(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体までの距離の測定を行う撮像システムであって、
波長域が可変の光を物体に照射する投光装置と、
前記物体を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により撮像された画像の輝度情報を算出する画像処理部と、
前記輝度情報に基づいて、前記物体に照射される光の波長域を制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、前記輝度情報に異常が発生しているか否かを判定し、
前記輝度情報に異常が発生している場合、前記物体に照射される光の波長域を変更し、
前記輝度情報に異常が発生していない場合、前記撮像装置により撮像された前記画像に基づいて前記被写体までの距離の測定を行う、
撮像システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記輝度情報に飽和が発生している場合、前記物体に照射される光の波長域が前記撮像装置の感度特性が低い波長域となるように前記投光装置を制御する、
請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記輝度情報に黒つぶれが発生している場合、前記物体に照射される光の波長域が前記撮像装置の感度特性が高い波長域となるように前記投光装置を制御する、
請求項１又は２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記輝度情報を用いて前記物体に照射する光の波長域の条件を決定する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記撮像装置はステレオカメラである、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像システム。
【請求項６】
被写体までの距離の測定を行う距離情報の取得方法であって、
波長域が可変の光を物体に照射する投光装置と、
前記物体を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により撮像された画像の輝度情報を算出する画像処理部と、
前記物体に照射される光の波長域を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置により前記輝度情報に異常が発生しているか否かを判定し、
前記輝度情報に異常が発生している場合、前記物体に照射される光の波長域を変更し、
前記輝度情報に異常が発生していない場合、前記撮像装置により撮像された前記画像に基づいて前記被写体までの距離の測定を行う、
距離情報の取得方法。
【請求項７】
前記制御装置は、前記輝度情報に飽和が発生している場合、前記物体に照射される光の波長域が前記撮像装置の感度特性が低い波長域となるように前記投光装置を制御する、
請求項６に記載の距離情報の取得方法。
【請求項８】
前記制御装置は、前記輝度情報に黒つぶれが発生している場合、前記物体に照射される光の波長域が前記撮像装置の感度特性が高い波長域となるように前記投光装置を制御する、
請求項６又は７に記載の距離情報の取得方法。
【請求項９】
波長域が可変の光を物体に照射する投光装置と、前記物体を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により撮像された画像の輝度情報を算出する画像処理部と、前記物体に照射される光の波長域を制御する制御装置とを有する撮像システムを使用した距離情報の生産方法であって、
輝度情報に基づいて、前記制御装置により前記物体に照射される光の波長域が制御された光を、前記投光装置により前記物体に照射する照射ステップと、
前記撮像装置により、前記物体を撮像する撮像ステップと、
前記画像処理部により、撮像された前記物体の画像の輝度情報を算出する算出ステップと、
前記輝度情報に異常が発生しているか否かを判定する判定ステップと、
を含み、
前記判定ステップにおいて、前記輝度情報に異常が発生している場合、前記物体に照射される光の波長域を変更し、前記輝度情報に異常が発生していない場合、前記撮像装置により撮像された前記画像に基づいて前記物体までの距離の測定を行う、
距離情報の生産方法。
【請求項１０】
前記照射ステップは、前記輝度情報に飽和が発生している場合、前記制御装置が前記物体に照射される光の波長域が前記撮像装置の感度特性が低い波長域となるように前記投光装置を制御するステップを含む、
請求項９に記載の距離情報の生産方法。
【請求項１１】
前記照射ステップは、前記輝度情報に黒つぶれが発生している場合、前記制御装置が前記物体に照射される光の波長域が前記撮像装置の感度特性が高い波長域となるように前記投光装置を制御するステップを含む、
