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技術 マーカ、対象物識別装置、および対象物識別方法

出願人 株式会社IHI株式会社IHIエアロスペース
発明者 坂野肇江本周平曽根原光治
出願日 2013年3月5日 (7年8ヶ月経過) 出願番号 2013-042857
公開日 2014年9月18日 (6年2ヶ月経過) 公開番号 2014-169965
状態 特許登録済
技術分野 スタジオ装置 イメージ入力 光学的手段による測長装置 光学的手段による材料の調査の特殊な応用
主要キーワード マーカ識別 幾何学的模様 対象識別 対象物識別装置 磁場ベクトル 電場成分 円偏光フィルタ 直線偏光フィルタ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年9月18日)のものです。
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図面 (5)

課題

マーカを含む撮像範囲撮像して得た画像データからマーカを認識する場合に、マーカに強い光(例えば太陽光)が直接当たった場合であってもマーカを認識でき、画像データ内において、マーカの寸法が小さくてもマーカを認識でき、複数の対象物にそれぞれ設けられた複数のマーカを互いに区別して認識できるようにする。

解決手段

複数の対象物3の表面にそれぞれ設けられる各マーカ1は、複数の偏光生成領域1a,1bを有する。複数の偏光生成領域の各々は、無偏光入射してきた場合に無偏光から右回りの第1円偏光反射光を生成する第1の偏光生成領域1a、または、無偏光が入射してきた場合に無偏光から左回りの第2円偏光の反射光を生成する第2の偏光生成領域1bである。マーカ1における偏光生成領域の種類、または、マーカ1における複数の偏光生成領域の配列パターンを特定することにより、複数のマーカ1を互いに識別する。

概要

背景

マーカを用いた対象物認識方法が、例えば、下記の特許文献1、2に記載されている。

特許文献1では、次のように対象物を認識している。マーカは、特定のパターン輝度が変化する発光ダイオードである。このマーカが取り付けられた対象物を含む範囲を撮像する。これにより得た動画から、発光ダイオードの発光パターンで輝度が変化する画素を特定する。特定した画素に基づいて、対象物の位置や方向を検出する。

特許文献2では、次のように対象物を認識している。マーカは、直線や四角形円弧などの幾何学的模様である。このマーカが取り付けられた対象物を含む範囲を撮像する。これにより得た画像において、マーカの幾何学的模様の位置を認識する。この位置に基づいて、対象物の位置や方向を検出する。

概要

マーカを含む撮像範囲を撮像して得た画像データからマーカを認識する場合に、マーカに強い光(例えば太陽光)が直接当たった場合であってもマーカを認識でき、画像データ内において、マーカの寸法が小さくてもマーカを認識でき、複数の対象物にそれぞれ設けられた複数のマーカを互いに区別して認識できるようにする。複数の対象物3の表面にそれぞれ設けられる各マーカ1は、複数の偏光生成領域1a,1bを有する。複数の偏光生成領域の各々は、無偏光入射してきた場合に無偏光から右回りの第1円偏光反射光を生成する第1の偏光生成領域1a、または、無偏光が入射してきた場合に無偏光から左回りの第2円偏光の反射光を生成する第2の偏光生成領域1bである。マーカ1における偏光生成領域の種類、または、マーカ1における複数の偏光生成領域の配列パターンを特定することにより、複数のマーカ1を互いに識別する。

目的

本発明の目的は、マーカを含む領域を撮像して得た画像データからマーカを認識する場合に、マーカに強い光(例えば太陽光)が直接当たった場合であってもマーカを認識でき、画像データ内においてマーカの寸法が小さくてもマーカを認識でき、複数の対象物にそれぞれ設けられた複数のマーカを互いに区別して認識できるようにすることにある

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の対象物にそれぞれ設けられた複数のマーカに基づいて、これらの対象物を互いに識別するための対象物識別装置であって、前記マーカは、無偏光入射してきた場合に該無偏光から右回りの第1円偏光反射光を生成する第1の偏光生成領域と、無偏光が入射してきた場合に該無偏光から左回りの第2円偏光の反射光を生成する第2の偏光生成領域との少なくとも一方を有し、マーカを含む撮像範囲撮像するための撮像装置と、撮像装置により得た前記撮像範囲の画像データに基づいて、前記撮像範囲内のマーカを、他のマーカから識別する画像処理装置と、を備え、撮像装置は、光学部と、第1撮像部と、第2撮像部とを有し、光学部は、前記撮像範囲から進行してきた光のうち、第1円偏光の成分を選択的に第1撮像部に入射させ、第2円偏光の成分を選択的に第2撮像部に入射させ、第1撮像部は、該第1撮像部への入射光に基づいて、前記撮像範囲の第1画像データを生成し、第2撮像部は、該第2撮像部への入射光に基づいて、前記撮像範囲の第2画像データを生成し、画像処理装置は、(A)第1画像データの各画素について、該画素の輝度を値Aとし、前記撮像範囲において該画素と同じ位置に相当する第2画像データの画素の輝度を値Bとし、値Aと値Bを独立変数とした関数の値f(A,B)を求め、(B)第1および第2の偏光生成領域が互いに異なる種類の偏光生成領域であるとして、各画素の前記値f(A,B)に基づいて、第1画像データまたは第2画像データ内に含まれている偏光生成領域の種類、または、第1画像データまたは第2画像データ内に含まれている複数の偏光生成領域の配列パターンを特定し、(C)特定した種類または配列パターンに基づいて、第1画像データまたは第2画像データ内のマーカを他のマーカから識別する、ことを特徴とする対象物識別装置。

請求項2

前記値f(A,B)は、A/B、または、A/(A+B)、または、(A−B)/(A+B)である、ことを特徴とする請求項1に記載の対象物識別装置。

請求項3

画像処理装置は、前記(B)において、(B1)第1画像データまたは第2画像データの各画素について、前記値f(A,B)に補正値Kを乗じた値f(A,B)×K、または、前記値f(A,B)が、第1しきい値よりも大きいかどうかを判断し、当該判断が肯定である場合には、当該画素が、第1の偏光生成領域に相当すると判断し、(B2)第1画像データまたは第2画像データの各画素について、前記値f(A,B)に補正値Kを乗じた値f(A,B)×K、または、前記値f(A,B)が、第1しきい値よりも小さい値の第2しきい値よりも小さいかどうかを判断し、当該判断が肯定である場合には、当該画素が、第2の偏光生成領域に相当すると判断し、(B3)前記(B1)および(B2)の判断に基づいて、第1画像データまたは第2画像データ内に含まれている偏光生成領域の種類、または、第1画像データまたは第2画像データ内に含まれている複数の偏光生成領域の配列パターンを特定する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の対象物識別装置。

