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公開番号2025055846
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-08
出願番号2023165242
出願日2023-09-27
発明の名称検知方法およびコンピュータ
出願人リーグソリューションズ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01C 15/00 20060101AFI20250401BHJP(測定;試験)
要約【課題】対象物における所定位置の3次元座標等を画像から位置を検知する新たな検知方法およびコンピュータを提供する。
【解決手段】検知方法は、対象物10の所定位置Aを、位置合わせ用マーカ71が配置される位置合わせ部材7の基準点Oに合わせる工程と、位置合わせ用マーカ71および第1マーカ11を撮像する工程と、撮像された画像に基づいて、対象物10に取り付けられている第1マーカ11の位置に対する対象物10の所定位置Aの相対的な3次元座標の情報を取得する工程と、対象物10とは別の部材13に取り付けられている第2マーカ14および対象物10の第1マーカ11を撮像することにより、取得された3次元座標に基づいて、撮像された第1マーカ11および第2マーカ14を含む画像から、別の部材13に対する対象物10の所定位置Aの相対的な3次元座標を検知する工程と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１マーカが取り付けられている対象物の所定位置を検知するための検知方法であって、
前記対象物の前記所定位置を、位置合わせ用マーカが配置されている位置合わせ部材の所定の基準点に合わせる工程と、
前記位置合わせ部材に配置されている前記位置合わせ用マーカおよび前記第１マーカを撮像する工程と、
撮像された前記位置合わせ用マーカおよび前記第１マーカを含む画像に基づいて、前記対象物に取り付けられている前記第１マーカの位置に対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元座標の情報を取得する工程と、
前記対象物とは別の部材に取り付けられている第２マーカおよび前記対象物の前記第１マーカを撮像することにより、取得された前記３次元座標に基づいて、撮像された前記第１マーカおよび前記第２マーカを含む画像から、前記別の部材に対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元座標を検知する工程と、
を備えた、検知方法。
続きを表示（約 3,400 文字）【請求項２】
第１マーカが取り付けられている対象物の所定位置への方向を検知するための検知方法であって、
前記対象物の前記所定位置を、位置合わせ用マーカが配置されている位置合わせ部材の所定の基準点に合わせる工程と、
前記位置合わせ部材に配置されている前記位置合わせ用マーカおよび前記第１マーカを撮像する工程と、
撮像された前記位置合わせ用マーカおよび前記第１マーカを含む画像に基づいて、前記対象物に取り付けられている前記第１マーカに対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元方向ベクトルの情報を取得する工程と、
前記対象物とは別の部材に取り付けられている第２マーカおよび前記対象物の前記第１マーカを撮像することにより、取得された前記３次元方向ベクトルに基づいて、撮像された前記第１マーカおよび前記第２マーカを含む画像から、前記別の部材に対する前記第１マーカから前記所定位置への方向の相対的な３次元方向ベクトルを検知する工程と、
を備えた、検知方法。
【請求項３】
第１マーカが取り付けられている対象物の所定位置および所定位置への方向を検知するための検知方法であって、
前記対象物の前記所定位置を、位置合わせ用マーカが配置されている位置合わせ部材の所定の基準点に合わせる工程と、
前記位置合わせ部材に配置されている前記位置合わせ用マーカおよび前記第１マーカを撮像する工程と、
撮像された前記位置合わせ用マーカおよび前記第１マーカを含む画像に基づいて、前記対象物に取り付けられている前記第１マーカの位置に対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元座標の情報を取得するとともに前記第１マーカに対する前記対象物の３次元方向ベクトルの情報を取得する工程と、
前記対象物とは別の部材に取り付けられている第２マーカおよび前記対象物の前記第１マーカを撮像することにより、取得された前記３次元座標および前記３次元方向ベクトルに基づいて、撮像された前記第１マーカおよび前記第２マーカを含む画像から、前記別の部材に対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元座標と、前記別の部材に対する前記第１マーカから前記所定位置への方向の相対的な３次元方向ベクトルとを検知する工程と、
を備えた、検知方法。
【請求項４】
前記位置合わせ部材は平面を有しており、前記平面に所定の基準点が形成されているとともに前記位置合わせ用マーカが配置されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の検知方法。
【請求項５】
第１マーカが取り付けられている対象物の所定位置を検知するための検知方法であって、
位置合わせ部材の所定の基準点に位置合わせ用マーカを配置し、位置固定の撮像装置により前記位置合わせ用マーカを撮像する工程と、
前記対象物の前記所定位置を、前記位置合わせ部材の所定の前記基準点に合わせ、前記撮像装置により前記第１マーカを撮像する工程と、
撮像された前記位置合わせ用マーカを含む画像および撮像された前記第１マーカを含む画像に基づいて、前記対象物に取り付けられている前記第１マーカの位置に対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元座標の情報を取得する工程と、
