CN112118045B - 位置取得装置、位置取得方法以及记录介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供位置取得装置、位置取得方法以及记录介质。在接受光的传感器中，使发出该光的存在的位置取得的精度得到提升。在光源(102a)等的设置位置的周边存在使光反射的构件等、对1个ID除了检测到来自光源(102a)等的光以外还检测到反射的光的情况下，服务器(200)对与1个ID对应的多个图像位置，将亮度值为设定值以上且最大的亮度值的图像位置判断为是来自光源(102a)等的光。进而，服务器(200)选择该最大的亮度值的图像位置，将其用在光源(102a)等的设置位置的算出中。

Description

位置取得装置、位置取得方法以及记录介质

技术领域

本发明涉及位置取得装置、位置取得方法以及记录介质。

背景技术

近年来，考虑以可见光的波长区域中的亮度、颜色调制信息、进行信息发送的技术。

另外，如特开2003-179556号公报记载的那样，还存在如下技术：摄像元件同时并行地接受经过调制的可见光，使使图像传感器中受光的位置和解调的信息建立对应。

但在上述的技术中，在发送信息的通信用指示器的设置位置周存在使光反射的构件等的情况下，能预见到在接收侧的装置难以区别由图像传感器接受到的光是源于通信用指示器的发光，还是源于反射光。

发明内容

本申请发明鉴于这样的问题点而提出，目的在于，使发出光的存在的位置取得的精度得以提升。

为了达成上述目的，本发明所涉及的位置取得装置特征在于，具备：受光单元，其具有接受光的受光面；判断单元，其判断在所述受光面中，在设定的范围内是否存在多个具有设定值以上的明亮度的区域；和取得单元，其在由所述判断单元判断为存在多个具有所述设定值以上的明亮度的区域的情况下，取得所述受光面上中最明亮的区域的位置。

为了达成上述目的，本发明所涉及的位置取得方法特征在于，包含：判断步骤，判断在受光部中的接受光的受光面，在设定的范围内是否存在多个具有设定值以上的明亮度的区域；和取得步骤，在所述判断步骤中判断为存在多个具有所述设定值以上的明亮度的区域的情况下，取得所述受光面上的最明亮的区域的位置。

为了达成上述目的，本发明的记录介质记录了能由受光装置所具备的计算机读取的程序，其特征在于，所述程序使该计算机作为如下单元发挥功能：判断单元，其判断在所述受光装置的受光面，在设定的范围内是否存在多个具有设定值以上的明亮度的区域；和取得单元，其在由所述判断单元判断为存在多个具有所述设定值以上的明亮度的区域的情况下，取得所述受光面上的最明亮的区域的位置。

发明的效果

根据本发明，能使发出光的存在的位置取得的精度提升。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的可见光通信系统的一例的图。

图2是表示该实施方式所涉及的服务器的结构的一例的图。

图3是表示该实施方式所涉及的发光区域的一例的图。

图4是表示该实施方式所涉及的服务器所进行的图像位置选择的一例的流程图。

图5是表示该实施方式所涉及的服务器所进行的设置位置算出的一例的流程图。

具体实施方式

以下参考附图来说明本发明的实施方式所涉及的可见光通信系统。

图1是表示可见光通信系统的结构的图。如图1所示那样，可见光通信系统1包含设置于空间500内的设备100a、100b、100c(以下在不限定设备100a、100b、100c的各自的情况下，适宜称作“设备100”)和与位置取得装置对应的服务器200而构成。

设备100a、100b、100c设置于空间500内。设备100a安装有作为通信用指示器的光源102a，设备100b安装有作为通信用指示器的光源102b，设备100c安装有作为通信用指示器的光源102c(以下在不限定光源102a、102b、102c的各自的情况下，适宜称作“光源102”)。服务器200安装有受光单元以及与摄像单元对应的摄像机201a、201b、201c、201d(以下在不限定摄像机201a、201b、201c、201d的各自的情况下，适宜称作“摄像机201”)。光源102包含未图示的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)。光源102与位置信息取得对象对应。