請求項4

複数の対象物にそれぞれ設けられた複数のマーカに基づいて、これらの対象物を互いに識別するための対象物識別方法であって、前記マーカは、無偏光が入射してきた場合に該無偏光から右回りの第1円偏光の反射光を生成する第1の偏光生成領域と、無偏光が入射してきた場合に該無偏光から左回りの第2円偏光の反射光を生成する第2の偏光生成領域との少なくとも一方を有するものであり、マーカを含む撮像範囲を撮像するための撮像装置と、撮像装置により得た前記撮像範囲の画像データに基づいて前記撮像範囲内のマーカを他のマーカから識別する画像処理装置と、を用意し、撮像装置は、光学部と、第1撮像部と、第2撮像部とを有し、光学部により、前記撮像範囲から進行してきた光のうち、第1円偏光の成分を選択的に第1撮像部に入射させ、第2円偏光の成分を選択的に第2撮像部に入射させ、第1撮像部により、該第1撮像部への入射光に基づいて、前記撮像範囲の第1画像データを生成し、第2撮像部により、該第2撮像部への入射光に基づいて、前記撮像範囲の第2画像データを生成し、画像処理装置により、(A)第1画像データの各画素について、該画素の輝度を値Aとし、前記撮像範囲において該画素と同じ位置に相当する第2画像データの画素の輝度を値Bとし、値Aと値Bを独立変数とした関数の値f(A,B)を求め、(B)第1および第2の偏光生成領域が互いに異なる種類の偏光生成領域であるとして、各画素の前記値f(A,B)に基づいて、第1画像データまたは第2画像データ内に含まれている偏光生成領域の種類、または、第1画像データまたは第2画像データ内に含まれている複数の偏光生成領域の配列パターンを特定し、(C)特定した種類または配列パターンに基づいて、第1画像データまたは第2画像データ内のマーカを他のマーカから識別する、ことを特徴とする対象物識別方法。

請求項5

対象物の表面に設けられるマーカであって、複数の偏光生成領域を有し、複数の偏光生成領域の各々は、第1または第2の偏光生成領域であり、第1の偏光生成領域は、無偏光が入射してきた場合に該無偏光から右回りの第1円偏光の反射光を生成し、第2の偏光生成領域は、無偏光が入射してきた場合に該無偏光から左回りの第2円偏光の反射光を生成する、ことを特徴とするマーカ。

技術分野

0001

本発明は、複数の対象物を互いに区別して認識するために対象物に設けられるマーカに関する。また、本発明は、複数の対象物にそれぞれ設けられた複数のマーカに基づいて複数の対象物を互いに識別するための対象物識別装置および方法に関する。

背景技術

0002

マーカを用いた対象物の認識方法が、例えば、下記の特許文献1、2に記載されている。

0003

特許文献1では、次のように対象物を認識している。マーカは、特定のパターン輝度が変化する発光ダイオードである。このマーカが取り付けられた対象物を含む範囲を撮像する。これにより得た動画から、発光ダイオードの発光パターンで輝度が変化する画素を特定する。特定した画素に基づいて、対象物の位置や方向を検出する。

0004

特許文献2では、次のように対象物を認識している。マーカは、直線や四角形円弧などの幾何学的模様である。このマーカが取り付けられた対象物を含む範囲を撮像する。これにより得た画像において、マーカの幾何学的模様の位置を認識する。この位置に基づいて、対象物の位置や方向を検出する。

先行技術

0005

特開2009−33366号公報
特開2007−3233号公報

発明が解決しようとする課題

0006

特許文献1の場合には、他の強い光(例えば太陽光)に照らされている発光ダイオードを撮像すると、発光ダイオードの光が検出できなくなる可能性がある。この場合には、発光ダイオードの光に基づいて、対象物の位置や方向を検出できなくなる。

0007

したがって、マーカに当たる光の強度に影響されずに、マーカを認識できるようにすることが望まれる。

0008

特許文献2の場合には、幾何学的模様を認識するには、幾何学的模様の縦または横の寸法が、画像において、十数の画素以上になる必要がある。
しかし、幾何学的模様を、100m以上の距離から、60度以上の視野で撮像した場合には、100万画素程度のカメラを用いても、0.5m程度の幾何学的模様では、画像において、幾何学的模様の縦または横の寸法が、5画素程度以下になってしまう。その結果、幾何学的模様を認識できなくなる。従って、幾何学的模様に基づいて、対象物の位置や方向を検出できなくなる。

0009

したがって、画像内においてマーカの寸法が小さくても、マーカを認識できるようにすることが望まれる。

0010

さらに、複数の対象物にそれぞれ設けられた複数のマーカを、互いに区別して認識できるようにすることが望まれる。

0011

そこで、本発明の目的は、マーカを含む領域を撮像して得た画像データからマーカを認識する場合に、マーカに強い光(例えば太陽光)が直接当たった場合であってもマーカを認識でき、画像データ内においてマーカの寸法が小さくてもマーカを認識でき、複数の対象物にそれぞれ設けられた複数のマーカを互いに区別して認識できるようにすることにある。

課題を解決するための手段

0012

上述の目的を達成するため、本発明によると、対象物の表面に設けられるマーカであって、
複数の偏光生成領域を有し、
複数の偏光生成領域の各々は、第1または第2の偏光生成領域であり、
第1の偏光生成領域は、無偏光入射してきた場合に該無偏光から右回りの第1円偏光反射光を生成し、
第2の偏光生成領域は、無偏光が入射してきた場合に該無偏光から左回りの第2円偏光の反射光を生成する、ことを特徴とするマーカが提供される。

