(57)【要約】【課題】簡単な構成で対象物の位置計測を行うことができ、また、高精度に位置計測を行うことができる位置計測装置等を提供する。【解決手段】対象物１００に設けられた４点のＬＥＤ１１〜１４を、撮像素子の飽和露光量以上になるように露光時間を設定し撮影するカメラ３０と、ＬＥＤ１１〜１４の位置関係を記憶する記憶部と、記憶部に記憶されているＬＥＤ１１〜１４の位置関係を読み出し、この位置関係およびカメラ３０により撮影されたＬＥＤ１１〜１４の像の位置関係から対象物１００の位置を求める演算部と、を備えることを特徴とする位置計測装置３００。【選択図】図１
2009270893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に設けられた４点以上の点光源を、撮像素子の飽和露光量以上になるように露光時間を設定し撮影する撮影部と、
前記点光源の位置関係を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記点光源の位置関係を読み出し、当該位置関係および前記撮影部により撮影された点光源の像の位置関係から前記対象物の位置を求める演算部と、
を備えることを特徴とする位置計測装置。
【請求項２】
前記撮影部は、前記点光源の像の半径が飽和露光時間における点光源の像の半径の２倍以上になるときの時間を前記露光時間として設定することを特徴とする請求項１に記載の位置計測装置。
【請求項３】
前記撮影部は、飽和露光時間の４倍以上となる時間を前記露光時間として設定することを特徴とする請求項１に記載の位置計測装置。
【請求項４】
前記撮影部は、当該撮影部が撮影するフレーム毎に前記露光時間を変更し、撮影された点光源の像の大きさに応じて露光時間を設定することを特徴とする請求項１に記載の位置計測装置。
【請求項５】
前記撮影部は、球面収差により前記点光源の像がリング状になる光学系を備えることを特徴とする請求項１に記載の位置計測装置。
【請求項６】
前記撮影部は、前記点光源から出射される赤外光を撮影することを特徴とする請求項１に記載の位置計測装置。
【請求項７】
前記撮影部により撮影された前記点光源の像から、当該点光源の像の大きさに応じて、前記演算部で前記対象物の位置を求めるための点光源の像を選択する選択部を更に有することを特徴とする請求項１に記載の位置計測装置。
【請求項８】
対象物に設けられた４点以上の点光源を撮像素子の飽和露光量以上になるように露光時間を設定して撮影し、
前記対象物における前記点光源の位置関係および撮影された点光源の像の位置関係から当該対象物の位置を求めることを特徴とする位置計測方法。
【請求項９】
前記露光時間は、撮影を行うフレーム毎に変更され、撮影された点光源の像の大きさに応じて選択され設定されることを特徴とする請求項８に記載の位置計測方法。
【請求項１０】
撮影された前記点光源の像から、当該点光源の像の大きさに応じて前記対象物の位置を求めるための点光源を更に選択することを特徴とする請求項８に記載の位置計測方法。
【請求項１１】
コンピュータに、
対象物に設けられた４点以上の点光源を撮像素子の飽和露光量以上で撮影するための露光時間を設定する機能と、
メモリから前記点光源の位置関係を読み出し、当該位置関係および撮影された点光源の像の位置関係から前記対象物の位置を求める機能と、
を実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置計測装置、位置計測方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の対象物の三次元空間における位置を計測する手段として、２台のカメラで対象物を撮影し、カメラ同士の間の距離を基線とした三角測量によって対象物の位置座標を算出する方法が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、基準体上の少なくとも３点の三次元座標を求めることにより基準体上に基準座標系を定め、被検体上の所定点の三次元座標を求めることにより所定点の基準座標系上の位置を求める三次元座標計測方法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、最小二乗法等でカメラ姿勢の行列Ｔを求め、この行列からカメラの回転角（ψｎ，θｎ，φｎ）をｎ個求め、この回転角からオイラー角等で回転させた行列Ｔ’を求め、行列ＴとＴ’の各要素の差の絶対値の和を差Ｓとして求め、この差Ｓが最小になるものの回転角をカメラの姿勢として出力するカメラ姿勢の検出装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１６４５１７号公報
