校正系统、作业机械和校正方法
【专利摘要】一种校正系统，其包括：至少一对拍摄装置，其设置于具有作业机的作业机械，对对象进行拍摄；位置检测器，其检测上述作业机的位置；以及处理部，其使用第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息，来求取与至少一对上述拍摄装置的位置和姿势相关的信息、以及用于将由至少一对上述拍摄装置拍摄的上述对象的位置从第一坐标系变换至第二坐标系的变换信息，其中，上述第一位置信息是与由至少一对上述拍摄装置拍摄的上述作业机的规定位置相关的信息，上述第二位置信息是与在至少一对上述拍摄装置拍摄上述规定位置时的上述作业机的姿势下由上述位置检测器检测出的上述规定位置相关的信息，上述第三位置信息是与由至少一对上述拍摄装置拍摄的上述作业机械外部的规定位置相关的信息。
【专利说明】
校正系统、作业机械和校正方法
技术领域
[0001]本发明涉及用于对作业机械具有的用于检测对象位置的位置检测部进行校正的校正系统、作业机械和校正方法。
【背景技术】
[0002]现有设置了用于立体方式的三维测量的拍摄装置来作为检测对象位置的装置的作业机械(例如专利文献I)。
[0003]专利文献I:日本特开2012 — 233353号公报
【发明内容】
[0004]用于立体方式的三维测量的拍摄装置需要进行校正。具有拍摄装置的作业机械例如在从工厂出货前要进行拍摄装置的校正，但是该校正需要机器和设备，因此难以在作业现场进行拍摄装置的校正。
[0005]本发明的目的在于，即使在具有执行立体方式的三维测量的拍摄装置的作业机械的作业现场也能够实现拍摄装置的校正。
[0006]根据本发明的第一方式，提供一种校正系统，其包括:至少一对拍摄装置，其设置于具有作业机的作业机械，对对象进行拍摄;位置检测器，其检测上述作业机的位置；以及处理部，其使用第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息，来求取与至少一对上述拍摄装置的位置和姿势相关的信息、以及用于将由至少一对上述拍摄装置拍摄的上述对象的位置从第一坐标系变换至第二坐标系的变换信息，其中，上述第一位置信息是与由至少一对上述拍摄装置拍摄的上述作业机的规定位置相关的信息，上述第二位置信息是与在至少一对上述拍摄装置拍摄上述规定位置时的上述作业机的姿势下由上述位置检测器检测出的上述规定位置相关的信息，上述第三位置信息是与由至少一对上述拍摄装置拍摄的上述作业机械外部的规定位置相关的信息。
[0007]根据本发明的第二方式，提供一种作业机械，其包括:作业机；以及第一方式涉及的校正系统。
[0008]根据本发明的第三的方式，提供一种校正方法，其包括:检测步骤，由至少一对拍摄装置对作业机的规定位置和具有上述作业机的作业机械周围的规定位置进行拍摄，并且由与至少一对上述拍摄装置不同的位置检测器检测上述作业机械的规定位置；以及运算步骤，使用第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息，来求取与至少一对上述拍摄装置的位置和姿势相关的信息、以及用于将由至少一对上述拍摄装置拍摄的对象的位置从第一坐标系变换至第二坐标系的变换信息，其中，上述第一位置信息是与由至少一对上述拍摄装置拍摄的上述作业机的规定位置相关的信息，上述第二位置信息是与在至少一对上述拍摄装置拍摄上述规定位置时的上述作业机的姿势下由上述位置检测器检测出的上述规定位置相关的信息，上述第三位置信息是与由至少一对上述拍摄装置拍摄的上述作业机械外部的规定位置相关的信息。
[0009]本发明能够求取变换信息，该变换信息用于将由作业机械具备的用于检测对象位置的装置检测出的对象的位置信息变换成用于检测对象位置的装置以外的坐标系。
[0010]根据本发明，即使在具有执行立体方式的三维测量的拍摄装置的作业机械的作业现场也能够实现拍摄装置的校正。
【附图说明】
[0011 ]图1是具有实施方式涉及的校正系统的液压挖掘机的立体图。
[0012]图2是实施方式涉及的液压挖掘机的驾驶席付近的立体图。
[0013]图3是表示实施方式涉及的液压挖掘机上具有的作业机的尺寸和液压挖掘机的坐标系的图。
[0014]图4是表示实施方式涉及的校正系统的图。
[0015]图5是表示在实施方式涉及的处理装置执行实施方式涉及的校正方法时由拍摄装置拍摄的对象的图。
[0016]图6是表示由拍摄装置拍摄的目标的图像的I个示例的图。
[0017]图7是表示安装于铲斗的铲齿的目标被拍摄装置拍摄时的位置的立体图。
[0018]图8是表示设置于液压挖掘机外部的目标被拍摄装置拍摄时的位置的立体图。
[0019]图9是表示实施方式涉及的处理装置20执行实施方式涉及的校正方法时的处理示例的流程图。
[0020]图10是表示用于得到第三位置信息的目标的其他示例的图。
[0021]图11是用于说明进行对至少一对拍摄装置的校正的场所的图。
[0022]图12是表示在将目标设置于液压挖掘机外部时使用的工具的I个示例的图。
[0023]符号说明
[0024]I 车身
[0025]2作业机
[0026]3回转体
[0027]3T 前端
[0028]4驾驶室
[0029]5行走体
[0030]6 动臂[0031 ]7 斗杆
[0032]8 铲斗
[0033]9、9L、9C、9R 铲齿
[0034]10动臂缸
[0035]11斗杆缸
[0036]12铲斗缸
[0037]18A第一角度检测部
[0038]I SB第二角度检测部
[0039]18C第三角度检测部
[0040]20处理装置[0041 ] 21存储部
[0042]21处理部
[0043]22存储部
[0044]23输入输出部
[0045]30、30a、30b、30c、30d 拍摄装置
[0046]50校正系统
[0047]100液压挖掘机
[0048]Tg、Tgl、Tg2、Tg3、Tg4、Tg5、Tgl、Tgc、Tgr 目标
【具体实施方式】
[0049]参照附图对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细说明。
[0050]液压挖掘机的整体结构
[0051]图1是具有实施方式涉及的校正系统的液压挖掘机100的立体图。图2是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。
[0052]作为作业机械的液压挖掘机100具有车身I和作业机2。车身I具有回转体3、驾驶室4和行走体5。回转体3可回转地安装于行走体5上。驾驶室4配置于回转体3的前部。在驾驶室
