[0001]【発明の属する技術分野】本発明は、画像上の発光体の位置を検出し、この発光体の検出位置に基づいて発光体が配設された対象物との相対位置を計測する画像処理による位置計測方法および装置に関する。おいて無人ローダから無人ダンプトラックに積荷を積み込む際には、無人ローダ側に搭載したカメラによって対象物である無人ダンプトラックの特定部位を撮像し、その撮像結果から無人ダンプトラックの正確な位置を知る必要がある。position,これを対象物(発光体)の画像上における位置として検出し、これよりカメラに対する対象物の相対位置を計測する技術が広く知られている。camera.【0004】しかし、こうした、発光体を点灯させたまま背景とともに撮像する方法をとった場合には、環境的に安定している室内や工場内では問題はないものの、環境的に照度変動が大きい屋外では、画像上の発光体の位置、つまり対象物の位置を精度よく検出することができないことがあった。画像上の明度の高い位置を判定するしきい値の大きさを、背景の照度に合わせて設定したとしても、背景の照度変動によって、背景の明度の高い部分を発光体の位置であると誤って検出してしまうことがある。2値化処理した画像に基づき対象物の位置を計測する技術がある。この公報記載の技術は、対象物に発光体を設けるというものではなく、移動体たる対象物の動きを検出することを目的とするものである。fluctuations,ノイズがのりやすく安定した処理結果が得られないことになっていた。[0006]【発明が解決しようとする課題】本発明は、こうした照度変動が激しい屋外で作業を行うような場合であっても、対象物(例えばダンプトラック)の位置を精度よく計測できるようにすることを解決課題とするものである。取得された第1の差分画像と第2の差分画像のうち、明度の大きい方の差分画像を選択する選択行程と、前記選択行程で選択された差分画像上において所定のしきい値以上の明度になっている画素の部分を前記発光体の位置であると検出する位置検出行程とを具えるようにしている。(LED)の輝度を2段階(点灯、消灯)に、所定の周期(66.6msec*2)で変化させ、この輝度の変化の周期の1/4の時間(33.3msec)だけ撮像される画像を1フレームとし、4フレーム連続した画像を順次取得し、連続する4フレームのうち、最初のフレーム#1と3番目のフレーム#3との第1の差分画像と、2番目のフレーム#2と最後のフレーム#4との第2の差分画像とを取得して、第1の差分画像と第2の差分画像のうち、明度の大きい方の差分画像を選択するようにしたので、この選択した差分画像(図3の場合だと第2の差分画像)は、常に、発光体の点灯時(時刻t2)における画像(フレーム#2)と、消灯時(時刻t4)における画像(フレーム#4)との差分画像となる。この選択された差分画像では、背景の照度変動によるノイズ等が除去されており、明度差の大きい位置として発光体の位置が安定して検出される。このため、この選択された差分画像上において所定のしきい値以上の明度になっている画素の部分を発光体の位置であると検出することにより、対象物までの相対位置が精度よく計測される。[0009]【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係る画像処理による位置計測方法および装置の実施の形態について説明する。drawings.【0010】本実施の形態では、図4の上面図に示すように、屋外作業現場において無人ローダ10から無人ダンプトラック20に積荷を積み込む作業を行う場合を想定している。worksite.【0011】こうした積込作業を行おうとするとき、無人ローダ10の無人ダンプトラック20へのアプローチのために、ダンプトラック20のローダ10に対する相対位置を、ローダ10側で知る必要がある。CCDカメラ11と画像処理部12とがローダ10に搭載されるとともに、発光体であるLED(発光ダイオード)21と、LED点滅部22がダンプトラック20に搭載されている。(66.6msec*2)で点滅される。LED21L、21Rの中間位置Pの座標位置を(x、y)とすると、このカメラ11に対するダンプトラック20の特定位置Pの相対位置(x、y)は以下のようにして求められる。(a,b)、(c、d)として検出される。すると、画像上における各LED間距離kは以下のとおりとなる。)2とあるのは2乗のことである。y)は、以下のようにして求められる。このLがY軸上の相対位置yに相当する。20にアプローチさせ、積込作業を行わせる。imageL、21Rの各位置(a、b)、(c、d)を検出するまでの処理を説明するフローチャートであり、図2の画像処理部12において実行される。FIG.【0020】以下、このフローチャートを、図3のタイムチャートを併せ参照しつつ説明する。画像処理部12には、図2に示すように、連続する4つのフレームを記憶するフレームメモリ13が内蔵されている。these3に記憶させる(ステップ101)。2).【0023】ついで、上記2つの差分画像上の各画素の明度を2値化するためのしきい値が設定され(ステップ103)、このしきい値を用いて差分画像が2値化される。binarized.【0024】そして、この2値化の結果から、第1の差分画像の絶対値abs(#1−#3)と第2の差分画像の絶対値abs(#2−#4)のうち、明度の大きい方の差分画像Cが選択される(ステップ104)。104).【0025】本実施の形態の場合(図3)、第2の差分画像の絶対値abs(#2−#4)が明度の大きい差分画像Cとして選択される。2)と、消灯状態(時刻t4)におけるフレーム(#4)との差分画像となる。Cでは、背景の照度変動によるノイズ等が除去されており、明度差の大きい位置としてLED21L、21Rの位置が安定して検出されることになる。LED点灯、消灯に対して、各フレームを同期させなくてもすむので、フレームの切換処理を、LED点灯、消灯のタイミングとは関係なく簡易に行うことができる。105)、これら差分画像C、C′をアンド処理して、差分画像Dを取得する。ここで、アンド処理とは、差分画像Cと差分画像C′の同一位置の画素について明度の小さい方の画素を選択することをいう。21Rの位置が精度よく検出されることとなる(ステップ106)。106).【0026】ついで、こうして取得された差分画像D上において所定のしきい値以上の明度になっている画素の部分をLED21Lの位置(a、b)、LED21Rの位置(c、d)であると検出する(ステップ107)。outdoor,対象物(例えばダンプトラック20)の位置を精度よく検出できるようになる。この結果、対象物までの相対位置を精度よく計測することができるようになり、作業を正確に行うことができる。2段階に変化させてもよい。2に示す画像処理部で行われる処理の手順を示すフローチャートである。in.【図2】図2は本発明に係る画像処理による位置計測装置の実施の形態の構成ブロック図である。invention.【図3】図3は実施の形態を説明するタイムチャートである。embodiment.【図4】図4は実施の形態に適用される無人ローダと無人ダンプトラックの上面図である。前記選択行程で選択された差分画像上において所定のしきい値以上の明度になっている画素の部分を前記発光体の位置であると検出する位置検出行程とを具えた画像処理による位置計測方法。comprise記載の画像処理による位置計測方法。前記選択手段で選択された差分画像上において所定のしきい値以上の明度になっている画素の部分を前記発光体の位置であると検出する位置検出手段とを具えた画像処理による位置計測装置。comprising記載の画像処理による位置計測装置。