JP3702594B2 - パラメータ調節方法及び装置 - Google Patents
パラメータ調節方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3702594B2 JP3702594B2 JP21306997A JP21306997A JP3702594B2 JP 3702594 B2 JP3702594 B2 JP 3702594B2 JP 21306997 A JP21306997 A JP 21306997A JP 21306997 A JP21306997 A JP 21306997A JP 3702594 B2 JP3702594 B2 JP 3702594B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- closed curve
- threshold value
- closed
- edge
- model
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理にあって、いわゆるモデルベーストマッチング法にて物体の姿勢を検出する場合、使用するパラメータを効率的に調節する方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
物体の姿勢をモデルベーストマッチング法にて求めるに当っては、入力画像から得られる物体の輪郭、凹凸、模様等の特徴を直線、円、角等で近似した特徴データを用いてマッチングするもので、マッチングに用いるモデルの特徴データもモデル作製時に画像から抽出した特徴データによっている。また、モデル作製時の画像及び入力画像から抽出する各特徴データはステレオ計測にて得られた三次元位置情報を持つ。
【0003】
このようなモデルベーストマッチングによって、入力画像とモデルとの特徴データのマッチングが行なわれるが、この際特徴データの選択や特徴データの組である特徴グループの選択に当っては、オペレータによる判断が必要となる。すなわち、しきい値や許容値などについてのパラメータは、オペレータが必要に応じて調節しており、物体や画像の条件に合わせて経験的に決定しているのが実状である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
物体が平面上のテーブルやコンベア上に存在すると限定されるとき、入力画像として取り込む物体は略同じ寸法に見えるので、オペレータが前述のパラメータを設定するのは比較的容易である。
ところが、3次元空間を想定して物体の存在を認識する場合には、物体の見え方が複雑に変化するので、パラメータの設定の仕方によっては、物体が検出できなかったり、あるいは検出に多くの時間を費やすことになる。
【0005】
本発明は、上述の問題に鑑み、パラメータを短時間で効果的に決定するパラメータ調節方法及び装置を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成する本発明は、次の発明特定事項を有する。
(1)モデルベーストマッチングにより物体の姿勢を検出するに当り、検出プロセス中に用いられるパラメータの決定は、上記検出プロセスとは別のプロセスにて行ない、上記パラメータのうちエッジしきい値は、多すぎず少なすぎない閉曲線数となるように決定し、上記パラメータのうち許容値はオペレータが把握しやすい単位に変換するようにしたことを特徴とする。
(2)入力画像からしきい値にてエッジを求めるエッジ検出回路と、このエッジから閉曲線を得る閉曲線検出回路と、最大閉曲線数、最小閉曲線数、検出された閉曲線数、及び前回のしきい値から新たなしきい値を得るしきい値演算回路と、上記最大閉曲線数、最小閉曲線数、及び検出された閉曲線数どおしを比較して多すぎず少なすぎない閉曲線数の場合にしきい値を出力する手段と、を有することを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
ここで、図1〜図5を参照して本発明の実施の形態の一例を説明する。
基本的なパラメータの設定について、実際に検出する物体は、長さ(mm)や角度(deg)などの単位であり、他方マッチングによって検出するためのパラメータはpixel 、%、あるいは濃淡値(0〜255)の単位である。したがって、本例では長さ(mm)や角度(deg)の単位で設定したパラメータを予めpixel 、%、あるいは濃淡値の単位に変換して検出プロセスではこの変換された単位を使用するものである。
すなわち、図1に示すように画像入力から特徴抽出を行ないモデルとのマッチングの結果、物体を検出するという検出プロセスKにあって、パラメータはパラメータ調節プロセスPによって単位変換されたパラメータを用いるというものである。
この単位変換、例えばmmからpixel への変換によって、オペレータが把握しやすい単位にてパラメータを扱うことができ、また検出プロセスKに先立ってパラメータ調節プロセスPにて単位を変換しているので検出プロセスの処理時間が短縮される。
【0008】
次に、パラメータとしてエッジしきい値を設定する場合を、図2に示すフローチャートにて示す。すなわち、パラメータとしてエッジしきい値を決定するに当っては、入力画像から検出した特徴をもとにしてエッジしきい値を増減するものであり、入力画像から一定のエッジ検出を行なって閉曲線を抽出し、得られた閉曲線数が最小閉曲線を越えるか否か判定し最小閉曲線以下の場合にはエッジしきい値を増加させ、つまりしきい値を下げて再度エッジ検出を行ない、得られる閉曲線数を最小閉曲線より多くする。ついで、得られた閉曲線数が最小閉曲線を越えたとき、この得られた閉曲線数が今度は最大閉曲線未満であるか否か判定し、最大閉曲線以上の場合にはエッジしきい値を減少させ、つまりしきい値を上げて再度エッジ検出を行ない、得られる閉曲線数を最大閉曲線より少なくする。つまり閉曲線数が多すぎず少なすぎない数が最適しきい値であり良好なマッチングを可能とする。
このようにしきい値を設定することにより、現場の物体や画像に応じたパラメータとすることができ、また必要最低限のパラメータを得ることができる。
【0009】