4内配置有图2所示的操作装置25。行走体5具有履带5a、5b，液压挖掘机100通过履带5a、5b的转动而行走。
[0053]作业机2安装在车身I的前部。作业机2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I的前方是从图2所示的驾驶席4S的靠背4SS朝向操作装置25的方向。车身I的后方是从操作装置25朝向驾驶席4S的靠背4SS的方向。车身I的前部是车身I的前方一侧的部分，且是车身I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。在驾驶室4内，在驾驶席4S的前方设置有显示器面板26。
[0054]动臂6的基端部通过动臂销13安装于车身I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。
[0055]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LI。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的铲齿9的前端即齿尖P3之间的长度是L3。
[0056]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。它们是设置于液压挖掘机100的车身I的、使作业机2动作的致动机构。动臂缸10的基端部通过动臂缸下部销(foot pin)10a安装于回转体3。动臂缸10的前端部通过动臂缸上部销(top pin)1b安装于动臂6。动臂缸10通过液压进行伸缩来驱动动臂6。
[0057]斗杆缸11的基端部通过斗杆缸下部销Ila安装于动臂6。斗杆缸11的前端部通过斗杆缸上部销I Ib安装于斗杆7。斗杆缸11通过液压进行伸缩来驱动斗杆7。
[0058]铲斗缸12的基端部通过铲斗缸下部销12a安装于斗杆7。铲斗缸12的前端部通过铲斗缸上部销12b安装于第一连杆部件47的一端和第二连杆部件48的一端。第一连杆部件47的另一端通过第一连杆销47a安装于斗杆7的前端部。第二连杆部件48的另一端通过第二连杆销48a安装于铲斗8。铲斗缸12通过液压进行伸缩来驱动铲斗8。
[0059]如图3所示，在动臂缸10、斗杆缸11和铲斗缸12上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。它们分别通过检测动臂缸10、斗杆缸11和铲斗缸12的行程长度，间接地检测动臂6相对于车身I的转动角度、斗杆7相对于动臂6的转动角度、铲斗8相对于斗杆7的转动角度。
[0060]在实施方式中，第一角度检测部18A检测动臂缸10的动作量即行程长度。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轴的转动角度δ I。以下，可将液压挖掘机100的坐标系称为车身坐标系。如图2所示，车身坐标系的原点是动臂销13的中心。动臂销13的中央是指用与动臂销13延伸的方向正交的平面截断动臂销13时的截面中心并且是动臂销13延伸的方向上的中心。车身坐标系不限定于实施方式的示例，例如可以设回转体3的回转中心为Zm轴，与动臂销13延伸的方向平行的轴线为Ym轴，与Zm轴及Ym轴正交的轴线为Xm轴。[0061 ]第二角度检测部18Β检测斗杆缸11的动作量即行程长度。处理装置20基于第二角度检测部18Β检测出的斗杆缸11的行程长度，计算斗杆7相对于动臂6的转动角度δ2。第三角度检测部18C检测铲斗缸12的动作量即行程长度。处理装置20基于第三角度检测部18C检测出的铲斗缸12的行程长度，计算铲斗8相对于斗杆7的转动角度δ3。
[0062]拍摄装置
[0063]如图2所示，液压挖掘机100例如在驾驶室4内具有多个拍摄装置30a、30b、30c、30d。以下，在不区分多个拍摄装置30a、30b、30c、30d的情况下可称为拍摄装置30。拍摄装置30的种类没有限定，不过在实施方式中，例如使用具有CCD(Couple Charged Device，电荷親合器)图像传感器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器的拍摄装置。
[0064]在实施方式中，多个、详细而言是4个拍摄装置30a、30b、30c、30d安装于液压挖掘机100。更详细而言，如图2所示，拍摄装置30a和拍摄装置30b隔开规定间隔且朝向相同方向地配置于例如驾驶室4内。拍摄装置30c和拍摄装置30d隔开规定间隔且朝向相同方向地配置于驾驶室4内。拍摄装置30b和拍摄装置30d有时也会稍稍朝向作业机2的方向即稍稍朝向拍摄装置30a和拍摄装置30c—侧的方向地配置。将多个拍摄装置30a、30b、30c、30d中的两个组合而构成立体摄像机。在实施方式中，由拍摄装置30a、30b的组合、以及拍摄装置30c、30d的组合构成立体摄像机。
[0065]在实施方式中，液压挖掘机100具有4个拍摄装置30，不过液压挖掘机100具有的拍摄装置30的数量至少有两个即一对即可，不限定于4个。这是由于，液压挖掘机100由至少一对拍摄装置30构成立体摄像机，对对象进行立体拍摄。
[0066]多个拍摄装置30a、30b、30c、30d配置于驾驶室4内的前上方。上方是指与液压挖掘机100具有的履带5a、5b的接触地面正交且远离接触地面的方向。履带5a、5b的接触地面是履带5a、5b中的至少一方接触地面的部分的、由不位于同一直线上的至少3点规定的平面。多个拍摄装置30a、30b、30c、30d对位于液压挖掘机100的车身I的前方的对象进行立体拍摄。对象例如是作业机2挖掘的对象。
[0067]图1和图2所示的处理装置20使用至少一对拍摄装置30的立体拍摄的结果，对对象进行三维测量。即，处理装置20对至少一对拍摄装置30拍摄的同一对象的图像实施立体方式的图像处理，对上述对象进行三维测量。多个拍摄装置30a、30b、30c、30d配置的场所不局限于驾驶室4内的前上方。
[0068]在实施方式中，数量为4个的多个拍摄装置30a、30b、30c、30d中，将拍摄装置30c作为4个拍摄装置即多个拍摄装置30a、30b、30c、30d的基准。可将拍摄装置30c的坐标系(Xs，Ys，Zs)称为拍摄装置坐标系。拍摄装置坐标系的原点是拍摄装置30c的中心。拍摄装置30a、拍摄装置30b和拍摄装置30d的各自坐标系的原点是各拍摄装置的中心。
[0069]校正系统