前記対象物とは別の部材に取り付けられている第２マーカおよび前記対象物の前記第１マーカを撮像することにより、取得された前記３次元座標に基づいて、撮像された前記第１マーカおよび前記第２マーカを含む画像から、前記別の部材に対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元座標を検知する工程と、
を備えた、検知方法。
【請求項６】
第１マーカが取り付けられている対象物の所定位置への方向を検知するための検知方法であって、
位置合わせ部材の所定の基準点に位置合わせ用マーカを配置し、位置固定の撮像装置により前記位置合わせ用マーカを撮像する工程と、
前記対象物の前記所定位置を、前記位置合わせ部材の所定の前記基準点に合わせ、前記撮像装置により前記第１マーカを撮像する工程と、
撮像された前記位置合わせ用マーカを含む画像および撮像された前記第１マーカを含む画像に基づいて、前記対象物に取り付けられている前記第１マーカに対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元方向ベクトルの情報を取得する工程と、
前記対象物とは別の部材に取り付けられている第２マーカおよび前記対象物の前記第１マーカを撮像することにより、取得された前記３次元方向ベクトルに基づいて、撮像された前記第１マーカおよび前記第２マーカを含む画像から、前記別の部材に対する前記第１マーカから前記所定位置への方向の相対的な３次元方向ベクトルを検知する工程と、
を備えた、検知方法。
【請求項７】
第１マーカが取り付けられている対象物の所定位置および所定位置への方向を検知するための検知方法であって、
位置合わせ部材の所定の基準点に位置合わせ用マーカを配置し、位置固定の撮像装置により前記位置合わせ用マーカを撮像する工程と、
前記対象物の前記所定位置を、前記位置合わせ部材の所定の前記基準点に合わせ、前記撮像装置により前記第１マーカを撮像する工程と、
撮像された前記位置合わせ用マーカを含む画像および撮像された前記第１マーカを含む画像に基づいて、前記対象物に取り付けられている前記第１マーカの位置に対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元座標の情報および前記第１マーカに対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元方向ベクトルの情報を取得する工程と、
前記対象物とは別の部材に取り付けられている第２マーカおよび前記対象物の前記第１マーカを撮像することにより、取得された前記３次元座標および前記３次元方向ベクトルに基づいて、撮像された前記第１マーカおよび前記第２マーカを含む画像から、前記別の部材に対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元座標と、前記別の部材に対する前記第１マーカから前記所定位置への方向の相対的な３次元方向ベクトルとを検知する工程と、
を備えた、検知方法。
【請求項８】
前記位置合わせ部材の前記基準点には凹部が形成されており、前記対象物の前記所定位置の部分を前記凹部に入れることにより前記対象物の前記所定位置を前記基準点に合わせる、請求項１乃至３および５乃至７のうちいずれか一項に記載の検知方法。
【請求項９】
第１マーカが取り付けられている対象物の所定位置に位置合わせ用マーカを配置し、前記第１マーカおよび前記位置合わせ用マーカを撮像する工程と、
撮像された前記位置合わせ用マーカおよび前記第１マーカを含む画像に基づいて、前記対象物に取り付けられている前記第１マーカの位置に対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元座標の情報を取得する工程と、
前記対象物とは別の部材に取り付けられている第２マーカおよび前記対象物の前記第１マーカを撮像することにより、取得された前記３次元座標に基づいて、撮像された前記第１マーカおよび前記第２マーカを含む画像から、前記別の部材に対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元座標を検知する工程と、
を備えた、検知方法。
【請求項１０】
第１マーカが取り付けられている対象物の所定位置に位置合わせ用マーカを配置し、前記第１マーカおよび前記位置合わせ用マーカを撮像する工程と、
撮像された前記位置合わせ用マーカおよび前記第１マーカを含む画像に基づいて、前記所定位置から前記第１マーカに直交するよう延びる所定方向の３次元方向ベクトルの情報を取得する工程と、
前記対象物とは別の部材に取り付けられている第２マーカおよび前記対象物の前記第１マーカを撮像することにより、取得された前記３次元方向ベクトルに基づいて、撮像された前記第１マーカおよび前記第２マーカを含む画像から、前記別の部材に対する前記所定方向の相対的な３次元方向ベクトルを検知する工程と、
を備えた、検知方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知方法およびコンピュータに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、対象物にマーカを取り付けてこのマーカをカメラにより撮像することによってマーカの画像から対象物の位置や姿勢を計測する技術が知られている。対象物に取り付けられるマーカとして例えば特許文献１等に開示されるものがある。一般的なマーカは、対象物に取り付けることのできる平面パターンである。マーカのうち代表的なものは、正方形の黒い枠とその内部に印刷された２次元パターンコードを含む。そして、マーカをカメラで撮像してマーカの画像を取得することにより、マーカとカメラの相対的な位置と姿勢を認識し、マーカの付けられた対象物の位置や姿勢を認識することができる。また、カメラにより、マーカに記録された情報を読み取ることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－１４５５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マーカが取り付けられている対象物におけるカメラにより撮像することが困難な所定位置の３次元座標やこの所定位置に関連する所定方向の３次元方向ベクトルをマーカの画像から検知する技術が望まれているが、このような技術は従来知られていなかった。
