特開 2024-12508 複数の可動センサを含むセンサシステム、方法、及び記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024012508

(43)【公開日】2024-01-30

(54)【発明の名称】複数の可動センサを含むセンサシステム、方法、及び記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   G06T 7/70 20170101AFI20240123BHJP

   G06T 7/55 20170101ALI20240123BHJP

   H04N 23/60 20230101ALI20240123BHJP

   H04N 7/18 20060101ALI20240123BHJP

【ＦＩ】

G06T7/70 Z

G06T7/55

H04N23/60

H04N7/18 D

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023188651

(22)【出願日】2023-11-02

(62)【分割の表示】P 2020520048の分割

【原出願日】2018-10-03

(31)【優先権主張番号】62/569,545

(32)【優先日】2017-10-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】517145315

【氏名又は名称】マジック アイ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 昭輝

(57)【要約】

【課題】第１のセンサと第２のセンサとの位置関係を決定する。
【解決手段】一実施例では、装置は、第１のセンサと、第２のセンサと、統合管理システムとを含む。第１のセンサは、監視対象サイトに配置された校正対象の画像の第１のセットを撮影するためのものであり、第１のセンサは、監視対象サイト内の第１の位置を有し、校正対象の物理的外観は、監視対象サイト内の異なる位置から見たときに変化する。第２のセンサは、校正対象の画像の第２のセットを撮影するためのものであり、第２のセンサは、監視対象サイト内に第１の位置とは異なる第２の位置を有している。統合管理システムは、画像の第１のセット、画像の第２のセット、及び校正対象の物理的外観の知識に基づいて、第１のセンサと第２のセンサとの位置関係を決定するためのものである。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

監視対象サイトに配置された校正対象の画像の第１のセットを撮影するための第１のセンサであって、前記第１のセンサは、前記監視対象サイト内に第１の位置を有し、前記校正対象は、前記監視対象サイト内に固定位置を有し、第１の反射特性を示す第１の反射セクションと、前記第１の反射特性とは異なる第２の反射特性を示す第２の反射セクションとを含む物理的外観を有し、前記第１の反射セクションと前記第２の反射セクションは、前記校正対象の周辺の異なる部分に配置され、画像の前記第１のセットは前記第１の反射セクションを描写する、第１のセンサと、
前記校正対象の画像の第２のセットを撮影するための第２のセンサであって、前記第２のセンサは、前記監視対象サイト内に前記第１の位置とは異なる第２の位置を有し、画像の前記第２のセットは前記第２の反射セクションを描写する、第２のセンサと、
画像の前記第１のセット及び画像の前記第２のセットを、画像の前記第１のセット及び画像の前記第２のセットが撮影される前に構築される前記校正対象の３次元モデルと位置合わせすることによって、前記監視対象サイトにおける前記第１のセンサ及び前記第２のセンサ間の直線距離、並びに、前記監視対象サイトにおける前記第１のセンサの光軸及び前記第２のセンサの光軸間の角度の少なくとも一方を含む、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサの位置関係を決定するためのプロセッサと、
を含むことを特徴とするシステム。

【請求項2】

請求項１に記載のシステムであって、
前記校正対象は、前記監視対象サイト内の任意の位置に配置されている、
ことを特徴とするシステム。

【請求項3】

請求項１に記載のシステムであって、
前記第１のセンサと前記第２のセンサの少なくとも１つが可動式である、
ことを特徴とするシステム。

【請求項4】

請求項１に記載のシステムであって、
前記プロセッサは、さらに、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサによって撮影された物体の画像を使用して、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサとの位置関係が決定された後において、前記監視対象サイト内に存在する前記校正対象以外の物体の３次元モデルを生成するためのものである、
ことを特徴とするシステム。

【請求項5】

請求項１に記載のシステムであって、
前記第１のセンサと前記第２のセンサの少なくとも１つは、少なくとも半球状である視野を有する、
ことを特徴とするシステム。

【請求項6】

請求項１に記載のシステムであって、
前記第１のセンサと前記第２のセンサの少なくとも１つは、複数の光ビームを対応する視野に投射して前記複数の光ビームが前記視野にアーチファクトのパターンを形成するためのレーザ光源を含む、
ことを特徴とするシステム。

【請求項7】

請求項１に記載のシステムであって、
前記校正対象の物理的外観は、不均一な物理的寸法を含む、
ことを特徴とするシステム。

【請求項8】

請求項７に記載のシステムであって、
前記校正対象は、
第１の３次元形状を有する第１のセグメントと、
前記第１のセグメントに接続され、前記第１の３次元形状とは異なる第２の３次元形状を有する第２のセグメントと、
をさらに含む、
ことを特徴とするシステム。

【請求項9】

請求項１に記載のシステムであって、
前記校正対象の物理的外観が、不均一な視覚パターンを含む、
ことを特徴とするシステム。

【請求項10】

請求項９に記載のシステムであって、
前記校正対象は、
第１のパターンを表示する第１のパターン化されたセクションと、
前記第１のパターンとは異なる第２のパターンを表示する第２のパターン化されたセクションと、
をさらに含み、
前記第１のパターンと前記第２のパターンは、前記校正対象の周縁の異なる部分に配置されている、
ことを特徴とするシステム。

