JPH09185709A - 三次元空間映像情報入力システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサと特徴抽出手段との組合せで情報を抽
出し能動的に獲得する事で正確な三次元情報を入力可能
にする三次元空間映像情報システムを提供する。 【解決手段】 三次元空間映像情報の記述を電子データ
化するための情報入力システムであり、三次元空間映像
情報を入力する撮像装置を含むセンサとこのセンサの位
置、姿勢等のパラメータを制御する制御部とから構成さ
れる複数の情報入力部１０と、このセンサに対応し当該
三次元空間映像の特徴情報を抽出する複数の特徴抽出部
２０とで成り、これらの内で有意な情報を授受できる組
合せで構成された複数の情報抽出モジュール３０と、こ
の情報抽出モジュールの出力の整合をとる調停手段４０
と、この調停手段の出力を基に当該三次元空間に関する
記述データを出力する認識処理部５０とからこの三次元
空間映像情報入力システムを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ等のセンサ
で検知された情報を用いて対象の三次元情報の記述を電
子データ化する三次元空間映像情報システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】対象物の三次元形状を非接触で観測また
は計測することは、工業用品の設計製作（例えばＣＡ
Ｄ）やコンピュータグラフィックス（ＣＧ）などにおい
て重要な技術となっている。従来、対象物の三次元形状
を推定するために、様々な「手がかり」を基にしてその
画像から特徴を抽出する複数の手段により得られる情報
を統合する方法が知られており、その一例が特開平４−
１６５４７４号公報に開示されている。

【０００３】上記の公報が開示する画像情報処理方法に
よれば、複数の特徴抽出手段（モジュール）がそれぞれ
各画素点における三次元構造情報と共にその情報の「信
頼度」を出力する。そして情報選択部が各画素点におけ
る「信頼度の高さ」を基準にして情報を選択し、情報統
合部で「緩和法」などにより周辺画素との整合をとり、
その結果を最終的な三次元構造情報とするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のような従来技術
の例においては、複数の特徴抽出手段を用いていること
は明記されているが、そのモジュールに情報を供給する
入力部に複数のセンサ等を用いる如くの構成とその作用
効果についての記述は無い。

【０００５】また、記述された「信頼度」は構造情報の
採用・不採用を決めるための基準でしかなく、より良い
情報を獲得するために情報の再入力を実現する構成に関
する記述は無く、よって、この例は信頼度という情報を
十分に活用しているとは言えない。更に、複数のセンサ
が互いに撮像・検知する構成とその作用効果に関する記
述も無い。

【０００６】そこで本発明は上記の観点に鑑みて発案さ
れたものであり、その目的としては、複数のセンサと複
数の特徴抽出手段を組み合わせて有効な情報を抽出し、
更には、能動的に情報を獲得する構成によって、正確な
三次元情報を入力可能とする三次元空間映像情報システ
ムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

［１］ 対象物の三次元空間映像情報の記述を電子デー
タ化するための三次元空間映像情報入力システムにおい
て、前記対象物を検出するための複数のセンサ手段と、
前記センサ手段に対応し前記対象物の三次元空間映像の
特徴となる情報を抽出する複数の特徴抽出手段とを、有
意な情報を抽出できるように組み合わせた複数の情報抽
出モジュールと、前記複数の情報抽出モジュールの出力
を所定の判断基準に沿って選択する調停手段と、前記調
停手段で選択された出力に基づいて前記三次元空間映像
の記述を出力する認識処理手段とを具備するようにして
いる。

【０００８】［２］ 前記複数のセンサ手段の少なくと
も１つは、前記対象物と共に他のセンサ手段の形状ある
いは動作を検出する広域センサ手段となるようにしてい
る。 ［３］ 前記複数のセンサ手段の少なくとも１つは、特
異な形状であるか、または特異な模様または印を備える
かの少なくとも一方の構造となるようにしている。

【０００９】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１には、本発明の実施形態としての
三次元空間映像情報システムに係わる装置の基本構成お
よび動作が概念的に示されている。

【００１０】（基本構成）図示の如く本発明に係わるシ
ステム装置は、撮像機能を有する少なくとも１つ以上の
情報入力部１０と特徴情報の抽出機能を有する１つ以上
の特徴抽出部２０とが適宜に組み合わされて成る複数の
情報抽出モジュール３０と、これら各モジュールに接続
し供給されたデータの整合をとる調停手段４０と、この
調停手段に接続し画像の正しい認識と三次元空間に関す
る記述データを構築する認識処理部５０とから主に構成
されている。