【特許文献２】特開平１０−６２１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、対象物に備えられた点光源を撮影し、撮影された画像における点光源の位置を高精度に計測することで、対象物の位置計測を高精度に行うことができる位置計測装置等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】
【０００７】
請求項１に係る発明は、対象物に設けられた４点以上の点光源を、撮像素子の飽和露光量以上になるように露光時間を設定し撮影する撮影部と、前記点光源の位置関係を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている前記点光源の位置関係を読み出し、当該位置関係および前記撮影部により撮影された点光源の像の位置関係から前記対象物の位置を求める演算部と、を備えることを特徴とする位置計測装置である。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記撮影部は、前記点光源の像の半径が飽和露光時間における点光源の像の半径の２倍以上になるときの時間を前記露光時間として設定することを特徴とする請求項１に記載の位置計測装置である。
請求項３に係る発明は、前記撮影部は、飽和露光時間の４倍以上となる時間を前記露光時間として設定することを特徴とする請求項１に記載の位置計測装置である。
請求項４に係る発明は、前記撮影部は、当該撮影部が撮影するフレーム毎に前記露光時間を変更し、撮影された点光源の像の大きさに応じて露光時間を設定することを特徴とする請求項１に記載の位置計測装置である。
請求項５に係る発明は、前記撮影部は、球面収差により前記点光源の像がリング状になる光学系を備えることを特徴とする請求項１に記載の位置計測装置である。
請求項６に係る発明は、前記撮影部は、前記点光源から出射される赤外光を撮影することを特徴とする請求項１に記載の位置計測装置である。
請求項７に係る発明は、前記撮影部により撮影された前記点光源の像から、当該点光源の像の大きさに応じて、前記演算部で前記対象物の位置を求めるための点光源の像を選択する選択部を更に有することを特徴とする請求項１に記載の位置計測装置である。
【０００９】
請求項８に係る発明は、対象物に設けられた４点以上の点光源を撮像素子の飽和露光量以上になるように露光時間を設定して撮影し、前記対象物における前記点光源の位置関係および撮影された点光源の像の位置関係から当該対象物の位置を求めることを特徴とする位置計測方法である。
【００１０】
請求項９に係る発明は、前記露光時間は、撮影を行うフレーム毎に変更され、撮影された点光源の像の大きさに応じて選択され設定されることを特徴とする請求項８に記載の位置計測方法である。
請求項１０に係る発明は、撮影された前記点光源の像から、当該点光源の像の大きさに応じて前記対象物の位置を求めるための点光源を更に選択することを特徴とする請求項８に記載の位置計測方法である。
【００１１】
請求項１１に係る発明は、コンピュータに、対象物に設けられた４点以上の点光源を撮像素子の飽和露光量以上で撮影するための露光時間を設定する機能と、メモリから前記点光源の位置関係を読み出し、当該位置関係および撮影された点光源の像の位置関係から前記対象物の位置を求める機能と、を実現させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、簡単な構成で撮影された画像において点光源の像の位置をより高精度に求めることができるため、対象物の位置をより高精度に求めることができる位置計測装置を得ることができる。
請求項２の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、撮影された画像において点光源の像の位置をより高精度に求めることができる。
請求項３の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、より簡易な手法で撮影部の露光時間を設定することができる。
請求項４の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、対象物が移動するような場合でも対象物の位置計測の精度への影響を受けにくくすることができる。
請求項５の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、撮影された画像において点光源の像の位置をより簡単に求めることができる。