【請求項11】

少なくとも１つのプロセッサを含む処理システムによって、校正対象の画像の第１のセットを取得することであって、画像の前記第１のセットは、監視対象サイト内の第１の位置を有する第１のセンサによって撮影されたものであり、前記校正対象は、前記監視対象サイト内に固定位置を有し、第１の反射特性を示す第１の反射セクションと、前記第１の反射特性とは異なる第２の反射特性を示す第２の反射セクションとを含む物理的外観を有し、前記第１の反射セクションと前記第２の反射セクションは、前記校正対象の周辺の異なる部分に配置され、画像の前記第１のセットは前記第１の反射セクションを描写する、第１のセットを取得するステップと、
前記処理システムによって、前記校正対象の画像の第２のセットを取得することであって、画像の前記第２のセットは、前記監視対象サイト内の第２の位置を有する第２のセンサによって撮影されたものであり、画像の前記第２のセットは前記第２の反射セクションを描写する、第２のセットを取得するステップと、
前記処理システムによって、画像の前記第１のセット及び画像の前記第２のセットを、画像の前記第１のセット及び画像の前記第２のセットが撮影される前に構築される前記校正対象の３次元モデルと位置合わせすることによって、前記監視対象サイトにおける前記第１のセンサ及び前記第２のセンサ間の直線距離、並びに、前記監視対象サイトにおける前記第１のセンサの光軸及び前記第２のセンサの光軸間の角度の少なくとも一方を含む、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサの位置関係を特定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。

【請求項12】

請求項１１に記載の方法であって、
前記校正対象は、前記監視対象サイト内の任意の位置に配置される、
ことを特徴とする方法。

【請求項13】

請求項１１に記載の方法であって、
前記校正対象は、
第１の３次元形状を有する第１のセグメントと、
前記第１のセグメントに接続され、前記第１の３次元形状とは異なる第２の３次元形状を有する第２のセグメントと、
をさらに含む、
ことを特徴とする方法。

【請求項14】

請求項１１に記載の方法であって、
前記校正対象は、
第１のパターンを表示する第１のパターン化されたセクションと、
前記第１のパターンとは異なる第２のパターンを表示する第２のパターン化されたセクションと、
をさらに含み、
前記第１のパターンと前記第２のパターンは、前記校正対象の周縁の異なる部分に配置されている、
ことを特徴とする方法。

【請求項15】

請求項１１に記載の方法であって、
前記第１のセンサと前記第２のセンサの少なくとも１つが可動式である、
ことを特徴とする方法。

【請求項16】

請求項１１に記載の方法であって、前記第１のセンサと前記第２のセンサの少なくとも１つは、複数の光ビームを対応する視野に投射し、前記複数の光ビームが前記視野にアーチファクトのパターンを形成する、
ことを特徴とする方法。

【請求項17】

プロセッサによって実行可能な命令がコード化された非一時的な機械読み取り可能な記憶媒体であって、前記命令が実行されると、前記命令は前記プロセッサに、
校正対象の画像の第１のセットを取得することであって、画像の前記第１のセットは、監視対象サイト内の第１の位置を有する第１のセンサによって撮影されたものであり、前記校正対象は、前記監視対象サイト内に固定位置を有し、第１の反射特性を示す第１の反射セクションと、前記第１の反射特性とは異なる第２の反射特性を示す第２の反射セクションとを含む物理的外観を有し、前記第１の反射セクションと前記第２の反射セクションは、前記校正対象の周辺の異なる部分に配置され、画像の前記第１のセットは前記第１の反射セクションを描写する、第１のセットを取得するステップと、
前記校正対象の画像の第２のセットを取得することであって、画像の前記第２のセットは、前記監視対象サイト内の第２の位置を有する第２のセンサによって撮影されたものであり、画像の前記第２のセットは前記第２の反射セクションを描写する、第２のセットを取得するステップと、
画像の前記第１のセット及び画像の前記第２のセットを、画像の前記第１のセット及び画像の前記第２のセットが撮影される前に構築される前記校正対象の３次元モデルと位置合わせすることによって、前記監視対象サイトにおける前記第１のセンサ及び前記第２のセンサ間の直線距離、並びに、前記監視対象サイトにおける前記第１のセンサの光軸及び前記第２のセンサの光軸間の角度の少なくとも一方を含む、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサの位置関係を特定するステップと、
を含む操作を実行させることを特徴とする非一時的な機械読み取り可能な記憶媒体。

【請求項18】

請求項１に記載のシステムであって、
前記第１の反射セクションは、拡散反射を示すコーティングで処理され、
前記第２の反射セクションは、鏡面反射を示すコーティングで処理される、
ことを特徴とするシステム。

【請求項19】

請求項１に記載のシステムであって、
前記第１の反射セクションは、第１のコーティングで処理され、
前記第２の反射セクションは、第２のコーティングで処理され、
前記第１のコーティングは、前記第２のコーティングよりも高い程度の反射率を示す、
ことを特徴とするシステム。

