圖像處理系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過(guò)圖像處理來(lái)取得標(biāo)記表示的信息并算出標(biāo)記相對(duì)于讀取器的位置的圖像處理系統(tǒng)及具備該圖像處理系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]二維碼或條形碼使用于生產(chǎn)領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域等各種領(lǐng)域。二維碼等表示預(yù)定信息的標(biāo)記例如對(duì)通過(guò)相機(jī)的拍攝而取得的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理來(lái)讀取信息。在通過(guò)這樣的圖像處理來(lái)讀取標(biāo)記的信息的讀取器中，希望提高標(biāo)記的識(shí)別精度。對(duì)此，在專利文獻(xiàn)1、2中，通過(guò)測(cè)定或算出標(biāo)記與讀取器的距離，從而對(duì)標(biāo)記的拍攝控制進(jìn)行校正等來(lái)實(shí)現(xiàn)標(biāo)記的識(shí)別精度的提尚。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2005-190327號(hào)公報(bào)
[0004]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2008-41039號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明要解決的課題
[0006]但是，在專利文獻(xiàn)1、2的結(jié)構(gòu)中，在相機(jī)以外還需要用于測(cè)定距離的傳感器裝置或投光裝置。另外，關(guān)于讀取器對(duì)標(biāo)記的信息的讀取，希望包含能夠讀取的范圍、距離的擴(kuò)大而進(jìn)一步提高標(biāo)記的識(shí)別精度。因此，需要更詳細(xì)地識(shí)別標(biāo)記與讀取器的位置關(guān)系。
[0007]本發(fā)明鑒于這樣的情況而作出，目的在于提供通過(guò)圖像處理來(lái)取得標(biāo)記表示的信息，并能夠取得相機(jī)相對(duì)于標(biāo)記的位置的信息的圖像處理系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)。
[0008]用于解決課題的方案
[0009]本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)具備:標(biāo)記，以規(guī)定角度平行地配置、或以預(yù)定角度配置被設(shè)定為規(guī)定長(zhǎng)度的至少一對(duì)基準(zhǔn)線，或者配置假想構(gòu)成上述一對(duì)基準(zhǔn)線的不處于同一直線上的四個(gè)以上基準(zhǔn)點(diǎn)，并在由上述一對(duì)基準(zhǔn)線形成的區(qū)域具有表示預(yù)定信息的信息表示部；相機(jī)，設(shè)置成能夠相對(duì)于上述標(biāo)記進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)；信息取得部，通過(guò)上述相機(jī)的拍攝來(lái)取得上述標(biāo)記的圖像數(shù)據(jù)，取得上述圖像數(shù)據(jù)中的上述標(biāo)記的上述信息表示部表示的上述信息；距離計(jì)算部，基于上述一對(duì)基準(zhǔn)線的上述規(guī)定長(zhǎng)度和上述圖像數(shù)據(jù)中的上述一對(duì)基準(zhǔn)線的表觀長(zhǎng)度，算出上述相機(jī)相對(duì)于上述標(biāo)記的光軸方向距離；及角度計(jì)算部，基于上述一對(duì)基準(zhǔn)線的上述規(guī)定角度和上述圖像數(shù)據(jù)中的上述一對(duì)基準(zhǔn)線構(gòu)成的表觀角度，算出上述相機(jī)相對(duì)于上述標(biāo)記的傾斜角度。
[0010]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，圖像處理系統(tǒng)由距離計(jì)算部算出相機(jī)相對(duì)于標(biāo)記的光軸方向距離，并由角度計(jì)算部算出相機(jī)相對(duì)于標(biāo)記的傾斜角度。由此，圖像處理系統(tǒng)能夠取得標(biāo)記表示的信息，并能夠取得相機(jī)相對(duì)于標(biāo)記的位置的信息。另外，信息取得部使標(biāo)記與相機(jī)的位置關(guān)系反映到標(biāo)記的識(shí)別處理中，能夠提高標(biāo)記的識(shí)別精度。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是表示實(shí)施方式的輔助系統(tǒng)及圖像處理系統(tǒng)的框圖。
