JP2022042103A - 物体認識装置、物体認識方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
対象物体(W)の三次元形状を表す点群データからなる三次元モデルデータを取得する取得部(11,16)と、
前記取得部により取得された前記三次元モデルデータから一対の点データを複数組選択する第1選択部(11)と、
前記第1選択部により選択された複数組の前記一対の点データについてそれぞれ特徴量を算出する第1特徴量算出部(11)と、
所定の計測範囲における前記対象物体の表面の形状を表す点群データからなる三次元計測データを計測する三次元センサ(12)と、
前記三次元センサにより計測された前記三次元計測データから一対の点データを複数組選択する第2選択部(11)と、
前記第2選択部により選択された複数組の前記一対の点データについてそれぞれ特徴量を算出する第2特徴量算出部(11)と、
前記第1特徴量算出部による算出結果と前記第2特徴量算出部による算出結果とに基づいて、前記三次元センサにより計測された前記対象物体の位置及び姿勢を認識する認識部(11)と、
を備え、
前記三次元センサにて計測される前記点データには、当該三次元センサから前記対象物体に向かう方向をZ軸とするXYZ三次元座標データが含まれ、
前記第2選択部は、前記三次元計測データから、基準点として選択された1つの点データと、前記基準点を基準とする座標系であって当該基準点との距離が前記Z軸に関してX軸及びY軸よりも大きくなるように座標変換した所定の座標系において前記基準点との距離が最も小さくなる点データとを、前記一対の点データとして選択することを特徴とする。
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
請求項3の発明では、請求項1と同様の効果を奏するプログラムを実現できる。
以下、本第1実施形態に係る物体認識装置、物体認識方法及びプログラムについて、図面を参照して説明する。
図1に示す物体認識装置10は、三次元センサにより計測された対象物体の位置及び姿勢を認識する装置である。より具体的には、物体認識装置10は、対象物体となるワークWを把持して移動させるロボットアーム(図示略)に搭載されており、予め取得して記憶部に記憶したワークWの三次元モデルデータを利用して、ロボットアームの制御部に対して、把持すべきワークWの位置及び姿勢等に関する情報を出力するように構成されている。なお、ワークWの三次元モデルデータは、当該ワークWの三次元形状を表す点群データによって構成されるもので、各点群データにはそれぞれ三次元座標データ及び法線ベクトルが含まれている。
操作部14に対する所定の操作等に応じて制御部11により物体認識処理が開始されると、まず、ステップS101に示す三次元モデルデータ取得処理がなされる。この処理では、計測対象となるワークWの三次元モデルデータが、通信部16を介して外部機器等から取得されて、記憶部13に記憶される。なお、制御部11及び通信部16は、「取得部」の一例に相当し得る。
なお、本発明は上記実施形態及び変形例等に限定されるものではなく、例えば、以下のように具体化してもよい。
(1)三次元モデルデータの特徴量は、上述した物体認識処理におけるステップS101,S103,S105の処理のように通信部16を介して取得した三次元モデルデータから算出されることに限らず、予め算出された三次元モデルデータの特徴量が外部機器等から通信部16を介して物体認識装置10に入力されてもよい。この場合、三次元モデルデータの特徴量を算出した外部機器等を物体認識装置10に含めることができる。
11…制御部(取得部,第1選択部,第1特徴量算出部,第2選択部,第2特徴量算出部,認識部)
12…三次元センサ
16…通信部(取得部)
W…ワーク(対象物体)
Claims (3)
- 対象物体の三次元形状を表す点群データからなる三次元モデルデータを取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記三次元モデルデータから一対の点データを複数組選択する第1選択部と、
前記第1選択部により選択された複数組の前記一対の点データについてそれぞれ特徴量を算出する第1特徴量算出部と、
所定の計測範囲における前記対象物体の表面の形状を表す点群データからなる三次元計測データを計測する三次元センサと、