【請求項20】

請求項１に記載のシステムであって、
前記第１の反射セクションの形状は、前記第２の反射セクションの形状とは異なる、
ことを特徴とするシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１０月８日に提出された米国仮特許出願第６２／５６９，５４５号の優先権を主張し、その全体を本願に引用して援用する。

【背景技術】

【0002】

多くの職場やその他の場所には、人のアクセスが制限されている領域が含まれている場合がある。例えば、建設現場又は工場では、個人が潜在的に危険な状態や安全でない状態に遭遇することを防ぐために、アクセスが制限されている１つ以上の領域が含まれている場合がある。政府の建物は、特定のセキュリティクリアランスを有する者を除くすべての個人にアクセスが制限される１つ以上の領域を含み得る。

【0003】

制限された領域を継続的に監視するために、安全センサシステムが配備されてもよい。従来の安全センサシステムは、監視されている領域及びその周辺の画像を撮影するために固定位置に設置された１台以上のカメラを含む。画像が、監視領域内で無許可の個人が検出されたことを示している場合、警報が発せられ得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１７／０２２１２２６号明細書

【特許文献2】米国特許第９６８６５３９号明細書

【特許文献3】米国特許出願公開第２００７／０１６５２４３号明細書

【特許文献4】米国特許出願公開第２０１５／０２８８９５６号明細書

【特許文献5】米国特許出願公開第２０１７／００９８３０５号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施例では、装置は、第１のセンサと、第２のセンサと、統合管理システムとを含む。第１のセンサは、監視対象サイトに配置された校正対象の画像の第１のセットを撮影するためのものであり、第１のセンサは、監視対象サイト内の第１の位置を有し、校正対象の物理的外観は、監視対象サイト内の異なる位置から見たときに変化する。第２のセンサは、校正対象の画像の第２のセットを撮影するためのものであり、第２のセンサは、監視対象サイト内に第１の位置とは異なる第２の位置を有している。統合管理システムは、画像の第１のセット、画像の第２のセット、及び校正対象の物理的外観の知識に基づいて、第１のセンサと第２のセンサとの位置関係を決定するためのものである。

【0006】

別の例では、方法は、校正対象の画像の第１のセットを取得することであって、画像の第１のセットは、監視対象サイト内の第１の位置を有する第１のセンサによって撮影されたものであり、校正対象の物理的外観は、監視対象サイト内の異なる位置から見たときに変化する、第１のセットを取得することと、校正対象の画像の第２のセットを取得することであって、画像の第２のセットは、監視対象サイト内の第２の位置を有する第２のセンサによって撮影されたものである、第２のセットを取得することと、画像の第１のセット、画像の第２のセット、及び校正対象の物理的外観の知識に基づいて、第１のセンサ及び第２のセンサの位置関係を特定することと、を含む。

【0007】

別の実施例では、非一時的な機械読み取り可能な記憶媒体は、プロセッサによって実行可能な命令がコード化されており、命令が実行されると、命令は、プロセッサに操作を実行させる。操作は、校正対象の画像の第１のセットを取得することであって、画像の第１のセットは、監視対象サイト内の第１の位置を有する第１のセンサによって撮影されたものであり、校正対象の物理的外観は、監視対象サイト内の異なる位置から見たときに変化する、第１のセットを取得することと、校正対象の画像の第２のセットを取得することであって、画像の第２のセットは、監視対象サイト内の第２の位置を有する第２のセンサによって撮影されたものである、第２のセットを取得することと、画像の第１のセット、画像の第２のセット、及び校正対象の物理的外観の知識に基づいて、第１のセンサ及び第２のセンサの位置関係を特定することと、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の例示的な安全センサシステム１００の高レベルの概略図である。

【図2A】図１の安全センサシステムを校正するために使用され得る校正対象の様々な例を示す図である。

【図2B】図１の安全センサシステムを校正するために使用され得る校正対象の様々な例を示す図である。

【図2C】図１の安全センサシステムを校正するために使用され得る校正対象の様々な例を示す図である。

【図3】２つ以上のセンサを含む安全センサシステムにおけるセンサの位置を決定するための例示的な方法のフロー図である。

【図4】２つ以上のセンサを含む安全センサシステムにおけるセンサの位置を決定するための例示的な電子デバイスの高レベルブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示は、複数の可動センサを含むセンサシステムを校正するための装置、方法、及び非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体を広く説明する。上述したように、多くの作業場及び他の場所は、人間のアクセスが制限されている領域を含み得る。制限された領域を継続的に監視するために、安全センサシステムが配備されてもよい。従来の安全センサシステムは、監視されている領域及びその周辺の画像を撮影するために固定位置に設置された１つ以上のカメラを含む。しかし、場合によっては、アクセスが制限される領域が日々変化することがある。例えば、建設現場の状況は、工事の進行に伴って常に変化している場合がある。このように、定位置センサを有する従来の安全センサシステムでは、常に変化する現場を監視するために必要な柔軟性が得られない場合がある。

