JP5390813B2 - 空間情報表示装置及び支援装置 - Google Patents
空間情報表示装置及び支援装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5390813B2 JP5390813B2 JP2008224340A JP2008224340A JP5390813B2 JP 5390813 B2 JP5390813 B2 JP 5390813B2 JP 2008224340 A JP2008224340 A JP 2008224340A JP 2008224340 A JP2008224340 A JP 2008224340A JP 5390813 B2 JP5390813 B2 JP 5390813B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- information
- display device
- shape
- spatial information
- work
- 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.)
- Active
Links
Description
ステレオカメラの一方により取得される画像情報を表示装置の画面に表示すると共に、
これとリアルタイムに又は所定時間毎に、前記取得された画像情報と関連付けて、ステレオカメラにより空間情報を取得し、
利用者が前記画像情報が表示された画面を指示した場合に指示点に対応する空間情報を表示すると共に、
利用者の指示に基づいて、前記表示装置に表示された画像情報から対象物を特定し、特定した対象物の物理的特性を前記空間情報に基づいて推定して表示することを特徴とする。
また、本発明において、前記物理特性が重量である場合において、利用者による対象物の材質の指示と、前記空間情報と、に基づいて、重量の推定を行うことを特徴とすることができる。
前記対象物の形状は、所定境界面に対する対象物表面の位置情報に基づいて推定されることを特徴とすることができる。
前記所定境界面が、視線方向と交差する場合において、
前記対象物の形状は、
対象物表面の位置情報を取得し、当該取得した位置情報のうちの画像情報の視線方向における最奥点を通り画像情報の視線方向と略直交する視線直交面を想定して、当該視線直交面に対する表面形状を取得し、
当該取得した表面形状と、当該表面形状の前記視線直交面に対する面対称形状と、に基づいて推定されることを特徴とすることができる。
前記所定境界面が、視線方向と交差する場合において、
前記対象物の形状は、
前記取得した表面形状と、当該表面形状の前記視線直交面に対する面対称形状と、に基づく立体形状を、前記所定境界面で切断し、当該所定境界面より空間側に存在する立体形状であると推定されることを特徴とすることができる。
搭乗型或いは遠隔操作型の作業機械、又はロボットにステレオカメラが備えられ、
上述した本発明に係る空間情報表示装置により画像情報と関連付けられた空間情報を表示することにより、前記作業機械又はロボットのオペレータを支援することを特徴とする。
このステレオカメラ10が撮像する映像(画像)は、動画とすることができるが、静止画であっても良いものである
従って、オペレータは、表示装置20に表示されている映像から、信頼性の高い三次元情報を持つポイントを適宜に選択することが可能となっている。
すなわち、「reliability(信頼度)」は、0と1の間にある数値情報である。適当なしきい値を設定し、これと比較することで信頼度合否判定の評価に用いたり、「reliability」を視覚的に表示することで、オペレータに対して、より信頼性の高い三次元情報を持つポイントなどを選択することなどが可能となる。
このため、作業対象物の全体形状を推定して、各種の作業における参考情報として表示しようとするものである。
図6に示すように、
(1)計測平面(計測範囲の平面、すなわち形状推定の基礎となる平面(計測対象が存在している周囲の平面))を、オペレータによる表示装置20に表示されている映像への指示(例えば、表示装置20に表示されている作業空間内に観察される平面上の3点(例えば図2中符号A1,A2,A3)を指示することで指定することができる)などに基づいて特定する。
なお、計測平面は、本発明に係る所定境界面に相当するものであり、平面に限定されるものではなく、曲面とすることもできるものである。
(2)計測方向(視線方向)から観察し、特定される作業対象物の表面データ(三次元)を取得する。
例えば、オペレータの入力操作(ポイント指定や作業対象物を囲むような領域指定など(図2中符号A等参照))に基づいて作業対象物を特定し、特定された作業対象物に係る情報を表面データ(三次元)として取得する構成とすることができる。
但し、計測平面が所定平面度を有し他に平面から突き出している物が存在せず推定精度に対する悪影響が小さいような場合には、計測平面内の平面以外の情報を作業対象物に係る情報と特定して、これら情報を表面データ(三次元)として自動取得する構成とすることができる。
また、作業対象物とは別に計測平面から突き出している物が存在する場合において、その突き出し量が所定以下である場合や、その突き出し量が比較的大きい場合であってもその突き出し部分が作業対象物に係る情報群と認められる一群の情報から所定に離間していたり分散して存在しているような場合には、これらに係る情報を作業対象物の表面データ(三次元)から割愛することとして推定精度を向上させることができる。
(3)表面データを計測平面からの距離を持った単位面データに近似化し、各単位面と計測平面からの距離で構成される柱状要素を想定し、その柱状要素の総和を作業対象物と推定する。このとき体積・形状も推定する。
(4)推定した対象物の形状をもとに、重心の位置、基準軸回りの慣性モーメントを求め、これらを推定した形状と共に表示画面20の画面に表示する。
図7に示すように、
(1)〜(2)は、手法1と同じ。但し、本手法においては、(1)のステップは省略することができる。
(3)表面データをカメラ奥行き方向(計測方向)に評価し、最奥の位置に計測方向と直交する面(カメラ直交面)を構成する。
(4)表面データをカメラ直交面からの距離を持った単位面データに近似化し、各単位面とカメラ直交面で構成される柱状要素の総和を作業対象物の1/2体積とする。
(5)カメラ直交面の裏側に鏡像の物体を形成し作業対象物とする。このとき体積・形状も推定する。
(6)推定した対象物の形状をもとに、重心の位置、基準軸回りの慣性モーメントを求め、これらを推定した形状と共に表示画面20の画面に表示する。
図8に示すように、
(1)〜(4)は、手法1と同じ。但し、本手法においては、(1)のステップは(5)のステップまでに実行すればよいものである。
(5)で、カメラ直交面の裏側に鏡像の物体を形成し、それを計測平面でカットし、計測平面上側にある物体を作業対象物とする。このとき体積・形状も推定する。
(6)推定した対象物の形状をもとに、重心の位置、基準軸回りの慣性モーメントを求め、これらを推定した形状と共に表示画面20の画面に表示する。
図9は、B(基線長:base line)とf(焦点距離:focal length)が既知で、光軸が平行な2台のカメラ(基準カメラ11と検証カメラ12)で同一の対象を撮影し、2つの画像を取得する標準ステレオカメラ10と称される原理を図示したものである。
以上の繰り返しにより、ステレオカメラ10で取得した画像の全ての対応点を用いて構築した三次元座標空間においては、三次元情報を構築するために用いた画像情報(2次元情報)と、それに基づいて構築された三次元情報との間には、対応点の成分(xLp、yLp)と、それに対応する三次元成分(Xp、Yp、Zp)が対の関係で存在していることになる。
(1)取得した位置情報は、例えば作業空間内の特定位置に、車両やマニピュレータなどの作業装置を移動するための目標情報として用いることができる。
(2)取得した距離・面積情報は、例えば、作業空間内の可動範囲の推定や、安全確認(危険箇所までの離隔等)の情報として用いることができる。また、下記(3)の体積計算の補助として用いることができる。
(3)取得した体積情報は、上述した形状推定手法1〜手法3などにより求めることができ、作業空間内に存在する物体の重心位置の算出や、上記(1)の材質情報と併せ、重量を把握するために用いることができる。
(4)上述した形状推定手法1〜手法3などの形状推定によって取得した物体の形状は、作業空間内に存在する物体の材質の判定や、作業装置の支援情報として用いることができる。
1A、1B 作業アーム
10 ステレオカメラ
11 ステレオカメラの片眼(左側カメラ、ベースカメラ)
12 ステレオカメラの片眼(右側カメラ、検証カメラ)
20 表示装置
Claims (8)
- ステレオカメラの一方により取得される画像情報を表示装置の画面に表示すると共に、
これとリアルタイムに又は所定時間毎に、前記取得された画像情報と関連付けて、ステレオカメラにより空間情報を取得し、
利用者が前記画像情報が表示された画面を指示した場合に指示点に対応する空間情報を表示すると共に、
利用者の指示に基づいて、前記表示装置に表示された画像情報から対象物を特定し、特定した対象物の物理的特性を前記空間情報に基づいて推定して表示することを特徴とする空間情報表示装置。 - 前記指示点に対応する空間情報に関連する信頼度が表示されることを特徴とする請求項1に記載の空間情報表示装置。
- 前記物理的特性には、対象物の形状、体積、重量、重心の少なくとも1つが含まれることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の空間情報表示装置。
- 前記物理特性が重量である場合において、利用者による対象物の材質の指示と、前記空間情報と、に基づいて、重量の推定を行うことを特徴とする請求項3に記載の空間情報表示装置。
- 前記物理的特性が、対象物の形状である場合において、
前記対象物の形状は、所定境界面に対する対象物表面の位置情報に基づいて推定されることを特徴とする請求項3に記載の空間情報表示装置。 - 前記所定境界面が、視線方向と交差する場合において、
前記対象物の形状は、
対象物表面の位置情報を取得し、当該取得した位置情報のうちの画像情報の視線方向における最奥点を通り画像情報の視線方向と略直交する視線直交面を想定して、当該視線直交面に対する表面形状を取得し、
当該取得した表面形状と、当該表面形状の前記視線直交面に対する面対称形状と、に基づいて推定されることを特徴とする請求項5に記載の空間情報表示装置。 - 前記所定境界面が、視線方向と交差する場合において、
前記対象物の形状は、
前記取得した表面形状と、当該表面形状の前記視線直交面に対する面対称形状と、に基づく立体形状を、前記所定境界面で切断し、当該所定境界面より空間側に存在する立体形状であると推定されることを特徴とする請求項5に記載の空間情報表示装置。 - 搭乗型或いは遠隔操作型の作業機械、又はロボットにステレオカメラが備えられ、