次に、パラメータとして許容値を決定する場合のフローチャートを図3に示す。ここでは、物体の高さZp と法線角度θを変換によってpixel と%単位の許容値を得る例を示している。すなわち、単位変換を行なっているのであるが、この変換プロセスは、次式[数1]によりカメラ座標に変換し、このカメラ座標にてmm単位からpixel 単位に変換する。
【数1】
【0010】
かかる[数1]にあって、物体の姿勢について座標軸に対する角度、法線角度θや角度φから(1)式のb行列を求め、このb行列から物体の高さZp を加味した物体の座標(Xm ,Ym ,Zm )により(2)式にて物体の姿勢(X,Y,Z)を求めることができる。
更には、カメラの姿勢を勘案して、カメラの角度ω,φ,κより(3)式のa行列を求め、このa行列とカメラの焦点距離fやカメラ座標(Xo ,Yo ,Zo )から(4)式にて物体の姿勢をカメラ2次元座標(uv)を得ている。
【0011】
このカメラ座標での物体(u,v)は、例えばmmの単位であるが、このmm単位は例えばCCDカメラのCCD上のmmとして表わすことができる。そして、CCD上では1mm当り100pixel (1/2インチカメラの場合)の素子が並んでいるので、このmm単位を100倍することによりpixel 単位に変換することができる。すなわち、物体の姿勢をカメラの座標系に変換することで、mm単位をpixel 単位の許容値に変換できることになる。因に、上述では1/2インチカメラを例としてあげたが、1インチカメラでは50.39 pixel/mm、2/3インチカメラでは72.73 pixel/mm、1/3インチカメラでは133.33 pixel/mmである。
【0012】
同様に、標準位置の物体の長さや面積とそれを変換した長さや面積の最大差の商(図5参照)を許容値%にて表すことができる。
【0013】
以上の結果、図1に示すパラメータ調節プロセスPによって、しきい値の最適設定及び許容値の単位変換を行なうことで、物体の姿勢が複雑に変化する場合でも必要最小限のパラメータを決めることができるため、検出プロセスにあって最小限の検出時間で済む。
【0014】
図4は、図2に示すしきい値設定のためのブロック図を示しており、図のとおり、画像入力信号からエッジ検出回路1にてエッジ画像が得られ、このエッジ画像から閉曲線検出回路2により閉曲線数Cが得られる。しきい値演算回路3では、得られた閉曲線数C、最大閉曲線数Cmax、最小閉曲線数Cmin、及び遅延器4からの前回のしきい値T(t-1)を入力して、次式[数2]にて実際の画像に応じたしきい値T(t)を求めている。
【数2】
【0015】
この[数2]にあって前回のしきい値T(t-1) をもとにして、最大閉曲線数Cmax と最小閉曲線数Cmin 及び閉曲線検出回路2による閉曲線数Cに対する閉曲線数の変化割合を求めて前回のしきい値T(t-1) に換算し、これらを加算してしきい値T(t) を得るものである。なお、閉曲線数が最小閉曲線数より大きいか否かあるいは最大閉曲線数より小さいか否かはコンパレータ5,6により行なわれる。コンパレータ5,6が双方共0出力を出したときしきい値はoff 側より出力される。
【0016】
図5は、許容値設定機能ブロックであり、長さや角度をpixel や%に変換するブロックである。ここでは、モデルにて生成される姿勢により許容値を得るものであり、入力として角度θと高さZのパラメータ(θmax ,θmin ,Zmax ,Zmin )を格納するメモリ10を有し、モデル姿勢生成回路11にて想定される姿勢(θi ,Zi )をシーケンシャルに生成する。この場合、姿勢(θi ,Zi )は次式[数3]の条件を満たす。
【数3】
【0017】
ついで、3D(ディメンション)モデルデータメモリ12による3次元座標(XYZ)と前述の姿勢(θi Zi )とを入力して、モデル座標変換回路13では、その姿勢を勘案したモデル座標(X′Y′Z′)を得る。そして、2D座標変換回路14にてカメラ座標(u′v′)に置き換える。3Dモデルについても2D座標変換回路15にてカメラ座標(uv)に置き換える。ついで、カメラ座標(u′v′)と(uv)との差分を採り、この絶対値を採り、この絶対値の最大値を許容値pixel とする。同様にuとvと差分Δu,Δvとの百分率を演算し、この百分率が最大になる値を許容値(%)とする。
こうして、モデル姿勢生成回路11が全ての姿勢を出し、相応したパラメータpixel や%が得られると調節プロセスは終了する。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、モデルベーストマッチング法により物体の姿勢を検出するに当り、パラメータを調節プロセスにより効果的に決定することができ、パラメータの単位がオペレータにとって把握しやすくパラメータ設定時間が短くて済み、必要十分なパラメータの決定により検出プロセスによる検出時間が短くて済む。また、必要十分なパラメータの決定により、しきい値不足による検出不能状態は生ぜず、また不要な検出計算をしないぶん誤検出がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】パラメータ設定フローチャート。
【図2】しきい値設定フローチャート。
【図3】許容値設定フローチャート。
【図4】しきい値設定ブロック図。
【図5】許容値設定ブロック図。
【符号の説明】
P パラメータ調節プロセス
K 検出プロセス
1 エッジ検出回路
2 閉曲線検出回路
3 しきい値演算回路
5,6 コンパレータ
10 姿勢パラメータメモリ
11 モデル姿勢生成回路
12 3Dモデルデータメモリ
13 モデル座標変換回路
14,15 2D座標変換回路
Claims (2)
- モデルベーストマッチングにより物体の姿勢を検出するに当り、検出プロセス中に用いられるパラメータの決定は、上記検出プロセスとは別のプロセスにて行ない、上記パラメータのうちエッジしきい値は、多すぎず少なすぎない閉曲線数となるように決定し、上記パラメータのうち許容値はオペレータが把握しやすい単位に変換するようにしたパラメータ調節方法。
