拍摄装置的校正装置、监视装置、作业机械及校正方法制造方法及图纸

拍摄装置的校正装置具备：拍摄数据取得部，其取得由至少1个拍摄装置拍摄到的已知外部目标的拍摄数据，所述至少1个拍摄装置设置于具备工作装置的作业机械，所述已知外部目标设置于所述工作装置的作业范围外的已知位置；外部目标位置取得部，其取得所述已知外部目标的位置；以及校正部，其基于由所述外部目标位置取得部取得的所述已知外部目标的位置和由所述拍摄数据取得部取得的所述已知外部目标的拍摄数据，校正所述拍摄装置。校正所述拍摄装置。校正所述拍摄装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】拍摄装置的校正装置、监视装置、作业机械及校正方法


[0001]本专利技术涉及拍摄装置的校正装置、监视装置、作业机械及校正方法。

技术介绍

[0002]在专利文献1中公开了对具有工作装置和拍摄装置的作业机械中的拍摄装置进行校正的技术。具体而言，在专利文献1所记载的校正系统中，拍摄装置对设置于工作装置的目标进行拍摄，并根据图像求出拍摄装置与目标的位置关系，从而基于工作装置的姿态和根据图像所求出的位置关系，进行拍摄装置的校正。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：国际公开第2016/148309号

