TW201830336A - 位置姿勢推定裝置以及位置姿勢推定方法 - Google Patents

Abstract

位置姿勢推定裝置(1)，從距離標記資料庫(4)，檢索對應至從拍攝影像所辨識之公里數之距離標記之基準點之位置座標，以檢索之距離標記之基準點之位置座標為基準，算出上述距離標記之方位，以算出之距離標記之方位和拍攝裝置(2)之拍攝方位為基準，特定上述拍攝影像中之距離標記，並以特定之距離標記之基準點之世界座標系統中之位置座標和影像座標系統中之位置座標之對應關係為基準，來推定拍攝裝置(2)之位置及姿勢。

Description

位置姿勢推定裝置以及位置姿勢推定方法

本發明，係有關於推定對象物之位置及姿勢之位置姿勢推定裝置以及位置姿勢推定方法。

使用由拍攝影像來執行影像辨識後之距離標記之位置資訊，進行推定對象物之位置及姿勢之推定之技術，已是眾所周知。例如，在專利文件1，記載著使用里程標(kilometer post)(距離標記)之位置資訊來修正車輛位置之車輛位置測出裝置。此車輛位置測出裝置，從事先記憶之里程標之位置資訊和特徵資訊之中，特定對應由拍攝影像來辨識之特徵資訊之里程標之位置資訊，並使用此位置資訊來修正車輛位置。

[先行技術文件] [專利文件]

[專利文件1]日本特開2009-250718號公報

然而，在專利文件1所記載之車輛位置測出裝置，於具有相同特徵資訊之複數之里程標，各自在不同場所存在之時，只藉用從拍攝影像執行影像辨識後之特徵資訊，無法正確 地來特定用攝影機所拍攝之里程標。因此，有在錯誤的位置上被修正的可能性。

例如，考慮到車道被分離為上行路線和下行路線之道路上，將下行路線之起始點和上行路線之終點當作起點，每100公尺設置里程標之情況。

在里程標上，標示著從在道路上設定之起點至上述里程標為止之距離之公里數，所以上行路線側之里程標及對應此里程標之位置之下行路線側之里程標上，標示著相同之公里數。在上述車輛位置測出裝置上，因為此公里數為特徵資訊，所以在應要特定上行路線側之里程標之位置資訊處，而對應此處之位置上之下行路線側之里程標之位置資訊有被錯誤地特定之可能性。

本發明，係為了解決上述課題之發明，其目的在於，獲得一種能夠提高推定對象物之位置及姿勢之推定精度之位置姿勢推定裝置以及位置姿勢推定方法。

有關於本發明之位置姿勢推定裝置，包括對象物檢索部、方位算出部、對象物特定部以及位置姿勢推定部。

對象物檢索部，從和設定在辨識對象物之基準點之3維空間中之位置座標及上述辨識對象物所標示之標示資訊關聯之資料庫，檢索對應至由拍攝影像所辨識之標示資訊之辨識對象物。

方位算出部，以在藉由對象物檢索部所檢索出之辨識對象物上設定之基準點之位置座標為基準，算出辨識對象物之方 位。

對象物特定部，以藉由拍攝影像之拍攝後之推定對象物之拍攝方位和方位算出部所算出之辨識對象物之方位為基準，從對象物檢索部所檢索之辨識對象物之中，特定在拍攝影像中之辨識對象物。

位置姿勢推定部，以對象物特定部所特定之辨識對象物上設定之基準點之3維空間中之位置座標和拍攝影像中之位置座標之對應關係為基準，進行推定對象物之位置及姿勢之推定。

根據本發明，能夠以推定對象物之拍攝方位和辨識對象物之方位為基準，從標示相同之標示資訊之辨識對象物之中，正確地特定拍攝影像中之辨識對象物。能夠以正確被特定之辨識對象物之基準點之3維空間中之位置座標和拍攝影像中之位置座標之對應關係為基準，更高精度底進行推定對象物之位置及姿勢之推定。

