[发明专利]姿势估计装置以及姿势估计方法

权利要求书

1.姿势估计装置，对由多个部位构成的物体的姿势进行估计，该装置具有：

图像输入单元，获取拍摄所述物体所得到的图像；

姿势信息数据库，对每个所述姿势保持规定所述多个部位的配置的姿势信息；

拟合单元，在所述图像中的所述多个部位的配置和所述姿势信息之间，计算每个所述部位的相关度；

难度信息表，保持基于所述姿势信息中包含的所述部位各自的平行线成分算出的、对每个所述姿势估计所述部位各自的位置的难度的程度即估计难度；以及

姿势估计单元，对于所述相关度适用基于所述估计难度的加权，基于加权后的相关度，进行所述物体姿势的估计。

2.如权利要求1所述的姿势估计装置，还具有：

平行线提取单元，根据所述姿势信息，对每个所述姿势提取所述部位各自的平行线成分；以及

估计难度判定单元，基于提取的所述平行线成分，对每个所述姿势判定所述估计难度，并将判定结果保持在所述难度信息表中。

3.如权利要求2所述的姿势估计装置，

所述估计难度判定单元对提取的所述平行线成分越多的所述部位，将所述估计难度判定为越低的值。

4.如权利要求2所述的姿势估计装置，

所述估计难度判定单元对提取的所述平行线成分的长度越长的所述部位，将所述估计难度判定为越低的值。

5.如权利要求2所述的姿势估计装置，

所述姿势信息包含将所述物体的三维模型投影到二维平面时的所述部位各自的外形，

所述平行线提取单元从所述外形提取所述平行线成分。

6.如权利要求5所述的姿势估计装置，

所述姿势信息包含将所述物体的三维模型投影到二维平面时的所述部位各自的轴的位置、轴的长度以及平均粗度，

所述平行线提取单元基于所述轴的位置、所述轴的长度以及所述平均粗度，在所述轴的两侧配置所述外形的搜索范围即部位矩形对，提取所述外形中的、所述部位矩形对中包含的部分的所述轴的方向的成分，作为所述平行线成分。

7.如权利要求2所述的姿势估计装置，

所述估计难度判定单元根据所述姿势信息，对每个所述姿势判断所述部位各自的与其他所述部位产生混淆的容易度，对越容易产生所述混淆的所述部位，将所述估计难度判定为越高的值。

8.如权利要求1所述的姿势估计装置，还具有：

部位估计单元，该部位估计单元根据输入的所述图像，生成表示所述图像中的所述多个部位各自存在情况的概率分布的部位估计图，

所述拟合单元将表示所述二维平面中的所述多个部位各自存在情况的概率分布的部位基准图和所述部位估计图进行比较，对每个所述姿势以及每个所述部位，计算拍摄所述物体所得到的图像中的所述多个部位的配置和所述姿势信息之间的、每个部位的相关度，

所述姿势估计单元对拍摄所述物体而得到的图像中的所述多个部位的配置和所述姿势信息之间的、每个部位的相关度，对每个所述姿势适用所述估计难度越高则权重越小那样的所述加权，计算所述部位基准图和所述部位估计图之间的重合度，将与算出的所述重合度最高的所述部位估计图对应的所述姿势，判定为所述物体的姿势。

9.如权利要求1所述的姿势估计装置，还具有：

下一候选姿势提取单元，对每个所述姿势，基于对能在经过单位时间后转变的所述姿势进行规定的三维姿势信息、和上次被估计为是所述物体的姿势的姿势即上次估计姿势，估计下次所述物体能取的所述姿势即下一候选姿势，

所述姿势估计单元以不存在所述估计难度高于规定的阈值的所述部位为条件，缩选为基于所述三维姿势信息估计出的所述下一候选姿势，进行所述物体的姿势判定。

10.姿势估计方法，对由多个部位构成的物体的姿势进行估计，包括如下步骤：

获取拍摄所述物体所得到的图像的步骤；

在所述图像中的所述多个部位的配置和对每个所述姿势规定所述多个部位的配置的姿势信息之间，计算每个所述部位的相关度的步骤；

使用基于所述姿势信息中包含的所述部位各自的平行线成分计算出的、对每个所述姿势估计所述部位各自的位置的难度的程度即估计难度，对于所述相关度适用基于该估计难度的加权的步骤；以及

基于加权后的相关度，进行所述物体的姿势估计的步骤。