被写体面積算出装置、被写体面積算出システム、被写体面積算出方法
【課題】簡単な標識を含む画像のみで、被写体における対象領域の面積を算出する被写体面積算出装置を提供する。
【解決手段】第１撮像装置により撮像された被写体と標識とを含む第１画像と、第２撮像装置により第１撮像装置と異なる角度から撮像された被写体と標識とを含む第２画像と、を読み出す読み出し手段１２と、第１撮像装置の第１位置の３次元座標の値と、第２撮像装置の第２位置の３次元座標の値とを推定する撮像装置座標推定手段１３と、第１位置および第２位置に基づいて、被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する特定点座標推定手段１４と、複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値に基づいて、被写体の面積を算出する面積算出手段１５と、を備え、標識は、３以上のポインタを備える２次元形状を有する
【解決手段】第１撮像装置により撮像された被写体と標識とを含む第１画像と、第２撮像装置により第１撮像装置と異なる角度から撮像された被写体と標識とを含む第２画像と、を読み出す読み出し手段１２と、第１撮像装置の第１位置の３次元座標の値と、第２撮像装置の第２位置の３次元座標の値とを推定する撮像装置座標推定手段１３と、第１位置および第２位置に基づいて、被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する特定点座標推定手段１４と、複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値に基づいて、被写体の面積を算出する面積算出手段１５と、を備え、標識は、３以上のポインタを備える２次元形状を有する
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置で撮像された被写体の面積を、画像情報に基づいて算出できる被写体面積算出装置、被写体面積算出システム、被写体面積算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物や建造物の壁面に、塗装を施したり看板やポスターを設置したりする際に、予めこれらの建物や建造物の壁面の面積が算出されていることが好ましい。壁面の面積が不明であると、どの程度の塗料や材料が必要となるのか、どの程度の面積の看板やポスターを設置できるのか不明であるからである。壁面の面積が予め分かっている場合には、塗装を施したり、看板やポスターを設置したりする工事の効率が向上する。
【０００３】
このような壁面のある領域の面積を算出するには、危険な作業に基づいて実測を行うか、基準点測量やステレオカメラによる測量を行うのが一般的であった。
【０００４】
しかしながら、実測による測量は、危険を伴う上に、対象となる領域が変更になってしまうと、改めて実測による測量作業を必要とする不便を有する。
【０００５】
基準点測量やステレオカメラによる作業は、作業時間や作業工数が多くなる上に、測量対象となる建物や建造物を目視できる現場での作業しかできない。
【０００６】
近年では、様々な場所における建物や建造物の種々の場所に、看板やポスターを設置したい事業者が数多い。これらの事業者は、設置する看板やポスターを決めてから壁面の面積の測量に入るよりも、壁面の面積に基づいて、設置する看板やポスターの種類を事後的に検討したい。事業者は、壁面における看板やポスターによる宣伝効果を高める工夫を追求するからである。
【０００７】
このような看板やポスターを設置する事業者にとっては、設置現場以外で壁面における任意の領域を、事後的に測量したいことが多い。特に、種々の看板やポスターを設置できる面積を有する領域を、壁面の中で任意に探したい場合もある。
【０００８】
このため、撮像装置で撮像された画像を用いて、建物や建造物の壁面を計測する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１４７５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１は、複数の角度から撮像された画像に含まれる被写体の視差を、調整する技術を開示するだけである。
【００１０】
このため、特許文献１は、被写体の面積を算出する技術を開示していない。また、特許文献１の標定基準体は、被写体の位置と面積を算出することに適用が難しい。特に、種々の角度から撮像された画像に含まれる標定基準体の任意の点を、高い精度で識別することが困難であり、事後的に撮像された画像を用いて、被写体の面積算出に必要となるデータを得ることが困難である。撮像された写真の角度や位置によっては、標定基準体の写り方が大きく異なって、標定基準体と被写体との関連性を得ることが難しいからである。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑み、簡単な標識を含む画像のみで、被写体における対象領域の面積を算出する被写体面積算出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題に鑑み、本発明の被写体面積算出装置は、第１撮像装置により撮像された被写体と標識とを含む第１画像と、第２撮像装置により第１撮像装置と異なる角度から撮像された被写体と標識とを含む第２画像と、を読み出す読み出し手段と、第１撮像装置の第１位置の３次元座標の値と、第２撮像装置の第２位置の３次元座標の値とを推定する撮像装置座標推定手段と、第１位置および第２位置に基づいて、被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する特定点座標推定手段と、複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値に基づいて、被写体の面積を算出する面積算出手段と、を備え、標識は、３以上のポインタを備える２次元形状を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の被写体面積算出装置は、標識と被写体とを含む複数の画像のみに基づいて、被写体における対象領域の面積を算出できる。特に、画像に基づいて面積を算出できるので、被写体のある現場だけでなく、画像のみがあれば、様々な場所において被写体における対象領域の面積を算出できる。このため、算出される面積が、様々な事業用途に活用できる。
【００１４】
更に、撮像される角度が種々であっても、標識の認識と位置特定が容易かつ正確であるので、本発明の被写体面積算出装置は、高い精度で、被写体における対象領域の面積を算出できる。
【００１５】
更に、本発明の被写体面積算出装置は、算出された面積の誤差率も含めて算出できるので、高いユーザビリティを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の第１の発明に係る被写体面積算出装置は、第１撮像装置により撮像された被写体と標識とを含む第１画像と、第２撮像装置により第１撮像装置と異なる角度から撮像された被写体と標識とを含む第２画像と、を読み出す読み出し手段と、第１撮像装置の第１位置の３次元座標の値と、第２撮像装置の第２位置の３次元座標の値とを推定する撮像装置座標推定手段と、第１位置および第２位置に基づいて、被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する特定点座標推定手段と、複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値に基づいて、被写体の面積を算出する面積算出手段と、を備え、標識は、３以上のポインタを備える２次元形状を有する。
【００１７】
この構成により、予め撮像された画像のみで、被写体の面積を、高い精度で算出できる。特に、３以上のポインタを備える標識を用いて被写体の３次元座標の値を算出できるので、算出精度が高まる。
【００１８】
本発明の第２の発明に係る被写体面積算出装置では、第１の発明に加えて、３以上のポインタのそれぞれは、相互に色度が異なる。
【００１９】
この構成により、画像中において、ポインタのそれぞれを区別しやすくなる。結果として、ポインタの選択精度が高まり、撮像装置の位置の推定精度が高まる。
【００２０】
本発明の第３の発明に係る被写体面積算出装置では、第１又は第２の発明に加えて、３以上のポインタのそれぞれは、略球形を有する。
【００２１】
この構成により、画像中における標識の傾きの大小にかかわらず、ポインタを確実に区別できる。結果として、ポインタの選択精度が高まり、撮像装置の位置の推定精度が高まる。
【００２２】
本発明の第４の発明に係る被写体面積算出装置では、第２又は第３の発明に加えて、標識は、相互に色度が異なると共に略球形を有する３つのポインタを頂点とする３角形を有する。
【００２３】
この構成により、撮像装置から標識までの距離が容易に算出できる。
【００２４】
本発明の第５の発明に係る被写体面積算出装置では、第１から第４のいずれかの発明に加えて、撮像装置座標推定手段は、第１画像に含まれる標識の傾きに基づいて、第１撮像装置の標識に対する方向を第１方向として推定し、第１画像に含まれる標識の面積に基づいて、第１撮像装置と標識との距離を第１距離として推定し、第２画像に含まれる標識の傾きに基づいて、第２撮像装置の標識に対する方向を第２方向として推定し、第２画像に含まれる標識の面積に基づいて、第２撮像装置と標識との距離を第２距離として推定し、第１方向および第１距離に基づいて、第１位置を推定し、第２方向および第２距離に基づいて、第２位置を推定する。
【００２５】
この構成により、撮像位置の３次元座標の値が容易かつ確実に推定できる。
【００２６】
本発明の第６の発明に係る被写体面積算出装置では、第１から第５のいずれかの発明に加えて、第１位置から得られる特定点の３次元座標の値である第１特定座標と、第２位置から得られる特定点の３次元座標の値である第２特定座標と、が一致しない場合には、特定点座標推定手段は、第１特定座標および第２特定座標から、特定点の３次元座標の値を近似する。
【００２７】
この構成により、特定点の３次元座標の値を、高い精度で推定できる。また、第１位置と第２位置からの特定点の推定が不十分な場合でも、一定の精度において、特定点の３次元座標の値を推定できる。
【００２８】
本発明の第７の発明に係る被写体面積算出装置では、第６の発明に加えて、第１特定座標と第２特定座標とが一致しない場合には、特定点座標推定手段は、第１特定座標と第２特定座標との不一致量を算出する。
【００２９】
この構成により、特定点の座標の推定精度を知ることができる。
【００３０】
本発明の第８の発明に係る被写体面積算出装置では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、読み出し手段は、第３撮像装置によって、第１撮像装置および第２撮像装置のそれぞれと異なる角度から撮像された被写体と標識とを含む第３画像を読み出し、撮像装置座標推定手段は、第３撮像装置の第３位置の３次元座標の値を推定し、特定点座標推定手段は、第１位置、第２位置および第３位置に基づいて、被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する。
【００３１】
この構成により、特定点の推定精度を更に高めることができる。
【００３２】
本発明の第９の発明に係る被写体面積算出装置では、第１から第８のいずれかの発明に加えて、特定点で形成されると共に面積算出手段は、被写体における面積算出の対象となる対象領域の面積を算出する。
【００３３】
この構成により、使用者が算出を要求する領域の面積を算出できる。
【００３４】
本発明の第１０の発明に係る被写体面積算出装置では、第７から第９のいずれかの発明に加えて、面積算出手段は、不一致量に基づいて、算出される面積の誤差率および面積の誤差範囲の少なくとも一方を算出する。
【００３５】
この構成により、算出された面積の確からしさを、使用者が認識できる。
【００３６】
本発明の第１１の発明に係る被写体面積算出装置では、第９から第１０のいずれかの発明に加えて、複数の特定点のそれぞれは、対象領域の頂点に含まれる。
【００３７】
この構成により、対象領域が特定点によって形成される。
【００３８】
本発明の第１２の発明に係る被写体面積算出装置では、第１から第１１のいずれかの発明に加えて、面積算出手段が算出した対象領域の面積を表示する表示手段を更に備える。
【００３９】
この構成により、使用者は、算出結果を容易に認識できる。
【００４０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００４１】
（実施の形態１）
実施の形態１について説明する。
【００４２】
（システム全体の概要）
図１は、本発明の実施の形態１における被写体面積算出システムの概念図である。
【００４３】
被写体面積算出システム１は、被写体２と被写体２と近接しておかれた標識３と、被写体２と標識３とを撮像する撮像装置７と、撮像された画像を解析して、被写体２の面積を算出する被写体面積算出装置８とを備えている。
【００４４】
被写体２は、建物や建造物の一部もしくは全部であり、特には建物や建造物の壁面である。面積を算出したい領域を含む部分である。例えば、被写体２の例は、ビルやマンションの壁面であったり、ビルやマンションの看板設置板であったりする。
【００４５】
標識３は、３つのポインタ４、５，６を備える基準部材であり、標識３を基準とした撮像装置７の３次元座標から、被写体２の面積を算出する。
【００４６】
撮像装置７は、カメラ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯端末、携帯電話機などの撮像機能を有する電子機器や電子装置である。
【００４７】
被写体面積算出装置８として、図１ではパーソナルコンピュータが例として示されているが、パーソナルコンピュータだけでなく、被写体の面積を算出するための処理を行うことのできる、専用装置、汎用装置などが幅広く用いられる。
【００４８】
被写体面積算出システム１では、まず標識３を被写体２に近接して設置し、撮像装置７が標識３と被写体２とを同時に撮影する。このとき、撮像装置７は、標識３と被写体２とを含む第１画像と、第１画像と異なる角度から撮像される標識３と被写体２とを含む第２画像（あるいは、第３画像以上を）を撮像する。
【００４９】
図２に、第１撮像装置と第２撮像装置が、被写体２と標識３とを撮像する様子を示す。図２は、本発明の実施の形態１における第１画像と第２画像との撮像を説明する模式図である。第１撮像装置７ａは、所定の方向から被写体２と標識３とを撮像して、第１画像を得る。一方、第２撮像装置７ｂは、第１撮像装置７ａと異なる角度から、被写体２と標識３とを撮像して、第２画像を得る。
【００５０】
被写体面積算出装置８は、撮像装置７から第１画像と第２画像を得る。第１画像および第２画像は、上述の通り、被写体２と標識３とを含んでいる。被写体面積算出装置８は、読み出し手段、撮像装置座標推定手段、特定点座標推定手段、面積算出手段と、を備えている。読み出し手段は、第１画像と第２画像を読み出す。撮像装置座標推定手段は、第１画像を撮像した撮像装置（第１撮像装置という）の３次元座標で表される第１位置と、第２画像を撮像した撮像装置（第２撮像装置という）の３次元座標で表される第２位置とを推定する。なお、第１撮像装置７aと第２撮像装置７ｂとは、説明の便宜上「第１、第２」と記載されているだけで、第１撮像装置７ａと第２撮像装置７ｂとは、同一の装置であっても異なる装置であってもかまわない。この点は、本明細書の全体に渡って同様である。
【００５１】
第１位置と第２位置が推定されると、第１位置と第２位置に基づいて、特定点座標推定手段が、被写体２に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標を、推定する。被写体２に含まれる複数の特定点の３次元座標が定まれば、面積を算出することができるようになる。このため、面積算出手段は、特定点の３次元座標に基づいて、被写体２の面積を算出できる。なお、面積算出手段は、被写体２において、特定点によって囲まれる所定の領域の面積を算出する。
【００５２】
被写体面積算出装置８は、このように撮像装置７から得られた第１画像、第２画像を用いて、被写体２の所定領域の面積を算出できる。
【００５３】
被写体面積算出システムは、標識３、撮像装置７、被写体面積算出装置８とを備えることで、被写体２の所定領域の面積を算出できる。
【００５４】
被写体２が建造物や建物の壁面である場合には、所定領域の面積が算出されるので、例えばこの所定領域に貼付するポスターや看板の大きさが、設置前に把握できる。あるいは、所定領域の面積が算出されるので、所定領域に塗装するための塗料の量が、予め把握できる。更には、被写体２と標識３の含まれる複数の画像さえあれば、被写体２を撮像する現場以外の場所でも被写体面積算出装置８を使って、被写体２の面積が算出されるので、使い勝手の良いシステムとなる。
【００５５】
（被写体面積算出装置について）
次に、被写体面積算出装置の概要について説明する。
【００５６】
図３は、本発明の実施の形態１における被写体面積算出装置のブロック図である。
【００５７】
被写体面積算出装置１０は、記憶部１１に記憶されている画像を読み出す読み出し手段１２、画像に含まれる標識に基づいて撮像装置の３次元座標を推定する撮像装置座標推定手段１３、撮像装置の３次元座標から、被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標を推定する特定点座標推定手段１４、推定された特定点の３次元座標に基づいて被写体の面積を算出する面積算出手段１５とを備える。面積算出手段１５が算出した面積値は、表示手段１６で表示される。
【００５８】
なお、図３では、記憶部１１と表示手段１６とが被写体面積算出装置１０の外部に表示されているが、被写体面積算出装置１０は、記憶部１１と表示手段１６とを包含してもよいし、外部に持ってもよい。
【００５９】
被写体面積算出装置１０は、図１に示されるようにパーソナルコンピュータ８にて実現されても良いし、専用の装置によって実現されても良い。
【００６０】
記憶部１１は、様々な位置から撮像された被写体と標識とを含む画像を記憶する。例えば、第１位置に設置された第１撮像装置により撮像された第１画像と、第１位置と異なる位置である第２位置に設置された第２撮像装置により撮像された第２画像とを記憶する。第１画像および第２画像のそれぞれは、画像中に標識と被写体とを含む。記憶部１１は、撮像装置が撮像する都度にあわせて画像を記憶してもよいし、予め撮像された複数の画像を記憶しても良い。
【００６１】
読み出し手段１２は、記憶部１１が記憶する画像を読み出す。このとき、１枚ずつ読み出しもよいし、一度に複数の画像を読み出しても良い。読み出し手段１２は、読み出した画像のデータを撮像装置座標推定手段１３に出力する。
【００６２】
撮像装置座標推定手段１３は、読み出し手段１２より得られた複数の画像を用いて、第１撮像装置が配置された第１位置の３次元座標を推定する。同様に、第２撮像装置が配置された第２位置の３次元座標を推定する。他の画像があれば、第３撮像装置が配置された第３位置の３次元座標（第ｎ撮像装置が配置された第ｎ位置の３次元座標も）を推定する。
【００６３】
撮像装置座標推定手段１３は、画像の中に含まれる標識の傾きに基づいて、撮像装置と標識との方向を推定する。ついで、画像の中に含まれる標識の面積に基づいて、撮像装置と標識との距離を推定する。撮像装置座標推定手段１３は、この方向と距離を用いて、撮像装置の位置の３次元座標を推定する。なお、標識は、その大きさ、形状、面積などが既知である。
【００６４】
撮像装置座標推定手段１３によって、２次元座標であるローカル座標を有する撮像装置の座標が、標識を基準とした３次元座標であるグローバル座標に変換される。なお、撮像装置座標推定手段１３は、複数の位置における撮像装置のそれぞれの３次元座標の値を推定する。結果として、異なる位置にある撮像装置それぞれの３次元座標の値が推定される。