1‧‧‧位置姿勢推定裝置

2，100‧‧‧拍攝裝置

2A‧‧‧拍攝影像

3，101‧‧‧感知器裝置

4‧‧‧距離標記資料庫

5‧‧‧距離標記辨識部

6‧‧‧方位推定部

7‧‧‧距離標記檢索部

8‧‧‧方位算出部

9‧‧‧距離標記特定部

10‧‧‧位置姿勢推定部

102‧‧‧記憶裝置

103‧‧‧處理電路

104‧‧‧CPU

105‧‧‧記憶體

401，601‧‧‧距離標記

604‧‧‧箭頭

605‧‧‧角度

701‧‧‧拍攝方位

702~704‧‧‧方位

705，706‧‧‧絕對值

800a，800b，801a，801b‧‧‧距離標記

[第1圖]係有關於本發明之第一實施例之位置姿勢推定裝置之功能構造區塊圖。

[第2圖]係表示距離標記資料庫之範例圖。

[第3圖]第3A圖，係表示實現有關於本發明之第一實施例之位置姿勢推定裝置之功能之硬體構造區塊圖。第3B圖，係實行實現有關本發明之第一實施例之位置姿勢推定裝置之功能之軟體之硬體構造區塊圖。

[第4圖]係表示有關於第一實施例之位置姿勢推定裝置之動作之流程圖。

[第5圖]係表示從拍攝影像來辨識距離標記之處理之概要圖。

[第6圖]係表示算出距離標記之方位之處理之概要圖。

[第7圖]係表示距離標記之特定處理之概要圖。

[第8圖]係表示距離標記之設置範例圖。

以下，為了更詳細地說明本發明，遵照添附之圖面來說明關於本發明之實施例。

[第一實施例]

第1圖，係有關於本發明之第一實施例之位置姿勢推定裝置1之功能構造區塊圖。位置姿勢推定裝置1，如第1圖所示地，和拍攝裝置2、感知器裝置3及距離標記資料庫4各自連接，來推定拍攝裝置2之位置及姿勢。

拍攝裝置2，係藉由位置姿勢推定裝置1推定位置及姿勢之推定對象物，並被設置在車輛之預定之地點，來拍攝上述車輛之周邊。

在以下之說明中，“位置”表示在3維空間中之推定對象物之位置，“姿勢”係在3維空間中之推定對象物之傾斜角度或旋轉角度。拍攝裝置2，係拍攝上述車輛之前方之車載攝影機。

感知器裝置3，係搭載在上述車輛之感知器，為3軸之加速度感知器及3軸之地磁感知器。上述加速度感知器，測出3維空間沿著x軸之加速度、沿著y軸之加速度、沿著z 軸之加速度。上述3軸之地磁感知器，測出各自沿著x軸、y及z軸之地磁。

又，在上述車輛，拍攝裝置2和感知器裝置3之位置關係是固定的。

距離標記資料庫4，係和在距離標記上設定之基準點之3維空間中之位置座標與上述距離標記之公里數聯結之資料庫。

距離標記，係從拍攝裝置2所拍攝之拍攝影像，公里數被影像辨識之辨識對象物。公里數，係在作為辨識對象物之上述距離標記上標示之標示資訊，表示從在上述道路上設定之起點至上述距離標記之距離。

第2圖，係表示距離標記資料庫4之範例圖。在第2圖，距離標記係矩形之標示板，基準點係在上述距離標記上標示公里數之平面上之4個角之點。在第2圖所示之登錄在距離標記資料庫4之距離標記，係在載車道被分離為上行路線和下行路線之道路上設定之距離標記。又，在距離標記資料庫4中，標示著相同之公里數之距離標記，係上行線側之距離標記及與此對應之位置上之下行路線側之距離標記。

