(57)【要約】【課題】３次元モデルの作成が不要であり、従来よりも計算量及び処理量の削減が可能で、かつ移動体が所定の移動経路から外れた場合でも、移動体の位置を認識することが可能な移動体監視システムを提供する。【解決手段】移動体監視システム１０は、カメラ２１を有する移動体２０の移動経路における位置を検知する。移動体監視システム１０は、移動体２０を予め移動経路の分岐点から分岐するすべての分岐経路に沿って移動させ、カメラ２１から取得したリアルタイム画像を各分岐経路に対応するマスタ画像として保存するマスタ画像保存部１２と、分岐点を通過する移動体２０のカメラ２１から取得したリアルタイム画像とマスタ画像保存部１２から取得したすべての分岐経路のマスタ画像とを比較してこれらの照合率を算出する画像比較部１３と、その照合率に基づいて移動体２０が存在する分岐経路を認識する位置検出部１４と、を備える。【選択図】図１
2017033399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラを有する移動体の移動経路における位置を検知する移動体監視システムであって、
前記移動体を予め前記移動経路の分岐点から分岐するすべての分岐経路に沿って移動させ、前記カメラから取得したリアルタイム画像を各分岐経路に対応するマスタ画像として保存するマスタ画像保存部と、
前記分岐点を通過する前記移動体の前記カメラから取得したリアルタイム画像と前記マスタ画像保存部から取得したすべての前記分岐経路の前記マスタ画像とを比較してこれらの照合率を算出する画像比較部と、
前記照合率に基づいて前記移動体が存在する前記分岐経路を認識する位置検出部と、を備えることを特徴とする移動体監視システム。
【請求項２】
前記移動体は、左方向を撮影する左カメラと右方向を撮影する右カメラとを有し、
前記マスタ画像保存部は、前記保存の際に、前記左カメラから取得した左リアルタイム画像を前記各分岐経路に対応する左マスタ画像として保存し、前記右カメラから取得した右リアルタイム画像を前記各分岐経路に対応する右マスタ画像として保存し、
前記画像比較部は、前記比較の際に、前記左カメラから取得した左リアルタイム画像とすべての前記分岐経路の前記左マスタ画像とを比較するとともに、前記右カメラから取得した右リアルタイム画像とすべての前記分岐経路の前記右マスタ画像とを比較することを特徴とする請求項１に記載の移動体監視システム。
【請求項３】
前記位置検出部は、前記左カメラ及び前記右カメラから左リアルタイム画像及び右リアルタイム画像を取得して、単位時間当たりの前記左リアルタイム画像の特徴点の移動距離Ｌｄと前記右リアルタイム画像の特徴点の移動距離Ｒｄとを比較し、
移動距離Ｌｄ＝移動距離Ｒｄのときに前記移動体が前記分岐点を直進していると判定し、
移動距離Ｌｄ＜移動距離Ｒｄのときに前記移動体が前記分岐点を左折していると判定し、
移動距離Ｌｄ＞移動距離Ｒｄのときに前記移動体が前記分岐点を右折していると判定することを特徴とする請求項２に記載の移動体監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラを有する移動体の移動経路における位置を検知する移動体監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から通路を形成する対象物体が設置された移動空間を移動する移動体の自己位置認識システムが知られている（下記特許文献１を参照）。特許文献１に記載された移動体の自己位置認識システムは、移動空間内のレイアウトを変更しても容易に適用でき、導入コストが小さく、さらに、高速且つ正確に自己位置認識することを課題とし、その課題を解決するための手段として、以下のシステムを開示している。
【０００３】
特許文献１に記載された自己位置認識システムは、予め記憶された目標軌道に沿って移動空間を移動する移動体の自己位置認識システムであって、以下の手段を備える。すなわち、移動空間の３次元モデルを作成する手段と、所定時間における移動体の位置及び方向からリアルタイム画像を取得する手段と、所定時間における目標軌道上の目標位置及び方向を算出する手段と、３次元モデルから目標位置及び方向の所定範囲内における複数の位置及び方向のモデル画像を形成する手段と、この複数のモデル画像とリアルタイム画像との色情報の一致度を算出する手段と、この各一致度に基づいて、移動体の位置及び方向を認識する手段である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６６９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の自己位置認識システムは、例えばＣＡＤシステムによって、予め移動空間の３次元モデルを作成する必要があるという課題がある。また、３次元モデルからモデル画像を作成し、さらにモデル画像とリアルタイム画像との一致度を算出するため、計算量及び処理量が増大するという課題がある。