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的课题
[0007]另一方面，工作装置能够从作业机械的主体伸出的距离是有限的。也就是，根据专利文献1所记载的技术，对于工作装置的作业范围内的拍摄对象(挖掘前、挖掘中、挖掘后的施工现场等)，能够基于拍摄装置高精度地计测尺度等。作业范围是指通过工作装置的操作而使得铲斗的铲尖能够到达的范围。另一方面，根据专利文献1所记载的技术，由于在校正中无法使用比工作装置的作业范围远的点的位置信息，因此在基于拍摄装置计测比工作装置的作业范围远的区域中的拍摄对象的情况下，难以高精度地计测尺度等。因此，期望对于比工作装置的作业范围远的点，高精度地计测尺度等。
[0008]本专利技术的技术方案的目的在于，提供一种能够对于比工作装置的作业范围远的区域中的拍摄对象，以可以高精度地计测尺度等的方式对拍摄装置进行校正的拍摄装置的校正装置、作业机械及校正方法。
[0009]用于解决课题的方案
[0010]根据本专利技术的第一技术方案，拍摄装置的校正装置具备：拍摄数据取得部，其取得由至少一个拍摄装置拍摄到的已知外部目标的拍摄数据，所述至少一个拍摄装置设置于具备工作装置的作业机械，所述已知外部目标设置于所述工作装置的作业范围外的已知位置；外部目标位置取得部，其取得所述已知外部目标的位置；以及校正部，其基于由所述外部目标位置取得部取得的所述已知外部目标的位置和由所述拍摄数据取得部取得的所述已知外部目标的拍摄数据，校正所述拍摄装置。
[0011]专利技术效果
[0012]根据上述技术方案，能够对于比工作装置的作业范围远的区域中的拍摄对象，以可以高精度地进行计算的方式校正拍摄装置。
附图说明
[0013]图1是示出液压挖掘机与坐标系的关系的图。
[0014]图2是示出第一实施方式的具备构成系统的液压挖掘机的外观的立体图。
[0015]图3是示出第一实施方式的液压挖掘机的控制系统的结构的概要框图。
[0016]图4是示出工作装置的姿态的例子的图。
[0017]图5是示出第一实施方式的用于执行校正方法的工作装置目标的例子的图。
[0018]图6是示出在第一实施方式中由立体相机拍摄的工作装置目标的位置的图。
[0019]图7是示出第一实施方式的用于执行校正方法的外部目标的例子的图。
[0020]图8是示出在第一实施方式中由立体相机拍摄的外部目标的第一位置的图。
[0021]图9是示出第一实施方式中的外部目标的设置要领的图。
[0022]图10是示出在第一实施方式中由立体相机拍摄的外部目标的第二位置的图。
[0023]图11是示出第一实施方式的液压挖掘机的控制装置的结构的框图。
[0024]图12是示出第一实施方式的立体相机的校正方法的流程图。
[0025]图13是示出第二实施方式的立体相机的校正方法的流程图。
[0026]图14是示出在第三实施方式中由立体相机拍摄的外部目标的位置的图。
[0027]图15是示出第三实施方式的立体相机的校正方法的流程图。
[0028]图16是示出第四实施方式的校正系统的结构的概要图。
[0029]图17是示出第四实施方式的控制装置的结构的概要框图。
[0030]图18是示出第四实施方式的终端装置的结构的概要框图。
[0031]图19是示出第四实施方式的参数检查及校正处理的时序图。
[0032]图20是示出第四实施方式的参数检查及校正处理的时序图。
[0033]图21是示出在第四实施方式的终端装置显示的确认画面的例子的图。
[0034]图22是示出在第四实施方式的终端装置显示的选择画面的例子的图。
[0035]图23是其他实施方式的位置计测系统的结构的概要图。
具体实施方式
[0036]<坐标系>
[0037]图1是示出液压挖掘机与坐标系的关系的图。
[0038]在以下的说明中，规定三维的现场坐标系(Xg，Yg，Zg)、三维的车身坐标系(Xm，Ym，Zm)、以及三维的相机坐标系(Xc，Yc，Zc)，并基于这些坐标系说明位置关系。
[0039]现场坐标系是由以设置于施工现场的GNSS基准站C的位置为基准点而南北延伸的Xg轴、东西延伸的Yg轴、上下延伸的Zg轴构成的坐标系。作为GNSS的例子，可以举出GPS(Global Positioning System)。GNSS基准站C是在现场坐标系中的位置已知的现场基准点的一例。
[0040]车身坐标系是由以后述的液压挖掘机100的回转体120所规定的代表点O为基准而前后延伸的Xm轴、左右延伸的Ym轴、上下延伸的Zm轴构成的坐标系。以回转体120的代表点O为基准，将前方称为+Xm方向，将后方称为-Xm方向，将左方称为+Ym方向，将右方称为-Ym方向，将上方向称为+Zm方向，将下方向称为-Zm方向。
[0041]相机坐标系是以构成后述的液压挖掘机100的立体相机125的一个相机(例如第一
相机1251)的位置为基准，由沿相机的上下方向延伸的Xc轴、沿相机的宽度方向延伸的Yc轴、沿相机的光轴方向延伸的Zc轴构成的坐标系。
