本發(fā)明涉及用于對作業(yè)機械具有的用于檢測對象位置的位置檢測部進行校正的校正系統(tǒng)、作業(yè)機械和校正方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有具備拍攝裝置來作為用于檢測對象位置的裝置的作業(yè)機械(例如專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2012-233353號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在使用由作業(yè)機械具備的用于檢測對象位置的位置檢測裝置檢測出的對象的位置，例如對象的位置是基于位置檢測裝置的坐標(biāo)系的位置的情況下，為了知道檢測出的對象位置位于地球上的哪個位置上，需要將其從位置檢測裝置的坐標(biāo)系變換成與該坐標(biāo)系不同的坐標(biāo)系。在專利文獻1中記載了一種使用拍攝裝置來校正作業(yè)機的技術(shù)。然而，在專利文獻1中既沒有暗示也沒有記載將由作業(yè)機械具備的用于檢測對象位置的裝置檢測出的對象位置變換為用于檢測對象位置的裝置以外的坐標(biāo)系。

本發(fā)明的目的在于求取變換信息，該變換信息用于將由作業(yè)機械具備的用于檢測對象位置的裝置檢測出的對象的位置信息變換成檢測對象位置的裝置以外的坐標(biāo)系。

本發(fā)明提供一種校正系統(tǒng)，其包括：第一位置檢測部，其設(shè)置于具有作業(yè)機的作業(yè)機械，檢測對象的位置并將其輸出；以及處理部，其使用由上述第一位置檢測部檢測出的與上述作業(yè)機械的規(guī)定位置相關(guān)的信息即第一位置信息、以及在上述第一位置檢測部檢測出上述規(guī)定位置時的上述作業(yè)機械的姿勢下由第二位置檢測部檢測出的與上述規(guī)定位置相關(guān)的信息即第二位置信息，求取用于將上述第一位置檢測部檢測出的位置從上述第一位置檢測部的坐標(biāo)系變換成與上述第一位置檢測部的坐標(biāo)系不同的坐標(biāo)系的變換信息并將其輸出、或者求取用于將上述第二位置檢測部檢測出的位置從上述第二位置檢測部的坐標(biāo)系變換成與上述第二位置檢測部的坐標(biāo)系不同的坐標(biāo)系的變換信息并將其輸出。

優(yōu)選的是，上述第一位置信息是通過由上述第一位置檢測部從不同姿勢的上述作業(yè)機械檢測上述規(guī)定位置而得到的多個信息，上述第二位置信息是通過由上述第二位置檢測部從不同姿勢的上述作業(yè)機機械檢測上述規(guī)定位置而得到的多個信息。

優(yōu)選的是，上述第一位置檢測部是由至少一對拍攝裝置構(gòu)成的立體攝像機，上述第二位置檢測部是設(shè)置于上述作業(yè)機械而用于檢測使上述作業(yè)機動作的致動機構(gòu)的動作量的傳感器。

優(yōu)選的是，上述規(guī)定位置是構(gòu)成上述立體攝像機的一對上述拍攝裝置排列的方向上的、上述作業(yè)機械的多個位置。

本發(fā)明是包括作業(yè)機和上述校正系統(tǒng)的作業(yè)機械。

本發(fā)明提供一種校正方法，通過第一方法和第二方法在作業(yè)機械的姿勢不同的狀態(tài)下檢測上述作業(yè)機械的規(guī)定位置，使用由上述第一方法檢測出的與上述規(guī)定位置相關(guān)的信息即第一位置信息、以及在由上述第一方法檢測出上述規(guī)定位置時的上述作業(yè)機的姿勢下由上述第二方法檢測出的與上述規(guī)定位置相關(guān)的信息即第二位置信息，求取用于將由上述第一方法檢測出的位置從上述第一方法中的坐標(biāo)系變換成與上述第一位置檢測部的坐標(biāo)系不同的坐標(biāo)系的變換信息、或者求取用于將由上述第二位置檢測部檢測出的位置從上述第二位置檢測部的坐標(biāo)系變換成與上述第二位置檢測部的坐標(biāo)系不同的坐標(biāo)系的變換信息。

本發(fā)明優(yōu)選的是，上述第一位置檢測部從不同姿勢的上述作業(yè)機械檢測上述規(guī)定位置而得到的多個信息是上述第一位置信息，上述第二位置檢測部從不同姿勢的上述作業(yè)機械檢測上述規(guī)定位置而得到的多個信息是上述第二位置信息，在檢測上述規(guī)定位置的情況下，上述第一位置檢測部和上述第二位置檢測部從不同姿勢的上述作業(yè)機械檢測上述規(guī)定位置。

優(yōu)選的是，上述第一方法通過立體方式對上述規(guī)定位置進行三維測算，上述規(guī)定位置是用于上述立體方式的上述三維測算的一對拍攝裝置排列的方向上的、上述作業(yè)機械的多個位置。

本發(fā)明能夠求取變換信息，該變換信息用于將由作業(yè)機械具備的用于檢測對象位置的裝置檢測出的對象的位置信息變換成檢測對象位置的裝置以外的坐標(biāo)系。

附圖說明

圖1是具有實施方式涉及的校正系統(tǒng)的液壓挖掘機的立體圖。

圖2是實施方式涉及的液壓挖掘機的駕駛席附近的立體圖。

圖3是表示實施方式涉及的液壓挖掘機具有的作業(yè)機的尺寸和液壓挖掘機的坐標(biāo)系的圖。

圖4是表示通過多個拍攝裝置拍攝對象而得到的圖像的一個示例的圖。

圖5是表示由多個拍攝裝置拍攝的對象的一個示例的圖。

圖6是表示實施方式涉及的校正系統(tǒng)的圖。

圖7是說明實施方式涉及的校正方法的圖。

圖8是表示實施方式涉及的處理裝置執(zhí)行實施方式涉及的校正方法時的處理示例的流程圖。

圖9是表示在實施方式涉及的處理裝置執(zhí)行實施方式涉及的校正方法時拍攝裝置30拍攝的對象的圖。

圖10是表示在實施方式涉及的處理裝置執(zhí)行實施方式涉及的校正方法時拍攝裝置拍攝的對象的圖。

圖11是表示在實施方式涉及的處理裝置執(zhí)行實施方式涉及的校正方法時拍攝裝置拍攝的對象的姿勢的圖。

圖12是表示在實施方式涉及的處理裝置執(zhí)行實施方式涉及的校正方法時拍攝裝置拍攝的對象的姿勢的圖。

圖13是表示在實施方式涉及的處理裝置執(zhí)行實施方式涉及的校正方法時拍攝裝置拍攝的對象的姿勢的圖。

符號說明

1 車身

2 作業(yè)機

3 回轉(zhuǎn)體

4 駕駛室

5 行走體

6 動臂

7 斗桿

8 鏟斗

9 鏟齒

10 動臂缸

11 斗桿缸

12 鏟斗缸

13 動臂銷

14 斗桿銷

15 鏟斗銷

18A 第一角度檢測部

18B 第二角度檢測部

18C 第三角度檢測部

20 處理裝置

21 處理部

22 存儲部

23 輸入輸出部

25 操作裝置

26 顯示器面板

30a、30b、30c、30d 拍攝裝置

50 校正系統(tǒng)