【０００６】
これらの課題を解決する手段として、予め移動経路に沿って移動させた移動体のカメラで撮影した画像を参照用のマスタ画像として用いることが考えられる。この場合、移動経路を移動する移動体のカメラで撮影したリアルタイム画像と、予め保存した参照用のマスタ画像とを比較し、最も一致度の高いマスタ画像から、移動体の位置を認識することができる。これにより、移動空間の３次元モデルの作成が不要になり、計算量及び処理量の削減が可能になる。
【０００７】
しかし、上述のようにリアルタイム画像と所定の移動経路のマスタ画像とを比較して移動体の位置を認識する手法では、移動体が所定の移動経路から外れた場合に、リアルタイム画像とマスタ画像とが一致せず、移動体の位置を認識することが困難になるという課題がある。
【０００８】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、３次元モデルの作成が不要であり、従来よりも計算量及び処理量の削減が可能で、かつ移動体が所定の移動経路から外れた場合でも、移動体の位置を認識することが可能な移動体監視システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成すべく、本発明の移動体監視システムは、カメラを有する移動体の移動経路における位置を検知する移動体監視システムであって、前記移動体を予め前記移動経路の分岐点から分岐するすべての分岐経路に沿って移動させ、前記カメラから取得したリアルタイム画像を各分岐経路に対応するマスタ画像として保存するマスタ画像保存部と、前記分岐点を通過する前記移動体の前記カメラから取得したリアルタイム画像と前記マスタ画像保存部から取得したすべての前記分岐経路の前記マスタ画像とを比較してこれらの照合率を算出する画像比較部と、前記照合率に基づいて前記移動体が存在する前記分岐経路を認識する位置検出部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の移動体監視システムは、例えば、工場や倉庫の構内物流に用いられる牽引車の監視システムとして適用することができる。移動体としての牽引車は、工場や倉庫の通路を移動経路として、複数の部品や複数の部品を組み立てた組立品等を荷台に積載し、所定の出発時間に工場や倉庫内の所定の場所から出発して、所定の到着時間に工場や倉庫内の別の場所へ到着する必要がある。
【００１１】
このような移動体を監視する場合に、移動体の出発時間と到着時間のみを管理すると、構内物流における計画時間と実績時間との間に乖離が発生しても、その原因を突き止めるのが困難になる。そこで、計画と実績との乖離の原因を追及するために、以下のような手法を採用することが考えられる。
【００１２】
まず、移動体にカメラを取り付けて、予め所定の移動経路に沿って移動させて移動経路の画像を撮影する。撮影した画像は、移動経路上の位置と関連付けた参照用のマスタ画像として保存する。その後、実際に移動経路を移動する移動体のカメラで撮影したリアルタイム画像と、予め保存されたマスタ画像とを比較及び照合し、照合率が最も高いマスタ画像に対応する位置を移動体の位置として認識する。
【００１３】
上記の手法により、移動体が所定の場所を出発してから目的地に到達するまでの間に、所定の移動経路上でいつどこを移動していたかを認識することが可能になり、構内物流における計画と実績との乖離の原因を解明することができる。しかし、上記の手法では、移動体が所定の移動経路を外れると、リアルタイム画像とマスタ画像とが一致せず、移動体の位置を認識することができない虞があった。
【００１４】
このような問題を解決するために、本発明は、前記の移動体監視システムを提供する。本発明の移動体監視システムにおいて、マスタ画像保存部、画像比較部、及び位置検出部は、例えば、メモリ等の記憶装置やＣＰＵ等の演算装置によって構成することができる。本発明の移動体監視システムによって移動体の位置を認識するには、まず、マスタ画像保存部にマスタ画像を保存する。