登錄在距離標記資料庫4之基準點，係表示現實空間之3維空間上之點。上述3維空間，例如，以將地球上某個特定點當原點，規定x軸為東西方向(例如，東方向為正方向)，規定y軸為南北方向(例如，北方向為正方向)，規定z軸為標高方向(例如，距離標記之高方向為正方向)之3維座標系統，來表示。

上述4個角之點之位置座標，係以公尺單位表示各自沿著從上述原點至上述4個角之點為止之x軸、y軸及z軸之距離。

以下，將表示上述現實空間之3維座標系統，稱作”世界座標系統”。

位置姿勢推定裝置1，包括距離標記辨識部5、方位推定部6、距離標記檢索部7、方位算出部8、距離標記特定部9及位置姿勢推定部10。

距離標記辨識部5，係相當於對象物辨識部之構成要素，從拍攝裝置2拍攝之拍攝影像，來辨識標示在距離標記之公里數和設定在上述距離標記之基準點之上述拍攝影像之2維座標系統中之位置座標。

例如，距離標記辨識部5，藉由在為2維真實影像之拍攝影像上執行樣式(Pattern)辨識處理或文字辨識處理，以辨識寫在上述拍攝影像上之距離標記之公里數和基準點之位置座標。

以下，將拍攝影像之2維座標系統，稱作”影像座標系統”

方位推定部6，以感知器裝置3之測出資訊為基準，推定拍攝裝置2之拍攝方位。所謂的拍攝裝置2之拍攝方位，係拍攝裝置2之視點之某個方位。此方位，最好是表示拍攝裝置2之拍攝方位之角度，例如，可以用0度表示北、90度表示東、180度表示南、270度表示西，亦可以弧度(Radian)單位表示角度。

距離標記檢索部7，係相當於對象物檢索部之構成要素，從距離標記資料庫4，來檢索對應至由拍攝影像，藉由距離標記辨識部5所辨識之公里數之距離標記。在第2圖上表 示的距離標記資料庫4上，因為上行路線側之距離標記及對應之位置之下行路線側之距離標記為相同之公里數，所以檢索出對應至藉由距離標記辨識部5所辨識之公里數之2個距離標記。例如，如果藉由距離標記辨識部5所辨識之公里數為123.4，則檢索出對應此公里數之2個距離標記，而在這些被檢索到之距離標記上設定之基準點之位置座標，被輸出至方位算出部8。

方位算出部8，以在由距離標記檢索部7所檢索之距離標記上設定之基準點之位置座標為基準，算出公里數被標示之面之法線方向，作為距離標記之方位。

距離標記之方位，最好是表示對於拍攝裝置2之距離標記之方位之角度，例如，和方位推定部6同樣地，可以用0度表示北、90度表示東、180度表示南、270度表示西，亦可用弧度(Radian)單位表示角度。

距離標記特定部9，係相當於對象物特定部之構成要素，以拍攝裝置2之拍攝方位和距離標記之方位為基準，從距離標記檢索部7所檢索之距離標記之中，特定在拍攝影像中之距離標記。在此，拍攝裝置2之拍攝方位，係方位推定部6所推定之方位，而距離標記方位，係方位算出部所算出之方位。

位置姿勢推定部10，以距離標記特定部9所特定之距離標記上設定之基準點之3維空間中之位置座標和拍攝影像中之位置座標之對應關係為基準，推定拍攝裝置2之位置及姿勢。

例如，位置姿勢推定部10，以基準點之世界座標系統中之 位置座標和影像座標系統中之位置座標之對應關係為基準，解決使用拍攝裝置2之內部參數之PnP(Perspective n-Points)問題。因此，拍攝裝置2之位置及及姿勢能被推定。上述內部參數(intrinsic parameters)，係包含拍攝裝置2具備的拍攝鏡片之焦距和主點之資訊。

距離標記資料庫4，亦可建構在位置姿勢推定裝置1之外部上設置之外部記憶體之記憶區域上。此時，距離標記檢索部7，經由網際網路(internet)或是內部網路(intranet)之通信線路，存取上述外部記憶裝置中之距離標記資料庫4來檢索距離標記。

