技术特征：
1.一种相对位置测量装置，其中，具备：传感器，具有对图像进行拍摄的单眼摄像头、以及测量测量点的以传感器位置为基准的三维相对位置的测距部；以及运算部，根据所述测量点的三维相对位置，来确定所述图像内的指定的对象点的以所述传感器位置为基准的三维相对位置。2.根据权利要求1所述的相对位置测量装置，其中，所述测距部对从所述传感器位置到所述测量点的测量点距离、以所述传感器位置为基准的测量点方位角、以及以所述传感器位置为基准的测量点仰角进行测量，所述运算部根据所述图像，来计算以所述传感器位置为基准的对象点方位角、以及以所述传感器位置为基准的对象点仰角，根据所述对象点方位角以及所述对象点仰角和所述测量点方位角以及所述测量点仰角，来计算从所述传感器位置到所述对象点的对象点距离，从而确定所述对象点的所述三维相对位置。3.根据权利要求2所述的相对位置测量装置，其中，所述运算部使用所述测量点距离、所述对象点方位角与所述测量点方位角之差、以及所述对象点仰角与所述测量点仰角之差中的至少一个条件，从所述测距部所检测到的多个测量点中提取候补点，从所述候补点中确定与所述对象点对应的所述测量点。4.根据权利要求1至3中任一项所述的相对位置测量装置，其中，所述对象点是安装有相对位置测量装置的船舶的靠岸原点。5.根据权利要求4所述的相对位置测量装置，其中，所述运算部具备：靠岸原点确定部，确定所述靠岸原点的以所述传感器位置为基准的三维相对位置；岸壁线确定部，确定通过所述靠岸原点的岸壁线的以所述传感器位置为基准的三维相对位置；以及相对位置计算部，使用所述靠岸原点和所述岸壁线，来计算从己方船舶位置到所述靠岸原点的与所述岸壁线平行的距离以及从所述己方船舶位置到所述靠岸原点的与所述岸壁线垂直的距离。6.根据权利要求5所述的相对位置测量装置，其中，所述运算部具备：预测触发指定部，接受预测时刻的指定；己方船舶位置预测部，以所述传感器位置为基准，预测所述预测时刻的己方船舶的三维相对位置；以及相对位置预测部，使用所述靠岸原点和所述岸壁线，来计算所述预测时刻的从所述己方船舶的三维相对位置到所述靠岸原点的与所述岸壁线平行的距离、以及所述预测时刻的从所述己方船舶的三维相对位置到所述靠岸原点的与所述岸壁线垂直的距离。7.根据权利要求6所述的相对位置测量装置，其中，所述预测触发指定部使用时间间隔或移动距离间隔，来指定所述预测时刻。8.根据权利要求6所述的相对位置测量装置，其中，所述预测触发指定部通过从所述己方船舶位置到所述靠岸原点的距离，来指定所述预测时刻。
9.根据权利要求6所述的相对位置测量装置，其中，所述预测触发指定部使用所述己方船舶的过去的移动信息，来指定所述预测时刻。10.根据权利要求5至9中任一项所述的相对位置测量装置，其中，所述岸壁线确定部使用所述靠岸原点，来确定所述岸壁线。11.根据权利要求5至9中任一项所述的相对位置测量装置，其中，所述靠岸原点确定部使用所述岸壁线以及以所述传感器位置为基准的对象点方位角，来确定所述靠岸原点。12.根据权利要求1至11中任一项所述的相对位置测量装置，其中，具备：位置姿态测量部，对所述传感器的位置以及姿态进行测量，所述运算部使用所述位置以及所述姿态，来计算将所述对象点的所述三维相对位置变换为世界坐标系的坐标变换矩阵，使用所述坐标变换矩阵，在所述世界坐标系中计算所述对象点的所述三维相对位置。13.根据权利要求12所述的相对位置测量装置，其中，所述运算部将所述对象点设定为所述世界坐标系的原点。14.一种相对位置测量方法，其中，对图像进行拍摄，测量测量点的以测距位置为基准的三维相对位置，所述测距位置相对于所述拍摄的位置位于已知的位置，根据所述测量点的三维相对位置，确定所述图像内的指定的对象点的以所述测距位置为基准的三维相对位置。15.