【００１１】詳しくは、情報入力部１０は例えば、位
置、姿勢、焦点深度や焦点距離などのパラメータを制御
できる制御手段を備えた電子カメラや距離センサにより
成り、対象物を画像として撮影または検知する。

【００１２】特徴抽出部２０は、この情報入力部１０に
よって撮影または検知され得られた画像情報から三次元
空間構造の特徴を抽出して出力する。この時、抽出した
情報に関する「確信度」の「自己評価値」を所望により
計算して同時に出力することもできる。

【００１３】また、調停手段４０はこれら出力された情
報を記憶する。また、この記憶値に対して認識処理部５
０が行うデータの確信度又は整合性の程度に関する後述
する判断を仰ぎ、その認識結果に従って各情報抽出モジ
ュール３０に対し制御情報をフィードバックする。

【００１４】一方、認識処理部５０では、認識された結
果から三次元構造情報に関する記述データを出力する。
この三次元構造情報に関する記述データは、図示しない
ＣＡＤやＣＧなどの図形処理システムに送られて利用さ
れる。

【００１５】続いて本発明に係わるシステム装置の具体
例およびその動作について説明する。図２には本発明の
第１の実施形態としての三次元空間映像情報システムの
構成および動作がブロック構成図で示されている。

【００１６】対象物１００はまず、情報入力部１０とし
ての電子カメラ１０ａおよび電子カメラ１０ｂ、さらに
は距離センサ１０ｃによって、それぞれ異なる位置から
撮像または検知される。

【００１７】そして、特徴抽出部２０としての１種の色
彩特徴抽出部２０ａは電子カメラ１０ａから、エッジ特
徴抽出部２０ｂは電子カメラ１０ａおよび電子カメラ１
０ｂから、テクスチャ特徴抽出部２０ｃも電子カメラ１
０ａおよび電子カメラ１０ｂから、また三次元曲率抽出
部２０ｄは距離センサ１０ｃから、それぞれ入力した画
像から特徴的な特徴情報を抽出する。

【００１８】上記の各々の特徴抽出部２０ａ〜２０ｄは
上述の動作だけに留まらず、例えばエッジ抽出の各種オ
ペレータ毎に特徴抽出部を設定したり、情報入力部１０
で獲得できる情報の特性に合わせて用意することが好ま
しい。

【００１９】なお、この時、抽出された特徴情報のう
ち、異なるモジュール３０からのデータ同士の一致の程
度（データの「整合度」）を計算して特徴情報と合わせ
て出力するか、又は、抽出された特徴情報の「確信度」
の自己評価値も合わせて出力する。この自己評価値とし
ては例えばエッジ特徴抽出部２０ｂでは、複数のオペレ
ータに対して安定的に抽出できるエッジは確信度を高く
するとか、ノイズ量を評価してエッジと混同する可能性
が高い場合には逆に確信度を低くするなどを認識の指標
として用いることができる。

【００２０】そしてこの時抽出された特徴情報とその整
合度又は確信度の自己評価値は、すべての情報抽出モジ
ュール３０と認識処理部５０からアクセス可能な共有記
憶メモリ４０ａに書き込まれる。この認識処理部５０で
は、共有記憶メモリ４０ａに書き込まれている最新の特
徴情報およびその整合度又は確信度を基にして、三次元
構造の記述データを作成し、出力する。

【００２１】その一方、何れの情報抽出モジュール３０
からのデータの確信度も低い領域、あるいは複数の情報
抽出モジュール３０からのデータの整合性が低い領域が
あり、三次元構造の記述を作成するに不十分な場合は、
パラメータを変更して撮影と検知を行う。そのために、
カメラ１０ａ，１０ｂや、センサ１０ｃの位置や姿勢な
どのパラメータおよび特徴抽出アルゴリズムに関するパ
ラメータなどの変更量を予め共有記憶メモリ４０ａに書
き込んでおく。そして、各情報抽出モジュール３０は共
有記憶メモリ４０ａに自分に関する制御情報が無いか読
み出していき、もし在ればその制御情報に従って、セン
サの位置や姿勢などのパラメータや、特徴抽出アルゴリ
ズムに関するパラメータなどを変更し、撮像と検知を再
度やり直す。そして以上の動作を同様にすべての三次元
構造の記述が完成するまで繰り返す。