距離標記辨識部5，亦可是拍攝裝置2所具備之構成要素。此時，距離標記辨識部5，從位置姿勢推定裝置1去除，由拍攝影像辨識之標示資訊，從拍攝裝置2被輸出至距離標記檢索部7，而由拍攝影像辨識之基準點之位置座標，從拍攝裝置2被輸出至位置姿勢推定部10。

方位推定部6，亦可是相當於感知器裝置3具備之構成要素。此時，方位推定部6，從位置姿勢推定裝置1去除，而表示拍攝裝置2之拍攝方位之資訊，從感知器裝置3被輸出至距離標記特定部9。

第3A圖，係表示實現位置姿勢推定裝置1之功能之硬體構造區塊圖。攝影裝置100、感知器裝置101、記憶裝置102及處理電路103，藉由匯流排互相連接。第3B圖，係實行實現位置姿勢推定裝置1之功能之軟體之硬體構造區塊圖。攝影裝置100、感知器裝置101、記憶裝置102、CPU(Central Ptocessing Unit)104及記憶體105，藉由匯流排互相連接。

在第3A圖與第3B圖中，攝影裝置100，係搭載位置姿勢推定裝置1之拍攝車輛周邊之拍攝裝置2，感知器裝置101係構成感知器裝置3之感知器。記憶裝置102，記憶著距離標記資料庫4。記憶裝置102，例如，以RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、快閃記憶體(Flash Memory)、HDD(Hard Duisk Drive)等來實現，亦可將這些組合來實現。又，亦可將記憶裝置102之記憶區域之一部分或全部，設置在外部裝置。此時，位置姿勢推定裝置1，經由網際網路或是內部網路等之通信線路，和上述外部裝置通信，實行距離標記之檢索處理。

在位置姿勢推定裝置1中，距離標記辨識部5、方位推定部6、距離標記檢索部7、方位算出部8、距離標記特定部9及位置姿勢推定部10之各功能，藉由處理電路來實現。亦即，位置姿勢推定裝置1，具備用於實行這些功能之處理電路。處理電路，可以是專用硬體，亦可以是執行儲存在記憶體之程式之CPU。

在處理電路為第3A圖上所示之專用硬體之處理電路103之時，處理電路103，例如，適用單一電路、複合電路、程式化處理器、並行程式化處理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)，或是將這些組合之電路。

在位置姿勢推定裝置1中，距離標記辨識部5、方位推定部6、距離標記檢索部7、方位算出部8、距離標記特定部9 及位置姿勢推定部10之各功能，可用各自之處理電路來實現，亦可總結各機能後用一個處理電路來實現。

在處理電路為第3B圖上所示之CPU104之時，距離標記辨識部5、方位推定部6、距離標記檢索部7、方位算出部8、距離標記特定部9及位置姿勢推定部10之各功能，藉由軟體、韌體、或軟體與韌體的組合來實現。軟體與韌體被描述為程式，儲存在記憶體105。

CPU104，藉由讀出並執行儲存在記憶體105之程式來實現各功能。亦即，位置姿勢推定裝置1，具備了用於儲存在藉由CPU104執行之時，結果從第4圖所示之步驟ST1至步驟ST9之處理被執行之程式之記憶體105。

這些程式，係使電腦執行距離標記辨識部5、方位推定部6、距離標記檢索部7、方位算出部8、距離標記特定部9及位置姿勢推定部10之程序或方法之程式。

記憶體，例如，適用RAM、ROM、快閃記憶體、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically EPROM)等之非揮發性或揮發性之半導體記憶體、磁碟、軟碟、光碟、CD、迷你光碟、DVD(Digital Versatile Disk)等。

又，關於距離標記辨識部5、方位推定部6、距離標記檢索部7、方位算出部8、距離標記特定部9及位置姿勢推定部10之各功能，一部分以專用之硬體實現，亦可以一部分以軟體或韌體實現。