【0010】

本開示の例は、監視対象サイト内で、位置（すなわち、場所及び／又は向き）をいつでも動的に移動可能な複数の３次元センサを含む安全センサシステムを提供する。各センサは、それぞれの視野の画像を集中統合管理システムに送信してもよく、集中統合管理システムは、複数のセンサからの画像を相関させて、監視対象サイトの完全な視野を生成してもよい。１つ以上のセンサが新しい位置に移動するたびに、統合管理システムは、複数のセンサからの画像の適切な相関を確実にするために、安全センサシステムを校正してもよい。校正は、複数のセンサから校正対象の画像を取得し、校正対象の画像から複数のセンサの相対位置を決定することを含み得る。この決定を容易にするために、校正対象は、既知の物理的外観（例えば、形状、色、幾何学的形状、及び／又は寸法）を有していてもよく、不規則であっても、非対称であっても、及び／又は不均一であってもよい（すなわち、校正対象の形状、色、幾何学的形状、及び／又は寸法は、異なる視点から見たとき、又は異なる視野内で見たときに、異なるように見え得る）。

【0011】

本開示の文脈内では、センサの「位置」は、監視対象サイト（すなわち、センサを含むセンサシステムによって監視されているサイト）内でのセンサの場所及び／又は向きを示すものと理解される。センサの「場所」は、３次元空間におけるセンサの直線的な位置を指すことがあり、センサの「向き」は、３次元空間におけるセンサの角度的な位置を指すことがある。

【0012】

図１は、本開示の例示的な安全センサシステム１００の高レベルの概略図を示す。図１に示すように、安全センサシステム１００は、一般に、複数のセンサ１０２_１－１０２_ｎ（以下、個別に「センサ１０２」と称するか、又は総称して「センサ１０２」と称する）と、統合管理システム（ＩＭＳ）１０４とを含む。

【0013】

一例では、複数のセンサ１０２は、監視対象サイト（例えば、建設現場、工場、オフィスビルなど）の周囲の異なる場所に分布する少なくとも２つのセンサ（例えば、第１のセンサ１０２_１及び第２のセンサ１０２_２）を含む。一例では、センサ１０２の各々は、センサ１０２を支持面に着脱可能に取り付けることにより、センサ１０２の場所を移動させることを可能にするマウント（例えば、クランプ）を含み得る。したがって、センサ１０２の場所は、恒久的に固定される必要はない。例えば、１つ以上のセンサ１０２は、交通コーンの上に、又は一対の交通コーンの間に吊り下げられたバリア又はバーに沿って、又は（例えば、建設現場の制限された領域を遮断するために使用される可能性がある）建設ポールに沿って取り付けられてもよい。別の例では、１つ以上のセンサ１０２は、場所及び向きが移動可能なロボットに取り付けられ得る。

【0014】

一例では、センサ１０２の各々は、監視対象サイトの一部を表す少なくとも半球状（すなわち、１８０度）の視野内に現れる物体についての３次元データを収集することが可能である。例えば、１つ以上のセンサ１０２は、米国特許出願第１４／９２０，２４６号、第１５／１４９，３２３号、及び／又は第１５／１４９，４２９号に記載されているようなセンサを含み得る。これらの出願に記載されているセンサは、レーザ、回折光学素子、及び／又は視野内にパターン（例えば、ドット、ダッシュ、又は他のアーチファクトのパターン）を生成する光のビームを投射するように協働する他の構成要素を含む。パターンが視野内の物体に入射する場合、センサから物体までの距離は、視野内の１つ以上の画像におけるパターンの外観（例えば、ドット、ダッシュ、又は他のアーチファクトの軌跡）に基づいて計算することができる。

【0015】

各センサ１０２は、それぞれの有線又は無線接続１０６_１－１０６_ｎ（以下、個別に「接続１０６」又は総称して「接続１０６」と称する）を介して、ＩＭＳ１０４に通信的に結合されていてもよい。センサ１０２の各々は、ＩＭＳ１０４及び／又は他のセンサ１０２に知られている独自の識別子を有していてもよい。

【0016】

ＩＭＳ１０４は、センサ１０２から受信した３次元データ（例えば、静止画像及び／又はビデオ画像）を統合するように構成されたコンピューティングシステムを含み得る。例えば、ＩＭＳ１０４は、センサ１０２_１－１０２_ｎによって撮影された画像１１０_１－１１０_ｎ（以下、個別に「画像１１０」と呼ぶか、又は総称して「画像１１０」と呼ぶ）をそれぞれ相関させてもよい。画像１１０は、すべて同じ物体１０８を描写してもよいが、異なるセンサの位置（すなわち、場所及び向き）の関数である異なる視点から描写してもよい。各画像１１０はまた、画像１１０を撮影したセンサ１０２の識別子と関連付けられていてもよく、これにより、ＩＭＳ１０４は、画像１１０がどの場所及び向きから撮影されたかを知ることができる。

【0017】

画像１１０の適切な相関関係により、ＩＭＳ１０４は、監視対象サイト内での物体の形状及び位置を含む物体１０８の単一の３次元モデル１１２を生成することができる。したがって、これにより、安全センサシステム１００は、監視対象サイト内に物体（例えば、車両、人、動物など）が存在するときに検出することが可能になり得る。追加の処理（例えば、物体認識、顔認識、及び／又はそのようなもの）が、検出された物体が監視対象サイト内に存在することが許可されているかどうかを判断するために採用されてもよい。