52 輸入裝置

60 測算用目標(biāo)

100 液壓挖掘機

P3 齒尖

R 旋轉(zhuǎn)矩陣

T 平移矢量

W 寬度方向

x₀、y₀、z₀ 分量

α、β、γ 角度

具體實施方式

參照附圖對用于實施本發(fā)明的方式(實施方式)進行詳細說明。

液壓挖掘機的整體結(jié)構(gòu)

圖1是具有實施方式涉及的校正系統(tǒng)的液壓挖掘機100的立體圖。圖2是實施方式涉及的液壓挖掘機100的駕駛席附近的立體圖。圖3是表示實施方式涉及的液壓挖掘機具有的作業(yè)機2的尺寸和液壓挖掘機100的坐標(biāo)系的圖。

作為作業(yè)機械的液壓挖掘機100具有車身1和作業(yè)機2。車身1具有回轉(zhuǎn)體3、駕駛室4和行走體5。回轉(zhuǎn)體3以可回轉(zhuǎn)的方式安裝于行走體5。回轉(zhuǎn)體3收納有未圖示的液壓泵和發(fā)動機等裝置。駕駛室4配置于回轉(zhuǎn)體3的前部。在駕駛室4內(nèi)配置圖2所示的操作裝置25。行走體5具有履帶5a、5b，通過履帶5a、5b轉(zhuǎn)動，液壓挖掘機100行走。

作業(yè)機2安裝于車身1的前部，具有動臂6、斗桿7、作為作業(yè)工具的鏟斗8、動臂缸10、斗桿缸11和鏟斗缸12。在實施方式中，車身1的前方是從圖2所示的駕駛席4S的靠背4SS朝向操作裝置25的方向側(cè)。車身1的后方是從操作裝置25朝向駕駛席4S的靠背4SS的方向側(cè)。車身1的前部是車身1的前方側(cè)的部分，是車身1的與配重WT相反一側(cè)的部分。操作裝置25是用于操作作業(yè)機2和回轉(zhuǎn)體3的裝置，具有右側(cè)桿25R和左側(cè)桿25L。在駕駛室4內(nèi)，在駕駛席4S的前方設(shè)置有顯示器面板26。

動臂6的基端部通過動臂銷13可轉(zhuǎn)動地安裝于車身1的前部。動臂銷13相當(dāng)于動臂6相對于回轉(zhuǎn)體3的轉(zhuǎn)動中心。斗桿7的基端部通過斗桿銷14可轉(zhuǎn)動地安裝于動臂6的前端部。斗桿銷14相當(dāng)于斗桿7相對于動臂6的轉(zhuǎn)動中心。在斗桿7的前端部，通過鏟斗銷15可轉(zhuǎn)動地安裝有鏟斗8。鏟斗銷15相當(dāng)于鏟斗8相對于斗桿7的轉(zhuǎn)動中心。

如圖3所示，動臂6的長度、即動臂銷13與斗桿銷14之間的長度是L1。斗桿7的長度、即斗桿銷14與鏟斗銷15之間的長度是L2。鏟斗8的長度、即鏟斗銷15與鏟斗8的鏟齒9的前端即齒尖P3之間的長度是L3。

圖1所示的動臂缸10、斗桿缸11和鏟斗缸12分別是通過液壓驅(qū)動的液壓缸。它們是設(shè)置于液壓挖掘機100的車身1的、使作業(yè)機2動作的致動機構(gòu)。動臂缸10的基端部通過動臂缸底銷(foot pin)10a可轉(zhuǎn)動地安裝于回轉(zhuǎn)體3。動臂缸10的前端部通過動臂缸上銷(top pin)10b可轉(zhuǎn)動地安裝于動臂6。動臂缸10通過液壓進行伸縮來驅(qū)動動臂6。

斗桿缸11的基端部通過斗桿缸底銷11a可轉(zhuǎn)動地安裝于動臂6。斗桿缸11的前端部通過斗桿缸上銷11b可轉(zhuǎn)動地安裝于斗桿7。斗桿缸11通過液壓進行伸縮來驅(qū)動斗桿7。

鏟斗缸12的基端部通過鏟斗缸底銷12a可轉(zhuǎn)動地安裝于斗桿7。鏟斗缸12的前端部通過鏟斗缸上銷12b可轉(zhuǎn)動地安裝于第一連桿部件47的一端和第二連桿部件48的一端。第一連桿部件47的另一端通過第一連桿銷47a可轉(zhuǎn)動地安裝于斗桿7的前端部。第二連桿部件48的另一端通過第二連桿銷48a可轉(zhuǎn)動地安裝于鏟斗8。鏟斗缸12通過液壓進行伸縮來驅(qū)動鏟斗8。

如圖3所示，在動臂6、斗桿7和鏟斗8分別設(shè)置有第一角度檢測部18A、第二角度檢測部18B和第三角度檢測部18C。第一角度檢測部18A、第二角度檢測部18B和第三角度檢測部18C例如是行程傳感器。它們分別通過檢測動臂缸10、斗桿缸11和鏟斗缸12的行程長度，間接地檢測動臂6相對于車身1的轉(zhuǎn)動角度、斗桿7相對于動臂6的轉(zhuǎn)動角度、鏟斗8相對于斗桿7的轉(zhuǎn)動角度。

在實施方式中，第一角度檢測部18A檢測動臂缸10的動作量即行程長度。后述的處理裝置20基于第一角度檢測部18A檢測出的動臂缸10的行程長度，計算動臂6相對于圖3所示的液壓挖掘機100的坐標(biāo)系(Xm，Ym，Zm)的Zm軸的轉(zhuǎn)動角度δ1。以下，可將液壓挖掘機100的坐標(biāo)系稱為車身坐標(biāo)系。如圖2所示，車身坐標(biāo)系的原點是動臂銷13的中心。動臂銷13的中央是指用與動臂銷13延伸的方向正交的平面截斷動臂銷13時的截面中心并且是動臂銷13延伸方向上的中心。車身坐標(biāo)系不限定于實施方式的示例，例如可以設(shè)回轉(zhuǎn)體3的回轉(zhuǎn)中心為Zm軸，與動臂銷13延伸的方向平行的軸線為Ym軸，與Zm軸及Ym軸正交的軸線為Xm軸。

第二角度檢測部18B檢測斗桿缸11的動作量即行程長度。處理裝置20基于第二角度檢測部18B檢測出的斗桿缸11的行程長度，計算斗桿7相對于動臂6的轉(zhuǎn)動角度δ2。第三角度檢測部18C檢測鏟斗缸12的動作量即行程長度。處理裝置20基于第三角度檢測部18C檢測出的鏟斗缸12的行程長度，計算鏟斗8相對于斗桿7的轉(zhuǎn)動角度δ3。

