JP2023505611A - 複合三次元ブロブツール及び複合三次元ブロブツールを動作させるための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、イメージデータが失われる可能性が高い複雑な物体の3Dイメージングを実行するシステム及び方法を提供することにより、従来技術の欠点を克服する。当該システム及び方法は、イメージデータの欠如/喪失と組合わせて、利用可能な3Dイメージデータを利用し、存在する/存在しないイメージデータのこの全体としてのセットを単一の物体とみなすことができ、それによりx寸法、y寸法およびz寸法に関して、この単一の物体に関して正確に計算されることが可能になる。一般に、イメージデータの欠如/喪失は、本明細書のシステム及び方法により、単なるもう一つのタイプのデータと仮定され、正確な3Dイメージデータが対象物のイメージにおいて生成されるのを邪魔する或る物の存在を表わす。この仮定を用いて、イメージデータのセグメントは、存在しないデータの領域に結び付けられることができ、それにより最大の境界ボックスを生成することができる。背の高い複雑な物体の場合、この物体が生成する影(シャドー)も、負のデータ又は欠落しているデータとして表わされ得るが、物理的な物体の表現(表示)ではない。正のデータからの高さデータを用いて、その高さに基づいた物体の影のサイズ、視野における場所、及びイメージを生成する光線の角度が推定されて、その結果から取り除かれて、より正確な3Dイメージの結果を提供する。
I.システムの概観
a.照明源への光線に沿ってv[i]を投影し、光線が表面1044と一致する上面と交差する交点(ポイントB)、並びにポイントAとポイントBとの間の距離(距離B)を求める。
b.撮像装置への光線に沿ってv[i]を投影し、光線が最上面1044と一致する平面と交差する交点(ポイントC)、並びにポイントAとポイントCとの間の距離(距離C)を求める。
c.v[i](表面A上にある)の真上にある最上面1044上のボックスAの頂点(u[i])を取得する。
d.距離Bと距離Cを比較し(例えばどちらがより大きいか)、対応するポイント(ポイントB又はポイントC)を検査し、それが最上面1044内にあるか否かを判断する;
i.イエスの場合、そのポイント(ポイントB又はポイントC)に対応する新たなポイントu’[i]を作成する、
ii.ノーの場合、u[i]に対応する新たなポイントu’[i]を作成する。
結果としての上側の頂点u’[] 1050及び1052は、修正された影を表わす本質的に長方形を形成するはずであり、必要に応じて、これらの頂点に最も適合する長方形を適用し、表面A(1040)まで下がって当該長方形を投影することにより、最終の修正されたボックスを生成する。
Claims (15)
- 3Dカメラアセンブリを用いて物体から取得された3Dイメージデータを受け取るプロセッサを有する視覚システム用の複合3Dブロブツールであって、
前記取得された3Dイメージデータにおいて正の3Dイメージデータ及び負の3Dイメージデータを識別し、z寸法の高さ情報を定義する前記正の3Dイメージデータと前記負の3Dイメージデータを組合わせて、それにより少なくとも1つの結び付けられた物体を画定するブロブツールプロセスを含み、
前記負の3Dイメージデータは、前記物体に関するデータの欠如および前記物体に関する影を定義する直交x-y寸法を少なくとも部分的に含み、
前記z寸法の高さ情報は、(1)前記3Dカメラアセンブリと関連した照明により投影されて前記3Dカメラアセンブリのイメージセンサにより受け取られた光線の角度の知識、及び(2)前記イメージセンサの視野内の前記物体の位置、に基づいて、前記物体のx-y寸法を洗練化するために使用され、その結果、前記物体に対する前記影の寄与が、前記物体の洗練化されたx-y寸法に基づいて変更される、複合3Dブロブツール。 - 前記ブロブツールプロセスは、前記3Dカメラアセンブリの校正情報に基づいて、前記取得された3Dイメージデータの空間的意味に関して前記結び付けられた物体を分析する、請求項1に記載の複合3Dブロブツール。
- 前記物体は、(a)ほぼ同様の高さからなる上部をそれぞれ有する複数の並んだ物体の、及び(b)複数の異なる高さをそれぞれ画定する上面を有する1つ又は複数の物体の、少なくとも1つを含む、請求項1に記載の複合3Dブロブツール。
- 前記3Dカメラアセンブリは、ステレオカメラ、構造化照明ベースのカメラ、飛行時間型カメラ、及びプロファイラーの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の複合3Dブロブツール。
- 前記影および前記正の3Dイメージデータは、前記影および基準表面の上にある前記正の3Dイメージデータの双方を含む境界ボックスを画定する、請求項1に記載の複合3Dブロブツール。
- 前記基準表面は、前記物体があるコンベヤ表面を画定する、請求項5に記載の複合3Dブロブツール。
- 前記物体は、パッケージであり、前記3Dブロブツールの結果は、前記物体の特徴に基づいて、複数の異なる宛先の1つへ前記物体を送る前記コンベヤのゲート制御アセンブリに提供される、請求項6に記載の複合3Dブロブツール。
- プロセッサを有する視覚システム用の3Dブロブツールを動作させるための方法であって、以下のステップ、即ち
3Dカメラアセンブリを用いて取得された物体の3Dイメージデータを準備し、
前記取得された3Dイメージデータにおいて正の3Dイメージデータ及び負の3Dイメージデータを識別して、前記正の3Dイメージデータと前記負の3Dイメージデータを組合わせ、
少なくとも1つの結び付けられた物体を画定し、前記3Dカメラの校正情報に基づいて、前記取得された3Dイメージデータの空間的意味に関して前記結び付けられた物体を分析し、
前記正の3Dイメージデータは、z寸法の高さ情報を画定し、前記負の3Dイメージデータは、前記物体に関するデータの欠如および前記物体に関する影を定義する直交x-y寸法を少なくとも部分的に含み、
前記物体に対する前記影の寄与を取り除くように、前記3Dカメラアセンブリと関連した照明により投影されて前記3Dカメラアセンブリのイメージセンサにより受け取られた光線の角度の知識、及び視野内の前記物体の位置に基づいて、前記z寸法の高さ情報を用いて、前記物体のx-y寸法を洗練化することを含む、方法。 - 前記3Dカメラアセンブリの校正情報に基づいて、前記取得された3Dイメージデータの空間的意味に関して前記結び付けられた物体を分析することを更に含む、請求項8に記載の方法。
- 前記物体は、(a)ほぼ同様の高さからなる上部をそれぞれ有する複数の並んだ物体の、及び(b)複数の異なる高さをそれぞれ画定する上面を有する1つ又は複数の物体の、少なくとも1つを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記3Dカメラアセンブリは、ステレオカメラ、構造化照明ベースのカメラ、飛行時間型カメラ、及びプロファイラーの少なくとも1つを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記影および前記正の3Dイメージデータを用いて、前記影および基準表面の上にある前記正の3Dイメージデータの双方を含む境界ボックスを画定することを更に含む、請求項8に記載の方法。
- 前記基準表面は、前記物体があるコンベヤ表面を画定する、請求項12に記載の方法。
- 前記物体は、パッケージであり、前記物体の特徴に基づいて、複数の異なる宛先の1つへ前記物体を送るように前記コンベヤをゲート制御することを更に含む、請求項13に記載の方法。
- 前記物体の欠陥を識別し、前記物体を不合格の宛先へ送るように前記コンベヤをゲート制御することを更に含む、請求項14に記載の方法。
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