[发明专利]距离测量装置及距离测量方法

权利要求书

1.一种距离测量装置，该距离测量装置包括：

图像感测单元，其被配置为感测用图案光投影的目标对象的图像；

指定单元，其被配置为在由所述图像感测单元感测的图像中，指定用所述图案光投影的区域；

搜索单元，其被配置为基于所指定的区域，从所感测的图像中的、除用所述图案光投影的区域以外的区域中，搜索所述目标对象的几何特征；以及

推导单元，被配置为基于由所述搜索单元搜索到的所述目标对象的几何特征以及所述目标对象的模型的几何特征，来推导所述目标对象的位置及姿态。

2.根据权利要求1所述的距离测量装置，其中，所述搜索单元放大用所述图案光投影的区域，并从除所放大的区域以外的区域中搜索所述目标对象的几何特征。

3.根据权利要求1所述的距离测量装置，其中，所述搜索单元提取所感测的图像中的几何特征，并从所提取的几何特征中排除用所述图案光投影的区域的几何特征。

4.根据权利要求1所述的距离测量装置，其中，所述指定单元基于所感测的图像中的亮度值，来指定用所述图案光投影的区域。

5.根据权利要求1所述的距离测量装置，其中，所述指定单元基于被给定作为所述目标对象的位置及姿态的位置及姿态、所述目标对象的几何形状以及所述图案光的形状，来指定用所述图案光投影的区域。

6.根据权利要求1所述的距离测量装置，其中，所述搜索单元包括：

生成单元，其被配置为定义所感测的图像中的具有所述图案光的区域作为图案光区域，并生成与所述图案光区域相对应的掩模图像，并且

所述搜索单元基于所述掩模图像，来从所感测的图像中的、除用所述图案光投影的区域以外的区域中，搜索所述目标对象的几何特征。

7.根据权利要求6所述的距离测量装置，该距离测量装置还包括：

距离图像生成单元，其被配置为由所述图案光区域，生成以从所述图像感测单元到所述目标对象的各个位置的间距作为像素值的距离图像；以及

被配置为基于在三维空间中的间距以及在二维空间中的间距、来计算所述模型的位置及姿态的单元，其中，根据由所述距离图像代表的所述目标对象上的各个位置、以及所述模型上的与所述各个位置相对应的位置，来计算所述在三维空间中的间距，并且所述在二维空间中的间距，是在所感测的图像上叠加的模型的各个点、与和所述各个点相关联地搜索到的所述目标对象的点之间的间距。

8.根据权利要求1所述的距离测量装置，该距离测量装置还包括：

输出单元，其被配置为把由所述推导单元推导出的位置及姿态，输出至对操纵所述目标对象的机器人手臂进行控制的控制器。

9.一种距离测量方法，该距离测量方法包括以下步骤：

在由被配置为感测用图案光投影的目标对象的图像的图像感测单元感测的图像中，指定用图案光投影的区域；

基于所指定的区域，从所感测的图像中的、除用所述图案光投影的区域以外的区域中，搜索所述目标对象的几何特征；以及

基于在所述搜索步骤中搜索到的所述目标对象的几何特征以及所述目标对象的模型的几何特征，来推导所述目标对象的位置及姿态。