【００２２】（効果１）以上説明したように本実施形態
では、複数のセンサと、それに対応する特徴抽出手段を
組み合わせることにより、多様な情報を抽出可能であ
り、加えてその情報の整合度又は確信度と共に用いて三
次元構造を認識することができるので、対象物を撮影ま
たは検知する上で十分に良好な環境下ではなくとも正確
な認識が可能となる。

【００２３】さらに、その複数のセンサが異なる２種類
以上のセンサであるので、より正確な認識が可能とな
る。例えば、電子カメラでは、物体表面の色やテクスチ
ャを認識できるが、照明の状態によっては物体のエッジ
を認識するのが困難な場合がある。そこで、照明の状態
とは無関係に物体のエッジを認識できる距離センサを加
えることにより、より正確な認識が可能になる。

【００２４】また、情報の整合度又は信頼度が低い領域
がある場合は、パラメータを変更して撮像または検知を
繰り返すことにより、対象物のより正確な認識が可能と
なる。

【００２５】また、各特徴抽出モジュールが出力するデ
ータの相違の度合いを用いるならば、情報の信頼度を表
現する特別な評価式を用意する必要が無い。

【００２６】さらに、すべての情報抽出モジュールと認
識処理部からアクセス可能な共有メモリを用いて情報を
交換することにより、他のモジュールなどとの協調のた
めのオーバーヘッドの無い処理が可能となる。

【００２７】（第２実施形態）本発明によるシステム装
置の第２実施形態を図３を参照しながら説明する。本装
置も情報入力部１０と、特徴抽出部２０と、これらの適
切な組み合わせから成る複数の情報抽出モジュール３０
と、調停手段４０と、認識処理部５０とから構成されて
いる。

【００２８】なお、先に説明した第１実施形態と同様の
構成要素については同一の番号で示し、その重複する説
明は省略するものとする。

【００２９】情報入力部１０としての、電子カメラ１０
ａおよび電子カメラ１０ｂさらに距離センサ１０ｃは、
対象物１００をそれぞれ異なる位置から撮像・検知す
る。この時、電子カメラ１０ａは電子カメラ１０ｂおよ
び距離センサ１０ｃの外観も撮像することになる。

【００３０】また距離センサ１０ｃは電子カメラ１０ｂ
も検知する。この時、センサやカメラがその向きや角度
を変える、あるいは移動することにより、互いに撮像・
検知して情報量を増やすようにしても良い。

【００３１】このように、本実施形態では、電子カメラ
１０ａ，１０ｂまたは距離センサ１０ｃなどのように本
システムにおいて外部形態が既知である物体を、対象物
と共に認識するようにしている。外部形態が既知である
ので、外部形態の特徴は、データベースまたはルールベ
ースなどの形で、対象物の認識に先立って、予め蓄積し
ておくことが可能である。したがって、これらの情報に
基づいて、既知の物体は容易に認識することが可能とな
る。次に、既知の物体の外観を認識したら、そこから例
えば照明状況などの環境に関する知識を取得する。この
知識から対象物の見え方を推定することにより、未知の
対象物の認識を容易にすることが可能となる。或いは、
電子カメラ１０ａ，１０ｂまたは距離センサ１０ｃを対
象物に対して移動させることにより、各センサ１０ａ，
１０ｂまたは１０ｃが認識する他のセンサに対して対象
物が見えたり隠れたりする様子から、未知の対象物の認
識を容易にすることが可能となる。

【００３２】また、互いに撮像・検知し易くするため
に、カメラなどの表面に特徴のある模様を施したり、形
状を特異なものにすることは識別認識に有効である。つ
まり、例えば複数のセンサの形状をそれぞれ特異なもの
とする。あるいは各々のセンサの表面に特異な「模様」
などを加えるか、または特異なマークなどの「印」を施
すことで、情報入力部１０としてのセンサ固有の特徴を
持たせ、その画像内における存在とその認識を容易にし
ている。一例としては、図３の電子カメラ１０ａの網目
模様、電子カメラ１０ｂのエックス模様、あるいは距離
センサ１０ｃの市松模様などがこれに該当する。なお、
液晶を用いてノイズなど環境に合わせて最適な模様とな
る様に模様を変化させるようにしても良い。