【００１５】
より詳細には、カメラを有する移動体を予め移動経路に存在する分岐点から分岐するすべての分岐経路に沿って移動させ、カメラから取得したリアルタイム画像を各分岐経路に対応するマスタ画像としてマスタ画像保存部に保存する。ここで、移動体が、例えば、工場や倉庫の格子状の通路を移動経路として移動する場合には、移動経路に存在する各通路の交差点が移動経路の分岐点である。このように、カメラから取得したリアルタイム画像を、参照用のマスタ画像としてマスタ画像保存部に保存することで、３Ｄモデルの作成が不要になる。
【００１６】
マスタ画像保存部にマスタ画像を保存する際には、移動体が移動可能なすべての経路を分岐点で分割し、分割した個々の区間をセグメントとして管理してもよい。この場合、カメラを有する移動体を予め移動経路に存在する分岐点から分岐するすべてセグメントに沿って移動させ、カメラから取得したリアルタイム画像を各セグメントに対応するマスタ画像としてマスタ画像保存部に保存する。
【００１７】
次に、実際に移動体を移動経路に沿って移動させ、画像比較部によって、分岐点を通過する移動体のカメラから取得したリアルタイム画像と、マスタ画像保存部から取得した当該分岐点を端点とするすべての分岐経路のマスタ画像とを比較する。さらに、画像比較部は、リアルタイム画像とマスタ画像との照合率を算出する。
【００１８】
このとき、画像比較部は、リアルタイム画像と各分岐経路のマスタ画像との比較及び照合を同時並行で行うことが好ましい。これにより、リアルタイム画像と各分岐経路のマスタ画像との比較及び照合を順次行う場合と比較して、比較及び照合に要する時間を短縮することができる。
【００１９】
次に、位置検出部は、画像比較部によって算出した照合率を参照し、照合率に基づいて、移動体が存在する分岐経路すなわちセグメントを認識する。位置検出部は、例えば、照合率が最も高いマスタ画像に対応する分岐経路すなわちセグメントに移動体が存在することを認識する。このように、本発明の移動体監視システムでは、移動体が分岐点を通過するときに、所定の移動経路に対応する分岐経路のみの照合率だけでなく、すべての分岐経路の照合率を参照している。
【００２０】
したがって、本発明の移動体監視システムによれば、移動体が所定の移動経路を外れた場合でも、移動体の位置を認識することができる。また、本発明の移動体監視システムは、３次元モデルからモデル画像を作成し、さらにモデル画像とリアルタイム画像との一致度を算出する従来の自己位置認識システムと比較して、計算量及び処理量の削減が可能になる。
【００２１】
なお、本発明の移動体監視システムの監視対象である移動体は、前記カメラとして、左方向を撮影する左カメラと右方向を撮影する右カメラとを有してもよい。ここで、左方向とは、移動体の進行方向に対する左方向であり、右方向とは、移動体の進行方向に対する右方向である。
【００２２】
この場合、本発明の移動体監視システムは、マスタ画像保存部によって各カメラから取得したリアルタイム画像を各分岐経路に対応するマスタ画像として保存する際に、左カメラから取得した左リアルタイム画像を各分岐経路に対応する左マスタ画像として保存し、右カメラから取得した右リアルタイム画像を各分岐経路に対応する右マスタ画像として保存する。また、画像比較部は、リアルタイム画像とマスタ画像との比較の際に、左カメラから取得した左リアルタイム画像とすべての分岐経路の左マスタ画像とを比較するとともに、右カメラから取得した右リアルタイム画像とすべての分岐経路の右マスタ画像とを比較する。
【００２３】
これにより、本発明の移動体監視システムは、移動体の左右いずれかの一方のカメラの視界が障害物によって塞がれた場合でも、他方のカメラのリアルタイム画像とマスタ画像との比較によって、移動体の位置を認識することができる。さらに、本発明の移動体監視システムは、移動体の右カメラの右リアルタイム画像と左カメラの左リアルタイム画像から、移動体の進行方向を判定することも可能である。
【００２４】
