JP2003191189A - ロボット装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ロボット装置に関し、一段と迅速か
つ確実に注目物体を視野内に収めることを提案する。 【解決手段】撮像手段２０から出力される画像信号に基
づく画像の周囲に位置する周囲領域を解析し、認識対象
の注目物体が画像からはみ出している程度を示すはみ出
し量を推定し、当該推定されたはみ出し量に基づいて注
視点の位置を制御することにより、従来と比較して一段
と演算量を低減し得ると共に拡大方向の注視点制御をも
行うことができ、従って一段と迅速かつ確実に注目物体
を視野内に収めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロボット装置及びそ
の制御方法に関し、例えばペットロボットに適用して好
適なものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ユーザからの指令や周囲の環境に
応じて行動する４足歩行型のペットロボットが本願出願
人から提案及び開発されている。かかるペットロボット
は、一般家庭において飼育される犬や猫に似た形状を有
し、ユーザからの指令や周囲の環境に応じて自律的に行
動するようになされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところでかかる構成の
ペットロボットにおいては、外部の状況を撮像するため
のＣＣＤ（Carge Coupled Device）カメラが頭部に配設
され、当該ＣＣＤカメラによって撮像された画像に対し
て所定の画像処理を施すことにより、その処理結果に応
じて自律的に行動し得るようになされている。

【０００４】その際、ペットロボットは、興味の対象と
なる注目物体が存在する場合には、当該注目物体の動き
に応じてＣＣＤカメラが注視する注視点の位置を制御す
ることにより、注目物体の動きに追従して当該注目物体
を認識し続けることができるようになされている。

【０００５】このペットロボットは、ＣＣＤカメラの注
視点を制御する方法として、注目物体の重心を算出し、
当該重心が撮像される画像の中心に位置するように当該
ＣＣＤカメラの注視点を制御する方法を採用している。

【０００６】例えばペットロボットは、ＣＣＤカメラに
よって撮像された画像に対して色認識を行うことにより
画像の中から注目物体を認識し、当該認識された注目物
体に対応する色領域の重心が画像の中心に一致するよう
にＣＣＤカメラが配設された頭部の向きを制御する。

【０００７】しかしながら、注目物体の重心を基にＣＣ
Ｄカメラの注視点を制御する方法では、注目物体の奥行
き（すなわちズーム）方向に関する情報を得ることがで
ないため、図１１（Ａ）に示すように、注目物体を画面
全体に大写しにした状態で注視点制御を終了したり、又
は図１１（Ｂ）に示すように、注目物体の全体が画面に
入りきらずに当該注目物体の一部を大写しにした状態で
注視点制御を終了してしまう事態が起こり得る。

【０００８】またこの方法では、常に、注目物体の重心
が画像の中心に一致するようにＣＣＤカメラの注視点を
制御することから、図１１（Ｃ）に示すように、注目物
体の重心を画像の中心に一致させ、十分な視野が得られ
た場合であっても、当該注目物体の小さな動きに追従し
て頻繁にＣＣＤカメラの注視点を動かしてしまう。

【０００９】さらにこの方法では、複数の注目物体が存
在する場合には、図１１（Ｄ）に示すように、全ての注
目物体が画面に入りきらない場合が生じる。

【００１０】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、従来に比して一段と簡易かつ確実に注目物体を視野
内に収めることができるロボット装置及びその制御方法
を提案しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、外部の状況を撮像する撮像手段を
有するロボット装置において、撮像手段から出力される
画像信号に基づく画像の周囲に位置する周囲領域を解析
し、認識対象の注目物体が画像からはみ出している程度
を示すはみ出し量を推定する推定手段と、推定されたは
み出し量に基づいて注視点の位置を制御する制御手段と
を設けた。

【００１２】この結果、従来と比較して一段と演算量を
低減し得ると共に拡大方向の注視点制御をも行うことが
でき、従って一段と迅速かつ確実に注目物体を視野内に
収めることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。

