JP2011179910A5 - 位置姿勢計測装置、位置姿勢計測方法、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Description

上記の目的を達成する本発明に係る位置姿勢計測装置は、
対象物体までの距離値を示す距離画像を取得する取得手段と、
前記距離画像における距離値の計測誤差を推定する推定手段と、
前記対象物体の概略位置姿勢を取得する第２の取得手段と、
前記推定手段にて推定した計測誤差に基づいて、前記対象物体の形状モデル表面上からサンプル点を選択する選択手段と、
前記概略位置姿勢に基づいて、前記選択手段にて選択したサンプル点と、前記距離画像における計測点とを対応付ける対応付け手段と、
前記対応付け手段における対応付け結果に基づいて、前記対象物体の位置姿勢を導出する導出手段と、
を備えることを特徴とする。

Claims (15)

1. 対象物体までの距離値を示す距離画像を取得する取得手段と、
   前記距離画像における距離値の計測誤差を推定する推定手段と、
   前記対象物体の概略位置姿勢を取得する第２の取得手段と、
   前記推定手段にて推定した計測誤差に基づいて、前記対象物体の形状モデル表面上からサンプル点を選択する選択手段と、
   前記概略位置姿勢に基づいて、前記選択手段にて選択したサンプル点と、前記距離画像における計測点とを対応付ける対応付け手段と、
   前記対応付け手段における対応付け結果に基づいて、前記対象物体の位置姿勢を導出する導出手段と、
   を備えることを特徴とする位置姿勢計測装置。
2. 前記推定手段は、前記形状モデル上の所定領域に対応する、前記距離画像における領域の前記距離値のばらつきの程度を示すばらつき値を前記計測誤差として導出し、 前記選択手段は、前記計測誤差が小さい程、前記サンプル点の数が少なくなるように、前記形状モデル上の所定領域ごとにサンプル点を選択することを特徴とする請求項１に記載の位置姿勢計測装置。
3. 前記推定手段は、撮像装置と前記対象物体との位置関係、前記対象物体の形状、前記物体の光学特性のうち、少なくともいずれか１つに基づいて、前記計測誤差を導出することを特徴とする請求項１または２に記載の位置姿勢計測装置。
4. 前記推定手段は、撮像装置の撮影方向に対する前記対象物体の面の傾きに基づいて、前記計測誤差を導出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の位置姿勢計測装置。
5. 前記推定手段は、前記対象物体の内部散乱率に基づいて、前記計測誤差を導出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の位置姿勢計測装置。
6. 前記推定手段は、前記対象物体の表面の反射率に基づいて、前記計測誤差を導出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の位置姿勢計測装置。
7. 前記推定手段は、前記形状モデル上の所定領域に対応する距離画像上の領域における計測された距離値と、該それぞれの距離値に相当する形状モデル上の位置の撮像装置からの距離との差の分散を導出することを特徴とする請求項１または２に記載の位置姿勢計測装置。
8. 前記推定手段は、前記形状モデル上の所定領域に対応する、前記距離画像における領域の前記距離値に含まれる計測誤差を示すオフセット値を、前記計測誤差として、導出し、
   前記計測誤差が大きい程、前記サンプル点の数が少なくなるように、前記形状モデル上の所定領域ごとに当該所定領域からサンプル点を選択することを特徴とする請求項１に記載の位置姿勢計測装置。
9. 前記推定手段は、光源と前記対象物体との位置関係、前記対象物体の形状のうち、少なくともいずれか１つに基づいて、前記計測誤差を導出することを特徴とする請求項１または８に記載の位置姿勢計測装置。
10. 前記推定手段は、投影光の１次反射位置と２次反射位置との距離に基づいて前記計測誤差を導出することを特徴とする請求項１、８または９のいずれか１項に記載の位置姿勢計測装置。
11. 前記形状モデル上の所定の領域に対応する距離画像上の領域における計測された距離値と、該それぞれの距離値に相当する形状モデル上の撮像装置からの距離の差の平均値を、前記計測誤差として導出することを特徴とする請求項１、８または９のいずれか１項に記載の位置姿勢計測装置。
12. 前記対応付け手段は、前記概略位置姿勢に基づいて前記サンプル点を前記距離画像上に投影し、該投影された投影点と、該投影された投影点に対応する前記距離画像上の計測点とを対応づけることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の位置姿勢計測装置。
13. 取得手段と、推定手段と、第２の取得手段と、選択手段と、対応付け手段と、導出手段とを備える位置姿勢計測装置における位置姿勢計測方法であって、
    前記取得手段が、対象物体までの距離値を示す距離画像を取得する工程と、
    前記推定手段が、前記距離画像における距離値の計測誤差を推定する工程と、
    前記第２の取得手段が、前記対象物体の概略位置姿勢を取得する工程と、
    前記選択手段が、前記推定する工程にて推定した計測誤差に基づいて、前記対象物体の形状モデル表面上からサンプル点を選択する工程と、
    前記対応付け手段が、前記概略位置姿勢に基づいて、前記選択する工程にて選択したサンプル点と、前記距離画像における計測点とを対応付ける工程と、
    前記導出手段が、前記対応付ける工程における対応付け結果に基づいて、前記対象物体の位置姿勢を導出する工程と、
    を有することを特徴とする位置姿勢計測方法。
14. 請求項１３に記載の位置姿勢計測方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
15. 請求項１４に記載のプログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。