位置测定系统和位置测定方法技术方案

本发明专利技术公开了一种位置测定系统和位置测定方法，所述位置测定系统包括附于对象上的标记组、照相机以及计算装置。所述标记组包括三个或更多个定向基本标记，所述定向基本标记分别具有指示方向的形状。所述定向基本标记指向特定点。所述定向基本标记之间的位置关系已知。所述照相机包括构造成拍摄所述标记组的图像的二维摄像器件。所述计算装置基于所述照相机对指向所述特定点的所述定向基本标记拍摄的图像来计算所述对象的位置和所述对象的角度中至少之一。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
迄今为止，已经提出了用于测定物体的三维位置的各种技术。例如JP 2005-537583 A (对应于美国专利No. 6，279，579、美国专利No. 6，6218，89、美国专利 No. 6，690，965、美国专利 No. 6，937，696、美国专利 No. 6，959，266、美国专利 No. 6，973，202、 美国专禾Ij No. 6，980，679、美国专利No. 7，123，758、美国专利No. 7，158，610、美国专利 No. 7，191，100、美国专禾Ij No. 7，204，254、美国专利 No. 7，403，638、US 2004/0116804 A、 US 2004/0138557 A, US2005/0119560 A、US 2005/0201510 A、US 2005/0201613 A、 US2007/0053494 A、US 2009/0060311 A)描述了一种在三维空间中确定物体的位置和方 向的技术。在此技术中，搜索彼此的距离和几何排列已知的参考点并且确定相对于该参考 点已知的每个任意点的位置或任意线的方向。在每个参考点处设置标记(基本标记)，并 且使用计算机来计算每个标记的位置和每个标记所固定的装置的方向。用于确定每个标 记的位置的方法包括以下步骤利用至少一个照相机对每个标记拍照，生成每个标记的图 像，搜索每个标记的像素坐标，以及利用参考数据根据像素坐标来计算每个标记的位置。JP 2008-58204 A描述了一种可以容易地并且以高精度来测定对象的位置和方向的技术。在该 技术中，例如，利用来自设置在矩形卡片的顶点处的多个LED光源(基本标记)的光形成光 环图像，使用摄像器件对该光环图像进行检测，并且基于对该光环图像的检测信息和光源 之间的位置关系来测定光源的位置。
技术实现思路
本专利技术提供一种，即使附于对象上的标记组与附于 另一对象上的标记组部分地叠加，所述也可以在不会使组成 附于所述对象上的标记组的基本标记与另一标记组的基本标记相混淆的情况下进行位置 测定。为了实现上述目的，本专利技术提供了下述。[1]根据本专利技术的一方面，提供一种位置测定系统，其包括附于对象上的标记组、 照相机以及计算装置。所述标记组包括三个或更多个定向基本标记，所述定向基本标记分 别具有指示方向的形状。所述定向基本标记指向特定点。所述定向基本标记之间的位置关 系已知。所述照相机包括构造成拍摄所述标记组的图像的二维摄像器件。所述计算装置基 于所述照相机对指向所述特定点的所述定向基本标记拍摄的图像来计算所述对象的位置 和所述对象的角度中至少之一。根据第[1]项所述的位置测定系统，即使附于所述对象上的标记组与附于另一对 象上的标记组叠加，也可以在不会使组成所述标记组的所述基本标记与所述另一标记组的 基本标记相混淆的情况下进行位置测定。[2]在根据第[1]项所述的位置测定系统中，所述特定点可存在于以所述定向基 本标记作为顶点的多边形的内部。根据第[2]项所述的位置测定系统，与不具有本构造的系统相比，可以降低标记 组的基本标记彼此叠加的可能性。[3]在根据第[1]项所述的位置测定系统中，所述标记组还可包括不指示方向的 非定向基本标记。所述特定点可以位于所述非定向基本标记的位置上。根据第[3]项所述的位置测定系统，可以将所述特定点作为其中一个基本标记而 用于位置测定的计算。[4]在根据第[1] [3]项中任一项所述的位置测定系统中，每个定向基本标记可 具有由直线和曲线中至少之一形成的形状。根据第[4]项所述的位置测定系统，所述定向基本标记可以形成为诸如三角形、 四边形、半圆形或扇形等几何形状。[5]在根据第[1] [3]项中任一项所述的位置测定系统中，每个定向基本标记可 具有字符的形状。根据第[5]项所述的位置测定系统，可以对所述定向基本标记赋予与所述字符相 关联的意义。[6]在根据第[1] [3]项中任一项所述的位置测定系统中，所述标记组可包括具 有不同形状的定向基本标记。根据第[6]项所述的位置测定系统，可以提高选择组成标记组的定向基本标记的 灵活性。[7]在根据第[6]项所述的位置测定系统中，所述标记组可具有ID序号，所述ID 序号是基于具有不同形状的定向基本标记而赋予的。根据第[7]项所述的位置测定系统，可以单独识别多个标记组。[8]根据本专利技术的另一方面，提供一种位置测定系统，其包括附于对象上的标记 组、照相机以及计算装置。所述标记组包括三个或更多个定向基本标记，所述定向基本标记 分别具有指示方向的形状。所述定向基本标记分别指向特定点。每个特定点与所述特定基 本标记中的相应一个的位置叠加。所述定向基本标记之间的位置关系已知。所述照相机包 括构造成拍摄所述标记组的图像的二维摄像器件。所述计算装置基于所述照相机对指向所 述特定点的所述定向基本标记拍摄的图像来计算所述对象的位置和所述对象的角度中至 少之一。根据第[8]项所述的位置测定系统，可以与所述定向基本标记一一对应地设置多 个特定点。[9]根据本专利技术的又一方面，在一种位置测定方法中，将标记组附于对象上。所述 标记组包括三个或更多个定向基本标记，所述定向基本标记分别具有指示方向的形状。所 述定向基本标记指向特定点。所述定向基本标记之间的位置关系已知。所述位置测定方法 包括使用包括二维摄像器件的照相机拍摄所述标记组的图像；以及基于所述照相机对指 向所述特定点的所述定向基本标记拍摄的图像来计算所述对象的位置和所述对象的角度 中至少之一。根据第[9]项所述的位置测定方法，即使附于所述对象上的标记组与附于另一对象上的标记组叠加，也可以在不会使组成所述标记组的所述基本标记与所述另一标记组的 基本标记相混淆的情况下进行位置测定。[10]在根据第[9]项所述的位置测定方法中，所述特定点可存在于以所述定向基 本标记作为顶点的多边形的内部。根据第[10]项所述的位置测定方法，与不具有本构造的方法相比，可以降低标记 组的基本标记彼此叠加的可能性。[11]在根据第[9]项所述的位置测定方法中，所述标记组还可包括不指示方向的 非定向基本标记。所述特定点可以位于所述非定向基本标记的位置上。根据第[11]项所述的位置测定方法，可以将所述特定点作为其中一个基本标记 而用于位置测定的计算。[12]在根据第[9] [11]项中任一项所述的位置测定方法中，每个定向基本标记 可具有由直线和曲线中至少之一形成的形状。根据第[12]项所述的位置测定方法，所述定向基本标记可以形成为诸如三角形、 四边形、半圆形或扇形等几何形状。[13]在根据第[9] [11]项中任一项所述的位置测定方法中，每个定向基本标记 可具有字符的形状。根据第[13]项所述的位置测定方法，可以对所述定向基本标记赋予与所述字符 相关联的意义。[14]在根据第[9] [11]项中任一项所述的位置测定方法中，所述标记组可包括 具有不同形状的定向基本标记。根据第[14]项所述的位置测定方法，可以提高选择组成标记组的定向基本标记 的灵活性。[15]在根据第[14]项所述的位置测定方法中，所述标记组可具有ID序号，所述 ID序号是基于具有不同形状的定向基本标记而赋予的。根据第[1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位置测定系统，包括：　　标记组，其附于对象上，其中，　　所述标记组包括三个或更多个定向基本标记，所述定向基本标记分别具有指示方向的形状，　　所述定向基本标记指向特定点，并且　　所述定向基本标记之间的位置关系已知；　　照相机，其包括构造成拍摄所述标记组的图像的二维摄像器件；以及　　计算装置，其基于所述照相机对指向所述特定点的所述定向基本标记拍摄的图像来计算所述对象的位置和所述对象的角度中至少之一。