根据权利要求14所述的相对位置测量方法，其中，测量从所述测距位置到所述测量点的测量点距离、以所述测距位置为基准的测量点方位角、以及以所述测距位置为基准的测量点仰角，根据所述图像，计算以所述测距位置为基准的对象点方位角、以及以所述测距位置为基准的对象点仰角，根据所述对象点方位角以及所述对象点仰角和所述测量点方位角以及所述测量点仰角，计算从所述测距位置到所述对象点的对象点距离，从而确定所述对象点的所述三维相对位置。16.根据权利要求14或15所述的相对位置测量方法，其中，所述对象点是进行相对位置测量的船舶的靠岸原点。17.根据权利要求16所述的相对位置测量方法，其中，确定所述靠岸原点的以所述测距位置为基准的三维相对位置，确定通过所述靠岸原点的岸壁线的以所述测距位置为基准的三维相对位置，使用所述靠岸原点和所述岸壁线，计算从己方船舶位置到所述靠岸原点的与所述岸壁线平行的距离、以及从所述己方船舶位置到所述靠岸原点的与所述岸壁线垂直的距离。18.根据权利要求17所述的相对位置测量方法，其中，接受预测时刻的指定，以所述测距位置为基准，预测所述预测时刻的己方船舶的三维相对位置，使用所述靠岸原点和所述岸壁线，计算所述预测时刻的从所述己方船舶的三维相对位
置到所述靠岸原点的与所述岸壁线平行的距离、以及所述预测时刻的从所述己方船舶的三维相对位置到所述靠岸原点的与所述岸壁线垂直的距离。19.一种相对位置测量程序，其中，使运算处理装置执行以下处理：对图像进行拍摄，测量测量点的以测距位置为基准的三维相对位置，所述测距位置相对于所述拍摄的位置位于已知的位置，根据所述测量点的三维相对位置，确定所述图像内的指定的对象点的以所述测距位置为基准的三维相对位置。20.根据权利要求19所述的相对位置测量程序，其中，使运算处理装置执行以下处理：测量从所述测距位置到所述测量点的测量点距离、以所述测距位置为基准的测量点方位角、以及以所述测距位置为基准的测量点仰角，根据所述图像，计算以所述测距位置为基准的对象点方位角、以及以所述测距位置为基准的对象点仰角，根据所述对象点方位角以及所述对象点仰角和所述测量点方位角以及所述测量点仰角，计算从所述测距位置到所述对象点的对象点距离，从而确定所述对象点的所述三维相对位置。21.根据权利要求19或20所述的相对位置测量程序，其中，使运算处理装置执行以下处理：将所述对象点指定为进行相对位置测量的船舶的靠岸原点。22.根据权利要求21所述的相对位置测量程序，其中，使运算处理装置执行以下处理：确定所述靠岸原点的以所述测距位置为基准的三维相对位置，确定通过所述靠岸原点的岸壁线的以所述测距位置为基准的三维相对位置，使用所述靠岸原点和所述岸壁线，计算从己方船舶位置到所述靠岸原点的与所述岸壁线平行的距离以及从所述己方船舶位置到所述靠岸原点的与所述岸壁线垂直的距离。23.根据权利要求22所述的相对位置测量程序，其中，使运算处理装置执行以下处理：接受预测时刻的指定，以所述测距位置为基准，预测所述预测时刻的己方船舶的三维相对位置，使用所述靠岸原点和所述岸壁线，计算所述预测时刻的从所述己方船舶的三维相对位置到所述靠岸原点的与所述岸壁线平行的距离、以及所述预测时刻的从所述己方船舶的三维相对位置到所述靠岸原点的与所述岸壁线垂直的距离。
技术总结
能够用简单的结构高精度地测量针对指定的对象点的三维位置。相对位置测量装置(10)具备：传感器(102)、以及运算部(50)。传感器(102)具备：对图像进行拍摄的单眼摄像头(20)；以及对图像内的特征点的相对的三维坐标进行测量的测距部(30)。运算部(50)根据特征点的测距结果，来确定图像内的指定的对象点的相对的三维坐标。坐标。坐标。
技术研发人员：户田裕行 中村拓 园部达也 辻本一喜
受保护的技术使用者：古野电气株式会社
技术研发日：2020.07.31
技术公布日：2022/3/22