請求項６の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、撮影された画像中で背景と点光源の像とのコントラストの差が生じやすくなるため、点光源の像をより抽出しやすくなる。
請求項７の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、対象物の位置を求める点光源の選択を行うことができ、対象物の位置をより高精度に求めることができる。
請求項８の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、簡単な構成で撮影された点光源の像の位置をより高精度に求めることができるため、対象物の位置をより高精度に行うことができる位置計測方法を得ることができる。
請求項９の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、対象物が移動するような場合でも対象物の位置計測の精度への影響を受けにくくすることができる。
請求項１０の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、対象物の位置を求める点光源の選択を行うことができ、対象物の位置をより高精度に求めることができる。
請求項１１の発明によれば、対象物の位置計測を高精度に行う機能を、コンピュータにより実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
＜装置構成＞
図１は、本実施形態が適用される位置計測装置、および位置計測を行う対象物を含んだ全体構成を説明した図である。
図１に示した全体構成では、位置計測対象である対象物１００と、対象物１００の三次元位置および三軸角度を計算する位置計測装置３００とを有する。そして、対象物１００には点光源の一例としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）が４点以上備えられている。図１に示した形態では、対象物１００は、４点のＬＥＤであるＬＥＤ１１〜１４を備える。また、位置計測装置３００は、対象物１００を撮影する撮影部の一例としてのカメラ３０と、カメラ３０により撮影された画像に基づいて対象物１００の三次元位置および三軸角度を演算する演算装置４０とを備える。
【００１４】
図２は、カメラ３０の構成例を示す図である。
カメラ３０は、ＬＥＤ１１〜１４から出射された光を収束する光学系３１と、光学系３１により収束された光を検出する撮像素子の一例であるイメージセンサ３２とを備える。
【００１５】
光学系３１は、単一のレンズまたは複数のレンズを組み合わせて構成される。例えば、２つの半球レンズを使用し、その球面側を向かい合わせに組み合わせたツインレンズが用いられる。
【００１６】
イメージセンサ３２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を配列して構成される。このイメージセンサ３２の表面がカメラ３０の撮像面となる。イメージセンサ３２の前面に、ＬＥＤ１１〜１４の発光波長に応じたフィルタを設置することにより、余計な光が排除され、ＬＥＤ１１〜１４の像のみが撮影されることとなる。本実施の形態の場合、フィルタとして、赤外光を透過させるものを使用し、イメージセンサ３２により赤外光を撮影することが好ましい。このようにすることで、撮影された画像中で背景とＬＥＤ１１〜１４の像とのコントラストの差が生じやすく、ＬＥＤの像をより抽出しやすくなる。具体的には例えば、ＬＥＤ１１〜１４の発光波長を９００ｎｍとした場合、イメージセンサ３２の前面に８５０ｎｍよりも長い波長だけを透過するフィルタを設置する。
【００１７】
また、カメラ３０は、露光時間が設定できるようになっており、撮影された画像におけるＬＥＤの像の位置を求めるために、適当な露光時間を設定する。
本実施の形態では、この露光時間は、イメージセンサ３２の飽和露光量以上になるように設定を行う。このように露光時間の設定をすることにより、イメージセンサ３２上でのＬＥＤの像がより大きく撮影され、画像におけるＬＥＤの像の位置をより高精度に求めることができる。
【００１８】
図３（ａ）〜（ｂ）は、露光時間を、イメージセンサ３２の飽和露光量以上になるように設定を行なった場合と行なわなかった場合とで、ＬＥＤの像を比較した図である。
このうち、図３（ａ）は、露光時間を、イメージセンサ３２の飽和露光量以上になるような設定を行なわなかった場合のＬＥＤの像である。また、図３（ｂ）は、露光時間をイメージセンサ３２の飽和露光量以上になるような設定を行なった場合のＬＥＤの像である。なお、撮影条件としては、ＬＥＤとして光源のサイズが１ｍｍのものを使用し、ＬＥＤからカメラ３０を１ｍ離して撮影した。またイメージセンサ３２としては、１００万画素のものを使用した。