[0070]图4是表示实施方式涉及的校正系统50的图。校正系统50包括多个拍摄装置30a、30b、30c、30d和处理装置20。它们如图1和图2所示，设置于液压挖掘机100的车身I。多个拍摄装置30a、30b、30c、30d安装于作为作业机械的液压挖掘机100，对对象进行拍摄，并将通过拍摄得到的对象的图像输出到处理装置20。
[0071]处理装置20具有处理部21、存储部22和输入输出部23。处理部21例如通过如CPU(Central Processing Unit，中央处理装置)这样的处理器和存储器实现。处理装置20实现实施方式涉及的校正方法。在这种情况下，处理部21读取并执行存储在存储部22中的计算机程序。该计算机程序用于使处理部21执行实施方式涉及的校正方法。
[0072]处理装置20在执行实施方式涉及的校正方法时，通过对由至少一对拍摄装置30拍摄的一对图像执行立体方式的图像处理，来求取对象的位置、具体而言是三维坐标系中的对象的坐标。这样，处理装置20能够使用由至少一对拍摄装置30拍摄同一对象而得到的一对图像，对对象进行三维测量。也就是说，至少一对拍摄装置30和处理装置20利用立体方式对对象进行三维测量。
[0073]在实施方式中，至少一对拍摄装置30和处理装置20设置于液压挖掘机100，相当于用来检测对象位置的第一位置检测部。在拍摄装置30具有执行立体方式的图像处理来对对象进行三维测量的功能的情况下，该至少一对拍摄装置30相当于第一位置检测部。
[0074]存储部22使用RAM(RandomAccess Memory，随机存取存储器)、R0M(Read OnlyMemory，只读存储器)、快闪存储器、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory，可擦可编程只读存储器)、EEPR0M(ElectricalIy Erasable Programmable Read OnlyMemory，电可擦可编程只读存储器)等非易失性或易失性半导体存储器、磁盘、软盘和磁光盘中的至少一种。存储部22存储用于使处理部21执行实施方式涉及的校正方法的计算机程序。
[0075]存储部22对处理部21执行实施方式涉及的校正方法时所使用的信息进行存储。该信息例如包含各拍摄装置30的姿势、拍摄装置30彼此的位置关系、作业机2等的已知尺寸、表示拍摄装置30与安装于液压挖掘机100的固定物的位置关系的已知尺寸、表示从车身坐标系的原点至各拍摄装置30或某一拍摄装置30的位置关系的已知尺寸、以及基于作业机2的姿势来求取作业机2的部分位置所需的信息。
[0076]输入输出部23是用于连接处理装置20和设备类的接口电路。输入输出部23与集线器(hub)51、输入装置52、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连接。集线器51与多个拍摄装置30a、30b、30c、30d连接。也可以不使用集线器51而连接拍摄装置30与处理装置20。将拍摄装置30a、30b、30c、30d拍摄得到的结果经由集线器51输入至输入输出部23。处理部21经由集线器51和输入输出部23获取由拍摄装置30a、30b、30c、30d拍摄得到的结果。输入装置52用于对输入输出部23提供在处理部21执行实施方式涉及的校正方法时所需的ig息。
[0077]输入装置52例如可举出开关和触控面板为示例，不过并不局限于此。在实施方式中，输入装置52设置于图2所示的驾驶室4内、更详细而言是驾驶席4S的附近。输入装置52既可以安装于操作装置25的右侧杆25R和左侧杆25L中的至少一方，也可以设置于驾驶室4内的显示器面板26。此外，输入装置52既可以是能够从输入输出部23上拆卸的，也可以通过使用电波或红外线的无线通信将信息提供给输入输出部23。
[0078]处理装置20既可以用专用的硬件实现，也可以由多个处理电路相配合来实现处理装置20的功能。
[0079]基于作业机2的各部尺寸和由第一角度检测部18A、第二角度检测部18B和第三角度检测部18(:检测出的信息即作业机2的转动角度61、62、63，求取车身坐标系(乂111，￥111，2111)中的作业机2的规定位置。基于作业机2的尺寸和转动角度δ1、δ2、δ3求取的作业机2的规定位置包含例如作业机2所具有的铲斗8的铲齿9的位置、铲斗销15的位置、以及第一连杆销47a的位置。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相当于检测实施方式的作业机械即液压挖掘机100的位置、例如作业机2的位置的位置检测器。
[0080]在校正至少一对拍摄装置30的情况下，由位置检测器检测出的液压挖掘机100的规定位置与作为至少一对拍摄装置30的拍摄对象的作业机2的规定位置相同。在实施方式中，由位置检测器检测出的液压挖掘机100的规定位置是作业机2的规定位置，但是只要是构成液压挖掘机100的部件的规定位置即可，并不限定于作业机2的规定位置。
[0081 ]拍摄装置30的校正
[0082]在实施方式中，立体摄像机分别由图2所示的一对拍摄装置30a、30b的组合、以及一对拍摄装置30c、30d的组合构成。液压挖掘机100所具有的拍摄装置30a、30b、30c、30d在液压挖掘机100用于实际的作业之前进行外部校正和车身校正。外部校正是求取一对拍摄装置30彼此的位置和姿势的作业。详细而言，外部校正求取一对拍摄装置30a、30b彼此的位置和姿势、以及一对拍摄装置30c、30d彼此的位置和姿势。如果得不到这些信息，则无法实现立体方式的三维测量。
[0083]一对拍摄装置30a、30b彼此的位置和姿势的关系由式(I)得到，一对拍摄装置30c、30d彼此的位置和姿势的关系由式(2)得到。Pa是拍摄装置30a的位置，Pb是拍摄装置30b的位置，Pc是拍摄装置30c的位置，Pd是拍摄装置30d的位置。Rl是用于将位置Pb变换成位置Pa的旋转矩阵，R2是用于将位置Pd变换成位置Pc的旋转矩阵。Tl是用于将位置Pb变换成位置Pa的平移矩阵，R2是用于将位置Pd变换成位置Pc的平移矩阵。
[0084]Pa = Rl.Pb+Tl..(I)
[0085]Pc = R2.Pd+T2..(2)
[0086]车身校正是求取拍摄装置30与液压挖掘机100的车身I的位置关系的作业。车身校正也称为内部校正。在实施方式的车身校正中，求取拍摄装置30a与车身I的位置关系、以及拍摄装置30c与车身I的位置关系。如果得不到这些位置关系，则无法将通过立体方式进行三维测量而得到的结果变换至现场坐标系。
