[发明专利]物体检测系统及物体检测方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请包含与2009年7月27日在日本专利局提交的日本优先权专利申请案JP 2009-174328中所揭露的内容相关的主题，在此将该日本优先权专利申请案的全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

大体而言，本发明涉及一种物体检测系统和一种由该物体检测系统采用的物体检测方法。更具体而言，本发明涉及一种与已知物体检测系统相比能够更简单且更精确地对物体的移动进行检测的物体检测系统，并且涉及一种在该物体检测系统中所采用的物体检测方法。

背景技术

在例如用于创建CG(计算机图形)图像的领域等各个领域中，为了表达人类的自然动作，在拍摄操作中用照相机摄取人类的实际运动的图像，然后从作为拍摄操作的结果而获得的图像中获取人体部位(例如人类的关节)的移动来作为数据。

为了在物体检测操作中检测出人体部位(例如人类的关节)的移动，采用了一种方法，在该方法中，将探针(光接受器)附设在作为物体检测操作的目标的那个部位上，并且使用光对该目标进行扫描操作，从而获得由探针接收到的光学信号。另外，在日本专利申请特开第2000-270203号中揭露了另一种方法，该方法通过色度键(chromakey)技术来确定和检测人体部位(例如关节)的位置。例如，穿戴黑色衣料的用作测量操作对象的人员将橙色的标记附着在人体部位(例如该人员的关节)上，该人体部位是物体检测操作中所进行的测量的目标。然后，该人员在黑色背景前面使带有橙色标记的关节移动。使用用作立体照相机的两台照相机来摄取正在经受物体检测操作的该人员的图像并检测上述标记的移动。

然而，在使用探针的方法中，需要通过有线通信或无线电通信来传送由探针接收到的光学信号。因此，采用了上述方法的物体检测系统变得复杂，从而不能以低的成本制造出该系统。另外，在基于色度键技术的方法中，背景以及正在经受测量操作的人员需要具有统一的颜色，在上述示例中，该统一的颜色是黑色。因此，在实施环境上存在很大的制约。

曾经提供了这样一种方法：通过该方法，在没有黑色衣料的普通环境中，通过立体照相机来摄取正在经受测量操作的人员的运动图像，并且通过鼠标等将特定的人体部位(例如关节)指定为用作测量对象的区域，上述测量是在为了检测该指定区域的移动而执行的物体检测操作中进行的测量。然而，在检测通过在这种普通环境中进行拍摄操作而摄取的图像上的指定区域(以用作在物体检测操作中所进行的测量的对象)的移动的过程中，难以以高的稳定度来跟踪所述测量对象。

另外，还存在一种用于获得三维物体的整个形状的方法。然而，在采用这种用于获得三维物体的整个形状的方法时，难以以高的精度及高的稳定度来提取与关节等的位置有关的信息。这种用于获得三维物体的整个形状的方法的代表性示例是所谓的往返传播时间方法(round-trip propagation time method)以及所谓的编码化光投影方法(encoding light projection method)。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的发明人发明了一种与已知物体检测系统相比能够更简单且更精确地对物体的移动进行检测的物体检测系统，并发明了一种在该物体检测系统中所要采用的物体检测方法。

本发明实施例的物体检测系统(例如图1中及图4的框图中所示的物体检测系统1)包括：光发射部(例如光图案投影部11)，它用于向物体发射呈二维图案的光；光扫描块(例如光扫描块23)，它用于通过在预先确定的空间(例如发射范围4)内连续地改变所述呈二维图案的发射光的发射方向来执行扫描操作；光反射体(例如光反射体3)，它附设在所述物体上的预定位置处(或预定构件处)以用作检测对象，并用于将所述呈二维图案的光沿着与所述呈二维图案的光的所述发射方向相反的方向反射；反射光检测部(例如反射光检测部12)，它用于检测被所述光反射体反射而成为到达所述反射光检测部的光的所述光；以及反射光分析部(例如反射光分析部13)，它基于代表着被所述反射光检测部检测到的所述反射光的信号，来计算所述光反射体的垂直方向角度和水平方向角度，所述垂直方向角度和所述水平方向角度分别是由从所述光发射部到所述光反射体的连线与分别位于垂直方向和水平方向上的基准线形成的。