より詳細には、本発明の移動体監視システムにおいて、位置検出部は、左カメラ及び右カメラから左リアルタイム画像及び右リアルタイム画像を取得して、単位時間当たりの左リアルタイム画像の特徴点の移動距離Ｌｄと右リアルタイム画像の特徴点の移動距離Ｒｄとを比較する。そして、位置検出部は、移動距離Ｌｄ＝移動距離Ｒｄのときに移動体が分岐点を直進していると判定し、移動距離Ｌｄ＜移動距離Ｒｄのときに移動体が前記分岐点を左折していると判定し、移動距離Ｌｄ＞移動距離Ｒｄのときに移動体が分岐点を右折していると判定する。
【００２５】
すなわち、移動体の直進時には、左右のリアルタイム画像中の特定の特徴点の移動距離は等しくなる。しかし、移動体の左折時には、移動体の左側の移動距離が小さく、移動体の右側の移動距離が大きくなるため、左リアルタイム画像中の特定の特徴点の移動距離は、右リアルタイム画像中の特定の特徴点の移動距離よりも小さくなる。逆に、移動体の右折時には、移動体の右側の移動距離が小さく、移動体の左側の移動距離が大きくなるため、左リアルタイム画像中の特定の特徴点の移動距離は、右リアルタイム画像中の特定の特徴点の移動距離よりも大きくなる。
【００２６】
これにより、本発明の移動体監視システムは、左右のリアルタイム画像によって移動体の進行方向を推定することが可能になり、より正確に移動体の位置を認識することが可能になる。
【発明の効果】
【００２７】
以上の説明から理解できるように、本発明によれば、３次元モデルの作成が不要であり、従来よりも計算量及び処理量の削減が可能で、かつ移動体が所定の移動経路から外れた場合でも、移動体の位置を認識することが可能な移動体監視システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る移動体監視システムのブロック図。
【図２】移動体が移動可能なすべての経路の一例を示す平面図。
【図３】移動体の移動経路の分岐点を示す平面図。
【図４】図１に示す移動体監視システムの処理を示すフロー図。
【図５】移動経路の分岐点を左折する移動体を示す平面図。
【図６】移動体の直進時における左右のリアルタイム画像の一例を示す画像図。
【図７】移動体の左折時の左リアルタイム画像の推移を示す画像図。
【図８】左リアルタイム画像の特徴点における棚の画像高さの推移を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の移動体監視システムの実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施形態に係る移動体監視システム１０のブロック図である。本実施形態の移動体監視システム１０は、カメラ２１を有する移動体２０の移動経路における位置を検知する移動体監視システム１０であり、例えば、車両組立工場の構内物流に用いられる牽引車を監視するシステムとして適用することができる。
【００３１】
本実施形態の移動体監視システム１０は、主に、画像取得部１１と、マスタ画像保存部１２と、画像比較部１３と、位置検出部１４とを備えている。移動体監視システム１０は、例えば、パーソナルコンピュータによって構成することができ、画像取得部１１、マスタ画像保存部１２、画像比較部１３、及び位置検出部１４は、例えば、メモリ等の記憶装置やＣＰＵ等の演算処理装置によって構成することができる。
【００３２】
図２は、本実施形態の移動体監視システム１０の監視対象である移動体２０が移動可能なすべての経路の一例を示す平面図である。図２は、例えば、工場や倉庫の構内図であり、６つの長方形の組立エリア又は棚Ｓの間とその周囲の実線は、移動体２０が移動可能な通路Ｒを示している。すなわち、移動体２０は、３本の縦方向の通路Ｒと、これら縦方向の通路Ｒと交差する３本の横方向の通路Ｒを走行可能である。縦方向の通路Ｒ及び横方向の通路Ｒは、合計８カ所の交差点、すなわち分岐点Ｂを有している。
【００３３】
移動体監視システム１０は、通路Ｒを各分岐点Ｂで分割し、分岐点Ｂ間の個々の通路ＲをセグメントＲｓとして管理するようにしてもよい。移動体２０は、例えば、組立前の部品や組立後の組立品等を荷台に積載し、いずれかのセグメントＲｓに位置する出発点から、別のセグメントＲｓに位置する目的地まで、所定の移動経路に沿って移動する。移動体２０は、所定の出発時間に所定の出発点から出発して、所定の到着時間に所定の目的地へ到着する必要がある。
【００３４】
