位置認識用のパターンとが真正面で向かい合っている状態で撮影した画像を示す図であり、（ｃ）は撮影装置と位置認識用のパターンとが真正面からずれた状態で撮影した画像を示す図である。
【図２】上記撮影システムを示す斜視図である。
【図３】上記撮影システムにおける制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は上記撮影システムにて使用する位置認識用のパターンの一例を示す図であり、（ｂ）は上記撮影システムの撮影装置と位置認識用のパターンとが真正面で向かい合っている状態で撮影した画像を示す図であり、（ｃ）は撮影装置と位置認識用のパターンとが真正面からずれた状態で撮影した画像を示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、撮影装置の回動方向に関する位置認識用のパターンの各種の設置場所を示す側面図である。
【図６】撮影装置から位置認識用のパターンまでの距離におけるカメラの水平視野を示す平面図である。
【図７】移動台の位置を任意の位置で認識するために、配置する位置認識用パターンの間隔を示す平面図である。
【図８】上記撮影システムにおける移動台の位置認識の処理を示すフローチャートである。
【図９】（ａ）は本発明の実施形態２を示すものであって、撮影システムにおける互いに形状が異なる複数の位置認識用のパターンを示す図であり、（ｂ）は互いに大きさが異なる複数の位置認識用のパターンを示す図であり、（ｃ）は互いに色彩が異なる複数の位置認識用のパターンを示す図である。
【図１０】（ａ）は本発明の実施形態３を示すものであって、撮影システムに用いられる位置認識用のパターンの構成を示す図であり、（ｂ）は位置認識用のパターンのうちの画像に写ったパターン、及びパターン全体から画像に写ったパターンを特定する手段の一例を示す図である。
【図１１】（ａ）は図１０の（ａ）に示した形状とは異なる位置認識用のパターンであって、帯状枠内に赤の台形と青の台形とが連続して形成されている位置認識用のパターンを示す図であり、（ｂ）は帯状枠内に斜めの１本線と斜めの２本線と斜めの３本線とが連続して形成されている位置認識用のパターンを示す図である。
【図１２】（ａ）は従来の撮影システムを示す構成図であり、（ｂ）は無人搬送車が正規の停止位置に停止したときのグレーチング床のグレーチングパターンを示す平面図であり、（ｃ）は無人搬送車が正規の停止位置よりもずれて停止したときのグレーチング床のグレーチングパターンを示す平面図である。
【図１３】（ａ）は従来の他の撮影システムを示す構成図であり、（ｂ）は床面に描画されたドットパターンを示す平面図である。
【図１４】（ａ）は従来のさらに他の撮影システムの構成を示す平面図であり、（ｂ）は移動台の構成を示す側面図であり、（ｃ）は基準位置に移動台を停止して、該移動台に搭載されたカメラにて撮影するときの各マークの画像中での写り方を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００１８】
本実施の形態の撮影システムは、遠隔地の様子を観察するため、又は人が入るのが好ましくない場所の様子をその場所に直接入ることなく観察するために撮影装置を用いて観察地を離れた場所から観察可能な撮影システムに適用される。本実施の形態の撮影システムの特徴として、撮影装置は移動体に搭載されており、かつ移動体は、観察したい領域に対して一軸方向に移動するようになっている。このため、本実施の形態の撮影システムでは、撮影装置が観察している領域の位置を正しく認識するために、移動体の位置を正確に、そして容易に認識する手段が付与されている。
【００１９】
本実施の形態の撮影システム１の構成について、図２、図３及び図４の（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づいて説明する。図２は、本実施の形態の撮影システム１を示す斜視図である。図３は、本実施の形態の撮影システム１における制御装置１３の構成を示すブロック図である。図４の（ａ）は、使用する位置認識用のパターン２Ａの構成を示す図である。図４の（ｂ）は、カメラ１１と位置認識用のパターン２Ａとが真正面で向かい合っている状態で撮影した画像を示す図である。図４の（ｃ）は、カメラ１１と位置認識用のパターン２Ａとが真正面からずれた状態で撮影した画像を示す図である。
【００２０】
本実施の形態の撮影システム１は、図２に示すように、移動体としての移動台１０と、この移動台１０に搭載された撮影装置としてのカメラ１１と、移動台１０の移動を一軸方向に誘導する誘導手段としての移動路１２と、各種の制御を行う後述する制御装置１３と、予め設置位置が特定され、撮影方向に配された識別指標としての位置認識用のパターン２Ａとを備えている。
【００２１】
移動台１０は、モーター及びウインチ等の後述する移動台駆動部１４によって、移動路１２に沿って一軸方向に移動可能となっている。
【００２２】
上記移動路１２は、専用のレール等を設置する以外にも、例えば、部屋の壁に設けられた桟を利用することが可能であれば、それを使用することができる。また、屋外においては、移動路１２として例えばガードレール、又はビニールハウスにおける水平に渡されたフレーム等を利用することができる。この結果、移動台１０は、移動路１２に沿って一軸方向に移動する。移動路１２の長さは、観察領域Ｓに応じて任意に設定することが可能であり、例えば１００ｍとすることができる。また、それ以上の長さにすることも可能である。
【００２３】
上記カメラ１１は、本実施の形態では、首振り機能を有している。すなわち、本実施の形態のカメラ１１は、移動台１０の移動方向に垂直な面内で、カメラ１１の直下を角度０度とした場合に、例えば９０度まで回転できるようになっている。そして、カメラ１１の回転角度の制御は、後述する制御装置１３のカメラ回動制御部１３ａにて行うことができるようになっている。尚、本実施の形態では、カメラ回動制御部１３ａは、カメラ１１を０度〜９０度まで角度調整可能となっているが、本発明では、必ずしもこれに限らず、例えば３６０度の回転角度制御可能とすることもできる。