【００６５】
特定点座標推定手段１４は、推定された撮像装置の３次元座標を基準に、被写体に含まれる特定点の３次元座標を推定する。被写体は、その面積を算出したい領域を有しており、特定点座標推定手段１４は、この領域の外縁に沿った複数の点を特定点として決定する。これら複数の特定点のグローバルな３次元座標の値が求まれば、これら特定点で囲まれる領域の面積が算出できる。
【００６６】
撮像装置座標推定手段１３によって、撮像装置の３次元座標の値は推定されている。特定点の３次元座標は、撮像装置の３次元座標に基づいて推定される。すなわち、複数の撮像装置からある特定点の方向を推定し、複数の撮像装置から推定された特定点の方向の重複点が、特定点の３次元座標の値となる。このように、特定点の一つの３次元座標の値は、複数の撮像装置の位置に基づいて算出される。特定点座標推定手段１４は、複数の特定点のそれぞれに推定の作業を行うことで、複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を算出する。
【００６７】
特定点座標推定手段１４は、推定した複数の特定点の３次元座標の値を、面積算出手段１５に出力する。
【００６８】
面積算出手段１５は、得られた複数の特定点の３次元座標（それぞれは、同じ座標系列に基づいている）を用いて、複数の特定点で囲まれる被写体の対象領域の面積を算出する。ここで、被写体は標識と一緒に画像中に映りこんでいることが前提である。
【００６９】
被写体がビルであって、面積を算出したい対象領域がビルの壁面の一部であるとすると、特定点は、この壁面の一部を囲む線上の点である。特定点の３次元座標に基づいて計算することで、面積算出手段１５は、対象領域の面積を算出できる。３次元座標が定まっていれば、座標値に基づく積分計算によって対象領域の面積が算出できるからである。
【００７０】
面積算出手段１５は、算出した面積の値を、必要に応じて表示手段１６に出力する。表示手段１６は、面積の値を、テキスト、映像、音声など様々な形態で表示できる。なお、表示手段１６は、パーソナルコンピュータのモニタと共通であってもよく、この場合には、表示手段１６は、データや命令の入力を確認する画面としても機能する。
【００７１】
このように、標識と被写体とを含む、異なる位置からの複数の画像によって、被写体面積算出装置１０は、被写体の面積を算出できる。このとき、被写体面積算出装置１０は、被写体と一緒に写りこんでいる標識（その形状、大きさ、面積などが既知である）に基づいて、撮像装置のグローバルな３次元座標を算出した上で、被写体の対象領域を形成する特定点の３次元座標を容易に算出できる。この特定点の３次元座標を用いて、被写体面積算出装置１０は、被写体の面積を、容易に算出できる。特に、標識と被写体とは、撮像した画像に写っているので、記憶部１１が画像を記憶していれば、いかなる場所においても、被写体面積算出装置１０は、面積を算出できる。また、標識と共に写りこんでいる被写体であれば、その特定点の選び方によって、様々な対象領域の面積を算出できるので、使用者は、フレキシブルに対象領域を選択して、対象領域の面積を算出できる。
【００７２】
次に、各部の詳細について、説明する。
【００７３】
なお、被写体面積算出装置１０は、被写体と標識とが写っている画像について、より様々な位置や角度から撮像された多くの画像に基づくことが、面積算出の精度を上げる。但し、異なる位置や角度から撮像された少なくとも２枚の画像によって、特定点の３次元座標が求まるので、この２枚の画像によって、面積を算出できる。
【００７４】
以下では、説明の便宜のために、図２も用いて、２枚の画像（第１画像と第２画像）とに基づいて面積を算出する各部の動作について説明する。なお、第１画像と第２画像との２枚の画像を用いることは一例であって、３枚以上の画像を用いてもよいことは勿論である。また、第１撮像装置と第２撮像装置とは、同一の撮像装置による撮像位置の相違によって付している名称であってもよいし、異なる撮像装置のそれぞれに対して付している名称であっても良い。「第１、第２」なる語によって、第１撮像装置、第２撮像装置とが別体の装置であることに限定されるものではない。
【００７５】
（記憶部）
記憶部１１は、撮像装置によって撮像された画像を記憶する。
【００７６】
ここでは、記憶部１１は、第１撮像装置７ａによって撮像された第１画像と第２撮像装置７ｂによって撮像された第２画像とを記憶する。
【００７７】
第１撮像装置７ａと、第２撮像装置７ｂとは、図２に示されるように、異なる位置（被写体および標識に対して異なる角度）に配置される。第１撮像装置７ａと第２撮像装置７ｂとは、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなど、動画、静止画を撮像できる装置であれば何でも良い。
【００７８】
第１撮像装置７ａと第２撮像装置７ｂとは、被写体２と標識３とが一緒の画像内に入るように、画像を撮像する。また、第１撮像装置７ａと第２撮像装置７ｂとは、標識３を基準として、異なる角度から、被写体２と標識３とを撮像する。このため、得られる第１画像と第２画像とは、異なる角度に写っている被写体２と標識３とを表示する。
【００７９】
図４に第１画像と第２画像の例を示す。図４は、本発明の実施の形態１における第１画像と第２画像の写真例である。第１画像および第２画像のそれぞれは、被写体２であるブロック塀と三角形の形状を有する標識３とを含んでいる。また、被写体２の一部の領域が線で枠囲いされているが、この枠囲いされている領域が、面積算出の対象となる対象領域２０である。
【００８０】
図４の第１画像と第２画像が示すように、第１画像と第２画像とは、異なる角度から被写体２と標識３とを撮像している。
【００８１】
記憶部１１は、図４に例示されるような第１画像と第２画像とを記憶する。
【００８２】
記憶部１１は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、磁気メモリ、半導体メモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、カードメモリなど、一般に知られる様々な記憶素子や記憶デバイスを含む。また、記憶部１１は、独立した装置やデバイスであってもよいし、被写体面積算出装置１０と一体の要素であってもよい。例えば、被写体面積算出装置１０がパーソナルコンピュータや汎用装置によって実現される場合には、これらのパーソナルコンピュータや汎用装置に含まれるＨＤＤや記録デバイスによって、記憶部１１が実現される。
【００８３】
また、記憶部１１は、可搬性のある記録デバイスでもよく、記憶部１１が読み出し手段１２と電気的結合されることで、読み出し手段１２が記憶部１１から画像を読み出せる構成でも良い。また、記憶部１１は、ネットワークによって、被写体面積算出装置１０と接続されてもよい。
【００８４】
（読み出し手段）
読み出し手段１２は、記憶部１１に記憶されている画像を読み出す。例えば、読み出し手段１１は、ＨＤＤやＤＶＤドライブなどに設けられているデータの読取装置およびこの読取装置を駆動するソフトウェアなどを含む。記憶部１１が半導体メモリや光ディスクである場合には、読み出し手段１２は、読み出し対象の画像が含まれているアドレスを指定し、当該アドレスに対応するデータを読み出す。
【００８５】
読み出し手段１２は、記憶部１１から画像を読み出せればよく、その実現手段や構成は、公知技術や一般的に用いられる技術でよい。また、記憶部１１がデータの書き込みも可能である場合には、読み出し手段１２は、必要に応じてデータを記憶部１１に書き込んでもよい。例えば、読み出し手段１２は、面積算出手段１５が算出した結果を、記憶部１１に書き込んでも良い。このため、読み出し手段１２は、データの読み出しだけに限定されるものではない。
【００８６】
記憶部１１に図４に示される第１画像と第２画像とが記憶されている場合、読み出し手段１２は、これらの第１画像と第２画像とを読み出す。読み出し手段１２は、読み出した第１画像と第２画像とのデータを、撮像装置座標推定手段１３に出力する。
【００８７】
なお、読み出し手段１２は、ハードウェアで実現されてもソフトウェアで実現されも、ハードウェアとソフトウェアの混在で実現されても良い。
【００８８】
（撮像装置座標推定手段）
撮像装置座標推定手段１３は、第１撮像装置７ａの配置される第１位置と、第２撮像装置７ｂの配置される第２位置の、グローバル座標に基づく３次元座標の値を推定する。撮像装置座標推定手段１３は、標識３を利用して、第１位置と第２位置の３次元座標の値を推定する。第１位置と第２位置の３次元座標の値に基づいて、被写体２の特定点の３次元座標の値が推定できるようになる。
【００８９】
ここで、撮像装置座標推定手段１３は、第１画像に写っている標識３の傾きに基づいて、第１撮像装置７ａの標識３に対する方向を第１方向として推定する。ついで、撮像装置座標推定手段１３は、第１画像中における標識３の面積に基づいて、第１撮像装置７ａと標識３との距離を第１距離として推定する。
【００９０】
同様に、撮像装置座標推定手段１３は、第２画像に写っている標識３の傾きに基づいて、第２撮像装置７ｂの標識３に対する方向を第２方向として推定する。ついで、撮像装置座標推定手段１３は、第２画像中における標識３の面積に基づいて、第２撮像装置７ｂと標識３との距離を第２距離として推定する。
【００９１】
なお、撮像装置座標推定手段１３は、具体的には標識３が含む特定の部位（ポインタ）を基準として、撮像装置と標識３との方向を推定する。このため、標識３は、ポインタを有していることが必要である。特には、ポインタから傾きを検出する必要があるので、標識３は３個以上のポインタを有している必要がある。
【００９２】
撮像装置座標推定手段１３は、第１方向および第１距離に基づいて、第１位置の３次元座標の値を推定し、第２方向および第２距離に基づいて、第２位置の３次元座標の値を推定する。このとき、撮像装置座標推定手段１３は、第１画像および第２画像に写っている標識３の傾きと面積を利用する。このため、標識３は、画像に移っている状態だけでその傾きと面積とを容易に算出できる構成を有していることが好ましい。
【００９３】
例えば、標識３は、その形状や面積が既知であって、画像中で標識３の全体形状や画像中における面積が算出しやすい形状を有していることが好適である。加えて、標識３は、画像のみで、標識３の傾きが判別しやすい形状を有していることが好適である。
【００９４】
（標識について）
図５は、本発明の実施の形態１における標識の正面図である。上述のように、画像中で標識３を認識しやすい一例を、図５は示している。勿論、図５に示される形状や構成に限られるものではない。
【００９５】
標識３は、３以上のポインタを有している。図５では、標識３は、３つのポインタ２１、２２、２３を有している。３つのポインタ２１、２２、２３同士を結ぶ棒状部材によって、標識３は、３つのポインタ２１、２２、２３を頂点とする略三角形の形状を有する。このとき、標識３を形成する三角形は、既知である所定の面積を有している。標識３の本来の面積が既知であることで、画像における標識３の面積（すなわち、三角形の面積）が算出されれば、算出された面積と本来の面積との縮尺率から、撮像装置から標識３までの距離が算出できる。
【００９６】
また、標識３が図５に示されるように三角形を有していることで、最少の頂点数により面積を有するので、標識３が画像の中で判別しやすい上に面積や大きさが判別されやすい。
【００９７】
このように、標識３が、３つのポインタ２１、２２、２３を頂点とする三角形を有することで、（１）画像中における標識３が容易かつ確実に判別できる、（２）標識３の画像中における面積を算出しやすい、（３）画像中での標識３の面積と、実際の標識３の面積との比較から、撮像装置から標識３までの距離が容易に算出できる、とのメリットを生じる。
【００９８】
また、撮像装置座標推定手段１３は、画像中の標識３の傾きから、撮像装置と標識３との方向を推定する。例えば、図４の第１画像では、標識３は、正面から見て右側に傾いている。一方、図４の第２画像では、標識３は、正面から見て左側に傾いている。第１画像と第２画像のいずれであっても、標識３がどのように傾いているかは、容易に判別できる。撮像装置座標推定手段１３にとって、標識３の傾きを容易かつ確実に判別できることは、撮像装置と標識３との方向を推定する上で重要である。
【００９９】
ここで、３つのポインタ２１、２２、２３のそれぞれは、相互に色度が異なっていることも好適である。相互に色度が異なっていることで、画像中における標識３の判別が確実になる。特に、撮像装置座標推定手段１３は、ポインタ２１、２２、２３のそれぞれを基準として、撮像装置と標識３との方向を推定するので、ポインタ２１、２２、２３のそれぞれは、確実に区別できることが好ましい。ポインタ２１、２２、２３のそれぞれの色度が相互に異なることで、画像中に写っているポインタ２１、２２、２３のそれぞれが、個々に区別できるようになる。
【０１００】
また、３つのポインタ２１、２２、２３のそれぞれは、略球形を有することが好ましい。
【０１０１】
撮像装置座標推定手段１３は、標識３に含まれるポインタ２１、２２、２３のそれぞれを基準として撮像装置との方向を推定する。このため、標識３の画像中での写りこみの態様の如何にかかわらず、撮像装置座標推定手段１３は、画像中のポインタを確実に認識できる必要がある。このとき、ポインタ２１、２２、２３のそれぞれが略球形であることで、標識３がどのような角度から撮像されていてもポインタ２１、２２、２３の形状に変化がない（画像に写っている形状において）。このため、撮像装置座標推定手段１３は、画像の中から確実にポインタを認識できる。
【０１０２】
実際には、表示手段に表示された第１画像や第２画像において、使用者がポインタを選択することで、ポインタと撮像装置との方向や距離が算出される。このとき、撮像されている角度によってポインタの形状が異なってしまっては、正確な選択ができない。ポインタが略球形を有していることで、撮像されている角度によることなく（異なる画像によることなく）、ポインタを正確に選択できる。
【０１０３】
このように、ポインタ２１、２２、２３が異なる色度を有していたり、略球形を有していたりすることで、（１）画像中におけるポインタが容易かつ確実に判別できる、（２）画像の撮像角度の違いによっても、ポインタを一義的に選択できる、（３）ポインタが正確に選択できることで、標識３に対する撮像装置の方向が確実に推定できる、メリットが生じる。
【０１０４】
撮像装置座標推定手段１３は、第１画像に写っているポインタ２１、２２、２３のそれぞれから、第１撮像装置７ａの標識３に対する方向を推定する。同様に、撮像装置座標推定手段１３は、第２画像に写っているポインタ２１、２２、２３のそれぞれから、第２撮像装置７ｂの標識３に対する方向を推定する。
【０１０５】
図６は、撮像装置の標識３に対する方向を推定する状態を示している。図６は、本発明の実施の形態１における撮像装置の方向推定の模式図である。
【０１０６】
標識３は、３つのポインタ２１、２２、２３を有しており、第１位置に配置される第１撮像装置７ａは、第１画像を撮像し、第２位置に配置される第２撮像装置７ｂは、第２画像を撮像する。第１画像にも第２画像にも、３つのポインタ２１、２２、２３を有する標識３が写っている。
【０１０７】
撮像装置座標推定手段１３は、第１画像において、ポインタ２１、ポインタ２２およびポインタ２３を選択して、ポインタ２１、２２、２３のそれぞれで構成される平面（標識３の三角形の平面）の傾きを算出する。この傾きによって、第１撮像装置７ａの標識３に対する第１方向が推定される。なお、標識３の画像中での形状と標識３の傾きとの相関関係を明示したテーブルに基づいて、撮像装置座標推定手段１３は、第１方向を推定しても良い。
【０１０８】
同様に、撮像装置座標推定手段１３は、第２画像において、ポインタ２１、２２、２３を選択して、ポインタ２１、２２、２３のそれぞれによって構成される平面（標識３の三角形の平面）の傾きを算出する。この傾きによって、第１撮像装置７ｂの標識３に対する第２方向が推定される。なお、第２方向も、標識３の画像中での形状と標識３の傾きとの相関関係を明示したテーブルに基づいて、推定されてもよい。
【０１０９】
第１方向および第２方向のいずれも、図６に示されるように、ポインタ２１、２２、２３の各点と撮像装置とを結ぶベクトルによって、推定される。
【０１１０】
次に、撮像装置座標推定手段１３は、画像中の標識３の面積と本来の標識３の面積との比較から、撮像装置から標識３までの距離を推定する。
【０１１１】
図７は、距離の推定の状態を示す。図７は、本発明の実施の形態１における撮像装置と標識との距離の推定を説明する模式図である。
【０１１２】
図７より明らかな通り、撮像装置は、線形を保ったまま標識３を撮像するので、撮像装置から標識３までの距離は、標識３の撮像装置の位置における面積（既知である固有の面積）と画像中で算出される標識３の面積との比較によって推定される。
【０１１３】
撮像装置座標推定手段１３は、第１画像における標識３の面積を算出した上で既知の面積と比較して、第１撮像装置７ａから標識３までの距離を第１距離として推定する。同様に、撮像装置座標推定手段１３は、第２画像における標識３の面積を算出した上で既知の面積と比較して、第２撮像装置７ｂから標識３までの距離を第２距離として推定する。
【０１１４】
標識３を基準とした第１撮像装置７ａの方向と距離が分かれば、第１撮像装置７ａの画像中における２次元座標が、標識３を基準としたグローバルな３次元座標に変換される。すなわち、第１位置の３次元座標の値が得られる。同様に、標識３を基準とした第２撮像装置７ｂの方向と距離が分かれば、第２撮像装置７ｂの画像中における２次元座標が、標識３を基準としたグローバルな３次元座標に変換される。
【０１１５】
このことから、撮像装置座標推定手段１３は、第１方向と第１距離とから第１位置の３次元座標の値を推定し、第２方向と第２距離と空第２位置の３次元座標の値を推定する。
【０１１６】
以上の処理手順によって、撮像装置座標推定手段１３は、第１撮像装置７ａの配置されている第１位置と第２撮像装置７ｂの配置されている第２位置との３次元座標の値を推定する。
【０１１７】
（特定点座標推定手段）
撮像装置座標推定手段１３は、特定点座標推定手段１４に、第１位置と第２位置の３次元座標の値を出力する。特定点座標推定手段１４は、この第１位置と第２位置の３次元座標の値に基づいて、被写体２の特定点の３次元座標の値を推定する。
【０１１８】
図８は、本発明の実施の形態１における特定点座標の推定を説明する写真である。図８で示される画像は、標識３と一緒に撮像された被写体２を含んでおり、被写体２において、枠囲いされた面積を算出する対象である対象領域２０を含んでいる。
【０１１９】
対象領域２０は、任意に定まる複数の特定点を含んでいる。対象領域２０は、特定点の３次元座標が分かれば、その面積が算出される。図８においては、対象領域２０は、方形の領域であり、対象領域２０の４つの頂点が、４つの特定点３０、３１、３２、３３として特定されている。特定点は、任意に定められれば良いが、面積算出の容易性から、対象領域の頂点に含まれればよい。あるいは対象領域の外枠の辺上の任意の点と頂点とが組み合わされて、特定点が定められても良い。
【０１２０】
実際には、表示手段に表示されている画像（図８に例示される画像）上で、使用者が任意の点を特定点として選択する。
【０１２１】
特定点座標推定手段１４は、特定点３０、３１、３２、３３のそれぞれに対して、第１位置からの方向と第２位置からの方向のそれぞれを推定する。例えば、一つの特定点３０に対する第１位置からの方向と第２位置からの方向を推定する。このとき、第１位置と第２位置とは、それぞれ３次元座標の値を有しているので、この３次元座標の値に基づいて、特定点３０への方向が推定される。更に、特定点座標推定手段１４は、第１位置からの方向と第２位置からの方向の交点の３次元座標の値を求める。交点の３次元座標の値が、求めるべき特定点３０の３次元座標の値である。図９に特定点の３次元座標の推定の状態を示す。