[0012]圖2是表示標(biāo)記的俯視圖。
[0013]圖3是表示相機(jī)對(duì)標(biāo)記的拍攝的情況的俯視圖。
[0014]圖4是表示圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)記的圖。
[0015]圖5是表示通過(guò)讀取標(biāo)記而取得的信息的圖。
[0016]圖6是實(shí)施方式的變形形態(tài)的標(biāo)記的俯視圖。
[0017]圖7是表示實(shí)施方式的變形形態(tài)的標(biāo)記的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]〈實(shí)施方式〉
[0019](輔助系統(tǒng)I及圖像處理系統(tǒng)2的整體結(jié)構(gòu))
[0020]以下，參照附圖對(duì)將本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)具體化了的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，輔助系統(tǒng)I的目的是例如對(duì)于需要從坐姿向站姿的轉(zhuǎn)移動(dòng)作的輔助等的護(hù)理對(duì)象者，支援其轉(zhuǎn)移動(dòng)。如圖1所示，該輔助系統(tǒng)I具備:圖像處理系統(tǒng)2、相當(dāng)于護(hù)理對(duì)象者使用的椅子、床等的輔助設(shè)備3。
[0021]圖像處理系統(tǒng)2具備:標(biāo)記10、護(hù)理裝置20、相機(jī)30、控制裝置40。該圖像處理系統(tǒng)2在輔助系統(tǒng)I中通過(guò)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而取得標(biāo)記10的光學(xué)信息，并取得相機(jī)30相對(duì)于標(biāo)記10的位置信息。標(biāo)記10的整體形狀構(gòu)成矩形，粘貼在輔助設(shè)備3的鉛垂面上。標(biāo)記10如圖2所示，以構(gòu)成規(guī)定角度Ap來(lái)以預(yù)定角度配置或平行配置被設(shè)定為規(guī)定長(zhǎng)度Lp的一對(duì)基準(zhǔn)線I la、I lb。在本實(shí)施方式中，規(guī)定角度Ap設(shè)定為O度(Ap = O)，即一對(duì)基準(zhǔn)線IlaUlb平行配置。
[0022]另外，標(biāo)記10在由一對(duì)基準(zhǔn)線IlaUlb形成的區(qū)域具有表示預(yù)定信息的二維碼12。在本實(shí)施方式中，該二維碼12是沿著基準(zhǔn)線Ila(Ilb)將多個(gè)單位單元12a排列成矩陣形狀而構(gòu)成的信息表示部。更詳細(xì)而言，標(biāo)記10如上所述將一對(duì)基準(zhǔn)線IlaUlb平行配置，并且將多個(gè)單位單元12a沿著基準(zhǔn)線Ila(Ilb)的延伸方向排列多列。
[0023]這樣，標(biāo)記10的二維碼12通過(guò)多個(gè)單位單元12a的排列圖案來(lái)表示預(yù)定信息。詳細(xì)而言，多個(gè)單位單元12a是信息的最小單位，形成為四邊形形狀而通過(guò)黑白的深淺來(lái)光學(xué)性地表現(xiàn)各個(gè)數(shù)據(jù)位。以下，將通過(guò)該二維碼12表示的信息也稱為“光學(xué)信息”。作為這種二維碼，例如已知QR碼(注冊(cè)商標(biāo))。而且，二維碼12表示的光學(xué)信息中也包含護(hù)理裝置20的移動(dòng)控制的控制信息等。關(guān)于光學(xué)信息的詳情，在后文敘述。
[0024]護(hù)理裝置20是對(duì)護(hù)理對(duì)象者的動(dòng)作進(jìn)行輔助的裝置。該護(hù)理裝置20在主體部設(shè)有未圖示的驅(qū)動(dòng)裝置，基于由后述的控制裝置40的移動(dòng)控制部44送出的控制信號(hào)而進(jìn)行動(dòng)作。另外，護(hù)理裝置20由通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置使驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)而在地板面上移動(dòng)的移動(dòng)體構(gòu)成。并且，護(hù)理裝置20例如對(duì)應(yīng)于護(hù)理對(duì)象者的呼叫，從當(dāng)前位置移動(dòng)至輔助設(shè)備3的周圍。然后，護(hù)理裝置20將未圖示的臂部固定于輔助設(shè)備3，基于護(hù)理對(duì)象者的操作或設(shè)置于各部位的非接觸式傳感器等各種傳感器的信號(hào)等而使驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)作。由此，護(hù)理裝置20對(duì)護(hù)理對(duì)象者的動(dòng)作進(jìn)行支援。