[0087]拍摄装置30a与车身I的位置关系由式(3)得到，拍摄装置30b与车身I的位置关系由式(4)得到，拍摄装置30c与车身I的位置关系由式(5)得到，拍摄装置30d与车身I的位置关系由式(6)得到。Pma是车身坐标系中的拍摄装置30a的位置，Pmb是车身坐标系中的拍摄装置30b的位置，Pmc是车身坐标系中的拍摄装置30c的位置，Pmd是车身坐标系中的拍摄装置30d的位置。R3是用于将位置Pa变换成车身坐标系中的位置的旋转矩阵，R4是用于将位置Pb变换成车身坐标系中的位置的旋转矩阵，R5是用于将位置Pc变换成车身坐标系中的位置的旋转矩阵，R6是用于将位置Pd变换成车身坐标系中的位置的旋转矩阵。T3是用于将位置Pa变换成车身坐标系中的位置的平移矩阵，T4是用于将位置Pb变换成车身坐标系中的位置的平移矩阵，T5是用于将位置Pc变换成车身坐标系中的位置的平移矩阵，T6是用于将位置Pd变换成车身坐标系中的位置的平移矩阵。
[0088]Pma = R3.Pa+T3..(3)
[0089]Pmb = R4.Pb+T4..(4)
[0090]Pmc = R5.Pc+T5..(5)
[0091]Pmd = R6.Pd+T6..(6)
[0092]处理装置20求取旋转矩阵R3、R4、R5、R6和平移矩阵T3、T4、T5、T6。求出它们时，将拍摄装置30a、30b、30c、30d的位置Pa、Pb、Pc、Pd变换成车身坐标系中的位置Pma、Pmb、Pmc、Pmd。旋转矩阵R3、R4、R5、R6包含图2所示的车身坐标系(Xm，Ym，Zm)的围绕Xm轴的旋转角度α、围绕Ym轴的旋转角度β和围绕Zm轴的旋转角度γ。平移矩阵T3、T4、T5、T6包含Xm方向上的大小xm、Ym方向上的大小ym和Zm方向上的大小zm。
[0093]作为平移矩阵T3的要素的大小Xm、ym、zm表示车身坐标系中的拍摄装置30a的位置。作为平移矩阵T4的要素的大小xm、y m、zm表示车身坐标系中的拍摄装置30b的位置。作为平移矩阵T5的要素的大小Xm、ym、zm表示车身坐标系中的拍摄装置30c的位置。作为平移矩阵T6的要素的大小xm、ym、zm表示车身坐标系中的拍摄装置30d的位置。
[0094]旋转矩阵R3中包含的旋转角度α、β、γ表示车身坐标系中的拍摄装置30a的姿势。旋转矩阵R4中包含的旋转角度α、β、γ表示车身坐标系中的拍摄装置30b的姿势。旋转矩阵R5中包含的旋转角度α、β、γ表示车身坐标系中的拍摄装置30c的姿势。旋转矩阵R6中包含的旋转角度α、β、γ表示车身坐标系中的拍摄装置30d的姿势。
[0095]液压挖掘机100例如在从工厂出货前进行外部校正和车身校正。它们的结果存储在图4所示的处理装置20的存储部22中。在工厂出货时，外部校正例如使用设置在工厂的建筑物内的、作为专用设备的脚手架和作为用来校正的设备的称为全站仪的测量仪来进行。该脚手架是宽度为数米且高度近10米的、由钢骨架部件等校正的较大的构造物。在液压挖掘机100的作业现场拍摄装置30的位置发生偏移或者更换拍摄装置30的情况下，需要对拍摄装置30进行外部校正。而在作业现场难以准备外部校正用的脚手架和全站仪。
[0096]校正系统50通过执行实施方式涉及的校正方法，在液压挖掘机100的作业现场实现对拍摄装置30的外部校正和车身校正。详细而言，校正系统50使用作业机2的规定位置、在实施方式中是铲斗8的铲齿9的位置，并且使用基于作业机2的不同姿势而得到的多个铲斗8的铲齿9的位置、以及液压挖掘机100外部的规定位置，来实现外部校正和车身校正这两种校正。关于液压挖掘机100外部的规定位置，使用后述的图8等进行详细说明。
[0097]图5是表示在实施方式涉及的处理装置20执行实施方式涉及的校正方法时由拍摄装置30拍摄的对象的图。在对拍摄装置30进行校正的情况下，校正系统50将安装于铲斗8的铲齿9的目标Tg的位置作为作业机2的规定位置使用。目标Tg是配置于作业机2的规定位置的第一标记。目标Tg例如安装于铲齿9L、9C、9R上。在从驾驶室4观察铲斗8时，f产齿9L配置于左端，铲齿9L配置于右端，铲齿9C配置于中央。另外，在实施方式中将对采用具有铲齿9的铲斗8的情况进行说明，但是液压挖掘机100也可以具有不设置铲齿9的其他形态的铲斗，例如被称为法面铲斗这样的铲斗。
[0098]由于在至少一对拍摄装置30的校正中使用目标Tg，所以能够可靠地检测作业机2的规定位置和液压挖掘机100外部的规定位置。在实施方式中，目标Tg是在白底上绘制黑点而成的。利用这样的目标，由于对比鲜明，所以能够更可靠地检测作业机2的规定位置和液压挖掘机100外部的规定位置。
[0099]在实施方式中，目标Tg在与铲斗8的宽度方向W即铲斗销15延伸的方向平行的方向上排列。在实施方式中，铲斗8的宽度方向W与一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c、30d中的至少一对排列的方向相同。在实施方式中，一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c、30d双方排列的方向相同。在铲斗8的宽度方向W上的中央的铲齿9在车身坐标系中仅在I个平面、即Xm—Zm平面上移动。中央的铲齿9的位置难以受到铲斗8的宽度方向W上的姿势变动的影响，因此位置精度较高。
[0100]在实施方式中，在铲斗8的3个铲齿9上设置目标Tg，但是目标Tg的数量即作为测量对象的铲齿9的数量并不限定于3个。目标Tg设置于至少I个铲齿9上也可以。但是，为了抑制使用一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c，30d进行的立体方式的位置测量的精度降低，在本实施方式涉及的校正方法中，优选在铲斗8的宽度方向W上分离地设置有两个以上的目标Tg，这样能够获得较高的测量精度。
[0101]图6是表示由拍摄装置30a、30b、30c、30d拍摄的目标Tg的图像IMG的I个示例的图。图7是表示安装于铲斗8的铲齿9的目标Tg被拍摄装置30a、30b、30c、30d拍摄时的位置的立体图。图8是表示设置于液压挖掘机100外部的目标Tg被拍摄装置30a、30b、30c、30d拍摄时的位置的立体图。
[0102]当拍摄装置30a、30b、30c、30d拍摄铲斗8的铲齿9的目标Tg时，在图像頂G中存在有3个目标Tgl、Tgc、Tgr。目标Tgl安装于伊^齿9L。目标Tgc安装于伊^齿9C。目标Tgr安装于伊^齿9R。