【００１４】（１）第１の実施の形態 （１−１）ペットロボットの構成 図１において、１は全体としてペットロボットを示し、
胴体部ユニット２の前後左右にそれぞれ脚部ユニット３
Ａ〜３Ｄが連結されると共に、胴体部ユニット２の前端
部及び後端部にそれぞれ頭部ユニット４及び尻尾部ユニ
ット５が連結されることにより構成されている。

【００１５】胴体部ユニット２には、図２に示すよう
に、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）１０、ＤＲＡ
Ｍ（Dynamic Random Access Memory）１１、フラッシュ
ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＰＣ（Personal Com
puter ）カードインターフェース回路１３及び信号処理
回路１４が内部バス１５を介して相互に接続されること
により形成されたコントロール部１６と、このペットロ
ボット１の動力源としてのバッテリ１７とが収納されて
いる。また胴体部ユニット２には、ペットロボット１の
向きや動きの加速度を検出するための角速度センサ１８
及び加速度センサ１９なども収納されている。

【００１６】また頭部ユニット４には、外部の状況を撮
像するためのＣＣＤ（Charge Coupled Device ）カメラ
２０と、ユーザからの「撫でる」や「叩く」といった物
理的な働きかけにより受けた圧力を検出するためのタッ
チセンサ２１と、前方に位置する物体までの距離を測定
するための距離センサ２２と、外部音を集音するための
マイクロホン２３と、鳴き声等の音声を出力するための
スピーカ２４と、ペットロボット１の「目」に相当する
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）（図示せず）となどが
それぞれ所定位置に配設されている。

【００１７】さらに各脚部ユニット３Ａ〜３Ｄの関節部
分や、各脚部ユニット３Ａ〜３Ｄ及び胴体部ユニット２
の各連結部分、頭部ユニット４及び胴体部ユニット２の
連結部分、並びに尻尾部ユニット５の尻尾５Ａの連結部
分などにはそれぞれ自由度数分のアクチュエータ２５1
〜２５ｎ及びポテンショメータ２６１ 〜２６ｎ が配
設されている。

【００１８】そしてこれら角速度センサ１８、加速度セ
ンサ１９、タッチセンサ２１、距離センサ２２、マイク
ロホン２３、スピーカ２４及び各ポテンショメータ２６
1〜２６ｎなどの各種センサ並びにＬＥＤ及び各アクチ
ュエータ２５1〜２５ｎは、それぞれ対応するハブ２７1
〜２７ｎを介してコントロール部１６の信号処理回路１
４と接続され、ＣＣＤカメラ２０及びバッテリ１７は、
それぞれ信号処理回路１４と直接接続されている。

【００１９】このとき信号処理回路１４は、上述の各セ
ンサから供給されるセンサデータや画像データ及び音声
データを順次取り込み、これらをそれぞれ内部バス１５
を介してＤＲＡＭ１１内の所定位置に順次格納する。ま
た信号処理回路１４は、これと共にバッテリ１７から供
給されるバッテリ残量を表すバッテリ残量データを順次
取り込み、これをＤＲＡＭ１１内の所定位置に格納す
る。

【００２０】そしてこのようにしてＤＲＡＭ１１に格納
された各センサデータ、画像データ、音声データ及びバ
ッテリ残量データは、この後ＣＰＵ１０がこのペットロ
ボット１の動作制御を行う際に利用される。

【００２１】実際上ＣＰＵ１０は、ペットロボット１の
電源が投入された初期時、胴体部ユニット２の図示しな
いＰＣカードスロットに装填されたメモリカード２８又
はフラッシュＲＯＭ１２に格納された制御プログラムを
ＰＣカードインターフェース回路１３を介して又は直接
読み出し、これをＤＲＡＭ１１に格納する。

【００２２】またＣＰＵ１０は、この後上述のように信
号処理回路１４よりＤＲＡＭ１１に順次格納される各セ
ンサデータ、画像データ、音声データ及びバッテリ残量
データに基づいて自己及び周囲の状況や、ユーザからの
指示及び働きかけの有無などを判断する。

