【手続補正書】
【提出日】令和3年12月3日(2021.12.3)
【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】
物体の表面に配置するマーカーを基材上に形成するための画像データを生成する画像処理装置であって、
前記マーカーにおける、前記物体の表面の形状を特定するために用いられる複数の印の間隔を、前記物体の表面の曲率に関する情報に基づいて決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定された前記印の間隔に基づいて、前記画像データを生成する生成手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記決定手段は、前記物体の表面の曲率が第１曲率である場合よりも、前記物体の表面の曲率が前記第１曲率よりも大きい第２曲率である場合の方が、前記印の間隔を狭くすることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記複数の印のそれぞれは、前記物体における１点の位置を特定するための印であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画像データと、前記画像データが表す前記マーカーに関する情報と、を登録する登録手段と、
前記登録手段によって登録された前記画像データ及び前記マーカーに関する情報の一覧を表示手段に表示させる表示制御手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記画像データに基づいて、前記マーカーを前記基材上に形成する形成手段を制御する形成制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記形成手段によって形成された前記マーカーが表面に配置された物体の表面と、前記マーカーと、を撮像範囲に含めるように撮像することによって得られる撮像画像データを取得する撮像画像データ取得手段と、
前記撮像画像データが表す撮像画像において、前記マーカーに含まれるパターンを特徴として抽出する抽出手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記抽出手段によって抽出された前記特徴に基づいて、前記物体の表面の形状を表す形状データを生成する生成手段をさらに有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】
物体の表面と、前記物体の形状を取得するために用いる領域と、を撮像範囲に含めるように撮像することによって得られる撮像画像データを取得する撮像画像データ取得手段と、
前記撮像画像データが表す撮像画像において、前記領域に含まれるパターンを特徴として抽出する抽出手段と、を有し、
前記パターンは、前記物体における１点の位置を特定するための印が複数配置されたパターンであり、
前記パターンにおける前記印の間隔は、前記物体の表面の曲率に応じて決められることを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
前記抽出手段によって抽出された前記特徴に基づいて、前記物体の表面の形状を表す形状データを生成する生成手段をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記印は、前記パターンに少なくとも３つ配置されていることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記抽出手段は、前記撮像画像におけるエッジの位置を特定することによって、前記特徴を抽出することを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記形状データは、３次元空間における前記物体の表面の座標を表すことを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記形状データは、前記物体の表面に対する法線を表すことを特徴とする請求項９乃至請求項１２のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記領域は、前記物体において前記パターンを含むマーカーが配置された領域であることを特徴とする請求項８乃至請求項１３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
コンピュータを請求項１乃至請求項１４のいずれか一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プログラム。
【請求項１６】
物体の表面に配置するマーカーを基材上に形成するための画像データを生成する画像処理方法であって、
前記マーカーにおける、前記物体の表面の形状を特定するために用いられる複数の印の間隔を、前記物体の表面の曲率に関する情報に基づいて決定する決定ステップと、
前記決定ステップにおいて決定された前記印の間隔に基づいて、前記画像データを生成する生成ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１７】
物体の表面と、前記物体の形状を取得するために用いる領域と、を撮像範囲に含めるように撮像することによって得られる撮像画像データを取得する取得ステップと、
前記撮像画像データが表す撮像画像において、前記領域に含まれるパターンを特徴として抽出する抽出ステップと、を有し、
前記パターンは、前記物体における１点の位置を特定するための印が複数配置されたパターンであり、
前記パターンにおける前記印の間隔は、前記物体の表面の曲率に応じて決められることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１８】
物体の表面に配置されるマーカーであって、
前記物体の表面の形状を特定するために用いられる印を少なくとも３つ有し、
前記印の間隔は、前記物体の表面の曲率に応じていることを特徴とするマーカー。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、物体の表面に配置するマーカーを基材上に形成するための画像データを生成する画像処理装置であって、前記マーカーにおける、前記物体の表面の形状を特定するために用いられる複数の印の間隔を、前記物体の表面の曲率に関する情報に基づいて決定する決定手段と、前記決定手段によって決定された前記印の間隔に基づいて、前記画像データを生成する生成手段と、を有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
ここで、ｆｘ、ｆｙは、撮像装置１０３の位置を原点とする３次元空間における、ｘ方向及びｙ方向の撮像装置１０３の焦点距離である。ｃｘ、ｃｙは、ｘ方向及びｙ方向の撮像装置１０３の主点位置である。ｆｘ、ｆｙ、ｃｘ、ｃｙは、予め決められた値としてＨＤＤ１０１３において保持されている。また、式（２）における座標（ｕ，ｖ）は、Ｓ１１０２において読み取った撮像画像における印領域４０２の中心座標である。式（２）における座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、座標（ｕ，ｖ）に対応する、Ｓ１１０１において読み取ったメタデータに記録されている３次元座標値である。ｓはスケーリングファクタであり、式（２）の右辺の計算によって得られる３次元ベクトルの３行目の要素が１となるように、その逆数をとった値である。Ｓ１１０３において、形状算出部２１４は、矩形の４つの頂点における座標（ｕ，ｖ）と座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）との対応に基づいて、回転行列と並進ベクトルとを推定する。この推定方法は、３点以上の座標（ｕ，ｖ）と、座標（ｕ，ｖ）に対応する座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、を用いて回転行列及び並進ベクトルを推定する方法である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
Ｓ１１０５において、形状算出部２１４は、印領域４０２の中心の３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）を決定する。Ｓ１１０１〜Ｓ１１０４の処理において算出した各矩形の頂点は、図７（ｂ）に示したように重複している。そこで、Ｓ１１０５において、形状算出部２１４は、重複した頂点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）を再計算する。具体的には、まず、各矩形において、隣接する矩形と重複する頂点を含み、矩形の法線ベクトルを法線とする平面を算出する。次に、重複していない頂点の座標と原点とを通る直線を算出し、直線と平面との交点を新たな重複しない頂点の座標とする。このように座標値を再計算することによって、各矩形の法線ベクトルを維持することが可能となる。尚、重複する頂点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）の平均値を、対応する印領域４０２の中心の３次元座標値としてもよい。