【０１２２】
図９は、本発明の実施の形態１における特定点の３次元座標の推定を説明する模式図である。
【０１２３】
図９に示されるように、第１撮像装置７ａ（第１位置）から特定点３０への方向を示す線４０と第２撮像装置７ｂ（第２位置）から特定点３０への方向を示す線４１とが描かれる。図９より明らかな通り、線４０と線４１とは、ある位置で交わる。この位置が、交点４２である。線４０は、第１画像に写っている特定点３０と第１位置とを結ぶ線であり、線４１は、第２画像に写っている特定点３０と第２位置とを結ぶ線である。特定点３０は、撮像された角度や位置によって、単一の画像だけでは、その３次元座標は正確に求まらない。これに対して、撮像角度が異なる複数の画像によって、それぞれの画像における特定点３０への方向の共通項（交点）が得られる。この交点は、単一の画像だけの場合よりも特定点３０の位置に近い位置となりうる。
【０１２４】
このように、第１画像と第２画像のそれぞれにおいて、第１位置から特定点を結ぶ線と、第２位置から特定点を結ぶ線とを算出し、それぞれの線同士の交点を算出することで、特定点の３次元座標（第１位置と第２位置が有する３次元座標と共通の座標）が求まる。
【０１２５】
特定点座標推定手段１４は、残りの特定点３１、３２、３３の３次元座標の値も求める。
【０１２６】
なお、ここでは、第１画像と第２画像の２つの画像に基づいて、特定点の３次元座標を求める処理を説明したが、３以上の画像に基づいて（すなわち、第３位置に配置される第３撮像装置にも基づいて）特定点の３次元座標の値を算出しても良い。
【０１２７】
なお、特定点は、対象領域を囲む外枠上のいくつかの点でもよいし、外枠の辺が特定点の集まりであるとして、辺を選択して、多数の特定点を選択したことにしてもよい。いずれにしても、特定点の数が多いほど、後述の面積算出手段１５での対象領域の面積算出の精度が高まる。
【０１２８】
また、特定点座標推定手段１４は、第１位置からの直線と第２位置からの直線との交点を、特定点の位置として推定しても良いが、第１位置から特定点までの方向と距離によって、まず第１位置に基づく特定点の３次元座標の値（第１特定座標とする）を推定し、ついで、第２位置から特定点までの方向と距離によって、第２位置に基づく特定点の３次元座標の値（第２特定座標とする）を推定した上で、第１特定座標と第２特定座標とに基づいて、特定点の３次元座標の値を推定しても良い。
【０１２９】
このとき、特定点を含む被写体２までの距離は、第１位置や第２位置から標識３までの距離と略同一であると考えればよい。方向は、特定点として選択した位置と第１位置（第２位置）の座標との角度で定まる。
【０１３０】
このとき、第１特定座標と第２特定座標が一致する場合には、第１特定座標と第２特定座標の値が、特定点の３次元座標の値として推定される。第１特定座標と第２特定座標とが不一致の場合には、実施の形態２で説明するように、第１特定座標と第２特定座標との近接位置が、特定点を近似する位置として定められる。
【０１３１】
このように、特定点座標推定手段１４は、特定点の３次元座標を推定し、推定結果を面積算出手段１５に出力する。
【０１３２】
なお、特定点座標推定手段１４は、ハードウェアで実現されても、ソフトウェアで実現されても、ハードウェアとソフトウェアの混在で実現されても良い。
【０１３３】
（面積算出手段）
次に、面積算出手段１５について説明する。
【０１３４】
面積算出手段１５は、特定点座標推定手段１４で推定された、対象領域２０を示す特定点の３次元座標の値に基づいて、対象領域２０の面積を算出する。
【０１３５】
複数の特定点は、共通の３次元座標の値を有している。複数の特定点によって囲まれる対象領域２０は、３次元座標によって、その面積が算出できる。３次元座標の値によって、対象領域２０を形成する各辺の長さや辺同士が形成する角度が算出されるので、この長さと角度を用いて、面積算出手段１５は、対象領域２０の面積を算出できる。
【０１３６】
ここで、面積算出手段１５は、領域を形成する点の３次元座標に基づいて領域の面積を算出する種々の公知技術や周知技術を利用できる。これらは、種々の公知技術や周知技術を参考にすればよいので、説明を割愛する。
【０１３７】
面積算出手段１５は、算出した対象領域２０の面積値を、必要に応じて表示手段１６に出力する。
【０１３８】
表示手段１６は、液晶画面、ＣＲＴディスプレイなどを含み、算出された面積値をテキストや画像によって表示する。
【０１３９】
この表示を受けて、使用者は、被写体である建造物において、塗装を考慮している対象領域の面積を知ることができ、この面積に基づいて塗装のプランニングを行ったり、材料をそろえたりできる。
【０１４０】
表示手段１６は、被写体２、被写体２における対象領域２０、推定される第１位置や第２位置の３次元座標の値、推定される特定点の３次元座標の値、算出される面積の少なくとも一部を表示する。これらの要素を全て同時に表示してもよい。表示手段１６は、使用者の便宜に供される種々の情報を全て表示可能であって、使用者の選択によって、いずれかの情報のみが表示されてもよい。
【０１４１】
以上の被写体面積算出装置１０は、機能の一部もしくは全部がハードウェアの要素（半導体集積回路や電子回路）である専用装置で実現されてもよいし、パーソナルコンピュータのような汎用装置にハードウェアの要素が追加されて実現されてもよいし、機能の一部もしくは全部の機能を奏するソフトウェア（コンピュータープログラム）が汎用装置に組み込まれることで実現されても良い。
【０１４２】
実際には、コンピュータや専用装置に実装される被写体面積算出装置を、使用者が使用して対象領域の面積を算出する。
【０１４３】
使用者は、コンピュータや専用装置のキー入力装置を用いて、記憶部１１に記憶されている画像を読み出す。このとき、読み出し手段１２が作動して記憶部１１に記憶されている画像を読み出す。読み出された画像は、例えば図４に示されるような第１画像と第２画像である。使用者は、第１画像および第２画像において、標識３のポインタのそれぞれをマウスやポインティングデバイスを用いてドラッグする。このドラッグによって、撮像装置座標推定手段１３が作動して、第１画像を撮像した位置である第１位置の３次元座標の値と、第２画像を撮像した位置である第２位置の３次元座標の値と、が推定される。
【０１４４】
次に使用者は、図８に示されるように、第１画像もしくは第２画像中の対象領域２０を特定する特定点３０、３１、３２、３３を、画像中においてマウスやポインティングデバイスを用いてドラッグする。このドラッグによって、特定点座標推定手段が作動して、特定点３０、３１、３２、３３の３次元座標の値が推定される。更には、面積算出手段１５が作動して、特定点３０、３１、３２、３３で形成される対象領域２０の面積が算出される。いずれも、画像上でのマウスやポインティングデバイスによるドラッグでは、画像中の座標値が決定されることによるものである。
【０１４５】
このように、被写体面積算出装置がコンピュータや専用装置に実装されている場合には、使用者は表示された画像において、必要となる点（標識３のポインタや対象領域２０の特定点）を指定するだけで、対象領域２０の面積を算出できる。
【０１４６】
以上のように、実施の形態１における被写体面積算出装置によって、被写体が実際に存在しない場所であっても、高い精度で対象領域の面積を算出できる。
【０１４７】
特に、対象領域の面積算出の精度を上げるためには、特定点の３次元座標の推定精度が高いことが必要である。この特定点の３次元座標の推定精度を上げるには、画像を撮像した際の撮像装置の位置の３次元座標が高い精度で推定されている必要がある。
【０１４８】
実施の形態１における被写体面積算出装置は、撮像装置の位置の３次元座標の算出において、撮像角度によらず同定の容易な略球形であって色度の異なる３以上のポインタを有する標識を用いる。このポインタは、撮像装置の３次元座標の基準となる。このような特徴を有する標識を被写体と一緒に撮像した画像を用いることで、被写体面積算出装置は、高い精度で撮像装置や特定点の３次元座標を推定でき、結果として、高い精度で被写体の対象領域の面積を算出できる。
【０１４９】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。
【０１５０】
実施の形態２では、特定点座標の推定における工夫について説明する。
【０１５１】
特定点座標推定手段は、第１位置および第２位置から特定点の３次元座標を推定する。このとき、第１から特定点に向けて延伸する直線と第２位置から特定点に向けて延伸する直線との交点を、特定点の位置として推定する。このとき第１位置および第２位置の２つの位置からの交点だけでなく、更に第３位置に基づくことで、特定点の３次元座標を、高い精度で推定できる。すなわち、異なる角度からの３以上の撮像画像に基づいて、特定点座標推定手段は、特定点の３次元座標を高い精度で推定できる。
【０１５２】
このように、２つの撮像位置からだけでなく、３以上の撮像位置からの特定点の３次元座標の推定によって、被写体の対象領域の面積が高い精度で算出される。
【０１５３】
ここで、各撮像位置から特定点へ形成される各直線が、一つの点で交差せずねじれの関係になることが生じうる。第１位置から特定点への直線は、画像中において選択された特定点と第１位置との方向と距離によって定まり、第２位置から特定点への直線は、画像中において選択された特定点と第２位置との方向と距離によって定まる。このとき、特定点は、平面である画像中において使用者が選択した位置を示し、３次元において一意に定まる本来の特定点と同じ位置となるとは限らない。このため、第１位置から特定点（画像中で選択された特定点）へ形成される直線と第２位置から特定点（画像中で選択された特定点）へ形成される直線とが、交差しないことが生じうる。
【０１５４】
図１０は、このようなねじれの状態を示している。図１０は、本発明の実施の形態２における特定点の３次元座標を推定する説明図である。図１０は、３つの撮像位置から特定点へ形成される３つの直線５０、５１、５２のそれぞれが交差しない場合を示している。
【０１５５】
図１０に示される場合には、近似によって特定点の３次元座標を推定する。なお、２つの撮像位置から特定点の３次元座標を推定する場合も、下記に説明する近似を用いることができる。
【０１５６】
図３、図１０、図１１を用いて説明する。図１１は、本発明の実施の形態２における特定点の近似を説明する説明図である。
【０１５７】
特定点座標推定手段１４は、第１撮像装置７a、第２撮像装置７ｂ、第３撮像装置７ｃのそれぞれで撮像された第１画像、第２画像、第３画像に基づいて、特定点の３次元座標を推定する。まず、撮像装置座標推定手段１３は、第１撮像装置７ａの３次元座標である第１位置、第２撮像装置７ｂの３次元座標である第２位置、第３撮像装置７ｃの３次元座標である第３位置を推定する。撮像装置座標推定手段１３は、第１位置、第２位置、第３位置の情報を特定点座標推定手段１４に出力する。
【０１５８】
特定点座標推定手段１４は、第１位置から特定点に向けて延伸する直線５０を形成する。同様に、特定点座標推定手段１４は、第２位置から特定点に向けて延伸する直線５１、第３位置から特定点に向けて延伸する直線５２を形成する。図１０に示されるように、直線５０、直線５１、直線５２のそれぞれは、全てが交差せずねじれの関係を有する。このように、３つの直線５０、５１、５２が交差しない場合には、特定点の３次元座標を一意に定めることができない。図１０では、直線５０と直線５１とは交差せず、直線５１と直線５２とも交差せず、直線５２と直線５０とも交差しない。
【０１５９】
そこで、図１１に示されるように、特定点座標推定手段１４は、３つの直線５０、５１、５２から特定点の３次元座標を近似する。
【０１６０】
まず、特定点座標推定手段１４は、第１撮像装置７ａの第１位置から延伸する直線５０と第２撮像装置７ｂの第２位置から延伸する直線５１との近接点を求める。このとき、直線５０と直線５１とが近接する位置同士を結ぶ線上において、特定点座標推定手段１４は、重み付けにより近接点を求める。ここでは、第１位置からの直線５０と第２位置からの直線５１との重み付けを１：１とする。このため、直線５０と直線５１と近接する位置同士の中間位置を、直線５０と直線５１との近接点とする。この直線５０と直線５１との近接点を第１近接点とする。
【０１６１】
次に、特定点座標推定手段１４は、第１近接点と直線５２との近接点を算出する。特定点座標推定手段１４は、第１近接点と直線５２とが近接する位置同士を結ぶ線上において、重み付けにより近接点を求める。この第１近接点と直線５２との近接点を第２近接点とする。ここでは、直線５０と直線５１との近接点と直線５２との重み付けを２：１とする。
【０１６２】
第１近接点は、直線５０と直線５１との２つの直線の近接する位置を示すので、１つの直線である直線５２との重み付けの比率を２：１とするのが適当だからである。
【０１６３】
特定点座標推定手段１４は、第１特定点に直線５２が近接する位置と第１特定点とを結ぶ線上において、第１特定点と直線５２との比率が２：１となる位置を、第２近接点として算出する。この第２近接点が、３つの直線５０、５１、５２の交点として近似される点である。特定点座標推定手段１４は、この第２近接点の３次元座標の値を、特定点の３次元座標の値として推定し、面積算出手段１５に出力する。
【０１６４】
なお、２つの画像に基づいて特定点の３次元座標を推定する場合には、第１からの直線と第２位置からの直線が交差しない場合には、直線５０と直線５１との近接点である第１近接点を算出する要領で、特定点を近似する。
【０１６５】
このように、３以上の撮像位置において撮像された３以上の画像に基づいて特定点の３次元座標を求めることで、より高い精度で、特定点の３次元座標が推定できる。
【０１６６】
なお、実施の形態２では、重み付けによる近似を説明したが、種々に知られる近似によって特定点の３次元座標が推定されれば良い。例えば、線形近似、最小二乗法、バンドル調整が用いられてもよい。
【０１６７】
また、特定点座標推定手段１４は、第１位置から特定点までの方向と距離によって定めた特定点の３次元座標である第１特定座標と、第２位置から特定点までの方向と距離によって定めた特定点の３次元座標である第２特定座標（あるいは第３特定座標以降も含めて）とに基づいて特定点の３次元座標を近似しても良い。
【０１６８】
例えば、第１特定座標が（ｘ１、ｙ１、ｚ１）であって、第２特定座標が（ｘ２、ｙ２、ｚ２）であり、重み付けの比率が、第１特定座標：第２特定座標＝１：１である場合には、近似される特定点の３次元座標の値は、（（ｘ１＋ｘ２）／２、（ｙ１＋ｙ２）／２、（ｚ１＋ｚ２）／２）となる。勿論、３以上の撮像位置に基づく場合には、第３特定座標や第４特定座標の値との重み付け計算によって、特定点の３次元座標の値が近似される。
【０１６９】
（特定点座標推定の他の態様）
また、特定点座標推定において、複数の撮像装置それぞれの位置から特定点に延伸する直線を、複数にして、複数の直線で囲まれる範囲を特定点の座標として推定することも好適である。
【０１７０】
図１３は、本発明の実施の形態２における特定点座標の推定を説明する模式図である。図１３は、第１撮像装置７ａからある特定点に向けて複数の直線を延伸させ、第２撮像装置７ｂからある特定点に向けて複数の直線を延伸させて、複数の直線が囲む範囲を、特定点の３次元座標の存在位置であるとみなしている。
【０１７１】
第１撮像装置７aの第１位置は、撮像装置座標推定手段１３によって定まる。使用者は、第１画像において、特定点と思われる位置を選択する。この選択された特定点の位置へは、第１位置の有する３次元座標を基準として、第１位置から直線が形成される。この際に、特定点とみなす位置を微小な差分で変える事で、微細に異なる複数の直線が、第１位置から特定点に向けて形成される。
【０１７２】
図１３では、第１位置を基準として、ある特定点を３つの位置７１ａ、７１ｂ、７１ｃにおいて選択している。同様に、第２位置を基準として、ある特定点を３つの位置７２ａ、７２ｂ、７２ｃにおいて選択している。第１位置からは、位置７１ａ、７１ｂ、７１ｃのそれぞれに３つの直線が形成され、第２位置からは、位置７２ａ、７２ｂ、７２ｃのそれぞれに３つの直線が形成される。すなわち、一つの特定点に対して合計で６本の直線が形成される。６本の直線は、相互に外枠を形成する。この外枠によって領域７０が形成される。特定点座標推定手段１４は、この領域７０の３次元座標の値を算出して、この値を特定点の３次元座標の値として推定する。
【０１７３】
本来の特定点は、この領域７０の中に位置すると推定される。多くの選択肢（ここでは選択された位置７１ａ、７１、７１ｃなど）に基づいて形成される領域７０が、特定点の位置を推定するので、特定点の推定精度が高まる。
【０１７４】
更には、図１４に示されるように、第３撮像装置７ｃの撮像位置である第３位置から選択された位置への直線も含めて、全ての直線で囲まれる領域７５は、図１３の場合の領域７０に比べて更に限定された領域となる。このため、特定点は、この領域７５の内部に位置すると推定され、特定点の推定精度が高まる。図１４は、本発明の実施の形態２における特定点座標の推定を説明する模式図である。
【０１７５】
以上のように、特定点座標推定手段１４は、複数の撮像装置の各位置から特定点として選択された位置に向けて形成される複数の直線に基づいて、高い精度で、特定点の座標を推定する。
【０１７６】
（面積の誤差率の算出）
被写体面積算出装置１０は、特定点の推定精度に基づいて、算出する面積の誤差率および面積の誤差範囲の少なくとも一方を算出することも好適である。
【０１７７】
特定点座標推定手段１４は、第１位置から特定点への直線と第２位置から特定点への直線とが交差しない場合には、交差しないことによって生じる不一致量を算出する。あるいは、第１特定座標と第２特定座標との不一致量を算出する。
【０１７８】
第１位置から特定点への直線と第２位置から特定点への直線とが交差しない場合には、それぞれの直線の離隔量が生じる。特定点座標推定手段１４は、第１位置からの直線と第２位置からの直線とが近接する位置において、近接点を算出する。このとき、近接点を算出する位置における、２つの直線同士の離隔量が算出される。この離隔量が大きいことは、特定点の近似位置として算出される近接点の算出精度は低く、離隔量が小さいことは、特定点の近似位置として算出される近接点の算出精度が高いことを示す。言い換えると、特定点の推定精度を示す。特定点の３次元座標の推定精度が高いことは、面積算出手段１５が算出する面積の算出精度が高いことを示す。逆に、特定点の３次元座標の推定精度が低いことは、面積算出手段１５が算出する面積の算出精度が低いことを示す。
【０１７９】
特定点座標推定手段１４は、この離隔量を不一致量として算出する。
【０１８０】
あるいは、特定点座標推定手段１４が、第１位置から特定点までの方向と距離によって定めた第１特定座標と第２位置から特定点までの方向と距離によって定めた第２特定座標（あるいは第３特定座標以降も含めて）とに基づいて、特定点の３次元座標を推定する場合には、第１特定座標の値と第２特定座標の値の差分値を不一致量として算出する。
【０１８１】
面積算出手段１５は、この不一致量に基づいて、算出する対象領域の面積の誤差率を算出する。例えば、面積算出手段１５は、不一致量と算出された面積の乗算によって、面積の誤差率を算出する。あるいは、不一致量を絶対値ではなく、レベル値（不一致量によって、レベル１〜レベル５までの段階評価としておく）と面積の値との関係によって誤差率を算出する。例えば、面積が所定範囲内であるときに、不一致量がレベル１である場合には、誤差率を１％と定義し、不一致量がレベル２である場合には、誤差率を２％と定義する。
【０１８２】
あるいは、算出した面積を、「＊＊平方メートルから○○平方メートルの範囲である」とのように、面積の誤差範囲を明示して算出しても良い。誤差範囲が明示されることで、利用者の便宜がますます高まるからである。
【０１８３】
以上のように、特定点座標推定手段１４は不一致量を算出し、面積算出手段１５は誤差率を算出する。算出された誤差率は、算出された面積と共に表示手段１６で表示される。誤差率が表示されることによって、使用者の便宜が高まる。
【０１８４】
例えば、図１２に示されるように、表示画面６０において、対象領域６１と、面積および誤差率６２とが一度に表示される。図１２は、本発明の実施の形態２における表示部の模式図である。この表示によって、使用者は、自らが選択した対象領域の形状や形態を視認できると共に、算出された面積とその誤差率を同時に視認できる。
【０１８５】
実施の形態２の被写体面積算出装置は、被写体の面積の算出精度を高めると共に、算出される面積の誤差率をも求めることができる。
【０１８６】
（実施の形態３）
次に実施の形態３について説明する。
【０１８７】
実施の形態３は、実施の形態１、２で説明された被写体面積算出装置を用いて、使用者に種々の便宜を供する被写体面積算出システムを説明する。
【０１８８】
図１５は、本発明の実施の形態３における被写体面積算出システムの模式図である。
【０１８９】
被写体面積算出システム８０は、被写体面積算出装置８１、撮像装置８２、第１表示装置８３、第２表示装置８４を備えている。被写体面積算出装置８１は、実施の形態１、２で説明された機能や構成を有する。撮像装置８２は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなど、画像を撮像できる装置である。
【０１９０】
撮像装置８２は、撮像した画像を被写体面積算出装置８１に送信する送信手段を備える。送信手段は、無線および有線を問わず、撮像した画像をデジタルデータやアナログデータとして、被写体面積算出装置８１に送信する。被写体面積算出装置８１は、送信された画像のデータを受信する受信手段を備える。送信手段や受信手段は、例えば赤外線通信、デジタル通信、接続ケーブルによる通信などを利用すればよい。
【０１９１】
被写体面積算出装置８１は、送信された画像を記憶し、使用者の操作に基づいて、被写体の面積を算出する。
【０１９２】
第１表示装置８３は、算出された面積や誤差率など、面積算出に関わる情報や結果を表示する。第１表示装置８３は、液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイなどを有する。
【０１９３】
第２表示装置８４は、算出された面積に基づいて、使用者の便宜となる情報を表示する。
【０１９４】
例えば、被写体面積算出装置８１は、算出された対象領域の面積に基づいて、使用者の要求する事項に対する回答を作成する。一例として、使用者は対象領域に塗料を塗装する必要があり、使用者は、被写体面積算出装置８１に対象領域において必要となる塗料の量を算出することを被写体面積算出装置８１に指示しているとする。この場合、被写体面積算出装置８１は、単位面積あたりに必要となる塗料の量と算出された面積の値から、対象領域を塗装するのに必要となる塗料の量を算出する。第２表示装置８４は、この算出された塗料の量を表示する。
【０１９５】
あるいは、使用者が被写体面積算出装置８１に対して、対象領域に設置可能な看板のサイズを算出することを指示しているとする。この場合には、被写体面積算出装置８１は、算出された対象領域の面積と、看板のサイズの種類とを比較して、対象領域に設置可能な看板のサイズを算出する。例えば、Ｌサイズの看板の設置が可能との算出を行う。第２表示装置８４は、設置可能な看板のサイズを「Ｌサイズ」として表示する。
【０１９６】
このように、被写体面積算出装置８１は、面積に基づいて算出できる種々の事項を算出し、第２表示装置８４に表示する。勿論、第１表示装置８３が、これらの事項を表示しても良い。
【０１９７】
また、塗料の必要量や看板のサイズが算出されると、算出結果が塗装作業や設置作業フローのプログラムに出力されても良い。例えば、看板作成を行う装置に被写体面積算出システムが組み合わされると、予め用意されているデザインに対して、被写体面積算出システムよりサイズの指示が加味される。結果として、看板作成を行う装置は、使用者の入力や指示行為を必要とせずに、設置場所に最適なサイズの看板を作成できる。
【０１９８】
このように、塗装作業を行う装置や看板作成を行う装置と、被写体面積算出システムとが一連に組み合わされることで、各種作業の自動化が図れる。
【０１９９】
なお、説明の便宜のために、第１表示装置８３と第２表示装置８４とを、別の要素として説明したが、別の要素である必要はなく、第１表示装置８３と第２表示装置８４とが一体でも良い。
【０２００】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。
【０２０１】
実施の形態１、２で説明された被写体面積算出装置は、コンピュータ上で動作可能なプログラムとして実現されても良い。
【０２０２】
図１６は、本発明の実施の形態４における被写体面積算出装置のブロック図であり、図１７は、本発明の実施の形態４における被写体面積の算出処理を示すフローチャートである。
【０２０３】
コンピュータ１００は、実施の形態１、２で説明した被写体面積算出装置の機能を有するプログラムを実行可能な処理装置である。コンピュータ１００は、汎用コンピュータでもよいし、ワークステーションでもよいし、その一部もしくは全部が専用装置を有する処理装置であってもよい。
【０２０４】
コンピュータ１００は、その内部もしくは外部に記憶部１０１を備える。記憶部１０１は、ハードディスクドライブ、半導体メモリ、磁気メモリ、光ディスク、磁気ディスクなど、電子データを記憶できる種々のデバイスを含む。また、コンピュータ１００は、プログラムの読み込みおよび命令処理を実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）１０２、プログラムを記憶するＲＯＭ１０３、演算に必要なデータを読み書きするＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０４、ＣＰＵ１０２の命令に従って演算を行う演算部１０５、演算結果や画像を表示する表示部１０７とのデータのやり取りを行う通信Ｉ／Ｆ１０６と表示部１０７とを備える。なお、表示部１０７も、コンピュータ１００の内部もしくは外部に備えられる。また、コンピュータ１００が備える要素は、コンピュータ１００の内部もしくは外部のいずれに備えられても良い。
【０２０５】
ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み込む。プログラムは、使用者の指示に従い、画像中に含まれる被写体（被写体の対象領域）の面積を算出する機能を有する。ＣＰＵ１０２は、読み込まれたプログラムの指示に従い、記憶部１０１に記憶されている、被写体と標識とを含む複数の画像を読み出す。ＣＰＵ１０２は、読み出した画像を、一時的にＲＡＭ１０４に保存する。更には、ＣＰＵ１０２は、読み出した画像を表示部１０７に表示する。表示部１０７における画像の表示によって、使用者は、標識に含まれるポインタを指定したり、対象領域の特定点を指定したりでき、対象領域の面積算出を指示できる。なお、ＣＰＵ１０２は、通信Ｉ／Ｆ１０６を介して、表示部１０７へ画像を表示すると共に、画像を通じた使用者の指示を、通信Ｉ／Ｆ１０６を介して受け取ることができる。
【０２０６】
使用者の指示に従い、ＣＰＵ１０２は、演算部１０５も用いて、撮像装置の３次元座標を推定し、ついで特定点の３次元座標を推定する。被写体の対象領域を形成する特定点の３次元座標が推定されると、ＣＰＵ１０２は、演算部１０５も用いて、対象領域の面積を算出する。
【０２０７】
ＣＰＵ１０２は、算出された面積や、誤差率などの各種情報を、通信Ｉ／Ｆ１０６を介して、表示部１０７に出力する。
【０２０８】
以上のように、コンピュータ１００は、ＲＯＭ１０３に記憶されたプログラムを実行して、被写体の面積を、記憶されている画像から算出する。
【０２０９】
ここで、ＲＯＭ１０３に記憶されているプログラムは、使用者からの指示も用いながら被写体の面積を算出する各ステップを備えている。すなわち、プログラムは、第１撮像装置により撮像された被写体と標識とを含む第１画像と、第２撮像装置により撮像された被写体と標識とを含む第２画像を読み出すステップと、第１撮像装置の撮像位置である第１位置と第２撮像装置の撮像位置である第２位置の３次元座標の値を推定するステップと、第１位置および第２位置に基づいて被写体に含まれる複数の特定点の３次元座標の値を推定するステップと、複数の特定点の３次元座標の値に基づいて被写体の面積を算出するステップを含む。
【０２１０】
図１６、図１７を用いて、プログラムの有するステップを説明する。図１７のフローチャートにおいては、右側に使用者が行う作業を明示し、左側にプログラム自身が有する機能とこの機能に基づいたコンピュータ１００の動作を明示する。
【０２１１】
ステップＳＴ１にて、使用者はプログラムを起動する。なお、記憶部１０１は、撮像された画像を予め記憶しているものとする。
【０２１２】
ステップＳＴ２にて、ＲＯＭ１０３に記憶されているプログラムを、ＣＰＵ１０２は読み出す。次に、ステップＳＴ３にて、ＣＰＵ１０２は、記憶部１０１に記憶されている画像（第１画像、第２画像・・・）を読み出す。次に、ＣＰＵ１０２は、ステップＳＴ４にて、読み出した画像を、通信Ｉ／Ｆ１０６を介して表示部１０７に表示する。なお、ＣＰＵ１０２は、複数の画像を一枚ずつ読み出しながら表示部１０７に表示してもよいし、複数の画像を一度に読み出して表示部１０７にまとめて表示しても良い。
【０２１３】
表示部１０７が画像を表示することで、使用者は画像に対しての指示を与えることができる。使用者はステップＳＴ５にて、画像中に含まれる標識のポインタを指定する。例えばマウスやポインティングデバイスを使って、ポインタをドラッグする。この指定に基づいて、ＣＰＵ１０２は、ステップＳＴ６にて、撮像装置（第１撮像装置、第２撮像装置、・・・）の位置の３次元座標の値を推定する。
【０２１４】
更に、使用者はステップＳＴ７にて、画像中に含まれる被写体の対象領域を形成する特定点を指定する。ポインタの指定と同様の作業である。この指定を受けて、ＣＰＵ１０２は、ステップＳＴ８にて、特定点の３次元座標の値を推定する。
【０２１５】
次に、ＣＰＵ１０２は、ステップＳＴ９にて、特定点の３次元座標の値に基づいて、対象領域の面積を算出する。このとき、実施の形態２で説明したように、算出された面積の誤差率もあわせて算出しても良い。
【０２１６】
最後に、ＣＰＵ１０２は、ステップＳＴ１１０にて、算出した面積の値、誤差率、誤差範囲、撮像位置や特定点の３次元座標の値などを、表示部１０７に表示する。使用者は、この表示結果を確認して、必要な情報を得る。
【０２１７】
なお、プログラムは、特定点の３次元座標の値の推定や、面積の算出においては、実施の形態１、２で説明した種々の詳細なステップを含んでいても良い。また、実施の形態３で説明したように、算出された面積を利用する別途のステップを含んでいても良い。
【０２１８】
以上のように、被写体面積算出装置の機能の一部もしくは全部が、コンピュータで動作可能なプログラムで実装されることで、汎用のコンピュータでの実行が可能になったり、幅広い用途で活用できたりするメリットが生じる。
【０２１９】
以上、実施の形態１〜４で説明された被写体面積算出装置、被写体面積算出システム、被写体面積算出方法は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。
【図面の簡単な説明】
【０２２０】
【図１】本発明の実施の形態１における被写体面積算出システムの概念図である。
【図２】本発明の実施の形態１における第１画像と第２画像との撮像を説明する模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１における被写体面積算出装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１における第１画像と第２画像の写真例である。
【図５】本発明の実施の形態１における標識の正面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における撮像装置の方向推定の模式図である。
【図７】本発明の実施の形態１における撮像装置と標識との距離の推定を説明する模式図である。
【図８】本発明の実施の形態１における特定点座標の推定を説明する写真である。
【図９】本発明の実施の形態１における特定点の３次元座標の推定を説明する模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における特定点の３次元座標を推定する説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態２における特定点の近似を説明する説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態２における表示部の模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態２における特定点座標の推定を説明する模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態２における特定点座標の推定を説明する模式図である。
【図１５】本発明の実施の形態３における被写体面積算出システムの模式図である。
【図１６】本発明の実施の形態４における被写体面積算出装置のブロック図である。
【図１７】本発明の実施の形態４における被写体面積の算出処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０２２１】
１ 被写体面積算出システム
２ 被写体
３ 標識
４、５、６ ポインタ
７ 撮像装置
８、１０ 被写体面積算出装置
１１ 記憶部
１２ 読み出し手段
１３ 撮像装置座標推定手段
１４ 特定点座標推定手段
１５ 面積算出手段
１６ 表示手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置で撮像された被写体の面積を、画像情報に基づいて算出できる被写体面積算出装置、被写体面積算出システム、被写体面積算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物や建造物の壁面に、塗装を施したり看板やポスターを設置したりする際に、予めこれらの建物や建造物の壁面の面積が算出されていることが好ましい。壁面の面積が不明であると、どの程度の塗料や材料が必要となるのか、どの程度の面積の看板やポスターを設置できるのか不明であるからである。壁面の面積が予め分かっている場合には、塗装を施したり、看板やポスターを設置したりする工事の効率が向上する。
【０００３】
このような壁面のある領域の面積を算出するには、危険な作業に基づいて実測を行うか、基準点測量やステレオカメラによる測量を行うのが一般的であった。
【０００４】
しかしながら、実測による測量は、危険を伴う上に、対象となる領域が変更になってしまうと、改めて実測による測量作業を必要とする不便を有する。
【０００５】
基準点測量やステレオカメラによる作業は、作業時間や作業工数が多くなる上に、測量対象となる建物や建造物を目視できる現場での作業しかできない。
【０００６】
近年では、様々な場所における建物や建造物の種々の場所に、看板やポスターを設置したい事業者が数多い。これらの事業者は、設置する看板やポスターを決めてから壁面の面積の測量に入るよりも、壁面の面積に基づいて、設置する看板やポスターの種類を事後的に検討したい。事業者は、壁面における看板やポスターによる宣伝効果を高める工夫を追求するからである。
【０００７】
このような看板やポスターを設置する事業者にとっては、設置現場以外で壁面における任意の領域を、事後的に測量したいことが多い。特に、種々の看板やポスターを設置できる面積を有する領域を、壁面の中で任意に探したい場合もある。
【０００８】
このため、撮像装置で撮像された画像を用いて、建物や建造物の壁面を計測する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１４７５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１は、複数の角度から撮像された画像に含まれる被写体の視差を、調整する技術を開示するだけである。
【００１０】
このため、特許文献１は、被写体の面積を算出する技術を開示していない。また、特許文献１の標定基準体は、被写体の位置と面積を算出することに適用が難しい。特に、種々の角度から撮像された画像に含まれる標定基準体の任意の点を、高い精度で識別することが困難であり、事後的に撮像された画像を用いて、被写体の面積算出に必要となるデータを得ることが困難である。撮像された写真の角度や位置によっては、標定基準体の写り方が大きく異なって、標定基準体と被写体との関連性を得ることが難しいからである。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑み、簡単な標識を含む画像のみで、被写体における対象領域の面積を算出する被写体面積算出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題に鑑み、本発明の被写体面積算出装置は、第１撮像装置により撮像された被写体と標識とを含む第１画像と、第２撮像装置により第１撮像装置と異なる角度から撮像された被写体と標識とを含む第２画像と、を読み出す読み出し手段と、第１撮像装置の第１位置の３次元座標の値と、第２撮像装置の第２位置の３次元座標の値とを推定する撮像装置座標推定手段と、第１位置および第２位置に基づいて、被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する特定点座標推定手段と、複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値に基づいて、被写体の面積を算出する面積算出手段と、を備え、標識は、３以上のポインタを備える２次元形状を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の被写体面積算出装置は、標識と被写体とを含む複数の画像のみに基づいて、被写体における対象領域の面積を算出できる。特に、画像に基づいて面積を算出できるので、被写体のある現場だけでなく、画像のみがあれば、様々な場所において被写体における対象領域の面積を算出できる。このため、算出される面積が、様々な事業用途に活用できる。
【００１４】
更に、撮像される角度が種々であっても、標識の認識と位置特定が容易かつ正確であるので、本発明の被写体面積算出装置は、高い精度で、被写体における対象領域の面積を算出できる。
【００１５】
更に、本発明の被写体面積算出装置は、算出された面積の誤差率も含めて算出できるので、高いユーザビリティを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の第１の発明に係る被写体面積算出装置は、第１撮像装置により撮像された被写体と標識とを含む第１画像と、第２撮像装置により第１撮像装置と異なる角度から撮像された被写体と標識とを含む第２画像と、を読み出す読み出し手段と、第１撮像装置の第１位置の３次元座標の値と、第２撮像装置の第２位置の３次元座標の値とを推定する撮像装置座標推定手段と、第１位置および第２位置に基づいて、被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する特定点座標推定手段と、複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値に基づいて、被写体の面積を算出する面積算出手段と、を備え、標識は、３以上のポインタを備える２次元形状を有する。
【００１７】