【００３３】（効果２）以上説明したように本実施形態
では、センサが、既知である他のセンサ手段の形状や動
作などを撮像・検知することで、未知の環境を認識する
ことに比べ容易に互いの位置関係を認識できるので、そ
の情報を基に未知の環境を理解する助けとなる。

【００３４】またセンサが、既知である他のセンサの形
状や動作などを撮像および検知する際に、それ自身の認
識を容易にするための特徴を備えるように形状に工夫を
したり、模様や印を付加することで、撮像・検知をさら
に容易にできる。

【００３５】（第３実施形態）次に、本発明によるシス
テム装置の第３の実施形態を図４を参照しながら説明す
る。

【００３６】本発明装置も、情報入力部１０と特徴抽出
部２０とこれらの適切な組合せから成る複数の情報抽出
モジュール３０と、調停手段４０と、認識処理部５０と
から構成されている。なお、先に詳説した第１実施形態
の装置と同様な構成要素については同一の番号を付し、
その説明は省略する。

【００３７】調停手段である調停部４０ｂは、複数の情
報抽出モジュール３０から抽出された特徴情報とその確
信度の自己評価値を収集する。この場合、基本的には、
各情報抽出モジュール３０の処理を中断させないため
に、各情報抽出モジュール３０から出力されるデータを
待つが、処理の途中結果であったとしてもそれまでの処
理結果が必要とされる場合には、所定の強制割込信号を
発することによりそのモジュールの処理を停止し処理デ
ータを回収する。

【００３８】処理途中のデータを回収する必要があるケ
ースとしては、次のような例がある。調停部４０ｂに幾
つかのモジュールの処理結果が既に回収され、その処理
結果からほぼ十分な記述が得られている場合にあって
は、処理が完了していない他のモジュールの処理が途中
であっても、ある評価値に関する下限値が求められてい
る場合は、残りのモジュールの処理を中断し、その下限
値を回収するために割り込み処理をかける。この下限値
はモジュールの処理により得られる最良の評価値であ
り、モジュールの処理途中に求められることがある。次
に、回収された下限値を記述に取り入れて、記述の大勢
に影響がなければその記述を採用して全体の処理を終了
し、影響があればモジュールの処理を再開するようにす
る。また、操作者の指示で途中経過を表示する必要が生
じることもあり、この場合も処理途中のデータを回収す
ることになる。

【００３９】またそのほかに、各情報抽出モジュール３
０にデュアルポートメモリを備え、処理途中結果を常に
このメモリを経由して読み出し可能とするような構成で
もよい。何れの手法にしても、調停部４０ｂの判断で必
要な情報は回収され、この処理データを基にして、認識
処理部５０において三次元構造の記述が作成され、三次
元記述のデータが出力される。

【００４０】一方、何れの情報抽出モジュール３０から
のデータの確信度も低い領域、あるいは複数の情報抽出
モジュール３０からのデータの整合性が低い領域が存在
し、三次元構造の記述を作成するに不十分な場合には、
その領域の情報を獲得するために、センサの位置や姿勢
などのパラメータおよび特徴抽出アルゴリズムに関する
パラメータなどの変更量を指示する制御信号を調停部４
０ｂに送ると、この信号に基づいて調停部４０ｂは直ち
に各情報抽出モジュール３０に対して強制的割込みをか
け、この制御情報に従ってセンサの位置や姿勢などのパ
ラメータの変更や、特徴抽出アルゴリズムに関するパラ
メータなどを変更して撮像および検知を再度し直す。な
お、以上の動作はすべての三次元構造の記述が完成する
まで繰り返される。

【００４１】（効果３）以上に説明したように本装置で
は、認識処理部の認識できた結果に基づいて情報抽出モ
ジュールの処理を強制的に制御する調停手段を備えたこ
とにより、その制御がいわゆる「トップダウン」で統括
して行われるので、最も効率が良く所定の処理を進行さ
せることが可能となる。

【００４２】（第４実施形態）本発明によるシステム装
置の第４実施形態として図５および図６を参照しながら
説明する。

【００４３】本発明装置は図示の如く、情報入力部１０
と特徴抽出部２０との適宜な組合せから成る複数の情報
抽出モジュール３０と、調停手段４０と、認識処理部５
０と、位置に関する再度の入力指示を行う再入力位置指
示部６０とから構成されている。