拍攝裝置

如圖2所示，液壓挖掘機100例如在駕駛室4內(nèi)具有多個拍攝裝置30a、30b、30c、30d。以下，在不區(qū)分多個拍攝裝置30a、30b、30c、30d的情況下可稱為拍攝裝置30。拍攝裝置30的種類沒有限定，不過在實施方式中，例如使用具有CCD(Couple Charged Device，電荷耦合器)圖像傳感器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器的拍攝裝置。

在實施方式中，多個(4個)拍攝裝置30a、30b、30c、30d安裝于液壓挖掘機100。更詳細而言，如圖2所示，拍攝裝置30a和拍攝裝置30b隔開規(guī)定間隔且朝向相同方向地配置于例如駕駛室4內(nèi)。拍攝裝置30c和拍攝裝置30d隔開規(guī)定間隔且朝向相同方向地配置于駕駛室4內(nèi)。拍攝裝置30b和拍攝裝置30d也會稍稍朝向作業(yè)機2的方向即稍稍朝向拍攝裝置30a和拍攝裝置30c一側(cè)的方向地配置。多個拍攝裝置30a、30b、30c、30d通過組合2個拍攝裝置而構(gòu)成立體攝像機。在實施方式中，由拍攝裝置30a、30b的組合、以及拍攝裝置30c、30d的組合構(gòu)成立體攝像機。

在實施方式中，液壓挖掘機100具有4個拍攝裝置30，不過液壓挖掘機100具有的拍攝裝置30的數(shù)量至少為2個即可，不限定于4個。這是由于，液壓挖掘機100由至少一對拍攝裝置30構(gòu)成立體攝像機，就能對對象進行立體拍攝。

多個拍攝裝置30a、30b、30c、30d配置于駕駛室4內(nèi)的前上方。上方是指與液壓挖掘機100具有的履帶5a、5b的接觸地面正交且遠離接觸地面的方向。履帶5a、5b的接觸地面是履帶5a、5b中的至少一方接觸地面的部分的、由不位于同一直線上的至少3點規(guī)定的平面。多個拍攝裝置30a、30b、30c、30d對位于液壓挖掘機100的車身1的前方的對象進行立體拍攝。對象例如是作業(yè)機2挖掘的對象。圖1和圖2所示的處理裝置20使用至少一對拍攝裝置30的立體拍攝的結(jié)果，對對象進行三維測算。即，處理裝置20對至少一對拍攝裝置30拍攝的同一對象的圖像實施立體方式的圖像處理，對上述對象進行三維測算。多個拍攝裝置30a、30b、30c、30d配置的場所不局限于駕駛室4內(nèi)的前上方。

圖4是表示通過多個拍攝裝置30a、30b、30c、30d拍攝對象而得到的圖像的一個示例的圖。圖5是表示多個拍攝裝置30a、30b、30c、30d拍攝的對象OJ的一個示例的圖。圖4所示的圖像PIa、PIb、PIc、PId例如通過圖5所示的多個拍攝裝置30a、30b、30c、30d拍攝對象OJ而得到。在該示例中，對象OJ具有第一部分OJa、第二部分OJb和第三部分OJc。

圖像PIa是由拍攝裝置30a拍攝而得到的圖像，圖像PIb是由拍攝裝置30b拍攝而得到的圖像，圖像PIc是由拍攝裝置30c拍攝而得到的圖像，圖像PId是由拍攝裝置30d拍攝而得到的圖像。一對拍攝裝置30a、30b朝向液壓挖掘機100的上方配置，因此在圖像PIa、PIb中拍攝有對象OJ的上方。一對拍攝裝置30c、30d朝向液壓挖掘機100的下方配置，因此在圖像PIc、PId中拍攝有對象OJ的下方。

從圖4可知，在由一對拍攝裝置30a、30b拍攝的圖像PIa、PIb、以及由一對拍攝裝置30c、30d拍攝的圖像PIc、PId中，對象OJ的部分區(qū)域、在該示例中為第二部分OJb被重復(fù)拍攝。即，朝向上方的一對拍攝裝置30a、30b的拍攝區(qū)域和朝向下方的一對拍攝裝置30c、30d的拍攝區(qū)域具有重復(fù)的部分。

處理裝置20在對由多個拍攝裝置30a、30b、30c、30d拍攝的同一對象OJ的圖像PIa、PIb、PIc、PId實施立體方式的圖像處理的情況下，基于由一對拍攝裝置30a、30b拍攝的圖像PIa、PIb得到第一視差圖像。此外，處理裝置20基于由一對拍攝裝置30c、30d拍攝的圖像PIc、PId得到第二視差圖像。然后，處理裝置20將第一視差圖像和第二視差圖像合并得到1個視差圖像。處理裝置20使用得到的視差圖像對對象進行三維測算。這樣，處理裝置20和多個拍攝裝置30a、30b、30c、30d通過1次拍攝就能對對象OJ的規(guī)定區(qū)域的整體進行三維測算。

在實施方式中，數(shù)量為4個的多個拍攝裝置30a、30b、30c、30d中，將拍攝裝置30c作為4個拍攝裝置即多個拍攝裝置30a、30b、30c、30d的基準(zhǔn)?？蓪⑴臄z裝置30c的坐標(biāo)系(Xs，Ys，Zs)稱為拍攝裝置坐標(biāo)系。拍攝裝置坐標(biāo)系的原點是拍攝裝置30c的中心。拍攝裝置30a、拍攝裝置30b和拍攝裝置30d的各自坐標(biāo)系的原點是各拍攝裝置的中心。

校正系統(tǒng)

圖6是表示實施方式涉及的校正系統(tǒng)50的圖。校正系統(tǒng)50包括多個拍攝裝置30a、30b、30c、30d和處理裝置20。它們?nèi)鐖D1和圖2所示設(shè)置于液壓挖掘機100的車身1。多個拍攝裝置30a、30b、30c、30d安裝于作為作業(yè)機械的液壓挖掘機100，對對象進行拍攝，并將通過拍攝得到的對象的圖像輸出到處理裝置20。

處理裝置20具有處理部21、存儲部22和輸入輸出部23。處理部21例如通過如CPU(Central Processing Unit，中央處理裝置)這樣的處理器和存儲器實現(xiàn)。處理裝置20實現(xiàn)實施方式涉及的校正方法。在這種情況下，處理部21讀取并執(zhí)行存儲在存儲部22中的計算機程序。該計算機程序用于使處理部21執(zhí)行實施方式涉及的校正方法。