在本实施方式中，安装于设备100的光源102发出与设备100的状态等各种发送对象的信息对应的光。另一方面，服务器200对通过摄像机201的时间序列上连续的摄像而得到的光的图像中的发光色的变化进行解调，取得各种发送对象的信息。

在本实施方式中，摄像机201a～201d的位置以及摄像方向是已知的。服务器200对摄像机201a～201d设定2台摄像机201的组合(摄像机对)，对每个摄像机对保持用于将通过摄像得到的像的位置(二维坐标信息：图像位置)变换成空间500内的位置(设置位置)的变换矩阵。

图2是表示服务器200的结构的一例的图。如图2所示那样，服务器200包含控制部202、图像输入部204、存储器205、操作部206、显示部207以及通信部208。另外，在服务器200经由布线安装有摄像机201a～201d。

摄像机201a包含透镜203a，摄像机201b包含透镜203b，摄像机201c包含透镜203c，摄像机201d包含透镜203d(以下在不限定透镜203a、203b、203c、203d的各自的情况下，适宜称作“透镜203”)。透镜203由变焦透镜等构成。透镜203通过来自操作部206的变焦控制操作以及控制部202的对焦控制而移动。通过透镜203的移动来控制摄像机201所摄像的摄像视角、光学像。变换矩阵对应于透镜203的移动而变化。

摄像机201a～201d由在受光面规则地二维排列的多个受光元件构成。受光元件例如是CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)、CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)等摄像器件。摄像机201a～201d基于来自控制部202的控制信号来以给定范围的摄像视角的摄像(受光)经由透镜203进入的光学像，将该摄像视角内的图像信号变换成数字数据来生成帧。另外，摄像机201a～201d在时间上连续进行摄像和帧的生成，将连续的帧输出到服务器200内的图像输入部204。

对图像输入部204输入基于来自控制部202的控制信号而从摄像机201输出的帧(数字数据)。

控制部202例如由CPU(Central Processing Unit，中央处理器)构成。控制部202通过遵循存储于存储器205的程序(例如用于实现后述的图4、图5所示的服务器200的动作的程序)执行软件处理，来控制服务器200所具备的各种功能。

存储器205例如是RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、ROM(Read OnlyMemory，只读存储器)。存储器205存储服务器200中的控制等所用的各种信息(程序等)。

操作部206由小键盘、功能键等构成，是为了输入用户的操作内容而用的接口。显示部207例如由LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)、PDP(Plasma Display Panel，等离子面板)、EL(Electro Luminescence，电致发光)显示器等构成。显示部207按照从控制部202输出的图像信号来显示图像。通信部208例如是LAN(Local Area Network，局域网)卡。通信部208基于通信控制部242的控制来在与外部的通信装置之间进行通信。

在控制部202中包含图像处理部231、与判断单元对应的亮度判断部232、与取得单元对应的图像位置取得部234、设置位置取得部236和通信控制部242而构成。

图像处理部231，对于从摄像机201各自输出并输入到图像输入部204的帧(数字数据)，为了作为实时显示而显示在显示部207，对它们进行周边减光补正、失真补正，调整画质、图像尺寸。另外，图像处理部231具有如下功能：若被输入基于来自操作部206的记录指示操作的控制信号，就将被记录指示的时间点的摄像机201中的摄像视角内或显示于显示部207的显示范围内的光学像以例如JPEG(Joint Photographic Experts Group，联合图像专家组)等压缩编码格式进行编码、文件化。

亮度判断部232检测通过摄像机201a～201d的摄像得到的各图像中的光源102的像的位置(二维坐标信息：图像位置)。在此，空间500内的光源102a、102b、102c发出用能唯一确定自身的ID(Identification)调制过的以R(红)G(绿)B(蓝)循环变化颜色的光。亮度判断部232检测通过摄像机201a～201d的摄像得到的各图像所含的循环地以给定的样式变化颜色的光。进而，亮度判断部232进行与该三色的发光的样式对应的ID的检测，然后尝试向ID的解调。