0013

上述の目的を達成するため、本発明によると、複数の対象物にそれぞれ設けられた複数のマーカに基づいて、これらの対象物を互いに識別するための対象物識別装置であって、
前記マーカは、無偏光が入射してきた場合に該無偏光から右回りの第1円偏光の反射光を生成する第1の偏光生成領域と、無偏光が入射してきた場合に該無偏光から左回りの第2円偏光の反射光を生成する第2の偏光生成領域との少なくとも一方を有し、
マーカを含む撮像範囲を撮像するための撮像装置と、
撮像装置により得た前記撮像範囲の画像データに基づいて、前記撮像範囲内のマーカを、他のマーカから識別する画像処理装置と、を備え、
撮像装置は、光学部と、第1撮像部と、第2撮像部とを有し、
光学部は、前記撮像範囲から進行してきた光のうち、第1円偏光の成分を選択的に第1撮像部に入射させ、第2円偏光の成分を選択的に第2撮像部に入射させ、
第1撮像部は、該第1撮像部への入射光に基づいて、前記撮像範囲の第1画像データを生成し、
第2撮像部は、該第2撮像部への入射光に基づいて、前記撮像範囲の第2画像データを生成し、
画像処理装置は、
(A)第1画像データの各画素について、該画素の輝度を値Aとし、前記撮像範囲において該画素と同じ位置に相当する第2画像データの画素の輝度を値Bとし、値Aと値Bを独立変数とした関数の値f(A,B)を求め、
(B)第1および第2の偏光生成領域が互いに異なる種類の偏光生成領域であるとして、各画素の前記値f(A,B)に基づいて、第1画像データまたは第2画像データ内に含まれている偏光生成領域の種類、または、第1画像データまたは第2画像データ内に含まれている複数の偏光生成領域の配列パターンを特定し、
(C)特定した種類または配列パターンに基づいて、第1画像データまたは第2画像データ内のマーカを他のマーカから識別する、ことを特徴とする対象物識別装置が提供される。

0014

好ましくは、 前記値f(A,B)は、A/B、または、A/(A+B)、または、(A−B)/(A+B)である。

0015

本発明の好ましい実施形態によると、画像処理装置は、前記(B)において、
(B1)第1画像データまたは第2画像データの各画素について、前記値f(A,B)に補正値Kを乗じた値f(A,B)×K、または、前記値f(A,B)が、第1しきい値よりも大きいかどうかを判断し、当該判断が肯定である場合には、当該画素が、第1の偏光生成領域に相当すると判断し、
(B2)第1画像データまたは第2画像データの各画素について、前記値f(A,B)に補正値Kを乗じた値f(A,B)×K、または、前記値f(A,B)が、第1しきい値よりも小さい値の第2しきい値よりも小さいかどうかを判断し、当該判断が肯定である場合には、当該画素が、第2の偏光生成領域に相当すると判断し、
(B3)前記(B1)および(B2)の判断に基づいて、第1画像データまたは第2画像データ内に含まれている偏光生成領域の種類、または、第1画像データまたは第2画像データ内に含まれている複数の偏光生成領域の配列パターンを特定する。

0016

上述の目的を達成するため、本発明によると、複数の対象物にそれぞれ設けられた複数のマーカに基づいて、これらの対象物を互いに識別するための対象物識別方法であって、
前記マーカは、無偏光が入射してきた場合に該無偏光から右回りの第1円偏光の反射光を生成する第1の偏光生成領域と、無偏光が入射してきた場合に該無偏光から左回りの第2円偏光の反射光を生成する第2の偏光生成領域との少なくとも一方を有するものであり、
マーカを含む撮像範囲を撮像するための撮像装置と、撮像装置により得た前記撮像範囲の画像データに基づいて前記撮像範囲内のマーカを他のマーカから識別する画像処理装置と、を用意し、撮像装置は、光学部と、第1撮像部と、第2撮像部とを有し、
光学部により、前記撮像範囲から進行してきた光のうち、第1円偏光の成分を選択的に第1撮像部に入射させ、第2円偏光の成分を選択的に第2撮像部に入射させ、
第1撮像部により、該第1撮像部への入射光に基づいて、前記撮像範囲の第1画像データを生成し、第2撮像部により、該第2撮像部への入射光に基づいて、前記撮像範囲の第2画像データを生成し、
画像処理装置により、
(A)第1画像データの各画素について、該画素の輝度を値Aとし、前記撮像範囲において該画素と同じ位置に相当する第2画像データの画素の輝度を値Bとし、値Aと値Bを独立変数とした関数の値f(A,B)を求め、
(B)第1および第2の偏光生成領域が互いに異なる種類の偏光生成領域であるとして、各画素の前記値f(A,B)に基づいて、第1画像データまたは第2画像データ内に含まれている偏光生成領域の種類、または、第1画像データまたは第2画像データ内に含まれている複数の偏光生成領域の配列パターンを特定し、
(C)特定した種類または配列パターンに基づいて、第1画像データまたは第2画像データ内のマーカを他のマーカから識別する、ことを特徴とする対象物識別方法が提供される。

発明の効果

0017

上述した本発明のマーカは、無偏光が入射してきた場合に該無偏光から右回りの第1円偏光の反射光を生成する第1の偏光生成領域と、無偏光が入射してきた場合に該無偏光から左回りの第2円偏光の反射光を生成する第2の偏光生成領域との少なくとも一方を有する。したがって、マーカにおける偏光生成領域の種類、または、マーカにおける複数の偏光生成領域の配列パターンを特定することにより、複数のマーカを互いに識別して認識できる。

0018

このようなマーカの識別は、次のように、上述した本発明の対象物識別装置または対象物識別方法によりなされる。
撮像範囲からの光のうち、第1円偏光の成分を選択的に第1撮像部に入射させ、第2円偏光の成分を選択的に第2撮像部に入射させることにより、第1撮像部が、第1画像データを生成し、第2撮像部が、第2画像データを生成する。その後、下記(A)〜(C)の処理を行う。
(A)第1画像データの各画素について、該画素の輝度をAとし、前記領域において該画素と同じ位置に相当する第2画像データの画素の輝度をBとし、値Aと値Bを独立変数とした関数の値f(A,B)を求める。
(B)第1および第2の偏光生成領域が互いに異なる種類の偏光生成領域であるとして、各画素の前記値f(A,B)に基づいて、第1画像データまたは第2画像データ内に含まれている偏光生成領域の種類、または、第1画像データまたは第2画像データ内に含まれている複数の偏光生成領域の配列パターンを特定する。
(C)特定した種類または配列パターンに基づいて、第1画像データまたは第2画像データ内のマーカを他のマーカから識別する。
このようにして、マーカを他のマーカから識別できる。

0019

また、この識別は、円偏光が右回りか左回りかを区別することにより行われるので、この識別は、マーカに当たる光の強度に影響されにくいようにできる、例えば、太陽光がマーカに直接当たる場合でも、マーカを識別することが可能となる。

0020

さらに、第1または第2の偏光生成領域に相当する画素が1つだけ存在する場合であっても、当該画素が、第1または第2の偏光生成領域に相当することを特定できる。したがって、第1画像データまたは第2画像データ内におけるマーカの寸法が小さくても、第1画像データまたは第2画像データ内に含まれている偏光生成領域の種類、または、複数の偏光生成領域の配列パターンを特定して、マーカを識別できる。

