【手続補正書】
【提出日】平成28年11月4日(2016.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物体が含まれる画像を取得する画像取得手段と、
前記対象物体のモデル情報を保持する保持手段と、
前記画像に含まれる対象物体の概略位置姿勢を取得する取得手段と、
前記取得された画像中で前記対象物体の影領域に関する情報を推定する推定手段と、
前記概略位置姿勢と前記推定された影領域に関する情報に基づいて、前記モデル情報と前記画像から検出される前記対象物体の特徴とを対応付ける対応付け手段と、
前記対応付け手段の対応付け結果に基づいて、前記画像中の対象物体の位置姿勢を導出する導出手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
更に、前記推定された影領域に関する情報に基づいて、前記概略位置姿勢を補正する補正手段を備え、
前記対応付け手段は、前記補正された概略位置姿勢に基づいて前記モデル情報と前記画像から検出される前記対象物体の特徴とを対応付けることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記取得した影が存在する方向と反対の方向を補正方向とし、前記概略位置姿勢を該補正方向に補正することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記保持手段は、更に前記対象物体に光を投影する投影手段と前記画像を撮像する撮像手段との位置関係を保持し、
前記推定手段は、前記保持される位置関係と前記概略位置姿勢とに基づいて前記対象物体の位置に対する影の存在する方向を推定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記推定手段は、前記保持するモデル情報から前記対象物体の高さを取得し、該取得した高さと前記位置関係と前記概略位置姿勢とに基づいて前記計測対象物体の影の幅を推定することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記画像取得手段は、前記計測対象物体を撮影した輝度画像と距離画像のうち、少なくともいずれか一方を取得し、
前記推定手段は、前記輝度画像または距離画像に基づいて影領域に関する情報を推定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記画像取得手段は、前記輝度画像を取得し、該取得した輝度画像中で輝度値が所定の値よりも小さい領域を影領域とすることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記影領域に関する情報は、前記影領域の大きさを含むことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
対象物体が含まれる画像を取得する画像取得手段と、
前記対象物体のモデル情報を保持する保持手段と、
前記画像に含まれる対象物体の概略位置姿勢を取得する取得手段と、
前記取得された画像中で前記対象物体の反射領域を推定する推定手段と、
前記概略位置姿勢と前記推定された反射領域に関する情報に基づいて、前記モデル情報と前記画像から検出される前記対象物体の特徴とを対応付ける対応付け手段と、
前記対応付け手段の対応付け結果に基づいて、前記画像中の対象物体の位置姿勢を導出する導出手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
更に、前記推定された反射領域に関する情報に基づいて、前記概略位置姿勢を補正する補正手段を備え、
前記対応付け手段は、前記補正された概略位置姿勢に基づいて前記モデル情報と前記画像から検出される前記対象物体の特徴とを対応付けることを特徴とする請求項９に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記補正手段は、前記保持された反射領域と前記エッジとの位置関係から、前記エッジに対して前記反射領域が存在する方向と反対の方向を補正方向とし、前記概略位置姿勢を前記補正方向に補正することを特徴とする請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記保持手段は、前記対象物体の形状に起因するエッジの周囲で、前記反射領域を探索し、該探索された反射領域と前記エッジとの位置関係を保持し、
前記補正手段は、前記反射領域と前記エッジとの位置関係に基づいて、前記概略位置姿勢を補正することを特徴とする請求項１０または１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記推定手段は、前記モデル情報に前記対象物体の反射特性を設定し、該設定されたモデルを所定の光源環境でレンダリングすることによって、前記対象物体の反射領域を推定することを特徴とする請求項９乃至１２の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記画像取得手段は、前記対象物体を撮影した輝度画像または距離画像のうち、少なくともいずれか一方を取得し、
前記推定手段は、前記輝度画像または距離画像に基づいて反射領域を推定することを特徴とする請求項９乃至１２の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
