拍摄装置的校正系统、作业机械和拍摄装置的校正方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于对作业机械具有的拍摄装置进行校正的拍摄装置的校正系统、作 业机械和拍摄装置的校正方法。
【背景技术】
[0002] 目前，存在具有拍摄装置的作业机械(例如专利文献1)。这样的作业机械通过拍摄 装置拍摄对象并基于拍摄结果来控制自身的动作或将所拍摄的对象的信息发送至管理装 置。
[0003] 专利文献1:日本特开2012-233353号公报
【发明内容】
[0004] 在专利文献1中记载有使用拍摄装置来校正作业机的技术。然而，在专利文献1中 既没有记载也没有暗示对作业机械具有的拍摄装置进行校正。
[0005] 本发明的目的在于对作业机械具有的拍摄装置进行校正。
[0006] 本发明提供一种拍摄装置的校正系统，其包括：至少两个拍摄装置；以及处理装 置，其使至少两个上述拍摄装置中的、第一拍摄装置与第二拍摄装置之间的距离固定，并使 规定上述第二拍摄装置的姿势的参数变化，在由上述第一拍摄装置和上述第二拍摄装置得 到的一对图像间查找对应的部分，基于查找到的结果来求取上述参数。
[0007] 优选的是，上述处理装置包括：查找部，其使至少两个上述拍摄装置中的、第一拍 摄装置与第二拍摄装置之间的距离固定，并使规定上述第二拍摄装置的姿势的参数变化， 在由上述第一拍摄装置和上述第二拍摄装置得到的一对图像间查找对应的部分；以及决定 部，其基于上述查找部查找到的结果，求取规定上述拍摄装置的姿势的姿势参数。
[0008] 优选的是，上述参数规定上述第二拍摄装置的旋度。
[0009] 优选的是，上述参数包含使上述第二拍摄装置以上述第一拍摄装置为中心旋转的 第一参数和使上述第二拍摄装置围绕上述第二拍摄装置的中心旋转的第二参数。
[0010] 优选的是，上述处理装置基于在由至少两个上述拍摄装置中的一对上述拍摄装置 得到的一对图像间查找对应的部分所得到的结果，决定需要求取上述参数的上述第一拍摄 装置和上述第二拍摄装置。
[0011]优选的是，上述处理装置在有多对上述拍摄装置的情况下，对查找成功率小于阈 值的一对上述拍摄装置求取上述参数。
[0012] 本发明提供一种作业机械，其包括:上述的拍摄装置的校正系统；以及多个上述拍 摄装置。
[0013] 本发明提供一种拍摄装置的校正方法，由至少两个拍摄装置拍摄对象来得到多个 图像，基于在由多个上述拍摄装置中的一对拍摄装置得到的一对图像间查找对应的部分所 得到的结果，决定是否求取用于规定一对上述拍摄装置中的任一方的姿势的参数，在求取 上述参数时，使作为一对上述拍摄装置的第一拍摄装置与第二拍摄装置之间的距离固定， 并使规定上述第二拍摄装置的姿势的参数变化，在由上述第一拍摄装置和上述第二拍摄装 置得到的一对图像间查找对应的部分，基于查找到的结果来求取规定上述拍摄装置的姿势 的姿势参数。
[0014] 本发明能够抑制使用作业机械进行作业时的作业效率下降，该作业机械有具备作 业部件的作业机。
【附图说明】
[0015] 图1是具有实施方式涉及的拍摄装置的校正系统的液压挖掘机的立体图。
[0016] 图2是表示实施方式涉及的液压挖掘机的驾驶席附近的立体图。
[0017] 图3是表示实施方式涉及的液压挖掘机具有的作业机的尺寸和液压挖掘机的坐标 系的图。
[0018] 图4是表示由多个拍摄装置拍摄对象而得到的图像的一个示例的图。
[0019] 图5是表示多个拍摄装置拍摄的对象的一个示例的图。
[0020] 图6是表示实施方式涉及的拍摄装置的校正系统的图。
[0021] 图7是说明使用一对拍摄装置对铲斗的斗齿的齿尖进行三维测量的示例的图。 [0022]图8是表示由一对拍摄装置得到的一对图像的图。
[0023]图9是表示由一对拍摄装置得到的一对图像的图。
[0024]图10是表示一对拍摄装置的位置关系的立体图。
[0025]图11是拍摄装置相对于拍摄装置的偏移的说明图。
[0026] 图12是表示由一对拍摄装置得到的一对图像的图。
[0027] 图13是表示由一对拍摄装置得到的一对图像的图。
[0028]图14是表示实施方式涉及的校正系统执行实施方式涉及的校正方法时的处理的 流程图。
[0029] 图15是用于说明决定求取姿势参数的拍摄装置的方法的图。
[0030] 图16是表示用于决定求取姿势参数的拍摄装置的表的一个示例的图。
[0031] 图17是用于说明姿势参数的图。
[0032]图18是用于说明姿势参数的图。
[0033]图19是用于说明姿势参数的图。
[0034]图20是用于说明姿势参数的图。
[0035]图21是用于说明姿势参数的图。
[0036] 附图标记说明
[0037] 1 车身
[0038] 2作业机
[0039] 3回转体
[0040] 4驾驶室
[0041 ] 5行走体
[0042] 5a、5b 履带