図面の簡単な説明

0021

本発明の実施形態によるマーカの構成を示す。
本発明の実施形態による対象物識別装置を示す。
本発明の実施形態による対象物識別方法を示すフローチャートである。
対象物識別装置の変更例を示す。

実施例

0022

本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

0023

目次
1.マーカ
2.対象物識別装置
3.対象物識別方法
4.変更例

0024

1.マーカ
1.1.マーカの構成
図1は、本発明の実施形態によるマーカ1の構成を示す。マーカ1は、対象物3の表面に設けられる。図1(A)は、マーカ1が設けられた対象物3の斜視図であり、図1(B)は、図1(A)のB−B線断面図である。

0025

マーカ1は、無偏光(例えば、太陽からの光)が入射してきた場合に該無偏光から右回りの第1円偏光の反射光を生成する第1の偏光生成領域1aと、無偏光が入射してきた場合に該無偏光から左回りの第2円偏光の反射光を生成する第2の偏光生成領域1bとの少なくともいずれかを有する。なお、無偏光とは、偏光していない光を意味し、言い換えると、光の電場ベクトルまたは磁場ベクトル振動方向が一様に分布している光を意味する。また、右回りの円偏光とは、進行してくる光に対向する方向から光を見た場合に、光波の電場成分の振動方向が時計回りに回転する光を意味し、左回りの円偏光とは、進行してくる光に対向する方向から光を見た場合に、光波の電場成分の振動方向が半時計回りに回転する光を意味する。

0026

第1および第2の偏光生成領域1a,1bの各々は、外側の円偏光部7と内側の乱反射部9とを有する。なお、図1(B)は、第1の偏光生成領域1aの断面図である。しかし、第1および第2の偏光生成領域1a,1bが、それぞれ、これらに入射してきた無偏光を右回りおよび左回りの円偏光に変換する点以外は、第1および第2の偏光生成領域1a,1bは同じ構成を有する。すなわち、

0027

円偏光部7は、乱反射部9と反対側のλ/4波長板7aと、乱反射部9側の直線偏光部(この例では、直線偏光フィルム)7bとからなる。マーカ1への入射光は、λ/4波長板7aと直線偏光部7bをこの順で通過して、直線偏光になる。この直線偏光は、乱反射部9で乱反射して無偏光になる。この無偏光は、再び、直線偏光部7bを通過して、直線偏光になる。この直線偏光が、再び、λ/4波長板7aを通過して円偏光になる。この作用が得られるように、直線偏光部7bによる偏光方向と、λ/4波長板7aの遅相軸とのなす角度が45度になるように、直線偏光部7bとλ/4波長板7aとは互いに対して固定される。ただし、第1の偏光生成領域1aでは、マーカ1からの反射光が右回りの円偏光になるように直線偏光部7bによる偏光方向に対するλ/4波長板7aの遅相軸の向きが設定され、第2の偏光生成領域1bでは、マーカ1からの反射光が左回りの円偏光になるように直線偏光部7bによる偏光方向に対するλ/4波長板7aの遅相軸の向きが設定される。

0028

乱反射部9は、円偏光部7の内側に位置する。乱反射部9は、円偏光部7からの直線偏光を乱反射することにより、無偏光の反射光に変換する。この無偏光の反射光は、円偏光部7を再び通過することにより、上述のように円偏光になる。乱反射部9は、好ましくは、光の反射率が高いように形成され(例えば、80%以上の光の反射率を有し)、例えば、白色、または白色に近い色の反射面を有する。
乱反射部9の代わりに、直線偏光部7bからの直線偏光を乱反射させずに、反射する反射部を設けてもよい。この場合、反射部は、直線偏光部7bからの直線偏光を反射し、この反射光は、直線偏光部7bとλ/4波長板7aを再び通過することにより、上述のように円偏光になる。

0029

なお、マーカ1は、その表面(例えば、円偏光部7の表面)に反射防止膜(例えば、反射防止コーティング反射防止フィルム)を有していてもよい。反射防止膜は、マーカ1の表面で入射光が反射することを防止することにより、マーカ1内の円偏光部7へ至る入射光の割合を増やす。
また、乱反射部9は、対象物3に取り付けられるもの(例えばフィルム)であってもよいし、対象物3に予め設けられているもの(例えば対象物3の表面)であってもよい。この場合、マーカ1(円偏光部7)が、対象物3の乱反射部9に取り付けられる。

0030

また、乱反射部9は、マーカ1における複数の偏光生成領域(図1(A)では、第1および第2の偏光生成領域1a,1b)に共有されてもよい。すなわち、マーカ1は、複数の偏光生成領域にわたって延びている単一の乱反射部9を有していてもよい。

0031

1.2.マーカと対象物との関係
上述した構成を有する複数のマーカ1を、それぞれ、複数の対象物3に設ける。これらのマーカ1は、同じ数の偏光生成領域を有している。各マーカ1が有する偏光生成領域の数は、図1の例、および、図1に対応する後述の図2の例では、2つである。代わりに、各マーカ1が有する偏光生成領域1a,1bの数は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。好ましくは、同じ寸法または形状の1つまたは複数の偏光生成領域が、各マーカ1に設けられている。より好ましくは、同じ寸法と形状の1つまたは複数の偏光生成領域が、各マーカ1に設けられている。

0032

各マーカ1が、複数(図1の例では2つ)の偏光生成領域1a,1bを有する場合には、各マーカ1において、これらの複数の偏光生成領域1a,1bは、予め定めた配列基準(例えば、予め定めた形状または規則)に従って(例えば、同じ直線上に一定の間隔をおいて)配列される。図1の例、および図1に対応する後述の図2の例では、各マーカ1において、2つの偏光生成領域が、円柱形状部5の外周に、円柱形状部5の軸方向に間隔をおいて配置されている。なお、円柱形状部5は、対象物3の全体であってもよいし、対象物3の一部であってもよいし、対象物3に設けられたものであってもよい。