例如，距離標記辨識部5及方位推定部6，以專用之硬體之處理電路來實現其功能，而關於距離標記檢索部5方位算出 部8、距離標記特定部9及位置姿勢推定部10，CPU104藉由實行儲存在記憶體105之程式來實現其功能。

如此地，處理電路，能夠藉由硬體、軟體、韌體、或這些之組合來實現上述功能。

接著關於動作作說明。

第4圖。係表示位置姿勢推定裝置1之動作之流程圖，表示得到車輛前方之拍攝影像至拍攝裝置2之位置與姿勢被推定為止之一連串之處理。

首先，距離標記辨識部5，一旦從拍攝裝置2輸入車輛前方之拍攝影像(步驟ST1)，即從上述拍攝影像執行距離標記之辨識(ST2)。

第5圖，係表示從拍攝影像2A來辨識距離標記401之處理之概要圖。在第5圖，拍攝影像2A之左上角之像素為原點(0，0)，從原點沿著右方向延伸之軸定義為x軸，從上述原點沿著往下方向延伸之軸定義為y軸。拍攝影像2A上之各點，以像素(Pixel)單位定義來表現影像座標系統中之位置。

但是，上述之原點與座標軸之定義，僅是一個範例，但並不限定於此。

距離標記辨識部5，一旦藉由對拍攝影像2A進行影像處理，辨識寫在拍攝影像2A上之距離標記401(步驟ST3；Yes)，即辨識標示在距離標記401之公里數，並輸出至距離標記檢索部7。在第5圖，所謂的“123.4”之數字之標示資訊被輸出至距離標記檢索部7。

在距離標記辨識部5，辨識像素座標系統中之距離標記401 之4個角之位置座標，並輸出至位置姿勢推定部10。距離標記401之4個角之點，係距離標記401中公里數被標示之面上之點，即第5圖上所示的點402a、402b、402c、402d。

另一方面，在拍攝影像上沒寫上距離標記之時，因為距離標記辨識部5無法從拍攝影像辨識距離標記(步驟ST3；No)，所以返回至步驟ST1之處理。

距離標記檢索部7，從距離標記資料庫4，來檢索對應至由拍攝影像2A，藉由距離標記辨識部5所辨識之公里數之距離標記(步驟ST4)。

例如，距離標記檢索部7，一旦以從距離標記辨識部5所輸入之公里數之“123.4”為基準，檢索在第2圖上所示之距離標記資料庫4，即讀出對應至公里數“123.4”之2個距離標記之資訊，並輸出至方位算出部8。所謂的上述距離標記之資訊，係距離標記之4個角之各點之世界座標系統中之位置座標。

接著，方位算出部8，以從距離標記檢索部7所輸入之距離標記之4個角之各點之世界座標系統中之位置座標為基準，算出對於拍攝裝置2之上述距離標記之方位(步驟ST5)。如之前所述，在從距離標記資料庫4，檢索對應至由拍攝影像2A所辨識之公里數“123.4”之2個距離標記之時，方位算出部8算出關於這些距離標記各自之方位。方位算出部8，將算出之各自之距離標記之方位，和算出方位後之距離標記之4個角之各點(基準點)之世界座標系統中之位置座標，輸出至距離標記特定部9。

第6圖，係表示算出距離標記601之方位之處理 之概要圖，亦表示從上空見到距離標記601之樣子。在第6圖，x軸之正方向為東方向，y軸之正方向為北方向。點602係距離標記601之左上角之點，點603係距離標記601之右上角之點。點602、603係上述之基準點。箭頭604，表示距離標記601之設置方向，亦即標示公里數之面之法線方向。

角度605，係表示藉由方位算出部8算出之距離標記601之方位之角度。方位算出部8，算出距離標記601之左上角之點602之位置座標、右上角之點603之位置座標，以及利用反三角函數算出角度605。

