位置計測系統以及位置計測方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及位置計測系統以及位置計測方法。
【背景技術】
[0002]存在具有立體攝像機且由該立體攝像機來檢測對象的位置的工作機械。在專利文獻I中記載了如下技術，即，基于存儲于存儲部的施工計劃數據和立體攝像機的位置信息來創建施工計劃圖像數據，使施工計劃圖像數據和由立體攝像機拍攝到的現狀圖像數據進行重合，并使重合后的合成圖像三維顯示于三維顯示裝置。
[0003]在先技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I:日本特開號公報

【發明內容】

[0006]發明要解決的課題
[0007]然而，在構成立體攝像機的攝像裝置拍攝對象時，由于周邊的環境而有時基于立體攝像機的計測會受到影響。例如，在攝像裝置的周邊的環境為降雨或者降雪等的情況下，有可能導致無法實現基于立體攝像機的計測或者計測的精度下降。關于掌握構成立體攝像機的攝像裝置在攝像時的狀況，專利文獻I并沒有記載也沒有啟示，具有改善的余地。
[0008]本發明的目的在于，掌握構成立體攝像機的攝像裝置在攝像時的狀況。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]本發明為一種位置計測系統，包括:至少一對攝像裝置，被安裝于工作機械;運算部，被設置于所述工作機械，利用由至少一對所述攝像裝置拍攝到的對象的圖像的信息來執行立體計測;和判定部，其基于所述立體計測的執行結果來判定與所述攝像裝置的拍攝相關的狀況。
[0011]優選所述運算部針對所述圖像中的有圖案的范圍來執行立體計測。
[0012]優選所述判定部基于所述執行結果來判定所述攝像裝置與所述攝像裝置所拍攝的對象之間的狀態。
[0013]優選所述判定部基于所述執行結果來判定所述攝像裝置的姿勢。
[0014]優選至少一對所述攝像裝置使光軸朝向上方來設置。
[0015]優選所述判定部被設置于所述工作機械的外部的管理裝置，所述運算部向被設置于所述管理裝置的所述判定部輸出所述立體計測的執行結果。
[0016]優選所述管理裝置基于與所述拍攝相關的狀況的判定結果來決定對應內容。
[0017]優選所述判定部被設置于所述工作機械。
[0018]優選所述工作機械具有控制部，該控制部基于與所述拍攝相關的狀況的判定結果來決定對應內容。
[0019]本發明為一種位置計測方法，由被安裝于工作機械的至少一對攝像裝置來拍攝對象，利用由至少一對所述攝像裝置拍攝到的對象的圖像的信息來執行立體計測，基于所述立體計測的執行結果來判定與所述攝像裝置的拍攝相關的狀況。
[0020]優選在判定了與所述拍攝相關的狀況之后，輸出判定出的結果。
[0021]優選基于與所述拍攝相關的狀況的判定結果來決定對應內容。
[0022]本發明能夠掌握構成立體攝像機的攝像裝置在攝像時的狀況。
【附圖說明】
[0023]圖1是表示實施方式所涉及的具備攝像裝置的控制系統的液壓挖掘機的立體圖。
[0024]圖2是表示實施方式所涉及的液壓挖掘機的操作人員座椅附近的立體圖。
[0025]圖3是表示實施方式所涉及的位置計測系統的圖。
[0026]圖4是說明利用一對攝像裝置來三維計測對象的示例的圖。
[0027]圖5是表示由一對攝像裝置獲得的一對圖像的圖。
[0028]圖6是表示由一對攝像裝置獲得的一對圖像的圖。
[0029]圖7是表示立體率和攝像裝置的周圍的狀態之間的關系的圖。
[0030]圖8是表示立體率和攝像裝置的周圍的狀態之間的關系的圖。
[0031 ]圖9是表示實施方式所涉及的位置計測方法的處理例的流程圖。
【具體實施方式】
[0032]參照附圖來詳細說明用于實施本發明的方式(實施方式)。
[0033]〈液壓挖掘機的整體構成〉
[0034]圖1是表示實施方式所涉及的具備攝像裝置的控制系統的液壓挖掘機I的立體圖。圖2是表示實施方式所涉及的液壓挖掘機I的操作人員座椅附近的立體圖。作為工作機械的液壓挖掘機I具有車體IB以及工作裝置2。車體IB具有回轉體3、駕駛室4以及行駛體5。回轉體3按照能夠以回轉中心軸Zr為中心來回轉的方式安裝于行駛體5。回轉體3容納了液壓栗以及發動機等的裝置。
[0035]回轉體3安裝有工作裝置2來進行回轉。在回轉體3的上部安裝有扶手9。在扶手9安裝有天線21、22。天線21、22為RTK-GNSS(Real Time Kinematic-Global Navigat1nSatellite Systems;實時動態-全球衛星導航系統、GNSS稱作全球衛星導航系統)用的天線。天線21、22沿著車體坐標系0111，￥111，2111)的￥111軸的方向相距一定距離來配置。天線21、22接收GNSS電波，并輸出與接收到的GNSS電波相應的信號。天線21、22也可以為6?5(61化&1Posit1ning System;全球定位系統)用的天線。
[0036]駕駛室4被載置于回轉體3的前部。行駛體5具有履帶5a、5b。通過履帶5a、5b的旋轉，從而液壓挖掘機I行駛。