- 入力画像からしきい値にてエッジを求めるエッジ検出回路と、このエッジから閉曲線を得る閉曲線検出回路と、最大閉曲線数、最小閉曲線数、検出された閉曲線数、及び前回のしきい値から新たなしきい値を得るしきい値演算回路と、上記最大閉曲線数、最小閉曲線数、及び検出された閉曲線数どおしを比較して多すぎず少なすぎない閉曲線数の場合にしきい値を出力する手段と、を有するパラメータ調節装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21306997A JP3702594B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | パラメータ調節方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21306997A JP3702594B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | パラメータ調節方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1151625A JPH1151625A (ja) | 1999-02-26 |
JP3702594B2 true JP3702594B2 (ja) | 2005-10-05 |
Family
ID=16633031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21306997A Expired - Fee Related JP3702594B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | パラメータ調節方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3702594B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9600847D0 (en) * | 1996-01-16 | 1996-03-20 | Smithkline Beecham Plc | Pharmaceuticals |
JP2008276805A (ja) * | 2008-08-04 | 2008-11-13 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 電線点検用画像の作成方法 |
-
1997
- 1997-08-07 JP JP21306997A patent/JP3702594B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1151625A (ja) | 1999-02-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4004899B2 (ja) | 物品の位置姿勢検出装置及び物品取出し装置 | |
JP5328979B2 (ja) | 物体認識方法、物体認識装置、自律移動ロボット | |
JP6125188B2 (ja) | 映像処理方法及び装置 | |
CN106945035B (zh) | 机器人控制设备及其控制方法和机器人系统 | |
JP5406705B2 (ja) | データ補正装置及び方法 | |
JP5812599B2 (ja) | 情報処理方法及びその装置 | |
WO2016192494A1 (zh) | 一种图像处理方法及装置 | |
CN108198141B (zh) | 实现瘦脸特效的图像处理方法、装置及计算设备 | |
JP6836561B2 (ja) | 画像処理装置及び画像処理方法 | |
WO2007091604A1 (ja) | 三次元物体を検出する装置 | |
JP6703812B2 (ja) | 3次元物体検査装置 | |
KR101829733B1 (ko) | 2차원 이미지를 3차원 그래픽 모델로 변환하는 방법 | |
JP3702594B2 (ja) | パラメータ調節方法及び装置 | |
JP6124566B2 (ja) | 画像認識方法および画像認識装置 | |
JP2018146347A (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、及びコンピュータプログラム | |
JP2020071034A (ja) | 三次元計測方法、三次元計測装置、及び、ロボットシステム | |
WO2019176450A1 (ja) | 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム | |
JP2000194861A (ja) | 画像認識方法及び装置 | |
JP2022189368A (ja) | 物品記録装置及び物品記録方法 | |
Vinod et al. | De-warping of camera captured document images | |
JP2013254300A (ja) | 画像処理方法 | |
JP2023011416A (ja) | ピッキングシステム | |
US11436754B2 (en) | Position posture identification device, position posture identification method and position posture identification program | |
WO2022190533A1 (ja) | テンプレート生成装置、照合システム、照合装置、テンプレート生成方法、照合方法およびプログラム | |
JP6904922B2 (ja) | 情報処理装置及びプログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050405 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050603 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050628 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050711 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |