[发明专利]图像处理装置和图像处理方法有效

专利信息
申请号: 201910887065.5 申请日: 2019-09-19
公开(公告)号: CN110926330B 公开(公告)日: 2022-12-02
发明(设计)人: 并木勇太 申请(专利权)人: 发那科株式会社
主分类号: G01B11/00 分类号: G01B11/00;G06T7/73;G06T7/13
代理公司: 北京银龙知识产权代理有限公司 11243 代理人: 范胜杰;赵子翔
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 图像 处理 装置 方法
【说明书】:

本发明的图像处理装置具备:模型图案存储部,其存储由多个模型特征点构成的模型图案;图像数据获取部,其获取通过拍摄检测对象物而得到的多个图像;对象物检测部,其使用模型图案,从图像中检测检测对象物;模型图案变换部,其对位置姿势进行变换,以使得模型图案与检测对象物的像重叠;对应点获取部,其获取与模型特征点对应的图像数据上的点;对应点组选择部,其选择多个图像上的对应点的组;三维位置计算部,其计算检测对象物的像的三维位置。

技术领域

本发明涉及图像处理装置和图像处理方法,具体涉及根据从通过多个照相机拍摄的与对象物有关的各个输入图像检测出的对象物的特征点求出各个特征点的三维位置的图像处理装置和图像处理方法。

背景技术

在使用图像处理装置从照相机的视野内的图像中检测特定的对象物的像的情况下,在表示对象物的基准信息(一般称为模型图案、模板等。以下称为“模型图案”)和通过摄像装置获取的输入图像之间进行特性量的匹配。一般在进行特征量的匹配的结果是吻合度超过规定的水平时,判断为对象物的检测成功了。

在进行这样的模型图案和输入图像之间的匹配处理时,有时边缘点成为表示图像的特征的特征点之一。图14是表示图像内(模型图案区域内)的检测对象物和边缘点的例子的图。边缘点是图像上的亮度的变化量大的点。一般,检测对象物的轮廓线的像的亮度梯度大。因此,通过使用边缘点作为特征量,进行检测对象物的轮廓线形状的匹配。预先将从包含应该检测的对象物的图像中提取的边缘点组存储为模型图案,根据从通过摄像装置获取的输入图像中提取的边缘点组与模型图案的边缘点组的吻合度,来检测对象物。例如,作为这类的方法,已知广义哈弗(hough)变换。

例如,在日本特开2017-091079号公报中,公开了这样从图像中检测对象物的现有技术。在日本特开2017-091079号公报所记载的现有技术中,通过照相机拍摄的模型图案与输入图像重叠。进而,进行模型图案的边缘点与输入图像的边缘点的匹配。进而,选择与构成模型图案的边缘点对应的输入图像的边缘点。由此来检测对象物。在日本特开2017-091079号公报所公开的技术中,在模型图案与输入图像重叠时,修正模型图案的边缘点的位置姿势(向量),以使得模型图案的边缘点所形成的形状成为输入图像所映现的对象物的像的一般形状。

另外,在专利第5911934号公报中,公开了与利用立体照相机测量对象物的轮廓线的图像处理装置有关的技术。在专利第5911934号公报所记载的技术中,根据对象物的三维形状数据,向立体照相机的各个照相机的拍摄面投影基准轮廓线。进而,从通过立体照相机的各个照相机拍摄的图像中,提取边缘线。进而,求出作为核线与边缘线的交点的边缘点,从各个照相机的图像的边缘点中选择与基准轮廓线的同一部位对应的边缘点作为对应点。最后,根据对应点进行计算(立体计算),求出三维点的位置。

一般,作为在机器人进行工作时为了检测对象物而使用的视觉传感器,使用了二维照相机。用图像坐标系表现检测出的对象物的位置(边缘的位置、特征点的位置等)。因此,为了对通过视觉传感器检测出的对象物进行工作,必须将用图像坐标系表现的二维的对象物的位置(坐标)变换为用机器人坐标系表现的三维(坐标)的位置。为了实现它,基于检测出的对象物的位置存在于特定的平面上的前提,将图像上的对象物的位置(坐标)投影到该特定的平面。

在该情况下,必须预先准确地求出对象物的位置被投影的特定的平面。例如,通过三维视觉传感器、机器人的修饰来求出平面上的3点的三维位置。根据该3点的位置信息来计算平面。但是,在该情况下,需要特别的传感器。另外,存在额外地花费设置的工时的问题。另外,在对象物的位置姿势三维地变化的情况下,特定的平面的位置姿势也伴随着该变化而变化。因此,就必须每次进行平面的检测。其结果是,对象物的检测花费时间。

因此,本发明的目的在于:提供一种图像处理装置和图像处理方法,其能够求出从通过至少一个照相机拍摄的与对象物有关的输入图像中检测出的对象物的三维位置。

发明内容

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