対象物体が含まれる画像を取得する画像取得手段と、
前記対象物体のモデル情報と前記対象物体の取り得る位置姿勢の確率情報と保持する保持手段と、
前記画像に含まれる対象物体の概略位置姿勢を取得する取得手段と、
前記保持する確率情報に基づいて、前記モデル情報と前記画像から検出される特徴とを対応付ける対応付け手段と、
前記対応付け手段の対応付け結果に基づいて、前記画像中の対象物体の位置姿勢を導出する導出手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１６】
更に、前記保持する確率情報に基づいて、前記概略位置姿勢を補正する補正手段を備え、
前記対応付け手段は、前記補正された概略位置姿勢に基づいて前記モデル情報と前記画像から検出される前記対象物体の特徴とを対応付けることを特徴とする請求項１５に記載の情報処理装置。
【請求項１７】
前記モデル情報は、前記対象物体の形状を表すモデルであることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
前記位置姿勢推定手段によって位置姿勢が推定された対象物体を把持する把持手段とを備えることを特徴とするロボットシステム。
【請求項１９】
対象物体が含まれる画像を取得する画像取得工程と、
前記画像に含まれる対象物体の概略位置姿勢を取得する取得工程と、
前記取得された画像中で前記対象物体の影領域に関する情報を推定する推定工程、
前記概略位置姿勢と前記推定された影領域に関する情報に基づいて、前記対象物体のモデル情報と前記画像から検出される前記対象物体の特徴とを対応付ける対応付け工程と、
前記対応付け工程における対応付け結果に基づいて、前記画像中の対象物体の位置姿勢を導出する導出工程とを備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２０】
対象物体が含まれる画像を取得する画像取得工程と、
前記画像に含まれる対象物体の概略位置姿勢を取得する取得工程と、
前記取得された画像中で前記対象物体の反射領域を推定する推定工程と、
前記概略位置姿勢と前記推定された反射領域に関する情報に基づいて、前記対象物体のモデル情報と前記画像から検出される前記対象物体の特徴とを対応付ける対応付け工程と、
前記対応付け工程における対応付け結果に基づいて、前記画像中の対象物体の位置姿勢を導出する導出工程とを備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２１】
対象物体が含まれる画像を取得する画像取得手段と、
前記画像に含まれる対象物体の概略位置姿勢を取得する取得手段と、
前記対象物体の取り得る位置姿勢の確率情報に基づいて、前記対象物体のモデル情報と前記画像から検出される前記対象物体の特徴とを対応付ける対応付け手段と、
前記対応付け手段の対応付け結果に基づいて、前記画像中の対象物体の位置姿勢を導出する導出手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２２】
コンピュータを、請求項１乃至１７の何れか１項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのコンピュータプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記の課題を解決するために、例えば、本発明の画像処理装置は、対象物体が含まれる画像を取得する画像取得手段と、前記対象物体のモデル情報を保持する保持手段と、前記画像に含まれる対象物体の概略位置姿勢を取得する取得手段と、前記取得された画像中で前記対象物体の影領域に関する情報を推定する推定手段と、前記概略位置姿勢と前記推定された影領域に関する情報に基づいて、前記モデル情報と前記画像から検出される前記対象物体の特徴とを対応付ける対応付け手段と、前記対応付け手段の対応付け結果に基づいて、前記画像中の対象物体の位置姿勢を導出する導出手段とを備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、例えば、本発明の画像処理装置は、対象物体が含まれる画像を取得する画像取得手段と、前記対象物体のモデル情報を保持する保持手段と、前記画像に含まれる対象物体の概略位置姿勢を取得する取得手段と、前記取得された画像中で前記対象物体の反射領域を推定する推定手段と、前記概略位置姿勢と前記推定された反射領域に関する情報に基づいて、前記モデル情報と前記画像から検出される前記対象物体の特徴とを対応付ける対応付け手段と、前記対応付け手段の対応付け結果に基づいて、前記画像中の対象物体の位置姿勢を導出する導出手段とを備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、例えば、本発明の画像処理装置は、対象物体が含まれる画像を取得する画像取得手段と、前記対象物体のモデル情報と前記対象物体の取り得る位置姿勢の確率情報と保持する保持手段と、前記画像に含まれる対象物体の概略位置姿勢を取得する取得手段と、
前記保持する確率情報に基づいて、前記モデル情報と前記画像から検出される特徴とを対応付ける対応付け手段と、前記対応付け手段の対応付け結果に基づいて、前記画像中の対象物体の位置姿勢を導出する導出手段とを備える。