請求項1〜請求項7の何れか1つに記載の空間情報表示装置により画像情報と関連付けられた空間情報を表示することにより、前記作業機械又はロボットのオペレータを支援する支援装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008224340A JP5390813B2 (ja) | 2008-09-02 | 2008-09-02 | 空間情報表示装置及び支援装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008224340A JP5390813B2 (ja) | 2008-09-02 | 2008-09-02 | 空間情報表示装置及び支援装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010060344A JP2010060344A (ja) | 2010-03-18 |
JP5390813B2 true JP5390813B2 (ja) | 2014-01-15 |
Family
ID=42187306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008224340A Active JP5390813B2 (ja) | 2008-09-02 | 2008-09-02 | 空間情報表示装置及び支援装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5390813B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5908500B2 (ja) | 2011-12-26 | 2016-05-25 | 住友重機械工業株式会社 | ショベルの画像表示装置 |
JP6045865B2 (ja) * | 2012-09-20 | 2016-12-14 | 住友建機株式会社 | ショベル |
JP6091821B2 (ja) * | 2012-09-20 | 2017-03-08 | 住友建機株式会社 | ショベル |
JP2016065422A (ja) | 2014-09-26 | 2016-04-28 | 株式会社日立製作所 | 外界認識装置および外界認識装置を用いた掘削機械 |
JPWO2017033991A1 (ja) | 2015-08-26 | 2018-06-14 | 住友建機株式会社 | ショベルの計測装置 |
WO2016047807A1 (ja) | 2015-09-30 | 2016-03-31 | 株式会社小松製作所 | 校正システム、作業機械及び校正方法 |
WO2017169598A1 (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 株式会社小松製作所 | 端末装置、制御装置、データ統合装置、作業車両、撮像システム、および撮像方法 |
JP6767241B2 (ja) * | 2016-03-30 | 2020-10-14 | 株式会社小松製作所 | 端末装置、制御装置、データ統合装置、作業車両、撮像システム、および撮像方法 |
JP6674846B2 (ja) * | 2016-05-31 | 2020-04-01 | 株式会社小松製作所 | 形状計測システム、作業機械及び形状計測方法 |
JP6867132B2 (ja) * | 2016-09-30 | 2021-04-28 | 株式会社小松製作所 | 作業機械の検出処理装置及び作業機械の検出処理方法 |
WO2018179322A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 株式会社小松製作所 | 作業車両 |
JP2019200481A (ja) * | 2018-05-14 | 2019-11-21 | 株式会社デンソーテン | 端末装置および収集方法 |
JP2018186574A (ja) * | 2018-08-07 | 2018-11-22 | 住友建機株式会社 | ショベル |
JP7296340B2 (ja) * | 2018-08-07 | 2023-06-22 | 住友建機株式会社 | ショベル |
JP2018186575A (ja) * | 2018-08-09 | 2018-11-22 | 住友建機株式会社 | ショベル |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6255502A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-11 | Toyota Auto Body Co Ltd | 三次元測定機による物体形状の測定方法 |
JPH06109437A (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-19 | Kubota Corp | 三次元形状計測装置 |
JPH11213154A (ja) * | 1998-01-27 | 1999-08-06 | Komatsu Ltd | 遠隔操縦支援装置 |
JP2000194859A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Canon Inc | 被写体形状抽出方法、被写体形状抽出装置及び記録媒体 |
JP2002065585A (ja) * | 2000-08-24 | 2002-03-05 | Fuji Photo Film Co Ltd | 内視鏡装置 |
JP3855812B2 (ja) * | 2002-03-15 | 2006-12-13 | ソニー株式会社 | 距離計測方法、その装置、そのプログラム、その記録媒体及び距離計測装置搭載型ロボット装置 |
JP2003296745A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-17 | Casio Comput Co Ltd | 画像処理装置、撮影装置、画像処理システム、及びプログラム |