この構成により、予め撮像された画像のみで、被写体の面積を、高い精度で算出できる。特に、３以上のポインタを備える標識を用いて被写体の３次元座標の値を算出できるので、算出精度が高まる。
【００１８】
本発明の第２の発明に係る被写体面積算出装置では、第１の発明に加えて、３以上のポインタのそれぞれは、相互に色度が異なる。
【００１９】
この構成により、画像中において、ポインタのそれぞれを区別しやすくなる。結果として、ポインタの選択精度が高まり、撮像装置の位置の推定精度が高まる。
【００２０】
本発明の第３の発明に係る被写体面積算出装置では、第１又は第２の発明に加えて、３以上のポインタのそれぞれは、略球形を有する。
【００２１】
この構成により、画像中における標識の傾きの大小にかかわらず、ポインタを確実に区別できる。結果として、ポインタの選択精度が高まり、撮像装置の位置の推定精度が高まる。
【００２２】
本発明の第４の発明に係る被写体面積算出装置では、第２又は第３の発明に加えて、標識は、相互に色度が異なると共に略球形を有する３つのポインタを頂点とする３角形を有する。
【００２３】
この構成により、撮像装置から標識までの距離が容易に算出できる。
【００２４】
本発明の第５の発明に係る被写体面積算出装置では、第１から第４のいずれかの発明に加えて、撮像装置座標推定手段は、第１画像に含まれる標識の傾きに基づいて、第１撮像装置の標識に対する方向を第１方向として推定し、第１画像に含まれる標識の面積に基づいて、第１撮像装置と標識との距離を第１距離として推定し、第２画像に含まれる標識の傾きに基づいて、第２撮像装置の標識に対する方向を第２方向として推定し、第２画像に含まれる標識の面積に基づいて、第２撮像装置と標識との距離を第２距離として推定し、第１方向および第１距離に基づいて、第１位置を推定し、第２方向および第２距離に基づいて、第２位置を推定する。
【００２５】
この構成により、撮像位置の３次元座標の値が容易かつ確実に推定できる。
【００２６】
本発明の第６の発明に係る被写体面積算出装置では、第１から第５のいずれかの発明に加えて、第１位置から得られる特定点の３次元座標の値である第１特定座標と、第２位置から得られる特定点の３次元座標の値である第２特定座標と、が一致しない場合には、特定点座標推定手段は、第１特定座標および第２特定座標から、特定点の３次元座標の値を近似する。
【００２７】
この構成により、特定点の３次元座標の値を、高い精度で推定できる。また、第１位置と第２位置からの特定点の推定が不十分な場合でも、一定の精度において、特定点の３次元座標の値を推定できる。
【００２８】
本発明の第７の発明に係る被写体面積算出装置では、第６の発明に加えて、第１特定座標と第２特定座標とが一致しない場合には、特定点座標推定手段は、第１特定座標と第２特定座標との不一致量を算出する。
【００２９】
この構成により、特定点の座標の推定精度を知ることができる。
【００３０】
本発明の第８の発明に係る被写体面積算出装置では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、読み出し手段は、第３撮像装置によって、第１撮像装置および第２撮像装置のそれぞれと異なる角度から撮像された被写体と標識とを含む第３画像を読み出し、撮像装置座標推定手段は、第３撮像装置の第３位置の３次元座標の値を推定し、特定点座標推定手段は、第１位置、第２位置および第３位置に基づいて、被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する。
【００３１】
この構成により、特定点の推定精度を更に高めることができる。
【００３２】
本発明の第９の発明に係る被写体面積算出装置では、第１から第８のいずれかの発明に加えて、特定点で形成されると共に面積算出手段は、被写体における面積算出の対象となる対象領域の面積を算出する。
【００３３】
この構成により、使用者が算出を要求する領域の面積を算出できる。
【００３４】
本発明の第１０の発明に係る被写体面積算出装置では、第７から第９のいずれかの発明に加えて、面積算出手段は、不一致量に基づいて、算出される面積の誤差率および面積の誤差範囲の少なくとも一方を算出する。
【００３５】
この構成により、算出された面積の確からしさを、使用者が認識できる。
【００３６】
本発明の第１１の発明に係る被写体面積算出装置では、第９から第１０のいずれかの発明に加えて、複数の特定点のそれぞれは、対象領域の頂点に含まれる。
【００３７】
この構成により、対象領域が特定点によって形成される。
【００３８】
本発明の第１２の発明に係る被写体面積算出装置では、第１から第１１のいずれかの発明に加えて、面積算出手段が算出した対象領域の面積を表示する表示手段を更に備える。
【００３９】
この構成により、使用者は、算出結果を容易に認識できる。
【００４０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００４１】
（実施の形態１）
実施の形態１について説明する。
【００４２】
（システム全体の概要）
図１は、本発明の実施の形態１における被写体面積算出システムの概念図である。
【００４３】
被写体面積算出システム１は、被写体２と被写体２と近接しておかれた標識３と、被写体２と標識３とを撮像する撮像装置７と、撮像された画像を解析して、被写体２の面積を算出する被写体面積算出装置８とを備えている。
【００４４】
被写体２は、建物や建造物の一部もしくは全部であり、特には建物や建造物の壁面である。面積を算出したい領域を含む部分である。例えば、被写体２の例は、ビルやマンションの壁面であったり、ビルやマンションの看板設置板であったりする。
【００４５】
標識３は、３つのポインタ４、５，６を備える基準部材であり、標識３を基準とした撮像装置７の３次元座標から、被写体２の面積を算出する。
【００４６】
撮像装置７は、カメラ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯端末、携帯電話機などの撮像機能を有する電子機器や電子装置である。
【００４７】
被写体面積算出装置８として、図１ではパーソナルコンピュータが例として示されているが、パーソナルコンピュータだけでなく、被写体の面積を算出するための処理を行うことのできる、専用装置、汎用装置などが幅広く用いられる。
【００４８】
被写体面積算出システム１では、まず標識３を被写体２に近接して設置し、撮像装置７が標識３と被写体２とを同時に撮影する。このとき、撮像装置７は、標識３と被写体２とを含む第１画像と、第１画像と異なる角度から撮像される標識３と被写体２とを含む第２画像（あるいは、第３画像以上を）を撮像する。
【００４９】
図２に、第１撮像装置と第２撮像装置が、被写体２と標識３とを撮像する様子を示す。図２は、本発明の実施の形態１における第１画像と第２画像との撮像を説明する模式図である。第１撮像装置７ａは、所定の方向から被写体２と標識３とを撮像して、第１画像を得る。一方、第２撮像装置７ｂは、第１撮像装置７ａと異なる角度から、被写体２と標識３とを撮像して、第２画像を得る。
【００５０】
被写体面積算出装置８は、撮像装置７から第１画像と第２画像を得る。第１画像および第２画像は、上述の通り、被写体２と標識３とを含んでいる。被写体面積算出装置８は、読み出し手段、撮像装置座標推定手段、特定点座標推定手段、面積算出手段と、を備えている。読み出し手段は、第１画像と第２画像を読み出す。撮像装置座標推定手段は、第１画像を撮像した撮像装置（第１撮像装置という）の３次元座標で表される第１位置と、第２画像を撮像した撮像装置（第２撮像装置という）の３次元座標で表される第２位置とを推定する。なお、第１撮像装置７aと第２撮像装置７ｂとは、説明の便宜上「第１、第２」と記載されているだけで、第１撮像装置７ａと第２撮像装置７ｂとは、同一の装置であっても異なる装置であってもかまわない。この点は、本明細書の全体に渡って同様である。
【００５１】
第１位置と第２位置が推定されると、第１位置と第２位置に基づいて、特定点座標推定手段が、被写体２に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標を、推定する。被写体２に含まれる複数の特定点の３次元座標が定まれば、面積を算出することができるようになる。このため、面積算出手段は、特定点の３次元座標に基づいて、被写体２の面積を算出できる。なお、面積算出手段は、被写体２において、特定点によって囲まれる所定の領域の面積を算出する。
【００５２】
被写体面積算出装置８は、このように撮像装置７から得られた第１画像、第２画像を用いて、被写体２の所定領域の面積を算出できる。
【００５３】
被写体面積算出システムは、標識３、撮像装置７、被写体面積算出装置８とを備えることで、被写体２の所定領域の面積を算出できる。
【００５４】
被写体２が建造物や建物の壁面である場合には、所定領域の面積が算出されるので、例えばこの所定領域に貼付するポスターや看板の大きさが、設置前に把握できる。あるいは、所定領域の面積が算出されるので、所定領域に塗装するための塗料の量が、予め把握できる。更には、被写体２と標識３の含まれる複数の画像さえあれば、被写体２を撮像する現場以外の場所でも被写体面積算出装置８を使って、被写体２の面積が算出されるので、使い勝手の良いシステムとなる。
【００５５】
（被写体面積算出装置について）
次に、被写体面積算出装置の概要について説明する。
【００５６】
図３は、本発明の実施の形態１における被写体面積算出装置のブロック図である。
【００５７】
被写体面積算出装置１０は、記憶部１１に記憶されている画像を読み出す読み出し手段１２、画像に含まれる標識に基づいて撮像装置の３次元座標を推定する撮像装置座標推定手段１３、撮像装置の３次元座標から、被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標を推定する特定点座標推定手段１４、推定された特定点の３次元座標に基づいて被写体の面積を算出する面積算出手段１５とを備える。面積算出手段１５が算出した面積値は、表示手段１６で表示される。
【００５８】
なお、図３では、記憶部１１と表示手段１６とが被写体面積算出装置１０の外部に表示されているが、被写体面積算出装置１０は、記憶部１１と表示手段１６とを包含してもよいし、外部に持ってもよい。
【００５９】
被写体面積算出装置１０は、図１に示されるようにパーソナルコンピュータ８にて実現されても良いし、専用の装置によって実現されても良い。
【００６０】
記憶部１１は、様々な位置から撮像された被写体と標識とを含む画像を記憶する。例えば、第１位置に設置された第１撮像装置により撮像された第１画像と、第１位置と異なる位置である第２位置に設置された第２撮像装置により撮像された第２画像とを記憶する。第１画像および第２画像のそれぞれは、画像中に標識と被写体とを含む。記憶部１１は、撮像装置が撮像する都度にあわせて画像を記憶してもよいし、予め撮像された複数の画像を記憶しても良い。
【００６１】
読み出し手段１２は、記憶部１１が記憶する画像を読み出す。このとき、１枚ずつ読み出しもよいし、一度に複数の画像を読み出しても良い。読み出し手段１２は、読み出した画像のデータを撮像装置座標推定手段１３に出力する。
【００６２】
撮像装置座標推定手段１３は、読み出し手段１２より得られた複数の画像を用いて、第１撮像装置が配置された第１位置の３次元座標を推定する。同様に、第２撮像装置が配置された第２位置の３次元座標を推定する。他の画像があれば、第３撮像装置が配置された第３位置の３次元座標（第ｎ撮像装置が配置された第ｎ位置の３次元座標も）を推定する。
【００６３】
撮像装置座標推定手段１３は、画像の中に含まれる標識の傾きに基づいて、撮像装置と標識との方向を推定する。ついで、画像の中に含まれる標識の面積に基づいて、撮像装置と標識との距離を推定する。撮像装置座標推定手段１３は、この方向と距離を用いて、撮像装置の位置の３次元座標を推定する。なお、標識は、その大きさ、形状、面積などが既知である。
【００６４】
撮像装置座標推定手段１３によって、２次元座標であるローカル座標を有する撮像装置の座標が、標識を基準とした３次元座標であるグローバル座標に変換される。なお、撮像装置座標推定手段１３は、複数の位置における撮像装置のそれぞれの３次元座標の値を推定する。結果として、異なる位置にある撮像装置それぞれの３次元座標の値が推定される。
【００６５】
特定点座標推定手段１４は、推定された撮像装置の３次元座標を基準に、被写体に含まれる特定点の３次元座標を推定する。被写体は、その面積を算出したい領域を有しており、特定点座標推定手段１４は、この領域の外縁に沿った複数の点を特定点として決定する。これら複数の特定点のグローバルな３次元座標の値が求まれば、これら特定点で囲まれる領域の面積が算出できる。
【００６６】
撮像装置座標推定手段１３によって、撮像装置の３次元座標の値は推定されている。特定点の３次元座標は、撮像装置の３次元座標に基づいて推定される。すなわち、複数の撮像装置からある特定点の方向を推定し、複数の撮像装置から推定された特定点の方向の重複点が、特定点の３次元座標の値となる。このように、特定点の一つの３次元座標の値は、複数の撮像装置の位置に基づいて算出される。特定点座標推定手段１４は、複数の特定点のそれぞれに推定の作業を行うことで、複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を算出する。
【００６７】
特定点座標推定手段１４は、推定した複数の特定点の３次元座標の値を、面積算出手段１５に出力する。
【００６８】
面積算出手段１５は、得られた複数の特定点の３次元座標（それぞれは、同じ座標系列に基づいている）を用いて、複数の特定点で囲まれる被写体の対象領域の面積を算出する。ここで、被写体は標識と一緒に画像中に映りこんでいることが前提である。
【００６９】
被写体がビルであって、面積を算出したい対象領域がビルの壁面の一部であるとすると、特定点は、この壁面の一部を囲む線上の点である。特定点の３次元座標に基づいて計算することで、面積算出手段１５は、対象領域の面積を算出できる。３次元座標が定まっていれば、座標値に基づく積分計算によって対象領域の面積が算出できるからである。
【００７０】
面積算出手段１５は、算出した面積の値を、必要に応じて表示手段１６に出力する。表示手段１６は、面積の値を、テキスト、映像、音声など様々な形態で表示できる。なお、表示手段１６は、パーソナルコンピュータのモニタと共通であってもよく、この場合には、表示手段１６は、データや命令の入力を確認する画面としても機能する。
【００７１】
このように、標識と被写体とを含む、異なる位置からの複数の画像によって、被写体面積算出装置１０は、被写体の面積を算出できる。このとき、被写体面積算出装置１０は、被写体と一緒に写りこんでいる標識（その形状、大きさ、面積などが既知である）に基づいて、撮像装置のグローバルな３次元座標を算出した上で、被写体の対象領域を形成する特定点の３次元座標を容易に算出できる。この特定点の３次元座標を用いて、被写体面積算出装置１０は、被写体の面積を、容易に算出できる。特に、標識と被写体とは、撮像した画像に写っているので、記憶部１１が画像を記憶していれば、いかなる場所においても、被写体面積算出装置１０は、面積を算出できる。また、標識と共に写りこんでいる被写体であれば、その特定点の選び方によって、様々な対象領域の面積を算出できるので、使用者は、フレキシブルに対象領域を選択して、対象領域の面積を算出できる。
【００７２】
次に、各部の詳細について、説明する。
【００７３】
なお、被写体面積算出装置１０は、被写体と標識とが写っている画像について、より様々な位置や角度から撮像された多くの画像に基づくことが、面積算出の精度を上げる。但し、異なる位置や角度から撮像された少なくとも２枚の画像によって、特定点の３次元座標が求まるので、この２枚の画像によって、面積を算出できる。
【００７４】
以下では、説明の便宜のために、図２も用いて、２枚の画像（第１画像と第２画像）とに基づいて面積を算出する各部の動作について説明する。なお、第１画像と第２画像との２枚の画像を用いることは一例であって、３枚以上の画像を用いてもよいことは勿論である。また、第１撮像装置と第２撮像装置とは、同一の撮像装置による撮像位置の相違によって付している名称であってもよいし、異なる撮像装置のそれぞれに対して付している名称であっても良い。「第１、第２」なる語によって、第１撮像装置、第２撮像装置とが別体の装置であることに限定されるものではない。
【００７５】
（記憶部）
記憶部１１は、撮像装置によって撮像された画像を記憶する。
【００７６】
ここでは、記憶部１１は、第１撮像装置７ａによって撮像された第１画像と第２撮像装置７ｂによって撮像された第２画像とを記憶する。
【００７７】
第１撮像装置７ａと、第２撮像装置７ｂとは、図２に示されるように、異なる位置（被写体および標識に対して異なる角度）に配置される。第１撮像装置７ａと第２撮像装置７ｂとは、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなど、動画、静止画を撮像できる装置であれば何でも良い。
【００７８】
第１撮像装置７ａと第２撮像装置７ｂとは、被写体２と標識３とが一緒の画像内に入るように、画像を撮像する。また、第１撮像装置７ａと第２撮像装置７ｂとは、標識３を基準として、異なる角度から、被写体２と標識３とを撮像する。このため、得られる第１画像と第２画像とは、異なる角度に写っている被写体２と標識３とを表示する。
【００７９】
図４に第１画像と第２画像の例を示す。図４は、本発明の実施の形態１における第１画像と第２画像の写真例である。第１画像および第２画像のそれぞれは、被写体２であるブロック塀と三角形の形状を有する標識３とを含んでいる。また、被写体２の一部の領域が線で枠囲いされているが、この枠囲いされている領域が、面積算出の対象となる対象領域２０である。
【００８０】
図４の第１画像と第２画像が示すように、第１画像と第２画像とは、異なる角度から被写体２と標識３とを撮像している。
【００８１】
記憶部１１は、図４に例示されるような第１画像と第２画像とを記憶する。
【００８２】
記憶部１１は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、磁気メモリ、半導体メモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、カードメモリなど、一般に知られる様々な記憶素子や記憶デバイスを含む。また、記憶部１１は、独立した装置やデバイスであってもよいし、被写体面積算出装置１０と一体の要素であってもよい。例えば、被写体面積算出装置１０がパーソナルコンピュータや汎用装置によって実現される場合には、これらのパーソナルコンピュータや汎用装置に含まれるＨＤＤや記録デバイスによって、記憶部１１が実現される。
【００８３】
また、記憶部１１は、可搬性のある記録デバイスでもよく、記憶部１１が読み出し手段１２と電気的結合されることで、読み出し手段１２が記憶部１１から画像を読み出せる構成でも良い。また、記憶部１１は、ネットワークによって、被写体面積算出装置１０と接続されてもよい。
【００８４】
（読み出し手段）
読み出し手段１２は、記憶部１１に記憶されている画像を読み出す。例えば、読み出し手段１１は、ＨＤＤやＤＶＤドライブなどに設けられているデータの読取装置およびこの読取装置を駆動するソフトウェアなどを含む。記憶部１１が半導体メモリや光ディスクである場合には、読み出し手段１２は、読み出し対象の画像が含まれているアドレスを指定し、当該アドレスに対応するデータを読み出す。
【００８５】
読み出し手段１２は、記憶部１１から画像を読み出せればよく、その実現手段や構成は、公知技術や一般的に用いられる技術でよい。また、記憶部１１がデータの書き込みも可能である場合には、読み出し手段１２は、必要に応じてデータを記憶部１１に書き込んでもよい。例えば、読み出し手段１２は、面積算出手段１５が算出した結果を、記憶部１１に書き込んでも良い。このため、読み出し手段１２は、データの読み出しだけに限定されるものではない。
