JP6822929B2 - 情報処理装置、画像認識方法および画像認識プログラム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る全体のシステム構成例を示す図である。
上述の第1の実施形態に係る三次元撮影装置は、撮影対象の物体を回転する撮影台に載せ、円弧状に移動可能な撮像部を用いて、多視点の距離画像を撮影していた。三次元撮影装置は、多視点での撮影が可能ならば、これとは異なる構造であってもよい。第1の変形例に係る三次元撮影装置では、撮影対象の物体をジンバル機構上の回転可能な撮影台上に置き、多視点画像を撮影する。
第1の実施形態では、荷役作業への応用を例に、画像認識を行うシステムを説明した。上述のような画像認識技術は、荷役作業以外の分野においても適用することができる。画像認識の対象は動物や人間など、様々な姿勢をとることができる生物であってもよい。
第3の実施形態では、上述の画像認識を行うシステムを自動車の監視に適用する。第3の実施形態に係る三次元撮影装置、画像処理装置、特徴学習装置の構成は第1の実施形態と同様である。第3の実施形態に係るシステムは、ロボットの代わりに、画像認識部を備えている。第3の実施形態に係る画像認識部は、三次元画像センサを有するカメラにより撮影された距離画像を使って、物体検出や物体領域抽出を行う。第3の実施形態では、自動車など移動体の一部を、特定対象の部位(特定部位)として、物体領域抽出と画像認識をする。
11、64、100、101、102、103、104、105、106、107、108 撮像部
12 アーム
13 画像記憶部
14、63、90 撮影台
15 アクチュエータ
16 撮影制御部
20 画像処理装置
21 画角同期部
22 CADモデル生成部
22a 把持位置特定部
23 CADモデル記憶部
24 表示部
25 入力部
30 特徴学習装置
31 学習部
32 学習モデル記憶部
33 モデル更新部
40 ロボット
41 ロボットハンド
41a 2指グリッパ
41b 吸盤
42 カメラ
43 モデル記憶部
44 画像認識部
50 カゴ
60、91 コーヒーカップ
61 ジンバル機構
62 カゴ部
70、71、72、73、80、81、82、83、84、86、87 画像
92 カメラ支持部材
Claims (12)
- 複数のアングルで物体の第1距離画像を撮像可能な撮像部と、
前記第1距離画像に基づいて前記物体の三次元モデルを生成し、前記三次元モデルに基づいて前記複数のアングルに対応する前記物体の特定部位を示す抽出画像を生成する生成部と、
前記複数のアングルに係る前記抽出画像と、前記複数のアングルに係る前記第1距離画像に基づき、任意の第2距離画像における前記特定部位の位置を推定可能な第1モデルを生成し、前記複数の第1距離画像に基づき、前記第2距離画像における前記物体を検出可能な第2モデルを生成し、前記第1モデルと前記第2モデルは同一の前記物体に対応している、学習部と、
あるアングルで撮像された前記第2距離画像において、前記第2モデルを適用し、前記物体が検出された場合に、前記第1モデルを適用して、前記物体の前記特定部位の位置を推定する、画像認識部と、
を備えた情報処理装置。 - 前記生成部は、前記三次元モデルに基づき、前記物体内における相対的な位置、前記物体の表面平坦部分の面積、前記物体の縁部の厚さのうち少なくとも1つを含む条件を満たす前記物体の部位を見つけ、前記物体の前記特定部位に設定する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記撮像部は、前記複数のアングルで前記物体のカラー画像を撮像可能であり、
前記生成部は、前記複数の第1距離画像と同一アングルに係る複数のカラー画像に基づき、前記物体の特定部位の設定を行う、
請求項1または2に記載の情報処理装置。 - 前記生成部は、前記複数の第1距離画像のいずれかに伸縮操作、回転操作の少なくともいずれかを行うことにより、新しい第1距離画像を生成する、
請求項1ないし3のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記学習部は、複数の前記物体に係る前記第1モデルと前記第2モデルの組み合わせをそれぞれ生成する、
請求項1ないし4のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記学習部の少なくとも前記第1モデルの生成または前記第2モデルの生成のいずれかにおいて、誤差逆伝播法によるニューラルネットワークが使われる、
請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記画像認識部は、あるアングルで撮像された前記第2距離画像において、いずれかの前記第2モデルを適用し、前記物体が検出された場合に、前記物体が検出された前記第2モデルと同一の前記物体に対応している前記第1モデルを適用して、前記物体の前記特定部位の位置を推定する、
請求項5または6に記載の情報処理装置。 - 前記生成部は、ロボットハンドが前記物体を把持する位置を、前記物体の前記特定部位に設定し、
前記画像認識部は、推定された前記物体の前記特定部位の位置情報を、前記ロボットハンドに、制御情報として提供する、
請求項1ないし7のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記第1距離画像、前記三次元モデル、前記抽出画像、前記第1モデル、前記第2モデルのうち少なくともいずれかを表示可能な表示部
を備えた請求項1ないし8のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - ある物体について、複数のアングルで撮影された複数の第1距離画像から三次元モデルを生成するステップと、
前記複数のアングルのうち、いずれかのアングルについて、前記物体の特定部位の領域を表す情報を取得し、前記三次元モデルと、取得された前記情報から、前記物体の特定部位の位置を示す抽出画像を、前記複数のアングルのそれぞれで生成するステップと、
前記複数のアングルに係る前記第1距離画像と、前記複数のアングルに係る前記抽出画像に基づき、任意の第2距離画像における前記特定部位の位置を推定可能な第1モデルを生成するステップと、
前記複数の第1距離画像に基づき、前記第2距離画像における前記物体を検出可能な第2モデルを生成し、前記第1モデルと前記第2モデルは同一の前記物体に対応している、ステップと、
あるアングルで撮像された前記第2距離画像において、前記第2モデルを適用し、前記物体が検出された場合に、前記第1モデルを適用して、前記物体の前記特定部位の位置を推定する、ステップと、
を備える画像認識方法。 - ある物体について、複数のアングルで撮影された複数の第1距離画像から三次元モデルを生成するステップと、
前記複数のアングルのうち、いずれかのアングルについて、前記物体の特定部位の領域を表す情報を取得し、前記三次元モデルと、取得された前記情報から、前記物体の特定部位の位置を示す抽出画像を、前記複数のアングルのそれぞれで生成するステップと、
前記複数のアングルに係る前記第1距離画像と、前記複数のアングルに係る前記抽出画像に基づき、任意の第2距離画像における前記特定部位の位置を推定可能な第1モデルを生成するステップと、
前記複数の第1距離画像に基づき、前記第2距離画像における前記物体を検出可能な第2モデルを生成し、前記第1モデルと前記第2モデルは同一の前記物体に対応している、ステップと、
あるアングルで撮像された前記第2距離画像において、前記第2モデルを適用し、前記物体が検出された場合に、前記第1モデルを適用して、前記物体の前記特定部位の位置を推定する、ステップと、
をコンピュータに実行させる画像認識プログラム。 - 複数のアングルで物体の第1距離画像を撮像可能な撮像部と、
前記第1距離画像に基づいて前記物体の三次元モデルを生成し、前記三次元モデルに基づいて前記複数のアングルに対応する前記物体の特定部位を示す抽出画像を生成する生成部と、
を備え、
前記生成部は、前記物体の縁部の厚さを含む条件を満たす前記物体の部位を見つけ、前記物体の前記特定部位に設定する、
情報処理装置。
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