處理裝置20在執(zhí)行實施方式涉及的校正方法時，通過對由至少一對拍攝裝置30拍攝的一對圖像執(zhí)行立體方式的圖像處理，來求取對象的位置、具體而言是三維坐標(biāo)系下的對象的坐標(biāo)。這樣，處理裝置20能夠使用由至少一對拍攝裝置30拍攝同一對象而得到的一對圖像，對對象進行三維測算。也就是說，至少一對拍攝裝置30和處理裝置20利用立體方式對對象進行三維測算。在實施方式中，至少一對拍攝裝置30和處理裝置20設(shè)置于液壓挖掘機100，相當(dāng)于用來檢測對象位置并輸出的第一位置檢測部。在拍攝裝置30具有執(zhí)行立體方式的圖像處理來對對象進行三維測算的功能的情況下，該至少一對拍攝裝置30相當(dāng)于第一位置檢測部。在實施方式中，第一位置檢測部利用第一方法檢測對象的位置并將其輸出。第一方法是通過立體方式對對象、例如實施方式的作業(yè)機械即液壓挖掘機100的規(guī)定位置進行三維測算的方法，不過也可以例如是通過激光測量儀測算液壓挖掘機100的規(guī)定位置的方法，不局限于立體方式的三維測算。在實施方式中，第一方法中使用的、液壓挖掘機100的規(guī)定位置是作業(yè)機2的規(guī)定位置，不過只要是構(gòu)成液壓挖掘機100的部件的規(guī)定位置即可，不局限于作業(yè)機2的規(guī)定位置。

存儲部22使用RAM(Random Access Memory，隨機訪問存儲器)、ROM(Random Access Memory，只讀存儲器)、快閃存儲器、EPROM(Erasable Programmable Random Access Memory，可擦除可編程只讀存儲器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Random Access Memory，電可擦除可編程只讀存儲器)等非易失性或易失性半導(dǎo)體存儲器、磁盤、軟盤和光盤中的至少一種。存儲部22存儲用于使處理部21執(zhí)行實施方式涉及的校正方法的計算機程序。存儲部22存儲處理部21執(zhí)行實施方式涉及的校正方法時所使用的信息。該信息例如包含各拍攝裝置30的內(nèi)部校正數(shù)據(jù)、各拍攝裝置30的姿勢、拍攝裝置30彼此的位置關(guān)系、作業(yè)機2等的已知尺寸、表示拍攝裝置30與安裝于液壓挖掘機100的固定物的位置關(guān)系的已知尺寸、表示從車身坐標(biāo)系的原點至各拍攝裝置30或某一拍攝裝置30的位置關(guān)系的已知尺寸、以及為了基于作業(yè)機2的姿勢來求取作業(yè)機2的部分位置而所需的信息。

輸入輸出部23是用于連接處理裝置20和設(shè)備類的接口電路。輸入輸出部23與集線器(hub)51、輸入裝置52、第一角度檢測部18A、第二角度檢測部18B和第三角度檢測部18C連接。集線器51與多個拍攝裝置30a、30b、30c、30d連接。也可以不使用集線器51而連接拍攝裝置30與處理裝置20。將拍攝裝置30a、30b、30c、30d拍攝得到的結(jié)果經(jīng)由集線器51輸入至輸入輸出部23。處理部21經(jīng)由集線器51和輸入輸出部23獲取由拍攝裝置30a、30b、30c、30d拍攝得到的結(jié)果。輸入裝置52用于輸入在處理部21執(zhí)行實施方式涉及的校正方法時所需的信息。

輸入裝置52例如可例示開關(guān)和觸摸面板，不過不局限于此。在實施方式中，輸入裝置52設(shè)置于圖2所示的駕駛室4內(nèi)、更具體而言是駕駛席4S的附近。輸入裝置52既可以安裝于操作裝置25的右側(cè)桿25R和左側(cè)桿25L中的至少一方，也可以設(shè)置于駕駛室4內(nèi)的顯示器面板26。此外，輸入裝置52可以不與輸入輸出部23連接，可以通過使用電波或紅外線的無線通信將信息輸入至輸入輸出部23。

基于作業(yè)機2的各部尺寸和由第一角度檢測部18A、第二角度檢測部18B和第三角度檢測部18C檢測出的信息即作業(yè)機2的轉(zhuǎn)動角度δ1、δ2、δ3，求取車身坐標(biāo)系(Xm，Ym，Zm)下的作業(yè)機2的規(guī)定位置?；谧鳂I(yè)機2的尺寸和轉(zhuǎn)動角度δ1、δ2、δ3求取的作業(yè)機2的規(guī)定位置包含例如作業(yè)機2所具有的鏟斗8的鏟齒9的前端的位置、鏟斗銷15的位置、以及第一連桿銷47a的位置。第一角度檢測部18A、第二角度檢測部18B和第三角度檢測部18C相當(dāng)于檢測實施方式的作業(yè)機械即液壓挖掘機100的位置、例如作業(yè)機2的位置的第二位置檢測部。第二位置檢測部利用第二方法檢測對象的位置。在實施方式中，第二方法是基于實施方式的作業(yè)機械即液壓挖掘機100的尺寸和姿勢求取液壓挖掘機100的規(guī)定位置，但只要第二方法與第一方法不同，不局限于實施方式的方法。在實施方式中，第二方法中使用的液壓挖掘機100的規(guī)定位置與作為第一方法的測算對象的液壓挖掘機100的規(guī)定位置相同。在實施方式中，第二方法中使用的液壓挖掘機100的規(guī)定位置是作業(yè)機2的規(guī)定位置，但只要是構(gòu)成液壓挖掘機100的部件的規(guī)定位置，不局限于作業(yè)機2的規(guī)定位置。

圖7是說明實施方式涉及的校正方法的圖。通過對至少一對拍攝裝置30拍攝的對象的圖像實施立體方式的圖像處理，得到對象的位置信息Ps(xs，ys，zs)。所得到的位置信息Ps(xs，ys，zs)如圖7所示，從作為第一位置檢測部的坐標(biāo)系的拍攝裝置坐標(biāo)系(Xs，Ys，Zs)轉(zhuǎn)換成與拍攝裝置坐標(biāo)系(Xs，Ys，Zs)不同的坐標(biāo)系中的位置信息Pm(xm，ym，zm)。在實施方式中，與拍攝裝置坐標(biāo)系(Xs，Ys，Zs)不同的坐標(biāo)系是車身坐標(biāo)系(Xm，Ym，Zm)，不過不局限于此。

從至少一對拍攝裝置30得到的位置信息Ps(xs，ys，zs)是三維信息，在實施方式中用坐標(biāo)表示。使用位置信息Ps(xs，ys，zs)求取從拍攝裝置30到對象的距離。本實施方式涉及的校正方法是求取變換信息的方法，該變換信息是將從至少一對拍攝裝置30得到的位置信息Ps(xs，ys，zs)從拍攝裝置坐標(biāo)系(Xs，Ys，Zs)變換成車身坐標(biāo)系(Xm，Ym，Zm)中的位置信息Pm(xm，ym，zm)時使用的。也就是說，變換信息是用于將作為第一位置檢測部的至少一對拍攝裝置30檢測出的位置從第一位置檢測部的坐標(biāo)系變換成車身1的坐標(biāo)系的信息。

拍攝裝置坐標(biāo)系中的位置信息Ps由式(1)變換成車身坐標(biāo)系中的位置信息Pm。式(1)中的R是由式(2)表示的旋轉(zhuǎn)矩陣，式(1)中的T是由式(3)表示的平移矢量。α是拍攝裝置坐標(biāo)系的圍繞Xs軸的旋轉(zhuǎn)角度，β是拍攝裝置坐標(biāo)系的圍繞Ys軸的旋轉(zhuǎn)角度，γ是拍攝裝置坐標(biāo)系的圍繞Zs軸的旋轉(zhuǎn)角度。旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移矢量T是變換信息。