【0018】

ＩＭＳ１０４は、センサ１０２の特定の機能を遠隔で制御してもよい。例えば、ＩＭＳ１０４は、（例えば、いつレーザを活性化すべきかを示す信号をセンサ１０２に送信することによって）センサ１０２がそれぞれの視野に光のパターンを投射するためにレーザを活性化するタイミング及び／又はセンサ１０２が画像を撮影するタイミングを制御してもよい。例えば、ＩＭＳ１０４は、複数の信号を送信してもよい。各信号は、レーザを活性化するための命令及び／又は画像を撮影するための命令と、命令を実行するセンサ１０２を識別する識別子とを含み得る。また、ＩＭＳ１０４は、例えば、監視対象サイトの完全な視覚的範囲を提供するために、センサ１０２に信号を送信してセンサ１０２の位置を制御し得る。

【0019】

センサ１０２の位置は容易に変更され得るので、あるセンサ１０２の別のセンサ１０２に対する相対的な位置は頻繁に変更され得る。このように、ＩＭＳ１０４は、互いに相対的なセンサ１０２の位置が既知となるように、安全センサシステム１００を校正する必要がある場合がある。上述したように、センサ１０２の相対的な位置を知ることは、センサ１０２から受信した３次元データを適切に統合するために必要である。校正は、定期的に（例えば、定義された及び／又は定期的なスケジュールに従って）、オンデマンドで（例えば、人間のオペレータからの命令に応答して）、又は所定のイベント（例えば、１つ以上のセンサ１０２の動き）の発生に応答して実行されてもよい。

【0020】

一実施例では、安全センサシステム１００の校正は、校正対象を用いて行われる。例えば、図２Ａ－２Ｃはそれぞれ、図１の安全センサシステム１００を校正するために使用され得る校正対象２００ａ－２００ｃの様々な例を図示している。一例では、本開示に従った校正対象は、不規則、非対称、及び／又は不均一である物理的外観（例えば、形状、色、幾何学的形状、及び／又は寸法）を有し得る物理的物品である。言い換えれば、校正対象の形状、色、幾何学的形状、及び／又は寸法は、（例えば、安全センサシステム１００の異なるセンサ１０２によって）異なる視点から見たとき、又は異なる視野内で見た場合に、異なるように見え得る。

【0021】

例えば、図２Ａは、不均一な物理的寸法を有する校正対象２００ａを示している。例えば、校正対象２００ａは、異なる３次元形状を有する複数の連結セグメントを含み得る。図２Ａに図示された例では、校正対象２００ａは、第１のセグメント２０２、第２のセグメント２０４、及び第３のセグメント２０６を含む。第１のセグメント２０２は円筒形状を有し、第２のセグメント２０４は四角錐形状を有し、第３のセグメント２０６は立方体形状を有する。したがって、（例えば、矢印２０８及び２１０によって示されるように）校正対象２００ａを異なる角度及び／又は方向から見ると、校正対象２００ａの物理的外観（例えば、形状、幾何学的形状、及び／又は寸法）が異なる場合がある。

【0022】

校正対象２００ａは、円筒形、錐体形、及び立方体形を有する３つの連結セグメントを有するように図示されているが、校正対象２００ａは、任意の形状を有する任意の数の連結セグメントを含み得ることが理解されるであろう。例えば、校正対象２００ａは、３つ未満の連結セグメントを含んでいても、４つ以上の連結セグメントを含んでいてもよい。任意の１つ以上のセグメントは、円柱、ピラミッド、立方体、多角形プリズム、又は他の任意の形状に類似した形状を有し得る。さらに、任意の所与のセグメントの形状は、必ずしも対称である必要はない。

【0023】

図２Ｂは、不均一な視覚パターンを表示する校正対象２００ｂを示している。例えば、校正対象２００ｂは、異なるパターンを表示する複数のパターン化されたセクションを含み得る。図２Ｂに示された例では、校正対象２００ｂは、少なくとも第１のパターン化されたセクション２１２及び第２のパターン化されたセクション２１４を含む。第１のパターン化されたセクション２１２は、一連の水平バーを表示し、第２のパターン化されたセクション２１４は、一連の垂直バーを表示する。第１のパターン化されたセクション２１２及び第２のパターン化されたセクション２１４は、校正対象２００ｂの異なる部分（例えば、校正対象２００ｂの周縁ｐの周囲の異なる場所及び／又は校正対象２００ｂの長さｌに沿った異なる場所）に配置されていてもよい。したがって、校正対象２００ｂを異なる角度及び／又は方向から見ると、校正対象２００ｂの物理的外観（例えば、異なるパターンの視認可能な部分）が異なる場合がある。

【0024】

校正対象２００ｂの場合、第１のパターン化されたセクション２１２及び第２のパターン化されたセクション２１４に表示されるパターンは、パターンの形状（例えば、垂直対水平バー）だけが異なる必要はないことに留意すべきである。代替的に、又は追加的に、パターンは、色（例えば、青の垂直バー対赤の垂直バー）で異なっていてもよい。また、パターンの形状は、ランダム又は不規則であり得る。さらに、図２Ｂの角度は、２つのパターン化されたセクション（すなわち、第１のパターン化されたセクション２１２及び第２のパターン化されたセクション２１４）を示しているが、校正対象２００ｂは、任意の数のパターン化されたセクションを含み得る。例えば、校正対象２００ｂは、２つ未満のパターン化されたセクションを含んでもよいし、３つ以上のパターン化されたセクションを含んでもよい。