方位算出部8，關於藉由距離標記檢索部7所檢索之全部之距離標記，執行上述方位之算出，並將算出之方位輸出至距離標記特定部9。

在上述之說明，使用距離標記601之左上角之點602之位置座標和右上角之點603之位置座標，算出距離標記601之方位，但是亦可不用此方式，而使用距離標記601之左下角之點和右下角之點之各位置座標，算出距離標記601之方位。又，亦可使用距離標記601之左上角之點、右上角之點、左下角之點與右下角之點之組合，算出距離標記之方位。

又，方位算出部8，亦可由距離標記之左上角之點往左下角之點之向量，和左上角之點往右上角之點之向量之外積為基準，算出距離標記之方位。例如，方位算出部8，以上述外積之值為基準，算出垂直於在距離標記上公里數被標示之面之向量，並使用算出之向量和反三角函數，算出距離標記之方位。

接著，方位推定部6，一旦從感知器裝置3取得感測值(步驟ST6)，即以取得之感測值為基準，推定拍攝裝置2之拍攝方位(步驟ST7)。

例如，方位推定部6，以加速度感知器測出之重力加速度為基準，算出拍攝裝置2相對於地面之姿勢，並以算出之姿勢和地磁感知器測出之地磁之值為基準，推定拍攝裝置2之拍攝方位。

又，在拍攝裝置2對於地面為垂直之姿勢(拍攝方向跟地面為水平)時，或已知在上述車輛上拍攝裝置2之姿勢為固定之時，方位推定部6，亦可只利用地磁感知器之感知資訊，推定拍攝裝置2之拍攝方位。

接著，距離標記特定部9，以方位算出部8算出之距離標記之方位和方位推定部6推定之拍攝裝置2之拍攝方位為基準，並從距離標記檢索部7檢索之距離標記之中，特定在拍攝影像中之距離標記(步驟ST8)。

第7圖，係表示距離標記之特定處理之概要圖。在第7圖中，拍攝方位701，係藉由方位推定部6所推定之拍攝裝置2之拍攝方位，方位角為60度。以虛線表示之方位702和方位703，係藉由方位算出部8所算出之上述2個距離標記之方位。方位702之方位角為50度，方位703之方位角為260度。

距離標記特定部9，為了使和距離標記之方位之比較更容易，將拍攝方位701之方位角180度反轉。在第7圖，方位704，係使拍攝方位701之方位角180度反轉後之方位，所以方位角變成240度。

接著，距離標記特定部9，各自比較拍攝方位701之方位角反轉180度後之方位704，與2個距離標記之方位702、703。

例如，距離標記特定部9，算出方位704之方位角和方位702之方位角之差之絕對值705，並算出方位704之方位角和方位703之方位角之差之絕對值706，比較絕對值705和絕對值706之大小。距離標記特定部9，特定上述方位角之差之絕對值最小之距離標記，當作拍攝裝置2拍攝之距離標記，亦即在拍攝影像中之距離標記。因為絕對值705為170度，絕對值706為20度，所以方位703之距離標記，被特定當作拍攝影像中之距離標記。

距離標記特定部9，將特定之距離標記之4個角之各點(基準點)之世界座標系統中之位置座標，輸出至位置姿勢推定部10。

在車道被分離為上行路線和下行路線之道路上，將下行路線之起始點和上行路線之終點當作起點，每100公尺設置里程標之情況下，在距離標記上，標示著從在道路上設定之起點至上述距離標記為止之距離之公里數。

此時，如第8圖所示地，在上行路線側之距離標記800a和對應此位置之下行路線側之距離標記800b上，標示著相同之公里數，在上行路線側之距離標記801a和對應此位置之下行路線側之距離標記801b上，標示著相同之公里數。

在習知之技術，因為以從拍攝影像辨識之公里數為基準，來特定正被拍攝之距離標記，所以，例如，在應要特定上行路線側之距離標記800a之位置處，而對應此處之位置 上之下行路線側之距離標記800 b有被錯誤地特定之可能性。