[0103]当构成立体摄像机的一对拍摄装置30a、30b拍摄目标Tg时，能够分别从拍摄装置30a和拍摄装置30b得到图像頂G。当构成立体摄像机的一对拍摄装置30c、30d拍摄目标Tg时，能够分别从拍摄装置30c和拍摄装置30d得到图像IMG。由于目标Tg安装于铲斗8的铲齿9，所以目标Tg的位置表示铲斗8的铲齿9的位置即作业机2的规定位置。目标Tg的位置信息为第一位置信息，该第一位置信息是与由至少一对拍摄装置30拍摄到的作业机2的规定位置相关的信息。目标Tg的位置信息是在图像MG中的位置信息，例如是构成图像MG的像素的位置信息。
[0104]第一位置信息是一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c、30d通过在作业机2的不同姿势下拍摄作为第一标记的目标Tg的位置而得到的信息。在实施方式中，如图7所示，一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c、30d拍摄在位置A、B、C、D、E、F、G、H这8处的目标Tg。
[0105]图7在Xg— Yg—Zg坐标系中表示目标Tg13Xg轴是与液压挖掘机100的车身坐标系的Xm轴平行的轴，设液压挖掘机100的回转体3的前端为O13Yg轴是与液压挖掘机100的车身坐标系的Ym轴平行的轴。Zg轴是与液压挖掘机100的车身坐标系的Zm轴平行的轴。目标Tg在Yg轴方向上的位置YgO、Ygl、Yg2与安装有目标Tg的铲斗8的铲齿9L、9C、9R的位置对应。Yg轴方向上的位置Ygl是铲斗8的宽度方向W上的中央位置。
[0106]位置六3、(:在乂8轴方向上的位置是乂81，28轴方向上的位置分别是281、282、283。位置041在乂8轴方向上的位置是乂82，28轴方向上的位置分别是281、282、283。位置6、!1在父8轴方向上的位置是Xg3，Zg轴方向上的位置分别是Zg2、Zg3。按位置Xgl、Xg2、Xg3的顺序远离液压挖掘机100的回转体3。
[0107]在实施方式中，处理装置20求取在A、B、C、D、E、F、G、H各位置的配置于铲斗8的宽度方向W的中央的铲齿9C的位置。详细而言，处理装置20对A、B、C、D、E、F、G、H各位置获取第一角度检测部18A、第二角度检测部18B和第三角度检测部18C的检测值，求取转动角度δ1、δ2、δ3。处理装置20基于求出的转动角度δ1、δ2、δ3和作业机2的长度L1、L2、L3求取铲齿9C的位置。这样得到的铲齿9C的位置是在液压挖掘机100的车身坐标系中的位置。在位置A、B、C、D、E、F、G、H时得到的车身坐标系中的铲齿9C的位置信息为第二位置信息，该第二位置信息是作为位置检测器的第一角度检测部18A、第二角度检测部18B和第三角度检测部18C通过在作业机2的不同姿势下检测作为作业机2的规定位置的铲齿9C的位置而得到的信息。
[0108]在实施方式中，如图8所示，在液压挖掘机100外部的规定位置设置目标Tg。设置于液压挖掘机100外部的目标Tg是第二标记。在实施方式中，目标Tg例如设置于液压挖掘机100工作的作业现场。详细而言，目标Tg设置于液压挖掘机100的前方的地面⑶上。通过将目标Tg设置于液压挖掘机100的前方，能够缩短处理装置20校正拍摄装置30所需的时间、更详细而言是实施方式涉及的校正方法的运算收敛的时间。
[0109]目标Tg在第一方向以及与第一方向正交的第二方向上例如呈方格状地设置。在第一方向上，目标Tg以液压挖掘机100的回转体3的前端3T为基准，设置在距离X1、X2、X3的位置处。在第二方向上，目标Tg在距离Yl的范围内配置有3个。距离X1、X2、X3、Y1的大小不限定于特定的值，但是优选在拍摄装置30的整个拍摄范围内配置目标Tg。此外，与回转体3相隔最远的距离X3优选大于作业机2在最大限度地伸展的状态下的长度。
[0110]一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c、30d拍摄设置于液压挖掘机100外部的目标Tg。目标Tg的位置信息为第三位置信息，该第三位置信息是与由至少一对拍摄装置30拍摄到的液压挖掘机100外部的规定位置相关的信息。目标Tg的位置信息是由一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c、30d拍摄到的图像中的位置信息，例如是构成图像的像素的位置信息。
[0111]优选设置于液压挖掘机100外部的多个目标Tg尽可能地由各拍摄装置30a、30b、30c、30d共同拍摄。此外，目标Tg优选以朝向各拍摄装置30a、30b、30c、30d的方式设置。因此，可以将目标Tg安装于设置在地面GD上的台座上。在校正现场，如果在液压挖掘机100的前方有随着远离液压挖掘机100其高度逐渐变高的倾斜面，则也可以将目标Tg设置于该倾斜面。此外，在校正现场，如果有建筑物等构造物的壁面，则也可以将目标Tg设置于该壁面。在这种情况下，使液压挖掘机100移动到设置有目标Tg的壁面的前面即可。这样设置目标Tg时，目标Tg都朝向拍摄装置30a、30b、30c、30d，因此拍摄装置30a、30b、30c、30d能够可靠地拍摄目标Tg。在实施方式中，示出了所设置的目标Tg的数量为9个的情况，但是目标Tg的数量只要至少为6个即可，也可以为9个以上。
[0112]处理装置20的处理部21利用第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息，求取与一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c、30d的位置和姿势相关的信息。处理部21求取用于将由一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c、30d拍摄的对象的位置从第一坐标系变换至第二坐标系的变换信息。与一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c、30d的位置相关的信息(以下可称为位置信息)是平移矩阵X3、X4、X5、X6所包含的大小Xm、ym、zm。与一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c、30d的姿势相关的信息(以下可称为姿势信息)是旋转矩阵R3、R4、R5、R6所包含的旋转角度α、β、γ。变换信息是旋转矩阵R3、R4、R5、R6。
[0113]处理部21使用光束法处理第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息，来求取位置信息、姿势信息和变换信息。使用光束法求取位置信息、姿势信息和变换信息的方法与航空摄影测量的方法相同。