請求項９又は１０に記載の距離情報の生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像システム、距離情報の取得方法及び距離情報の生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、計測対象である物体を撮像し、得られた画像を用いて物体までの距離を測定する測距技術が知られている。
【０００３】
測距技術において特定の波長をもつ照明光を物体に向けて照射し、照明光の照射中に物体を撮像する技術も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、物体に光沢、鏡面等が存在すると、光沢、鏡面等による光の反射により、撮像される画像に白とび、黒つぶれ等が発生し、物体を認識できないことがある。その結果、物体までの距離を測定できないことがある。
【０００５】
そこで、本発明の一つの案では、物体の認識率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの案では、被写体までの距離の測定を行う撮像システムであって、波長域が可変の光を物体に照射する投光装置と、前記物体を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により撮像された画像の輝度情報を算出する画像処理部と、前記輝度情報に基づいて、前記物体に照射される光の波長域を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記輝度情報に異常が発生しているか否かを判定し、前記輝度情報に異常が発生している場合、前記物体に照射される光の波長域を変更し、前記輝度情報に異常が発生していない場合、前記撮像装置により撮像された前記画像に基づいて前記被写体までの距離の測定を行う、撮像システムが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
一態様によれば、物体の認識率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像システムの全体構成図。
【図２】画像処理部の機能構成を示す図。
【図３】ステレオカメラを用いた三角測量の原理を説明する図。
【図４】撮像装置により撮像された輝度画像を示す図。
【図５】撮像素子の分光感度特性を示すグラフ。
【図６】パターン光を用いて物体を撮像したときの視差画像を示す図。
【図７】外部入出力制御装置の機能構成を示す図。
【図８】撮像システムを用いたロボット制御システムの構成を示す図。
【図９】撮像システムの動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することによって重複した説明を省く。
【００１０】
（撮像システムの全体構成）
まず、本発明の一実施形態に係る撮像システムの全体構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る撮像システム１００の全体構成図である。
【００１１】
図１に示すように、撮像システム１００は、撮像装置１１０と、パターン投光装置１２０と、外部入出力制御装置１３０とを備える。外部入出力制御装置１３０には、外部装置１５０が接続されている。また、外部入出力制御装置１３０と、撮像装置１１０、パターン投光装置１２０及び外部装置１５０とは回線を介して接続されている。
【００１２】
撮像装置１１０は、ステレオカメラ１１１と画像処理部１１２とを備える。
【００１３】
ステレオカメラ１１１は、視点の異なる少なくとも２つのカメラ、例えば第１のカメラＣ１と第２のカメラＣ２とを備え、被写体の一例としての物体Ｓを撮像するカメラである。
【００１４】
第１のカメラＣ１は、画角θ１を有し、物体Ｓを撮像するカメラである。第１のカメラＣ１は、例えば第１レンズと、第１撮像素子とを備える。第１撮像素子としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等を用いることができる。
【００１５】
第２のカメラＣ２は、画角θ２を有し、物体Ｓを撮像するカメラである。第２のカメラＣ２は、例えば第２レンズと、第２撮像素子とを備える。第２撮像素子としては、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等を用いることができる。
【００１６】