しかし、例えば、出発点から目的地までの複数の経路が存在し、移動体２０が所定の移動経路に沿って移動しなかった場合には、計画した到着時間と実際の到着時間との間に乖離が発生する虞がある。そのため、移動体監視システム１０によって移動体２０の位置を認識し、計画時間と実績時間との間に乖離が発生した原因を特定したり、計画を見直したりする必要がある。すなわち、移動体２０が所定の移動経路から外れる原因は、主に分岐路にあり、分岐路において移動体２０が所定の移動経路とは異なる方向に移動することが多いため、分岐路での移動体２０の位置検出に特に注意する必要がある。
【００３５】
移動体監視システム１０の監視対象である移動体２０は、例えば、車両組立工場の構内物流に用いられる牽引車である。本実施形態において、移動体２０は、移動経路の画像を撮影するカメラ２１として、右カメラ２１Ｒと左カメラ２１Ｌとを有している。右カメラ２１Ｒは、移動体２０の右側部に取り付けられ、移動体２０の進行方向に対する右方向の画像を撮影する。左カメラ２１Ｌは、移動体２０の左側部に取り付けられ、移動体２０の進行方向に対する左方向の画像を撮影する。なお、移動体２０に取り付けられるカメラ２１は、右カメラ２１Ｒと左カメラ２１Ｌに限定されず、一方向を撮影する単一のカメラ２１であってもよく、複数の異なる方向を撮影する２以上のカメラ２１であってもよい。
【００３６】
画像取得部１１は、移動体２０のカメラ２１からリアルタイム画像を取得する。移動体２０が右カメラ２１Ｒと左カメラ２１Ｌを有する場合には、画像取得部１１は、右カメラ２１Ｒから車両の右方向を撮影した右リアルタイム画像を取得し、左カメラ２１Ｌから車両の左方向を撮影した左リアルタイム画像を取得する。
【００３７】
マスタ画像保存部１２は、移動体２０を予め移動経路の分岐点Ｂから分岐するすべての分岐経路に沿って移動させたときに、移動体２０のカメラ２１から画像取得部１１を介して取得したリアルタイム画像を、各分岐経路に対応するマスタ画像として保存する。より具体的には、マスタ画像保存部１２は、移動体２０が移動可能なすべてのセグメントＲｓに沿って移動体２０を移動させたときに、各セグメントＲｓの位置情報と対応させた各セグメントＲｓのマスタ画像を保存する。
【００３８】
移動体２０が右カメラ２１Ｒと左カメラ２１Ｌを有する場合には、マスタ画像保存部１２は、各カメラ２１Ｒ，２１Ｌから取得したリアルタイム画像を、以下のようにマスタ画像として保存する。すなわち、マスタ画像保存部１２は、左カメラ２１Ｌから取得した左リアルタイム画像を各分岐経路に対応する左マスタ画像として保存し、右カメラ２１Ｒから取得した右リアルタイム画像を各分岐経路に対応する右マスタ画像として保存する。
【００３９】
より詳細には、マスタ画像保存部１２は、予め特定の分岐点Ｂを端点とする各セグメントＲｓに沿って移動体２０を移動させたときに、左カメラ２１Ｌから取得した左リアルタイム画像を、その分岐点Ｂを端点とする各セグメントＲｓに対応する左マスタ画像として保存する。また、マスタ画像保存部１２は、予め特定の分岐点Ｂを端点とする各セグメントＲｓに沿って移動体２０を移動させたときに、右カメラ２１Ｒから取得した右リアルタイム画像を、その分岐点Ｂを端点とする各セグメントＲｓに対応する右マスタ画像として保存する。
【００４０】
画像比較部１３は、特定の分岐点Ｂを通過する移動体２０のカメラ２１から画像取得部１１を介して取得したリアルタイム画像と、マスタ画像保存部１２から取得したその特定の分岐点Ｂからのすべての分岐経路のマスタ画像とを比較して、これらの照合率を算出する。より具体的には、画像比較部１３は、画像取得部１１を介して取得した特定の分岐点Ｂを通過する移動体２０のカメラ２１からのリアルタイム画像と、マスタ画像保存部１２から取得したその特定の分岐点Ｂを端点とするすべてのセグメントＲｓのマスタ画像とを比較してこれらの照合率を算出する。
【００４１】
移動体２０が右カメラ２１Ｒと左カメラ２１Ｌを有する場合には、画像比較部１３は、特定の分岐点Ｂを通過する移動体２０のリアルタイム画像とマスタ画像との比較の際に、左カメラ２１Ｌから取得した左リアルタイム画像と、その分岐点Ｂからのすべての分岐経路すなわちセグメントＲｓの左マスタ画像とを比較する。同時に、画像比較部１３は、右カメラ２１Ｒから取得した右リアルタイム画像と、その分岐点Ｂからのすべての分岐経路すなわちセグメントＲｓの右マスタ画像とを比較する。
【００４２】