[0114]设图5所示的目标Tg在车身坐标系中的位置为Pm(Xm，Ym，Zm)或Pm。设图6所示的、由拍摄装置30拍摄的目标Tg在图像頂G中的位置为Pg(i，j)或Pg。设拍摄装置坐标系中的目标Tg的位置为Ps(XS，Ys，Zs)或Ps。车身坐标系和拍摄装置坐标系中的目标Tg的位置由三维坐标表示，图像IMG中的目标T g的位置由二维坐标表示。
[0115]在拍摄装置坐标系中目标的位置Ps与在车身坐标系中目标Tg的位置Pm的关系由式(7)表示。R是用于将位置Pm变换成位置Ps的旋转矩阵，T是用于将位置Pm变换成位置Ps的平移矩阵。旋转矩阵R和平移矩阵T依拍摄装置30a、30b、30c、30d而各不相同。在图像IMG中目标Tg的位置Pg与在拍摄装置坐标系中目标的位置Ps之间的关系由式(8)表示。式(8)是将三维拍摄装置坐标系中目标的位置Ps变换成二维图像頂G中目标Tg的位置Pg的计算式。
[0116]Ps = R.Pm+T..(7)
[0117](i一cx，j一cx)D=(Xs，Ys)/Zs..(8)
[0?18]式(8)中所含的D是设焦点距离为Imm时的像素比(mm/pixeI)。此外，(cx，cy)是被称为图像中心的位置，表示拍摄装置30的光轴与图像IMG的交点的位置。D和cX、cy能够通过内部校正求取。
[0119]关于由I个拍摄装置30拍摄的I个目标Tg，能够基于式(7)和式(8)得到式(9)至式
(Il)0
[0120]f(Xm，i，j;R，T)=0..(9)
[0121]f(Ym，i，j;R，T)=0..(10)
[0122]f(zm，i，j;R，T)=0..(11)
[0123]处理部21生成与由拍摄装置30a、30b、30c、30d拍摄的目标Tg的数量相对应的式
(9)至式(11)。对于安装于铲斗8在宽度方向W上的中央铲齿9上的目标Tg的位置，处理部21将其作为已知的坐标并对其赋予车身坐标系中的位置Pm的值。对于安装于铲斗8的铲齿9上的其他目标Tg、即安装于铲斗8两端的铲齿9上的目标Tg的位置，处理部21将其处理为坐标未知。对于设置于液压挖掘机100外部的目标Tg的位置，处理部21也将其处理为坐标未知。安装于铲斗8在宽度方向W上的中央铲齿9上的目标Tg的位置相当于航空摄影测量的基准点。安装于铲斗8两端的铲齿9上的目标Tg的位置和设置于液压挖掘机100外部的目标Tg的位置相当于航空摄影测量的路径点。
[0124]在实施方式中，设安装于铲斗8在宽度方向W上的中央铲齿9上的目标Tg为8个，安装于铲斗8两端的铲齿9上的目标Tg为16个，设置于液压挖掘机100外部的目标Tg中用于校正的目标为5个时，对由I个拍摄装置30拍摄的共计29个目标Tg，分别能够得到式(9)至式
(11)。实施方式涉及的校正方法通过外部校正来实现由至少一对拍摄装置30进行的立体匹配，因此处理部21对由一对拍摄装置30拍摄的共计29个目标Tg分别生成式(9)至式(11)。处理部21使用最小二乘法，基于所得到的多个式求取旋转矩阵R和平移矩阵T。
[0125]处理部21使用例如牛顿-拉夫森法求解所得到的多个式，来决定所得到的多个式中的未知数。此时，处理部21使用例如液压挖掘机100从工厂出货之前进行的外部校正和车身校正的结果作为初始值。此外，关于坐标未知的目标Tg，处理部21使用推定值。例如，安装于铲斗8两端的铲齿9上的目标Tg的位置推定值能够基于安装于铲斗8的宽度方向W上的中央铲齿9上的目标Tg的位置和铲斗8的宽度方向W的尺寸而得到。设置于液压挖掘机100外部的目标Tg的位置推定值能够设为基于液压挖掘机100的车身坐标系的原点测量出的值。
[0126]在实施方式中，将例如液压挖掘机100从工厂出货之前进行的外部校正和车身校正的结果存储在图4所示的存储部22中。设置于液压挖掘机100外部的目标Tg的位置推定值由进行校正的作业者、例如维修人员或液压挖掘机100的操作员预先求出并存储在存储部22中。在决定所得到的多个式中的未知数时，处理部21从存储部22中读取外部校正的结果、车身校正的结果和设置于液压挖掘机100外部的目标Tg的位置推定值，并将其设为求解所得到的多个式时的初始值。
[0127]在设定初始值之后，处理部21求解所得到的多个式。在求解所得到的多个式的运算收敛之后，处理部21将此时的值设为位置信息、姿势信息和变换信息。详细而言，运算收敛时对于各拍摄装置3(^、3013、300、30(1得到的大小1111、7111、21]1和旋转角度€[、0、γ为各拍摄装置30a、30b、30c、30d的位置信息和姿势信息。变换信息是包含旋转角度α、β、γ的旋转矩阵R和以大小xm、ym、zm作为要素的平移矩阵Τ。
[0128]图9是表示实施方式涉及的处理装置20执行实施方式涉及的校正方法时的处理示例的流程图。在作为检测步骤的步骤Sll中，处理装置20的处理部21使一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c、30d在作业机2的多个不同的姿势下拍摄安装于铲斗8的铲齿9上的目标Tg。此时，处理部21在作业机2的各姿势时从第一角度检测部18A、第二角度检测部18B和第三角度检测部18C获取检测值。然后，处理部21基于所取得的检测值来求取铲齿9C的位置。处理部21将求出的铲齿9C的位置暂时存储在存储部22中。处理部21使一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c、30d拍摄设置于液压挖掘机100外部的目标Tg。处理部21求取由各拍摄装置30a、30b、30c、30d拍摄的图像IMG中的目标Tg的位置Pg，并暂时存储在存储部22中。
[0129]处理部21使用光束法处理第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息，生成用于求取位置信息、姿势信息和变换信息的多个式。在步骤S12中，处理部21设定初始值。在作为运算步骤的步骤S13中，处理部21执行光束法的运算。在步骤S14中，处理部21执行运算的收敛判定。
[0130]在判断为运算不收敛的情况下(步骤S14，“否”)，处理部21前进至步骤S15，变更基于光束法的运算开始时的初始值，并执行步骤SI 3的运算和步骤S14的收敛判定。在判断为运算收敛的情况下(步骤S14，“是”)，处理部21结束校正。在这种情况下，将运算收敛时的值设为位置信息、姿势信息和变换信息。
[0131]用于得到第三位置信息的目标Tg