【００２４】
制御装置１３は、図３に示すように、カメラ１１の制御に関して、カメラ１１を回動制御するカメラ回動制御部１３ａと、カメラ１１の撮影の駆動を制御するカメラ撮影駆動制御部１３ｂとを備えている。また、制御装置１３は、移動台１０の移動に関して、移動台１０の移動を行うためのモーター及びウインチ等の移動台駆動部１４の駆動制御を行う移動台駆動制御部１３ｃを備えている。
【００２５】
さらに、制御装置１３は、移動台１０の位置算出及び観察対象の位置算出に関して、移動体位置算出手段としての移動台位置算出部１３ｄと、観察対象の位置を算出する観察対象位置算出手段としての観察対象位置算出部１３ｅと、記録部１３ｆとを備えている。上記移動台位置算出部１３ｄは、観察対象を撮影した後に撮影方向を回動させて上記位置認識用のパターン２Ａを撮影した識別指標撮影画像としての位置認識用パターン画像に基づいて移動台１０の位置を算出する。また、観察対象位置算出部１３ｅは、移動台位置算出部１３ｄにて移動台１０の位置を算出した後、移動台１０の位置と観察対象を撮影したときの撮影方向とに基づいて、観察対象の位置を算出する。
【００２６】
記録部１３ｆは、上記移動台位置算出部１３ｄ及び観察対象位置算出部１３ｅにて求めた値を記録する他、観察対象をカメラ１１にて撮影したときのカメラ１１の回動角度や、カメラ１１のズーム倍数、移動台１０の移動速度、カメラ１１の回動速度、画像の形状や色彩等の特徴の異なる複数の位置認識用のパターン２Ａの設置場所についての観察領域Ｓの端部からの距離情報等、演算において必要な情報が全て格納されている。
【００２７】
尚、本実施の形態では、移動台１０には図示しない通信装置が設けられている。すなわち、制御装置１３は遠隔地のパーソナルコンピューター又は携帯端末に設けられており、この遠隔地のパーソナルコンピューター等からインターネット等の通信回線を介して移動台１０に制御信号を送ることにより、カメラ１１の駆動制御等を遠隔操作にて行うことができるようになっている。
【００２８】
次に、本実施の形態では、位置認識用のパターン２Ａは、室内の内部において、移動路１２を取り付けた壁側とは観察領域Ｓを挟んで向かい合う側に少なくとも１つ以上設けられている。そして、カメラ１１にて該位置認識用のパターン２Ａを撮影することにより、移動台位置算出部１３ｄにて移動台１０つまりカメラ１１の現在位置を算出するようになっている。
【００２９】
次に、位置認識用のパターン２Ａは、図４の（ａ）に示すように、例えば、星形が記載されたパターンとなっている。ここで、図４の（ｂ）に示すように、移動台１０と位置認識用のパターン２Ａとが真正面の位置関係であれば画像の中央と画像内の位置認識用のパターン２Ａの中央とは一致する。しかし、図４の（ｃ）に示すように、移動台１０が位置認識用のパターン２Ａからずれた位置に存在すると、画像の中央と画像内の位置認識用のパターン２Ａの中央にずれが生じる。この結果、カメラ１１のズーム及び角度の値が既知であれば、上記のずれの量から移動台１０と位置認識用のパターン２Ａとの位置関係を一意に求めることが可能であり、移動台１０の位置を認識することができる。
【００３０】
次に、本実施の形態のカメラ１１の回動方向に関する位置認識用のパターン２Ａの設置場所について、図５の（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。図５の（ａ）〜（ｄ）は、カメラ１１の回動方向に関する位置認識用のパターン２Ａの各種の設置場所を示す側面図である。
【００３１】
カメラ１１の回動方向に関して位置認識用のパターン２Ａを設置する方法としては、図５の（ａ）（ｂ）に示すように、位置認識用のパターン２Ａを観察領域Ｓの視野外に設置する方法と、図５の（ｃ）（ｄ）に示すように、位置認識用のパターン２Ａを観察領域Ｓの内部に設置する方法とがある。
【００３２】
図５の（ｃ）（ｄ）に示す位置認識用のパターン２Ａを観察領域Ｓの内部に設置する方法では、観察領域Ｓの一部が位置認識用のパターン２Ａにより隠されること、及び観察領域Ｓの内部の物体に位置認識用のパターン２Ａが隠されることが起こり得る。したがって、このような問題が起こらない場合には、観察領域Ｓの内部に位置認識用のパターン２Ａを設置することができる。
【００３３】
また、位置認識用のパターン２Ａを設置する場合に、図５の（ａ）（ｃ）に示すように、カメラ１１に対して位置認識用のパターン２Ａが垂直になる対向方法と、図５の（ｂ）（ｄ）に示すように、カメラ１１に対して位置認識用のパターン２Ａが垂直にはならない対向方法とがある。
【００３４】
上記２つの方法では、画像内において位置認識用のパターン２Ａを歪みなく撮影したいときには、カメラ１１に対して位置認識用のパターン２Ａが垂直になるように対向させた方がよい。尚、カメラ１１に対して位置認識用のパターン２Ａが垂直になるように対向配置するのが難しく、かつ垂直にはならない対向方法による歪みが問題ないときには、カメラ１１に対して位置認識用のパターン２Ａが垂直にはならない対向方法を採用することが可能である。
【００３５】
この結果、図５の（ａ）に示すように、カメラ１１に対して位置認識用のパターン２Ａを同一水平面内にて対向させるのが最も好ましい。
【００３６】
上述のように、観察領域Ｓの任意の場所に位置認識用のパターン２Ａを設置すると、例えば、位置認識用のパターン２Ａが観察領域Ｓの背の高い物体の後ろになったり、位置認識用のパターン２Ａによって観察領域Ｓの特定の観察対象が遮蔽されたりするので、観察対象及び位置認識用のパターン２Ａを撮影することができなくなる。
【００３７】
そこで、本実施の形態では、カメラ回動制御部１３ａにて、カメラ１１の撮影方向を、一軸方向に対して垂直な平面内において回動させて、観察領域Ｓを撮影する方向と位置認識用のパターン２Ａを撮影する方向とにそれぞれ指向させる。これによって、予め設置位置が特定された位置認識用のパターン２Ａを、例えば、カメラ１１の観察領域Ｓを挟んだ対向位置であって、かつ観察領域Ｓの上方に設置することができる。そして、この位置認識用のパターン２Ａを撮影した位置認識用パターン画像を取得するために、カメラ回動制御部１３ａにて、カメラ１１の撮影方向を、一軸方向に対して垂直な平面内において回動させて、観察領域Ｓを撮影する方向から位置認識用のパターン２Ａを撮影する方向に指向変更するようになっている。