0033

複数のマーカ1は、これらにそれぞれ設けられた偏光生成領域の配列パターンの違いにより互いに識別可能になる。例えば、図2の例では、当該配列パターンの異なる複数のマーカ1は、上下(図2の上下)にそれぞれ第1の偏光生成領域1aと第2の偏光生成領域1bが配列されたマーカ1と、上下にそれぞれ第1の偏光生成領域1aと第1の偏光生成領域1aが配列されたマーカ1と、上下にそれぞれ第2の偏光生成領域1bと第1の偏光生成領域1aが配列されたマーカ1と、上下にそれぞれ第2の偏光生成領域1bと第2の偏光生成領域1bが配列されたマーカ1とからなる。このような配列パターンの違いによるマーカ1の識別は、後述する対象物識別装置10と対象識別方法によりなされる。

0034

複数の対象物3には、例えば、以下のものがある。
(1)各対象物3は、ロボットや車両などの移動体である。この場合、後述する本発明の実施形態による対象物識別装置10または対象物識別方法により、複数の移動体を互いに識別できる。
(2)各対象物3は、ロボットや車両などの移動体が自己位置を認識するための指標である。この場合、既知複数箇所にある複数の対象物3に、それぞれマーカ1を設けておき、移動体に設けた対象物識別装置10により、当該マーカ1を識別し、適宜の手段により、識別したマーカ1の位置と当該移動体との位置関係を認識し、認識した位置関係を用いて、当該移動体の位置を取得する。
(3)複数の対象物3は、それぞれ、搬送ライン(例えばベルトコンベア)により搬送されてくる複数種類物体である。この場合、後述する本発明の実施形態による対象物識別装置10または対象物識別方法により、物体に設けられたマーカ1を識別し、ロボットハンドが、当該物品把持して当該識別の結果に応じた位置へ移動させる。

0035

2.対象物識別装置
図2は、本発明の実施形態による対象物識別装置10の構成を示す。対象物識別装置10は、複数の対象物3にそれぞれ設けられた上述の複数のマーカ1に基づいて、これらの対象物3を互いに識別することができる。

0036

対象物識別装置10は、撮像装置11と画像処理装置13を備える。

0037

2.1.撮像装置
撮像装置11は、複数のマーカ1のうち少なくとも1つのマーカ1を含む撮像範囲を撮像する。撮像装置11は、光学部15と,第1撮像部17と、第2撮像部19とを有する。

0038

光学部15は、前記撮像範囲から進行してきた光のうち、右回りの第1円偏光の成分を選択的に第1撮像部17に入射させ、左回りの第2円偏光の成分を選択的に第2撮像部19に入射させる。ここで、「第1円偏光の成分を選択的に第1撮像部17に入射させ」とは、第1円偏光の成分を第1撮像部17へ(好ましくは、強度を低下させることなく)入射させる一方で、第1円偏光以外の光成分が第1撮像部17へ入射することを阻止(好ましくは完全に阻止)し、または、第1撮像部17へ入射する第1円偏光以外の光成分の強度を、第1撮像部17へ入射する第1円偏光の成分の強度に対して減らすことを意味する。同様に、「第2円偏光の成分を選択的に第2撮像部19に入射させ」とは、第2円偏光の成分を第2撮像部19へ(好ましくは、強度を低下させることなく)入射させる一方で、第2円偏光以外の光成分が第2撮像部19へ入射することを阻止(好ましくは完全に阻止)し、または、第2撮像部19へ入射する第2円偏光以外の光成分の強度を、第2撮像部19へ入射する第2円偏光の成分の強度に対して減らすことを意味する。

0039

光学部15は、λ/4波長板15aと、偏光ビームスプリッタ15bと、第1レンズ15cと、第2レンズ15dとを有する。

0040

λ/4波長板15aは、該λ/4波長板15aに入射してきた第1円偏光を第1の直線偏光に変換し、該λ/4波長板15aに入射してきた第2円偏光を第2の直線偏光に変換する。第1の直線偏光の偏光方向は、第2の直線偏光の偏光方向と直交する。

0041

偏光ビームスプリッタ15bは、λ/4波長板15aを通過した光のうち、第1の直線偏光を、第1撮像部17側へ選択的に反射し、第2の直線偏光を、第2撮像部19側へ選択的に透過させる。このような作用が得られるように、λ/4波長板15aの遅相軸の向きが、偏光ビームスプリッタ15bに対して設定されている。

0042

第1レンズ15cには、偏光ビームスプリッタ15bにより反射された第1の直線偏光が入射する。第1レンズ15cは、撮像範囲からの光(当該第1の直線偏光を含む光)を第1撮像部17の撮像面17aに結像させるためのものである。第2レンズ15dには、偏光ビームスプリッタ15bを透過した第2の直線偏光が入射する。第2レンズ15dは、撮像範囲からの光(当該第2の直線偏光を含む光)を第2撮像部19の撮像面19aに結像させるためのものである。

0043

第1撮像部17は、撮像範囲を撮像して第1画像データを生成し、第2撮像部19は、撮像範囲を撮像して第2画像データを生成する。

0044

第1撮像部17は、撮像範囲からの光をλ/4波長板15aと偏光ビームスプリッタ15bを介して受ける撮像面17aを有する。この撮像面17aには、多数のCCD受光素子が2次元状に配列されている。第1撮像部17は、受けた光に応じた第1画像データ(この例では、2次元画像データ)を生成する。第2撮像部19は、撮像範囲からの光をλ/4波長板15aと偏光ビームスプリッタ15bを介して受ける撮像面19aを有する。この撮像面19aには、多数のCCD受光素子が2次元状に配列されている。第2撮像部19は、受けた光に応じた第2画像データ(この例では、2次元画像データ)を生成する。

0045

光学部15は、図2の例のように、第3レンズ15eを有していてよい。第3レンズ15eは、光学部15の光路において、偏光ビームスプリッタ15bよりも上流側に位置する。第3レンズ15eは、撮像範囲からの入射光を、平行光に近づける(例えば平行光にする)。また、光学部15は、撮像装置11の支持体21に取り付けられていてよい。

