JPS6086675A - 自律移動ロボツトにおける視覚情報から三次元画像を得る方法 - Google Patents
自律移動ロボツトにおける視覚情報から三次元画像を得る方法Info
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- JPS6086675A JPS6086675A JP58194252A JP19425283A JPS6086675A JP S6086675 A JPS6086675 A JP S6086675A JP 58194252 A JP58194252 A JP 58194252A JP 19425283 A JP19425283 A JP 19425283A JP S6086675 A JPS6086675 A JP S6086675A
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- JP
- Japan
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- robot
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- picture
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- Pending
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- 230000000007 visual effect Effects 0.000 title claims description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T1/00—General purpose image data processing
- G06T1/0014—Image feed-back for automatic industrial control, e.g. robot with camera
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Numerical Control (AREA)
- Image Input (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は移動ロボットの制御方法に係り、特に視覚を有
しその情報から障害物を検知して回避しながら移動を行
う自律移動ロボットに好適な、視覚情報から三次元画像
を得る方法に関する。
しその情報から障害物を検知して回避しながら移動を行
う自律移動ロボットに好適な、視覚情報から三次元画像
を得る方法に関する。
ロボットの視覚から連続的にＩｆられる画像を処理して
視野内の物体までの距離・形状などを認識する場合、各
画像における視線の方向が同一であれば各画像内の対応
点を容易に検出できる。ロボために複雑な座標変換が必
要であった。
視野内の物体までの距離・形状などを認識する場合、各
画像における視線の方向が同一であれば各画像内の対応
点を容易に検出できる。ロボために複雑な座標変換が必
要であった。
本発明の目的は、前記従来技術の欠点を改善し。
視線の方向が変化した場合の１１像を簡単に生成し。
視野内の物体までの距離・形状などを認識する方法を提
供することにある。
供することにある。
視覚から得る連続画像において、連続した二つの画像を
得た場所におけるロボットの移動量を直紘的な平行移動
と、祝勝方向を同一とするための二つの場所での回転量
に分解する。それぞれの画像における視線方向を直線的
な平行移動の方向まで回転することにより視線方向が同
一の画像を得ることができる。この視線方向の回転を簡
単に行うために１画像上の物体の像は視線方向と物体の
方向とのなす角の正接に比例することを利用する。
得た場所におけるロボットの移動量を直紘的な平行移動
と、祝勝方向を同一とするための二つの場所での回転量
に分解する。それぞれの画像における視線方向を直線的
な平行移動の方向まで回転することにより視線方向が同
一の画像を得ることができる。この視線方向の回転を簡
単に行うために１画像上の物体の像は視線方向と物体の
方向とのなす角の正接に比例することを利用する。
すなわち１画像を構成する画素の大きさを、視線の方向
からの角度差の正接に比例して変えておけば、視点の変
化が生じた場合は新たな視点の位置を前の視点の位置に
移し、各画素の得ている像は相互の位置関係を保ったま
ま平行移動することにより得られる。
からの角度差の正接に比例して変えておけば、視点の変
化が生じた場合は新たな視点の位置を前の視点の位置に
移し、各画素の得ている像は相互の位置関係を保ったま
ま平行移動することにより得られる。
以下１本発明の一実施例を第１図〜第４図により説明す
る。第１図（ａ）はロボットの位置の変化を示す正面図
、第１図（ｂ）は第１図（ａ）の平面図である。
る。第１図（ａ）はロボットの位置の変化を示す正面図
、第１図（ｂ）は第１図（ａ）の平面図である。
ロボットが位置１から位［２に移動した場合、ロボット
の直線的な移動は、上下方向にＸ、前方水平方向に２．
右方向にｙで表わされる。したがってロボットの平行移
動量ｄは、 ｄｖ／ｘ２＋ｙ２＋ｚ２（１） とめることができる。
の直線的な移動は、上下方向にＸ、前方水平方向に２．
右方向にｙで表わされる。したがってロボットの平行移
動量ｄは、 ｄｖ／ｘ２＋ｙ２＋ｚ２（１） とめることができる。
いま、ロボットは進行方向前方の無限遠点に視線が固定
されているとすると１位置１における画像を縦方向に０
８．、横方向にθ、１だけ回転し１位置２における画像
を縦方向に０８．、横方向にθｙ２だけ回転させれば、
位置１と２における無限遠点の位置が一致する。
されているとすると１位置１における画像を縦方向に０
８．、横方向にθ、１だけ回転し１位置２における画像
を縦方向に０８．、横方向にθｙ２だけ回転させれば、
位置１と２における無限遠点の位置が一致する。
これら回転後の画像間で対応点をめ、対応点の画像上で
の位置関係と纂（１）式から三次元画像を得ることがで
きる。
の位置関係と纂（１）式から三次元画像を得ることがで
きる。
視点を変更した場合１画像上の各点は平行移動ではなく
複雑な座標変換の計ｎｆ行わねばならない。しかしロボ
ットの視覚のように高速な処理が必要な場合、座標変換
を行うことは得策ではない０そこで、視覚における画像
の特徴を利用して座標変換を行う。
複雑な座標変換の計ｎｆ行わねばならない。しかしロボ
ットの視覚のように高速な処理が必要な場合、座標変換
を行うことは得策ではない０そこで、視覚における画像
の特徴を利用して座標変換を行う。
第２図において、レンズ中心３１．レンズ中心３１と結
像面３３および３７の距離をｆとし、視点を３２とした
場合の結像面３３と視点を３６とした場合の結像面３７
上での点３４の像を点３５および点３８とする。また、
視点３２とした場合の視線方向と点３４の方向の角度を
αとし、視点３２と視点３６の場合では視線の方向はθ
ずれるとする。このとき結像面上での像３５および３８
はそれぞれの視点の像からａ８およびａ２の距離にうつ
る。ａｌ、ａ２は となる。このことから物体上の点の像は視線からの角度
差の正接に比例することになる。