位置検出部１４は、画像比較部１３が算出した照合率を参照し、照合率に基づいて移動体２０の位置を認識する。位置検出部１４は、例えば、照合率が最も高いマスタ画像に対応する分岐経路すなわちセグメントＲｓに移動体２０が存在することを認識する。移動体２０が右カメラ２１Ｒと左カメラ２１Ｌを有する場合には、位置検出部１４は、左リアルタイム画像と左マスタ画像との比較結果と、右リアルタイム画像と右マスタ画像との比較結果のうち、照合率が最も高い左マスタ画像又は右マスタ画像に対応する分岐経路すなわちセグメントＲｓに移動体２０が存在することを認識する。
【００４３】
以下、移動体監視システム１０によって移動体２０の位置を認識する手順について説明する。
【００４４】
図３は、移動体２０が移動経路の分岐点Ｂに差し掛かった状態を示す平面図である。図４は、本実施形態の移動体監視システム１０の処理を示すフロー図である。
【００４５】
本実施形態の移動体監視システム１０によって移動体２０の位置を認識するには、まず、予め移動体２０を、図２に示す経路の分岐点Ｂから分岐するすべての分岐経路すなわちすべてのセグメントＲｓに沿って移動させる。そして、カメラ２１から取得したリアルタイム画像を、各分岐経路すなわち各セグメントＲｓに対応するマスタ画像としてマスタ画像保存部１２に保存する。
【００４６】
図３に示すように、移動体２０が移動経路の分岐点Ｂに到達するまでは、移動体２０が移動している移動経路すなわちセグメントＲｓは特定されている。そのため、図４に示すように、移動体監視システム１０は、まず、画像比較処理Ｐ１を実行する。画像比較処理Ｐ１において、移動体監視システム１０は、画像比較部１３によって、画像取得部１１を介して取得したカメラ２１からのリアルタイム画像と、マスタ画像保存部１２から取得した特定されたセグメントＲｓの各位置におけるマスタ画像とを比較して、これらの照合率を算出する。移動体監視システム１０は、画像比較処理Ｐ１の終了後、位置検出処理Ｐ２を実行する。
【００４７】
位置検出処理Ｐ２において、移動体監視システム１０は、位置検出部１４によって、画像取得部１１が算出した照合率が最も高いマスタ画像に対応する位置を、移動体２０の位置として認識し、移動体２０の位置を検出する。移動体監視システム１０は、位置検出処理Ｐ２の終了後、分岐点検出処理Ｐ３を実行する。
【００４８】
分岐点検出処理Ｐ３において、移動体監視システム１０は、位置検出部１４によって、移動体２０が分岐点Ｂを検出したか否かを判定し、分岐点Ｂが検出されない（ＮＯ）場合に、画像比較処理Ｐ１に戻り、位置検出処理Ｐ２と分岐点検出処理Ｐ３とを実行する。位置検出部１４は、例えば、移動体２０の進行方向の前方に所定の探索範囲Ａを設定し、その探索範囲にセグメントＲｓの端点が入るか否かによって、分岐点Ｂの検出の有無を判定する。移動体監視システム１０は、分岐点検出処理Ｐ３において、分岐点Ｂが検出された（ＹＥＳ）場合に、全分岐経路の画像比較処理Ｐ４を実行する。
【００４９】
全分岐経路の画像比較処理Ｐ４において、移動体監視システム１０は、画像比較部１３によって、分岐点Ｂを通過する移動体２０のカメラ２１から取得したリアルタイム画像とマスタ画像保存部１２から取得したその分岐点Ｂからのすべての分岐経路すなわちセグメントＲｓのマスタ画像とを比較してこれらの照合率を算出する。移動体監視システム１０は、全分岐経路の画像比較処理Ｐ４の終了後、分岐経路選択処理Ｐ５を実行する。
【００５０】
分岐経路選択処理Ｐ５において、移動体監視システム１０は、位置検出部１４によって、画像比較部１３が算出した照合率を参照し、照合率に基づいて移動体２０が存在する分岐経路すなわちセグメントＲｓを認識する。移動体監視システム１０は、例えば、照合率が最も高いマスタ画像に対応する分岐経路すなわちセグメントＲｓに移動体２０が存在することを認識する。これにより、移動体監視システム１０は、移動体２０が分岐点Ｂからどの分岐経路すなわちセグメントＲｓに移動したかを特定することができる。移動体監視システム１０は、分岐経路選択処理Ｐ５の終了後、画像比較処理Ｐ１に戻る。
【００５１】
以上のように、本実施形態の移動体監視システム１０では、移動体２０が分岐点Ｂを通過するときに、所定の移動経路に対応する分岐経路のみの照合率だけでなく、すべての分岐経路の照合率を参照している。したがって、本実施形態の移動体監視システム１０によれば、移動体２０が所定の移動経路を外れた場合でも、移動体２０の位置を認識することができる。また、本実施形態の移動体監視システム１０は、３次元モデルの作成が不要であり、従来の自己位置認識システムと比較して、計算量及び処理量の削減が可能になる。