【００４４】なおここでも前説の第１実施形態の装置と
同様の構成要素については同一の番号を付し、その説明
は省略する。

【００４５】図５において、認識処理部５０は、共有記
憶メモリ４０ａに書き込まれている最新の特徴情報およ
びその確信度を基に、三次元構造の記述を作成し、出力
する。その一方、何れの情報抽出モジュール３０からの
データの確信度も低い領域、あるいは複数の情報抽出モ
ジュール３０からのデータの整合性が低い領域があり、
三次元構造の記述を作成するに不十分な場合は、その領
域の位置を再入力位置指示部６０に呈示する。これによ
り操作者は、その領域の情報を獲得するために、センサ
の位置や姿勢などのパラメータを変更し、再度、撮像・
検知し直す。なお、以上の動作はすべての三次元構造の
記述が完成するまで繰り返される。

【００４６】また、上記の再入力位置指示部６０は、図
６に示す様に前述した情報入力部と一体構造化すること
によって、操作者は再入力すべき位置を画面に表示され
た画像上で参照しながら、撮像や検知をやり直す位置を
視覚的に容易に決めることが可能となる。

【００４７】（効果４）以上に説明したように本装置で
は、情報抽出モジュールからの情報、あるいはその情報
の信頼性の自己評価値を基に、相対的にデータの信頼性
の低い領域の位置を見い出し、その領域の情報を再入力
するように、操作者に指示する手段を備えたことによっ
て、情報の必要度の高い領域が明らかになる故に、より
良いデータを、より少ない撮影と検知回数で効率よく獲
得することが可能になる。

【００４８】さらに、撮像および検知のためのアングル
を決定する際に、相対的にデータの信頼性の低い領域の
情報を再入力するような指示を同時に感知できる手段を
備えたことにより、操作者は再入力の必要な領域だけを
狙って適切なアングルを決めることが容易になる。

【００４９】（第５実施形態）本発明によるシステム装
置の第５実施形態を図７を参照しながら説明する。本発
明装置は図示のように、情報入力部１０と特徴抽出部２
０とこれらの適宜な組合せから成る複数の情報抽出モジ
ュール３０と、調停手段４０と、認識処理部５０と、得
られたデータにおいて信頼性の低い領域の位置を見つけ
出して、その領域の情報を自動的に再入力できるように
情報入力部１０を移動させる入力装置搬送部７０とから
構成されている。なおここでも先の第１実施形態の装置
と同様の構成要素については同一の番号を付してその重
複する説明は省略する。

【００５０】認識処理部５０は、共有記憶メモリ４０ａ
に書き込まれている最新の特徴情報又は、最新の特徴情
報およびその確信度を基に、三次元構造の記述を作成
し、出力する。その一方、何れの情報抽出モジュール３
０からのデータの確信度も低い領域、あるいは複数の情
報抽出モジュール３０からのデータの整合性が低い領域
があり、三次元構造の記述を作成するに不十分な場合に
は、その領域の位置を入力装置搬送部７０に指示する。

【００５１】この場合の制御情報は調停手段４０を介し
て伝達することも可能である。また、認識処理部５０か
ら入力搬送部７０に対して直接的に指示することも可能
である。何れにしてもこの指示を受け取った入力装置搬
送部７０は、情報入力部１０を再入力に適切な位置に移
動させ、撮像および検知を再度やり直す。なお、以上の
動作はすべての三次元構造の記述が完成するまで繰り返
される。

【００５２】（効果５）以上説明したように本発明の三
次元空間映像情報入力システムは、情報抽出モジュール
からの情報、あるいはその情報の信頼性の自己評価値を
基にして、相対的にデータの信頼性の低い領域の位置を
見い出し、その領域の情報を自動的に再入力できるよう
に情報入力部を移動させることのできる搬送手段を配備
したことによって、三次元構造情報を再構成するために
必要な情報を、自動的に獲得することが可能となる。

【００５３】（その他の実施形態および変形例）このほ
かにも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実
施が可能である。