Pm＝R·Ps+T…(1)

處理部21在執(zhí)行實施方式涉及的校正方法時求取上述變換信息。具體而言，處理部21使用由至少一對拍攝裝置30檢測出的第一位置信息和由第一角度檢測部18A、第二角度檢測部18B和第三角度檢測部18C檢測出的第二位置信息求取變換信息并將其輸出。在實施方式中，至少一對拍攝裝置30是拍攝裝置30c、30d，不過只要包括基準(zhǔn)的拍攝裝置30c即可。第二位置信息也可以使用除了各角度檢測器18的檢測值以外的、搭載于液壓挖掘機100的圖1和圖2所示的IMU(Inertial Measurement Unit：慣性測量裝置)24的檢測值來求取。

第一位置信息是由第一位置檢測部即至少一對拍攝裝置30和處理裝置20檢測出的作業(yè)機2的規(guī)定位置、例如鏟斗8的鏟齒9的位置的信息。第二位置信息是由第一角度檢測部18A、第二角度檢測部18B和第三角度檢測部18C檢測出的作業(yè)機2的規(guī)定位置的信息。第二位置信息是在第一位置檢測部檢測出規(guī)定位置時的作業(yè)機2的姿勢下由作為第二位置檢測部的一個示例的第一角度檢測部18A等檢測出的信息。第一位置信息和第二位置信息都是作業(yè)機2為同一姿勢并且作業(yè)機2的同一位置的信息。也就是說，第一位置信息和第二位置信息是在作業(yè)機2為同一姿勢的狀態(tài)下利用不同的方法來求取作業(yè)機2的同一位置而得到的信息。在實施方式中，第一位置信息和第二位置信息是在通過驅(qū)動作業(yè)機2而使作業(yè)機2處于不同的姿勢時分別得到的多個信息，是在多個狀態(tài)下得到的多個信息。

第一位置信息和第二位置信息只要是能夠確定作業(yè)機2的規(guī)定位置的信息即可。例如第一位置信息和第二位置信息既可以是作業(yè)機2自身的規(guī)定位置的信息，也可以是安裝于作業(yè)機并且與作業(yè)機2的位置關(guān)系為已知的部件的位置信息。也就是說，第一位置信息和第二位置信息不局限于作業(yè)機2自身的規(guī)定位置的信息。

處理裝置20既可以用專用的硬件實現(xiàn)，也可以由多個處理電路協(xié)同來實現(xiàn)處理裝置20的功能。接著，說明處理裝置20執(zhí)行實施方式涉及的校正方法時的處理示例。

處理示例

圖8是表示實施方式涉及的處理裝置20執(zhí)行實施方式涉及的校正方法時的處理示例的流程圖。圖9和圖10是表示在實施方式涉及的處理裝置20執(zhí)行實施方式涉及的校正方法時拍攝裝置30拍攝的對象的圖。圖11～圖13是表示在實施方式涉及的處理裝置20執(zhí)行實施方式涉及的校正方法時拍攝裝置30拍攝的對象的姿勢的圖。

實施方式涉及的校正方法是基于由至少一對拍攝裝置30得到的作業(yè)機2的規(guī)定位置的信息即第一位置信息和由第一角度檢測部18A、第二角度檢測部18B和第三角度檢測部18C檢測出的第二位置信息來求取作為未知數(shù)的旋轉(zhuǎn)矩陣R中包含的角度α、β、γ及平移矢量的分量x₀、y₀、z₀的方法。處理裝置20在執(zhí)行實施方式涉及的校正方法時，處理部21在步驟S101中將計數(shù)N、M設(shè)為0。

在步驟S102中，處理部21使一對拍攝裝置30c、30d對對象進行拍攝。此外，處理部21獲取第一角度檢測部18A、第二角度檢測部18B和第三角度檢測部18C的檢測值。

一對拍攝裝置30c、30d拍攝的對象是作業(yè)機2的規(guī)定位置、在實施方式中為液壓挖掘機100的鏟斗8、更具體而言是鏟齒9。如圖9所示，鏟斗8在鏟齒9上設(shè)定有標(biāo)記MKl、MKc、MKr。標(biāo)記MKl設(shè)置于最左側(cè)的鏟齒9，標(biāo)記MKc設(shè)置于中央的鏟齒9，標(biāo)記MKr設(shè)置于最右側(cè)的鏟齒9。以下，在不區(qū)分標(biāo)記MKl、MKc、MKr的情況下，可將其稱為標(biāo)記MK。

在步驟S102中，處理部21在一對拍攝裝置30c、30d拍攝鏟斗8時的作業(yè)機2的姿勢下，獲取第一角度檢測部18A、第二角度檢測部18B和第三角度檢測部18C的檢測值。這樣，在實施方式中，處理部21在作業(yè)機2的相同的姿勢下執(zhí)行由一對拍攝裝置30c、30d的拍攝、以及第一角度檢測部18A、第二角度檢測部18B和第三角度檢測部18C的檢測值的獲取。處理部21將拍攝裝置30的拍攝結(jié)果所得到的圖像、以及第一角度檢測部18A、第二角度檢測部18B和第三角度檢測部18C的檢測值存儲在存儲部22中。

在實施方式中，標(biāo)記MKl、MKc、MKr在鏟斗8的寬度方向W、即與鏟斗銷15延伸的方向平行的方向上排列。在實施方式中，鏟斗8的寬度方向W是一對拍攝裝置30c、30d排列的方向。鏟斗8的寬度方向W上的中央的鏟齒9在車身坐標(biāo)系下僅在1個平面即Xm-Zm平面上移動。因此，在僅求取中央的鏟齒9的位置的情況下，由于限制條件減弱，所以在使用一對拍攝裝置30c、30d的立體方式的位置測算中車身坐標(biāo)系下的Ym軸方向的精度下降。

實施方式涉及的校正方法測算鏟斗8的寬度方向W上的多個位置、具體而言是3個鏟齒9的位置作為第一位置信息。因此，在求取作為變換信息的旋轉(zhuǎn)矩陣R及平移矢量T時能夠利用鏟斗8的寬度方向W上的多個平面的位置信息，所以能夠抑制旋轉(zhuǎn)矩陣R及平移矢量T的精度下降。將由實施方式涉及的校正方法得到的旋轉(zhuǎn)矩陣R及平移矢量T用于使用一對拍攝裝置30c、30d的立體方式的位置測算，由此抑制車身坐標(biāo)系下的Ym軸方向的測算精度的下降。

在實施方式中，在鏟斗8的3個鏟齒9上設(shè)定標(biāo)記MKl、MKc、MKr，不過標(biāo)記MK的數(shù)量即作為測算對象的鏟齒9的數(shù)量不局限于3個。標(biāo)記MK也可以設(shè)置于至少1個鏟齒9上。但是，為了抑制使用一對拍攝裝置30c、30d的立體方式的位置測算的精度下降，在實施方式涉及的校正方法中，優(yōu)選將2個以上的標(biāo)記MK在鏟斗8的寬度方向W上設(shè)置于分離的位置，測算2個以上的鏟齒9可得到較高的測算精度。

