[发明专利]物体检测装置、机器人系统及物体检测方法

权利要求书

1.一种物体检测装置，对检测对象的物体进行检测，其特征在于，具有：

激光光源，所述激光光源照射狭缝状的激光；

扫描部，所述扫描部使从所述激光光源照射的所述激光向所述物体投影的投影部位向规定的扫描方向移动；

摄像机，在所述扫描部使所述激光在所述物体上的所述投影部位移动时，所述摄像机以所期望的间隔对包含所述移动的投影部位的所述物体的外观进行连续摄像，并输出对应的多个图像数据；

距离图像生成部，所述距离图像生成部针对所述摄像机进行多次连续摄像的每一个摄像工序，使用多个所述图像数据来生成所述物体的1个三维形状图像；以及

合成图像生成部，所述合成图像生成部将所述距离图像生成部基于在时间上相互不同的多个所述摄像工序所分别生成的多个所述三维形状图像进行合成，并生成用于检测所述物体的三维形状的合成图像。

2.如权利要求1所述的物体检测装置，其特征在于，

所述扫描部是旋转镜，所述旋转镜接收从所述激光光源照射的所述激光并使其向所述物体反射。

3.如权利要求2所述的物体检测装置，其特征在于，

所述物体检测装置还具有协作控制部，所述协作控制部协作控制所述摄像机及所述距离图像生成部，使得：

在所述多个摄像工序中的初始摄像工序中，所述摄像机对所述物体的成为投影对象的全投影区域依次进行K次连续摄像，并且所述距离图像生成部使用K个所述图像数据来生成与所述全投影区域对应的所述1个三维形状图像，其中K是正的整数，并且

在所述多个摄像工序中在所述初始摄像工序之后执行的1个以上的稀疏摄像工序中，所述摄像机对以使总面积为所述全投影区域的1/n的方式稀疏分割出的多个分割投影区域，依次进行K/n次连续摄像，并且所述距离图像生成部使用K/n个所述图像数据来生成与各稀疏摄像工序对应的所述1个三维形状图像，其中n是2以上的整数。

4.如权利要求3所述的物体检测装置，其特征在于，

多个所述稀疏摄像工序包括：

第一稀疏摄像工序，通过所述协作控制部的控制，所述摄像机对以使总面积为所述全投影区域的1/2的方式稀疏分割出的多个第一分割投影区域依次进行K/2次连续摄像，并且所述距离图像生成部使用K/2个所述图像数据来生成与所述多个第一分割投影区域对应的1个第1三维形状图像；以及

第二稀疏摄像工序，通过所述协作控制部的控制，所述摄像机对多个第二分割投影区域依次进行K/2次连续摄像，并且所述距离图像生成部使用K/2个所述图像数据来生成与所述多个第二分割投影区域对应的1个第2三维形状图像，所述第二分割投影区域被配置为分别埋入以使总面积为所述全投影区域的1/2的方式稀疏分割出的所述多个第一分割投影区域的相互之间，

所述合成图像生成部将在所述第一稀疏摄像工序中所述距离图像生成部生成的所述第1三维形状图像、与在所述第二稀疏摄像工序中所述距离图像生成部生成的所述第2三维形状图像进行合成，从而生成所述合成图像。

5.如权利要求4所述的物体检测装置，其特征在于，

所述协作控制部控制所述摄像机，以使所述第一稀疏摄像工序中的一个工序中的所述摄像机的摄像定时、与所述第二稀疏摄像工序中的一个工序中的所述摄像机的摄像定时以各工序的开始为基准成为相互交错的定时。

6.一种机器人系统，其特征在于，具有：

容器，所述容器放入多个物体；

机器人，所述机器人依次保持并移送所述容器内的多个所述物体；

如权利要求4或5所述的物体检测装置；以及

控制器，基于由所述物体检测装置检测到的所述容器内的所述多个物体各自的三维形状，使所述机器人动作。

7.根据权利要求6所述的机器人系统，其特征在于，

在所述机器人基于所述物体检测装置中根据所述第二稀疏摄像工序中生成的所述第2三维形状图像与紧接其之前的所述第一稀疏摄像工序所生成的所述第1三维形状图像的合成对所述三维形状的检测，移送对应的所述物体时，

所述合成图像生成部将所述第二稀疏摄像工序的紧接其后的所述第一稀疏摄像工序中生成的所述第1三维形状图像、与该第二稀疏摄像工序中生成的所述第2三维形状图像中除去了与所述移送的所述物体对应的部分的图像进行合成，从而生成所述合成图像。