【００５４】以上、本発明について複数の実施形態に基
づいて説明したが、本明細書中には以下の発明が含まれ
る。

【００５５】［１］ 対象物の三次元空間映像情報の記
述を電子データ化するための三次元空間映像情報入力シ
ステムにおいて、前記対象物を検出するための複数のセ
ンサ手段と、前記センサ手段に対応し前記対象物の三次
元空間映像の特徴となる情報を抽出する複数の特徴抽出
手段とを、有意な情報を抽出できるように組合わせた複
数の情報抽出モジュールと、前記複数の情報抽出モジュ
ールの出力を所定の判断基準に沿って選択する調停手段
と、前記調停手段で選択された出力に基づいて前記三次
元空間映像の記述を出力する認識処理手段とを具備する
ことを特徴とする三次元空間映像情報入力システム。

【００５６】この構成には、全ての実施形態が対応す
る。

【００５７】（作用１） 複数のセンサと、それに対応
する特徴抽出手段とを組合わせることにより、多様な情
報を抽出可能とする。そして、これらの多様な情報から
所定の判断基準に沿ったものを選択し、そこから三次元
空間映像の記述を得ている。

【００５８】（効果１） 多様な特徴データを認識でき
るので、好ましくない環境下においても対象物の正確な
認識が実現できる。

【００５９】［２］ 前記複数のセンサ手段の少なくと
も１つは、前記対象物と共に他のセンサ手段の形状ある
いは動作を検出する広域センサ手段であることを特徴と
する［１］に記載の三次元空間映像情報入力システム。

【００６０】この構成には、第２の実施形態が対応す
る。

【００６１】（作用２） 対象物と共に他のセンサ手段
の形状あるいは動作を検出する広域センサ手段を備える
ことにより、既知のセンサ手段の形状あるいは動作に基
づいて前記対象物の三次元空間映像の記述を認識処理手
段を用いて出力することができる。

【００６２】（効果２） 認識のしやすい既知の物体
（他のセンサ手段）を検出し、その検出情報を利用する
ので、未知の物体の情報だけを利用するのに比べ、より
正確な対象物の三次元空間映像の記述が得られる。

【００６３】［３］ 前記複数のセンサ手段の少なくと
も１つは、特異な形状であるか、または特異な模様また
は印を備えるかの少なくとも一方の構造であることを特
徴とする［２］に記載の三次元空間映像情報入力システ
ム。

【００６４】この構成には、第２の実施形態が対応す
る。

【００６５】（作用３） 広域センサ手段は特異な形態
を持つセンサ手段を検出し、その検出情報を利用して認
識処理手段は対象物の三次元空間映像の記述を得る。

【００６６】（効果３） センサ手段は特異な形態を持
つので、検出が容易に行える。

【００６７】（４） 前記調停手段(40)は、すべての前
記情報抽出モジュール(30)および前記認識処理部(50)が
共通に読み書き可能な記憶装置（共有メモリ40a ）を有
し、自らの情報の信頼性の自己評価値を記憶させ、前記
認識処理部(50)は、当該の自己評価値を基に認識結果と
それに基づくセンサの位置、姿勢またはパラメータの少
なくとも１つを制御する制御信号とを前記記憶装置（共
有メモリ40a ）に記憶させ、すべての前記情報抽出モジ
ュール(30)は、前記の認識結果と前記制御信号を読み出
すことを特徴とする［１］に記載の三次元空間映像情報
入力システム。

【００６８】（構成４） 図２、図３、図５、図７に示
す実施形態が対応している。

【００６９】（作用４） すべての情報抽出モジュール
と認識処理部が共通に読み書き可能な記憶装置を備え、
この記憶装置を介して互いに最新の処理結果を共有可能
にする。

【００７０】（効果４） 次の処理への移行が非同期に
行われ、他のモジュールなどの処理の進行状態をチェッ
クするなどの同期的な処理のためのオーバーヘッドが無
く、利用可能な最新情報を基にした高速処理が可能とな
る。

【００７１】（５） 前記調停手段(40)は、調停部(40
b) が、すべての前記情報抽出モジュール(30)から情報
の信頼性の自己評価値を収集し前記認識処理部(50)に受
け渡し、当該の自己評価値を基に前記認識処理部(50)か
ら認識結果および当該結果に基づく前記センサの位置、
姿勢またはパラメータの少なくとも１つを制御する制御
信号とを受け取り、前記認識結果と前記制御信号から判
断される優先順位に従って前記情報抽出モジュール(30)
に対し、強制的に制御信号を受け渡すことを特徴とする
［１］に記載の三次元空間映像情報入力システム。