[0132]图10是表示用于得到第三位置信息的目标Tg的其他示例的图。如上所述，一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c、30d在作业机2的多个不同姿势下拍摄安装于铲斗8的铲齿9的目标Tg。在图10所示的示例中，使用设置于液压挖掘机100外部的目标Tg，使由朝向下方安装的一对拍摄装置30c、30d拍摄的图像中目标Tg所占的比例増加。
[0133]这样，只要使由一对拍摄装置30c、30d拍摄的图像中目标Tg所占的比例増加即可，所以第三位置信息并不限定于基于设置在液压挖掘机100本体外部的目标Tg而得到的信息。例如如图10所示，目标Tg也可以由安装器具60配置在大于铲斗8宽度的位置。
[0134]安装器具60包括:能安装目标Tg的轴部件62、以及安装于轴部件62的一端部的固定用部件61。固定用部件61具有磁铁。固定用部件61通过吸附于作业机2将例如目标Tg和轴部件62安装于作业机2。这样，固定用部件61能够安装于作业机2，并且能够从作业机2卸下。在该示例中，固定用部件61吸附于铲斗销15，将目标Tg和轴部件62固定于作业机2。将目标Tg安装于作业机2时，该目标Tg相比于安装于铲斗8的铲齿9上的目标Tg更靠铲斗8的宽度方向W上的外侧配置。
[0135]在外部校正和车身校正中，处理部21改变作业机2的姿势并使一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c、30d拍摄由安装器具60安装于作业机2上的目标Tg和安装于铲斗8的铲齿9上的目标Tg。通过拍摄由安装器具60安装于作业机2上的目标Tg，能够抑制由朝向下方安装的一对拍摄装置30c、30d拍摄的图像中目标Tg所占的比例降低。
[0136]该示例中，在外部校正和车身校正中只要使用安装器具60将目标Tg安装于作业机
2即可，因此不需要将目标Tg设置于液压挖掘机100本体的外部。因此，能够简化外部校正和车身校正的准备。
[0137]关于进行校正的场所
[0138]图11是用于说明进行至少一对拍摄装置30的校正的场所的图。如图11所示，液压挖掘机100设置在随着远离液压挖掘机100其高度逐渐降低的倾斜面SP的跟前。在以倾斜面SP位于液压挖掘机100前方这样的方式设置液压挖掘机100的状态下，可以进行至少一对拍摄装置30的校正。
[0139]在实施方式的校正中，处理部21改变作业机2的姿势并使一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c、30d拍摄安装于铲斗8的铲齿9上的目标Tg。在这种情况下，通过使铲斗8在倾斜面SP上上下移动，铲斗8进行动作的范围扩展至比设置有液压挖掘机100的表面低的范围。因此，在铲斗8位于比设置有液压挖掘机100的表面低的范围内时，朝向下方安装的一对拍摄装置30c、30d能够拍摄安装于铲斗8的铲齿9上的目标Tg。其结果是，能够抑制由朝向下方安装的一对拍摄装置30c、30d拍摄的图像中目标Tg所占的比例降低。
[0140]用于校正准备的工具的示例
[0141 ]图12是表示在将目标Tg设置于液压挖掘机100外部时使用的工具的I个示例的图。在设置目标Tg时，作为设置作业的辅助工具，例如可以使用具有显示部的便携式终端装置70，该显示部在画面71中显示目标Tg的导向信息(guidance)。在该示例中，便携式终端装置70从液压挖掘机100的处理装置20获取作为校正对象的一对拍摄装置30所拍摄的图像。然后，便携式终端装置70将拍摄装置30拍摄的图像与导向框73、74—起显示在显示部的画面71中。
[0142]导向框73、74表示在由一对拍摄装置30拍摄的一对图像中能够用于立体匹配的范围。在立体匹配中，查找由一对拍摄装置30拍摄的一对图像中相对应的部分。一对拍摄装置30各自的拍摄范围不同，因此一对拍摄装置30所拍摄的范围内共同的部分为查找的对象、即能够用于立体匹配(三维测量)的范围。导向框73、74是表示一对拍摄装置30所拍摄的范围内的共同部分的图像。
[0143]在图12所示的示例中，在画面71的左侧显示由I个拍摄装置30拍摄的图像，在画面71的右侧显示由另I个拍摄装置30拍摄的图像。各图像中分别出现5个目标Tgl、Tg2、Tg3、Tg4、Tg5。全部目标了81、182、183、184、185都位于导向框73的内侧，但是目标Tgl位于导向框74的外侧。在这种情况下，目标Tg不能用于校正，因而无法确保校正的精度。因此，进行校正的作业者一边对便携式终端装置70的画面71进行视觉确认，一边调整目标Tg5的位置以使目标Tg5进入导向框74内。
[0144]在画面71中示出了目标Tg5移动的状况，因此进行校正的作业者能够将多个目标Tg配置在能够用于一对拍摄装置30的立体匹配的范围内，并且能够将目标Tg配置在上述整个范围内。其结果，能够提高实施方式涉及的校正的精度。通过在便携式终端装置70的画面中显示导向框73、74和由一对拍摄装置30拍摄的图像，进行校正的作业者能够一边设置目标Tg—边确认结果，因此能够提高设置目标Tg时的作业効率。
[0145]在该示例中，在便携式终端装置70具有的显示部的画面71中显示由一对拍摄装置30拍摄的一对图像，但是也可以在画面71中显示由液压挖掘机100具有的一对拍摄装置30a、30b以及一对拍摄装置30c、30d拍摄的共计4个图像。这样，进行校正的作业者能够考虑到由液压挖掘机100具有的全部拍摄装置30a、30b、30c、30d拍摄的图像中的目标Tg的配置平衡地设置目标Tg。
[0146]导向框73、74和由一对拍摄装置30拍摄的图像也可以显示在便携式终端装置70的画面71以外的画面中。例如，也可以在设置于液压挖掘机100的驾驶室4内的显示器面板26中显示导向框73、74和由一对拍摄装置30拍摄的图像。这样，就不需要便携式终端装置70。
[0147]以上，实施方式涉及的校正系统50和校正方法中，由至少一对拍摄装置30拍摄作业机2的规定位置，并且基于所得到的图像求取与作业机2的规定位置相关的第一位置信息，由与至少一对拍摄装置30不同的位置检测器求取与拍摄时的规定位置相关的第二位置信息，由至少一对拍摄装置30拍摄作业机械外部的规定位置，并且基于所得到的图像求取与作业机械外部的规定位置相关的第三位置信息。然后，实施方式涉及的校正系统50和校正方法，使用第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息求取与至少一对拍摄装置30的位置和姿势相关的信息、以及用于将由至少一对拍摄装置30拍摄的对象的位置从第一坐标系变换至第二坐标系的变换信息。通过这样的处理，实施方式涉及的校正系统50和校正方法能够同时进行安装于作业机械的至少一对拍摄装置30的外部校正和车身校正。此外，实施方式涉及的校正系统50和校正方法中，由于通过由至少一对拍摄装置30拍摄作业机2的规定位置和作业机械外部的规定位置而得到校正所需要的信息，所以即使在准备用于校正的设备、操作该设备的人员、以及专用设备等都很困难的作业现场，也能够校正至少一对拍摄装置30。