相對於此，距離標記特定部9，以方位算出部8算出之距離標記之方位和方位推定部6推定之拍攝裝置2之拍攝方位為基準，從距離標記檢索部7所檢索之距離標記之中，特定在拍攝影像中之距離標記。因此，能夠正確地特定實際寫在拍攝影像之上行路線側之距離標記800a。

位置姿勢推定部10，以藉由距離標記特定部9所特定之距離標記之4個角落之各點之世界座標系統中之位置座標，和上述距離標記之4個角落之各點之影像座標系統中之位置座標之對應關係當基準，推定拍攝裝置2之位置及姿勢(步驟9)。

距離標記特定部9所特定之距離標記，因為是藉由拍攝裝置2所拍攝之距離標記，所以位置姿勢推定部10，能夠從距離標記辨識部5取得上述距離標記之4個角落之各點之影像座標系統中之位置座標。

位置姿勢推定部10，藉由以上述距離標記之4個角落之各點之世界座標系統中之位置座標和影像座標系統中之位置座標之對應關係當基準，解決使用拍攝裝置2之上述內部參數之PnP(Perspective n-Points)問題，以推定包含拍攝裝置2之旋轉成分之位置及及姿勢。

位置姿勢推定部10，在已知搭載位置姿勢推定裝置1之車輛和拍攝裝置2之位置關係之時，能夠以推定之拍攝裝置2之位置及姿勢與上述位置關係為基準，正確地推定上述車輛之位置及姿勢。因為能夠正確地推定車輛位置，所以亦能 夠提高導航之精度。

在第4圖所示之處理之中，在從步驟ST1至步驟ST5之處理與從步驟ST6至步驟ST7之處理之間，不存在著依存關係，所以亦可並行執行前者之處理與後者之處理。

到目前為止，表示辨識對象物係距離標記，標示資訊為公里數之情況，但第一實施例，並不侷限於此。

例如，辨識對象物亦可以是沿著道路設置之設備，標示資訊亦可以是在此設備上標示之所謂的數字、文字列、影像、2維條碼等之符號資訊。亦即，辨識對象物與標示資訊，最好是可以由拍攝影像來進行影像辨識。

雖然表示距離標記之基準點為4個角落之各點，但並不侷限於此。例如，基準點，亦可以是距離標記邊緣上之點或是公里數之標示面上之點。

又，雖然表示位置姿勢推定裝置1搭載在車輛上之情況，但並不限定於此。例如，位置姿勢推定裝置1亦可以搭載在鐵路或飛機等之移動體上，亦可用智慧型手機、平板PC等之攜帶型終端裝置來實現位置姿勢推定裝置1，而此位置姿勢推定裝置1亦可由人攜帶。

如以上說明，有關於實施例1之位置姿勢推定裝置1，從距離標記資料庫4，檢索對應至從拍攝影像所辨識之公里數之距離標記之基準點之位置座標，並以檢索之距離標記之基準點之位置座標為基準，算出上述距離標記之方位，並以算出之距離標記之方位和拍攝裝置2之拍攝方位為基準，特定上述拍攝影像中之距離標記後，以特定之上述距離標記之基準 點之世界座標系統中之位置座標和影像座標系統中之位置座標之對應關係為基準，推定拍攝裝置2之位置及姿勢。

如此地，藉由以拍攝裝置2之拍攝方位和距離標記之方位為基準，能夠從標示相同公里數之距離標記之中，正確地特定拍攝影像中之距離標記。

以正確地被特定之距離標記之基準點之位置座標為基準，能夠更高精度地推定拍攝裝置2之位置及姿勢。

因為能夠正確地特定被拍攝之距離標記之位置，所以位置姿勢推定裝置1，能夠適用於道路之維護檢查作業之記錄。

又，以拍攝裝置2之位置及姿勢為基準，能夠正確地推定位置姿勢推定裝置1之位置及姿勢，所以能夠適用於對象物之正確位置和姿勢上必要之擴增實境(augmented reality)應用。