【００７２】（構成５） 図４が示す実施形態が対応し
ている。

【００７３】（作用５） 認識処理部の認識結果に基づ
いて、情報抽出モジュールに制御信号を渡すことで、強
制的に処理の進行を制御する。

【００７４】（効果５） 制御がトップダウンで行われ
るので、大局的に最も効率が良いように処理を進めるこ
とができる。

【００７５】（６） 前記認識処理部(50)において、す
べての前記情報抽出モジュール(30)からの情報、または
当該情報の信頼性の自己評価値を基にして、相対的にデ
ータの信頼性が低い領域を判定し、当該領域を操作者に
提示し情報を補うことを促すための再入力位置指示部(6
0)を更に具備することを特徴とする［１］に記載の三次
元空間映像情報入力システム。

【００７６】（構成６） 図５、図６が示す実施形態が
対応している。

【００７７】（作用６） 情報抽出モジュールからの情
報、あるいはその情報の信頼性の自己評価値を基に、相
対的にデータの信頼性の低い領域の位置を見いだし、そ
の領域の情報を再入力するように操作者に指示する手段
を備える。

【００７８】（効果６） 情報の必要度の高い領域が明
らかになるので、より良いデータを、より少ない撮影・
検知回数で獲得することが可能になる。

【００７９】（７） 前記情報入力部(10)と前記再入力
位置指示部(60)とが、一体に構成されて成ることを特徴
とする（６）に記載の三次元空間映像情報システム。

【００８０】（構成７） 図５、図６が示す実施形態が
対応している。

【００８１】（作用７） 撮像・検知のためのアングル
を決める作業中に、相対的にデータの信頼性の低い領域
の情報を再入力するような指示を、操作者が同時に感知
できる手段を備える。

【００８２】（効果７） 再入力の必要な領域を狙って
アングルを決めることが容易になり、効率良い撮像が可
能となる。

【００８３】（８） 前記認識処理部(50)において、す
べての前記情報抽出モジュール(30)からの情報または当
該情報の信頼性の自己評価値を基にして、相対的にデー
タの信頼性が低い領域を判定し、当該領域の情報を補う
ために、前記情報入力部(10)を移動せしめる入力装置搬
送部(70)を更に具備することを特徴とする［１］に記載
の三次元空間映像情報システム。

【００８４】（構成８） 図７が示す実施形態が対応し
ている。

【００８５】（作用８） 相対的にデータの信頼性の低
い領域の情報を、自動的に再入力できるように、センサ
部を移動させることのできる搬送手段を備える。

【００８６】（効果８） 三次元構造情報を再構成する
ために必要な情報を、効率良く自動的に獲得することが
可能になる。

【００８７】（９） 前記センサ手段の検出パラメータ
を制御するための制御手段を備えたことを特徴とする
［１］に記載の三次元空間映像情報入力システム。

【００８８】この構成には、第１，２，３，５の実施形
態が対応する。

【００８９】（作用９） 前記センサ手段は検出パラメ
ータを変えながら対象物を検出する。 （効果９） 検出パラメータを変えながら対象物を検出
できるので、更に多様な情報に基づいて対象物の正確な
認識が実現できる。

【００９０】（１０） 前記特徴抽出手段は抽出された
前記対象物の三次元空間映像の特徴となる情報の信頼性
を表す情報を生成し、前記制御手段はその信頼性を表す
情報に基づいて前記センサ手段の検出パラメータを制御
することを特徴とする（９）に記載の三次元空間映像情
報入力システム。

【００９１】この構成には、第１，２，３，５の実施形
態が対応する。

【００９２】（作用１０） 特徴抽出手段の出力情報の
信頼性に合わせてセンサ手段の検出パラメータが制御さ
れる。

【００９３】（効果１０） センサ手段の検出パラメー
タが、特徴抽出手段の出力情報の信頼性に合わせて制御
されるので、センサ手段より信頼性の高い対象物の検出
情報が得られ、より精度の高い対象物の三次元認識が実
現できる。

【００９４】なお、検出パラメータとしては、実施形態
では電子カメラの場合はカメラの位置、姿勢、焦点深
度、焦点距離を例示し、距離センサではセンサの位置、
姿勢を例示したが、これに限ること無く、センサの検出
に関わる設定可能な条件の全てを指す。

【００９５】（１１） 前記センサ手段の少なくとも１
つを移動する搬送手段を備え、前記制御手段はこの搬送
手段を制御することを特徴とする（９）に記載の三次元
空間映像情報入力システム。

