JP2015135333A - 情報処理装置、情報処理装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents
情報処理装置、情報処理装置の制御方法、およびプログラム Download PDFInfo
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Abstract
Description
図1は、本発明の一実施の形態に係わる3次元計測装置の構成の一例を示している。なお、3次元計測装置10には、コンピュータが内蔵されている。コンピュータには、CPU等の主制御手段、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)等の記憶手段が具備される。また、コンピュータにはその他、ボタンやディスプレイ又はタッチパネル等の入出力手段、ネットワークカード等の通信手段等も具備されていても良い。なお、これら各構成部は、バス等により接続され、主制御手段が記憶手段に記憶されたプログラムを実行することで制御される。
[式1]
(u,v)T=(f・x/z,f・y/z)T
[式2]
argmin{||gi−p||},gi∈Ω
次に、実施形態2について説明する。実施形態2においては、入力画像として、距離画像の他、2次元画像を入力する場合について説明する。図5は、3次元形状モデルの幾何特徴を2次元平面に投影し、2次元画像及び距離画像において、対応する幾何特徴を探索する処理の概要を示す図である。
(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU、GPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
対象物体までの距離を画素に格納する距離画像及び前記対象物体を含む二次元画像を取得する画像取得手段と、
前記対象物体の三次元形状モデルを保持する保持手段と、
前記対象物体の概略位置姿勢を取得する取得手段と、
前記対象物体の概略位置姿勢に基づいて、前記対象物体の三次元形状モデルの第1の幾何特徴と、該第1の幾何特徴に対応する前記距離画像上の第1の特徴を対応付ける第1の対応付け手段と、
前記対象物体の概略位置姿勢に基づいて、前記対象物体の三次元形状モデルの第2の幾何特徴と、該第2の幾何特徴に対応する前記二次元画像上の第2の特徴を対応づける第2の対応付け手段と、
前記対応づけられた第1の幾何特徴と前記第1の特徴とのずれを取得する第1のずれ取得手段と、
前記対応づけられた第2の幾何特徴と前記第2の特徴とのずれを取得する第2のずれ取得手段と、
前記第1のずれ取得手段で取得したずれと前記第2の取得手段で取得したずれとがそれぞれ小さくなるように前記概略位置姿勢を更新することにより、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 (7)
- 各画素が対象物体との間の距離を示す距離画像を取得する画像取得手段と、
前記対象物体の位置及び姿勢を示す概略値を取得する概略値取得手段と、
前記対象物体の3次元形状モデルの幾何特徴上の点を選択する選択手段と、
前記対象物体の位置及び姿勢を示す概略値と前記距離画像の撮影時の撮影パラメータとに基づいて前記選択手段により選択された幾何特徴上の複数の点を前記距離画像上に投影し、該投影点から所定範囲内の領域で前記3次元形状モデルの幾何特徴に対応する前記距離画像上の幾何特徴を探索して対応付ける対応探索手段と、
前記対応探索手段により対応付けられた前記3次元形状モデルの幾何特徴と前記距離画像上の幾何特徴との3次元空間における距離の差を用いて前記対象物体の位置及び姿勢を算出する位置姿勢算出手段と
を具備することを特徴とする3次元計測装置。 - 前記画像取得手段は、
前記対象物体が撮影された2次元画像を更に取得し、
前記対応探索手段は、
前記対象物体の位置及び姿勢を示す概略値と前記距離画像及び前記2次元画像それぞれの撮影時の撮影パラメータとに基づいて前記選択手段により選択された幾何特徴上の複数の点を前記距離画像上及び前記2次元画像上に投影し、該投影点から所定範囲内の領域で前記3次元形状モデルの幾何特徴に対応する前記距離画像上及び前記2次元画像上の幾何特徴を探索して対応付け、
前記位置姿勢算出手段は、
前記対応探索手段により対応付けられた前記3次元形状モデルの幾何特徴と前記距離画像上及び2次元画像上の幾何特徴との3次元空間における距離の差を用いて前記対象物体の位置及び姿勢を算出する
ことを特徴とする請求項1記載の3次元計測装置。 - 前記対応探索手段は、
前記選択手段により選択された点における前記3次元形状モデルの幾何特徴上の法線の方向と、前記距離画像上における前記投影点の所定範囲内から探索された前記幾何特徴の法線の方向とを比較し、互いの法線方向が所定値を越えて異なっていれば、当該幾何特徴については前記対応付けを行なわない
ことを特徴とする請求項1又は2記載の3次元計測装置。 - 前記2次元画像は、前記距離画像と同一視点から撮影されており、
前記対応探索手段は、
前記2次元画像の幾何特徴として前記2次元画像から前記対象物体のエッジを検出し、該検出したエッジと前記3次元形状モデルの幾何特徴との対応付けに際して、前記距離画像上の幾何特徴にないエッジと前記3次元形状モデルの幾何特徴との対応付けを行なわない
ことを特徴とする請求項2記載の3次元計測装置。 - 前記3次元形状モデルの幾何特徴は、
点又は線分により表現される
ことを特徴とする請求項1から4いずれか1項に記載の3次元計測装置。 - 対象物体の位置及び姿勢を算出する3次元計測装置の処理方法であって、
画像取得手段が、各画素が対象物体との間の距離を示す距離画像を取得する工程と、
概略値取得手段が、前記対象物体の位置及び姿勢を示す概略値を取得する工程と、
選択手段が、前記対象物体の3次元形状モデルの幾何特徴上の点を選択する工程と、
対応探索手段が、前記対象物体の位置及び姿勢を示す概略値と前記距離画像の撮影時の撮影パラメータとに基づいて前記選択手段により選択された幾何特徴上の複数の点を前記距離画像上に投影し、該投影点から所定範囲内の領域で前記3次元形状モデルの幾何特徴に対応する前記距離画像上の幾何特徴を探索して対応付ける工程と、
位置姿勢算出手段が、前記対応探索手段により対応付けられた前記3次元形状モデルの幾何特徴と前記距離画像上の幾何特徴との3次元空間における距離の差を用いて前記対象物体の位置及び姿勢を算出する工程と
を含むことを特徴とする処理方法。 - 対象物体の位置及び姿勢を算出する3次元計測装置に内蔵されたコンピュータを、
各画素が対象物体との間の距離を示す距離画像を取得する画像取得手段、
前記対象物体の位置及び姿勢を示す概略値を取得する概略値取得手段、
前記対象物体の3次元形状モデルの幾何特徴上の点を選択する選択手段、
前記対象物体の位置及び姿勢を示す概略値と前記距離画像の撮影時の撮影パラメータとに基づいて前記選択手段により選択された幾何特徴上の複数の点を前記距離画像上に投影し、該投影点から所定範囲内の領域で前記3次元形状モデルの幾何特徴に対応する前記距離画像上の幾何特徴を探索して対応付ける対応探索手段、
前記対応探索手段により対応付けられた前記3次元形状モデルの幾何特徴と前記距離画像上の幾何特徴との3次元空間における距離の差を用いて前記対象物体の位置及び姿勢を算出する位置姿勢算出手段
として機能させるためのプログラム。
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