JP2015114933A - 物体認識装置、ロボット及び物体認識方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る物体認識装置は、周辺を時間的に連続して撮像し、複数の画像情報を生成する撮像部と、複数の画像情報のそれぞれについて撮像範囲に位置する第1の物体及び第2の物体を認識する物体認識部と、認識された第1の物体及び第2の物体のそれぞれの位置の変化から、第1の物体及び第2の物体のそれぞれが静止状態か運動状態のいずれにあるかを判定する運動判定部と、第1の物体と第2の物体の重畳関係を推定する重畳関係推定部を備える。重畳関係推定部は、第1の物体が静止状態にあり第2の物体が運動状態にあるときに、第2の物体が認識されなくなった場合には、第1の物体内に第2の物体が存在すると推定し、第1の物体が静止状態にあり第2の物体が運動状態にあるときに、第1の物体が認識されなくなった場合には、第1の物体上に第2の物体が存在すると推定する。
【選択図】図3
Description
本実施の形態1に係るロボット1について説明する。まず、図1を参照して、本実施の形態1に係るロボット1の外部構成について説明する。図1は、本実施の形態1に係るロボット1の外部構成図である。
(2)対象物体Aが対象物体Bを隠している場合、対象物体Aが動いた後でも対象物体Bが見えなければ、対象物体Bは対象物体Aに随伴して運動している
(3)対象物体Aが静止しており、対象物体Bが運動した後に対象物体Bが見えなくなった場合、対象物体Bは対象物体A内に存在する
(4)対象物体Aが静止しており、対象物体Bが運動した後に対象物体Aが見えなくなった場合、対象物体Bは対象物体A上に存在する
撮像部50は、その画角内で周辺を撮像し、撮像した環境の画像(カメラ画像)を示す画像情報を生成して特徴抽出部111に出力する(S1)。特徴抽出部111は、撮像部50から出力された画像情報が示す画像について特徴点を抽出する(S2)。
次のフレームとなるt−1フレーム目の画像についても物体が認識されることになるため、その認識結果を利用して以下の処理が行われる(S7)。具体的には、ロボット1は、t−1フレーム目の画像についても、上述のステップS1〜S4と同様の処理によって対象物A及び対象物Bを認識する。すなわち、t−1フレーム目の画像による物体の認識は、ステップS6でNoとなる場合も当然に行われることとなる。
次のフレームとなるtフレーム目の画像についても物体が認識されることになるため、その認識結果を利用して以下の処理が行われる(S12)。具体的には、ロボット1は、tフレーム目の画像についても、上述のステップS1〜S4と同様の処理によって対象物A及び対象物Bを認識する。すなわち、tフレーム目の画像による物体の認識は、ステップS6でNoとなる場合も当然に行われることとなる。ただし、ここでは、対象物A及び対象物Bのうち、いずれかの対象物が認識できない場合が発生するものとして説明する。
上述したように、次のフレームとなるtフレーム目の画像についても物体が認識されることになるため、その認識結果を利用して以下の処理が行われる(S18)。ただし、ここでも、上述と同様に、対象物A及び対象物Bのうち、いずれかの対象物が認識できない場合が発生するものとして説明する。
続いて、実施の形態2に係るロボット1について説明する。本実施の形態2に係るロボット1の外部構成及び内部構成については、図1及び図2と同様であるため説明を省略する。図8を参照して、本実施の形態2に係るロボット1の処理ブロックについて説明する。図8は、本実施の形態2に係るロボット1の処理ブロック図である。
10 ロボット本体
20 移動台車
30 把持部
40 頭部
50 撮像部
60 ハンド
11 制御部
12 記憶部
13 通信部
21a、21b アクチュエータ
22a、22b 車輪
31a、31b アクチュエータ
111 特徴抽出部
112 特徴点対応付け部
113 物体認識部
114 運動ベクトル算出部114
115 運動判定部
116 距離算出部
117 重畳関係推定部
118 物体機能推定部
121 物体情報格納部
122 物体機能格納部
Claims (6)
- 周辺を時間的に連続して撮像し、それぞれの画像を示す複数の画像情報を生成する撮像部と、
