発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

特許文献１に記載されている技術では、プラント保守などのように屋内においてＡＲを実現する場合に、作業場所が屋内であるためＧＰＳによる位置把握ができないという課題がある。屋内ＧＰＳも実用化されているが、施設の条件によっては設置が困難な場合がある。また、磁場の変化に対して敏感な電子コンパスや磁界センサは、プラント内部で使用できない場合がある。さらに、ＧＰＳおよび電子コンパスを使用する方法では、位置合わせの精度が画像ベースの位置合わせを実施できるほど高くない。 非特許文献１、特許文献２、特許文献３のように、２次元コードを作業場所にあらかじめ配置する技術では、２次元コードを設置する手間がかかり、場所によっては設置自体が困難なこともある。例えば、プラント内は配管等が複雑に入り組んでいるため２次元コードが隠れて撮影されない場合や、２次元コードを設置した位置にしか情報が提示できないため情報定時が離散的になるという課題がある。また、稼働中の機器に関しては２次元コードを設置することが困難である。 非特許文献２、特許文献４、特許文献５に記載されているモデルベースの方法は、ＣＧ画像とカメラ画像との照合によってカメラ位置と姿勢を推定することができるので、２次元コードやＧＰＳなどを利用する必要がない。しかし、現実物体の３次元ＣＡＤデータなどの３次元形状データをあらかじめ準備しておくことが必要となる。実際には、現実物体の３次元ＣＡＤデータが存在しない場合や、例えば現場作業の仮定で設備を操作した結果として３次元ＣＡＤデータが実際の形状と適合していない場合がある。このような場合には、３次元形状データを新規に作成する必要があるが、これには膨大な手間がかかる。この理由について以下に説明する。 ３次元形状データを作成するために、レーザレンジファインダなどによって実際の形状を３次元計測する方法がある。レーザレンジファインダによって現実物体の形状と色を精密に計測することができる。レーザレンジファインダによる計測データは、点群である場合が多い。すなわち、大量の点群の３次元座標と各点における色が計測される。モデルベースの方法において計測データを適用する場合には、点群データなどの３次元計測データからポリゴンなどの面データを生成する必要がある。しかし、点群データから面データへの変換には多大な工数が必要である。 本発明は、のような課題に鑑みてなされたものであり、カメラが撮像した画像に基づきカメラの位置や姿勢を推定する場合において、事前に必要な作業量を削減することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明に係る画像処理装置によれば、対象物を３次元計測することによって得られる点群データを準備しておくのみでカメラの位置や姿勢を特定できるため、ＧＰＳや電子コンパスのようなセンサが不要となり、かつ２次元コードをあらかじめ作業場所に設置する必要がなく、さらには対象物の３次元形状データ（面データ）をあらかじめ作成しておく必要がない。これにより、カメラの位置や姿勢を推定するために必要な事前の作業量を削減することができる。