JP6499599B2 - 物体認識装置、3次元点群モデル化装置、方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
を各クラスタに割り当てた結果から、各クラスタに割り当てられた局所特徴量の数を計算し、認識対象物体を表現する、各クラスタの出現頻度を表すヒストグラムを計算する。
20 演算部
22 前処理部
21 基礎データ記憶部
23 法線ベクトル計算部
24 局所特徴量計算部
25 クラスタリング部
26 3次元積分画像作成部
30 法線ベクトル記憶部
32 局所特徴量記憶部
34 クラスタ記憶部
36 積分画像記憶部
38 認識結果記憶部
40 法線ベクトル計算部
42 局所特徴量計算部
44 局所特徴量割当部
46 ヒストグラム作成部
48 ボックスサイズ決定部
50 ボックスヒストグラム計算部
52 ヒストグラム比較部
54 物体認識処理部
56 座標復元部
60 出力部
100 物体認識装置
Claims (7)
- 認識対象物体を表す3次元点群と、認識対象物体が存在する環境を表す3次元点群とを用いて、前記環境を表す3次元点群に含まれる認識対象物体を認識する物体認識装置であって、
前記認識対象物体の3次元点群内の各点に対して法線ベクトルを計算する法線ベクトル計算部と、
前記認識対象物体の3次元点群内の各点に対して点周辺の情報を表現する局所特徴量を計算する局所特徴量計算部と、
あらかじめ前記環境を表す3次元点群から作成された局所特徴量のクラスタ中心に対して、前記局所特徴量計算部によって認識対象物体を表す3次元点群から計算された局所特徴量を割り当てる局所特徴量割当部と、
前記局所特徴量割当部によって局所特徴量を割り当てた結果から各クラスタに割り当てられた局所特徴量の数を計算し、認識対象物体を表現するヒストグラムを計算するヒストグラム作成部と、
前記認識対象物体を表す3次元点群から当該3次元点群の大きさを表現するボックスを計算するボックスサイズ決定部と、
前記環境を表す3次元点群内に、前記ボックスサイズ決定部によって計算されたボックスを配置する各配置パターンに対して、前記配置パターンにおけるボックスを表現するヒストグラムを計算するボックスヒストグラム計算部と、
前記ボックスヒストグラム計算部によって各配置パターンに対して計算された前記ヒストグラムと、前記ヒストグラム作成部によって計算されたヒストグラムの比較を行い、各配置パターンに対してスコアを計算するヒストグラム比較部と、
前記ヒストグラム比較部によって計算されたボックスの各配置パターンに対するスコアから、ボックス内に前記認識対象物体が含まれるようなボックスの配置パターンを決定する物体認識処理部と、
前記物体認識処理部によって得られた配置パターンから認識対象物体が存在する三次元座標を復元する座標復元部と、
を含む物体認識装置。 - 前記環境を表す点群が存在する3次元空間を予め定められた大きさのボクセルによって離散化し、あらかじめ前記環境を表す3次元点群内の各点に対して計算された局所特徴量と、前記局所特徴量に割り当てられたクラスタ中心とに基づいて、前記3次元空間内の離散化された前記ボクセルの各々に対して、前記ボクセルを含む所定の範囲に含まれる局所特徴量から計算されるヒストグラムを格納した3次元積分画像を計算する3次元積分画像作成部を更に含み、
前記ボックスヒストグラム計算部は、ボックスの各配置パターンに対して、前記3次元積分画像の各ボクセルに保存されたヒストグラムを用いて高々8回の和または差の計算によって、前記配置パターンのボックスを表現するヒストグラムを計算する請求項1に記載の物体認識装置。 - 前記局所特徴量計算部は、前記法線ベクトル計算部によって各点に対して計算された法線ベクトルを利用してSHOT(Signature of Histograms of Orientations)を計算する請求項1又は2に記載の物体認識装置。
- 認識対象物体の3次元点群内の各点に対して法線ベクトルを計算する法線ベクトル計算部と、
前記認識対象物体の3次元点群内の各点に対して点周辺の情報を表現する局所特徴量を計算する局所特徴量計算部と、
あらかじめ認識対象物体が存在する環境を表す3次元点群から作成された局所特徴量のクラスタ中心に対して、前記局所特徴量計算部によって認識対象物体を表す3次元点群から計算された局所特徴量を割り当てる局所特徴量割当部と、