【００１９】
図３（ａ）〜（ｂ）において、格子状に区切られた各ブロックは、イメージセンサ３２の１ピクセルに対応する。図３（ａ）〜（ｂ）で示したように、ＬＥＤの像は、二重の円状となる。このうち内側の円状の部分は、高い輝度の部分である。そして、その回りを弱い輝度の部分が外側の円状の像として撮影される。図３（ａ）におけるＬＥＤの像では、内側の円状の部分の大きさは、イメージセンサ３２の１ピクセルのサイズとなる。しかしながら、このような１ピクセル程度の画像情報では、単にそのピクセル位置にＬＥＤの像が撮影されたという情報しか得られない。
一方、図３（ｂ）において、ＬＥＤの像は、内側の円状の部分が４ピクセルのサイズとなる。即ち、図３（ａ）におけるＬＥＤの像に比較して、その半径が２倍となっている。このようにＬＥＤの像を撮影することで、画像中でのＬＥＤの像の位置をより正確に抽出することができる。また、画像中でのＬＥＤの像がよりはっきりと撮影されるため、背景とのコントラストの差がより大きくなり、画像中からＬＥＤの像を抽出するのが、より容易になりやすい。
【００２０】
次に、このようなＬＥＤの像を撮影するための具体的な手段について更に詳しく説明を行う。
図４（ａ）は、露光時間とイメージセンサ３２の出力電圧との関係を説明した図である。また、図４（ｂ）は、露光時間とイメージセンサ３２に撮影されるＬＥＤの像の半径との関係を説明した図である。
図４（ａ）において、露光時間が０から経過するに従い、イメージセンサ３２の出力電圧は比例的に増加するが、一定の露光時間（ｔ１）経過すると、出力電圧は、上限値である飽和出力電圧で飽和し、その後は、出力電圧は飽和出力電圧で一定のままであることがわかる。この露光時間（ｔ１）においてイメージセンサ３２は、飽和露光量に達している。ここでは、この露光時間（ｔ１）を、以降、「飽和露光時間」と呼ぶ。
【００２１】
また図４（ｂ）において、露光時間が０からｔ１において、イメージセンサ３２に撮影されるＬＥＤの像の半径は、ｒ１で一定であるが、飽和露光時間経過後は、ＬＥＤの像の半径は、比例的に増加することがわかる。ここで、飽和露光時間においてイメージセンサ３２に蓄積された電荷は、単位面積当たりの電荷をＤｓとすると、πｒ１２Ｄｓとなり、毎秒Ｉｒ＝πｒ１２Ｄｓ／ｔ１で増えたことになる。ここで、ＬＥＤの像の半径を、飽和露光時間のときのＬＥＤの像と比較して、その半径を２倍とするためには、電荷が、π（２ｒ１）２Ｄｓ必要となる。この電荷を蓄積するための露光時間（ｔ２）は、π（２ｒ１）２Ｄｓ／Ｉｒ＝４ｔ１である。即ち、露光時間を飽和露光時間の４倍以上とすることで、飽和露光時間におけるＬＥＤの像に比較して、その半径を２倍以上とすることができる。
【００２２】
なお、撮影されるＬＥＤの像は、図３（ａ）〜（ｂ）に示したような二重円状のものに限られるものではない。
図５（ａ）は、撮影されるＬＥＤの像の他の例として、リング状のものを示した図である。図５（ａ）において、５点のＬＥＤの像がリング状に撮影されていることがわかる。このような画像を撮影するには、図５（ｂ）に示した半球レンズを光学系３１（図２参照）として使用すればよい。半球レンズは球面収差を有するため、この球面収差によりイメージセンサ３２に撮影されるＬＥＤの像がリング状となる。そして、実際にＬＥＤの像の位置を求めるためには、このリング状のＬＥＤの像の中心位置をＬＥＤの像の位置とすればよい。
【００２３】
また、露光時間の設定は、カメラ３０（図２参照）が撮影するフレーム毎に露光時間を変更し、撮影されたＬＥＤの像の大きさに応じて、最適な露光時間を選択し設定することが好ましい。
図６は、カメラ３０が撮影するフレーム毎に露光時間を変更し、撮影されたＬＥＤの像の大きさに応じて、最適な露光時間を選択し設定する具体的な手法を説明した図である。
図６において、横軸はフレーム数を表し、縦軸は露光時間を表す。そして、カメラ３０が撮影するフレーム数とそれに対応する露光時間との関係を示した。
ここでは、４フレームを１セットとし、この１セットにおいて露光時間を１フレーム毎に４段階に変更して撮影を行う。即ち、図６における黒丸の箇所に対応した露出時間でフレーム毎に撮影を行っていく。そして、１セット毎に撮影されたＬＥＤの像の大きさが適当な大きさとなったものを選択する。
【００２４】