【００３８】
次に、本実施の形態のカメラ１１の水平視野に関する位置認識用のパターン２Ａの設置場所について、図６及び図７に基づいて説明する。図６は、カメラ１１から位置認識用のパターン２Ａまでの距離におけるカメラ１１の水平視野を示す平面図である。カメラ１１の視野内に位置認識用のパターン２Ａがある場合、移動台１０の位置認識を行うことが可能である。図７は、移動台１０の位置を任意の位置で認識するために、配置する位置認識用のパターン２Ａの間隔を示す平面図である。カメラ１１の視野内に少なくとも一つは位置認識用のパターン２Ａが写るように、間隔はカメラ１１の視野範囲よりも狭くする必要がある。また、配置するパターンはそれぞれ別のものである。
【００３９】
特定の位置に移動台１０が存在する場合に、位置認識用のパターン２Ａをカメラ１１にて撮影するためには、図６に示すように、カメラ１１の撮影範囲の内部に位置認識用のパターン２Ａが写るように配置されていなければならない。これによって、カメラ１１の該特定の位置での位置認識を行うことができる。
【００４０】
一方、任意の位置にて移動台１０の位置認識を行いたいときには、図７に示すように、観察領域Ｓの全域に複数の異なる位置認識用のパターンを配置する。
【００４１】
本実施の形態の撮影システム１においては、移動台１０に搭載されたカメラ１１は、任意の位置において位置の算出を行うために、首振り機能を使用して位置認識用のパターン２Ａを撮影する。そして、撮影した画像に対して制御装置１３の移動台位置算出部１３ｄを用いて移動台１０の位置を算出することによって、移動台１０の位置算出を行う。
【００４２】
次に、観察領域Ｓ内の任意の部分を観察する場合、移動台１０は観察領域Ｓ内で観察を行う任意の部分を撮影するために、制御装置１３の移動台駆動制御部１３ｃにより移動台駆動部１４にて移動台１０を移動させる。尚、この指示は、パーソナルコンピューターの制御装置１３から遠隔操作にて行う。そして、カメラ１１は首振り機能を使用して観察領域Ｓ内で観察を行う部分と、位置認識用のパターン２Ａとを撮影する。その後、位置認識用のパターン２Ａを撮影した画像に対して制御装置１３の移動台位置算出部１３ｄにて演算処理を行い、移動台１０の位置を算出する。次いで、制御装置１３の観察対象位置算出部１３ｅにて位置認識用のパターン２Ａを撮影した画像における、撮影した位置の値を観察用の画像と関連付けて演算することによって、観察した部分の位置を算出する。
【００４３】
上記構成の撮影システム１において、移動台１０の位置及び観察対象の位置を算出する方法について、図１の（ａ）（ｂ）（ｃ）及び図８に基づいて詳述する。図１の（ａ）は、本実施の形態の撮影システム１の構成を示す側面図である。図１の（ｂ）は、カメラ１１と位置認識用のパターン２Ａとが真正面で向かい合っている状態で撮影した画像を示す図である。図１の（ｃ）は、カメラ１１と位置認識用のパターン２Ａとが真正面からずれた状態で撮影した画像を示す図である。図８は、本実施の形態の撮影システム１における移動台１０の位置認識の処理を示すフローチャートである。
【００４４】
本実施の形態の撮影システム１においては、観察領域Ｓを自動観察し、観察領域Ｓをカメラ１１にて撮影したときの移動台１０の位置の算出、及び観察対象の位置を算出する。尚、移動台１０及びカメラ１１の制御、並びに移動台１０の位置及び観察対象の位置を求める場合には、全て、遠隔操作にて、制御装置１３から指示を送ることができるようになっている。
【００４５】
具体的には、図１の（ａ）に示すように、予め、カメラ１１と同じ高さの水平位置であって、観察領域Ｓを挟んだ対向位置に位置認識用のパターン２Ａを設置しておく。このときの位置認識用のパターン２Ａのカメラ１１の回動角度は、カメラ１１の直下を回動角度０°としているので、９０°である。
【００４６】
本実施の形態の撮影システム１では、図８に示すように、まず、移動台１０を移動する（Ｓ１）。これにより、移動台１０は予め設定された移動速度で移動する。この移動速度は、記録部１３ｆに格納された移動速度である。尚、移動速度は任意に変更することができ、これによって、移動台１０の移動速度を変化させることが可能である。
【００４７】
次いで、移動台１０の停止後に、カメラ１１の方向を位置認識用のパターン２Ａの方向に向くように回動する（Ｓ２）。尚、このとき、カメラ１１のズーム調整を行うことも可能である。次いで、位置認識用のパターン２Ａを撮影する（Ｓ３）。次いで、図１の（ｂ）（ｃ）に示すように、位置認識用のパターン２Ａが画像内のどこに写っているかを検出する画像処理を行う（Ｓ４）。このとき、カメラ１１と位置認識用のパターン２Ａとが真正面で向い合っている場合には、図１（ｂ）に示すように、観察領域Ｓの画像の中心位置と位置認識用のパターン２Ａの中心位置とは一致する。
【００４８】
一方、カメラ１１が位置認識用のパターン２Ａの真正面からずれている場合には、図１の（ｃ）に示すように、観察領域Ｓの画像の中心位置と位置認識用のパターン２Ａの中心位置とはずれる。したがって、位置認識用のパターン２Ａの設置位置が分かっているので、制御装置１３の移動台位置算出部１３ｄは、このずれ量を演算することにより、移動台１０の現在の位置を容易に算出することができる（Ｓ５）。
【００４９】
