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公開番号2025140643
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024040172
出願日2024-03-14
発明の名称画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム
出願人株式会社オプトル
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G06T 7/70 20170101AFI20250919BHJP(計算;計数)
要約【課題】浚渫作業の自動化を実現することができる、画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムを提供する。
【解決手段】本発明は、撮影装置により作業機械の施工エリアを撮影して得られる撮影画像と、前記撮影装置によって撮影された被写体との距離を計測する距離測定装置により前記施工エリアを測定して得られる距離情報と、を用いて、前記施工エリア内の対象物の三次元位置情報を検出する特徴検出部と、前記特徴検出部により検出された前記対象物の前記三次元位置情報を用いて前記対象物の位置および姿勢を算出する施工状況演算部と、前記施工状況演算部により算出される前記対象物の位置および姿勢を報知する報知部と、を備える。
【選択図】図2B
特許請求の範囲【請求項１】
撮影装置により作業機械の施工エリアを撮影して得られる撮影画像と、前記撮影装置によって撮影された被写体との距離を計測する距離測定装置により前記施工エリアを測定して得られる距離情報と、を用いて、前記施工エリア内の対象物の三次元位置情報を検出する特徴検出部と、
前記特徴検出部により検出された前記対象物の前記三次元位置情報を用いて前記対象物の位置および姿勢を算出する施工状況演算部と、
前記施工状況演算部により算出される前記対象物の位置および姿勢を報知する報知部と、
を備える画像処理装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記撮影画像および前記距離情報を受信するデータ受信部を備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記特徴検出部は、少なくとも前記対象物の３点の特徴を検出し、当該３点の特徴の検出結果に基づいて、前記三次元位置情報を検出する、請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記特徴検出部は、前記対象物の２辺以上に存在する特徴を検出する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記撮影装置および前記距離測定装置から前記施工エリアまでの距離と略同等以上に前記対象物間の距離が離れている、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記施工状況演算部は、前記対象物の前記三次元位置情報を用いて前記施工エリアの土砂分布を算出する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記特徴検出部は、予め作成されたモデルに基づいて前記対象物の前記三次元位置情報を検出する学習アルゴリズムを用いる、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記施工状況演算部は、前記対象物の前記三次元位置情報の一部の信頼度が低い場合、信頼度が高い対象物の前記三次元位置情報と、前記対象物間の位置関係と、歪補正済みの前記撮影画像とに基づいて、前記対象物の位置および姿勢を算出する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項９】
画像処理装置で実行される画像処理方法であって、
撮影装置により作業機械の施工エリアを撮影して得られる撮影画像と、前記撮影装置によって撮影された被写体との距離を計測する距離測定装置により前記施工エリアを測定して得られる距離情報と、を用いて、前記施工エリア内の対象物の三次元位置情報を検出するステップと、
検出された前記対象物の前記三次元位置情報を用いて前記対象物の位置および姿勢を算出するステップと、
算出される前記対象物の位置および姿勢を報知するステップと、
を含む画像処理方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
撮影装置により作業機械の施工エリアを撮影して得られる撮影画像と、前記撮影装置によって撮影された被写体との距離を計測する距離測定装置により前記施工エリアを測定して得られる距離情報と、を用いて、前記施工エリア内の対象物の三次元位置情報を検出する特徴検出部と、
前記特徴検出部により検出された前記対象物の前記三次元位置情報を用いて前記対象物の位置および姿勢を算出する施工状況演算部と、
前記施工状況演算部により算出される前記対象物の位置および姿勢を報知する報知部と、
して機能させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
グラブバケット等の作業機械に加速度センサおよび角速度センサを装備し、加速度センサからの水底のグラブバケットの位置信号と、角速度センサからの水底のグラブバケットの傾き信号および方位信号と、をデータ処理演算装置（画像処理装置の一例）に基準データとともに入力して演算処理し、水底におけるグラブバケットの実際の位置信号と傾き信号と方位信号とを含む演算データを得て、当該演算データに基づいてグラブバケットを操作する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の技術では、グラブバケットによって所定水域の水底を掘削する浚渫作業において、波や風等の周辺環境の影響によって掘削作業場所、掘削した土砂を放土する場所が逐次変化するため自動化が難しく、熟練オペレーターによる操作が必要であり、改善の余地がある。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、浚渫作業の自動化を実現することができる、画像処理装置、画像処理方法、およびプログラ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】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、撮影装置により作業機械の施工エリアを撮影して得られる撮影画像と、前記撮影装置によって撮影された被写体との距離を計測する距離測定装置により前記施工エリアを測定して得られる距離情報と、を用いて、前記施工エリア内の対象物の三次元位置情報を検出する特徴検出部と、前記特徴検出部により検出された前記対象物の前記三次元位置情報を用いて前記対象物の位置および姿勢を算出する施工状況演算部と、前記施工状況演算部により算出される前記対象物の位置および姿勢を報知する報知部と、を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、浚渫作業の自動化を実現することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、本実施の形態にかかるクレーンシステムのハードウェア構成の一例を示す図である。
図２Ａは、本実施の形態にかかる画像処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
図２Ｂは、本実施の形態にかかるクレーンシステムが有する画像処理装置内の機能ブロックの一例を説明するための図である。
図３は、本実施の形態にかかるクレーンシステムの測定器により撮影する撮影画像の一例を説明するための図である。
図４は、本実施の形態にかかる画像処理装置による特徴の検出結果の一例を説明するための図である。
図５は、本実施の形態にかかる画像処理装置における検出対象物の位置および姿勢の検出結果の一例を説明するための図である。
図６は、本実施の形態にかかる画像処理装置によるバージの土砂積載状態の検知結果の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムを適用したクレーンシステムの実施の形態を詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本実施の形態にかかるクレーンシステムのハードウェア構成の一例を示す図である。本実施の形態にかかるクレーンシステムは、図１に示すように、測定器１、画像処理装置２、クレーン制御装置３、および表示デバイス４を有する。本実施の形態では、測定器１、画像処理装置２、クレーン制御装置３、および表示デバイス４は、画像処理装置２を介して、互いに通信可能に接続されているが、通信ネットワークを介して互いに通信可能に接続されていても良い。ここで、通信ネットワークは、インターネット、移動体通信網、ＬＡＮ（Local Area Network）等によって構築されている。通信ネットワークには、有線通信だけでなく、３Ｇ（3rd Generation）、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）等の無線通信によるネットワークが含まれても良い。
【００１０】
測定器１およびクレーン制御装置３は、クレーンの作業現場に設けられている。測定器１とクレーン制御装置３は、それぞれクレーンと一体で構成されていても良い。現場のオペレーターは、クレーン制御装置３により、現場の作業内容を確認することができる。また、遠隔地の管理者は、通信端末により、現場の作業内容を確認することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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