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公開番号2025049827
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2023158279
出願日2023-09-22
発明の名称情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
出願人カシオ計算機株式会社
代理人弁理士法人光陽国際特許事務所
主分類G06T 7/70 20170101AFI20250327BHJP(計算;計数)
要約【課題】自己位置の測位において、高精度の測位結果を提供する。
【解決手段】情報処理装置は、3次元空間における座標位置が既知である複数の光源(位置指標)のうち、撮像装置(カメラ)により撮像された画像に含まれる光源の画像内の第1の座標位置を取得し、画像に含まれる光源の3次元空間における座標位置及び第1の座標位置に基づいて、3次元空間における自装置の座標位置及び方位の少なくとも一方を導出する測位処理を行う。情報処理装置は、3次元空間における撮像装置の高さを推定し(ステップS2)、当該推定された撮像装置の高さの情報を使用して、測位処理を行い(ステップS6～S8)、当該測位処理の結果対応する画像上の光源の第2の座標位置を取得し、第1の座標位置及び第2の座標位置に基づいて、撮像装置の高さを補正する(ステップS11)。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
３次元空間における座標位置が既知である複数の光源のうち、撮像装置により撮像された画像に含まれる光源の画像内の第１の座標位置を取得し、
前記画像に含まれる光源の前記３次元空間における座標位置及び前記第１の座標位置に基づいて、前記３次元空間における自装置の座標位置及び方位の少なくとも一方を導出する測位処理を行う制御部を備え、
前記制御部は、
前記３次元空間における前記撮像装置の高さを推定し、
当該推定された撮像装置の高さの情報を使用して、前記測位処理を行い、
当該測位処理の結果に対応する画像上の光源の第２の座標位置を取得し、
前記第１の座標位置及び前記第２の座標位置に基づいて、前記撮像装置の高さを補正する情報処理装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記制御部は、
前記測位処理の結果に基づいて、前記画像に含まれる光源を前記画像上に再投影した再投影点を前記第２の座標位置として取得し、
当該再投影点及び前記画像に含まれる光源の前記第１の座標位置に基づいて、前記撮像装置の高さを補正する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記画像に含まれる光源の前記画像内の前記第１の座標位置から、前記撮像装置から当該光源への仰俯角である第１仰俯角を求め、
前記撮像装置から前記再投影点への仰俯角である第２仰俯角を求め、
前記画像に含まれる光源の前記３次元空間における座標位置及び前記撮像装置の測位結果に基づいて、当該光源と前記撮像装置との水平方向における距離を求め、
当該距離、前記第１仰俯角及び前記第２仰俯角に基づいて、前記撮像装置の高さに対する補正値を算出する請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記撮像装置の焦点を始点とし、前記画像に含まれる光源の前記３次元空間における座標位置を終点とする３次元方向ベクトルの単位ベクトルを使用して、前記測位処理を行う請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記複数の光源のそれぞれは、光を変調して当該光源の識別情報を発信するものであり、
前記制御部は、前記撮像装置により撮像された画像から当該画像に含まれる光源の識別情報及び前記第１の座標位置を検出し、当該検出された識別情報に対応付けられた前記３次元空間における既知の座標位置を取得する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記撮像装置を複数備え、
複数の前記撮像装置により撮像された画像に基づいて、前記自装置の座標位置及び方位の少なくとも一方を導出する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項７】
３次元空間における座標位置が既知である複数の光源のうち、撮像装置により撮像された画像に含まれる光源の画像内の第１の座標位置を取得し、
前記画像に含まれる光源の前記３次元空間における座標位置及び前記第１の座標位置に基づいて、前記３次元空間における自装置の座標位置及び方位の少なくとも一方を導出する測位処理を行う情報処理方法であって、
前記３次元空間における前記撮像装置の高さを推定する工程と、
当該推定された撮像装置の高さの情報を使用して、前記測位処理を行う工程と、
当該測位処理の結果に対応する画像上の光源の第２の座標位置を取得する工程と、
前記第１の座標位置及び前記第２の座標位置に基づいて、前記撮像装置の高さを補正する工程と、
を含む情報処理方法。
【請求項８】
コンピュータを、
３次元空間における座標位置が既知である複数の光源のうち、撮像装置により撮像された画像に含まれる光源の画像内の第１の座標位置を取得し、
前記画像に含まれる光源の前記３次元空間における座標位置及び前記第１の座標位置に基づいて、前記３次元空間における自装置の座標位置及び方位の少なくとも一方を導出する測位処理を行う制御部として機能させるためのプログラムであって、
前記制御部は、
前記３次元空間における前記撮像装置の高さを推定し、
当該推定された撮像装置の高さの情報を使用して、前記測位処理を行い、
当該測位処理の結果に対応する画像上の光源の第２の座標位置を取得し、
前記第１の座標位置及び前記第２の座標位置に基づいて、前記撮像装置の高さを補正するプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、自己位置を推定するための様々な測位システムが利用されている。
例えば、可視光通信（ＲＧＢの３色パターン等）により、自己を一意に特定可能なＩＤを発信する複数の発光装置（位置指標）を、移動体に搭載されたカメラで撮像することで、移動体の位置を推定する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、各発光装置の設置位置（３次元位置）を予め測定しておき、カメラで撮像された画像から、画像内における発光装置の座標位置及びＩＤを検出し、検出された撮像画像上の座標位置と、各発光装置の３次元位置とに基づいて、移動体の位置を決定する。
【０００４】
前述の可視光通信を使った測位では、例えば、自己測位の対象として移動可能な空間を平面に限定し（平面拘束）、高さ、カメラ姿勢角の２自由度（ピッチ、ロール）を固定とすることで、カメラにより得られた画像から位置指標（光源）を２点（時間的に連続して位置指標を検出可能な状態では１点）検出できれば、３自由度（水平位置、水平方位）の測位が可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－０５０９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、月面等では、一定平面内で移動が行われるとは考えられず、いわゆるオフロードでの活動となるため、自己位置を推定する際には、高さの変動、姿勢角の変動に対応したより多く（例えば、６自由度）の測位が必要となる。
【０００７】
一方、月面上等での広域エリアを対象とした測位に可視光通信を利用する場合、位置指標の設置負荷を最小限に抑えつつ、できるだけ高精度で測位を行いたいという要求がある。しかし、６自由度の測位を公知の方法で安定して行うには、最小でも常に６点以上が見えるように、高密度で多数の位置指標を配置することが必要になってしまう。
このような要求のもと、広域エリアにおいて、カメラから常に多くの位置指標が見えるように、位置指標を配置するのは困難であった。
【０００８】
本発明は、上記の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、自己位置の測位において、高精度の測位結果を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の情報処理装置は、
３次元空間における座標位置が既知である複数の光源のうち、撮像装置により撮像された画像に含まれる光源の画像内の第１の座標位置を取得し、
前記画像に含まれる光源の前記３次元空間における座標位置及び前記第１の座標位置に基づいて、前記３次元空間における自装置の座標位置及び方位の少なくとも一方を導出する測位処理を行う制御部を備え、
前記制御部は、
前記３次元空間における前記撮像装置の高さを推定し、
当該推定された撮像装置の高さの情報を使用して、前記測位処理を行い、
当該測位処理の結果に対応する画像上の光源の第２の座標位置を取得し、
前記第１の座標位置及び前記第２の座標位置に基づいて、前記撮像装置の高さを補正する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、自己位置の測位において、高精度の測位結果を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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