像面３３および３７の距離をｆとし、視点を３２とした
場合の結像面３３と視点を３６とした場合の結像面３７
上での点３４の像を点３５および点３８とする。また、
視点３２とした場合の視線方向と点３４の方向の角度を
αとし、視点３２と視点３６の場合では視線の方向はθ
ずれるとする。このとき結像面上での像３５および３８
はそれぞれの視点の像からａ８およびａ２の距離にうつ
る。ａｌ、ａ２は となる。このことから物体上の点の像は視線からの角度
差の正接に比例することになる。
以上の事実から１画像上の各画素の大ささを、第３図に
示すように、視野中心から外側に向がって正接に比例し
て次第に疎にしておけば、視点が変化した場合、各画素
の持つ情報を平行移動するだけで、視点の変更ができる
。これを具体的に第４図により説明する。第４図（ａ）
は視点５１としたときのある像とする。視点を５１から
５２に移した場合の像は第４図（ｂ）のようになる。こ
れは、第４図（ａ）の点５２を第４図（ｂＪの点５３に
移し、第４図（ａ）の画像データも点５３を中心とした
場所に移すことにより得られる。
示すように、視野中心から外側に向がって正接に比例し
て次第に疎にしておけば、視点が変化した場合、各画素
の持つ情報を平行移動するだけで、視点の変更ができる
。これを具体的に第４図により説明する。第４図（ａ）
は視点５１としたときのある像とする。視点を５１から
５２に移した場合の像は第４図（ｂ）のようになる。こ
れは、第４図（ａ）の点５２を第４図（ｂＪの点５３に
移し、第４図（ａ）の画像データも点５３を中心とした
場所に移すことにより得られる。
説明は視野が縦横方向とも９０ とし１画素数は縦横そ
れぞれ１８個として説明したが、視野の広さ及び画素数
は他の任意の大きさでも同様の方法が実施できる。また
１以上の説明では視線の方向と無限遠点の方向を同一と
したが、これらが異なる場合も同様の方法が実施できる
。
れぞれ１８個として説明したが、視野の広さ及び画素数
は他の任意の大きさでも同様の方法が実施できる。また
１以上の説明では視線の方向と無限遠点の方向を同一と
したが、これらが異なる場合も同様の方法が実施できる
。
以上の様に１本実施例によれは視線ヲ変更したときの画
像を高速に生成することができ、三次元画９Ｉ！を容易
に得ることができる効果かある。
像を高速に生成することができ、三次元画９Ｉ！を容易
に得ることができる効果かある。
本発明によれば１画像におりる視点変更を、各画素の移
動のみにより繻速に行うことかでさるので、ロボットの
移動に伴う連続画像に対して視線の方向を同一とする操
作が容易に行え、簡単な計算により三次元画像を得るこ
とができるという効果がある。
動のみにより繻速に行うことかでさるので、ロボットの
移動に伴う連続画像に対して視線の方向を同一とする操
作が容易に行え、簡単な計算により三次元画像を得るこ
とができるという効果がある。
第１図はロボットの移動を示す説明図で第１図（ａ）は
正面図、第１図（ｂ）は平面図、第２図は視線と像の位
置関係を示す説明図、第３図は本発明による画素の構成
例を示す図、第４図は視線の変化による新して像の生成
方法を説明する図である。 １．２・・・・・・ロボットの位置。 第 Ｉ Ｍ （α） （ｂ） 第３図
正面図、第１図（ｂ）は平面図、第２図は視線と像の位
置関係を示す説明図、第３図は本発明による画素の構成
例を示す図、第４図は視線の変化による新して像の生成
方法を説明する図である。 １．２・・・・・・ロボットの位置。 第 Ｉ Ｍ （α） （ｂ） 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、視覚を用いて自律移動するロボットにおいて。 二つの位置で得たそれぞれの画像に対し、視線の方向が
同一となるように補正を行い、補正後の画像の対応点を
検出することにちり画像内の物体までの距離をめること
を特徴とする自律移動ロボットにおける視覚情報から三
次元画像を得る方法。 ２、視覚を用いて自律移動するロボットにおいて、画像
を得る画面を小さな画素に分割し、各画素が得る光の方
向と視線の方向との角度差に応じて各画素の大きさを変
えることにより、ｍ像の伺正を画素の持つ明るさの移動
により得ることを特徴とする自律移動ロボットにおける
視覚情報から三次元画像を得る方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58194252A JPS6086675A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 自律移動ロボツトにおける視覚情報から三次元画像を得る方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58194252A JPS6086675A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 自律移動ロボツトにおける視覚情報から三次元画像を得る方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086675A true JPS6086675A (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=16321518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58194252A Pending JPS6086675A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 自律移動ロボツトにおける視覚情報から三次元画像を得る方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086675A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62222308A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-09-30 | Toyoda Autom Loom Works Ltd | 無人車の画像式障害物検出方法 |
| JPH06251153A (ja) * | 1993-02-08 | 1994-09-09 | Loral Aerospace Corp | ターゲット追跡のための多重機能型前処理装置 |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP58194252A patent/JPS6086675A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62222308A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-09-30 | Toyoda Autom Loom Works Ltd | 無人車の画像式障害物検出方法 |
| JPH06251153A (ja) * | 1993-02-08 | 1994-09-09 | Loral Aerospace Corp | ターゲット追跡のための多重機能型前処理装置 |
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