視覚に基く三次元位置および姿勢の認識方法とその装置

Inventor：
Applicant, Patent owner：
Agent (1)：佐藤強
Gazette classification：公開公報
Application number (International application number)：1993046362
Publication number (International publication number)：1994262568
Application date： Mar. 08, 1993
Publication date： Sep. 20, 1994
Summary：

【要約】【目的】自律移動ロボットの位置を単眼視カメラにより撮像したワークの画像情報から迅速且つ高精度に演算して求める。【構成】カメラ4により撮像されたワークの画像特徴点を画像処理部7により演算する。量子化探索部10により、所定の密度で設定された量子化空間点を有する空間探索領域を設定し、その各量子化空間点においてワークをカメラにより撮影したときに得られるべき推定画像特徴点を透視変換行列を求めて演算すると共に、画像特徴点とのずれを誤差評価関数により演算する。所定の要求誤差精度を満たす場合に、そのときの量子化空間点および姿勢パラメータをカメラの位置と姿勢として出力する。これにより、迅速且つ高精度で検出することができる。

Claim (excerpt)：

形状を示す三次元絶対座標が既知である対象物体を撮像手段により撮影したときの画像情報に基いてその対象物体の形状の特徴を示す二次元の画像特徴点を抽出する画像処理工程と、前記撮像手段と前記対象物体との概略的な推定距離に応じて必要な演算精度に対応する密度の量子化空間点を有する探索領域を設定する探索領域設定工程と、前記探索領域の量子化空間点において前記撮像手段により前記対象物体を撮影したときに得られるべき二次元の推定画像特徴点を算出するための透視変換行列を、あらかじめ記憶手段に記憶された前記対象物体の三次元絶対座標に対する前記量子化空間点の推定位置と前記撮像手段の撮像姿勢を示す姿勢パラメータとに基いて演算する透視変換行列演算工程と、この透視変換行列演算工程にて求められた前記透視変換行列を用いて前記量子化空間点における前記対象物体の二次元の前記推定画像特徴点を算出する透視変換演算工程と、前記画像処理工程にて抽出された前記対象物体の二次元の画像特徴点と前記透視変換演算工程にて算出された二次元の前記推定画像特徴点との対応関係を求めると共に、それら対応関係が得られた画像特徴点と推定画像特徴点との間の適合度を示す評価誤差値を所定の誤差評価関数に基いて演算する誤差演算工程と、この誤差演算工程にて求められた前記評価誤差値を前記探索領域に対応して設定された要求誤差精度と比較し、前記評価誤差値が前記要求誤差制度よりも小さくなることを判定条件として、前記探索領域設定工程,前記透視変換行列演算工程,前記透視変換演算工程および前記誤差演算工程を繰り返し実行させる誤差判定工程と、この誤差判定工程において前記判定条件を満たしたときに、そのときの量子化空間点の三次元絶対座標と前記撮像手段の姿勢パラメータとを出力するデータ出力工程とからなる視覚に基く三次元位置および姿勢の認識方法。

IPC (3)：

B25J 13/08 , B25J 5/00 , G05D 3/12

Patent cited by the Patent：

Cited by applicant (5)

特開昭59-184973
特開昭63-134912
特開平2-038804

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