【００２３】さらにＣＰＵ１０は、この判断結果及びＤ
ＲＡＭ１１に格納した制御プログラムに基づいて続く行
動を決定すると共に、当該決定結果に基づいて必要なア
クチュエータ２５1〜２５ｎを駆動させることにより、
頭部ユニット４を上下左右に振らせたり、尻尾部ユニッ
ト５の尻尾５Ａを動かせたり、各脚部ユニット３Ａ〜３
Ｄを駆動させて歩行させるなどの行動を行わせる。

【００２４】またこの際ＣＰＵ１０は、必要に応じて音
声データを生成し、これを信号処理回路１４を介して音
声信号としてスピーカ２４に与えることにより当該音声
信号に基づく音声を外部に出力させたり、上述のＬＥＤ
を点灯、消灯又は点滅させる。

【００２５】このようにしてこのペットロボット１にお
いては、自己及び周囲の状況や、ユーザからの指示及び
働きかけに応じて自律的に行動し得るようになされてい
る。

【００２６】（１−２）カメラ注視点制御系回路の構成 図２との対応部分に同一符号を付して示す図３は、ペッ
トロボット１に収納されている各回路のうち、ＣＣＤカ
メラ２０の注視点を制御するためのカメラ注視点制御系
回路５０の構成を示す。

【００２７】画像取込回路５１は、信号処理回路１４内
に配置されている回路であり、ＣＣＤカメラ２０によっ
て撮像された画像データを取り込み、当該取り込まれた
画像データを内部バス１５を介してＤＲＡＭ１１に転送
して記憶する。

【００２８】ＣＰＵ１０は、このＤＲＡＭ１１から画像
データを読み出し、当該読み出した画像データに対して
色認識等の画像処理を施すことにより、撮像された画像
の中から注目物体を認識する。

【００２９】そしてＣＰＵ１０は、注目物体の認識結果
に応じてＣＣＤカメラ２０の注視点の位置を算出し、当
該算出した注視点位置情報を内部バス１５及び信号処理
回路１４内に配置されているシリアルバスホストコント
ローラ５２を順次介してアクチュエータ２５に送出する
ことにより、当該アクチュエータ２５を駆動してＣＣＤ
カメラ２０の注視点を変化させる。

【００３０】具体的にはＣＰＵ１０は、ＤＲＡＭ１１か
ら読み出した画像データに対して色認識による画像処理
を施すことにより、撮像された画像を色に基づく領域に
分割する。ここでは図４に示すように、撮像された画像
が４つの領域Ｆ１〜Ｆ４に分割された場合について説明
する。

【００３１】この場合、ＣＰＵ１０は、領域Ｆ１及びＦ
２についてはその全体が画面すなわち視野の中に収まっ
ていると判断し、当該領域Ｆ１及びＦ２に対して上述の
色認識に続いて形状認識、運動認識及び顔認識などによ
る画像処理を施すことにより、当該領域Ｆ１及びＦ２が
表す物体を特定する物体認識を行う。

【００３２】これに対してＣＰＵ１０は、領域Ｆ３につ
いてはその一部が画面すなわち視野からはみ出している
と判断し、領域Ｆ３の全体を認識することができないた
めに、当該領域Ｆ３が表す物体を認識することができな
いと判断する。

【００３３】そこでＣＰＵ１０は、この領域Ｆ３に注目
し、当該領域Ｆ３が表す注目物体を認識することを目的
として、ＣＣＤカメラ２０の注視点制御を行う。

【００３４】すなわちＣＰＵ１０は、図５に示すよう
に、撮像された画像の周囲に位置する周囲領域Ｆ１０〜
Ｆ１３を順次解析し、当該各周囲領域Ｆ１０〜Ｆ１３に
含まれる領域Ｆ３を構成する画素の画素数をそれぞれカ
ウントすることにより、当該注目物体が画像からはみ出
している程度を示すはみ出し量を推定する。

【００３５】ＣＰＵ１０は、この推定されたはみ出し推
定量に基づいてＣＣＤカメラ２０の注視点を移動させる
移動ベクトルを決定し、当該決定した移動ベクトルに従
ってＣＣＤカメラ２０の注視点を移動させるようにアク
チュエータ２５を駆動する。