【０００５】
本開示は、このような点を考慮してなされたものであり、マーカが取り付けられている対象物における所定位置の３次元座標やこの所定位置に関連する所定方向の３次元方向ベクトルをマーカの画像から検知する新たな検知方法およびコンピュータ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】
【０００６】
本開示の検知方法は、
第１マーカが取り付けられている対象物の所定位置を検知するための検知方法であって、
前記対象物の前記所定位置を、位置合わせ用マーカが配置されている位置合わせ部材の所定の基準点に合わせる工程と、
前記位置合わせ部材に配置されている前記位置合わせ用マーカおよび前記第１マーカを撮像する工程と、
撮像された前記位置合わせ用マーカおよび前記第１マーカを含む画像に基づいて、前記対象物に取り付けられている前記第１マーカの位置に対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元座標の情報を取得する工程と、
前記対象物とは別の部材に取り付けられている第２マーカおよび前記対象物の前記第１マーカを撮像することにより、取得された前記３次元座標に基づいて、撮像された前記第１マーカおよび前記第２マーカを含む画像から、前記別の部材に対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元座標を検知する工程と、を備える。
【０００７】
本開示の検知方法は、
第１マーカが取り付けられている対象物の所定位置への方向を検知するための検知方法であって、
前記対象物の前記所定位置を、位置合わせ用マーカが配置されている位置合わせ部材の所定の基準点に合わせる工程と、
前記位置合わせ部材に配置されている前記位置合わせ用マーカおよび前記第１マーカを撮像する工程と、
撮像された前記位置合わせ用マーカおよび前記第１マーカを含む画像に基づいて、前記対象物に取り付けられている前記第１マーカに対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元方向ベクトルの情報を取得する工程と、
前記対象物とは別の部材に取り付けられている第２マーカおよび前記対象物の前記第１マーカを撮像することにより、取得された前記３次元方向ベクトルに基づいて、撮像された前記第１マーカおよび前記第２マーカを含む画像から、前記別の部材に対する前記第１マーカから前記所定位置への方向の相対的な３次元方向ベクトルを検知する工程と、
を備える。
【０００８】
本開示の検知方法は、
第１マーカが取り付けられている対象物の所定位置および所定位置への方向を検知するための検知方法であって、
前記対象物の前記所定位置を、位置合わせ用マーカが配置されている位置合わせ部材の所定の基準点に合わせる工程と、
前記位置合わせ部材に配置されている前記位置合わせ用マーカおよび前記第１マーカを撮像する工程と、
撮像された前記位置合わせ用マーカおよび前記第１マーカを含む画像に基づいて、前記対象物に取り付けられている前記第１マーカの位置に対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元座標の情報を取得するとともに前記第１マーカに対する前記対象物の３次元方向ベクトルの情報を取得する工程と、
前記対象物とは別の部材に取り付けられている第２マーカおよび前記対象物の前記第１マーカを撮像することにより、取得された前記３次元座標および前記３次元方向ベクトルに基づいて、撮像された前記第１マーカおよび前記第２マーカを含む画像から、前記別の部材に対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元座標と、前記別の部材に対する前記第１マーカから前記所定位置への方向の相対的な３次元方向ベクトルとを検知する工程と、
を備える。
【０００９】
本開示の検知方法においては、
前記位置合わせ部材は平面を有しており、前記平面に所定の基準点が形成されているとともに前記位置合わせ用マーカが配置されていてもよい。
【００１０】
本開示の検知方法は、
第１マーカが取り付けられている対象物の所定位置を検知するための検知方法であって、
位置合わせ部材の所定の基準点に位置合わせ用マーカを配置し、位置固定の撮像装置により前記位置合わせ用マーカを撮像する工程と、
前記対象物の前記所定位置を、前記位置合わせ部材の所定の前記基準点に合わせ、前記撮像装置により前記第１マーカを撮像する工程と、
撮像された前記位置合わせ用マーカを含む画像および撮像された前記第１マーカを含む画像に基づいて、前記対象物に取り付けられている前記第１マーカの位置に対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元座標の情報を取得する工程と、
前記対象物とは別の部材に取り付けられている第２マーカおよび前記対象物の前記第１マーカを撮像することにより、取得された前記３次元座標に基づいて、撮像された前記第１マーカおよび前記第２マーカを含む画像から、前記別の部材に対する前記対象物の前記所定位置の相対的な３次元座標を検知する工程と、
を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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