ここで、本実施の形態では、例えば、遠隔操作において、カメラ１１が撮影する観察領域Ｓを図示しないモニタにて目視しており、例えば、気になる一点の観察対象があったとする。この場合には、モニタを見ながら、観察対象がカメラ１１の撮影画像の中心線上に位置するように、移動台１０を遠隔操作にて移動させる。そして、観察対象が撮影画像の中心線上に一致したときに、移動台１０を停止させ、カメラ１１を９０°回動させて該カメラ１１を水平方向に向ける。そして、位置認識用のパターン２Ａが写っているのをモニタで確認した後、該位置認識用のパターン２Ａを撮影する。これにより、図１の（ｃ）に示す撮影画像が得られるので、観察対象位置算出部１３ｅは位置認識用のパターン２Ａの画像内の位置から移動台１０の位置を演算する。これにより、観察対象の水平位置、つまり移動台１０の移動方向に平行な方向の位置を容易に算出することができる。また、観察対象の奥行方向の位置については、カメラ１１を回動させた任意の角度と、記録部１３ｆに保存されたカメラ１１の高さから求めることができる。
【００５０】
したがって、観察対象の二次元方向の位置が求まるので、観察対象の観察領域Ｓにおける位置を特定することが可能となる。
【００５１】
このように、本実施の形態の撮影システム１では、移動体としての移動台１０に搭載された撮影装置としてのカメラ１１にて観察領域Ｓを撮影する。そして、撮影システム１は、移動台１０を一軸方向に移動させるように誘導する誘導手段としての移動路１２と、予め設置位置が特定された少なくとも１つの識別指標としての位置認識用のパターン２Ａと、カメラ１１の撮影方向を、一軸方向に対して垂直な平面内において回動させて、観察領域Ｓを撮影する方向と位置認識用のパターン２Ａを撮影する方向とにそれぞれ指向させる撮影方向制御手段としてのカメラ回動制御部１３ａと、観察領域Ｓを撮影した後に撮影方向を回動させて位置認識用のパターン２Ａを撮影した識別指標撮影画像として位置認識用パターン画像に基づいて移動台１０の位置を算出する移動体位置算出手段としての移動台位置算出部１３ｄとが設けられている。また、観察領域Ｓに位置を特定する位置認識用のパターン２Ａを設置しておくことにより、観察領域Ｓの観察領域撮影画像から移動台１０の位置を算出することが可能である。
【００５２】
これにより、カメラ１１を搭載した移動台１０が、例えば１００ｍの距離を移動したとしても、センサ又はエンコーダ等を使用することなく、移動台１０の位置を認識することができる。このため、単純な構成にて広範な観察領域Ｓを観察可能である。
【００５３】
そして、移動台１０の位置を求めるためには、観察領域Ｓを撮影した後に撮影方向を回動させて位置認識用のパターン２Ａを撮影した位置認識用パターン画像に基づいて、移動台位置算出部１３ｄにて移動台１０の位置を算出する。
【００５４】
これにより、位置を特定する位置認識用のパターン２Ａが観察領域Ｓの撮影に対して障害となることがない。
【００５５】
そして、カメラ１１の撮影の向きを移動方向に垂直な方向に首振り動作させる構成を採用することにより、従来よりも単純な構成でカメラ１１を動作させ、かつ広範な観察領域Ｓが撮影可能となる。
【００５６】
したがって、移動経路を一軸上に規定した移動台１０に搭載したカメラ１１を用いて、単純な構成にて広範な観察領域Ｓを観察可能であり、かつ簡単なプロセスを用いて撮影画像から移動台１０の位置を算出可能な撮影システム１を提供することができる。
【００５７】
また、本実施の形態における撮影システム１では、移動台位置算出部１３ｄにて移動台１０の位置を算出した後、移動台１０の位置と観察領域Ｓにおける特定の観察対象の撮影方向とに基づいて、該特定の観察対象の位置を算出する観察対象位置算出手段としての観察対象位置算出部１３ｅが設けられている。
【００５８】
すなわち、本実施の形態の撮影システム１において、最終的に知りたい情報は、移動台１０の位置を前提として求めることができる観察領域Ｓにおける特定の観察対象の位置情報である。
【００５９】
そこで、本実施の形態では、移動台１０を移動させたときに、移動先においてカメラ１１の向きを回動して観察対象の撮影画像と位置認識用パターン画像とをそれぞれ撮影する。そして、位置認識用パターン画像に基づき、観察対象の水平位置を算出し、さらに観察対象を撮影したときの首振り角度を考慮することにより、観察対象の２次元的な位置を特定することができる。
【００６０】
尚、観察対象の撮影画像は移動台１０の１つの位置において１つである必要はない。すなわち、移動台１０の１つの位置において、カメラ１１の向きを変えながら複数の観察対象の画像を撮影した場合は、それぞれのカメラ１１の向きに対してそれぞれ観察対象の位置を算出することになる。
【００６１】
また、本実施の形態における撮影システム１では、移動路１２は、観察領域Ｓの面がカメラ１１の下方となるように、かつ移動台１０を該観察領域Ｓの面に対して平行な一軸方向に移動させるように誘導する。
【００６２】
すなわち、本実施の形態においては、観察領域Ｓは地面や床面を想定している。このため、本実施の形態では、そのような地面や床面に対して、上方にガイドレール等の観察領域Ｓの面に対して平行な一軸方向に移動させる移動路１２を配置し、カメラ１１により観察領域Ｓを走査するように撮影する。これにより、観察領域Ｓの全体を漏れなく撮影することが可能となる。
【００６３】
また、本実施の形態における撮影システム１では、位置認識用のパターン２Ａは、観察領域Ｓの面よりも上方となるように、かつカメラ１１に対して観察領域Ｓを挟んで反対側の位置となるように配設されている。
【００６４】
これにより、位置認識用のパターン２Ａを観察領域Ｓの面よりも上方に配置することによって、カメラ１１により、観察領域Ｓ及び位置認識用のパターン２Ａを確実に撮影することができる。すなわち、例えば、撮影対象の面に背の高い物体がある場合、該背の高い物体の影になることによって、位置認識用のパターン２Ａを撮影できなくなる。これに対して、本実施の形態では、カメラ１１と位置認識用のパターン２Ａとを観察領域Ｓの面よりも上方に配置することによって、位置認識用のパターン２Ａが撮影できなくなるのを防止することができる。
【００６５】
また、本実施の形態における撮影システム１では、位置認識用のパターン２Ａは、互いに形態の異なる複数個が一軸方向に平行な方向に配列されている。
【００６６】
さらに、本実施の形態における撮影システム１では、任意の位置で移動台１０の位置認識を行うために、位置認識用のパターン２Ａは、移動台１０のいずれの位置においても、少なくとも１つの位置認識用のパターン２Ａが撮影可能なように配置されている必要がある。