【００９６】この構成には、第５の実施形態が対応す
る。

【００９７】（作用１１） センサ手段の位置を変えな
がら対象物を検出する。

【００９８】（効果１１） センサ手段の位置を変えな
がら対象物を検出できるので、更に多様な情報に基づい
て対象物の正確な認識が実現できる。

【００９９】（１２） 前記特徴抽出手段は抽出された
前記対象物の三次元空間映像の特徴となる情報の信頼性
を表す情報を生成し、前記認識処理手段はその情報の信
頼性が低い対象物の領域を認識し、さらに、この信頼性
が低い対象物の領域を表示する表示部を備えることを特
徴とする［１］に記載の三次元空間映像情報入力システ
ム。

【０１００】この構成には、第４の実施形態が対応す
る。

【０１０１】（作用１２） 特徴抽出手段で抽出された
前記対象物の三次元空間映像の特徴となる情報の信頼性
が低い領域を表示する。

【０１０２】（効果１２） 信頼性の低い領域が表示さ
れるので、検出パラメータを変えながらセンサ手段の検
出動作を繰り返すことにより、最終的に信頼性の高い情
報に基づいた対象物の三次元空間映像の記述が得られ
る。

【０１０３】

【発明の効果】多様な特徴データを認識できるので、好
ましくない環境下においても対象物の正確な三次元認識
が実現できる。

【０１０４】また、認識のしやすい既知の物体（他のセ
ンサ手段）を検出し、その検出情報を利用することによ
り、未知の物体の情報だけを利用するのに比べ、より正
確な対象物の三次元空間映像の記述が得られる。

【０１０５】また、検出されるセンサ手段に特異な形態
を持たせることで、検出が容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態としての三次元空間映像情
報システムに係わる装置の基本構成および動作を示す概
念図。

【図２】 本発明の第１実施形態としての三次元空間映
像情報システムの構成および動作を示すブロック構成
図。

【図３】 本発明の第２実施形態としての三次元空間映
像情報システムの構成および動作を示すブロック構成
図。

【図４】 本発明の第３実施形態としての三次元空間映
像情報システムの構成および動作を示すブロック構成
図。

【図５】 本発明の第４実施形態としての三次元空間映
像情報システムの構成および動作を示すブロック構成
図。

【図６】 第４実施形態の三次元空間映像情報システム
における情報入力部と一体を成す再入力位置指示部を示
す斜視図。

【図７】 本発明の第５実施形態としての三次元空間映
像情報システムの構成および動作を示すブロック構成
図。

【符号の説明】

１０…情報入力部、 １０ａ, １０ｂ…電子カメラ、 １０ｃ…距離センサ、 ２０…特徴抽出部、 ２０ａ…色彩特徴抽出部、 ２０ｂ…エッジ特徴抽出部、 ２０ｃ…テクスチャ情報抽出部、 ２０ｄ…三次元曲率抽出部、 ３０…情報抽出モジュール、 ４０…調停手段、 ４０ａ…共有メモリ、 ５０…認識処理部、 ６０…再入力位置指示部、 ７０…入力装置搬送部、 １００…対象物。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物の三次元空間映像情報の記述を電
   子データ化するための三次元空間映像情報入力システム
   において、 前記対象物を検出するための複数のセンサ手段と、前記
   センサ手段に対応し前記対象物の三次元空間映像の特徴
   となる情報を抽出する複数の特徴抽出手段とを、有意な
   情報を抽出できるように組み合わせた複数の情報抽出モ
   ジュールと、 前記複数の情報抽出モジュールの出力を所定の判断基準
   に沿って選択する調停手段と、 前記調停手段で選択された出力に基づいて前記三次元空
   間映像の記述を出力する認識処理手段とを、具備するこ
   とを特徴とする三次元空間映像情報入力システム。
2. 【請求項２】 前記複数のセンサ手段の少なくとも１つ
   は、前記対象物と共に他のセンサ手段の形状あるいは動
   作を検出する広域センサ手段であることを特徴とする請
   求項１に記載の三次元空間映像情報入力システム。
3. 【請求項３】 前記複数のセンサ手段の少なくとも１つ
   は、特異な形状であるか、または特異な模様または印を
   備えるかの少なくとも一方の構造であることを特徴とす
   る請求項２に記載の三次元空間映像情報入力システム。