[0042]后述的液压挖掘机100的控制装置126能够通过运算，将某个坐标系中的位置转换为其他坐标系中的位置。例如，控制装置126能够将相机坐标系中的位置转换为车身坐标系中的位置，也能够转换为其相反的坐标系。另外，控制装置126能够将现场坐标系中的位置转换为车身坐标系中的位置，也能够转换为其相反的坐标系。
[0043]<第一实施方式>
[0044]《液压挖掘机的结构》
[0045]图2是示出第一实施方式的具备校正系统的液压挖掘机的外观的立体图。
[0046]作为作业机械的液压挖掘机100具备利用液压工作的工作装置110、支承工作装置110的回转体120、以及支承回转体120的行驶体130。
[0047]《液压挖掘机的工作装置》
[0048]工作装置110具备动臂111、斗杆112、铲斗113、动臂缸114、斗杆缸115及铲斗缸116。
[0049]动臂111是支承斗杆112及铲斗113的支柱。动臂111的基端部经由动臂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种拍摄装置的校正装置，其中，所述拍摄装置的校正装置具备：拍摄数据取得部，其取得由至少一个拍摄装置拍摄到的已知外部目标的拍摄数据，所述至少一个拍摄装置设置于具备工作装置的作业机械，所述已知外部目标设置于所述工作装置的作业范围外的已知位置；外部目标位置取得部，其取得所述已知外部目标的位置；以及校正部，其基于由所述外部目标位置取得部取得的所述已知外部目标的位置和由所述拍摄数据取得部取得的所述已知外部目标的拍摄数据，校正所述拍摄装置。2.根据权利要求1所述的拍摄装置的校正装置，其中，所述拍摄数据取得部从至少一对拍摄装置取得所述已知外部目标的拍摄数据，所述校正部基于由所述外部目标位置取得部取得的所述已知外部目标的位置、以及所述已知外部目标的位置来校正所述拍摄装置，所述已知外部目标的位置是基于由所述拍摄数据取得部取得的所述拍摄数据而立体计测出的位置。3.根据权利要求2所述的拍摄装置的校正装置，其中，所述拍摄装置的校正装置具备：第一位置关系确定部，其基于所述已知外部目标的立体计测结果，确定作为所述拍摄装置与所述已知外部目标之间的位置关系的第一位置关系；以及第二位置关系确定部，其基于由所述外部目标位置取得部取得的所述已知外部目标的位置，确定作为所述拍摄装置与所述已知外部目标之间的位置关系的第二位置关系，所述校正部基于所述第一位置关系和所述第二位置关系，校正所述拍摄装置。4.根据权利要求3所述的拍摄装置的校正装置，其中，所述拍摄装置的校正装置具备工作装置位置确定部，所述工作装置位置确定部确定所述工作装置的位置，并算出设置于所述工作装置的工作装置目标的位置，所述拍摄数据取得部取得由所述拍摄装置拍摄到的所述工作装置目标的拍摄数据，所述校正部进行基于由所述拍摄数据取得部取得的所述工作装置目标的拍摄数据和由所述工作装置位置确定部算出的所述工作装置目标的位置的所述拍摄装置的校正、以及进行基于所述第一位置关系和所述第二位置关系的所述拍摄装置的校正。5.根据权利要求1所述的拍摄装置的校正装置，其中，所述校正部基于由所述外部目标位置取得部取得的所述已知外部目标的位置、以及由所述拍摄数据取得部取得的作为拍摄数据的图像中的所述已知外部目标的位置，校正所述拍摄装置。6.根据权利要求5所述的拍摄装置的校正装置，其中，所述拍摄装置的校正装置具备工作装置位置确定部，所述工作装置位置确定部确定所述工作装置的位置，并算出设置于所述工作装置的工作装置目标的位置，所述拍摄数据取得部取得由所述拍摄装置拍摄到的所述工作装置目标的拍摄数据，所述校正部基于由所述拍摄数据取得部取得的所述工作装置目标的拍摄数据、由所述工作装置位置确定部算出的所述工作装置目标的位置、由所述外部目标位置取得部取得的所述已知外部目标的位置、以及由所述拍摄装置拍摄到的图像中的所述已知外部目标的位置，校正所述拍摄装置。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的拍摄装置的校正装置，其中，所述拍摄数据取得部取得由所述拍摄装置拍摄到的设置于未知位置的未知外部目标的拍摄数据，所述校正部使用由所述拍摄数据取得部取得的作为拍摄数据的图像中的所述未知外部目标的位置，校正所述拍摄装置。8.根据权利要求1～7中任一项所述的拍摄装置的校正装置，其中，所述拍摄数据取得部取得由所述拍摄装置拍摄到的多个已知外部目标的拍摄数据，所述外部目标位置取得部取得所述多个已知外部目标各自的位置，所述校正部基于由所述外部目标位置取得部取得的所述多个已知外部目标的位置和由所述拍摄数据取得部取得的所述多个已知外部目标的拍摄数据，校正所述拍摄装置。9.根据权利要求1～8中任一项所述的拍摄装置的校正装置，其中，所述拍摄数据取得部针对所述拍摄装置与所述已知外部目标的每个相对位置取得拍摄数据，所述外部目标位置取得部针对每个所述相对位置取得所述已知外部目标的位置，所述校正部基于由所述外部目标位置取得部取得的每个所述相对位置的已知外部目标的位置和由所述拍摄数据取得部取得...

【专利技术属性】
技术研发人员：厚见彰吾，菅原大树，山口博义，永户厚，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：发明
国别省市：