在此，在光源102的设置位置的周边存在使光反射的构件等的情况下，存在对于1个ID除了检测到来自光源102的光以外还检测到反射的光等的情况。图3是表示1个摄像机102的受光面中的发光区域的一例的图。在图3中，受光面250a中的发光区域300a、300b、300c是与1个ID对应的发光区域(图像位置)。发光区域300a是与来自光源102的光对应的发光区域，发光区域300b、300c是与反射的光对应的发光区域。在这样的情况下，亮度判断部232对与1个ID对应的多个发光区域分别检测图像位置。

亮度判断部232在检测到与1个ID对应的多个图像位置的情况下，对与1个ID对应的多个图像位置算出亮度值。进而，图像位置取得部234对于与1个ID对应的多个图像位置，将亮度值为设定值以上且最大的亮度值的图像位置判断为是来自光源102的光，选择该最大的亮度值的图像位置。

设置位置取得部236对于摄像机201a～201d设定2台摄像机201的组合(摄像机对)。来自4台摄像机201的任意的2台摄像机201的组合(摄像机对)的样式为6个(6种)。

设置位置取得部236，使用由亮度判断部232取得的亮度值为设定值以上且最大的亮度值的图像位置、即来自光源102的光的图像位置，对每个摄像机对，从通过该摄像机对中所含的2台摄像机201的摄像得到的图像的双方尝试取得用同一ID调制过的光的区域。然后，在能取得的情况下，设置位置取得部236视作能取得与该ID对应的光源102。

接下来，设置位置取得部236对每个摄像机对取得：该摄像机对中所含的2台摄像机201当中一方的摄像机201的受光面中的光源102的像的位置(Xga2，Yga2)；和另一方的摄像机201的受光面中的光源102的像的位置(Xgb2，Ygb2)。进而，设置位置取得部236使用双方的像的位置(Xga2，Yga2)、(Xgb2，Ygb2)的组合、和与该摄像机对对应的变换矩阵，来算出空间500内的光源102的设置位置(Xk2，Yk2，Zk2)。

接下来参考流程图来说明服务器200的动作。图4是表示服务器200所进行的图像位置选择的一例的流程图。

多个摄像机201对空间500进行摄像(步骤S101)。控制部202内的亮度判断部232取得通过多个摄像机201的摄像得到的各图像中的发光区域的图像位置。进而，亮度判断部232尝试取得与图像位置对应的ID(步骤S102)。

接下来，亮度判断部232选择多个摄像机201当中的1个摄像机201(步骤S103)。

接下来，亮度判断部232在由步骤S103中选择的1个摄像机201摄像的图像中认识与1个ID对应的图像位置。进而，亮度判断部232对与1个ID对应的图像位置测定其亮度值，判定该亮度值为预先设定的阈值以上、即设定值以上的图像位置是否仅存在1个(步骤S104)。另外，关于亮度值，也可以与ID、摄像的摄像机102的识别信息、摄像日期时间一起保存到存储器205。

在对与1个ID对应的图像位置判定为亮度值为设定值以上的图像位置仅存在1个的情况下(步骤S104“是”)，图像位置取得部234选择该亮度值为设定值以上的1个图像位置(步骤S105)。

另一方面，在对与1个ID对应的图像位置判定为亮度值为设定值以上的图像位置并非仅存在1个的情况下(步骤S104“否”)，亮度判断部232在由步骤S103中选择的1个摄像机201摄像的图像中对与1个ID对应的图像位置判定是否在给定的范围内存在多个亮度值为设定值以上的图像位置(步骤S106)。