【００５２】
また、本実施形態の移動体監視システム１０は、移動体２０の右カメラ２１Ｒと左カメラ２１Ｌから右リアルタイム画像と左リアルタイム画像を取得している。したがって、移動体２０の左右いずれかの一方のカメラ２１Ｒ又は２１Ｌの視界が障害物によって塞がれた場合でも、他方のカメラ２１Ｒ又は２１Ｌのリアルタイム画像とマスタ画像との比較によって、移動体２０の位置を認識することができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態によれば、３次元モデルの作成が不要であり、従来よりも計算量及び処理量の削減が可能で、かつ移動体２０が所定の移動経路から外れた場合でも、移動体２０の位置を認識することが可能な移動体監視システム１０を提供することができる。
【００５４】
なお、分岐経路選択処理Ｐ５において、移動体監視システム１０は、位置検出部１４によって、すべての分岐経路のルート信頼度Ｒ（ｒ，ｔ）を計算し、最も信頼度の高い分岐経路、すなわち尤もらしいルートを、移動体２０が存在する分岐経路として選択するようにしてもよい。さらに、位置検出部１４は、選択した分岐経路上の最もマッチングスコアの高い位置を、移動体２０の位置として選択することができる。ルート信頼度Ｒ（ｒ，ｔ）は、例えば、以下の式（１）に基づいて算出することができる。
【００５５】
【数１】
2017033399.tif 000003
【００５６】
前記式（１）において、Ｄ（ｒ，ｔ）は、移動体２０の直進、左折、又は右折を表す、リアルタイム画像における進行方向ポイントである。Ｃ（ｒ，ｔ）は、規定のコースか否かを表す、規定コース要素である。Ｍ（ｒ，ｔ）は、リアルタイム画像とマスタ画像の特徴点のマッチング度合すなわち照合率を表す、マッチングスコア要素である。Ｓ（ｒ，ｒ）は、リアルタイム画像及びマスタ画像の過去５フレームにおける特徴点のマッチング結果のばらつきから算出した位置検知安定性の指標である、マッチング安定度要素である。
【００５７】
また、分岐経路選択処理Ｐ５において、移動体監視システム１０は、位置検出部１４によって、一定時間以上に亘って継続して特定の分岐経路が選択された場合に、移動体２０が存在する分岐経路を確定して他の分岐経路の検索を打ち切ることができる。
【００５８】
以下、前記式（１）における進行方向ポイントＤ（ｒ，ｔ）の算出方法について詳細に説明する。
【００５９】
図５は、移動経路の分岐点Ｂを左折する移動体２０を示す平面図である。移動体２０が移動経路の分岐点Ｂをこれから左折する場合に、左カメラ２１Ｌによって撮影する分岐点Ｂの左側手前の棚Ｓの角部を、左リアルタイム画像におけるｎ番目の特徴点であるとする。この場合、左リアルタイム画像におけるその他の特徴点は、ｎ番目の特徴点から移動体２０の進行方向後方へｎ−１番目、ｎ−２番目、ｎ−３番目（以下省略）とし、ｎ番目の特徴点から移動体２０の進行方向前方へｎ＋１番目、ｎ＋２番目、ｎ＋３番目（以下省略）とする。
【００６０】
図６は、移動体２０の直進時における右リアルタイム画像及び左リアルタイム画像の一例を示す画像図である。図６において、ｘ軸は、移動体２０の進行方向、ｙ軸は、右リアルタイム画像又は左リアルタイム画像における画像の高さである。ここで、移動経路の左右に、高さが一様な棚Ｓが配置されている場合を想定する。また、移動体監視システム１０は、位置検出部１４によって、画像取得部１１を介して取得した右リアルタイム画像及び左リアルタイム画像において棚Ｓの高さ以下の特徴点のみを抽出するものとする。
【００６１】
この場合、移動体２０が直進すると、図６に示す右リアルタイム画像又は左リアルタイム画像において、進行方向のｎ番目の特徴点における棚Ｓの画像高さΔｙｎは、ｎ番目の特徴点における棚Ｓの画像の上端の点ｎ２のｙ座標と、棚Ｓの画像の下端の点ｎ１のｙ座標との差である。ここで、点ｎ１の座標を（ｘｎ１，ｙｎ１）とし、点ｎ２の座標を（ｘｎ２，ｙｎ２）とする。この場合、以下の第１の条件及び第２の条件によって、進行方向ポイントＤ（ｒ，ｔ）を決定する。
【００６２】
（第１の条件）
第１の条件の判定にあたって、移動体監視システム１０は、まず、位置検出部１４によって、画像取得部１１を介して取得した右リアルタイム画像及び左リアルタイム画像のそれぞれの単位時間当たりにおける特徴点の移動距離Ｒｄ，Ｌｄを算出する。なお、位置検出部１４は、右リアルタイム画像及び左リアルタイム画像の１フレーム間における特徴点の移動距離Ｒｄ，Ｌｄを算出するようにしてもよい。位置検出部１４は、算出した右リアルタイム画像の特徴点の移動距離Ｒｄ及び左リアルタイム画像の特徴点の移動距離Ｌｄから、以下の表１に基づいて進行方向を判定する。