前記生成された複数の画像情報のそれぞれについて、前記撮像部の撮像範囲に位置する第1の物体及び第2の物体を認識する物体認識部と、
前記認識された第1の物体及び第2の物体のそれぞれの位置の変化から、前記第1の物体及び前記第2の物体のそれぞれが静止状態か運動状態のいずれにあるかを判定する運動判定部と、
前記第1の物体及び前記第2の物体の認識結果と、前記第1の物体及び前記第2の物体が静止状態か運動状態のいずれにあるかの判定結果から、前記第1の物体と前記第2の物体の重畳関係を推定する重畳関係推定部と、を備え、
前記重畳関係推定部は、
前記第1の物体が静止状態にあり前記第2の物体が運動状態にあるときに、前記第1の物体が認識されているが前記第2の物体が認識されなくなった場合には、前記第1の物体内に前記第2の物体が存在すると推定し、
前記第1の物体が静止状態にあり前記第2の物体が運動状態にあるときに、前記第2の物体が認識されているが前記第1の物体が認識されなくなった場合には、前記第1の物体上に前記第2の物体が存在すると推定する、
物体認識装置。 - 前記物体認識装置は、さらに、前記認識された第1の物体及び前記第2の物体のそれぞれの位置から、前記第1の物体と前記第2の物体との間の距離を算出する距離算出部を備え、
前記重畳関係推定部は、前記距離算出部により算出された前記第1の物体と前記第2の物体との間の距離が所定の距離閾値以上であるときには、前記第1の物体と前記第2の物体のいずれかが認識されなくなるような場合であっても、前記第1の物体と前記第2の物体とが重畳関係にあると推定しない、
請求項1に記載の物体認識装置。 - 前記運動判定部は、前記認識された第1の物体及び第2の物体のそれぞれの位置の変化として、前記第1の物体及び前記第2の物体のそれぞれについて運動ベクトルを算出し、算出した運動ベクトルの大きさが、所定の運動ベクトル閾値未満である場合には静止状態であると判定し、前記運動ベクトル閾値以上である場合には運動状態にあると判定する、
請求項1又は2に記載の物体認識装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の物体認識装置と、
物体を操作可能なロボットアームと、
前記重畳関係推定部によって推定された前記第1の物体と前記第2の物体の重畳関係を考慮して前記第1の物体又は前記第2の物体を操作するように前記ロボットアームを制御する制御部と、
を備えたロボット。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の物体認識装置と、
物体を操作可能なロボットアームと、
前記第1の物体について、その物体内に他の物体を置くことができる物体か、又は、その物体上に他の物体を置くことができる物体かを示す物体機能情報が格納される格納部と、
前記ロボットアームにより前記第1の物体に他の物体を置く場合、前記格納部に格納された物体機能情報に従って、前記第1の物体内に他の物体を置く、又は、前記第2の物体上に他の物体を置くように前記ロボットアームを制御する制御部と、を備え、
前記重畳関係推定部は、
前記第1の物体内に前記第2の物体が存在すると推定した場合、前記第1の物体について、その物体内に他の物体を置くことができる物体であることを示す物体機能情報を前記格納部に格納し、
前記第1の物体上に前記第2の物体が存在すると推定した場合、前記第1の物体について、その物体上に他の物体を置くことができる物体であることを示す物体機能情報を前記格納部に格納する、
ロボット。 - 周辺を時間的に連続して撮像し、それぞれの画像を示す複数の画像情報を生成するステップと、
前記生成された複数の画像情報により、撮像範囲に位置する第1の物体及び第2の物体が静止状態か運動状態のいずれにあるかを判定するステップと、
前記第1の物体が静止状態にあり前記第2の物体が運動状態にあると判定した場合、前記第1の物体及び前記第2の物体のうち、前記第2の物体が認識されなくなったときには、前記第1の物体内に前記第2の物体が存在すると推定し、前記第1の物体が認識されなくなったときには、前記第1の物体上に前記第2の物体が存在すると推定するステップと、
を備えた物体認識方法。
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