前記三次元センサにより計測された前記三次元計測データから一対の点データを複数組選択する第2選択部と、
前記第2選択部により選択された複数組の前記一対の点データについてそれぞれ特徴量を算出する第2特徴量算出部と、
前記第1特徴量算出部による算出結果と前記第2特徴量算出部による算出結果とに基づいて、前記三次元センサにより計測された前記対象物体の位置及び姿勢を認識する認識部と、
を備え、
前記三次元センサにて計測される前記点データには、当該三次元センサから前記対象物体に向かう方向をZ軸とするXYZ三次元座標データが含まれ、
前記第2選択部は、前記三次元計測データから、基準点として選択された1つの点データと、前記基準点を基準とする座標系であって当該基準点との距離が前記Z軸に関してX軸及びY軸よりも大きくなるように座標変換した所定の座標系において前記基準点との距離が最も小さくなる点データとを、前記一対の点データとして選択することを特徴とする物体認識装置。 - 三次元センサにより計測された対象物体の位置及び姿勢を認識する物体認識方法であって、
前記対象物体の三次元形状を表す点群データからなる三次元モデルデータを取得するステップと、
前記三次元モデルデータから一対の点データを複数組選択する第1選択ステップと、
前記第1選択ステップにより選択された複数組の前記一対の点データについてそれぞれ特徴量を算出する第1特徴量算出ステップと、
前記三次元センサによって所定の計測範囲における前記対象物体の表面の形状を表す点群データからなる三次元計測データを計測するステップと、
前記三次元計測データから一対の点データを複数組選択する第2選択ステップと、
前記第2選択ステップにより選択された複数組の前記一対の点データについてそれぞれ特徴量を算出する第2特徴量算出ステップと、
前記第1特徴量算出ステップによる算出結果と前記第2特徴量算出ステップによる算出結果とに基づいて、前記三次元センサにより計測された前記対象物体の位置及び姿勢を認識するステップと、
を備え、
前記三次元センサにて計測される前記点データには、当該三次元センサから前記対象物体に向かう方向をZ軸とするXYZ三次元座標データが含まれ、
前記第2選択ステップでは、前記三次元計測データから、基準点として選択された1つの点データと、前記基準点を基準とする座標系であって当該基準点との距離が前記Z軸に関してX軸及びY軸よりも大きくなるように座標変換した所定の座標系において前記基準点との距離が最も小さくなる点データとが、前記一対の点データとして選択されることを特徴とする物体認識方法。 - 三次元センサにより計測された対象物体の位置及び姿勢を認識する物体認識装置を制御するコンピュータにより実行されるプログラムであって、
前記対象物体の三次元形状を表す点群データからなる三次元モデルデータを取得するステップと、
前記三次元モデルデータから一対の点データを複数組選択する第1選択ステップと、
前記第1選択ステップにより選択された複数組の前記一対の点データについてそれぞれ特徴量を算出する第1特徴量算出ステップと、
前記三次元センサによって所定の計測範囲における前記対象物体の表面の形状を表す点群データからなる三次元計測データを計測するステップと、
前記三次元計測データから一対の点データを複数組選択する第2選択ステップと、
前記第2選択ステップにより選択された複数組の前記一対の点データについてそれぞれ特徴量を算出する第2特徴量算出ステップと、
前記第1特徴量算出ステップによる算出結果と前記第2特徴量算出ステップによる算出結果とに基づいて、前記三次元センサにより計測された前記対象物体の位置及び姿勢を認識するステップと、
を前記コンピュータに実行させ、
前記三次元センサにて計測される前記点データには、当該三次元センサから前記対象物体に向かう方向をZ軸とするXYZ三次元座標データが含まれ、
前記第2選択ステップでは、前記三次元計測データから、基準点として選択された1つの点データと、前記基準点を基準とする座標系であって当該基準点との距離が前記Z軸に関してX軸及びY軸よりも大きくなるように座標変換した所定の座標系において前記基準点との距離が最も小さくなる点データとが、前記一対の点データとして選択されることを特徴とするプログラム。
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