[0148]实施方式涉及的校正系统50和校正方法中，除了安装于作业机2的目标Tg以外，还在作业机械的外部设置目标Tg，因此能够使由至少一对拍摄装置30拍摄的图像的较大范围内都存在有目标Tg。其结果，能够在由至少一对拍摄装置30拍摄的对象的较大范围内提高立体方式的三维测量的精度。此外，由于将目标Tg设置于作业机械的外部，所以能够抑制由朝向下方设置的一对拍摄装置30c、30s拍摄的图像中目标Tg所占的比例降低。其结果，能够通过立体方式可靠地对地面进行三维测量，并且能够提高测量精度。
[0149]在实施方式中，通过将第二位置信息设为与在至少一对拍摄装置30排列的方向上的、上述作业机的中央的位置相关的信息，能够抑制车身校正的精度降低。在实施方式中，第二位置信息只要是在作业机2的至少3个不同姿势下得到的多个信息即可。在实施方式中，对两对拍摄装置30进行了校正，但是实施方式涉及的校正系统50和校正方法也能够应用于一对拍摄装置30的校正、以及三对以上的拍摄装置30的校正。
[0150]在实施方式中，位置检测器是第一角度检测部18A、第二角度检测部18B和第三角度检测部18C，但是并不局限于此。例如液压挖掘机100设置有RTK — GNSS(Real TimeKinematic-Global Navigat1n Satellite Systems，实时动态-全球导航卫星系统，GNSS称为全球导航卫星系统)用天线，并设置有通过由GNSS测量天线的位置来检测自身车辆的位置的位置检测系统。在这种情况下，将上述位置检测系统作为位置检测器，并将GNSS用天线的位置设为作业机械的规定位置。然后，一边改变GNSS用天线的位置，一边由至少一对拍摄装置30和位置检测器检测GNSS用天线的位置，由此得到第一位置信息和第二位置信息。处理部21使用所得到的第一位置信息和第二位置信息、以及基于设置在作业机械外部的目标Tg而得到的第三位置信息，来求取位置信息、姿势信息和变换信息。
[0151]除此以外，通过将可装卸的GNSS接收器安装于液压挖掘机100的规定位置、例如行走体5或作业机2的规定位置，并将GNSS接收器作为位置检测器，能够与将上述的检测自身车辆位置的位置检测系统作为位置检测器的情况一样得到变换信息。
[0152]作业机械只要具有至少一对拍摄装置30，并且使用至少一对拍摄装置30以立体方式对对象进行三维测量即可，并不限定于液压挖掘机100。作业机械只要具有作业机即可，例如可以是轮式装载机或推土机这样的作业机械。
[0153]在实施方式中，在求取位置信息、姿势信息和变换信息时，将目标Tg设置于铲齿9，但并不是必须这样设置。例如，也可以通过图4所示的输入装置52在由至少一对拍摄装置30拍摄的对象的图像内指定要由处理部21求取位置的部分、例如铲斗8的铲齿9的部分。
[0154]以上，对实施方式进行了说明，但是实施方式并不局限于上述内容。此外，在上述结构要素中包含本领域技术人员能够容易想到的结构要素、实质上相同的结构要素、所谓的等同范围内的结构要素。能够适当地组合上述结构要素。在不脱离本实施方式的要旨的范围内，能够进行结构要素的各种省略、置换和变更中的至少一项。
【主权项】
1.一种校正系统，其特征在于，包括: 至少一对拍摄装置，其设置于具有作业机的作业机械，对对象进行拍摄； 位置检测器，其检测所述作业机的位置；以及 处理部，其使用第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息，来求取与至少一对所述拍摄装置的位置和姿势相关的信息、以及用于将由至少一对所述拍摄装置拍摄的所述对象的位置从第一坐标系变换至第二坐标系的变换信息，其中，所述第一位置信息是与由至少一对所述拍摄装置拍摄的所述作业机的规定位置相关的信息，所述第二位置信息是与在至少一对所述拍摄装置拍摄所述规定位置时的所述作业机的姿势下由所述位置检测器检测出的所述规定位置相关的信息，所述第三位置信息是与由至少一对所述拍摄装置拍摄的所述作业机械外部的规定位置相关的信息。2.根据权利要求1所述的校正系统，其特征在于: 在所述作业机的所述规定位置配置有第一标记，所述第一位置信息是通过由至少一对所述拍摄装置在所述作业机的不同姿势下拍摄所述第一标记的位置而得到的信息，所述第二位置信息是通过由所述位置检测器在所述作业机的不同姿势下检测所述规定位置而得到的信息，所述第三位置信息是设置于所述作业机械外部的第二标记的位置信息。3.根据权利要求1或2所述的校正系统，其特征在于: 所述第二位置信息是与在至少一对所述拍摄装置排列的方向上的、所述作业机的中央位置相关的信息，是在所述作业机的至少3个不同的姿势下得到的多个信息。4.根据权利要求1或2所述的校正系统，其特征在于: 所述位置检测器是设置于所述作业机械的传感器，用于检测使所述作业机进行动作的致动机构的动作量。5.一种作业机械，其特征在于，包括: 所述作业机；以及 权利要求1至权利要求4中任一项所述的校正系统。6.一种校正方法，其特征在于，包括: 检测步骤，由至少一对拍摄装置对作业机的规定位置和具有所述作业机的作业机械周围的规定位置进行拍摄，并且由与至少一对所述拍摄装置不同的位置检测器检测所述作业机械的规定位置;以及 运算步骤，使用第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息，来求取与至少一对所述拍摄装置的位置和姿势相关的信息、以及用于将由至少一对所述拍摄装置拍摄的对象的位置从第一坐标系变换至第二坐标系的变换信息，其中，所述第一位置信息是与由至少一对所述拍摄装置拍摄的所述作业机的规定位置相关的信息，所述第二位置信息是与在至少一对所述拍摄装置拍摄所述规定位置时的所述作业机的姿势下由所述位置检测器检测出的所述规定位置相关的信息，所述第三位置信息是与由至少一对所述拍摄装置拍摄的所述作业机械外部的规定位置相关的信息。
【文档编号】E02F9/26GK106029994SQ201680000572
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】山口博义, 厚见彰吾, 川本骏, 菅原大树
【申请人】株式会社小松制作所