【００６７】
そのために、複数の位置認識用のパターン２Ａを一軸方向に平行な方向にカメラ１１の撮影範囲よりも短い間隔で一列状に配列することで、いずれかの位置認識用のパターン２Ａが必ず観察領域Ｓの視野に入る。
【００６８】
また、本実施の形態における撮影システム１では、移動台位置算出部１３ｄは、観察領域Ｓを撮影した後に撮影方向を回動させて位置認識用のパターン２Ａを撮影した位置認識用パターン画像に基づいて、予め設置位置が特定された位置認識用のパターン２Ａと、移動台１０の位置とのずれ量を算出することにより移動台１０の位置を算出する。
【００６９】
すなわち、移動台１０の停止位置においてカメラ１１にて観察領域Ｓを撮影すれば、観察領域撮影画像の中央位置は移動台１０の移動方向に対して平行方向の停止位置と同じである。そして、その移動台１０の停止位置において予め設置位置が特定された位置認識用のパターン２Ａを撮影し、中心からのずれ量から移動台１０の位置が分かる。
【００７０】
この結果、予め設置位置が特定された位置認識用のパターン２Ａの位置に対して、ずれ量から移動台１０の停止位置を求めることができ、延いては、観察対象の一軸方向の位置を求めることができる。
【００７１】
また、本実施の形態における撮影方法は、移動台１０に搭載されたカメラ１１にて観察領域Ｓを撮影する撮影方法において、移動台１０が一軸方向に移動するように誘導しながら、カメラ１１にて観察領域Ｓを撮影して観察領域撮影画像を得る工程と、観察領域撮影画像を得る工程の後に、カメラ１１の撮影方向を一軸方向に対して垂直な平面内において回動させて、予め設置位置が特定された少なくとも１つの位置認識用のパターン２Ａを撮影して位置認識用パターン画像を得る工程と、位置認識用パターン画像に基づいて移動台１０の位置を算出する移動体位置算出工程と、移動体位置算出工程にて求めた移動台１０の位置と、観察領域Ｓにおける特定の観察対象の撮影方向とに基づいて、該特定の観察対象の位置を算出する観察対象位置算出工程とを含む。
【００７２】
これより、移動経路を一軸上に規定した移動台１０に搭載したカメラ１１を用いて、単純な構成にて広範な観察領域を観察可能であり、かつ簡単なプロセスを用いて撮影画像から移動台１０の位置及び観察対象の位置を算出可能な撮影方法を提供することができる。
【００７３】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７４】
本実施の形態では、撮影システム１の位置認識用のパターン２Ａをそれぞれ異なる複数個を配置する場合に、どのような形態にするかについて例示する。
【００７５】
本実施の形態の撮影システム１における位置認識用のパターン２Ｂ・２Ｃ・２Ｄの構成について、図９の（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づいて説明する。図９の（ａ）は、本実施の形態の互いに形状が異なる複数の位置認識用のパターン２Ｂを示す図である。図９の（ｂ）は、互いに大きさが異なる複数の位置認識用のパターン２Ｃを示す図である。図９の（ｃ）は、互いに色彩が異なる複数の位置認識用のパターン２Ｄを示す図である。
【００７６】
本実施の形態では、複数の位置認識用のパターン２Ｂの形状として、図９の（ａ）に示すように、それぞれ互いに形状が異なるつまり互いに異なる特徴を持つ複数のパターンとすることができる。例えば、パターン位置Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３…毎に、星形、四角形、三角形、丸形、×形等の互いに異なる形状とする。これにより、パターン位置Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３…において、一意に移動台１０の位置を認識することができる。詳細には、パターンマッチング等を用いてパターンの識別をして位置認識を行う。
【００７７】
また、例えば、複数の位置認識用のパターン２Ｃの形状として、図９の（ｂ）に示すように、形状は星形であるが、その大きさを変化させることが可能である。これによっても、同様に、パターン位置Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３…を容易に判断することができる。
【００７８】
さらに、例えば、複数の位置認識用のパターン２Ｄとして、図９の（ｃ）に示すように、形状は四角形であるが、その色彩を例えば赤色、黄色、緑色、青色、紫色に変化させることが可能である。これによっても、同様に、パターン位置Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３…を容易に判断することができる。
【００７９】
尚、位置認識用のパターンとしては、必ずしもこれに限らず、例えば、これら識別可能な特徴を組み合わせたパターンも同様に使用することができる。例えば、図９の（ａ）に示す位置認識用のパターン２Ｂと、図９の（ｃ）に示す位置認識用のパターン２Ｄとを組み合わせて形状と色彩とからパターンを識別する方法を採用することも可能である。
【００８０】
尚、これ以外の構成については、前記実施の形態１と同じであるので、その説明を省略する。
【００８１】
このように、撮影システム１の位置認識用のパターン２Ａについてそれぞれ異なる複数個を離散的に配置する場合に、位置認識用のパターン２Ｂ・２Ｃ・２Ｄのように、それぞれ形状・大きさ・色彩が異なるものを一軸方向に平行な方向に配置する。そして、各位置認識用のパターン２Ｂ・２Ｃ・２Ｄは、予め位置が特定されている。
【００８２】
したがって、位置認識用のパターン２Ｂ・２Ｃ・２Ｄを撮影することによって、移動台１０の位置を認識することができる。
【００８３】
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施の形態について図１０及び図１１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１及び実施の形態２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１及び実施の形態２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８４】
本実施の形態の撮影システム１における位置認識用のパターン２Ｅは、図１０の（ａ）（ｂ）に示すように、前記実施の形態１の位置認識用のパターン２Ａ、及び実施の形態２の位置認識用のパターン２Ｂ・２Ｃ・２Ｄに対して、観察領域Ｓの全域において帯状に連続するようになっている点が異なっている。
【００８５】
本実施の形態の撮影システム１の構成について、図１０の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図１０の（ａ）は、本実施の形態の撮影システム１に用いられる位置認識用のパターン２Ｅの構成を示す図である。図１０の（ｂ）は、位置認識用のパターン２Ｅのうちの画像に写ったパターン、及びパターン全体から画像に写ったパターンを特定する手段の一例を示す図である。
【００８６】
本実施の形態では、図１０の（ａ）に示すように、観察領域Ｓの全域において帯状に連続する位置認識用のパターン２Ｅが設けられている。
【００８７】
すなわち、実施の形態１及び実施の形態２にて説明した離散的な位置認識用のパターン２Ａ〜２Ｄではなく帯状のパターンを使用して位置認識を行うこともできる。
【００８８】
具体的には、本実施の形態の位置認識用のパターン２Ｅは、長方形の枠内において、斜めに傾斜した帯状の長方形パターンが３つ連続して設けられている。すなわち、図１０の（ａ）において左の帯状の長方形パターンが長方形の枠内において上側辺から下側辺にまで傾斜して延びている。そして、左の帯状の長方形パターンの端部が下側辺に接触したところでは、図１０の（ａ）において中央の帯状の長方形パターンの端部が長方形の枠内において上側辺に接触している。また、中央の帯状の長方形パターンの端部が下側辺に接触したところでは、図１０の（ａ）において右の帯状の長方形パターンの端部が長方形の枠内において上側辺に接触している。さらに、右の帯状の長方形パターンは長方形の枠内において上側辺から下側辺にまで傾斜して延びている。そして、中央の帯状の長方形パターンは、左の帯状の長方形パターン及び中央の帯状の長方形パターンよりも帯幅が狭くなっており、右の帯状の長方形パターンは、中央の帯状の長方形パターンよりも帯幅がさらに狭くなっている。
【００８９】
これにより、この位置認識用のパターン２Ｅを撮影したときの画像は、図１０（ｂ）に示すように、位置認識用のパターン２Ｅの一部の画像が得られるものとなる。この位置認識用のパターン２Ｅの一部の画像は、いずれも部分においても同じものがない。
【００９０】
この結果、撮影した画像内の特定の位置における位置認識用のパターン２Ｅの情報から移動台１０の位置を認識することができる。
【００９１】
具体的には、撮影した画像に写ったパターンの水平方向における中心部の最上部から最下部までを使用して、パターンの長さからパターンにおける太さの異なる３つのブロックのうちどのブロックなのかを判断する。そして、最上部からパターンの上部までの距離により前記で求めたブロックにおける詳細な位置を判断することができる。
【００９２】
以上により、画像に写ったパターンが帯状の位置認識用のパターン２Ｅのどの部分なのかを識別して位置認識を行うことができる。
【００９３】
帯状の位置認識用のパターン２Ｅとして使用するためには、画像内の特定の位置で認識できる特徴があればよく、用いる特徴としてはパターンの長さ、特定部の座標、本数、画素値等がある。またこれらの組み合わせによって実現される。例えば、図１１の（ａ）（ｂ）に示す位置認識用のパターン２Ｆ及び位置認識用のパターン２Ｇを使用することができる。
【００９４】
図１１の（ａ）に示す位置認識用のパターン２Ｆは、帯状枠内に赤の台形と青の台形とが連続して形成されている。また、図１１の（ｂ）に示す位置認識用のパターン２Ｇは、帯状枠内に斜めの１本線と、斜めの２本線と、斜めの３本線とが連続して形成されている。
【００９５】
この結果、このような連続する位置認識用のパターン２Ｅ〜２Ｇであっても、移動台１０の位置を特定することが可能となる。
【００９６】
尚、これ以外の構成については、前記実施の形態１及び実施の形態２と同じであるので、その説明を省略する。
【００９７】
このように、本実施の形態の撮影システム１における識別指標としての位置認識用のパターン２Ｅ〜２Ｇは、一軸方向に対して形態が変化するパターンであり、移動台位置算出部１３ｄは、パターンの形状の変化を認識することにより移動台１０の位置を算出する。
【００９８】
上記位置認識用のパターン２Ｅ〜２Ｇは、複数の離散的な標識ではなく、一軸方向に連続し、かつ一軸方向に対して形態が変化するパターンを有している。この結果、位置認識用のパターン２Ｅ〜２Ｇ方向のカメラ１１の視野においては必ず位置認識用のパターン２Ｅ〜２Ｇが存在する。
【００９９】
したがって、離散的なパターンを使用する場合とは異なり、カメラ１１の視野を気にすることなく帯状のパターンを設置することが可能であり、帯状のパターンを撮影することにより、移動台１０の位置を認識することができる。
【０１００】
〔実施の形態４〕
本発明の他の実施の形態について説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜実施の形態３と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜実施の形態３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０１】
前記実施の形態１〜実施の形態３にて説明した位置認識用のパターン２Ａ〜２Ｇは、予め設置位置が特定され、別途に設けられた少なくとも１つの識別指標からなっていた。しかしながら、本実施の形態の識別指標は、別途に設けられたものではない点が異なっている。
【０１０２】
本実施の形態の識別指標の構成について、以下に説明する。