在对与1个ID对应的图像位置判定为亮度值为设定值以上的图像位置在给定的范围内存在多个的情况下(步骤S106“是”)，图像位置取得部234选择亮度值为设定值以上的多个图像位置当中亮度值最大的图像位置(步骤S107)。

接下来，图像位置取得部234将步骤S107中未选择的1个或多个图像位置从设置位置的算出对象中除外(步骤S108)。

接下来，图像位置取得部234通过显示部207中的显示等对利用者通知与1个ID对应的1个或多个图像位置被除外的意思(步骤S109)。由此，利用者能将成为反射等的原因的物体除去，或能在空间500中设定从设置位置的算出中除外的区域。

在步骤S105中选择了亮度值为设定值以上的1个图像位置后，在步骤S106中判定为亮度值为设定值以上的图像位置不存在多个后(步骤S106“否”)，或者在步骤S109中通知了图像位置被从设置位置的算出对象中除外的意思后，亮度判断部232判定是否对全部摄像机201完成了步骤S103中的选择(步骤S110)。在判定为对全部摄像机201完成了步骤S103中的选择的情况下(步骤S110“是”)，一系列动作结束。另一方面，在对摄像机201判定为未完成步骤S103中的选择的情况下(步骤S110“否”)，重复步骤S103以后的动作。

在上述的图像位置选择的动作之后，进行光源102的设置位置的算出。图5是表示服务器200进行的设置位置算出的一例的流程图。

设置位置取得部236，选择与图4的步骤S105以及步骤S107中选择的图像位置对应的1个ID(步骤S201)。

接下来，设置位置取得部236，选择对与步骤S201中选择的1个ID对应的光源102进行摄像的摄像机对(步骤S202)。另外，在对与步骤S201中选择的1个ID对应的光源102进行摄像的摄像机对能设定多个的情况下，设置位置取得部236可以选择1个摄像机对。例如设置位置取得部236可以选择与亮度值高的2个图像位置对应的2个摄像机201作为摄像机对。

接下来，设置位置取得部236基于由步骤S202中选择的摄像机对内的2个摄像机102摄像的图像中所含的图像位置当中、与步骤S201中选择的1个ID对应的光源102的像的图像位置，来算出光源102的设置位置(步骤S203)。在此，设置位置取得部236取得摄像机对中所含的2台摄像机201当中一方的摄像机201的受光面中的取得的光源102的像的位置、和另一方的摄像机201的受光面中的该取得的光源102的像的位置。进而，设置位置取得部236使用双方的像的位置的组合、和与该摄像机对对应的变换矩阵，来算出空间500内的光源102的设置位置。

之后，设置位置取得部236判定是否在步骤S201选择了全部ID(步骤S204)。在判定为选择了全部ID的情况下(步骤S204“是”)，一系列动作结束。另一方面，在判定为步骤S201中未选择全部ID、即判定为存在未选择的ID的情况下(步骤S204“否”)，重复步骤S201以后的动作。

如此地，在本实施方式中，在光源102的设置位置的周边存在使光反射的构件等、并对1个ID除了来自光源102的光以外还检测到反射的光的情况下，服务器200对与1个ID对应的多个图像位置将亮度值为设定值以上且最大的亮度值的图像位置判断为是来自光源102的光，选择该最大的亮度值的图像位置，将其用在光源102的设置位置的算出中。由此将亮度值低的反射光等的图像位置从光源102的设置位置的算出中除外，能使算出的精度提升。

另外，本发明并不被上述实施方式的说明以及图面限定，能在上述实施方式以及附图中适宜加进变更等。

例如在上述的实施方式中，对与1个ID对应的多个图像位置，将亮度值为设定值以上且最大的亮度值的图像位置判断为是来自光源102的光。但例如在亮度值为设定值以上的图像位置存在多个的情况下，鉴于越接近图像的中心则失真越小这一情况，也可以将最接近中心的图像位置判断为是来自光源102的光。