【００３６】この場合、ＣＰＵ１０は、この注視点の移
動ベクトルを、次式

【００３７】

【数１】

【００３８】によって算出し、当該算出した移動ベクト
ルに従ってＣＣＤカメラ２０の注視点を移動させる。

【００３９】そしてＣＰＵ１０は、周囲領域Ｆ１０〜Ｆ
１３に注目物体を構成する画素がなくなるまで、すなわ
ち注目物体の全体が視野内に収まるまで、ＣＣＤカメラ
２０の注視点を移動させる。そしてＣＰＵ１０は、注目
物体の全体が視野内に収まったと判断した場合には、Ｃ
ＣＤカメラ２０の注視点を固定し、上述の色認識に続い
て形状認識、運動認識及び顔認識などによる画像処理を
施すことにより、当該注目物体を特定する物体認識を行
う。

【００４０】続いて、注目物体を構成する各画素が周囲
領域Ｆ１０、Ｆ１１及びＦ１２に存在する場合を図６に
示し、この場合におけるカメラ注視点制御の方法につい
て説明する。

【００４１】この場合も上述したように、ＣＰＵ１０
は、撮像された画像の周囲に位置する周囲領域Ｆ１０〜
Ｆ１３を順次解析し、当該各周囲領域Ｆ１０〜Ｆ１３に
含まれる注目物体を構成する画素の画素数をそれぞれカ
ウントする。

【００４２】そしてＣＰＵ１０は、ＣＣＤカメラ２０の
注視点の移動ベクトルを、次式

【００４３】

【数２】

【００４４】によって算出し、当該算出した移動ベクト
ルに従ってＣＣＤカメラ２０の注視点を移動させる。

【００４５】このようにＣＰＵ１０は、対向する周囲領
域Ｆ１０〜Ｆ１３に含まれる注目物体の画素数差分値を
それぞれ算出し、当該各差分値に比例する方向にＣＣＤ
カメラ２０の注視点を移動させることにより、並行移動
方向の注視点制御を行う。

【００４６】これと共に、ＣＰＵ１０は、周囲領域Ｆ１
０〜Ｆ１３のうち、対向する各周囲領域Ｆ１０〜Ｆ１３
に注目物体を構成する画素が含まれていると判断した場
合には、対向する周囲領域Ｆ１０〜Ｆ１３に含まれる注
目物体の画素数を加算して拡大率を算出する。

【００４７】この場合、ＣＰＵ１０は、拡大率を、次式

【００４８】

【数３】

【００４９】によって算出し、当該算出した拡大率に基
づいてアクチュエータ２５を駆動することにより、当該
ペットロボット１を拡大率に応じた距離だけ注目物体に
対して後方に移動させ、拡大（ズーム）方向の注視点制
御を行う。

【００５０】（１−３）第１の実施の形態による動作及
び効果 以上の構成において、ＣＰＵ１０は、撮像された画像の
周囲に位置する周囲領域Ｆ１０〜Ｆ１３を解析すること
により、注目物体が画像からはみ出している程度を示す
はみ出し推定量を算出する。

【００５１】ＣＰＵ１０は、このはみ出し推定量に基づ
いて、ＣＣＤカメラ２０の注視点を並行移動させる移動
ベクトルと、ＣＣＤカメラ２０が注視する領域を拡大す
るための拡大率を算出する。そしてＣＰＵ１０は、この
算出した移動ベクトル及び拡大率に基づいてアクチュエ
ータ２５を駆動することによりＣＣＤカメラ２０の注視
点を制御し、注目物体を視野内に収める。

【００５２】この場合、ＣＰＵ１０は、はみ出し推定量
を算出する際、周囲領域Ｆ１０〜Ｆ１３に含まれる注目
物体の画素数をカウントするだけですむことから、注目
物体の重心を基にＣＣＤカメラの注視点を制御する従来
の方法と比較して、演算量を少なくすることができ、カ
メラ注視点のリアルタイム制御を可能にしている。