圖10示出使用安裝于作業(yè)機2的測算用目標(biāo)60來替代鏟齒9的位置的示例。在該示例中，至少一對拍攝裝置30和處理部21測算安裝于作業(yè)機2的測算用目標(biāo)60的位置，在實施方式涉及的校正方法中作為第一位置信息使用。測算用目標(biāo)60具有：設(shè)置有標(biāo)記MKa、MKb的目標(biāo)部件63a、63b；連結(jié)2個目標(biāo)部件63a、63b的軸部件62；以及安裝于軸部件62的一端部的固定用部件61。

目標(biāo)部件63a、63b在軸部件62延伸的方向上并排地配置。固定用部件61具有磁鐵。固定用部件61吸附于作業(yè)機2，由此將例如目標(biāo)部件63a、63b及軸部件62安裝于作業(yè)機2。這樣，固定用部件61能夠安裝于作業(yè)機2，并且能夠從作業(yè)機2卸下。在實施方式中，固定用部件61吸附于鏟斗銷15，將目標(biāo)部件63a、63b及軸部件62固定于作業(yè)機2。將測算用目標(biāo)60安裝于鏟斗銷15時，目標(biāo)部件63a、63b就在鏟斗8的寬度方向W上并排地配置。

測算用目標(biāo)60具有的標(biāo)記MKa、MKb的位置基于測算用目標(biāo)60的尺寸被預(yù)先求取。用于安裝測算用目標(biāo)60的固定用部件61的作業(yè)機2的部分和鏟齒9的位置基于鏟斗8的尺寸被預(yù)先求取。因此，只要知道測算用目標(biāo)60具有的標(biāo)記MKa、MKb的位置，就可知道鏟斗8的鏟齒9的位置。測算用目標(biāo)60具有的標(biāo)記MKa、MKb與鏟斗8的鏟齒9的位置關(guān)系存儲在處理裝置20的存儲部22中。處理部21在執(zhí)行實施方式涉及的校正方法的情況下，從存儲部22讀取標(biāo)記MKa、MKb與鏟斗8的鏟齒9的位置關(guān)系，在生成第一位置信息或第二位置信息時使用。

在步驟S102中，使用一對拍攝裝置30c、30d的拍攝、以及第一角度檢測部18A、第二角度檢測部18B和第三角度檢測部18C的檢測值的規(guī)定位置的測算結(jié)束之后，使處理前進至步驟S103。在步驟S103中，處理部21使作業(yè)機2動作，使鏟斗8向遠離地面的方向、即上方移動。在步驟S104中，處理部21將計數(shù)N加1所得到的值設(shè)為新的計數(shù)N。

在步驟S105中，處理部21在當(dāng)前的計數(shù)M為Mc－1以下的情況下，比較當(dāng)前的計數(shù)N和計數(shù)閾值Nc1。在當(dāng)前的計數(shù)M為Mc的情況下，處理部21比較當(dāng)前的計數(shù)N和計數(shù)閾值Nc2。在實施方式中，計數(shù)閾值Nc1是2。計數(shù)閾值Nc2小于計數(shù)閾值Nc1，例如是1。

在步驟S105中，在計數(shù)N并非計數(shù)閾值Nc1的情況(步驟S105，“否”)下，處理部21反復(fù)進行步驟S102～步驟S105的處理。在步驟S105中，在計數(shù)N為計數(shù)閾值Nc1的情況(步驟S105，“是”)下，使處理前進至步驟S106。

在步驟S106中，處理部21使作業(yè)機2動作，使鏟斗8沿進深方向、即遠離圖1所示的回轉(zhuǎn)體3的方向移動。在步驟S107中，處理部21將計數(shù)M加1所得到的值設(shè)為新的計數(shù)M。在步驟S108中，處理部21比較當(dāng)前的計數(shù)M和計數(shù)閾值Mc。在實施方式中，計數(shù)閾值Mc是2。

在步驟S108中，在計數(shù)M并非計數(shù)閾值Mc的情況(步驟S108，“否”)下，處理部21在步驟S109中使計數(shù)N為0。然后，處理部21執(zhí)行步驟S102～步驟S105的處理。

通過步驟S101～步驟S105，一對拍攝裝置30c、30d在多個拍攝裝置30與鏟斗8的水平距離L相等的條件下，在液壓挖掘機100的上下方向上對鏟斗8拍攝Nc+1次。即，使鏟斗8的上下方向的位置不同，由一對拍攝裝置30c、30d拍攝Nc+1次。水平距離L是與液壓挖掘機100的接觸地面即圖1所示的履帶5a、5b的接觸地面平行并且與圖2所示的動臂銷13延伸的方向正交的方向上的、回轉(zhuǎn)體3與鏟斗8之間的距離。通過反復(fù)進行步驟S106～步驟S108，多個拍攝裝置30使與液壓挖掘機100的接觸地面平行的作為回轉(zhuǎn)體3與鏟斗8之間的距離的水平距離L改變Mc+1次。即，使鏟斗8的水平距離L不同，由一對拍攝裝置30c、30d拍攝N c+1次。

具體而言，如圖11所示，一對拍攝裝置30c、30d在水平距離L＝L1的情況下，在位置A、比位置A高的位置B、以及比位置B高的位置C這3個位置拍攝鏟斗8。因此，在水平距離L1的情況下，在不同的3階段的高度得到標(biāo)記MK1、MKc、MKr的位置的信息。位置A、B、C沿圖11中的箭頭h所示的方向上逐漸變高。

如圖12所示，一對拍攝裝置30c、30d在水平距離L＝L2的情況下，在位置D、比位置D高的位置E、以及比位置E高的位置F這3個位置拍攝鏟斗8。因此，在水平距離L2的情況下，也在不同的3階段的高度得到標(biāo)記MK1、MKc、MKr的位置的信息。水平距離L2大于水平距離L1。水平距離L2大于水平距離L1表示鏟斗8位于距離拍攝裝置30c和拍攝裝置30d較遠的位置。位置D、E、F沿圖12中的箭頭h所示的方向上逐漸變高。

如圖13所示，一對拍攝裝置30c、30d在水平距離L＝L3的情況下，在位置G、以及比位置G高的位置H這2個位置拍攝鏟斗8。因此，在水平距離L3下，在不同的2階段的高度得到標(biāo)記MK1、MKc、MKr的位置信息。水平距離L3大于水平距離L2。水平距離L3大于水平距離L2表示鏟斗8位于距離拍攝裝置30c和拍攝裝置30d更遠的位置。位置G、H沿圖13中的箭頭h所示的方向上逐漸變高。

在實施方式中，在水平距離為最大的L3的情況下，一對拍攝裝置30c、30d拍攝上下方向的2個位置的鏟斗8，不過拍攝上下方向上的位置不局限于2個位置。此外，在水平距離L固定而使鏟斗在上下方向上移動來拍攝鏟斗8的情況下，拍攝上下方向上的位置不局限于實施方式的位置。