【００６３】
【表１】
2017033399.tif 000004
【００６４】
すなわち、位置検出部１４は、左カメラ２１Ｌ及び右カメラ２１Ｒから画像取得部１１を介して左リアルタイム画像及び右リアルタイム画像を取得して、単位時間当たりの左リアルタイム画像の特徴点の移動距離Ｌｄと右リアルタイム画像の特徴点の移動距離Ｒｄとを比較する。そして、移動距離Ｌｄ＝移動距離Ｒｄのときに移動体２０が分岐点Ｂを直進していると判定し、移動距離Ｌｄ＜移動距離Ｒｄのときに移動体２０が分岐点Ｂを左折していると判定し、移動距離Ｌｄ＞移動距離Ｒｄのときに移動体２０が前記分岐点Ｂを右折していると判定する。以上により、移動体２０の直進、左折、又は右折が判定され、第１の条件の判定が終了する。
【００６５】
（第２の条件）
第２の条件の判定にあたって、移動体監視システム１０は、まず、位置検出部１４によって、画像取得部１１を介して取得した右リアルタイム画像及び左リアルタイム画像の特徴点ｎ−１、ｎ、及びｎ＋１における棚Ｓの画像高さΔｙｎ−１、Δｙｎ、Δｙｎ＋１を算出する。そして、位置検出部１４は、右リアルタイム画像又は左リアルタイム画像の棚Ｓの画像高さΔｙｎ−１、Δｙｎ、Δｙｎ＋１の推移に基づいて、移動体２０の直進、左折、及び右折を判定する。
【００６６】
図７は、移動体２０の左折時の左リアルタイム画像の推移を示す画像図である。図８は、左リアルタイム画像の進行方向（ｘ軸方向）の特徴点ｎ−１、ｎ＋１における棚Ｓの画像高さΔｙｎ−１、Δｙｎ＋１の推移を示す図である。図８において、（ａ）は、特徴点ｎ−１における棚Ｓの画像高さΔｙｎ−１の推移を示す図であり、（ｂ）は、特徴点ｎ＋１における棚Ｓの画像高さΔｙｎ＋１の推移を示す図である。
【００６７】
位置検出部１４は、例えば、左リアルタイム画像において、図７及び図８（ａ）に示すように、進行方向（ｘ軸方向）の特徴点ｎ−１における棚Ｓの画像高さΔｙｎ−１が、例えば、一定の値「３」で推移している場合に、移動体２０が直進していると判定する。
【００６８】
また、位置検出部１４は、以下の二つの条件を満たす場合に、移動体２０が左折したと判定する。一つ目の条件は、図７及び図８（ａ）に示すように、左リアルタイム画像において、特徴点ｎ−１における棚Ｓの画像高さΔｙｎ−１の値が、例えば、「３」から「２」へ、「２」から「１」へと収束して左リアルタイム画像から消失（ｘ＝ｎ）することである。二つ目の条件は、図７及び図８（ｂ）に示すように、進行方向（ｘ軸方向）の特徴点ｎ＋１における棚Ｓの画像高さΔｙｎ＋１が、左リアルタイム画像に出現（ｘ＝ｎ）し、画像高さΔｙｎ＋１の値が「１」から「２」へ、「２」から「３」へと拡大して、一定の値「３」で推移していることである。
【００６９】
同様に、位置検出部１４は、右リアルタイム画像において、左リアルタイム画像と同様の上記二つの条件を満たす場合に、移動体２０が右折したと判定する。以上により、移動体２０の直進、左折、又は右折が判定され、第２の条件の判定が終了する。
【００７０】
以上のように、本実施形態の移動体監視システム１０によれば、上記第１の条件及び第２の条件に基づいて進行方向ポイントＤ（ｒ，ｔ）を決定し、さらに、前記式（１）に基づいてルート信頼度Ｒ（ｒ，ｔ）を算出することで、移動体２０の位置をより正確に認識することが可能になる。
【００７１】
以上、図面を用いて本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７２】
１０  移動体監視システム
１２  マスタ画像保存部
１３  画像比較部
１４  位置検出部
２０  移動体
２１  カメラ
２１Ｌ  左カメラ
２１Ｒ  右カメラ
Ｂ  分岐点
Ｌｄ  左リアルタイム画像の特徴点の移動距離
Ｒｄ  右リアルタイム画像の特徴点の移動距離
Ｒｓ  セグメント（分岐経路）
【図１】
2017033399.tif 000005
【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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