【００５３】また、ＣＰＵ１０は、ＣＣＤカメラ２０の
注視点を並行移動させる移動ベクトルに加えて、ＣＣＤ
カメラ２０が注視する領域を拡大するための拡大率を算
出し、当該算出した拡大率に基づいて拡大（ズーム）方
向の注視点制御を行うことにより、注目物体の重心を基
にＣＣＤカメラの注視点を制御する従来の方法と比較し
て、一段と確実に注目物体を視野内に収めることができ
る。

【００５４】また、注目物体の重心を基にＣＣＤカメラ
の注視点を制御する従来の方法では、注目物体の形状が
丸い物体であると想定して当該注目物体の重心を計算し
ていたが、ＣＰＵ１０は、注目物体のはみ出し推定量を
算出し、当該はみ出し推定量に基づいてカメラ注視点を
制御していることから、注目物体の形状にかかわらずカ
メラ注視点を正確に制御でき、確実に注目物体を視野内
に収めることができる。

【００５５】また、ＣＰＵ１０は、注目物体のはみ出し
推定量に基づいて、注目物体の全体が視野内に収まるま
で、カメラ注視点を移動させ、注目物体の全体が視野内
に収まった場合には、ＣＣＤカメラ２０の注視点を固定
することにより、注目物体の重心を基にＣＣＤカメラの
注視点を制御する従来の方法のように、注目物体の重心
を画像の中心に一致させた場合であっても、当該注目物
体の小さな動きに追従して必要以上にカメラ注視点を動
かすことを回避することができる。

【００５６】以上の構成によれば、撮像された画像の周
囲に位置する周囲領域Ｆ１０〜Ｆ１３を解析して注目物
体のはみ出し推定量を算出し、当該はみ出し推定量に基
づいて並行移動方向及び拡大方向のカメラ注視点を制御
することにより、注目物体の重心を基にＣＣＤカメラの
注視点を制御する従来の方法と比較して、演算量を少な
くすることができると共に、並行移動方向に加えて拡大
方向の注視点制御も行うことがき、従って一段と迅速か
つ確実に注目物体を視野内に収めることがきる。

【００５７】（２）第２の実施の形態 （２−１）カメラ注視点制御系回路の構成 図３との対応部分に同一符号を付して示す図７は、ペッ
トロボット１に収納されている各回路のうち、ＣＣＤカ
メラ２０の注視点を制御するためのカメラ注視点制御系
回路６０の構成を示し、当該ＣＣＤカメラ２０の前段に
魚眼レンズ６１が配設されている。この魚眼レンズ６１
は、広角レンズの一種で、広い視野の画像を得ることが
できる一方、当該画像には歪みが生じる性質を有してい
る。

【００５８】ＣＣＤカメラ２０は、魚眼レンズ６１を介
して入射される入射光を受光し光電変換することにより
画像データを生成し、これを切出し補正回路６２に送出
する。

【００５９】切出し補正回路６２は、信号処理回路１４
内に配置されている回路であり、図８に示すように、Ｃ
ＰＵ６３の指示に基づいて、ＣＣＤカメラ２０によって
撮像された画像データの中から所望の領域を切り出すと
共に、当該切り出された切出し画像に生じている歪みを
補正し、その結果得られた切出し補正画像データを画像
取込回路５１に送出する。

【００６０】画像取込回路５１は、信号処理回路１４内
に配置されている回路であり、切出し補正回路６２から
供給された切出し補正画像データを取り込み、当該取り
込まれた切出し補正画像データを内部バス１５を介して
ＤＲＡＭ１１に転送して記憶する。

【００６１】ＣＰＵ６３は、このＤＲＡＭ１１から切出
し補正画像データを読み出し、当該読み出した切出し補
正画像データに対して色認識等の画像処理を施すことに
より、撮像された画像の中から注目物体を特定する。

【００６２】そしてＣＰＵ６３は、切出し補正画像の周
囲に位置する周囲領域を調べ、当該周囲領域に含まれる
注目物体を構成する画素の数をカウントすることによ
り、はみ出し推定量を算出する。