由一對拍攝裝置30c、30d對鏟斗8進行拍攝，在水平距離L1拍攝3次、水平距離L2拍攝3次、水平距離L3拍攝2次共計8次。在立體方式的三維測算中，作為測算對象的部分、實施方式中的標(biāo)記MKl、MKc、MKr位于由一對拍攝裝置30c、30d拍攝的圖像的端部會使限制條件增強，因此測算的精度得到提高。因此，處理部21使一對拍攝裝置30c、30d拍攝在相同的水平距離L的情況下改變高度而處于多個位置上的鏟斗8、更具體而言是標(biāo)記MKl、MKc、MKr。這樣，由于在由多個拍攝裝置30拍攝的圖像的兩端、具體而言是上下方向上的兩端配置標(biāo)記MKl、MKc、MKr，所以測算的精度得到提高。

在實施方式中，使水平距離L按3階段變化，高度方向的拍攝次數(shù)為3次或2次，不過不局限于此。使水平距離L變化的次數(shù)通過變更計數(shù)閾值Mc而變更。高度方向的拍攝次數(shù)通過變更計數(shù)閾值Nc1和計數(shù)閾值Nc2中的至少一方而變更。

在立體方式的三維測算中，測算位于遠方的對象的情況下，即在更大的范圍內(nèi)立體方式的三維測算的精度提高。因此，處理部21變更鏟斗8的水平距離L使一對拍攝裝置30拍攝鏟斗8、更具體而言是標(biāo)記MKl、MKc、MKr。這樣，在更大的范圍內(nèi)，三維測算的精度得到提高。

返回步驟S108，在計數(shù)M為計數(shù)閾值Mc的情況(步驟S108，“是”)下，使處理前進至步驟S110。在步驟S110中，處理部21求取第一位置信息和第二位置信息。具體而言，處理部21從存儲部22獲取通過一對拍攝裝置30c、30d多次(在實施方式中為8次)拍攝鏟斗8而得到的多對圖像(在實施方式中為8對圖像)。然后，處理部21對所獲取的多對圖像中的、分別成對的圖像實施立體方式的圖像處理，對標(biāo)記MKl、MKc、MKr的位置進行三維測算。在實施方式中，處理部21通過圖像處理來提取標(biāo)記MKl、MKc、MKr。例如處理部21能夠基于標(biāo)記MKl、MKc、MKr的形狀特征，從圖像中提取它們。如后述的那樣，標(biāo)記MKl、MKc、MKr也可以通過由操作員操作圖6所示的輸入裝置52來選擇。

在三維測算中，處理部21利用三角測量來求取位于從一對拍攝裝置30c、30d得到的一對圖像中的標(biāo)記MKl、MKc、MKr的位置。這樣求出的標(biāo)記MKl、MKc、MKr的位置信息是第一位置信息。處理部21分別針對步驟S101～步驟S109中得到的8個部位的拍攝結(jié)果求取第一位置信息輸出到例如存儲部21，進行臨時存儲。

對1個位置的拍攝可拍攝到設(shè)置于不同位置的3個標(biāo)記MKl、MKc、MKr，因此對1個位置的拍攝能夠得到3個第一位置信息。如上所述，鏟斗8在8個位置被拍攝，因此能夠得到共計24個第一位置信息。

在步驟S110中，處理部21獲取第一角度檢測部18A、第二角度檢測部18B和第三角度檢測部18C的檢測值和作業(yè)機2的尺寸。第一角度檢測部18A等的檢測值是在作業(yè)機2的姿勢為一對拍攝裝置30c、30d拍攝鏟斗8時的姿勢時，由第一角度檢測部18A等檢測出的值。處理部21基于所獲取的檢測值和作業(yè)機2的尺寸，求取鏟斗8的鏟齒9的位置、更具體而言是標(biāo)記MKl、MKc、MKr的位置。基于第一角度檢測部18A等的檢測值和作業(yè)機2的尺寸求出的標(biāo)記MKl、MKc、MKr的位置信息是第二位置信息。處理部21分別對步驟S101～步驟S109中得到的8個位置的拍攝結(jié)果求取第二位置信息輸出到例如存儲部21，進行臨時存儲。

1個位置的拍攝能夠得到3個第二位置信息。如上所述，由于對鏟斗8在8個位置拍攝，所以能夠得到共計24個第二位置信息。處理部21將在相同的作業(yè)機2的姿勢下得到的第一位置信息和第二位置信息相對應(yīng)，臨時存儲在存儲部22中。第一位置信息和第二位置信息的組合在實施方式中共計24個。

在步驟S111中，處理部21使用第一位置信息和第二位置信息求取旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移矢量T。更具體而言，處理部21使用第一位置信息和第二位置信息求取旋轉(zhuǎn)矩陣R中所包含的角度α、β、γ及平移矢量T的分量x₀、y₀、z₀。在求取角度α、β、γ及分量x₀、y₀、z₀時，使用24個第一位置信息和第二位置信息的組合，不過也可以將誤差較大的去除。這樣，能夠抑制角度α、β、γ及分量x₀、y₀、z₀的精度下降。

第一位置信息是車身坐標(biāo)系的坐標(biāo)，因此用(xm，ym，zm)表示。第二位置信息是拍攝裝置坐標(biāo)系，因此用(xs，ys，zs)表示。式(4)中從式(1)的左邊減去右邊后取平方得到的值為J。

J＝{Pmi－(R·Psi+T)}²…(4)

處理部21從存儲部22讀取在相同的作業(yè)機2的姿勢下得到的第一位置信息和第二位置信息，將第一位置信息提供給式(4)的位置信息Pm，將第二位置信息提供給式(4)的位置信息Ps。于是，得到包括旋轉(zhuǎn)矩陣R中所包含的角度α、β、γ及平移矢量T的分量x₀、y₀、z₀中的任一個的、3個式子。在實施方式中，由于第一位置信息和第二位置信息的組合是24個，所以處理部21通過將24個第一位置信息和第二位置信息的組合提供給式(4)，得到包括在旋轉(zhuǎn)矩陣R中所包含的角度α、β、γ及平移矢量T的分量x₀、y₀、z₀中的任一個的、共計72個J。

共計72個J的總和JS由式(5)求取。處理部21基于式(5)求取總和JS。

JS＝∑Ji＝∑{Pmi－(R·Psi+T)}²，{i：1～72}…(5)

接著，處理部21使得JS成為最小。因此，處理部21分別按角度α、角度β、角度γ、分量x₀、分量y₀、分量z₀對∑{Pmi－(R·Psi+T)}²進行偏微分，使得到的值為0。處理部21例如用牛頓-拉弗森法去解這樣得到的6個方程式，由此求取角度α、β、γ及平移矢量T的分量x₀、y₀、z₀。處理部21基于求出的角度α、β、γ及平移矢量T的分量x₀、y₀、z₀求取旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移矢量T。這樣得到的旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移矢量T是用于將由第一位置檢測部檢測出的對象的位置信息變換成第一位置檢測部以外的坐標(biāo)系、在實施方式中為車身坐標(biāo)系的變換信息。