0046

上述した撮像装置11の構成で、以下の作用が得られる。
マーカ1における第1の偏光生成領域1aからの反射光が光学部15に入射する場合には、次のようになる。第1の偏光生成領域1aからの反射光である第1円偏光は、λ/4波長板15aと偏光ビームスプリッタ15bにより、第1の直線偏光になって、第1撮像部17に入射する。一方、λ/4波長板15aと偏光ビームスプリッタ15bは、両者の組み合わせにより、第1の偏光生成領域1aからの第1円偏光が第2撮像部19に入射することを阻止する。これにより、第1の偏光生成領域1aからの第1円偏光は、第2撮像部19に入射しない。
マーカ1における第2の偏光生成領域1bからの反射光が光学部15に入射する場合には、次のようになる。第2の偏光生成領域1bからの反射光である第2円偏光は、λ/4波長板15aと偏光ビームスプリッタ15bにより、第2の直線偏光になって、第2撮像部19に入射する。一方、λ/4波長板15aと偏光ビームスプリッタ15bは、両者の組み合わせにより、第2の偏光生成領域1bからの第2円偏光が第1撮像部17に入射することを阻止する。これにより、第2の偏光生成領域1bからの第2円偏光は、第1撮像部17に入射しない。
このように、第1撮像部17へ入射する光は、光学部15へ入射する光のうち、第1円偏光の成分(すなわち、第1円偏光による第1の直線偏光)が最も多くなり、第2撮像部19へ入射する光は、光学部15へ入射する光のうち、第2円偏光の成分(すなわち、第2円偏光による第2の直線偏光)が最も多くなる。

0047

2.2.画像処理装置
画像処理装置13は、画像処理部13aと記憶部13bとを有する。

0048

画像処理部13aは、第2画像データの各画素に対する、撮像範囲において該画素と同じ位置となる第1画像データの画素の輝度比率を求める。すなわち、第1画像データの各画素について、該画素の輝度(明るさ)をAとし、撮像範囲において該画素と同じ位置に相当する第2画像データの画素の輝度をBとして、画像処理装置13は、値Aと値Bを独立変数とした関数の値f(A,B)を求める。画像処理部13aは、値f(A,B)に基づいて、第1画像データまたは第2画像データ(以下、第1画像データまたは第2画像データを単に画像データともいう)におけるマーカ1の位置を特定するとともに、当該マーカ1を他のマーカ1から識別する。本実施形態では、値f(A,B)は、値Bに対する値Aの比率A/Bである。

0049

記憶部13bは、画像処理部13aによるマーカ1の識別に用いるために予め作成されたマーカ識別用データを記憶する。マーカ識別用データについては後述する。

0050

マーカ1の識別は、以下のように行われる。

0051

画像処理部13aは、画像データの各画素に関する比率A/Bにより、当該画素が、第1または第2の偏光生成領域1a,1bに相当するかを、次のように判断する。
第1の偏光生成領域1aに相当する画素については、上述した光学部15の作用により、上述の比率A/Bは、他の画素と比べて大幅に大きくなる。したがって、画像処理部13aは、各画素の比率A/Bが、予め設定した第1しきい値よりも大きいかどうかを判断する。画素の比率A/Bが、第1しきい値よりも大きい場合には、画像処理部13aは、当該画素が第1の偏光生成領域1aに相当すると判断する。一方、画素の比率A/Bが、第1しきい値よりも大きくない場合には、画像処理部13aは、当該画素が第1の偏光生成領域1aに相当しないと判断する。
第2の偏光生成領域1bに相当する画素については、上述した光学部15の作用により、上述の比率A/Bは、他の画素と比べて大幅に小さくなる。したがって、画像処理部13aは、各画素の比率A/Bが、第2しきい値よりも小さいかどうかを判断する。画素の比率A/Bが、第2しきい値よりも小さい場合には、画像処理部13aは、当該画素が第2の偏光生成領域1bに相当すると判断する。一方、画素の比率A/Bが、第2しきい値よりも小さくない場合には、画像処理部13aは、当該画素が第2の偏光生成領域1bに相当しないと判断する。なお、第2しきい値は、第1しきい値よりも小さく、例えば、第1しきい値の逆数であってよい。一例では、第1しきい値は2であり、第2しきい値は1/2である。
第1および第2の偏光生成領域1a,1bのいずれにも相当しない画素については、上述した光学部15の作用により、上述の比率A/Bは、大きすぎず、かつ、小さすぎない値(1、または1に近い値)になる。したがって、画像処理部13aは、各画素の比率A/Bが、第1しきい値以下であって、第2しきい値以上であるかどうかを判断する。画素の比率A/Bが、第1しきい値以下であって、第2しきい値以上である場合には、画像処理部13aは、当該画素が第1および第2の偏光生成領域1bのいずれにも相当しないと判断する。

0052

画像処理部13aは、各画素について、当該画素が第1または第2の偏光生成領域1bに相当するかどうかを判断したら、各画素に関する当該判断に基づいて、画像データ内のマーカ1の位置を特定するとともに、当該マーカ1を他のマーカ1から識別する。この時、画像処理部13aは、画像データにおける当該マーカ1の位置を示す位置データと、当該マーカ1を他方のマーカ1から区別するための識別データとを出力する。ここで、好ましくは、画像処理部13aは、位置データと識別データとを互いに関連づけた状態で、位置データと識別データを出力する。

0053

各マーカ1が、n個(ここでは、nは2以上の整数である)の偏光生成領域を有する場合には、マーカ1における偏光生成領域の可能な配列パターンは、2n通りある。例えば、各マーカ1が、2個の偏光生成領域を有する場合には、マーカ1における偏光生成領域の可能な配列パターンは、図2の例のように、22通りある。したがって、前記配列パターンが互いに異なる2n個のマーカ1を、それぞれ、2n個の対象物3に設けることにより、対象物識別装置10は、当該2n個のマーカ1を互いに識別できる。すなわち、対象物識別装置10は、画像データ(すなわち、画像データによる画像)において、配列基準に従って配列されているn個の偏光生成領域の各々が、第1または第2の偏光生成領域1a,1bであるかを判断することにより、配列パターンを特定し、特定した配列パターンを有するマーカ1を、他のマーカ1から識別する。

0054

記憶部13bに記憶されているマーカ識別用データは、マーカ1における偏光生成領域1a,1bの可能な配列パターンをそれぞれ示す複数の配列パターン識別情報と、これらの配列パターン識別情報にそれぞれ対応しマーカ1を識別するための複数の前記識別データとを互いに対応づけたデータである。

0055

なお、画像処理部13aは、画像データ内に存在するn個の偏光生成領域を、次のように互いに識別してよい。例えば、ここでは、各マーカ1のn個の偏光生成領域は、予め定めた方向に隙間なく配列され、この配列方向において同じ幅を有する。画像処理部13aは、画像データにおいて、第1の偏光生成領域1aに相当する画素と第2の偏光生成領域1bに相当する画素とからなる領域を特定する。次いで、画像処理部13aは、特定した領域を、前記配列方向において、予め分かっている偏光生成領域の数nの区域に等分割する。画像処理部13aは、等分割されたn個の区域を、それぞれ、n個の偏光生成領域として互いに識別する。