【００６３】次いでＣＰＵ６３は、このはみ出し推定量
に基づいて、ＣＣＤカメラ２０によって撮像された画像
の中から所望の領域を切り出す際の基準となる切出し位
置を表す切出し位置情報を算出する。ＣＰＵ６３は、こ
の算出した切出し位置情報を内部バス１５及び信号処理
回路１４内に配置されているシリアルバスホストコント
ローラ５２を順次介して切出し補正回路６２に送出し、
切出し位置を変化させることにより、カメラ注視点の位
置を制御することができ、注目物体を認識し得る。

【００６４】（２−２）第２の実施の形態による動作及
び効果 以上の構成において、ＣＰＵ６３は、切出し補正画像の
周囲に位置する周囲領域を解析して注目物体のはみ出し
推定量を算出し、当該はみ出し推定量に基づいて、撮像
された画像の中から所望の領域を切り出す切出し位置を
変化させることにより、カメラ注視点を変化させる際に
アクチュエータ２５を駆動する必要がなく、従って一段
と迅速かつ容易に注目物体を視野内に収めることがき
る。

【００６５】以上の構成によれば、ＣＣＤカメラ２０の
前段に魚眼レンズ６１を配設し、撮像された画像から得
られる切出し補正画像の周囲に位置する周囲領域を解析
して注目物体のはみ出し推定量を算出し、当該はみ出し
推定量に基づいて当該撮像された画像の中から所望の領
域を切り出す際の切出し位置を変化させることにより、
アクチュエータ２５を駆動することなくカメラ注視点を
変化させることができ、従って一段と迅速かつ容易に注
目物体を視野内に収めることがきる。

【００６６】（３）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、撮像された画像に対
して領域分割を行う際、色に基づいて分割した場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、画像中の細かい
模様の集まりであるテクスチャーパターンの空間周波数
を解析してそのパターン毎に分割するようにしても良
い。

【００６７】また上述の実施の形態においては、１つの
物体に注目し、当該注目物体を認識するためにＣＣＤカ
メラ２０の注視点を制御する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、図９に示すように、複数の物体に
注目し、当該複数の注目物体を認識するためにＣＣＤカ
メラ２０の注視点を制御する場合に本発明を適用するよ
うにしても良い。

【００６８】この場合、ＣＰＵ１０は、撮像された画像
の周囲領域Ｆ１０〜Ｆ１３を順次調べて当該複数の注目
物体のはみ出し推定量を算出し、当該算出したはみ出し
推定量に基づいて注視点を制御することにより、注目物
体の数にかかわらず確実に当該注目物体の全てを視野内
に収めることができる。

【００６９】また上述の実施の形態においては、周囲領
域Ｆ１０〜Ｆ１３に注目物体を構成する画素がなくなる
まで、すなわち注目物体の全体が視野内に収まるまで、
ＣＣＤカメラ２０の注視点を制御した場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、視野内の任意の領域の中
に注目物体を収めるようにカメラ注視点を制御するよう
にしても良い。

【００７０】すなわちＣＰＵ１０は、図１０に示すよう
に、撮像された画像のうちの任意の位置に周囲領域Ｆ２
０〜Ｆ２３を設定し、必要に応じてこの周囲領域Ｆ２０
〜Ｆ２３を変化させることにより、視野内の任意の位置
及び大きさからなる領域に注目物体を収めることができ
る。

【００７１】また上述の実施の形態においては、対向す
る周囲領域Ｆ１０〜Ｆ１３のいずれにも注目物体を構成
する画素が含まれていると判断した場合には、拡大率に
応じた距離だけペットロボット１を注目物体に対して後
方に移動させた場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、拡大率に応じてＣＣＤカメラ２０のズームを引
くことにより拡大方向の注視点制御を行うようにしても
良い。

【００７２】また上述の実施の形態においては、撮像手
段としてＣＣＤカメラ２０を適用した場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、外部の状況を撮像する他
の種々の撮像手段を適用するようにしても良い。

【００７３】また上述の実施の形態においては、本発明
をペットロボット１に適用した場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、撮像手段を有する他の種々のロ
ボット装置に本発明を適用するようにしても良い。