JP4221236B2 (ja) * | 2003-03-14 | 2009-02-12 | 三谷産業株式会社 | 画像診断支援プログラム |
JP2005078349A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Starlabo Corp | 地理情報計測システム、地理情報計測方法及び地理情報計測プログラム |
JP4427305B2 (ja) * | 2003-11-28 | 2010-03-03 | 株式会社トプコン | 三次元画像表示装置及び方法 |
JP4981335B2 (ja) * | 2006-03-08 | 2012-07-18 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 医療用画像処理装置及び医療用画像処理方法 |
JP4392507B2 (ja) * | 2006-11-08 | 2010-01-06 | 国立大学法人東京工業大学 | 3次元サーフェス生成方法 |
-
2008
- 2008-09-02 JP JP2008224340A patent/JP5390813B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010060344A (ja) | 2010-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5390813B2 (ja) | 空間情報表示装置及び支援装置 | |
US8565515B2 (en) | Three-dimensional recognition result displaying method and three-dimensional visual sensor | |
JP4774824B2 (ja) | 3次元計測処理の計測対象範囲の確認方法および計測対象範囲の設定方法ならびに各方法を実施する装置 | |
KR20170095400A (ko) | 부품 부착 작업 지원 시스템 및 부품 부착 방법 | |
JP2009214265A (ja) | ロボット教示装置 | |
WO2011040239A1 (ja) | 広角撮像装置及び測定システム | |
JP2009053147A (ja) | 3次元計測方法および3次元計測装置 | |
JP2012218120A (ja) | マニピュレーター動作予告装置、ロボットシステム及びマニピュレーター動作予告方法 | |
JP6445151B2 (ja) | ロボット装置及びロボット装置の移動制御方法 | |
US11192249B2 (en) | Simulation device for robot | |
US20160379368A1 (en) | Method for determining an imaging specification and image-assisted navigation as well as device for image-assisted navigation | |
JP2003270719A (ja) | 投影方法、投影装置、作業支援方法及び作業支援システム | |
JP2019008623A (ja) | 情報処理装置、及び、情報処理装置の制御方法、コンピュータプログラム、記憶媒体 | |
CN109116807B (zh) | 复合现实模拟装置以及计算机可读介质 | |
KR102509346B1 (ko) | 교정 작업 지원 시스템 | |
WO2020130006A1 (ja) | 情報投影システム、制御装置、及び情報投影方法 | |
TW202046064A (zh) | 維護支援系統、維護支援方法、程式、加工圖像的生成方法及加工圖像 | |
JP6364389B2 (ja) | 検査方法及び検査システム | |
JP2020088840A (ja) | 監視装置、監視システム、監視方法、監視プログラム | |
JP7443014B2 (ja) | ロボットアーム試験装置 | |
JP6598552B2 (ja) | 位置計測システム | |
US20230023778A1 (en) | Work assisting server and work assisting system | |
WO2020111053A1 (ja) | 監視装置、監視システム、監視方法、監視プログラム | |
JP2021089208A (ja) | 掘削支援システム | |
JP2019066196A (ja) | 傾き測定装置及び傾き測定方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110822 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121031 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121102 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130305 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130425 |
|
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: 20131003 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131011 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5390813 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |