的数量为最小的一个，但是在 以下描述中描述成像设备11为包括两个相机的立体相机的情况。当从成像设备11看时， 希望成像设备11对定位在移动物体4的行进方向上的井道3的内部进行成像。也就是说， 希望成像设备11面向移动物体4的行进方向安装。成像设备11不可以面向垂直于移动物 体4的行进方向的方向（水平方向）安装。
[0040] 例如，如图3所示，当电梯井道内部构造测量设备1被安装到移动物体4的上部 时，成像设备11对定位高于移动物体4的上部的侧表面2a和天花板2b进行成像。如图4 所示，当移动物体4移动到天花板2b附近时，成像设备11对天花板2b成像。
[0041] 在步骤S112中，激光测距仪12向井道3中照射激光并测量到照射点（照射激光 的区域）的距离。
[0042] 激光的照射方向（照射角度）被设置成使得激光照射的范围的至少一部分和在步 骤S111中成像的图像的成像范围重叠。例如，由于成像设备11的透镜的特性，在图像中可 能发生失真。在接近图像的中心点的图像区域的失真相较于远离中心点的区域的失真小。 因此，希望将激光的照射方向（照射角度）设置成使得照射点被投射到图像上的投射点靠 近图像的中心点。也就是说，在由成像设备11成像的图像中，希望激光的照射点靠近图像 的中心点。从而，可以增加计算成像设备11和激光测距仪12之间的位置关系（旋转和平 移）的校准的精度。
[0043] 在步骤S113中，位置计算器13基于在步骤S111中成像的图像来计算移动物体 4(设备自身）的位置。
[0044] 首先，位置计算器13基于图像数据估算成像设备11的移动（旋转和平移）。位置 计算器13基于已经预先校准的立体相机的相机之间的位置关系来进一步获取真实量。由 此，位置计算器13计算井道3中的成像设备11的位置。
[0045] 计算井道3中的成像设备11的位置的处理包括例如第一和第二处理。
[0046] 当由立体相机成像的图像在开始计算成像设备11的位置的处理时被首次输入到 位置计算器13时，执行第一处理。例如，在第一时间，第一图像117a被立体相机的一个相机 (第一相机）成像；并且第二图像117b被立体相机的另一相机（第二相机）成像。这两张 图像（立体图像）被输入到位置计算器13。在第一处理中，首先，位置计算器13检测来自 立体图像的特征点并且执行寻找立体图像之间（第一图像和第二图像之间）的对应位置。 "特征点"是指由成像设备11成像的图像中的特征部分。进而，基于特征点和预先校准的立 体相机的相机之间的位置关系的对应关系采用三角测量原理来计算对应于特征点的三维 空间中的位置（以下称为特征点的三维位置）。
[0047] 当在不同于第一处理的两张图像的时间（位置）成像的立体图像在特征点的三维 位置已知的情况下被输入到位置计算器13时，执行第二处理。
[0048] 例如，在不同于第一时间的第二时间，第三图像117c被一个相机成像；并且第四 图像117d被另一相机成像。第二时间的立体图像被输入到位置计算器13。此时，成像设备 11的移动基于特征点在图像中的位置和特征点的三维位置来估算。位置计算器13可以在 每个时间通过重复执行第二处理来估算井道3中的移动物体4的位置。
[0049] 现在将进一步描述第一处理和第二处理。
[0050] 图5A和图5B是示出估算成像设备的移动的示意图。
[0051] 图5A是示出被成像设备11成像的物体240的示意图。物体240包括例如点241。 点241被用作图像中的特征点。例如，点241是井道3中的构造的特征点。
[0052] 在第一处理中，特征点的三维位置的信息、成像设备11的位置和成像设备11的取 向是未知的。因此，首先，如图5B所示，位置计算器13基于第一时间的立体图像（第一图 像117a和第二图像117b)来执行确定成像设备11的位置和成像设备11的取向（旋转矩 阵）的处理。这里，位置计算器13基于所输入的立体图像来提取特征点。
[0053] 例如，从图像提取多个特征点。希望不在一个特征点周围的恒定区域内提取单独 的特征点。由此，可以抑制在图像一部分中的特征点的集中度。
[0054] 例如，特征点241a是第一图像117a中对应于点241的特征点。特征点241b是第 二图像117b中对应于点241的位置。
[0055] 进而，执行寻找第一图像117a和第二图像117b之间的特征点的对应位置。通过 在特征点的周围设置小的区域并且基于图像的亮度模式通过使用SSD(平方差之和）来估 算相似度等来执行寻找对应点。由此，获得第一图像117a的特征点241a和第二图像117b 的特征点241b之间的关联。
[0056] 包括在立体相机中的两个相机的相对位置和取向是预先校准的。因此，可以基于 图像中的相关联的特征点的位置关系和相机的空间位置关系来确定特征点的三维位置。第 一处理的初始图像（第一图像117a)与全局坐标相匹配。旋转矩阵取为单位矩阵；并且平 移向量取为零向量。
[0057] 第二处理在特征点的三维位置由第一处理确定的情况下估算成像设备11 (井道3 中的移动物体4)的位置和成像设备11的取向。
[0058] 首先，在第二时间找到与第一处理检测到的特征点相匹配的立体图像的特征点并 且获得关联（特征点追踪）。
[0059] 例如，特征点241c是第三图像117c中对应于点241的特征点。此时，通过特征点 追踪将特征点241c与特征点241a或特征点241b相关联。
[0060] 在成像设备11没有从先前的时间（第一时间）移动多少的情况下，可以通过在对 应于先前时间的图像中找到的特征点外周的范围中寻找来执行特征点追踪。位置计算器13 基于所追踪的特征点的三维位置和特征点在图像中的坐标来估算成像设备11的位置和成 像设备11的取向。
[0061] 所追踪的特征点在图像中的位置和特征点的三维位置基于第一相机（成像设备 11)的旋转矩阵R和第一相机的平移向量t被投射到图像上。估算旋转矩阵和平移向量t 以使得所追踪的特征点在图像中的位置和投射到图像上的特征点的三维位置之间的差变 小。处理通过以下公式来表达：
[0062] [公式 1]
[0064] 其中，Xl是所发现的第i个特征点在图像中的位置。P(R，t)是透视投影矩阵并且 包括旋转矩阵R和平移向量t。乂;是在齐次坐标中表示的特征点的三维位置。
[0065] 旋转矩阵R和平移向量t通过执行非线性优化以最小化公式（1)的成本函数来确 定。因为成像设备11在相邻图像之间的移动不是很大，因此在先前时间所估算的移动估算 结果可以被用作初始值。所确定的平移向量t的大小基于预先校准的第一相机和第二相机 之间的位置关系被变换成真实大小。
[0066] 如上所述，位置计算器13基于从成像设备11获得的图像来估算成像设备11的移 动和成像设备11的位置。因此，位置计算器13计算对应于其上安装有成像设备11的移动 物体4的位置的位置信息。
[0067] 虽然在示例中基于由成像设备11成像的图像来计算移动物体4的移动和位置，但 是也可以使用诸如加速度传感器、陀螺仪等的惯性测量单元（MU)。
[0068] 在步骤S114中，保持部14基于位置计算器13所计算的移动物体4的位置来修改 激光测距仪12照射激光的方向。
[0069] 例如，保持部14修改激光测距仪12的角度以使得当移动物体4接近天花板并停 止时激光被照射在天花板上。
[0070] 在移动物体4的移动量（移动的距离）不大于预定阈值（第一阈值）并且移动物 体4的速度不大于预定阈值（第二阈值）的情况下，可以确定移动物体4是停止的。例如， 井道3中从地面到天花板的距离根据电梯的楼层数大致已知。当上行或下行电梯轿厢（移 动物体4)停止时，可以知道电梯停在天花板附近。
[0071] 保持部14能够实现在第一状态ST1和第二状态ST2之间切换的操作，其中第一状 态ST1包括激光测距仪12将激光照射到井道3中的第一区域上（侧表面2a)，并且第二状 态ST2包括激光测距仪12将激光照射到井道3中的第二区域上（天花板2b)。当确定移动 物体4停止时，保持部14实现上述的切换操作。
[0072] 图6A和图6B是示出根据实施例的电梯井道内部构造测量设备的操作的示意图。
[0073] 图6A示出第一状态ST1中的电梯井道内部构造测量设备1。图6B示出第二状态 ST