このような形態で適宜最適な露光時間で撮影した画像中から、ＬＥＤの像を抽出することで、後述する対象物１００（図１参照）の位置を求める演算を精度よく行うことができる。例えば、対象物１００が移動するような場合に、その時々において対象物１００に設けられているＬＥＤの像の位置や輝度が変化するが、このような場合でも適宜最適な露光時間で撮影したＬＥＤの像を選択できるため、影響を受けにくい。よって、後述するＬＥＤの位置を求めることにより対象物１００の位置を求める演算を行う際に計算変動が生じにくくなる。
【００２５】
図７は、演算装置４０の構成を説明した図である。
演算装置４０は、図７に示したように、対象物１００（図１参照）に設けられたＬＥＤの位置関係を記憶する記憶部４１と、カメラ３０により撮影された入力画像としてのＬＥＤの像を取り込み、４点以上のＬＥＤの像を選択する選択部４２と、記憶部４１よりＬＥＤの位置関係を読み出し、この位置関係および画像におけるＬＥＤの像の位置関係から対象物１００の三次元位置および三軸角度を求める演算部４３とからなる。
【００２６】
また、図８は、演算装置４０の動作を説明したフローチャートである。
以下、図７と図８に基づき、演算装置４０の動作の概略を説明する。
演算装置４０は、例えばパーソナルコンピュータ等で実現される。選択部４２は、カメラ３０により撮影されたＬＥＤの像を取得する（ステップ１０１）。そして、ＬＥＤの像の中から所定の条件を満たす４点以上のＬＥＤの像を選択する（ステップ１０２）。この選択は、例えば、前述したようにイメージセンサ３２（図２参照）の飽和露光時間におけるＬＥＤの像に比較して、半径が２倍以上となるＬＥＤの像を選択してもよく、また後述する演算部４３における演算において計算変動が小さくなるようなＬＥＤの像を選択してもよい。次に、演算部４３が、選択されたＬＥＤの像に対応するＬＥＤの位置関係を記憶部４１から読み出す（ステップ１０３）。そして、演算部４３は、この位置情報と、選択部４２により選択されたＬＥＤの像の位置関係とに基づき、ＬＥＤが設けられた対象物１００の三次元位置、三軸角度を求め、対象物１００の位置計測結果として出力する（ステップ１０４）。
【００２７】
次に、選択されたＬＥＤの像が４点で同一平面上にある場合を例として対象物１００の三次元位置、三軸角度を算出する方法について説明を行う。ここでは、対象物１００には、図１で説明した場合と同様に４点のＬＥＤであるＬＥＤ１１〜１４が備えられているものとする。
ＬＥＤ１１の位置について、対象物１００を基準とした座標系における座標を［Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１］Ｔとする。また、カメラ３０により撮影された画像上（イメージセンサ３２上）（図２参照）の座標系におけるＬＥＤ１１の点の像の座標を［ｕ１，ｖ１］とする。なお以下の説明で、カメラ３０の位置を原点とした座標系をカメラ座標系とし、このカメラ座標系におけるＬＥＤ１１の座標を［Ｘｃ1，Ｙｃ1，Ｚｃ1］Ｔとする。
この場合、射影行列Ｐとして３行４列の行列を用いて、以下の関係式が成り立つ。
【００２８】
【数１】
2009270893.tif 000003
【００２９】
数１式の中の射影行列Ｐは定数倍の不定性があり、これが数１式の左辺の係数ｈによって吸収される。よって、Ｐ３４＝１とおくことができる。また、ＬＥＤ１１〜１４は同一平面上にあるために、Ｚ座標を０とすることができる。そこで、Ｚ１＝０とすると、数１式のＺ１に対応する射影行列Ｐの第３列を省略することができる。そのため数１式は、以下のように変形できる。この場合の射影行列の未知数は８個となる。
【００３０】
【数２】
2009270893.tif 000004
【００３１】
この数２式から次の２つの拘束式が得られる。
【００３２】
【数３】
2009270893.tif 000005
【００３３】
数３式で示した関係は、ＬＥＤ１２〜１４についても同様に成り立つ。即ち、ＬＥＤ１２〜１４に対して、以下の関係式が成り立つ。なお、ここで、ＬＥＤ１２〜１４の対象物１００を基準とした座標系における座標をそれぞれ、［Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２］Ｔ、［Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３］Ｔ、［Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４］Ｔとし、カメラ３０により撮影された画像上の座標系におけるＬＥＤ１２〜１４の点の像の座標をそれぞれ、［ｕ２，ｖ２］、［ｕ３，ｖ３］、［ｕ４，ｖ４］としている。またＬＥＤ１１と同様にＺ２＝Ｚ３＝Ｚ４＝０としている。
【００３４】
【数４】
2009270893.tif 000006
【００３５】
数３式および数４式を整理すると次式が得られる。