另外，處理部21也可以求取用于將由第二位置檢測部檢測出的對象的位置變換成與第二位置檢測部的坐標(biāo)系不同的坐標(biāo)系、例如第一位置檢測部的坐標(biāo)系的變換信息。在這種情況下，通過式(6)，能夠?qū)⒌诙恢脵z測部檢測出的、第二位置檢測部的坐標(biāo)系下的對象位置變換成第一位置檢測部的坐標(biāo)系。在該示例中，第二位置檢測部的坐標(biāo)系是車身坐標(biāo)系，第一位置檢測部的坐標(biāo)系是拍攝裝置坐標(biāo)系。

Ps＝R^-1·Pm－R^-1·T…(6)

式(6)中的R^-1是由上述的式(2)表示的旋轉(zhuǎn)矩陣的逆矩陣，式(6)中的T是由上述的式(3)表示的平移矢量。位置信息Pm是車身坐標(biāo)系下的對象位置，位置信息Ps是拍攝裝置坐標(biāo)系下的對象位置。逆矩陣R^-1及平移矢量T與R^-1之積是變換信息。這樣，處理部21的處理和實施方式的校正方法也能夠求取用于將第二位置檢測部檢測出的位置從第二位置檢測部的坐標(biāo)系變換成與第二位置檢測部的坐標(biāo)系不同的坐標(biāo)系的變換信息并將其輸出。

在實施方式中，第二位置檢測部是第一角度檢測部18A、第二角度檢測部18B和第三角度檢測部18C，不過不局限于此。例如液壓挖掘機100具有RTK-GNSS(Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite Systems，實時動態(tài)-全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，GNSS稱為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))用天線，并且具有通過由GNSS測算天線的位置來檢測本車輛位置的位置檢測系統(tǒng)。在這種情況下，將上述位置檢測系統(tǒng)設(shè)為第二位置檢測部，將GNSS用天線的位置設(shè)為作業(yè)機械的規(guī)定位置。而且，一邊使GNSS用天線的位置變化一邊通過第一位置檢測部和第二位置檢測部檢測GNSS用天線的位置來得到第一位置信息和第二位置信息。處理部21使用所得到的第一位置信息和第二位置信息，求取用于將由第一位置檢測部檢測出的對象的位置信息變換成第一位置檢測部以外的坐標(biāo)系、在實施方式中為車身坐標(biāo)系的變換信息。此外，處理部21也能夠使用所得到的第一位置信息和第二位置信息，求取用于將由第二位置檢測部檢測出的對象的位置信息變換成第二位置檢測部以外的坐標(biāo)系的變換信息。

除此以外，將可卸下的GNSS接收器安裝于液壓挖掘機1的規(guī)定位置、例如行走體5或作業(yè)機2的規(guī)定位置，將GNSS接收器設(shè)為第二位置檢測部，由此與將檢測上述本車輛位置的位置檢測系統(tǒng)設(shè)為第二位置檢測部的情況同樣地得到變換信息。

實施方式涉及的校正系統(tǒng)50和校正方法在液壓挖掘機100具有的作業(yè)機2的姿勢相同的狀態(tài)下使用用于檢測對象位置的裝置即第一位置檢測部及與第一位置檢測部不同的第二位置檢測部求取作業(yè)機2的規(guī)定位置。而且，實施方式涉及的校正系統(tǒng)50和校正方法使用由第一位置檢測部求出的第一位置信息和由第二位置檢測部求出的第二位置信息求取旋轉(zhuǎn)矩陣R及平移矢量T。通過這樣的處理，實施方式涉及的校正系統(tǒng)50和校正方法能夠求取用于將由第一位置檢測部檢測出的對象的位置信息變換成第一位置檢測部以外的坐標(biāo)系的變換信息。

對多個拍攝裝置30中的至少一對拍攝裝置30拍攝的對象的圖像實施立體方式的圖像處理，能夠得到拍攝裝置坐標(biāo)系下的對象的位置信息。只要根據(jù)實施方式涉及的校正系統(tǒng)50和校正方法得到變換信息，就能夠?qū)⑴臄z裝置坐標(biāo)系下的對象的位置信息變換成車身坐標(biāo)系下的位置信息，因此液壓挖掘機100能夠使用變換后的對象的位置信息，控制作業(yè)機2或者使顯示器顯示作業(yè)機2的引導(dǎo)畫面。

實施方式涉及的校正系統(tǒng)50和校正方法使用設(shè)置于液壓挖掘機100的處理裝置20和一對拍攝裝置30c、30d，因此不需要用于求取旋轉(zhuǎn)矩陣R及平移矢量T的外部設(shè)備。因此，實施方式涉及的校正系統(tǒng)50和校正方法例如能夠在用戶使用液壓挖掘機100的場所求取旋轉(zhuǎn)矩陣R及平移矢量T。這樣，實施方式涉及的校正系統(tǒng)50和校正方法具有即使在沒有用于求取旋轉(zhuǎn)矩陣R及平移矢量T的外部設(shè)備的情況下也能夠求取旋轉(zhuǎn)矩陣R及平移矢量T的優(yōu)點。

實施方式涉及的校正系統(tǒng)50和校正方法，通過使第一位置信息和第二位置信息為從姿勢不同的作業(yè)機2檢測出的規(guī)定位置的信息，能夠增加用于求取作為變換信息的旋轉(zhuǎn)矩陣R及平移矢量T的信息量。其結(jié)果，實施方式涉及的校正系統(tǒng)50和校正方法能夠高精度地求取旋轉(zhuǎn)矩陣R及平移矢量T。

在實施方式中，第一位置檢測部是由至少一對拍攝裝置30構(gòu)成的立體攝像機，不過不局限于此。第一位置檢測部例如可以是激光掃描儀或3D掃描儀。作業(yè)機械只要具有至少一對拍攝裝置、使用該一對拍攝裝置以立體方式對對象進行三維測算，并不局限于液壓挖掘機100。作業(yè)機械具有作業(yè)機即可，例如可以是輪式裝載機或推土機等作業(yè)機械。

在實施方式中，在求取旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移矢量T時，在鏟齒9設(shè)置有標(biāo)記MKl、MKc、MKr，不過這些標(biāo)記不是必要的。例如也可以利用圖6所示的輸入裝置52，在由拍攝裝置30拍攝得到的對象的圖像內(nèi)指定由處理部21求取位置的部分、例如鏟斗8的鏟齒9的部分。在這種情況下，處理部21對被指定的部分執(zhí)行三維測算。

以上，對實施方式進行了說明，但是實施方式并不局限于上述內(nèi)容。此外，在上述結(jié)構(gòu)要素中包含本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易想到的結(jié)構(gòu)要素、實質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)要素、所謂的等同范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)要素。能夠適當(dāng)?shù)亟M合上述結(jié)構(gòu)要素。在不脫離本實施方式的要旨的范圍內(nèi)，能夠進行結(jié)構(gòu)要素的各種省略、置換和變更中的至少一項。