【００７４】また上述の実施の形態においては、推定手
段としてＣＰＵ１０及び６３を適用した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、撮像手段から出力され
る画像信号に基づく画像の周囲に位置する周囲領域を解
析し、認識対象の注目物体が画像からはみ出している程
度を示すはみ出し量を推定する他の種々の推定手段を適
用するようにしても良い。

【００７５】また上述の実施の形態においては、制御手
段としてＣＰＵ１０及び６３を適用した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、推定されたはみ出し量
に基づいて注視点の位置を制御する他の種々の制御手段
を適用するようにしても良い。

【００７６】また上述の実施の形態においては、広角レ
ンズとして魚眼レンズ６１を適用した場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、撮像手段の前段に配置さ
れ、広い視野の画像を得ることができる他の種々の広角
レンズを適用するようにしても良い。

【００７７】さらに上述の実施の形態においては、切出
し手段として切出し補正回路６２を適用した場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、広角レンズ及び撮
像手段を順次介して得られる画像の中から所望の領域の
画像を切り出す他の種々の切出し手段を適用するように
しても良い。

【００７８】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、撮像手段
から出力される画像信号に基づく画像の周囲に位置する
周囲領域を解析し、認識対象の注目物体が画像からはみ
出している程度を示すはみ出し量を推定し、当該推定さ
れたはみ出し量に基づいて注視点の位置を制御すること
により、従来と比較して一段と演算量を低減し得ると共
に拡大方向の注視点制御をも行うことができ、従って一
段と迅速かつ確実に注目物体を視野内に収めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるペットロボットの一実施の形態を
示す略線図である。

【図２】ペットロボットの回路構成を示すブロック図で
ある。

【図３】第１の実施の形態によるカメラ注視点制御系回
路の構成を示すブロック図である。

【図４】領域分割の説明に供する略線図である。

【図５】カメラ注視点の移動制御の説明に供する略線図
である。

【図６】カメラ注視点の拡大制御の説明に供する略線図
である。

【図７】第２の実施の形態によるカメラ注視点制御系回
路の構成を示すブロック図である。

【図８】魚眼レンズが配設されたＣＣＤカメラの説明に
供する略線図である。

【図９】複数の注目物体が存在する場合におけるカメラ
注視点制御の説明に供する略線図である。

【図１０】視野内の任意の領域の中に注目物体を収める
場合におけるカメラ注視点制御の説明に供する略線図で
ある。

【図１１】注目物体の重心を用いた注視点制御の説明に
供する略線図である。

【符号の説明】

１……ペットロボット、２……胴体部ユニット、３……
脚部ユニット、４……頭部ユニット、５……尻尾部ユニ
ット、１０……ＣＰＵ、１１……ＤＲＡＭ、１２……フ
ラッシュＲＯＭ、１４……信号処理回路、１６……コン
トロール部、２０……ＣＣＤカメラ、２１……タッチセ
ンサ、２２……距離センサ、２３……マイクロホン、２
４……スピーカ、２５……アクチュエータ、２６……ポ
テンショメータ、２７……ハブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｇ (72)発明者 南野 活樹 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内 (72)発明者 大橋 武史 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内 Ｆターム(参考） 3C007 AS36 CS08 HS09 KS21 KS23 KS24 KS31 KS36 KS39 KT01 KT11 KX02 LT06 WA04 WA14 5B057 AA05 BA02 CA12 CA16 DA06 DB02 DC01 DC36 5C054 CD03 CF08 CG02 CH01 EA01 EC07 ED07 FC03 FC11 FF07 HA04 HA31 5L096 AA02 BA05 CA02 FA15 FA69 HA04 JA11