0056

3.対象物識別方法
次に、図3を参照して、本発明の実施形態による対象物識別方法を説明する。この対象物識別方法は、上述した対象物識別装置10を用いて行われる。

0057

この方法の開始時点で、互いに識別可能な複数のマーカ1が、それぞれ、複数の対象物3に設けられている。複数の対象物3は、互いに異なる位置にある。

0058

テップS1において、撮像装置11は、マーカ1を含む撮像範囲を撮像して上述の第1画像データと第2画像データを生成する。なお、図3の例では、複数のマーカ1のうち、1つのマーカ1が撮像範囲内に位置すると仮定する。また、図3の例では、互いに識別可能な各マーカ1は、複数の偏光生成領域を有すると仮定する。

0059

ステップS2において、第1画像データまたは第2画像データ(以下、処理対象の画像データともいう)内の画素を1つ選択する。すなわち、画像処理部13aは、処理対象の画像データにおける各画素に対して、後述のステップS3〜ステップS6を行うために、ステップS2において、処理対象の画像データを構成する多数の画素のうち、ステップS3〜ステップS6を行っていない画素を、処理対象の画素として1つ選択する。後述の説明と図3では、処理対象の画像データを構成する多数の画素に対して、1つずつ順にステップS3〜ステップS6を行っているが、本発明は、これに限定されない。例えば、処理対象の画像データの構成する多数の画素に対して同時にステップS3〜ステップS6を行ってもよい。

0060

ステップS3において、画像処理部13aは、処理対象の画素について、上述の比率A/Bが第1しきい値より大きいかどうかを判断する。この判断が肯定である場合には、ステップS4へ進み、この判断が否定である場合には、ステップS5へ進む。

0061

ステップS4において、画像処理部13aは、処理対象の画素が第1の偏光生成領域1aに相当すると判断する。次いで、ステップS7へ進む。

0062

ステップS5において、画像処理部13aは、処理対象の画素について、上述の比率A/Bが第2しきい値より小さいかどうかを判断する。この判断が肯定である場合には、ステップS6へ進み、この判断が否定である場合には、ステップS7へ進む。

0063

ステップS6において、画像処理部13aは、処理対象の画素が第2の偏光生成領域1bに相当すると判断する。次いで、ステップS7へ進む。

0064

ステップS7において、画像処理部13aは、処理対象の画像データを構成する画素のすべてに対してステップS3〜ステップS6を行ったかどうかを判断する。すなわち、画像処理部13aは、処理対象の画像データを構成する画素のすべてについて、当該画素が、撮像範囲において、第1の偏光生成領域1aと、第2の偏光生成領域1bと、それ以外の部分とのいずれに相当するかを判断したかどうかを判断する。この判断が肯定である場合には、ステップS8へ進み、この判断が否定である場合には、ステップS2へ戻る。

0065

画像処理部13aは、処理対象の画像データを構成する画素のすべてに対してステップS3〜ステップS6を行うことにより、画像処理部13aは、処理対象の画像データにおける、第1の偏光生成領域1aに相当する画素の分布と、第2の偏光生成領域1bに相当する画素の分布との一方または両方を得る。

0066

ステップS8において、画像処理部13aは、各画素の前記比率に基づいて、処理対象の画像データにおける偏光生成領域1a,1bの配列パターンを特定する。すなわち、画像処理部13aは、第1の偏光生成領域1aに相当する画素の前記分布と、第2の偏光生成領域1bに相当する画素の前記分布との一方または両方に基づいて、処理対象の画像データにおける、マーカ1の複数の偏光生成領域の配列パターンを特定する。各マーカ1が、2つの偏光生成領域を有する場合には、マーカ1における2つの偏光生成領域が、例えば、図2に示す4つのマーカ1のいずれの配列パターンになっているかを特定する。

0067

ステップS9において、画像処理部13aは、ステップS8で特定した配列パターンと、記憶部13bに記憶されたマーカ識別用データとに基づいて、処理対象の画像データにおけるマーカ1を他方のマーカ1から区別するための識別データを出力する。さらに、好ましくは、ステップS9では、画像処理部13aは、処理対象の画像データにおける、マーカ1の位置を示す位置データを、識別データと関連づけた状態で出力する。

0068

4.変更例
本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、以下の変更例1〜5のいずれかを単独で採用してもよいし、変更例1〜5を任意に組み合わせて採用してもよい。この場合、以下で述べない点は、上述と同じである。

0069

4.1.変更例1
各マーカ1が、1つの偏光生成領域を有していてもよい。この場合には、互いに識別可能なマーカ1として、第1の偏光生成領域1aを有するマーカ1と、第2の偏光生成領域1bを有するマーカ1とがある。したがって、これらの2つのマーカ1を、それぞれ2つの対象物3に設けて、上述の図3に示す対象物識別方法が行われる。

0070

図3の対象物識別方法において、上述のステップS8では、画像処理部13aは、第1および第2の偏光生成領域1a,1bが互いに異なる種類の偏光生成領域であるとして、各画素の前記比率に基づいて、処理対象の画像データ内に含まれている偏光生成領域の種類を特定する。ステップS9では、画像処理部13aは、ステップS8で特定した種類に基づいて、処理対象の画像データ内のマーカを他のマーカから識別する。すなわち、ステップS9では、画像処理部13aは、処理対象の画像データにおいて、ステップS4またはステップS6で、処理対象の画素が、第1または第2の偏光生成領域1a,1bに相当すると判断されたことに基づいて、処理対象の画像データが、第1および第2の偏光生成領域1a,1bのいずれを含むかを示すデータを、マーカ1の識別データとして出力する。
なお、第1または第2の偏光生成領域1a,1bに相当すると判断される画素が1つあれば、ステップS9を実行できる。ステップS4またはステップS6で、第1または第2の偏光生成領域1a,1bに相当すると判断される画素が、互いに隣接しており、かつ、設定数以上ある場合に、ステップS9において、マーカ1の識別データを出力するようにしてもよい。

0071

4.2.変更例2
図4(A)は、対象物識別装置10の別の構成例を示す。図4(A)の例では、撮像装置11の光学部15は、λ/4波長板15aと偏光ビームスプリッタ15bの代わりに、偏光特性を有しないビームスプリッタ15bと、第1円偏光フィルタ15fと、第2円偏光フィルタ15gとを有している。

0072

ビームスプリッタ15bは、入射光を、その偏光特性を変化させることなく、反射光と透過光に分割する。この反射光は、第1円偏光フィルタ15fに入射し、この透過光は、第2円偏光フィルタ15gに入射する。好ましくは、ビームスプリッタ15bは、ハーフミラーである。