另外，也可以若是最大的亮度值，就将对应的图像位置判断为是来自光源102的光。

另外，在上述的实施方式中，服务器200选择光源102的可靠度最高的摄像机对，基于该摄像机对的摄像所得的图像来算出光源102的设置位置。但设置位置的算出手法并不限定于此。

另外，光源102以及光源102并不限定于LED。例如可以在构成显示装置的LCD、PDP、EL显示器等的一部分构成光源。

另外，服务器200只要安装有摄像机，就可以是任意的装置。

另外，在上述实施方式中，执行的程序存放于软盘、CD-ROM(Compact Disc-ReadOnly Memory，只读光盘)、DVD(Digital Versatile Disc，数字多功能盘)、MO(Magneto-Optical Disc)等计算机可读的记录介质并进行分发，可以通过安装该程序来构成执行上述的处理的系统。

另外，可以将程序存放于因特网等网络上的给定的服务器所具有的盘装置等，例如可以叠加到载波并进行下载等。

另外，在OS(Operating System，操作系统)分担实现上述的功能的情况下，或者在通过OS与应用的协作来实现上述的功能的情况下，可以仅将OS以外的部分存放于介质进行分发，另外也可以进行下载等。

以上说明了本发明的优选的实施方式，但发明并不限定于该特定的实施方式，在本发明中包含记载于权利要求书的发明和其等同的范围。

Claims (6)

1.一种位置取得装置，其特征在于，具备：

受光单元，其具有接受光的受光面；

判断单元，其判断在所述受光面中，对于与同一识别信息对应的图像位置，在设定的范围内是否存在多个具有设定值以上的明亮度的区域；

取得单元，其在由所述判断单元判断为对于与同一识别信息对应的图像位置存在多个具有所述设定值以上的明亮度的区域的情况下，取得所述受光面上的最明亮的区域的位置；和

通知单元，对与所述最明亮的发光区域的位置不同的发光区域的位置被从所述取得单元的取得对象除外这一情况进行通知。

2.根据权利要求1所述的位置取得装置，其特征在于，

所述受光单元包含摄像单元，

所述受光面是对预先设定的空间进行摄像的受光面，

所述取得单元取得摄像到的所述空间内的具有最明亮的光的像的位置，作为所述最明亮的区域的位置。

3.根据权利要求2所述的位置取得装置，其特征在于，

所述取得单元从由所述摄像单元分别从不同角度对所述空间进行摄像而得到的多个图像中取得具有所述最明亮的光的像的多个维度的位置。

4.根据权利要求2所述的位置取得装置，其特征在于，

所述取得单元从由多个所述摄像单元分别从不同角度对所述空间进行摄像而得到的多个图像取得具有所述最明亮的光的像的多个维度的位置。

5.一种位置取得方法，其特征在于，包含：

判断步骤，判断在受光部中的接受光的受光面中，对于与同一识别信息对应的图像位置，在设定的范围内是否存在多个具有设定值以上的明亮度的区域；

取得步骤，在所述判断步骤中判断为对于与同一识别信息对应的图像位置存在多个具有所述设定值以上的明亮度的区域的情况下，取得所述受光面上的最明亮的区域的位置；和

通知步骤，对与所述最明亮的发光区域的位置不同的发光区域的位置被从所述取得步骤的取得对象除外这一情况进行通知。

6.一种记录介质，记录了能由受光装置所具备的计算机读取的程序，其特征在于，所述程序使该计算机作为如下单元发挥功能：

判断单元，其判断在所述受光装置的受光面中，对于与同一识别信息对应的图像位置，在设定的范围内是否存在多个具有设定值以上的明亮度的区域；

取得单元，其在由所述判断单元判断为对于与同一识别信息对应的图像位置存在多个具有所述设定值以上的明亮度的区域的情况下，取得所述受光面上的最明亮的区域的位置；和

通知单元，对与所述最明亮的发光区域的位置不同的发光区域的位置被从所述取得单元的取得对象除外这一情况进行通知。