[0025]相機(jī)30 是具有 CO)(Charge Coupled Device:電荷親合元件)、CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor:互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)等拍攝元件的數(shù)碼相機(jī)。另外，如圖1所示，相機(jī)30設(shè)于護(hù)理裝置20，以透鏡單元的光軸Oa與地板面平行且朝向護(hù)理裝置20的前方的方式固定。這樣，相機(jī)30設(shè)置成能夠相對(duì)于輔助設(shè)備3帶有的標(biāo)記10相對(duì)移動(dòng)。并且，相機(jī)30基于以能夠通信的方式連接的控制裝置40的控制信號(hào)而拍攝護(hù)理裝置20的前方，并將由該拍攝而取得的圖像數(shù)據(jù)送出到控制裝置40。
[0026]控制裝置40主要由CPU、各種存儲(chǔ)裝置、控制電路構(gòu)成，基于由相機(jī)30的拍攝而取得的圖像數(shù)據(jù)來(lái)控制護(hù)理裝置20的動(dòng)作。如圖1所示，該控制裝置40具有:信息取得部41、距離計(jì)算部42、角度計(jì)算部43、移動(dòng)控制部44?？刂蒲b置40與設(shè)于護(hù)理裝置20的各種傳感器以能夠通信的方式連接，并且經(jīng)由總線而與使臂部等動(dòng)作的促動(dòng)器連接。
[0027]信息取得部41由相機(jī)30的拍攝而取得標(biāo)記10的圖像數(shù)據(jù)，并取得圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)記10的二維碼12所表示的光學(xué)信息。具體而言，信息取得部41首先在圖像數(shù)據(jù)中識(shí)別二維碼12的部分，并進(jìn)行該部分的掩模處理。接著，信息取得部41執(zhí)行與二維碼12的規(guī)格對(duì)應(yīng)的解碼處理，讀取而取得二維碼12表示的光學(xué)信息。另外，信息取得部41在解碼處理時(shí)，可以進(jìn)行加密數(shù)據(jù)的譯碼、錯(cuò)誤校正等。這樣，信息取得部41與相機(jī)30 —起構(gòu)成標(biāo)記10的讀取器。
[0028]距離計(jì)算部42基于一對(duì)基準(zhǔn)線IlaUlb的規(guī)定長(zhǎng)度Lp、圖像數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)線Ila(Ilb)的表觀長(zhǎng)度，算出相機(jī)30相對(duì)于標(biāo)記10的光軸方向距離。具體而言，距離計(jì)算部42首先取得預(yù)先存儲(chǔ)于控制裝置40的存儲(chǔ)裝置的規(guī)定長(zhǎng)度Lp或由信息取得部41讀取的光學(xué)信息所包含的規(guī)定長(zhǎng)度Lp。接著，距離計(jì)算部42對(duì)圖像數(shù)據(jù)的一對(duì)基準(zhǔn)線Ila(Ilb)的表觀長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)定。
[0029]在此，基準(zhǔn)線Ila的表觀長(zhǎng)度相當(dāng)于基準(zhǔn)線Ila在圖像數(shù)據(jù)中所占據(jù)的比例，例如，在具有預(yù)定像素?cái)?shù)的圖像數(shù)據(jù)中，是與顯示作為對(duì)象的基準(zhǔn)線Ila所需的像素?cái)?shù)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。因此，在假定相機(jī)30的拍攝倍率恒定的情況下，相機(jī)30越接近標(biāo)記10，基準(zhǔn)線Ila的表觀長(zhǎng)度越長(zhǎng)。并且，距離計(jì)算部42基于取得的規(guī)定長(zhǎng)度Lp與測(cè)定的表觀長(zhǎng)度，例如根據(jù)兩者的關(guān)系式或映射來(lái)算出光軸方向距離。
[0030]另外，距離計(jì)算部42基于圖像數(shù)據(jù)中的由一對(duì)基準(zhǔn)線IlaUlb分割出的標(biāo)記10的基準(zhǔn)位置Pr與圖像數(shù)據(jù)的中心位置P