【０１０３】
すなわち、識別指標として位置認識用のパターン、及び帯状のパターンを設置しなくても、撮影範囲内に存在する形状的特徴を利用することで、移動台１０の位置を算出することも可能である。
【０１０４】
この場合の形状的特徴とは、例えば、観察領域Ｓに存在するスプリンクラや柱、観察領域外に存在するスイッチや金具等であり、撮影範囲内で他にない、唯一の形状であることである。これらの形状的特徴を識別指標として使用することが可能である。
【０１０５】
すなわち、撮影範囲内に形状的特徴が存在する場合、それらを予め設置位置が特定された識別指標として使用することができる。
【０１０６】
この結果、予め設置位置が特定された識別指標を別途に設置しなくても、これらの形状的特徴が存在する場合、それらを使用することにより、移動台１０の位置を算出することが可能となる。したがって、別体として識別指標を設置することを省略することができる。
【０１０７】
〔まとめ〕
本発明の態様１における撮影システム１は、移動体（移動台１０）に搭載された撮影装置（カメラ１１）にて観察領域Ｓを撮影する撮影システムにおいて、上記移動体(移動台１０)を一軸方向に移動させるように誘導する誘導手段（移動路１２）と、予め設置位置が特定された少なくとも１つの識別指標（位置認識用のパターン２Ａ〜２Ｇ）と、上記撮影装置（カメラ１１）の撮影方向を、上記一軸方向に対して垂直な平面内において回動させて、上記観察領域Ｓを撮影する方向と上記識別指標（位置認識用のパターン２Ａ〜２Ｇ）を撮影する方向とにそれぞれ指向させる撮影方向制御手段（カメラ回動制御部１３ａ）と、上記観察領域Ｓを撮影した後に撮影方向を回動させて上記識別指標（位置認識用のパターン２Ａ〜２Ｇ）を撮影した識別指標撮影画像に基づいて移動体（移動台１０）の位置を算出する移動体位置算出手段（移動台位置算出部１３ｄ）とが設けられていることを特徴としている。
【０１０８】
上記の発明によれば、移動体は、誘導手段によって、一軸方向に移動させるように誘導される。また、観察領域に位置を特定する識別指標を設置しておくことにより、観察領域の観察領域撮影画像から移動体の位置を算出することが可能である。
【０１０９】
また、本発明では、撮影装置の撮影方向を、一軸方向に対して垂直な平面内において回動させて、観察領域を撮影する方向と識別指標を撮影する方向とにそれぞれ指向させる撮影方向制御手段を設けている。これによって、予め設置位置が特定された識別指標を、例えば、撮影装置の観察領域を挟んだ対向位置であって、かつ観察領域の上方に設置することができる。そして、この識別指標を撮影した識別指標撮影画像を取得するためには、撮影方向制御手段にて、撮影装置の撮影方向を、一軸方向に対して垂直な平面内において回動させて、上記観察領域を撮影する方向から識別指標を撮影する方向に指向変更することができる。
【０１１０】
そして、移動体の位置を求めるためには、観察領域を撮影した後に撮影方向を回動させて識別指標を撮影した識別指標撮影画像に基づいて移動体位置算出手段にて移動体の位置を算出する。
【０１１１】
これにより、位置を特定する識別指標が観察領域の撮影に対して障害となることがない。
【０１１２】
そして、撮影装置の撮影の向きを移動方向に垂直な方向に首振り動作させる構成を採用することにより、従来よりも単純な構成で撮影装置を動作させ、移動台１０の位置を認識することができる。
【０１１３】
したがって、移動経路を一軸上に規定した移動体に搭載した撮影装置を用いて、単純な構成にて広範な観察領域を観察可能であり、かつ簡単なプロセスを用いて撮影画像から移動体の位置を算出可能な撮影システムを提供することができる。
【０１１４】
本発明の態様２における撮影システム１は、態様１における撮影システムにおいて、前記移動体位置算出手段（移動台位置算出部１３ｄ）にて移動体（移動台１０）の位置を算出した後、上記移動体（移動台１０）の位置と前記観察領域Ｓにおける特定の観察対象の撮影方向とに基づいて、該特定の観察対象の位置を算出する観察対象位置算出手段（観察対象位置算出部１３ｅ）が設けられていることが好ましい。
【０１１５】
すなわち、本発明の撮影システムにおいて、最終的に知りたい情報は、移動体の位置を前提として求めることができる観察領域における特定の観察対象の位置情報である。
【０１１６】
そこで、本発明では、識別指標撮影画像に基づき、観察対象の水平位置を算出し、さらに観察対象を撮影したときの首振り角度を考慮することにより、観察対象の２次元的な位置を特定することができる。
【０１１７】
本発明の態様３における撮影システム１は、態様１又は２における撮影システムにおいて、前記誘導手段（移動路１２）は、前記観察領域Ｓの面が撮影装置（カメラ１１）の下方となるように、かつ前記移動体（移動台１０）を該観察領域Ｓの面に対して平行な一軸方向に移動させるように誘導することが好ましい。
【０１１８】
これにより、地面や床面に対して、上方にガイドレール等の観察領域の面に対して平行な一軸方向に移動させる誘導手段を配置し、撮影装置により観察領域を走査するように撮影する。これにより、観察領域の全体を漏れなく撮影することが可能となる。
【０１１９】
本発明の態様４における撮影システム１は、態様１、２又は３における撮影システムにおいて、前記識別指標は、前記観察領域の面よりも上方となるように、かつ前記撮影装置に対して観察領域を挟んで反対側の位置となるように配設されていることが好ましい。
【０１２０】
これにより、識別指標を観察領域の面よりも上方に配置することによって、撮影装置により、観察領域及び識別指標を確実に撮影することができる。
【０１２１】
本発明の態様５における撮影システム１は、態様１〜４のいずれか１における撮影システムにおいて、前記識別指標（位置認識用のパターン２Ａ〜２Ｇ）は、互いに形態の異なる複数個が前記一軸方向に平行な方向に配列されているとすることができる。尚、形態とは、形状、大きさ、色彩等を含む概念である。
【０１２２】