[0043] 6 动臂
[0044] 7 斗杆
[0045] 8 铲斗
[0046] 9 斗齿
[0047] 10动臂缸
[0048] 11斗杆缸
[0049] 12铲斗缸
[0050] 13动臂销
[0051] 14斗杆销
[0052] 15铲斗销
[0053] 20处理装置
[0054] 21处理部
[0055] 22存储部
[0056] 23输入输出部
[0057] 30、30a、30b、30c、30d、30L、30R 拍摄装置
[0058] 31L、31R 拍摄元件
[0059] 32L、32R、32Lr 图像
[0060] 33、33，视差图像 [0061] 50拍摄装置的校正系统
[0062] 100液压挖掘机
[0063] BL 基线 [0064] d 视差 [0065] f焦点距离
[0066] OCL、OCR、OCc、OCd 光学中心
[0067] P3 齿尖
[0068] SR灰阶比率
[0069] SRc 阈值
[0070] TB判断表
[0071] α、β、γ、θ、φ 角度
【具体实施方式】
[0072] 参照附图来详细说明用于实施本发明的方式(实施方式）。
[0073]液压挖掘机的整体结构
[0074] 图1是具有实施方式涉及的拍摄装置的校正系统的液压挖掘机100的立体图。图2 是表示实施方式涉及的液压挖掘机100的驾驶席附近的立体图。图3是表示实施方式涉及的 液压挖掘机具有的作业机2的尺寸和液压挖掘机100的坐标系的图。
[0075] 作为作业机械的液压挖掘机100具有车身1和作业机2。车身1具有回转体3、驾驶室 4和行走体5。回转体3以可回转的方式安装于行走体5。回转体3收纳有未图示的液压栗和发 动机等装置。驾驶室4配置于回转体3的前部。在驾驶室4内配置图2所示的操作装置25。行走 体5具有履带5a、5b，通过履带5a、5b转动，使液压挖掘机100行走。
[0076] 作业机2安装于车身1的前部，具有动臂6、斗杆7、作为作业部件的铲斗8、动臂缸 10、斗杆缸11和铲斗缸12。在实施方式中，车身1的前方是指，从图2所示的驾驶席4S的椅背 4SS朝向操作装置25的方向侧。车身1的后方是指，从操作装置25朝向驾驶席4S的椅背4SS的 方向侧。车身1的前部是指，车身1的前方侧的部分，是车身1的与配重体WT相反一侧的部分。 操作装置25是用于操作作业机2和回转体3的装置，具有右侧杆25R和左侧杆25L。
[0077] 动臂6的基端部通过动臂销13可转动地安装于车身1的前部。动臂销13相当于动臂 6相对于回转体3的转动中心。斗杆7的基端部通过斗杆销14可转动地安装于动臂6的前端 部。斗杆销14相当于斗杆7相对于动臂6的转动中心。在斗杆7的前端部，通过铲斗销15可转 动地安装有铲斗8。铲斗销15相当于铲斗8相对于斗杆7的转动中心。
[0078] 如图3所示，动臂6的长度、即动臂销13与斗杆销14之间的长度是L1。斗杆7的长度、 即斗杆销14与铲斗销15之间的长度是L2。铲斗8的长度、即铲斗销15与铲斗8的斗齿9的前端 即齿尖P3之间的长度是L3。
[0079] 图1所示的动臂缸10、斗杆缸11和铲斗缸12分别是通过液压驱动的液压缸。动臂缸 10的基端部通过动臂缸下部销IOa可转动地安装于回转体3。动臂缸10的前端部通过动臂缸 上部销IOb可转动地安装于动臂6。动臂缸10通过液压进行伸缩来驱动动臂6。
[0080] 斗杆缸11的基端部通过斗杆缸下部销I Ia可转动地安装于动臂6。斗杆缸11的前端 部通过斗杆缸上部销I Ib可转动地安装于斗杆7。斗杆缸11通过液压进行伸缩来驱动斗杆7。 [0081 ]铲斗缸12的基端部通过铲斗缸下部销12a可转动地安装于斗杆7。铲斗缸12的前端 部通过铲斗缸上部销12b可转动地安装于第一连接部件47的一端和第二连接部件48的一 端。第一连接部件47的另一端通过第一连接销47a可转动地安装于斗杆7的前端部。第二连 接部件48的另一端通过第二连接销48a可转动地安装于铲斗8。铲斗缸12通过液压进行伸缩 来驱动1产斗8。
[0082]如图3所示，在动臂6、斗杆7和铲斗8分别设置有第一角度检测部18A、第二角度检 测部18B和第三角度检测部18C。第一角度检测部18A、第二角度检测部18B和第三角度检测 部18C例如是行程传感器。它们分别检测动臂缸10、斗杆缸11和铲斗缸12的行程长度，来间 接地检测动臂6相对于车身1的回转角、斗杆7相对于动臂6的回转角、铲斗8相对于斗杆7的 回转角。
[0083]在实施方式中，第一角度检测部18A检测动臂缸10的行程长度。后述的处理装置20 基于第一角度检测部18A检测出的动臂缸10的行程长度，计算动臂6相对于图3所示的液压 挖掘机100的坐标系(Xm，Ym，Zm)的Zm轴的回转角δ 1。以下，可将液压挖掘机1 〇〇的坐标系称 为车身坐标系。如图2所示，例如车身坐标系的原点是动臂销13的中心。动臂销