本发明专利技术公开了一种位置测量系统、用于位置测量的处理装置和处理方法，所述位置测量系统包括：标识组，其具有位置关系已知并且安装到物体的第二区域上的三个或更多个基本标识，所述物体包含具有作用部分的第一区域和与所述第一区域连续的所述第二区域；摄像装置，其具有拍摄所述标识组的图像的二维摄像元件；记录装置，其记录所述作用部分相对于所述标识组的坐标；以及处理装置，其利用基于所述摄像装置所拍摄的所述标识组的图像而确定的所述标识组的位置和角度以及记录在所述记录装置中的所述作用部分相对于所述标识组的坐标来计算所述作用部分的三维位置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种位置测量系统、用于位置测量的处理装置以及用于位置测量的处 理方法。
技术介绍
提出了各种技术作为测量物体的三维位置的手段。例如，JP-A-2005-537583披露 了一种确定物体在三维空间中的位置和方向的技术。根据此技术，搜索相互之间的距离和 几何(构造)已知的基准点，并且确定相对于基准点而言位置和方向已知的任意点的位置 或任意线的方向。将标记(基本标识)置于基准点处，并且使用计算机装置计算标记的位 置和标记所固定的装置的方向。确定标记的位置的方法包括使用至少一个照相机拍摄标记 的步骤、生成标记的图像的步骤、搜索标记的像素坐标的步骤以及使用基准数据根据像素 坐标计算标记的位置的步骤。JP-A-2008-58204披露了一种可以以高精度简单地测量目标 的位置和方向的技术。根据此技术，利用从布置在矩形卡片顶点处的多个LED光源(基本 标识)发射的光形成光环图像，并且利用摄像器件检测该光环图像，并且基于检测信息和 各个光源的位置关系测量每个光源的位置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供这样一种位置测量系统、用于位置测量的处理装置以及用于 位置测量的处理方法即使当具有相关作用部分的区域旋转或被遮挡时，也能够利用设置 在与该区域不同的另一区域中的基本标识来确定所述作用部分的三维位置。为了达到上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供一种位置测量系统，包括第一 标识组，其具有安装到物体的第二区域上并且具有一定位置关系的三个或更多个标识，所 述物体包含具有作用部分的第一区域和与所述第一区域连续的所述第二区域；摄像装置， 其具有拍摄所述第一标识组的图像的二维摄像元件；记录装置，其记录所述作用部分相对 于所述第一标识组的坐标；以及处理装置，其利用基于所述摄像装置所拍摄的所述第一标 识组的图像而确定的所述第一标识组的位置和角度以及记录在所述记录装置中的所述作 用部分相对于所述第一标识组的坐标来计算所述作用部分的三维位置。根据本专利技术的第二方面，提供了如本专利技术第一方面所述的位置测量系统，其中，所 述第一标识组安装到保持部件上，所述保持部件可拆卸地安装在所述第二区域上。根据本专利技术的第三方面，提供了如本专利技术第二方面所述的位置测量系统，其中，所 述第一标识组通过沿着所述第一区域的方向悬伸的支撑部件而安装到所述保持部件上。根据本专利技术的第四方面，提供了如本专利技术第一至第三方面中任一方面所述的位置 测量系统，其中，所述第一区域是人的手，并且所述第二区域是人的前臂。根据本专利技术的第五方面，提供了如本专利技术第一至第四方面中任一方面所述的位置 测量系统，其中，当将所述作用部分设置在位于某一位置的辅助工具的位置处时，利用基于 所述摄像装置所拍摄的所述第一标识组的图像而确定的所述第一标识组的位置和角度来4计算所述作用部分相对于所述第一标识组的坐标。根据本专利技术的第六方面，提供了如本专利技术第一至第四方面中任一方面中所述的位 置测量系统，其中，当将所述作用部分设置在安装有第二标识组的辅助工具的位置处时，利 用所述摄像装置拍摄所述第一标识组的图像和所述第二标识组的图像，并且利用基于所述 第一标识组的图像和所述第二标识组的图像而确定的所述第一标识组的位置和角度以及 所述第二标识组的位置和角度来计算所述作用部分相对于所述第一标识组的坐标，其中所 述第二标识组包括具有一定位置关系的三个或更多个标识。根据本专利技术的第七方面，提供了如本专利技术第五或第六方面所述的位置测量系统， 其中，在某一时刻(预定时刻)执行对所述作用部分相对于所述第一标识组的坐标的计算， 并且将所计算出的数值作为所述作用部分相对于所述第一标识组的坐标而记录在所述记 录装置中。根据本专利技术的第八方面，提供了如本专利技术第五或第六方面所述的位置测量系统， 还包括显示器，其显示在某一时刻执行对所述作用部分相对于所述第一标识组的坐标的 计算的指示。