【0025】

図２Ｃは、不均一な反射特性を表示する校正対象２００ｃを示す。例えば、校正対象２００ｃは、異なる反射特性を有する複数の反射セクションを含み得る。図２Ｃに示された例では、校正対象２００ｃは、少なくとも第１の反射セクション２１６、第２の反射セクション２１８、及び第３の反射セクション２２０を含む。第１の反射セクション２１６、第２の反射セクション２１８、及び第３の反射セクション２２０は、異なる表面反射率を有するように処理（例えば、コーティング）されてもよい。例えば、第１の反射セクション２１６は拡散反射率を示すように処理されてもよく、第２の反射セクション２１８及び第３の反射セクション２２０は鏡面反射率を示すように処理されてもよい。第１の反射セクション２１６、第２の反射セクション２１８、及び第３の反射セクション２２０は、校正対象２００ｃの異なる部分（例えば、校正対象２００ｃの周縁ｐの周囲の異なる場所、及び／又は校正対象２００ｃの長さｌに沿った異なる場所）に配置されていてもよい。したがって、校正対象２００ｃを異なる角度及び／又は方向から見ると、校正対象２００ｃの物理的外観（例えば、表面反射率）が異なる場合がある。

【0026】

校正対象２００ｃの場合、反射セクションは、表面反射率（例えば、鏡面反射対拡散）の点でのみ異なる必要はないことに留意すべきである。反射セクションが鏡面反射率又は拡散反射率を示す程度も異なってもよい。代替的に、又は追加的に、反射セクションは、形状（例えば、長方形対円形又は不規則）が変化してもよい。さらに、図２Ｃの角度は、３つの反射セクションを示しているが、校正対象２００ｃは、任意の数の反射セクションを含み得る。例えば、校正対象２００ｃは、３つ未満の反射セクションを含み得るし、４つ以上の反射セクションを含み得る。

【0027】

さらなる例では、校正対象は、図２Ａ－２Ｃに示された特徴のうちの任意の２つ以上を組み合わせてもよい。例えば、単一の校正対象は、（１）異なる形状を有する連結セグメント、（２）異なるパターン又は色、及び（３）異なる反射特性を有するパッチ、の組合せを含み得る。さらに、校正対象２００ａ－２００ｃ、又は校正対象２００ａ－２００ｃの特徴を組み込んだ任意の校正対象は、金属、ポリマー、木材、セラミック、合成材料、及び／又はそれらの組合せを含む任意のタイプの材料から製造されてもよい。

【0028】

異なる角度から見たときに異なる物理的外観（例えば、第１の角度から見たときの第１の物理的外観、第２の異なる角度から見たときの第２の物理的外観など）を有する校正対象、例えば、図２Ａ－２Ｃに図示されている校正対象２００ａ－２００ｃのいずれか（又はそれらの任意の組合せ）は、図１に図示されているシステム１００のような安全センサシステムを校正するために使用することができる。校正対象の（サイズ、色、幾何学的形状、及び寸法を含む）物理的外観が校正前に既知である限り、校正対象を見るセンサの相対位置を効率的に決定することができる。校正対象の既知の物理的外観は、コントローラ又はＩＭＳが利用可能な３次元モデルに記述することができる。

【0029】

特に、校正対象は、監視対象サイト内の任意の場所に配置されてもよく、その任意の場所は、安全センサシステムの少なくとも２つのセンサ（例えば、第１のセンサ及び第２のセンサ）によって視認可能であり得る。任意の場所は、例えば、校正プロセスが終了するまで校正対象の場所及び向きが変化しないように、監視対象の場所で一定又は固定されていてもよい。

【0030】

校正対象がその一定の場所に配置されると、第１のセンサ（例えば、図１の第１のセンサ１０２_１）は、監視対象サイト内の第１の位置から校正対象の画像の第１のセットを撮影してもよく、第２のセンサ（例えば、図１の第２のセンサ１０２_２）は、監視対象サイト内の第２の位置から校正対象の画像の第２のセットを撮影してもよい。任意の追加のセンサは、監視対象サイト内のそれぞれの位置から校正対象の画像の追加のセットを撮影してもよい。第１のセンサ及び第２のセンサ（及び任意の追加のセンサ）は、画像のセットをＩＭＳ（例えば、図１のＩＭＳ１０４）に送信してもよい。第１のセンサ及び第２のセンサ（及び任意の追加センサ）は、校正対象の画像を撮影するために同時に動作してもよいし、第１のセンサ及び第２のセンサ（及び任意の追加センサ）は、一度に１つずつ動作してもよい（例えば、第１のセンサが画像の撮影を終えるまで、第２のセンサは画像の撮影を開始しないでもよい）。