在有關於實施例1之位置姿勢推定裝置1中，方位推定部6，以加速度感知器之測出資訊為基準，推定拍攝裝置2之對於地面之姿勢，並以所推定之姿勢為基準，推定拍攝裝置2之拍攝方位。根據如此之構造，能夠推定對於地面以自由之姿勢裝配之拍攝裝置2之拍攝方位。

又，本發明在其發明之範圍內，可以使用實施例之任意之構成要素之變形，或是省略實施例之任意之構成要素。

【產業上利用之可能性】

有關於本發明之位置姿勢推定裝置，因為能夠提高推定對象物之位置與姿勢之推定精度，所以，例如，適用於車載用之導航裝置。

Claims (6)

1. 一種位置姿勢推定裝置，包括：對象物檢索部，從和設定在辨識對象物之基準點之3維空間中之位置座標及上述辨識對象物所標示之標示資訊關聯之資料庫，檢索對應至由拍攝影像所辨識之標示資訊之上述辨識對象物；方位算出部，以在藉由上述對象物檢索部所檢索出之上述辨識對象物上設定之上述基準點之位置座標為基準，算出上述辨識對象物之方位；對象物特定部，以藉由拍攝上述拍攝影像之推定對象物之拍攝方位和上述方位算出部所算出之上述辨識對象物之方位為基準，從上述對象物檢索部所檢索之上述辨識對象物之中，特定在上述拍攝影像中之上述辨識對象物；以及位置姿勢推定部，以上述對象物特定部所特定之上述辨識對象物上設定之上述基準點之3維空間中之位置座標和上述拍攝影像中之位置座標之對應關係為基準，推定上述推定對象物之位置及姿勢。
2. 如申請專利範圍第1項所述之位置姿勢推定裝置，其中包括對象物辨識部，從藉由上述推定對象物被拍攝之上述拍攝影像，辨識標示資訊和在上述拍攝影像中之上述基準點之位置座標。
3. 如申請專利範圍第1項所述之位置姿勢推定裝置，其中包括方位推定部，推定上述推定對象物之拍攝方位。
4. 如申請專利範圍第3項所述之位置姿勢推定裝置，其中上 述方位推定部，以加速度感知器之測出資訊為基準，推定上述推定對象物之對於地面之姿勢，並以所推定之姿勢為基準，推定上述推定對象物之拍攝方位。
5. 如申請專利範圍第1項所述之位置姿勢推定裝置，其中上述基準點，係在上述辨識對象物中之標示資訊被標示之面上之複數之點。
6. 一種位置姿勢推定方法，包括：辨識步驟，對象物辨識部，從藉由推定對象物被拍攝之拍攝影像，來識別辨識對象物所標示之標示資訊和在上述辨識對象物上設定之基準點之上述拍攝影像中之位置座標；檢索步驟，對象物檢索部，從和設定在上述辨識對象物之上述基準點之3維空間中之位置座標及上述辨識對象物所標示之標示資訊關聯之資料庫，檢索對應至由上述拍攝影像，藉由上述對象物辨識部所辨識之標示資訊之上述辨識對象物；算出步驟，方位算出部，以在藉由上述對象物檢索部所檢索出之上述辨識對象物上設定之上述基準點之位置座標為基準，算出上述辨識對象物之方位；方位推定步驟，方位推定部，推定上述推定對象物之拍攝方位。特定步驟，對象物特定部，以藉由上述方位推定部所推定之上述推定對象物之拍攝方位和上述方位算出部所算出之上述辨識對象物之方位為基準，從上述對象物檢索部所檢索之上述辨識對象物之中，特定在上述拍攝影像中之上述 辨識對象物；以及位置姿勢推定步驟，位置姿勢推定部，以上述對象物特定部所特定之上述辨識對象物上設定之上述基準點之3維空間中之位置座標和上述拍攝影像中之位置座標之對應關係為基準，推定上述推定對象物之位置及姿勢。