【００３６】
【数５】
2009270893.tif 000007
数５式において左辺第１項をＡとし、また左辺第２項は射影行列Ｐの３列目がない行列の要素を表していることからＰ３とし、右辺をＢとして書き表すと、以下の式となる。
【００３７】
【数６】
2009270893.tif 000008
【００３８】
数６式の両辺にＡの逆行列を左からかけると、
【００３９】
【数７】
2009270893.tif 000009
【００４０】
となり、Ｐ３を求めることができる。
また、射影行列Ｐは、カメラ内部行列Ｃとカメラ外部行列［ｒ１  ｒ２  ｒ３  ｔ］との積で表すことができる。
【００４１】
【数８】
2009270893.tif 000010
【００４２】
ここで、ｒ１、ｒ２、ｒ３は、対象物１００上の座標系をカメラ座標系に変換する回転ベクトルであり、ｔは、平行移動ベクトルである。そして、これらのベクトルは全て３つの要素を有する列ベクトルとして表される。Ｐ３は射影行列Ｐの第３列目がない行列であるので、
【００４３】
【数９】
2009270893.tif 000011
【００４４】
となる。よって、
【００４５】
【数１０】
2009270893.tif 000012
【００４６】
となり、列ベクトルｒ１、ｒ２、ｔを算出することができる。また、ｒ３は、ｒ１、ｒ２と直交することから、
【００４７】
【数１１】
2009270893.tif 000013
【００４８】
と表すことができる。よって数１１式よりｒ３を算出することができる。以上のようにして回転ベクトルｒ１、ｒ２、ｒ３と、平行移動ベクトルｔが全て算出できたことになる。そこで、Ｒ＝［ｒ１  ｒ２  ｒ３］とすると、ＬＥＤ１１〜１４の三次元位置は、カメラ座標系を使用して、以下のように表すことができる。なおここで、カメラ座標系におけるＬＥＤ１２〜１４の座標をそれぞれ［Ｘｃ２，Ｙｃ２，Ｚｃ２］Ｔ、［Ｘｃ３，Ｙｃ３，Ｚｃ３］Ｔ、［Ｘｃ４，Ｙｃ４，Ｚｃ４］Ｔとしている。
【００４９】
【数１２】
2009270893.tif 000014
【００５０】
数１２式の関係式から、ＬＥＤ１１〜１４のカメラ座標が特定できるため、対象物１００の三次元位置および三軸角度が求まることとなる。よって、以上のようにして対象物１００の位置が計測できる。
なお、以上の説明は、選択されたＬＥＤが４点の場合を説明したが、５点以上になった場合も同様の手法を用いて算出可能である。
【００５１】
なお、以上詳述した本実施の形態において、点光源をＬＥＤにより構成されるとしたが、これに限定するものではない。例えば、点光源としてＬＥＤの代わりに再帰反射板を設け、カメラ３０の近くに設けられた照明装置から光を照射し、再帰反射板による反射光をカメラ３０により撮影するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態が適用される位置計測装置、および位置計測を行う対象物を含んだ全体構成を説明した図である。
【図２】カメラの構成例を示す図である。
【図３】露光時間を、イメージセンサの飽和露光量以上になるように設定を行なった場合と行なわなかった場合とで、ＬＥＤの像を比較した図である。
【図４】（ａ）は、露光時間とイメージセンサの出力電圧との関係を説明した図である。また（ｂ）は、露光時間とイメージセンサに撮影されるＬＥＤの像の半径との関係を説明した図である。
【図５】（ａ）は、撮影されるＬＥＤの像の他の例として、リング状のものを示した図である。また（ｂ）は、半球レンズを光学系として使用した場合を説明した図である。
【図６】カメラが撮影するフレーム毎に露光時間を変更し、撮影されたＬＥＤの像の大きさに応じて、最適な露光時間を選択し設定する具体的な手法を説明した図である。
【図７】演算装置の構成を説明した図である。
【図８】演算装置の動作を説明したフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１１〜１４…ＬＥＤ、３０…カメラ、３１…光学系、３２…イメージセンサ、４０…演算装置、４１…記憶部、４２…選択部、４３…演算部、１００…対象物、３００…位置計測装置
【図１】
2009270893.tif 000015
【図２】
2009270893.tif 000016
【図３】
2009270893.tif 000017
【図４】
2009270893.tif 000018
【図５】
2009270893.tif 000019
【図６】
2009270893.tif 000020
【図７】
2009270893.tif 000021
【図８】
2009270893.tif 000022