【技术特征摘要】
JP 2009-3-16 2009-063666一种位置测定系统，包括标记组，其附于对象上，其中，所述标记组包括三个或更多个定向基本标记，所述定向基本标记分别具有指示方向的形状，所述定向基本标记指向特定点，并且所述定向基本标记之间的位置关系已知；照相机，其包括构造成拍摄所述标记组的图像的二维摄像器件；以及计算装置，其基于所述照相机对指向所述特定点的所述定向基本标记拍摄的图像来计算所述对象的位置和所述对象的角度中至少之一。2.如权利要求1所述的位置测定系统，其中，所述特定点存在于以所述定向基本标记作为顶点的多边形的内部。3.如权利要求1所述的位置测定系统，其中，所述标记组还包括不指示方向的非定向基本标记，并且 所述特定点位于所述非定向基本标记的位置上。4.如权利要求1 3中任一项所述的位置测定系统，其中， 每个定向基本标记具有由直线和曲线中至少之一形成的形状。5.如权利要求1 3中任一项所述的位置测定系统，其中， 每个定向基本标记具有字符的形状。6.如权利要求1 3中任一项所述的位置测定系统，其中， 所述标记组包括具有不同形状的定向基本标记。7.如权利要求6所述的位置测定系统，其中，所述标记组具有ID序号，所述ID序号是基于具有不同形状的定向基本标记而赋予的。8.一种位置测定系统，包括 标记组，其附于对象上，其中，所述标记组包括三个或更多个定向基本标记，所述定向基本标记分别具有指示方向的 形状，所述定向基本标记分别指向特定点，每个特定点与所述定向基本标记中的相应一个的位置叠加，并且 所述定向基本标记之间的位置关系已知；照相机，其包括构造成拍摄所述标记组的图像的二维摄像器件；以及 计算装置，其基于所述照相机对指向所述特定点的所述定向基本标记拍摄的图像来计 算所述对象的...

【专利技术属性】
技术研发人员：濑古保次，堀田宏之，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]