本発明の態様６における撮影システム１は、態様１〜５のいずれか１における撮影システムにおいて、前記識別指標（位置認識用のパターン２Ａ〜２Ｇ）は、移動体のいずれの位置においても、少なくとも１つの識別指標（位置認識用のパターン２Ａ〜２Ｇ）が撮影可能なように配置されている。
【０１２３】
これにより、複数の識別指標が観察領域の一軸方向に平行な方向に一列状に配列されることにより、いずれかの識別指標が必ず撮影装置の視野に入る。
【０１２４】
本発明の態様７における撮影システム１は、態様１〜６のいずれか１における撮影システムにおいて、前記移動体位置算出手段（移動台位置算出部１３ｄ）は、観察領域Ｓを撮影した後に撮影方向を回動させて上記識別指標（位置認識用のパターン２Ａ〜２Ｇ）を撮影した識別指標撮影画像に基づいて、予め設置位置が特定された識別指標（位置認識用のパターン２Ａ〜２Ｇ）と、移動体（移動台１０）の位置とのずれ量を算出することにより移動体（移動台１０）の位置を算出するとすることができる。
【０１２５】
すなわち、予め設置位置が特定された識別指標の位置に対して、ずれ量から移動体の停止位置を求めることができ、延いては、観察対象の一軸方向の位置を求めることができる。
【０１２６】
本発明の態様８における撮影システム１は、態様１〜７のいずれか１における撮影システムにおいて、前記識別指標（位置認識用のパターン２Ｅ〜２Ｇ）は、上記一軸方向に対して形態が変化するパターンにてなり、前記移動体位置算出手段（移動台位置算出部１３ｄ）は、上記パターンの形状の変化を認識することにより移動体（移動台１０）の位置を算出するとすることができる。
【０１２７】
これにより、識別指標は、複数の離散的な標識ではなく、一軸方向に連続し、かつ一軸方向に対して形態が変化するパターンを有している。この結果、識別指標方向の撮影装置の視野においては必ず識別指標が存在する。
【０１２８】
したがって、離散的なパターンを使用する場合と異なり、撮影装置の視野を気にすることなく、帯状のパターンを設置することが可能であり、帯状のパターンを撮影することによって、移動体の位置を認識することができる。
【０１２９】
本発明の態様９における撮影システム１は、態様１〜８のいずれか１における撮影システムにおいて、前記識別指標は、撮影装置の撮影範囲内に存在する形状的特徴であるとすることができる。
【０１３０】
すなわち、撮影範囲内に形状的特徴が存在する場合、それらを予め設置位置が特定された識別指標として使用することができる。
【０１３１】
この結果、予め設置位置が特定された識別指標を別途に設置しなくても、これらの形状的特徴が存在する場合、それらを使用することにより、移動体の位置を算出することが可能となる。したがって、別体として識別指標を設置することを省略することができる。
【０１３２】
本発明の態様１０における撮影方法は、移動体（移動台１０）に搭載された撮影装置（カメラ１１）にて観察領域Ｓを撮影する撮影方法において、上記移動体（移動台１０）が一軸方向に移動するように誘導しながら、撮影装置（カメラ１１）にて観察領域Ｓを撮影して観察領域撮影画像を得る工程と、上記観察領域撮影画像を得る工程の後に、撮影装置（カメラ１１）の撮影方向を上記一軸方向に対して垂直な平面内において回動させて、予め設置位置が特定された少なくとも１つの識別指標（位置認識用のパターン２Ａ〜２Ｇ）を撮影して識別指標撮影画像を得る工程と、上記識別指標撮影画像に基づいて移動体（移動台１０）の位置を算出する移動体位置算出工程と、上記移動体位置算出工程にて求めた移動体（移動台１０）の位置と、上記観察領域Ｓにおける特定の観察対象の撮影方向とに基づいて、該特定の観察対象の位置を算出する観察対象位置算出工程とを含むことを特徴としている。
【０１３３】
上記の発明によれば、移動経路を一軸上に規定した移動体に搭載した撮影装置を用いて、単純な構成にて広範な観察領域を観察可能であり、かつ簡単なプロセスを用いて撮影画像から移動体の位置及び観察対象の位置を算出可能な撮影方法を提供することができる。
【０１３４】
尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３５】
本発明は、一軸上を移動する移動体に搭載した撮影装置により撮影を行う撮影システム及び撮影方法に関するものであり、例えばビニールハウス、道路、室内、工場等の各種建物等の監視装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３６】
１          撮影システム
２Ａ〜２Ｇ  位置認識用のパターン（識別指標）
１０          移動台（移動体）
１１          カメラ（撮影装置）
１２          移動路（誘導手段）
１３          制御装置
１３ａ        カメラ回動制御部（撮影方向制御手段）
１３ｂ        カメラ撮影駆動制御部
１３ｃ        移動台駆動制御部
１３ｄ        移動台位置算出部（移動体位置算出手段）
１３ｅ        観察対象位置算出部（観察対象位置算出手段）
１３ｆ        記録部
１４          移動台駆動部
Ｐ１〜Ｐ３  パターン位置
Ｓ          観察領域
【図１】
2016048201.tif 000003
【図２】
2016048201.tif 000004
【図３】
2016048201.tif 000005
【図４】
2016048201.tif 000006
【図５】
2016048201.tif 000007
【図６】
2016048201.tif 000008
【図７】
2016048201.tif 000009
【図８】
2016048201.tif 000010
【図９】
2016048201.tif 000011
【図１０】
2016048201.tif 000012
【図１１】
2016048201.tif 000013
【図１２】
2016048201.tif 000014
【図１３】
2016048201.tif 000015
【図１４】
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