【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】
対象物体の形状を表すモデルを保持する保持手段と、
前記対象物体の２次元画像と前記対象物体の表面上の３次元点群の情報とを取得する取得手段と、
前記対象物体の概略の位置姿勢を取得する概略位置姿勢取得手段と、
前記取得した２次元画像から画像特徴を検出する検出手段と、
前記概略位置姿勢に基づいて、前記検出された画像特徴と前記モデルを構成する幾何特徴とを対応付け、前記３次元点群の距離点と前記モデルを構成する幾何特徴とを対応づける対応付け手段と、
前記対応付けられた２次元画像上における前記画像特徴に対応する３次元位置と、３次元空間で前記概略位置姿勢に配置した前記モデルの幾何特徴の３次元位置との間の３次元空間における第１の距離を取得する第１の取得手段と、
前記対応づけられた距離点の３次元位置と３次元空間で前記概略位置姿勢に配置した前記モデルの幾何特徴との３次元空間における第２の距離を取得する第２の取得手段と、
前記取得した第１の距離と前記第２の距離とに基づいて、前記対象物体の位置姿勢を導出する位置姿勢導出手段とを備えることを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記第１の取得手段は、前記２次元画像を撮像した撮像装置の視点位置と前記２次元画像上における前記画像特徴の位置とを通る直線と、前記３次元空間で前記概略位置姿勢に配置した前記モデルの幾何特徴を通り前記モデルの幾何特徴の３次元方向と平行な直線と、の間の距離を前記第１の距離として取得す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】
前記第１の取得手段は、前記２次元画像を撮像した撮像装置の視点位置と前記画像特徴の位置とを通る直線を含み、かつ前記画像特徴の方向に沿った平面と、前記３次元空間で前記概略位置姿勢に配置した前記モデルの幾何特徴の位置と、の間の距離を前記第１の距離として取得す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４】
前記第１の取得手段は、前記視点位置と前記画像特徴の位置とを結ぶ直線と前記概略位置姿勢の奥行き値とを使って、前記画像特徴を前記３次元空間に逆投影し、該逆投影された画像特徴の位置と、前記視点位置と前記概略位置姿勢で配置したモデルの幾何特徴を通る直線を含み、かつ該モデルの幾何特徴の方向に沿った平面と、の間の距離を前記第１の距離として取得す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５】
前記第２の取得手段は、前記モデルの局所面特徴と前記距離点との間の距離を前記第２の距離として取得することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記対応付け手段は、前記概略位置姿勢に基づいて、前記２次元画像上に前記モデルを投影し、該投影されたモデルの幾何特徴に対応する画像特徴を探索することによって、前記投影されたモデルの幾何特徴と該モデルに対応する画像特徴とを対応づけることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記３次元点群の情報は、前記対象物体を撮影した距離画像から取得することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記対応付け手段は、前記概略位置姿勢に基づいて、前記距離画像上に前記モデルを投影し、該投影されたモデルの幾何特徴に対応する距離点を探索することによって、前記投影されたモデルの幾何特徴と該モデルに対応する距離点とを対応づけることを特徴とする請求項７に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記位置姿勢導出手段は、前記取得した第１の距離と第２の距離とが小さくなるように、前記概略位置姿勢を更新することによって、前記対象物体の位置姿勢を導出することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記モデルはＣＡＤモデルであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記概略位置姿勢は、前記２次元画像または前記３次元点群の情報に対して、パターンマッチングを行うことにより取得されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項１２】
前記画像特徴は、エッジであることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項１３】
前記対象物体の２次元画像及び距離画像を撮像する撮像手段を更に備え、
前記３次元点群の情報は前記距離画像から取得することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の情報処理装置と、
前記位置姿勢導出手段による前記対象物体の位置姿勢の推定結果に基づいて、前記対象物体を操作する操作手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項１５】
対象物体の２次元画像と前記対象物体の表面上の３次元点群の情報とを取得する取得手段と、
前記対象物体の概略の位置姿勢を取得する概略位置姿勢取得手段と、
前記取得した２次元画像から画像特徴を検出する検出手段と、
前記概略位置姿勢に基づいて、前記検出された画像特徴と前記対象物体のモデルを構成する幾何特徴とを対応付け、前記３次元点群の距離点と前記対象物体のモデルを構成する幾何特徴とを対応づける対応付け手段と、
前記対応付けられた２次元画像上における前記画像特徴に対応する３次元位置と、３次元空間で前記概略位置姿勢に配置した前記モデルの幾何特徴の３次元位置との間の３次元空間における第１の距離を取得する第１の取得手段と、
前記対応づけられた距離点の３次元位置と３次元空間で前記概略位置姿勢に配置した前記モデルの幾何特徴との３次元空間における第２の距離を取得する第２の取得手段と、
前記取得した第１の距離と前記第２の距離とに基づいて、前記対象物体の位置姿勢を導出する位置姿勢導出手段とを備えることを特徴とする情報処理装置。
【請求項１６】
コンピュータを、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の情報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】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の情報処理装置は、対象物体の形状を表すモデルを保持する保持手段と、前記対象物体の２次元画像と前記対象物体の表面上の３次元点群の情報とを取得する取得手段と、前記対象物体の概略の位置姿勢を取得する概略位置姿勢取得手段と、前記取得した２次元画像から画像特徴を検出する検出手段と、前記概略位置姿勢に基づいて、前記検出された画像特徴と前記モデルを構成する幾何特徴とを対応付け、前記３次元点群の距離点と前記モデルを構成する幾何特徴とを対応づける対応付け手段と、前記対応付けられた２次元画像上における前記画像特徴に対応する３次元位置と、３次元空間で前記概略位置姿勢に配置した前記モデルの幾何特徴の３次元位置との間の３次元空間における第１の距離を取得する第１の取得手段と、前記対応づけられた距離点の３次元位置と３次元空間で前記概略位置姿勢に配置した前記モデルの幾何特徴との３次元空間における第２の距離を取得する第２の取得手段と、前記取得した第１の距離と前記第２の距離とに基づいて、前記対象物体の位置姿勢を導出する位置姿勢導出手段とを備える。