【0031】

画像の第１のセット及び画像の第２のセット（及び画像の任意の追加のセット）は、校正対象の３次元モデルとともに、第１及び第２のセンサ（及び任意の追加のセンサ）の位置を決定するために、ＩＭＳによって使用されてもよい。この情報を使用してセンサの位置を決定する方法の一例を、図３を参照してより詳細に説明する。

【0032】

図３は、２つ以上のセンサを含む安全センサシステムにおいてセンサの位置を決定するための例示的な方法３００のフロー図を示している。方法３００は、例えば、図１のＩＭＳ１０４によって実行されてもよい。方法３００の議論において、参照は図１の安全センサシステム１００の構成要素に行われてもよい。しかしながら、そのような参照は、例示のためだけに行われ、限定することを意図していない。

【0033】

方法３００は、ブロック３０２で始まる。ブロック３０４において、校正対象の３次元モデルが得られる。校正対象の物理的外観は、視野の異なる視点から見たときに異なるように見える。例えば、校正対象の物理的外観は、不均一、非対称、又は不規則であってもよい。３次元モデルは、校正対象の幾何学的形状及び寸法、並びに校正対象の潜在的な他の物理的特性（例えば、色、サイズなど）を記述する。３次元モデルは、校正対象のコンピュータ支援設計データから、（例えば、安全センサシステムによる）校正対象の３次元画像化から、又は他の信頼できる手段によって得られてもよい。

【0034】

ブロック３０６において、校正対象の画像の第１のセットが、監視対象サイトに配置されている安全センサシステムの第１のセンサから取得される。校正対象は、第１のセンサが画像の第１のセットを取得する前に、監視対象サイト内の任意の場所に配置されていてもよい。第１のセンサは、監視対象サイト内の第１の位置を有していてもよい。この第１の位置から、第１のセンサは、第１のセンサが校正対象の画像を撮像することを可能にする第１の視野を有し、画像は、校正対象の少なくとも一部の物理的特性を描写する。一例では、画像の第１のセットは、第１のセンサにレーザを作動させ、及び／又は画像を取得するように第１のセンサに指示する信号をＩＭＳが送信することに応答して、第１のセンサによってＩＭＳに送信されてもよい。しかしながら、信号は、第１のセンサの画像撮影ユニットの動作タイミングと正確に一致しない場合があるので、レーザの活性化及び／又は画像撮影の実際のタイミングは、信号のタイミングに対して調整されてもよい。

【0035】

ブロック３０８では、校正対象の画像の第２のセットが、監視対象サイトに配置された安全センサシステムの第２のセンサから取得される。第２のセンサは、第１のセンサの第１の位置とは異なる第２の位置を監視対象サイト内に有してもよい。この第２の位置から、第２のセンサは、第２のセンサが校正対象の画像を撮影することを可能にする第２の視野を有し、画像は、校正対象の少なくとも一部の物理的特性を描写する。第２の視野は、第１の視野と重なってもよいし、重ならなくてもよい。一例では、画像の第２のセットは、第２のセンサにレーザを作動させ、及び／又は画像を取得するように第２のセンサに指示する信号をＩＭＳが送信することに応答して、第２のセンサによってＩＭＳに送信されてもよい。しかしながら、信号は、第２のセンサの画像撮影ユニットの動作タイミングと正確に一致しない場合があるので、レーザの活性化及び／又は画像撮影の実際のタイミングは、信号のタイミングに対して調整されてもよい。

【0036】

一例では、画像の第１のセット及び画像の第２のセットは、第１のセンサ及び第２のセンサから同時に取得されるが、別の例では、画像の第１のセット及び画像の第２のセットは、異なる時間で取得される。しかしながら、校正対象の位置は一定のままであり、第１のセンサと第２のセンサによる画像撮影の間には変化しない。

【0037】

ブロック３１０において、画像の第１のセット及び画像の第２のセットは、校正対象の３次元モデルに整列される。例えば、画像の第１のセットは、画像の第１のセットが最も密接に一致する３次元モデルの第１の部分に整列されてもよく、画像の第２のセットは、画像の第２のセットが最も密接に一致する３次元モデルの第２の部分に整列されてもよい。一例では、画像の第１のセット及び画像の第２のセットが重なっていてもよい。すなわち、校正対象の特定の部分は、画像の第１のセット及び画像の第２のセットの両方に描かれてもよい（例えば、第１のセンサと第２のセンサの両方に見えるようになってもよい）。

【0038】

ブロック３１２において、第２のセンサに対する第１のセンサの位置は、校正対象の３次元モデルに対する画像の第１及び第２のセットの整列に基づいて特定される。

【0039】

ブロック３１４において、第２のセンサに対する第１のセンサの位置が格納される。一例では、第１及び第２のセンサの位置関係の格納は、第１及び第２のセンサ間の直線距離、第１及び第２のセンサの光軸間の角度、及び位置関係を記述する他の統計量を格納することを含む。