画像処理部１１２は、第１のカメラＣ１により撮像された物体Ｓの輝度画像（以下「第１の輝度画像」という。）と、第２のカメラＣ２により撮像された物体Ｓの輝度画像（以下「第２の輝度画像」という。）とに基づいて、２つの輝度画像における物体Ｓの位置の差である視差Δを算出する。また、画像処理部１１２は、算出した視差Δに基づいて、ステレオカメラ１１１から物体Ｓまでの距離の算出、視差画像の生成を行う。なお、図１では、ステレオカメラ１１１と画像処理部１１２とを備える一つの撮像装置１１０として図示しているが、本発明はこの点において限定されるものではなく、ステレオカメラ１１１と画像処理部１１２とを別体の装置として構成することもできる。
【００１７】
パターン投光装置１２０は、波長域が可変のパターン光Ｐを物体Ｓに照射する装置である。パターン投光装置１２０は、例えば青色の割合が高い波長域を有する光、緑色の割合が高い波長域を有する光、赤色の割合が高い波長域を有する光を物体Ｓに照射する。また、パターン投光装置１２０は、視差の算出精度を高めることができるという観点から、所定のパターンを有するパターン光Ｐを物体Ｓに照射することが好ましい。なお、図１では、撮像装置１１０とパターン投光装置１２０とを別体の装置として図示しているが、本発明はこの点において限定されるものではなく、撮像装置１１０とパターン投光装置１２０とが一体となった構成とすることもできる。
【００１８】
外部入出力制御装置１３０は、制御装置の一例であり、撮像装置１１０により生成された輝度画像及び／又は視差画像に基づいて、撮像装置１１０、パターン投光装置１２０及び外部装置１５０の動作を制御する。
【００１９】
外部入出力制御装置１３０は、撮像装置１１０により撮像された物体Ｓの輝度画像（第１の輝度画像及び／又は第２の輝度画像）の輝度情報に基づいて、物体Ｓに照射されるパターン光Ｐの波長域を制御する。パターン光Ｐの波長域の制御としては、輝度情報に飽和が発生している場合、物体Ｓに照射されるパターン光Ｐの波長域がステレオカメラ１１１の感度特性が低い波長域となるようにパターン投光装置１２０を制御することができる。また、パターン光Ｐの波長域の制御としては、輝度情報に黒つぶれが発生している場合、物体Ｓに照射されるパターン光Ｐの波長域がステレオカメラ１１１の感度特性が高い波長域となるようにパターン投光装置１２０を制御することができる。ステレオカメラ１１１の感度特性については後述する。
【００２０】
外部入出力制御装置１３０は、撮像装置１１０により撮像された物体Ｓの輝度画像の輝度情報を用いて物体Ｓに照射するパターン光Ｐの波長域の条件を決定することが好ましい。
【００２１】
外部装置１５０は、外部入出力制御装置１３０と接続された装置である。外部装置１５０としては、例えば不規則に配置された物体Ｓをピッキングした後、別の場所に移動させるロボットが挙げられる。
【００２２】
（画像処理部の機能構成）
次に、画像処理部１１２の機能構成について説明する。図２は、画像処理部１１２の機能構成を示す図である。
【００２３】
図２に示すように、画像処理部１１２は、視差演算手段２０１と、輝度情報算出手段２０２と、視差画像生成手段２０３とを備える。
【００２４】
視差演算手段２０１は、第１のカメラＣ１により撮像された第１の輝度画像と、第２のカメラＣ２により撮像された第２の輝度画像に基づいて、互いに対応する対応点を探し出すマッチング処理を行う。マッチング処理は、２つの輝度画像における画素の輝度の値の分布特性に基づいて、２つの輝度画像の対応点を探し出す処理である。
【００２５】
具体的には、視差演算手段２０１は、第１のカメラＣ１により撮像された第１の輝度画像の輝度の値の分布特性を求め、第２のカメラＣ２により撮像された第２の輝度画像の輝度の値の分布特性を求める。そして、視差演算手段２０１は、第１の輝度画像と第２の輝度画像のうちの一方の輝度画像に設定した窓領域に対して、輝度分布の特性上での相関の高い領域を、他方の輝度画像から探索することで、２つの輝度画像の対応点を探し出す。
【００２６】
視差演算手段２０１は、マッチング処理の結果に基づいて、第１の輝度画像における物体Ｓの位置と第２の輝度画像における物体Ｓの位置との差である視差を算出する。また、視差演算手段２０１は、視差と、ステレオカメラ１１１の２つのカメラの基線長（光軸間隔）と、レンズの焦点距離とを用いて、三角測量の原理により、ステレオカメラ１１１から物体Ｓまでの距離を算出する。
【００２７】
図３は、ステレオカメラ１１１を用いた三角測量の原理を説明する図である。図３（ａ）はステレオカメラ１１１と物体Ｓとの位置関係を示す図であり、図３（ｂ）は撮像領域上の物体像の位置から視差を求める様子を示す図である。
【００２８】
ステレオカメラ１１１の画角内に物体Ｓが存在する場合、物体Ｓの光学像（物体像）は、第１レンズ３０１を介して第１撮像素子３０２の撮像領域３０２ａに結像すると共に、第２レンズ３０３を介して第２撮像素子３０４の撮像領域３０４ａに結像する。第１撮像素子３０２の撮像領域３０２ａに結像する物体像の任意の点をｓａとすると、点ｓａを第２撮像素子３０４の撮像領域３０４ａに写像したときの画素位置ｓａと第２撮像素子３０４の撮像領域３０４ａにおける点ｓｂの画素位置とは、視差Δだけ離れている。
【００２９】
ここで、第１レンズ３０１及び第２レンズ３０３の焦点距離をｆ、ステレオカメラ１１１から物体Ｓまでの距離をＬ、ステレオカメラ１１１の基線長をＤとし、Ｌがｆよりも十分に大きな値であるとすると、下記の式（１）が成り立つ。
【００３０】
Ｌ＝Ｄ×ｆ／Δ・・・（１）
上記式（１）において、Ｄとfは既知の値である。したがって、視差演算手段２０１は、マッチング処理の結果に基づいて、視差Δを求め、求めた視差Δを上記式（１）にあてはめることにより、ステレオカメラ１１１から物体Ｓまでの距離Ｌを算出することができる。
【００３１】
輝度情報算出手段２０２は、ステレオカメラ１１１により撮像された物体Ｓの輝度画像に基づいて、輝度画像の輝度情報を算出する。
【００３２】
視差画像生成手段２０３は、視差演算手段２０１により算出された視差Δに基づいて、視差画像を生成する。視差画像生成手段２０３は、視差演算手段２０１においてすべての画素の視差Δを算出した後に視差画像の生成を開始してもよく、視差Δが算出されるごとに視差画像を生成してもよい。
【００３３】
なお、画像処理部１１２が備える視差演算手段２０１及び視差画像生成手段２０３は、例えば画像処理部１１２がＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース等を備えるマイクロコンピュータとして構成される場合、マイクロコンピュータで実行されるプログラムにより実現することができる。
【００３４】
次に、視差演算手段２０１と視差画像生成手段２０３とを用いて輝度画像から生成される視差画像について説明する。図４は、撮像装置１１０により撮像された輝度画像を示す図である。
【００３５】
撮像装置１１０により物体Ｓを撮像する場合、例えば物体Ｓに光沢が存在すると、光沢による光の反射により、例えば図４の領域Ａに示すように、撮像される物体Ｓの輝度画像の輝度情報に飽和が発生することがある。輝度情報に飽和が発生すると、視差演算手段２０１は、撮像された画像のうち輝度情報の飽和が発生した領域Ａの画素を用いた視差Δの算出ができなくなるため、視差演算を行うことができない。結果として、ステレオカメラ１１１から物体Ｓまでの距離を測定できないことがある。
【００３６】
これに対して、本発明の一実施形態に係る撮像システム１００では、外部入出力制御装置１３０が撮像装置１１０により撮像された輝度画像の輝度情報に基づいて、物体Ｓに照射されるパターン光Ｐの波長域を制御する。このため、物体Ｓに光沢が存在する場合であっても、光沢による光の反射を抑制することができ、輝度画像の輝度情報の飽和の発生を抑制することができる。結果として、撮像対象の物体Ｓの認識率を向上させることができるため、ステレオカメラ１１１から物体Ｓまでの距離を測定することができる。
【００３７】
また、撮像装置１１０により物体Ｓを撮像する場合、例えば撮像される物体Ｓの輝度画像の輝度情報に黒つぶれが発生することがある。輝度情報に黒つぶれが発生すると、輝度情報に飽和が発生した場合と同様に、視差演算手段２０１は、撮像された輝度画像のうち黒つぶれが発生した領域の画素を用いた視差Δの算出ができなくなるため、視差演算を行うことができない。結果として、ステレオカメラ１１１から物体Ｓまでの距離を測定できないことがある。
【００３８】
これに対して、本発明の一実施形態に係る撮像システム１００では、外部入出力制御装置１３０が撮像装置１１０により撮像された輝度画像の輝度情報に基づいて、物体Ｓに照射されるパターン光Ｐの波長域を制御する。このため、撮像対象の物体Ｓの認識率を向上させることができるため、ステレオカメラ１１１から物体Ｓまでの距離を測定することができる。
【００３９】
次に、ステレオカメラ１１１の撮像素子として、図５に示す分光感度特性を有する撮像素子を用い、パターン光Ｐとして青色の割合が高い光又は赤色の光の割合が高い光を用いて、同一の物体Ｓを撮像し、視差画像を生成したときの結果について説明する。
【００４０】
図５は、撮像素子の分光感度特性を示すグラフである。図５において、横軸はパターン光Ｐの波長［ｎｍ］を表し、縦軸は分光感度［Ａ／Ｗ］を表している。図５に示すように、撮像素子は、波長４２０ｎｍ近傍に最も高いピークを有し、青色に対する感度が、緑色、赤色に対する感度と比較して高い。
【００４１】
図６は、パターン光Ｐを用いて物体Ｓを撮像したときの視差画像を示す図である。より具体的には、図６（ａ）は青色の光の割合が高いパターン光Ｐを物体Ｓに照射したときの視差画像であり、図４に示す輝度情報に飽和が発生している場合の輝度画像を用いて生成された視差画像である。図６（ｂ）は赤色の光の割合が高いパターン光Ｐを物体Ｓに照射したときの視差画像である。なお、図６における黒色で示す部分はステレオカメラ１１１からの距離が遠く、白色で示す部分はステレオカメラ１１１からの距離が近いことを示している。
【００４２】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、パターン光Ｐの波長域が赤色の場合、パターン光Ｐの波長域が青色の場合と比較して、視差演算を行うことのできない領域Ａが小さくなっていることが確認できる。すなわち、パターン投光装置１２０により照射されるパターン光Ｐの波長域がステレオカメラ１１１の感度特性が低い波長域となるようにパターン投光装置１２０の動作を制御することで、輝度画像における輝度飽和領域を低減させることができ、結果的に視差演算を行うことができない領域を低減することができる。
【００４３】
一方、輝度画像の輝度情報に黒つぶれが発生している場合、パターン投光装置１２０により照射されるパターン光Ｐの波長域がステレオカメラ１１１の感度特性が高い波長域となるようにパターン投光装置１２０の動作を制御することで、輝度画像における黒つぶれ領域を低減させることができ、結果的に視差演算を行うことができない領域を低減することができる。
【００４４】
（外部入出力制御装置の機能構成）
次に、外部入出力制御装置１３０の機能構成について説明する。図７は、外部入出力制御装置１３０の機能構成を示す図である。
【００４５】
図７に示すように、外部入出力制御装置１３０は、撮像装置制御手段４０１と、パターン投光装置制御手段４０２と、外部装置制御手段４０５と、輝度判定手段４０６とを備える。
【００４６】
撮像装置制御手段４０１は、撮像装置１１０の動作を制御する。具体的には、例えば撮像装置制御手段４０１は、第１のカメラＣ１の露光量と第２のカメラＣ２の露光量とが等しくなるようにステレオカメラ１１１の動作を制御する。これにより、画像処理部１１２によるマッチング処理の際に、同一の物体Ｓについては２つの画像において同一の輝度情報で対応付けられるため、マッチングの精度が向上する。
【００４７】
パターン投光装置制御手段４０２は、物体Ｓに照射されるパターン光Ｐの波長域を変更するようにパターン投光装置１２０の動作を制御する。パターン光Ｐの波長域の制御としては、輝度情報に飽和が発生している場合、物体Ｓに照射されるパターン光Ｐの波長域がステレオカメラ１１１の感度特性が低い波長域となるようにパターン投光装置１２０を制御することができる。また、パターン光Ｐの波長域の制御としては、輝度情報に黒つぶれが発生している場合、物体Ｓに照射されるパターン光Ｐの波長域がステレオカメラ１１１の感度特性が高い波長域となるようにパターン投光装置１２０を制御することができる。
【００４８】
外部装置制御手段４０５は、画像処理部１１２で算出されたステレオカメラ１１１から物体Ｓまでの距離の情報に基づいて、外部装置１５０の動作を制御する。
【００４９】
輝度判定手段４０６は、画像処理部１１２において算出された輝度画像の輝度情報に輝度の飽和及び／又は黒つぶれが発生しているか否かを判定する。
【００５０】
外部入出力制御装置１３０が備える撮像装置制御手段４０１、パターン投光装置制御手段４０２、外部装置制御手段４０５及び輝度判定手段４０６は、例えば外部入出力制御装置１３０がＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース等を備えるマイクロコンピュータとして構成される場合、マイクロコンピュータで実行されるプログラムにより実現することができる。
【００５１】
（撮像システムの動作）
次に、撮像システム１００の動作の一例として、撮像システム１００を用いたロボット制御システムについて説明する。なお、以下では、不規則に配置された複数のＴ字パイプ（物体Ｓ）から一つの物体Ｓをピッキングし、ピッキングされた物体Ｓを他の場所に移動させる動作について説明するが、本発明はこの点において限定されるものではない。
【００５２】
図８は、撮像システム１００を用いたロボット制御システムの構成を示す図である。図９は、撮像システム１００の動作を示すフローチャートである。
【００５３】
図８に示すように、撮像システム１００を用いたロボット制御システムは、撮像装置１１０と、パターン投光装置１２０と、外部入出力制御装置１３０と、ロボット１５０ａとを備える。ロボット１５０ａは、前述した外部装置１５０の一例である。撮像装置１１０、パターン投光装置１２０及びロボット１５０ａは、外部入出力制御装置１３０によって制御される。
【００５４】
まず、外部入出力制御装置１３０は、パターン投光装置制御手段４０２により、物体Ｓにパターン光Ｐを照射するようにパターン投光装置１２０の動作を制御する（ステップＳ１０１）。
【００５５】
パターン投光装置１２０により物体Ｓにパターン光Ｐが照射されると、外部入出力制御装置１３０は、撮像装置制御手段４０１により、物体Ｓを撮像するように撮像装置１１０の動作を制御する（ステップＳ１０２）。
【００５６】
撮像装置１１０のステレオカメラ１１１により物体Ｓの輝度画像（第１の輝度画像及び第２の輝度画像）が撮像されると、画像処理部１１２は、輝度情報算出手段２０２により、撮像された輝度画像の輝度情報を算出する（ステップＳ１０３）。
【００５７】
画像処理部１１２により輝度画像の輝度情報が算出されると、外部入出力制御装置１３０は、輝度判定手段４０６により、輝度画像の輝度情報に異常（輝度の飽和及び／又は黒つぶれ）が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００５８】
ステップＳ１０４において、輝度画像の輝度情報に異常が発生していると判定された場合には、外部入出力制御装置１３０は、パターン投光装置制御手段４０２により、物体Ｓに照射されるパターン光Ｐの波長域を変更するようにパターン投光装置１２０の動作を制御する（ステップＳ１０５）。一方、ステップＳ１０４において、輝度画像の輝度情報に異常が発生していないと判定された場合には、ステップＳ１０６に進む。
【００５９】
外部入出力制御装置１３０は、撮像装置制御手段４０１により、撮像された第１の輝度画像及び第２の輝度画像に基づいて、ステレオカメラ１１１から物体Ｓまでの距離Ｌを算出するように、撮像装置１１０の画像処理部１１２の動作を制御する。これにより、画像処理部１１２は、視差演算手段２０１により、第１の輝度画像及び第２の輝度画像において互いに対応する対応点を探し出すマッチング処理を行う（ステップＳ１０６）。
【００６０】
マッチング処理が行われると、画像処理部１１２は、視差演算手段２０１により、マッチング処理の結果に基づいて、第１の輝度画像における物体Ｓの位置と第２の輝度画像における物体Ｓの位置との差である視差Δを算出する（ステップＳ１０７）。
【００６１】
視差Δが算出されると、画像処理部１１２は、視差演算手段２０１により、視差Δと、ステレオカメラ１１１の２つのカメラの基線長Ｄと、レンズの焦点距離ｆとを用いて、ステレオカメラ１１１から物体Ｓまでの距離Ｌを算出する（ステップＳ１０８）。
【００６２】
ステレオカメラ１１１から物体Ｓまでの距離Ｌが算出されると、外部入出力制御装置１３０は、外部装置制御手段４０５により、算出された距離Ｌに基づいて、物体Ｓをピッキングするようにロボット１５０ａの動作を制御する（ステップＳ１０９）。これにより、物体Ｓは、ロボット１５０ａによりピッキングされ、予め指定された他の場所、例えば工場のライン等に移動する。
【００６３】
ここで、本発明の一実施形態に係る撮像システム１００は、撮像された輝度画像の輝度情報に基づいて、パターン投光装置により照射されるパターン光Ｐの波長域を制御する制御装置を有する。このため、物体Ｓが光沢を有する場合であっても、撮像対象の物体Ｓの認識率を向上させることができる。結果として、視差演算を行うことができ、ステレオカメラ１１１から物体Ｓまでの距離を測定することができる。さらに、ロボット１５０ａにより、不規則に配置された物体Ｓの位置を正確に認識することができ、物体Ｓを正確にピッキングすることができる。
【００６４】
以上、撮像システムを実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
【００６５】
なお、上述の実施形態に係る撮像システムは、ステレオカメラを備えるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、ステレオカメラに代えて、単眼カメラを備えるものとしてもよい。この場合、単眼カメラを移動させて被写体としての部品を複数回撮像し、その撮像した画像を使用して測距するものとしてもよく、また、位相シフト法を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１００  撮像システム
１１０  撮像装置
１１１  ステレオカメラ
１１２  画像処理部
１２０  パターン投光装置
１３０  外部入出力制御装置
Ｓ      物体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６７】
【特許文献１】特開２００９−１８８８０６号公報
【図１】
0006524680.tif 000002
【図２】
0006524680.tif 000003
【図３】
0006524680.tif 000004
【図４】
0006524680.tif 000005
【図５】
0006524680.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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