【００８６】
記憶部１１に図４に示される第１画像と第２画像とが記憶されている場合、読み出し手段１２は、これらの第１画像と第２画像とを読み出す。読み出し手段１２は、読み出した第１画像と第２画像とのデータを、撮像装置座標推定手段１３に出力する。
【００８７】
なお、読み出し手段１２は、ハードウェアで実現されてもソフトウェアで実現されも、ハードウェアとソフトウェアの混在で実現されても良い。
【００８８】
（撮像装置座標推定手段）
撮像装置座標推定手段１３は、第１撮像装置７ａの配置される第１位置と、第２撮像装置７ｂの配置される第２位置の、グローバル座標に基づく３次元座標の値を推定する。撮像装置座標推定手段１３は、標識３を利用して、第１位置と第２位置の３次元座標の値を推定する。第１位置と第２位置の３次元座標の値に基づいて、被写体２の特定点の３次元座標の値が推定できるようになる。
【００８９】
ここで、撮像装置座標推定手段１３は、第１画像に写っている標識３の傾きに基づいて、第１撮像装置７ａの標識３に対する方向を第１方向として推定する。ついで、撮像装置座標推定手段１３は、第１画像中における標識３の面積に基づいて、第１撮像装置７ａと標識３との距離を第１距離として推定する。
【００９０】
同様に、撮像装置座標推定手段１３は、第２画像に写っている標識３の傾きに基づいて、第２撮像装置７ｂの標識３に対する方向を第２方向として推定する。ついで、撮像装置座標推定手段１３は、第２画像中における標識３の面積に基づいて、第２撮像装置７ｂと標識３との距離を第２距離として推定する。
【００９１】
なお、撮像装置座標推定手段１３は、具体的には標識３が含む特定の部位（ポインタ）を基準として、撮像装置と標識３との方向を推定する。このため、標識３は、ポインタを有していることが必要である。特には、ポインタから傾きを検出する必要があるので、標識３は３個以上のポインタを有している必要がある。
【００９２】
撮像装置座標推定手段１３は、第１方向および第１距離に基づいて、第１位置の３次元座標の値を推定し、第２方向および第２距離に基づいて、第２位置の３次元座標の値を推定する。このとき、撮像装置座標推定手段１３は、第１画像および第２画像に写っている標識３の傾きと面積を利用する。このため、標識３は、画像に移っている状態だけでその傾きと面積とを容易に算出できる構成を有していることが好ましい。
【００９３】
例えば、標識３は、その形状や面積が既知であって、画像中で標識３の全体形状や画像中における面積が算出しやすい形状を有していることが好適である。加えて、標識３は、画像のみで、標識３の傾きが判別しやすい形状を有していることが好適である。
【００９４】
（標識について）
図５は、本発明の実施の形態１における標識の正面図である。上述のように、画像中で標識３を認識しやすい一例を、図５は示している。勿論、図５に示される形状や構成に限られるものではない。
【００９５】
標識３は、３以上のポインタを有している。図５では、標識３は、３つのポインタ２１、２２、２３を有している。３つのポインタ２１、２２、２３同士を結ぶ棒状部材によって、標識３は、３つのポインタ２１、２２、２３を頂点とする略三角形の形状を有する。このとき、標識３を形成する三角形は、既知である所定の面積を有している。標識３の本来の面積が既知であることで、画像における標識３の面積（すなわち、三角形の面積）が算出されれば、算出された面積と本来の面積との縮尺率から、撮像装置から標識３までの距離が算出できる。
【００９６】
また、標識３が図５に示されるように三角形を有していることで、最少の頂点数により面積を有するので、標識３が画像の中で判別しやすい上に面積や大きさが判別されやすい。
【００９７】
このように、標識３が、３つのポインタ２１、２２、２３を頂点とする三角形を有することで、（１）画像中における標識３が容易かつ確実に判別できる、（２）標識３の画像中における面積を算出しやすい、（３）画像中での標識３の面積と、実際の標識３の面積との比較から、撮像装置から標識３までの距離が容易に算出できる、とのメリットを生じる。
【００９８】
また、撮像装置座標推定手段１３は、画像中の標識３の傾きから、撮像装置と標識３との方向を推定する。例えば、図４の第１画像では、標識３は、正面から見て右側に傾いている。一方、図４の第２画像では、標識３は、正面から見て左側に傾いている。第１画像と第２画像のいずれであっても、標識３がどのように傾いているかは、容易に判別できる。撮像装置座標推定手段１３にとって、標識３の傾きを容易かつ確実に判別できることは、撮像装置と標識３との方向を推定する上で重要である。
【００９９】
ここで、３つのポインタ２１、２２、２３のそれぞれは、相互に色度が異なっていることも好適である。相互に色度が異なっていることで、画像中における標識３の判別が確実になる。特に、撮像装置座標推定手段１３は、ポインタ２１、２２、２３のそれぞれを基準として、撮像装置と標識３との方向を推定するので、ポインタ２１、２２、２３のそれぞれは、確実に区別できることが好ましい。ポインタ２１、２２、２３のそれぞれの色度が相互に異なることで、画像中に写っているポインタ２１、２２、２３のそれぞれが、個々に区別できるようになる。
【０１００】
また、３つのポインタ２１、２２、２３のそれぞれは、略球形を有することが好ましい。
【０１０１】
撮像装置座標推定手段１３は、標識３に含まれるポインタ２１、２２、２３のそれぞれを基準として撮像装置との方向を推定する。このため、標識３の画像中での写りこみの態様の如何にかかわらず、撮像装置座標推定手段１３は、画像中のポインタを確実に認識できる必要がある。このとき、ポインタ２１、２２、２３のそれぞれが略球形であることで、標識３がどのような角度から撮像されていてもポインタ２１、２２、２３の形状に変化がない（画像に写っている形状において）。このため、撮像装置座標推定手段１３は、画像の中から確実にポインタを認識できる。
【０１０２】
実際には、表示手段に表示された第１画像や第２画像において、使用者がポインタを選択することで、ポインタと撮像装置との方向や距離が算出される。このとき、撮像されている角度によってポインタの形状が異なってしまっては、正確な選択ができない。ポインタが略球形を有していることで、撮像されている角度によることなく（異なる画像によることなく）、ポインタを正確に選択できる。
【０１０３】
このように、ポインタ２１、２２、２３が異なる色度を有していたり、略球形を有していたりすることで、（１）画像中におけるポインタが容易かつ確実に判別できる、（２）画像の撮像角度の違いによっても、ポインタを一義的に選択できる、（３）ポインタが正確に選択できることで、標識３に対する撮像装置の方向が確実に推定できる、メリットが生じる。
【０１０４】
撮像装置座標推定手段１３は、第１画像に写っているポインタ２１、２２、２３のそれぞれから、第１撮像装置７ａの標識３に対する方向を推定する。同様に、撮像装置座標推定手段１３は、第２画像に写っているポインタ２１、２２、２３のそれぞれから、第２撮像装置７ｂの標識３に対する方向を推定する。
【０１０５】
図６は、撮像装置の標識３に対する方向を推定する状態を示している。図６は、本発明の実施の形態１における撮像装置の方向推定の模式図である。
【０１０６】
標識３は、３つのポインタ２１、２２、２３を有しており、第１位置に配置される第１撮像装置７ａは、第１画像を撮像し、第２位置に配置される第２撮像装置７ｂは、第２画像を撮像する。第１画像にも第２画像にも、３つのポインタ２１、２２、２３を有する標識３が写っている。
【０１０７】
撮像装置座標推定手段１３は、第１画像において、ポインタ２１、ポインタ２２およびポインタ２３を選択して、ポインタ２１、２２、２３のそれぞれで構成される平面（標識３の三角形の平面）の傾きを算出する。この傾きによって、第１撮像装置７ａの標識３に対する第１方向が推定される。なお、標識３の画像中での形状と標識３の傾きとの相関関係を明示したテーブルに基づいて、撮像装置座標推定手段１３は、第１方向を推定しても良い。
【０１０８】
同様に、撮像装置座標推定手段１３は、第２画像において、ポインタ２１、２２、２３を選択して、ポインタ２１、２２、２３のそれぞれによって構成される平面（標識３の三角形の平面）の傾きを算出する。この傾きによって、第１撮像装置７ｂの標識３に対する第２方向が推定される。なお、第２方向も、標識３の画像中での形状と標識３の傾きとの相関関係を明示したテーブルに基づいて、推定されてもよい。
【０１０９】
第１方向および第２方向のいずれも、図６に示されるように、ポインタ２１、２２、２３の各点と撮像装置とを結ぶベクトルによって、推定される。
【０１１０】
次に、撮像装置座標推定手段１３は、画像中の標識３の面積と本来の標識３の面積との比較から、撮像装置から標識３までの距離を推定する。
【０１１１】
図７は、距離の推定の状態を示す。図７は、本発明の実施の形態１における撮像装置と標識との距離の推定を説明する模式図である。
【０１１２】
図７より明らかな通り、撮像装置は、線形を保ったまま標識３を撮像するので、撮像装置から標識３までの距離は、標識３の撮像装置の位置における面積（既知である固有の面積）と画像中で算出される標識３の面積との比較によって推定される。
【０１１３】
撮像装置座標推定手段１３は、第１画像における標識３の面積を算出した上で既知の面積と比較して、第１撮像装置７ａから標識３までの距離を第１距離として推定する。同様に、撮像装置座標推定手段１３は、第２画像における標識３の面積を算出した上で既知の面積と比較して、第２撮像装置７ｂから標識３までの距離を第２距離として推定する。
【０１１４】
標識３を基準とした第１撮像装置７ａの方向と距離が分かれば、第１撮像装置７ａの画像中における２次元座標が、標識３を基準としたグローバルな３次元座標に変換される。すなわち、第１位置の３次元座標の値が得られる。同様に、標識３を基準とした第２撮像装置７ｂの方向と距離が分かれば、第２撮像装置７ｂの画像中における２次元座標が、標識３を基準としたグローバルな３次元座標に変換される。
【０１１５】
このことから、撮像装置座標推定手段１３は、第１方向と第１距離とから第１位置の３次元座標の値を推定し、第２方向と第２距離と空第２位置の３次元座標の値を推定する。
【０１１６】
以上の処理手順によって、撮像装置座標推定手段１３は、第１撮像装置７ａの配置されている第１位置と第２撮像装置７ｂの配置されている第２位置との３次元座標の値を推定する。
【０１１７】
（特定点座標推定手段）
撮像装置座標推定手段１３は、特定点座標推定手段１４に、第１位置と第２位置の３次元座標の値を出力する。特定点座標推定手段１４は、この第１位置と第２位置の３次元座標の値に基づいて、被写体２の特定点の３次元座標の値を推定する。
【０１１８】
図８は、本発明の実施の形態１における特定点座標の推定を説明する写真である。図８で示される画像は、標識３と一緒に撮像された被写体２を含んでおり、被写体２において、枠囲いされた面積を算出する対象である対象領域２０を含んでいる。
【０１１９】
対象領域２０は、任意に定まる複数の特定点を含んでいる。対象領域２０は、特定点の３次元座標が分かれば、その面積が算出される。図８においては、対象領域２０は、方形の領域であり、対象領域２０の４つの頂点が、４つの特定点３０、３１、３２、３３として特定されている。特定点は、任意に定められれば良いが、面積算出の容易性から、対象領域の頂点に含まれればよい。あるいは対象領域の外枠の辺上の任意の点と頂点とが組み合わされて、特定点が定められても良い。
【０１２０】
実際には、表示手段に表示されている画像（図８に例示される画像）上で、使用者が任意の点を特定点として選択する。
【０１２１】
特定点座標推定手段１４は、特定点３０、３１、３２、３３のそれぞれに対して、第１位置からの方向と第２位置からの方向のそれぞれを推定する。例えば、一つの特定点３０に対する第１位置からの方向と第２位置からの方向を推定する。このとき、第１位置と第２位置とは、それぞれ３次元座標の値を有しているので、この３次元座標の値に基づいて、特定点３０への方向が推定される。更に、特定点座標推定手段１４は、第１位置からの方向と第２位置からの方向の交点の３次元座標の値を求める。交点の３次元座標の値が、求めるべき特定点３０の３次元座標の値である。図９に特定点の３次元座標の推定の状態を示す。
【０１２２】
図９は、本発明の実施の形態１における特定点の３次元座標の推定を説明する模式図である。
【０１２３】
図９に示されるように、第１撮像装置７ａ（第１位置）から特定点３０への方向を示す線４０と第２撮像装置７ｂ（第２位置）から特定点３０への方向を示す線４１とが描かれる。図９より明らかな通り、線４０と線４１とは、ある位置で交わる。この位置が、交点４２である。線４０は、第１画像に写っている特定点３０と第１位置とを結ぶ線であり、線４１は、第２画像に写っている特定点３０と第２位置とを結ぶ線である。特定点３０は、撮像された角度や位置によって、単一の画像だけでは、その３次元座標は正確に求まらない。これに対して、撮像角度が異なる複数の画像によって、それぞれの画像における特定点３０への方向の共通項（交点）が得られる。この交点は、単一の画像だけの場合よりも特定点３０の位置に近い位置となりうる。
【０１２４】
このように、第１画像と第２画像のそれぞれにおいて、第１位置から特定点を結ぶ線と、第２位置から特定点を結ぶ線とを算出し、それぞれの線同士の交点を算出することで、特定点の３次元座標（第１位置と第２位置が有する３次元座標と共通の座標）が求まる。
【０１２５】
特定点座標推定手段１４は、残りの特定点３１、３２、３３の３次元座標の値も求める。
【０１２６】
なお、ここでは、第１画像と第２画像の２つの画像に基づいて、特定点の３次元座標を求める処理を説明したが、３以上の画像に基づいて（すなわち、第３位置に配置される第３撮像装置にも基づいて）特定点の３次元座標の値を算出しても良い。
【０１２７】
なお、特定点は、対象領域を囲む外枠上のいくつかの点でもよいし、外枠の辺が特定点の集まりであるとして、辺を選択して、多数の特定点を選択したことにしてもよい。いずれにしても、特定点の数が多いほど、後述の面積算出手段１５での対象領域の面積算出の精度が高まる。
【０１２８】
また、特定点座標推定手段１４は、第１位置からの直線と第２位置からの直線との交点を、特定点の位置として推定しても良いが、第１位置から特定点までの方向と距離によって、まず第１位置に基づく特定点の３次元座標の値（第１特定座標とする）を推定し、ついで、第２位置から特定点までの方向と距離によって、第２位置に基づく特定点の３次元座標の値（第２特定座標とする）を推定した上で、第１特定座標と第２特定座標とに基づいて、特定点の３次元座標の値を推定しても良い。
【０１２９】
このとき、特定点を含む被写体２までの距離は、第１位置や第２位置から標識３までの距離と略同一であると考えればよい。方向は、特定点として選択した位置と第１位置（第２位置）の座標との角度で定まる。
【０１３０】
このとき、第１特定座標と第２特定座標が一致する場合には、第１特定座標と第２特定座標の値が、特定点の３次元座標の値として推定される。第１特定座標と第２特定座標とが不一致の場合には、実施の形態２で説明するように、第１特定座標と第２特定座標との近接位置が、特定点を近似する位置として定められる。
【０１３１】
このように、特定点座標推定手段１４は、特定点の３次元座標を推定し、推定結果を面積算出手段１５に出力する。
【０１３２】
なお、特定点座標推定手段１４は、ハードウェアで実現されても、ソフトウェアで実現されても、ハードウェアとソフトウェアの混在で実現されても良い。
【０１３３】
（面積算出手段）
次に、面積算出手段１５について説明する。
【０１３４】
面積算出手段１５は、特定点座標推定手段１４で推定された、対象領域２０を示す特定点の３次元座標の値に基づいて、対象領域２０の面積を算出する。
【０１３５】
複数の特定点は、共通の３次元座標の値を有している。複数の特定点によって囲まれる対象領域２０は、３次元座標によって、その面積が算出できる。３次元座標の値によって、対象領域２０を形成する各辺の長さや辺同士が形成する角度が算出されるので、この長さと角度を用いて、面積算出手段１５は、対象領域２０の面積を算出できる。
【０１３６】
ここで、面積算出手段１５は、領域を形成する点の３次元座標に基づいて領域の面積を算出する種々の公知技術や周知技術を利用できる。これらは、種々の公知技術や周知技術を参考にすればよいので、説明を割愛する。
【０１３７】
面積算出手段１５は、算出した対象領域２０の面積値を、必要に応じて表示手段１６に出力する。
【０１３８】
表示手段１６は、液晶画面、ＣＲＴディスプレイなどを含み、算出された面積値をテキストや画像によって表示する。
【０１３９】
この表示を受けて、使用者は、被写体である建造物において、塗装を考慮している対象領域の面積を知ることができ、この面積に基づいて塗装のプランニングを行ったり、材料をそろえたりできる。
【０１４０】
表示手段１６は、被写体２、被写体２における対象領域２０、推定される第１位置や第２位置の３次元座標の値、推定される特定点の３次元座標の値、算出される面積の少なくとも一部を表示する。これらの要素を全て同時に表示してもよい。表示手段１６は、使用者の便宜に供される種々の情報を全て表示可能であって、使用者の選択によって、いずれかの情報のみが表示されてもよい。
【０１４１】
以上の被写体面積算出装置１０は、機能の一部もしくは全部がハードウェアの要素（半導体集積回路や電子回路）である専用装置で実現されてもよいし、パーソナルコンピュータのような汎用装置にハードウェアの要素が追加されて実現されてもよいし、機能の一部もしくは全部の機能を奏するソフトウェア（コンピュータープログラム）が汎用装置に組み込まれることで実現されても良い。
【０１４２】
実際には、コンピュータや専用装置に実装される被写体面積算出装置を、使用者が使用して対象領域の面積を算出する。
【０１４３】
使用者は、コンピュータや専用装置のキー入力装置を用いて、記憶部１１に記憶されている画像を読み出す。このとき、読み出し手段１２が作動して記憶部１１に記憶されている画像を読み出す。読み出された画像は、例えば図４に示されるような第１画像と第２画像である。使用者は、第１画像および第２画像において、標識３のポインタのそれぞれをマウスやポインティングデバイスを用いてドラッグする。このドラッグによって、撮像装置座標推定手段１３が作動して、第１画像を撮像した位置である第１位置の３次元座標の値と、第２画像を撮像した位置である第２位置の３次元座標の値と、が推定される。
【０１４４】
次に使用者は、図８に示されるように、第１画像もしくは第２画像中の対象領域２０を特定する特定点３０、３１、３２、３３を、画像中においてマウスやポインティングデバイスを用いてドラッグする。このドラッグによって、特定点座標推定手段が作動して、特定点３０、３１、３２、３３の３次元座標の値が推定される。更には、面積算出手段１５が作動して、特定点３０、３１、３２、３３で形成される対象領域２０の面積が算出される。いずれも、画像上でのマウスやポインティングデバイスによるドラッグでは、画像中の座標値が決定されることによるものである。
【０１４５】
このように、被写体面積算出装置がコンピュータや専用装置に実装されている場合には、使用者は表示された画像において、必要となる点（標識３のポインタや対象領域２０の特定点）を指定するだけで、対象領域２０の面積を算出できる。
【０１４６】
以上のように、実施の形態１における被写体面積算出装置によって、被写体が実際に存在しない場所であっても、高い精度で対象領域の面積を算出できる。
【０１４７】
特に、対象領域の面積算出の精度を上げるためには、特定点の３次元座標の推定精度が高いことが必要である。この特定点の３次元座標の推定精度を上げるには、画像を撮像した際の撮像装置の位置の３次元座標が高い精度で推定されている必要がある。
【０１４８】