【0040】

方法３００は、ブロック３１６で終了する。

【0041】

方法３００は、（例えば、安全センサシステムが３つ以上のセンサを含む場合）安全センサシステム内のセンサの追加のペアについて繰り返されてもよい。すべてのセンサの相対位置が決定されると、安全センサシステムは、監視対象サイトを監視する準備ができ得る。監視対象サイト内のセンサのそれぞれの位置を知ることにより、安全センサシステムは、センサによって収集された画像を、監視対象サイト内に存在する物体の正確な３次元モデルに適切に相関させることができる。例えば、センサの位置関係は、センサから収集された画像の位置合わせをガイドするために使用されてもよく、これは、様々な異なる角度又は視野から同じ物体を描写してもよい。上述したように、監視対象サイト内に存在する物体の正確な３次元モデルが構築されると、そのモデルは、物体認識、顔認識などのさらなる処理のために転送されてもよい。

【0042】

明示的に規定されていないが、上述した方法３００のブロック、機能、又は操作のいくつかは、特定のアプリケーションのために格納、表示、及び／又は出力することを含み得ることに留意すべきである。言い換えれば、方法３００で論じられた任意のデータ、レコード、フィールド、及び／又は中間結果は、特定のアプリケーションに応じて、別のデバイスに格納、表示、及び／又は出力することができる。さらに、決定操作を列挙する、又は決定を伴う図３のブロック、機能、又は操作は、決定操作の両方の分岐が実行されることを意味するものではない。言い換えれば、決定操作の結果によっては、決定操作の分岐の１つが実行されない場合がある。

【0043】

図４は、２つ以上のセンサを含む安全センサシステムにおけるセンサの位置を決定するための例示的な電子デバイス４００の高レベルブロック図を描いている。例えば、図１に図示されたＩＭＳ１０４は、電子デバイス４００と同様の方法で構成されてもよい。電子デバイス４００は、安全センサシステムなどの電子デバイス又はシステムのコントローラとして実装されてもよい。

【0044】

図４に描かれているように、電子デバイス４００は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、又はマルチコアプロセッサなどのハードウェアプロセッサ要素４０２と、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び／又は読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）などのメモリ４０４と、２つ以上のセンサを含む安全センサシステムにおけるセンサの位置を決定するためのモジュール４０５と、例えばテープドライブ、フロッピードライブ、ハードディスクドライブ又はコンパクトディスクドライブを含むがこれらに限定されないストレージデバイス、受信機、送信機、ディスプレイ、出力ポート、入力ポート、及びキーボード、キーパッド、マウス、マイクなどのユーザ入力デバイスなどの様々な入出力デバイス４０６と、を含む。

【0045】

１つのプロセッサ要素が示されているが、電子デバイス４００は複数のプロセッサ要素を採用してもよいことに留意すべきである。さらに、図には１つの電子デバイス４００が示されているが、上記の方法が特定の例示的な例について分散型又は並列方式で実装される場合、すなわち、上記の方法のブロック又は方法全体が複数の又は並列の電子デバイスにわたって実装される場合、この図の電子デバイス４００は、それらの複数の電子デバイスのそれぞれを表すことを意図している。

【0046】

本開示は、機械可読命令及び／又は機械可読命令とハードウェアとの組合せにより、例えば、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含むプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）、又はハードウェアデバイス上に配置されたステートマシン、汎用コンピュータ又は任意の他のハードウェア等価物を使用して実装することができ、例えば、上記で論じられた方法に関するコンピュータ可読命令は、上記で開示された方法のブロック、機能、及び／又は動作を実行するようにハードウェアプロセッサを構成するために使用され得ることに留意すべきである。

【0047】

一例では、２つ以上のセンサを含む安全センサシステムにおけるセンサの位置を決定するためのモジュール４０５又はプロセスのための命令及びデータ、例えば機械可読命令は、メモリ４０４にロードされ、方法３００に関連して上で議論されたようなブロック、機能又は操作を実施するためにハードウェアプロセッサ要素４０２によって実行され得る。さらに、ハードウェアプロセッサが「操作」を実行するための命令を実行する場合、これは、ハードウェアプロセッサが直接操作を実行すること、及び／又は操作を実行するために、別のハードウェアデバイス又は構成要素、例えばコプロセッサなどを促進し、指示し、又は協働することを含み得る。

【0048】

上述の方法に関連する機械可読命令を実行するプロセッサは、プログラムされたプロセッサ又は特殊なプロセッサとして認識することができる。このように、本開示の２つ以上のセンサを含む安全センサシステムにおけるセンサの位置を決定するための本開示のモジュール４０５は、有形又は物理的な（広くは非一時的な）コンピュータ可読記憶装置又は媒体、例えば、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＲＯＭメモリ、ＲＡＭメモリ、磁気ドライブ又は光学ドライブ、デバイス又はディスケットなどに記憶することができる。より具体的には、コンピュータ可読記憶装置は、プロセッサ、又はコンピュータ若しくは安全センサシステムのコントローラなどの電子デバイスによってアクセスされるデータ及び／又は命令などの情報を格納する機能を提供する任意の物理デバイスを含み得る。

【0049】

上記に開示された特徴及び機能並びに他の特徴及び機能の変更、又はそれらの代替物は、他の多くの異なるシステム又はアプリケーションに組み合わせることができることが理解されよう。現時点で不測の又は予期されない様々な代替、変形、又は変更がその後行われる可能性があり、これらも以下の特許請求の範囲に含まれることが意図されている。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】