[0037]工作裝置2被安裝于車體IB的前部，具有動臂6、斗桿7、鏟斗8、動臂工作缸10、斗桿工作缸11以及鏟斗工作缸12。車體IB的前部為與車體IB的配重WT相反一側的部分。在實施方式中，車體IB的前方為圖2所示的從操作人員座椅4S的靠背4SS朝向操作裝置35的方向偵U。車體IB的后方為從操作裝置35朝向操作人員座椅4S的靠背4SS的方向側。操作裝置35為用于操作工作裝置2以及回轉體3的裝置，具有右側操作桿35R以及左側操作桿35L。
[0038]動臂6的基端部經由動臂銷13而以能夠轉動的方式安裝于車體IB的前部。即，動臂銷13相當于動臂6相對于回轉體3轉動的轉動中心。斗桿7的基端部經由斗桿銷14而以能夠轉動的方式安裝于動臂6的前端部。即，斗桿銷14相當于斗桿7相對于動臂6轉動的轉動中心。鏟斗8經由鏟斗銷15而以能夠轉動的方式安裝于斗桿7的前端部。即，鏟斗銷15相當于鏟斗8相對于斗桿7轉動的轉動中心。
[0039]圖1所示的動臂工作缸10、斗桿工作缸11以及鏟斗工作缸12分別為通過液壓來驅動的液壓工作缸。動臂工作缸10通過液壓進行伸縮，由此來驅動動臂6。斗桿工作缸11通過液壓進行伸縮，由此來驅動斗桿7。鏟斗工作缸12通過液壓進行伸縮，由此來驅動鏟斗8。
[0040]鏟斗8具有多個斗齒8B。多個斗齒8B沿著鏟斗8的寬度方向而排成一列。鏟斗8的寬度方向為與鏟斗銷15延伸的方向平行的方向。斗齒8B的前端為斗齒尖8T。鏟斗8為工作工具的一例。工作工具并不限定為鏟斗8。工作工具例如可以為具有單數斗齒的傾斜鏟斗，也可以為具備坡地鏟斗或者鑿巖用的片的鑿巖用的配件，還可以為除此之外的工具。
[0041 ]回轉體3具有位置檢測裝置23和作為姿勢檢測裝置的一例的IMU(InertialMeasurement Unit:慣性計測裝置)24。位置檢測裝置23被輸入來自天線21、22的信號。位置檢測裝置23利用從天線21、22獲取到的信號來檢測世界坐標系(Xg，Yg，Zg)下的天線21、22的當前位置以及回轉體3的方位，并進行輸出。回轉體3的方位表征世界坐標系下的回轉體3的朝向。回轉體3的朝向例如能夠以繞著世界坐標系的Zg軸的回轉體3的前后方向的朝向來表征。方位角為回轉體3的前后方向上的基準軸繞著世界坐標系的Zg軸的旋轉角。由方位角來表征回轉體3的方位。在實施方式中，位置檢測裝置23根據兩個天線21、22的相對位置來算出方位角。
[0042]〈攝像裝置〉
[0043]如圖2所示，液壓挖掘機I在駕駛室4內具有多個攝像裝置30a、30b、30c、30d。多個攝像裝置30a、30b、30c、30d為檢測對象的形狀的檢測裝置的一例。下面，在不區分多個攝像裝置30a、30b、30c、30d的情況下，適當稱作攝像裝置30。多個攝像裝置30之中的攝像裝置30a以及攝像裝置30c被配置在工作裝置2側。雖然攝像裝置30的種類并不被限定，但在實施方式中，例如利用的是具備CCD(Couple Charged Device;親合電荷裝置)圖像傳感器或者CMOS (Comp lementary Metal Oxide Semiconductor;互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器的攝像裝置。
[0044]如圖2所示，攝像裝置30a和攝像裝置30b隔著給定間隔朝向相同方向或者不同方向配置在駕駛室4內。攝像裝置30c和攝像裝置30d隔著給定間隔朝向相同方向或者不同方向配置在駕駛室4內。多個攝像裝置30a、30b、30c、30d將兩個組合在一起來構成立體攝像機。在實施方式中，構成了攝像裝置30a、30b的組合的立體攝像機、以及攝像裝置30c、30d的組合的立體攝像機。在實施方式中，攝像裝置30a以及攝像裝置30b朝向上方，攝像裝置30 c以及攝像裝置30d朝向下方。至少攝像裝置30a以及攝像裝置30c朝向液壓挖掘機I，在實施方式中朝向回轉體3的正面。攝像裝置30b以及攝像裝置30d也有時被配置為稍微朝向工作裝置2的方向，即稍微朝向攝像裝置30a以及攝像裝置30c側的方向。
[0045]在實施方式中，雖然液壓挖掘機I具有四個攝像裝置30，但液壓挖掘機I所具有的攝像裝置30的數目至少為兩個即可，并不限定為四個。其原因在于，液壓挖掘機I由至少一對攝像裝置30構成立體攝像機來對對象進行立體攝影。
[0046]多個攝像裝置30a、30b、30c、30d被配置在駕駛室4內的前方且上方。所謂上方，是指與液壓挖掘機I所具有的履帶5a、5b的觸地面正交且遠離觸地面的方向側。履帶5a、5b的觸地面是履帶5a、5b之中的至少一方觸地的部分的、不在同一直線上的至少3點所規定的平面。下方是與上方相反的方向側、即與履帶5a、5b的觸地面正交且朝向觸地面的方向側。
[0047]多個攝像裝置30a、30b、30c、30d對液壓挖掘機I的車體IB的前方所存在的對象進行立體攝影。對象例如是通過液壓挖掘機1、液壓挖掘機I以外的工作機械以及在施工現場工作的工作者當中的至少一者來進行施工的施工對象。多個攝像裝置30a、30b、30c、30d從液壓挖掘機I的給定的位置，在實施方式中從駕駛室4內的前方且上方來檢測對象。在實施方式中，利用至少一對攝像裝置30所進行的立體攝影的結果來三