実施の形態１における被写体面積算出装置は、撮像装置の位置の３次元座標の算出において、撮像角度によらず同定の容易な略球形であって色度の異なる３以上のポインタを有する標識を用いる。このポインタは、撮像装置の３次元座標の基準となる。このような特徴を有する標識を被写体と一緒に撮像した画像を用いることで、被写体面積算出装置は、高い精度で撮像装置や特定点の３次元座標を推定でき、結果として、高い精度で被写体の対象領域の面積を算出できる。
【０１４９】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。
【０１５０】
実施の形態２では、特定点座標の推定における工夫について説明する。
【０１５１】
特定点座標推定手段は、第１位置および第２位置から特定点の３次元座標を推定する。このとき、第１から特定点に向けて延伸する直線と第２位置から特定点に向けて延伸する直線との交点を、特定点の位置として推定する。このとき第１位置および第２位置の２つの位置からの交点だけでなく、更に第３位置に基づくことで、特定点の３次元座標を、高い精度で推定できる。すなわち、異なる角度からの３以上の撮像画像に基づいて、特定点座標推定手段は、特定点の３次元座標を高い精度で推定できる。
【０１５２】
このように、２つの撮像位置からだけでなく、３以上の撮像位置からの特定点の３次元座標の推定によって、被写体の対象領域の面積が高い精度で算出される。
【０１５３】
ここで、各撮像位置から特定点へ形成される各直線が、一つの点で交差せずねじれの関係になることが生じうる。第１位置から特定点への直線は、画像中において選択された特定点と第１位置との方向と距離によって定まり、第２位置から特定点への直線は、画像中において選択された特定点と第２位置との方向と距離によって定まる。このとき、特定点は、平面である画像中において使用者が選択した位置を示し、３次元において一意に定まる本来の特定点と同じ位置となるとは限らない。このため、第１位置から特定点（画像中で選択された特定点）へ形成される直線と第２位置から特定点（画像中で選択された特定点）へ形成される直線とが、交差しないことが生じうる。
【０１５４】
図１０は、このようなねじれの状態を示している。図１０は、本発明の実施の形態２における特定点の３次元座標を推定する説明図である。図１０は、３つの撮像位置から特定点へ形成される３つの直線５０、５１、５２のそれぞれが交差しない場合を示している。
【０１５５】
図１０に示される場合には、近似によって特定点の３次元座標を推定する。なお、２つの撮像位置から特定点の３次元座標を推定する場合も、下記に説明する近似を用いることができる。
【０１５６】
図３、図１０、図１１を用いて説明する。図１１は、本発明の実施の形態２における特定点の近似を説明する説明図である。
【０１５７】
特定点座標推定手段１４は、第１撮像装置７a、第２撮像装置７ｂ、第３撮像装置７ｃのそれぞれで撮像された第１画像、第２画像、第３画像に基づいて、特定点の３次元座標を推定する。まず、撮像装置座標推定手段１３は、第１撮像装置７ａの３次元座標である第１位置、第２撮像装置７ｂの３次元座標である第２位置、第３撮像装置７ｃの３次元座標である第３位置を推定する。撮像装置座標推定手段１３は、第１位置、第２位置、第３位置の情報を特定点座標推定手段１４に出力する。
【０１５８】
特定点座標推定手段１４は、第１位置から特定点に向けて延伸する直線５０を形成する。同様に、特定点座標推定手段１４は、第２位置から特定点に向けて延伸する直線５１、第３位置から特定点に向けて延伸する直線５２を形成する。図１０に示されるように、直線５０、直線５１、直線５２のそれぞれは、全てが交差せずねじれの関係を有する。このように、３つの直線５０、５１、５２が交差しない場合には、特定点の３次元座標を一意に定めることができない。図１０では、直線５０と直線５１とは交差せず、直線５１と直線５２とも交差せず、直線５２と直線５０とも交差しない。
【０１５９】
そこで、図１１に示されるように、特定点座標推定手段１４は、３つの直線５０、５１、５２から特定点の３次元座標を近似する。
【０１６０】
まず、特定点座標推定手段１４は、第１撮像装置７ａの第１位置から延伸する直線５０と第２撮像装置７ｂの第２位置から延伸する直線５１との近接点を求める。このとき、直線５０と直線５１とが近接する位置同士を結ぶ線上において、特定点座標推定手段１４は、重み付けにより近接点を求める。ここでは、第１位置からの直線５０と第２位置からの直線５１との重み付けを１：１とする。このため、直線５０と直線５１と近接する位置同士の中間位置を、直線５０と直線５１との近接点とする。この直線５０と直線５１との近接点を第１近接点とする。
【０１６１】
次に、特定点座標推定手段１４は、第１近接点と直線５２との近接点を算出する。特定点座標推定手段１４は、第１近接点と直線５２とが近接する位置同士を結ぶ線上において、重み付けにより近接点を求める。この第１近接点と直線５２との近接点を第２近接点とする。ここでは、直線５０と直線５１との近接点と直線５２との重み付けを２：１とする。
【０１６２】
第１近接点は、直線５０と直線５１との２つの直線の近接する位置を示すので、１つの直線である直線５２との重み付けの比率を２：１とするのが適当だからである。
【０１６３】
特定点座標推定手段１４は、第１特定点に直線５２が近接する位置と第１特定点とを結ぶ線上において、第１特定点と直線５２との比率が２：１となる位置を、第２近接点として算出する。この第２近接点が、３つの直線５０、５１、５２の交点として近似される点である。特定点座標推定手段１４は、この第２近接点の３次元座標の値を、特定点の３次元座標の値として推定し、面積算出手段１５に出力する。
【０１６４】
なお、２つの画像に基づいて特定点の３次元座標を推定する場合には、第１からの直線と第２位置からの直線が交差しない場合には、直線５０と直線５１との近接点である第１近接点を算出する要領で、特定点を近似する。
【０１６５】
このように、３以上の撮像位置において撮像された３以上の画像に基づいて特定点の３次元座標を求めることで、より高い精度で、特定点の３次元座標が推定できる。
【０１６６】
なお、実施の形態２では、重み付けによる近似を説明したが、種々に知られる近似によって特定点の３次元座標が推定されれば良い。例えば、線形近似、最小二乗法、バンドル調整が用いられてもよい。
【０１６７】
また、特定点座標推定手段１４は、第１位置から特定点までの方向と距離によって定めた特定点の３次元座標である第１特定座標と、第２位置から特定点までの方向と距離によって定めた特定点の３次元座標である第２特定座標（あるいは第３特定座標以降も含めて）とに基づいて特定点の３次元座標を近似しても良い。
【０１６８】
例えば、第１特定座標が（ｘ１、ｙ１、ｚ１）であって、第２特定座標が（ｘ２、ｙ２、ｚ２）であり、重み付けの比率が、第１特定座標：第２特定座標＝１：１である場合には、近似される特定点の３次元座標の値は、（（ｘ１＋ｘ２）／２、（ｙ１＋ｙ２）／２、（ｚ１＋ｚ２）／２）となる。勿論、３以上の撮像位置に基づく場合には、第３特定座標や第４特定座標の値との重み付け計算によって、特定点の３次元座標の値が近似される。
【０１６９】
（特定点座標推定の他の態様）
また、特定点座標推定において、複数の撮像装置それぞれの位置から特定点に延伸する直線を、複数にして、複数の直線で囲まれる範囲を特定点の座標として推定することも好適である。
【０１７０】
図１３は、本発明の実施の形態２における特定点座標の推定を説明する模式図である。図１３は、第１撮像装置７ａからある特定点に向けて複数の直線を延伸させ、第２撮像装置７ｂからある特定点に向けて複数の直線を延伸させて、複数の直線が囲む範囲を、特定点の３次元座標の存在位置であるとみなしている。
【０１７１】
第１撮像装置７aの第１位置は、撮像装置座標推定手段１３によって定まる。使用者は、第１画像において、特定点と思われる位置を選択する。この選択された特定点の位置へは、第１位置の有する３次元座標を基準として、第１位置から直線が形成される。この際に、特定点とみなす位置を微小な差分で変える事で、微細に異なる複数の直線が、第１位置から特定点に向けて形成される。
【０１７２】
図１３では、第１位置を基準として、ある特定点を３つの位置７１ａ、７１ｂ、７１ｃにおいて選択している。同様に、第２位置を基準として、ある特定点を３つの位置７２ａ、７２ｂ、７２ｃにおいて選択している。第１位置からは、位置７１ａ、７１ｂ、７１ｃのそれぞれに３つの直線が形成され、第２位置からは、位置７２ａ、７２ｂ、７２ｃのそれぞれに３つの直線が形成される。すなわち、一つの特定点に対して合計で６本の直線が形成される。６本の直線は、相互に外枠を形成する。この外枠によって領域７０が形成される。特定点座標推定手段１４は、この領域７０の３次元座標の値を算出して、この値を特定点の３次元座標の値として推定する。
【０１７３】
本来の特定点は、この領域７０の中に位置すると推定される。多くの選択肢（ここでは選択された位置７１ａ、７１、７１ｃなど）に基づいて形成される領域７０が、特定点の位置を推定するので、特定点の推定精度が高まる。
【０１７４】
更には、図１４に示されるように、第３撮像装置７ｃの撮像位置である第３位置から選択された位置への直線も含めて、全ての直線で囲まれる領域７５は、図１３の場合の領域７０に比べて更に限定された領域となる。このため、特定点は、この領域７５の内部に位置すると推定され、特定点の推定精度が高まる。図１４は、本発明の実施の形態２における特定点座標の推定を説明する模式図である。
【０１７５】
以上のように、特定点座標推定手段１４は、複数の撮像装置の各位置から特定点として選択された位置に向けて形成される複数の直線に基づいて、高い精度で、特定点の座標を推定する。
【０１７６】
（面積の誤差率の算出）
被写体面積算出装置１０は、特定点の推定精度に基づいて、算出する面積の誤差率および面積の誤差範囲の少なくとも一方を算出することも好適である。
【０１７７】
特定点座標推定手段１４は、第１位置から特定点への直線と第２位置から特定点への直線とが交差しない場合には、交差しないことによって生じる不一致量を算出する。あるいは、第１特定座標と第２特定座標との不一致量を算出する。
【０１７８】
第１位置から特定点への直線と第２位置から特定点への直線とが交差しない場合には、それぞれの直線の離隔量が生じる。特定点座標推定手段１４は、第１位置からの直線と第２位置からの直線とが近接する位置において、近接点を算出する。このとき、近接点を算出する位置における、２つの直線同士の離隔量が算出される。この離隔量が大きいことは、特定点の近似位置として算出される近接点の算出精度は低く、離隔量が小さいことは、特定点の近似位置として算出される近接点の算出精度が高いことを示す。言い換えると、特定点の推定精度を示す。特定点の３次元座標の推定精度が高いことは、面積算出手段１５が算出する面積の算出精度が高いことを示す。逆に、特定点の３次元座標の推定精度が低いことは、面積算出手段１５が算出する面積の算出精度が低いことを示す。
【０１７９】
特定点座標推定手段１４は、この離隔量を不一致量として算出する。
【０１８０】
あるいは、特定点座標推定手段１４が、第１位置から特定点までの方向と距離によって定めた第１特定座標と第２位置から特定点までの方向と距離によって定めた第２特定座標（あるいは第３特定座標以降も含めて）とに基づいて、特定点の３次元座標を推定する場合には、第１特定座標の値と第２特定座標の値の差分値を不一致量として算出する。
【０１８１】
面積算出手段１５は、この不一致量に基づいて、算出する対象領域の面積の誤差率を算出する。例えば、面積算出手段１５は、不一致量と算出された面積の乗算によって、面積の誤差率を算出する。あるいは、不一致量を絶対値ではなく、レベル値（不一致量によって、レベル１〜レベル５までの段階評価としておく）と面積の値との関係によって誤差率を算出する。例えば、面積が所定範囲内であるときに、不一致量がレベル１である場合には、誤差率を１％と定義し、不一致量がレベル２である場合には、誤差率を２％と定義する。
【０１８２】
あるいは、算出した面積を、「＊＊平方メートルから○○平方メートルの範囲である」とのように、面積の誤差範囲を明示して算出しても良い。誤差範囲が明示されることで、利用者の便宜がますます高まるからである。
【０１８３】
以上のように、特定点座標推定手段１４は不一致量を算出し、面積算出手段１５は誤差率を算出する。算出された誤差率は、算出された面積と共に表示手段１６で表示される。誤差率が表示されることによって、使用者の便宜が高まる。
【０１８４】
例えば、図１２に示されるように、表示画面６０において、対象領域６１と、面積および誤差率６２とが一度に表示される。図１２は、本発明の実施の形態２における表示部の模式図である。この表示によって、使用者は、自らが選択した対象領域の形状や形態を視認できると共に、算出された面積とその誤差率を同時に視認できる。
【０１８５】
実施の形態２の被写体面積算出装置は、被写体の面積の算出精度を高めると共に、算出される面積の誤差率をも求めることができる。
【０１８６】
（実施の形態３）
次に実施の形態３について説明する。
【０１８７】
実施の形態３は、実施の形態１、２で説明された被写体面積算出装置を用いて、使用者に種々の便宜を供する被写体面積算出システムを説明する。
【０１８８】
図１５は、本発明の実施の形態３における被写体面積算出システムの模式図である。
【０１８９】
被写体面積算出システム８０は、被写体面積算出装置８１、撮像装置８２、第１表示装置８３、第２表示装置８４を備えている。被写体面積算出装置８１は、実施の形態１、２で説明された機能や構成を有する。撮像装置８２は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなど、画像を撮像できる装置である。
【０１９０】
撮像装置８２は、撮像した画像を被写体面積算出装置８１に送信する送信手段を備える。送信手段は、無線および有線を問わず、撮像した画像をデジタルデータやアナログデータとして、被写体面積算出装置８１に送信する。被写体面積算出装置８１は、送信された画像のデータを受信する受信手段を備える。送信手段や受信手段は、例えば赤外線通信、デジタル通信、接続ケーブルによる通信などを利用すればよい。
【０１９１】
被写体面積算出装置８１は、送信された画像を記憶し、使用者の操作に基づいて、被写体の面積を算出する。
【０１９２】
第１表示装置８３は、算出された面積や誤差率など、面積算出に関わる情報や結果を表示する。第１表示装置８３は、液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイなどを有する。
【０１９３】
第２表示装置８４は、算出された面積に基づいて、使用者の便宜となる情報を表示する。
【０１９４】
例えば、被写体面積算出装置８１は、算出された対象領域の面積に基づいて、使用者の要求する事項に対する回答を作成する。一例として、使用者は対象領域に塗料を塗装する必要があり、使用者は、被写体面積算出装置８１に対象領域において必要となる塗料の量を算出することを被写体面積算出装置８１に指示しているとする。この場合、被写体面積算出装置８１は、単位面積あたりに必要となる塗料の量と算出された面積の値から、対象領域を塗装するのに必要となる塗料の量を算出する。第２表示装置８４は、この算出された塗料の量を表示する。
【０１９５】
あるいは、使用者が被写体面積算出装置８１に対して、対象領域に設置可能な看板のサイズを算出することを指示しているとする。この場合には、被写体面積算出装置８１は、算出された対象領域の面積と、看板のサイズの種類とを比較して、対象領域に設置可能な看板のサイズを算出する。例えば、Ｌサイズの看板の設置が可能との算出を行う。第２表示装置８４は、設置可能な看板のサイズを「Ｌサイズ」として表示する。
【０１９６】
このように、被写体面積算出装置８１は、面積に基づいて算出できる種々の事項を算出し、第２表示装置８４に表示する。勿論、第１表示装置８３が、これらの事項を表示しても良い。
【０１９７】
また、塗料の必要量や看板のサイズが算出されると、算出結果が塗装作業や設置作業フローのプログラムに出力されても良い。例えば、看板作成を行う装置に被写体面積算出システムが組み合わされると、予め用意されているデザインに対して、被写体面積算出システムよりサイズの指示が加味される。結果として、看板作成を行う装置は、使用者の入力や指示行為を必要とせずに、設置場所に最適なサイズの看板を作成できる。
【０１９８】
このように、塗装作業を行う装置や看板作成を行う装置と、被写体面積算出システムとが一連に組み合わされることで、各種作業の自動化が図れる。
【０１９９】
なお、説明の便宜のために、第１表示装置８３と第２表示装置８４とを、別の要素として説明したが、別の要素である必要はなく、第１表示装置８３と第２表示装置８４とが一体でも良い。
【０２００】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。
【０２０１】
実施の形態１、２で説明された被写体面積算出装置は、コンピュータ上で動作可能なプログラムとして実現されても良い。
【０２０２】
図１６は、本発明の実施の形態４における被写体面積算出装置のブロック図であり、図１７は、本発明の実施の形態４における被写体面積の算出処理を示すフローチャートである。
【０２０３】
コンピュータ１００は、実施の形態１、２で説明した被写体面積算出装置の機能を有するプログラムを実行可能な処理装置である。コンピュータ１００は、汎用コンピュータでもよいし、ワークステーションでもよいし、その一部もしくは全部が専用装置を有する処理装置であってもよい。
【０２０４】
コンピュータ１００は、その内部もしくは外部に記憶部１０１を備える。記憶部１０１は、ハードディスクドライブ、半導体メモリ、磁気メモリ、光ディスク、磁気ディスクなど、電子データを記憶できる種々のデバイスを含む。また、コンピュータ１００は、プログラムの読み込みおよび命令処理を実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）１０２、プログラムを記憶するＲＯＭ１０３、演算に必要なデータを読み書きするＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０４、ＣＰＵ１０２の命令に従って演算を行う演算部１０５、演算結果や画像を表示する表示部１０７とのデータのやり取りを行う通信Ｉ／Ｆ１０６と表示部１０７とを備える。なお、表示部１０７も、コンピュータ１００の内部もしくは外部に備えられる。また、コンピュータ１００が備える要素は、コンピュータ１００の内部もしくは外部のいずれに備えられても良い。
【０２０５】
ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み込む。プログラムは、使用者の指示に従い、画像中に含まれる被写体（被写体の対象領域）の面積を算出する機能を有する。ＣＰＵ１０２は、読み込まれたプログラムの指示に従い、記憶部１０１に記憶されている、被写体と標識とを含む複数の画像を読み出す。ＣＰＵ１０２は、読み出した画像を、一時的にＲＡＭ１０４に保存する。更には、ＣＰＵ１０２は、読み出した画像を表示部１０７に表示する。表示部１０７における画像の表示によって、使用者は、標識に含まれるポインタを指定したり、対象領域の特定点を指定したりでき、対象領域の面積算出を指示できる。なお、ＣＰＵ１０２は、通信Ｉ／Ｆ１０６を介して、表示部１０７へ画像を表示すると共に、画像を通じた使用者の指示を、通信Ｉ／Ｆ１０６を介して受け取ることができる。
【０２０６】
使用者の指示に従い、ＣＰＵ１０２は、演算部１０５も用いて、撮像装置の３次元座標を推定し、ついで特定点の３次元座標を推定する。被写体の対象領域を形成する特定点の３次元座標が推定されると、ＣＰＵ１０２は、演算部１０５も用いて、対象領域の面積を算出する。
【０２０７】
ＣＰＵ１０２は、算出された面積や、誤差率などの各種情報を、通信Ｉ／Ｆ１０６を介して、表示部１０７に出力する。
【０２０８】
