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物体の存在位置の推定方法 コモンズ

国内特許コード P150011593
整理番号 N14014
掲載日 2015年3月24日
出願番号 特願2014-103995
公開番号 特開2015-219166
出願日 平成26年5月20日(2014.5.20)
公開日 平成27年12月7日(2015.12.7)
発明者
  • 山崎 公俊
  • 松本 廣一郎
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 物体の存在位置の推定方法 コモンズ
発明の概要 【課題】三次元距離画像センサを用いて、対象物体の存在位置を相当程度の確率で推定することができる物体の存在位置推定方法を提供する。
【解決手段】投光器と受光器とを備える三次元距離画像センサを用いて物体の存在位置を推定する方法であって、投光器からパターン光を投影し、物体からの反射光をとらえて物体との距離データを画像として取得する距離画像データの取得工程と、前記距離画像データに基づいて、物体の候補領域を抽出して領域の輪郭線を抽出するクラスタリング工程とを備え、前記クラスタリング工程においては、三次元距離画像センサと計測可能物体との位置関係において観測される非観測領域の大きさをあらかじめ計測して取得した学習データに基づいて、対象物体が計測可能物体か計測不可能物体かを判断する。
【選択図】図8
従来技術、競合技術の概要


ロボットが物体の存在を認識する能力は、生活環境下において有益な作業を行う上で必須である。このため、物体認識の関する研究が行われている(非特許文献1、2)。
物体を認識する方法の一つとして、三次元距離画像センサを利用する方法がある。三次元距離画像センサは、投光器から環境(認識しようとする対象)に向けてパターン光を投影し、画像の濃淡によって対象物の距離情報を表示するようにしたものである。
この三次元距離画像センサにより得られる対象物の距離情報を利用すると、物体の存在位置を推定することに加えて、三次元距離画像センサを用いて計測することができる物体であるか、部分的に計測可能な物体であるか、計測不可能物体であるかを知ることが可能であり、これらの情報を利用することで、ロボットの動作制御に有効に利用することが可能になる。

産業上の利用分野


本発明は、三次元距離画像センサを利用して物体の存在位置を推定する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
投光器と受光器とを備える三次元距離画像センサを用いて物体の存在位置を推定する方法であって、
投光器からパターン光を投影し、物体からの反射光をとらえて物体との距離データを画像として取得する距離画像データの取得工程と、
前記距離画像データに基づいて、物体の候補領域を抽出して領域の輪郭線を抽出するクラスタリング工程とを備え、
前記クラスタリング工程においては、三次元距離画像センサと計測可能物体との位置関係において観測される非観測領域の大きさをあらかじめ計測して取得した学習データに基づいて、対象物体が計測可能物体か計測不可能物体かを判断することを特徴とする物体の存在位置の推定方法。

【請求項2】
前記クラスタリング工程の後工程として、
前記輪郭線に隣接する非観測領域の大きさを算出する非観測領域の解析工程を備え、
該解析工程においては、前記学習データに基づいて、対象物体が計測可能物体か部分計測可能物体かを判断することを特徴とする請求項1記載の物体の存在位置の推定方法。

【請求項3】
前記クラスタリング工程及び前記解析工程において、対象物体が計測可能物体あるいは部分計測可能物体と判断された場合には、前記三次元距離センサを用いて得られた距離画像データに基づいて、対象物体の存在位置を推定することを特徴とする請求項2記載の物体の存在位置の推定方法。

【請求項4】
前記クラスタリング工程において、対象物体が計測不可能物体と判断された場合には、多視点観測に基づいて占有格子地図を更新する工程へ移行し、対象物体の存在位置を推定することを特徴とする請求項1記載の物体の存在位置の推定方法。

【請求項5】
前記学習データは、三次元距離画像センセンサと物体との距離:R1、物体と背景との距離:R2、センサの光軸と物体とのなす角:θをパラメータとして、物体の配置位置を変えながら、距離画像センサにもとづいて計測した非観測領域の大きさを計測したものであることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項記載の物体の存在位置の推定方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014103995thum.jpg
出願権利状態 公開
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