0073

第1円偏光フィルタ15fは、入射光のうち、第1円偏光を第1の直線偏光に変換して第1円偏光フィルタ15fを透過させる一方で、第1円偏光以外の入射光が第1円偏光フィルタ15fを透過することを阻止する。第1円偏光フィルタ15fは、例えば、ビームスプリッタ15b側のλ/4波長板と、第1撮像部17側の直線偏光フィルタとからなる。第1円偏光および第2円偏光は、λ/4波長板に入射してλ/4波長板を透過すると、それぞれ、第1および第2の直線偏光になる。第1の直線偏光の偏光方向は、第2の直線偏光の偏光方向と直交する。直線偏光フィルタは、λ/4波長板からの第1および第2の直線偏光のうち第1の直線偏光のみを透過させる。その結果、第1円偏光フィルタ15fは、ビームスプリッタ15bからの第1円偏光および第2円偏光のうち、第1円偏光のみを第1撮像部17へ入射させる。このような作用が得られるように、λ/4波長板の遅相軸と、直線偏光フィルタによる方向とのなす角度が45度に設定されている。

0074

第2円偏光フィルタ15gは、入射光のうち、第2円偏光を第2の直線偏光に変換して第2円偏光フィルタ15gを透過させる一方で、第2円偏光以外の入射光が第2円偏光フィルタ15gを透過することを阻止する。第2円偏光フィルタ15gは、例えば、ビームスプリッタ15b側のλ/4波長板と、第2撮像部19側の直線偏光フィルタとからなる。第1円偏光および第2円偏光は、λ/4波長板に入射してλ/4波長板を透過すると、それぞれ、第1および第2の直線偏光になる。第1の直線偏光の偏光方向は、第2の直線偏光の偏光方向と直交する。直線偏光フィルタは、λ/4波長板からの第1および第2の直線偏光のうち第2の直線偏光のみを透過させる。その結果、第2円偏光フィルタ15gは、ビームスプリッタ15bからの第1円偏光および第2円偏光のうち、第2円偏光のみを第2撮像部19へ入射させる。このような作用が得られるように、λ/4波長板の遅相軸と、直線偏光フィルタによる偏光方向とのなす角度が45度に設定されている。

0075

また、光学部15の光路において、図4(A)と違って、第1円偏光フィルタ15fを第1レンズ15cの下流に設けてもよく、第2円偏光フィルタ15gを第2レンズ15dの下流に設けてもよい。

0076

4.3.変更例3
図4(B)は、対象物識別装置10の別の構成例を示す。図4(B)の例では、上述のλ/4波長板15aと偏光ビームスプリッタ15bが省略され、光学部15は、第1レンズ15cと、第1円偏光フィルタ15fと、第2レンズ15dと、第2円偏光フィルタ15gと、を有する。
撮像範囲からの光が、第1円偏光フィルタ15fを透過して第1撮像部17に入射する。同様に、同じ撮像範囲からの光が、第2円偏光フィルタ15gを透過して第2撮像部19に入射する。第1円偏光フィルタ15fと第2円偏光フィルタ15gの構成と作用は、上述の変更例2における第1円偏光フィルタ15fと第2円偏光フィルタ15gの構成と作用と同じである。

0077

第1撮像部17と第2撮像部19が、それぞれ、同じ撮像範囲、または、ほぼ同じ撮像範囲の第1画像データと第2画像データを形成するように、撮像装置11が構成されている。なお、第1画像データと第2画像データとの間に撮像範囲のずれがある場合には、画像処理部13aは、第1撮像部17により生成される第1画像データと、第2撮像部19により生成される第2画像データとの間の撮像範囲のずれを、適宜の手段を用いて補正して、第1画像データの各画素を、撮像範囲において該画素と同じ位置に相当する第2画像データの画素に対応付ける。

0078

4.4.変更例4
画像処理部13aは、上述の値f(A,B)に補正値Kを乗じることにより、補正後の値f(A,B)×Kを求めてもよい。補正値Kは次のように求める。均一な無偏光が、光学部15を介して第1撮像部17と第2撮像部19に入射した場合に、当該均一な無偏光の部分に相当する画素について、補正後の値f(A,B)×Kが設定値になるように、補正値Kを予め求めておく。f(A,B)がA/Bである場合には、この設定値は、例えば、1である。

0079

ステップS3において、画像処理部13aは、処理対象の画素について、補正後の値f(A,B)×Kが第1しきい値より大きいかどうかを判断する。この判断が肯定である場合には、ステップS4へ進み、この判断が否定である場合には、ステップS5へ進む。

0080

ステップS5において、画像処理部13aは、処理対象の画素について、補正後の値f(A,B)×Kが第2しきい値より小さいかどうかを判断する。この判断が肯定である場合には、ステップS6へ進み、この判断が否定である場合には、ステップS7へ進む。

0081

4.5.変更例5
上述では、値Aと値Bを独立変数とした関数の値f(A,B)は、比率A/Bであったが、適宜に定められてよい。すなわち、第1の偏光生成領域1aに相当する画素と、第2の偏光生成領域1bに相当する画素を特定できさえすれば、値f(A,B)は、比率A/Bに限定されず、他のものであってもよい。この場合、第1の偏光生成領域1aに相当する画素と、第2の偏光生成領域1bに相当する画素を特定できるように、上述した第1しきい値および第2しきい値は、f(A,B)に合わせて定められる。
例えば、値f(A,B)は、A/(A+B)であってもよいし、(A−B)/(A+B)であってもよいし、他のものであってもよい。なお、f(A,B)がA/(A+B)や(A−B)/(A+B)などである場合には、ゼロ、または、ゼロに近い分母で、分子を割る計算が避けられる。

0082

なお、この変更例7を採用する場合、上述において、比率A/Bは、値f(A,B)に読み替えられてよい。

0083

1 マーカ、1a 第1の偏光生成領域、1b 第2の偏光生成領域、3対象物、5円柱形状部、7円偏光部、7a λ/4波長板、7b直線偏光部、9乱反射部、10対象物識別装置、11撮像装置、13画像処理装置、13a画像処理部、13b 記憶部、15光学部、15a λ/4波長板、15bビームスプリッタ、15c 第1レンズ、15d 第2レンズ、15e 第3レンズ、15f 第1円偏光フィルタ,15g 第2円偏光フィルタ,17 第1撮像部、17a 撮像面、19 第2撮像部、19a 撮像面、21 支持体

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