根据本专利技术的第九方面，提供了如本专利技术第五至第八方面中任一方面中所述的位 置测量系统，其中，所述辅助工具具有指示器，所述指示器指示开始计算所述作用部分相对 于所述第一标识组的坐标。根据本专利技术的第十方面，提供一种用于位置测量的处理装置，包括测量单元，其 利用标识组的位置和角度以及位于物体的第一区域的作用部分相对于所述标识组的坐标 来测量所述作用部分的三维位置，所述物体包括所述第一区域和与所述第一区域连续的第 二区域，所述标识组具有安装到所述第二区域上并且具有一定位置关系的三个或更多个标 识，其中，基于具有二维摄像元件的摄像装置所拍摄的所述标识组的图像确定所述标识组 的所述位置和角度，并且从记录装置中读出所述作用部分的所述坐标。根据本专利技术的第十一方面，提供一种用于位置测量的处理方法，包括确定步骤， 确定标识组的位置和角度，所述标识组具有安装到物体的第二区域上并且具有一定位置关 系的三个或更多个标识，所述物体包含具有作用部分的第一区域和与所述第一区域连续的 所述第二区域，其中，基于具有二维摄像元件的摄像装置所拍摄的所述标识组的图像执行 所述确定步骤；读出步骤，读出记录在记录装置中的所述作用部分相对于所述标识组的坐 标；以及计算步骤，利用所确定的所述标识组的位置和角度以及所读出的所述作用部分相 对于所述标识组的坐标来计算所述作用部分的三维位置。在本专利技术第一方面的位置测量系统中，即使当具有作用部分的区域旋转或被遮挡 时，也可以利用设置在另一区域中的所述基本标识来确定所述作用部分的三维位置。在本专利技术第二方面的位置测量系统中，与不具有本专利技术的任何构造的位置测量系 统相比，可以提高所述系统的使用效率。在本专利技术第三方面的位置测量系统中，与不具有本专利技术的任何构造的位置测量系 统相比，可以减小所述基本标识被另一物体干扰的可能性。在本专利技术第四方面的位置测量系统中，即使当具有作用部分的手旋转或被遮挡 时，也可以利用所述基本标识确定所述作用部分的三维位置。在本专利技术第五方面的位置测量系统中，与不具有本专利技术的任何构造的位置测量系统相比，可以容易地计算出所述作用部分相对于所述标识组的坐标。在本专利技术第六方面的位置测量系统中，可以提高计算所述作用部分相对于所述标 识组的坐标的自由度。在本专利技术第七方面的位置测量系统中，可以更新所述作用部分相对于所述标识组 的坐标。在本专利技术第八方面的位置测量系统中，可以促进所述作用部分相对于所述标识组 的坐标的更新。在本专利技术第九方面的位置测量系统中，与不具有本专利技术的任何构造的位置测量系 统相比，可以容易地发出开始计算所述作用部分相对于所述标识组的坐标的指示。在本专利技术第十方面的用于位置测量的处理装置中，即使当具有作用部分的区域旋 转或被遮挡时，也可以利用设置在另一区域中的所述基本标识确定所述作用部分的三维位置。在本专利技术第十一方面的用于位置测量的处理方法中，即使当具有作用部分的区域 旋转或被遮挡时，也可以利用设置在另一区域中的所述基本标识确定所述作用部分的三维 位置。附图说明基于以下各图详细地说明本专利技术的示例性实施例，其中图1为示出根据本专利技术的位置测量系统的示例性实施例的简图；图2A和2B为示出将用于标识组的保持部件固定到前臂上的方式的简图，其中，图 2A为前臂沿纵向的主要部分的截面图，并且图2B为示出前臂沿横向的主要部分的截面图；图3为示出标识组的构造实例和用于拍摄标本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种位置测量系统，包括：第一标识组，其具有安装到物体的第二区域上并且具有一定位置关系的三个或更多个标识，所述物体包含具有作用部分的第一区域和与所述第一区域连续的所述第二区域；摄像装置，其具有拍摄所述第一标识组的图像的二维摄像元件；记录装置，其记录所述作用部分相对于所述第一标识组的坐标；以及处理装置，其利用基于所述摄像装置所拍摄的所述第一标识组的图像而确定的所述第一标识组的位置和角度以及记录在所述记录装置中的所述作用部分相对于所述第一标识组的坐标来计算所述作用部分的三维位置。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：堀田宏之，谷田和敏，佐口泰之，
申请(专利权)人：富士施乐株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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