以上のように、コンピュータ１００は、ＲＯＭ１０３に記憶されたプログラムを実行して、被写体の面積を、記憶されている画像から算出する。
【０２０９】
ここで、ＲＯＭ１０３に記憶されているプログラムは、使用者からの指示も用いながら被写体の面積を算出する各ステップを備えている。すなわち、プログラムは、第１撮像装置により撮像された被写体と標識とを含む第１画像と、第２撮像装置により撮像された被写体と標識とを含む第２画像を読み出すステップと、第１撮像装置の撮像位置である第１位置と第２撮像装置の撮像位置である第２位置の３次元座標の値を推定するステップと、第１位置および第２位置に基づいて被写体に含まれる複数の特定点の３次元座標の値を推定するステップと、複数の特定点の３次元座標の値に基づいて被写体の面積を算出するステップを含む。
【０２１０】
図１６、図１７を用いて、プログラムの有するステップを説明する。図１７のフローチャートにおいては、右側に使用者が行う作業を明示し、左側にプログラム自身が有する機能とこの機能に基づいたコンピュータ１００の動作を明示する。
【０２１１】
ステップＳＴ１にて、使用者はプログラムを起動する。なお、記憶部１０１は、撮像された画像を予め記憶しているものとする。
【０２１２】
ステップＳＴ２にて、ＲＯＭ１０３に記憶されているプログラムを、ＣＰＵ１０２は読み出す。次に、ステップＳＴ３にて、ＣＰＵ１０２は、記憶部１０１に記憶されている画像（第１画像、第２画像・・・）を読み出す。次に、ＣＰＵ１０２は、ステップＳＴ４にて、読み出した画像を、通信Ｉ／Ｆ１０６を介して表示部１０７に表示する。なお、ＣＰＵ１０２は、複数の画像を一枚ずつ読み出しながら表示部１０７に表示してもよいし、複数の画像を一度に読み出して表示部１０７にまとめて表示しても良い。
【０２１３】
表示部１０７が画像を表示することで、使用者は画像に対しての指示を与えることができる。使用者はステップＳＴ５にて、画像中に含まれる標識のポインタを指定する。例えばマウスやポインティングデバイスを使って、ポインタをドラッグする。この指定に基づいて、ＣＰＵ１０２は、ステップＳＴ６にて、撮像装置（第１撮像装置、第２撮像装置、・・・）の位置の３次元座標の値を推定する。
【０２１４】
更に、使用者はステップＳＴ７にて、画像中に含まれる被写体の対象領域を形成する特定点を指定する。ポインタの指定と同様の作業である。この指定を受けて、ＣＰＵ１０２は、ステップＳＴ８にて、特定点の３次元座標の値を推定する。
【０２１５】
次に、ＣＰＵ１０２は、ステップＳＴ９にて、特定点の３次元座標の値に基づいて、対象領域の面積を算出する。このとき、実施の形態２で説明したように、算出された面積の誤差率もあわせて算出しても良い。
【０２１６】
最後に、ＣＰＵ１０２は、ステップＳＴ１１０にて、算出した面積の値、誤差率、誤差範囲、撮像位置や特定点の３次元座標の値などを、表示部１０７に表示する。使用者は、この表示結果を確認して、必要な情報を得る。
【０２１７】
なお、プログラムは、特定点の３次元座標の値の推定や、面積の算出においては、実施の形態１、２で説明した種々の詳細なステップを含んでいても良い。また、実施の形態３で説明したように、算出された面積を利用する別途のステップを含んでいても良い。
【０２１８】
以上のように、被写体面積算出装置の機能の一部もしくは全部が、コンピュータで動作可能なプログラムで実装されることで、汎用のコンピュータでの実行が可能になったり、幅広い用途で活用できたりするメリットが生じる。
【０２１９】
以上、実施の形態１〜４で説明された被写体面積算出装置、被写体面積算出システム、被写体面積算出方法は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。
【図面の簡単な説明】
【０２２０】
【図１】本発明の実施の形態１における被写体面積算出システムの概念図である。
【図２】本発明の実施の形態１における第１画像と第２画像との撮像を説明する模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１における被写体面積算出装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１における第１画像と第２画像の写真例である。
【図５】本発明の実施の形態１における標識の正面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における撮像装置の方向推定の模式図である。
【図７】本発明の実施の形態１における撮像装置と標識との距離の推定を説明する模式図である。
【図８】本発明の実施の形態１における特定点座標の推定を説明する写真である。
【図９】本発明の実施の形態１における特定点の３次元座標の推定を説明する模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における特定点の３次元座標を推定する説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態２における特定点の近似を説明する説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態２における表示部の模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態２における特定点座標の推定を説明する模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態２における特定点座標の推定を説明する模式図である。
【図１５】本発明の実施の形態３における被写体面積算出システムの模式図である。
【図１６】本発明の実施の形態４における被写体面積算出装置のブロック図である。
【図１７】本発明の実施の形態４における被写体面積の算出処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０２２１】
１ 被写体面積算出システム
２ 被写体
３ 標識
４、５、６ ポインタ
７ 撮像装置
８、１０ 被写体面積算出装置
１１ 記憶部
１２ 読み出し手段
１３ 撮像装置座標推定手段
１４ 特定点座標推定手段
１５ 面積算出手段
１６ 表示手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１撮像装置により撮像された被写体と標識とを含む第１画像と、第２撮像装置により前記第１撮像装置と異なる角度から撮像された前記被写体と前記標識とを含む第２画像と、を読み出す読み出し手段と、
前記第１撮像装置の第１位置の３次元座標の値と、前記第２撮像装置の第２位置の３次元座標の値とを推定する撮像装置座標推定手段と、
前記第１位置および前記第２位置に基づいて、前記被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する特定点座標推定手段と、
前記複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値に基づいて、前記被写体の面積を算出する面積算出手段と、を備え、
前記標識は、３以上のポインタを備える２次元形状を有する被写体面積算出装置。
【請求項２】
前記３以上のポインタのそれぞれは、相互に色度が異なる請求項１記載の被写体面積算出装置。
【請求項３】
前記３以上のポインタのそれぞれは、略球形を有する請求項１又は２記載の被写体面積算出装置。
【請求項４】
前記標識は、相互に色度が異なると共に略球形を有する３つの前記ポインタを頂点とする３角形を有する請求項２又は３記載の被写体面積算出装置。
【請求項５】
前記撮像装置座標推定手段は、
前記第１画像に含まれる前記標識の傾きに基づいて、前記第１撮像装置の前記標識に対する方向を第１方向として推定し、
前記第１画像に含まれる前記標識の面積に基づいて、前記第１撮像装置と前記標識との距離を第１距離として推定し、
前記第２画像に含まれる前記標識の傾きに基づいて、前記第２撮像装置の前記標識に対する方向を第２方向として推定し、
前記第２画像に含まれる前記標識の面積に基づいて、前記第２撮像装置と前記標識との距離を第２距離として推定し、
前記第１方向および前記第１距離に基づいて、前記第１位置を推定し、
前記第２方向および前記第２距離に基づいて、前記第２位置を推定する、請求項１から４のいずれか記載の被写体面積算出装置。
【請求項６】
前記第１位置から得られる前記特定点の３次元座標の値である第１特定座標と、前記第２位置から得られる前記特定点の３次元座標の値である第２特定座標と、が一致しない場合には、
前記特定点座標推定手段は、前記第１特定座標および前記第２特定座標から、前記特定点の３次元座標の値を近似する請求項１から５のいずれか記載の被写体面積算出装置。
【請求項７】
前記第１特定座標と前記第２特定座標とが一致しない場合には、前記特定点座標推定手段は、前記第１特定座標と前記第２特定座標との不一致量を算出する請求項６記載の被写体面積算出装置。
【請求項８】
前記読み出し手段は、第３撮像装置によって、前記第１撮像装置および前記第２撮像装置のそれぞれと異なる角度から撮像された前記被写体と前記標識とを含む第３画像を読み出し、
前記撮像装置座標推定手段は、前記第３撮像装置の第３位置の３次元座標の値を推定し、
前記特定点座標推定手段は、前記第１位置、前記第２位置および前記第３位置に基づいて、前記被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する請求項１から７のいずれか記載の被写体面積算出装置。
【請求項９】
前記面積算出手段は、前記特定点で形成されると共に前記被写体における面積算出の対象となる対象領域の面積を、算出する請求項１から８のいずれか記載の被写体面積算出装置。
【請求項１０】
前記面積算出手段は、前記不一致量に基づいて、算出される面積の誤差率および面積の誤差範囲の少なくとも一方を算出する、請求項７から９のいずれか記載の被写体面積算出装置。
【請求項１１】
前記複数の特定点のそれぞれは、前記対象領域の頂点に含まれる請求項９から１０のいずれか記載の被写体面積算出装置。
【請求項１２】
前記面積算出手段が算出した前記対象領域の面積を表示する表示手段を更に備える請求項１から１１のいずれか記載の被写体面積算出装置。
【請求項１３】
前記表示手段は、前記被写体、前記被写体における対象領域および前記対象領域の面積を同時に表示可能である請求項１２記載の被写体面積算出装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか記載の被写体面積算出装置と、
前記標識および前記被写体を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像した画像を、前記被写体面積算出装置に送信する送信手段と、を備える被写体面積算出システム。
【請求項１５】
第１撮像装置により撮像された被写体と標識とを含む第１画像と、第２撮像装置により前記第１撮像装置と異なる角度から撮像された前記被写体と前記標識とを含む第２画像と、を読み出し、
前記第１撮像装置の第１位置の３次元座標の値と、前記第２撮像装置の第２位置の３次元座標の値とを推定し、
前記第１位置および前記第２位置に基づいて、前記被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定し、
前記複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値に基づいて、前記被写体の面積を算出し、
前記標識は、３以上のポインタを備える２次元形状を有する被写体面積算出方法。
【請求項１６】
コンピュータ上で動作可能なプログラムであって、
第１撮像装置により撮像された被写体と標識とを含む第１画像と、第２撮像装置により前記第１撮像装置と異なる角度から撮像された前記被写体と前記標識とを含む第２画像と、を読み出すステップと、
前記第１撮像装置の第１位置の３次元座標の値と、前記第２撮像装置の第２位置の３次元座標の値とを推定するステップと、
前記第１位置および前記第２位置に基づいて、前記被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定するステップと、
前記複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値に基づいて、前記被写体の面積を算出するステップを実行し、
前記標識は、３以上のポインタを備える２次元形状を有するプログラム。
【請求項１】
第１撮像装置により撮像された被写体と標識とを含む第１画像と、第２撮像装置により前記第１撮像装置と異なる角度から撮像された前記被写体と前記標識とを含む第２画像と、を読み出す読み出し手段と、
前記第１撮像装置の第１位置の３次元座標の値と、前記第２撮像装置の第２位置の３次元座標の値とを推定する撮像装置座標推定手段と、
前記第１位置および前記第２位置に基づいて、前記被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する特定点座標推定手段と、
前記複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値に基づいて、前記被写体の面積を算出する面積算出手段と、を備え、
前記標識は、３以上のポインタを備える２次元形状を有する被写体面積算出装置。
【請求項２】
前記３以上のポインタのそれぞれは、相互に色度が異なる請求項１記載の被写体面積算出装置。
【請求項３】
前記３以上のポインタのそれぞれは、略球形を有する請求項１又は２記載の被写体面積算出装置。
【請求項４】
前記標識は、相互に色度が異なると共に略球形を有する３つの前記ポインタを頂点とする３角形を有する請求項２又は３記載の被写体面積算出装置。
【請求項５】
前記撮像装置座標推定手段は、
前記第１画像に含まれる前記標識の傾きに基づいて、前記第１撮像装置の前記標識に対する方向を第１方向として推定し、
前記第１画像に含まれる前記標識の面積に基づいて、前記第１撮像装置と前記標識との距離を第１距離として推定し、
前記第２画像に含まれる前記標識の傾きに基づいて、前記第２撮像装置の前記標識に対する方向を第２方向として推定し、
前記第２画像に含まれる前記標識の面積に基づいて、前記第２撮像装置と前記標識との距離を第２距離として推定し、
前記第１方向および前記第１距離に基づいて、前記第１位置を推定し、
前記第２方向および前記第２距離に基づいて、前記第２位置を推定する、請求項１から４のいずれか記載の被写体面積算出装置。
【請求項６】
前記第１位置から得られる前記特定点の３次元座標の値である第１特定座標と、前記第２位置から得られる前記特定点の３次元座標の値である第２特定座標と、が一致しない場合には、
前記特定点座標推定手段は、前記第１特定座標および前記第２特定座標から、前記特定点の３次元座標の値を近似する請求項１から５のいずれか記載の被写体面積算出装置。
【請求項７】
前記第１特定座標と前記第２特定座標とが一致しない場合には、前記特定点座標推定手段は、前記第１特定座標と前記第２特定座標との不一致量を算出する請求項６記載の被写体面積算出装置。
【請求項８】
前記読み出し手段は、第３撮像装置によって、前記第１撮像装置および前記第２撮像装置のそれぞれと異なる角度から撮像された前記被写体と前記標識とを含む第３画像を読み出し、
前記撮像装置座標推定手段は、前記第３撮像装置の第３位置の３次元座標の値を推定し、
前記特定点座標推定手段は、前記第１位置、前記第２位置および前記第３位置に基づいて、前記被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する請求項１から７のいずれか記載の被写体面積算出装置。
【請求項９】
前記面積算出手段は、前記特定点で形成されると共に前記被写体における面積算出の対象となる対象領域の面積を、算出する請求項１から８のいずれか記載の被写体面積算出装置。
【請求項１０】
前記面積算出手段は、前記不一致量に基づいて、算出される面積の誤差率および面積の誤差範囲の少なくとも一方を算出する、請求項７から９のいずれか記載の被写体面積算出装置。
【請求項１１】
前記複数の特定点のそれぞれは、前記対象領域の頂点に含まれる請求項９から１０のいずれか記載の被写体面積算出装置。
【請求項１２】
前記面積算出手段が算出した前記対象領域の面積を表示する表示手段を更に備える請求項１から１１のいずれか記載の被写体面積算出装置。
【請求項１３】
前記表示手段は、前記被写体、前記被写体における対象領域および前記対象領域の面積を同時に表示可能である請求項１２記載の被写体面積算出装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか記載の被写体面積算出装置と、
前記標識および前記被写体を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像した画像を、前記被写体面積算出装置に送信する送信手段と、を備える被写体面積算出システム。
【請求項１５】
第１撮像装置により撮像された被写体と標識とを含む第１画像と、第２撮像装置により前記第１撮像装置と異なる角度から撮像された前記被写体と前記標識とを含む第２画像と、を読み出し、
前記第１撮像装置の第１位置の３次元座標の値と、前記第２撮像装置の第２位置の３次元座標の値とを推定し、
前記第１位置および前記第２位置に基づいて、前記被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定し、
前記複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値に基づいて、前記被写体の面積を算出し、
前記標識は、３以上のポインタを備える２次元形状を有する被写体面積算出方法。
【請求項１６】
コンピュータ上で動作可能なプログラムであって、
第１撮像装置により撮像された被写体と標識とを含む第１画像と、第２撮像装置により前記第１撮像装置と異なる角度から撮像された前記被写体と前記標識とを含む第２画像と、を読み出すステップと、
前記第１撮像装置の第１位置の３次元座標の値と、前記第２撮像装置の第２位置の３次元座標の値とを推定するステップと、
前記第１位置および前記第２位置に基づいて、前記被写体に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定するステップと、
前記複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値に基づいて、前記被写体の面積を算出するステップを実行し、
前記標識は、３以上のポインタを備える２次元形状を有するプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図４】
【図８】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図４】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２８６４５０（Ｐ２０１０−２８６４５０Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４２３４０（Ｐ２００９−１４２３４０）
【出願日】平成２１年６月１５日（２００９．６．１５）
【出願人】（５０３４４５０５４）マツノデザイン店舗建築株式会社 (4)
【出願人】（５０９１２１０１９）株式会社春田建設 (7)
【出願人】（５９１０６５５４９）福岡県 (121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１５日（２００９．６．１５）
【出願人】（５０３４４５０５４）マツノデザイン店舗建築株式会社 (4)
【出願人】（５０９１２１０１９）株式会社春田建設 (7)
【出願人】（５９１０６５５４９）福岡県 (121)
【Ｆターム（参考）】
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