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部の状況を撮像する撮像手段を有するロ
   ボット装置において、 上記撮像手段から出力される画像信号に基づく画像の周
   囲に位置する周囲領域を解析し、認識対象の注目物体が
   上記画像からはみ出している程度を示すはみ出し量を推
   定する推定手段と、 上記推定された上記はみ出し量に基づいて注視点の位置
   を制御する制御手段とを具えることを特徴とするロボッ
   ト装置。
2. 【請求項２】上記制御手段は、 上記推定されたはみ出し量に基づいて上記注視点を移動
   させるための移動ベクトルを算出し、当該算出した上記
   移動ベクトルに基づいて上記注視点を制御することを特
   徴とする請求項１に記載のロボット装置。
3. 【請求項３】上記制御手段は、 上記推定されたはみ出し量に基づいて注視対象の領域を
   拡大するための拡大率を算出し、当該算出した上記拡大
   率に基づいて上記注視点を制御することを特徴とする請
   求項１に記載のロボット装置。
4. 【請求項４】上記推定手段は、 上記周囲領域に含まれる上記注目物体の画素数をカウン
   トすることにより上記はみ出し量を推定することを特徴
   とする請求項１に記載のロボット装置。
5. 【請求項５】上記推定手段は、 上記撮像された画像のうち所望の位置及び大きさでなる
   範囲の周囲に位置する領域を上記周囲領域として設定
   し、必要に応じて当該設定された上記周囲領域を変化さ
   せることを特徴とする請求項１に記載のロボット装置。
6. 【請求項６】上記撮像手段の前段に配置された広角レン
   ズと、 上記広角レンズ及び上記撮像手段を順次介して得られる
   画像の中から所望の領域の画像を切り出す切出し手段と
   を具え、 上記推定手段は、 上記切り出された切出し画像の周囲に位置する上記周囲
   領域を解析し、上記注目物体が上記切出し画像からはみ
   出している上記はみ出し量を推定し、 上記制御手段は、 上記推定された上記はみ出し量に基づいて上記切出し手
   段による画像の切出し位置を制御することを特徴とする
   請求項１に記載のロボット装置。
7. 【請求項７】外部の状況を撮像する撮像手段を有するロ
   ボット装置の制御方法において、 上記撮像手段から出力される画像信号に基づく画像の周
   囲に位置する周囲領域を解析し、認識対象の注目物体が
   上記画像からはみ出している程度を示すはみ出し量を推
   定する第１のステップと、 上記推定された上記はみ出し量に基づいて注視点の位置
   を制御する第２のステップとを具えることを特徴とする
   ロボット装置の制御方法。
8. 【請求項８】上記第２のステップでは、 上記推定されたはみ出し量に基づいて上記注視点を移動
   させるための移動ベクトルを算出し、当該算出した上記
   移動ベクトルに基づいて上記注視点を制御することを特
   徴とする請求項７に記載のロボット装置の制御方法。
9. 【請求項９】上記第２のステップでは、 上記推定されたはみ出し量に基づいて注視対象の領域を
   拡大するための拡大率を算出し、当該算出した上記拡大
   率に基づいて上記注視点を制御することを特徴とする請
   求項７に記載のロボット装置の制御方法。
10. 【請求項１０】上記第１のステップでは、 上記周囲領域に含まれる上記注目物体の画素数をカウン
    トすることにより上記はみ出し量を推定することを特徴
    とする請求項７に記載のロボット装置の制御方法。
11. 【請求項１１】上記第１のステップでは、 上記撮像された画像のうち所望の位置及び大きさでなる
    範囲の周囲に位置する領域を上記周囲領域として設定
    し、必要に応じて当該設定された上記周囲領域を変化さ
    せることを特徴とする請求項７に記載のロボット装置の
    制御方法。
12. 【請求項１２】上記撮像手段の前段に配置された広角レ
    ンズ及び上記撮像手段を順次介して得られる画像の中か
    ら所望の領域の画像を切り出す第３のステップを具え、 上記第１のステップでは、 上記切り出された切出し画像の周囲に位置する上記周囲
    領域を解析し、上記注目物体が上記切出し画像からはみ
    出している上記はみ出し量を推定し、 上記第２のステップでは、 上記推定された上記はみ出し量に基づいて上記切出し手
    段による画像の切出し位置を制御することを特徴とする
    請求項７に記載のロボット装置の制御方法。