前記局所特徴量割当部によって局所特徴量を割り当てた結果から各クラスタに割り当てられた局所特徴量の数を計算し、認識対象物体を表現するヒストグラムを計算するヒストグラム作成部と、
前記認識対象物体を表す3次元点群から当該3次元点群の大きさを表現するボックスを計算するボックスサイズ決定部と、
前記環境を表す3次元点群内に、前記ボックスサイズ決定部によって計算されたボックスを配置する各配置パターンに対して、前記配置パターンにおけるボックスを表現するヒストグラムを計算するボックスヒストグラム計算部と、
を含む3次元点群モデル化装置。 - 法線ベクトル計算部、局所特徴量計算部、局所特徴量割当部、ヒストグラム作成部、ボックスサイズ決定部、ボックスヒストグラム計算部、ヒストグラム比較部、物体認識処理部、及び座標復元部を含み、認識対象物体を表す点群と、認識対象物体が存在する環境を表す点群とを用いて、環境を表す点群に含まれる認識対象物体を認識する物体認識方法であって、
前記法線ベクトル計算部が、前記認識対象物体の3次元点群内の各点に対して法線ベクトルを計算するステップと、
前記局所特徴量計算部が、前記認識対象物体の3次元点群内の各点に対して点周辺の情報を表現する局所特徴量を計算するステップと、
前記局所特徴量割当部が、あらかじめ前記環境を表す3次元点群から作成された局所特徴量のクラスタ中心に対して、前記局所特徴量計算部によって認識対象物体を表す3次元点群から計算された局所特徴量を割り当てるステップと、
前記ヒストグラム作成部が、前記局所特徴量割当部によって局所特徴量を割り当てた結果から各クラスタに割り当てられた局所特徴量の数を計算し、認識対象物体を表現するヒストグラムを計算するステップと、
前記ボックスサイズ決定部が、前記認識対象物体を表す3次元点群から当該3次元点群の大きさを表現するボックスを計算するステップと、
前記ボックスヒストグラム計算部が、前記環境を表す3次元点群内に、前記ボックスサイズ決定部によって計算されたボックスを配置する各配置パターンに対して、前記配置パターンにおけるボックスを表現するヒストグラムを計算するステップと、
前記ヒストグラム比較部が、前記ボックスヒストグラム計算部によって各配置パターンに対して計算された前記ヒストグラムと、前記ヒストグラム作成部によって計算されたヒストグラムの比較を行い、各配置パターンに対してスコアを計算するステップと、
前記物体認識処理部が、前記ヒストグラム比較部によって計算されたボックスの各配置パターンに対するスコアから、ボックス内に前記認識対象物体が含まれるようなボックスの配置パターンを決定するステップと、
前記座標復元部が、前記物体認識処理部によって得られた配置パターンから認識対象物体が存在する三次元座標を復元するステップと、
を含む物体認識方法。 - 3次元積分画像作成部が、前記環境を表す点群が存在する3次元空間を予め定められた大きさのボクセルによって離散化し、あらかじめ前記環境を表す3次元点群内の各点に対して計算された局所特徴量と、前記局所特徴量に割り当てられたクラスタ中心とに基づいて、前記3次元空間内の離散化された前記ボクセルの各々に対して、前記ボクセルを含む所定の範囲に含まれる局所特徴量から計算されるヒストグラムを格納した3次元積分画像を計算するステップを更に含み、
前記ボックスヒストグラム計算部が計算するステップは、ボックスの各配置パターンに対して、前記3次元積分画像の各ボクセルに保存されたヒストグラムを用いて高々8回の和または差の計算によって、前記配置パターンのボックスを表現するヒストグラムを計算する請求項5に記載の物体認識方法。 - コンピュータを、請求項1〜3のいずれか1項に記載の物体認識装置を構成する各部として機能させるためのプログラム。
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JP2016026848A JP6499599B2 (ja) | 2016-02-16 | 2016-02-16 | 物体認識装置、3次元点群モデル化装置、方法、及びプログラム |
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JP5343042B2 (ja) * | 2010-06-25 | 2013-11-13 | 株式会社トプコン | 点群データ処理装置および点群データ処理プログラム |
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