(57)【要約】【課題】物体を短時間に識別できるカメラと、装置とを提供する。【解決手段】物体を撮像して第１の情報を生成する第１の撮像部と、物体に関する第２の情報が入力される情報入力部と、第１の情報および物体に関して予め有している第３の情報を比較する第１の比較部と、第１の比較部の比較結果に基づき物体の処理を行う第１の物体処理部と、第１の比較部の比較結果、および物体処理部での処理結果である第４の情報を出力する情報出力部とを備える第１の装置と、物体を撮像して第５の情報を生成する第２の撮像部と、第４の情報が入力される第２の情報入力部と、第４の情報および第３の情報を比較する第２の比較部と、第２の比較部の比較結果に基づき物体の処理を行う第２の物体処理部と、第２の比較部の比較結果、および第２の物体処理部での処理結果である第６の情報を出力する第２の情報出力部とを備える第２の装置とを備える。【選択図】図１
2013158889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を撮像するカメラが搭載される装置群であって、
前記物体を撮像し、前記物体に関する第１の情報を生成する第１の撮像部と、
前記物体に関する第２の情報が入力される情報入力部と、
前記第１の情報および前記物体に関して予め有している第３の情報を比較する第１の比較部と、
前記第１の比較部の比較結果に基づき前記物体に対して処理を行う第１の物体処理部と、
前記第１の比較部の比較結果、および前記物体処理部での処理結果である第４の情報を出力する情報出力部と、を備える第１の装置と、
前記物体を撮像し、前記物体に関する第５の情報を生成する第２の撮像部と、
前記第４の情報が入力される第２の情報入力部と、
前記第４の情報および前記第３の情報を比較する第２の比較部と、
前記第２の比較部の比較結果に基づき前記物体に対して処理を行う第２の物体処理部と、
前記第２の比較部の比較結果、および前記第２の物体処理部での処理結果である第６の情報を出力する第２の情報出力部と、を備える第２の装置と、を備えること、
を特徴とする装置群。
【請求項２】
物体を撮像するカメラが搭載される装置であって、
前記物体を撮像し、前記物体に関する第１の情報を生成する撮像部と、
前記物体に関する第２の情報が入力される情報入力部と、
前記第１の情報および前記物体に関して予め有している第３の情報を比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づき処理を行う物体処理部と、
前記比較結果、および前記物体処理部での処理の結果である第４の情報を出力する情報出力部と、を備えることを特徴とする装置。
【請求項３】
物体を撮像し、前記物体に関する第１の情報を生成する第１の撮像部と、
前記物体に関する第２の情報が入力される第１の情報入力部と、
前記第１の情報および前記物体に関して予め有している第３の情報を比較する第１の比較部と、
前記第１の比較部の比較結果である第４の情報を出力する第１の情報出力部と、を備える第１のカメラと、
前記物体を撮像し、前記物体に関する第５の情報を生成する第２の撮像部と、
前記第４の情報が入力される第２の情報入力部と、
前記第４の情報および前記第３の情報を比較する第２の比較部と、
前記第２の比較部の比較結果である第６の情報を出力する第２の情報出力部と、を備える第２のカメラと、を備えること、
を特徴とするカメラ群。
【請求項４】
物体を撮像し、前記物体に関する第１の情報を生成する撮像部と、
前記物体に関する第２の情報が入力される情報入力部と、
前記第１の情報および前記物体に関して予め有している第３の情報を比較する比較部と、
前記比較部の比較結果である第４の情報を出力する情報出力部と、を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項５】
請求項１に記載のカメラが搭載される装置であって、
物体を撮像し、前記物体に関する第１の情報を生成する撮像部と、
前記物体に関する第２の情報が入力される情報入力部と、
前記第１の情報および前記物体に関して予め有している第３の情報を比較する第１の比較部と、
前記第１の比較部の比較結果である第４の情報を出力する第１の情報出力部と、を備える第１のカメラと、
前記物体を撮像し、前記物体に関する第５の情報を生成する第２の撮像部と、
前記第４の情報が入力される第２の情報入力部と、
前記第５の情報および前記第３の情報を比較する第２の比較部と、
前記第２の比較部の比較結果に基づき前記物体に対して処理を行う物体処理部と、
前記第２の比較部の比較結果、および前記物体処理部での処理結果である第６の情報を出力する第２の情報出力部と、を備える第２のカメラを備えること、
を特徴とする装置。
【請求項６】
物体を撮像するカメラが搭載されるロボット装置であって、
前記物体を撮像し、前記物体に関する第１の情報を生成する撮像部と、
前記物体に関する第２の情報が入力される情報入力部と、
前記第１の情報および前記物体に関して予め有している第３の情報を比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づき処理を行う物体処理部と、
前記比較結果、および前記物体処理部での処理の結果である第４の情報を出力する情報出力部と、を備えることを特徴とするロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体を撮像して識別するカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
物体を撮像し、撮像された物体の形状や位置、姿勢等を識別することが可能な識別機能を搭載したカメラが実用化され、様々な装置に搭載されている。また、この様なカメラを、コンピューター等を利用した制御部に複数接続して多種類の物体の形状や位置、姿勢等を高度に識別処理することができるネットワークロボットが特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８６１９７号公報
【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、多種類の物体の形状や位置、姿勢等の識別を可能とすると、識別を可能とする物体の種類数に比例して識別にかかる時間が増加し、これらカメラが搭載される装置の動作が遅くなり、装置の効率が低下するという課題があった。また、複数のカメラを制御部に接続した装置、例えば、ネットワークロボットの場合、識別する物体の種類数を増加させるために高度な制御部を要し、装置を構築する費用が嵩むという課題もあった。換言すると、多種類の物体を高速に識別することと、カメラ又はカメラが複数搭載される装置を安価に構成することを両立させることができないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
（適用例１）本適用例に係る装置群は、物体を撮像し、物体に関する第１の情報を生成する第１の撮像部と、物体に関する第２の情報が入力される情報入力部と、第１の情報および物体に関して予め有している第３の情報を比較する第１の比較部と、第１の比較部の比較結果に基づき物体に対して処理を行う第１の物体処理部と、第１の比較部の比較結果、および物体処理部での処理結果である第４の情報を出力する情報出力部と、を備える第１の装置と、物体を撮像し、物体に関する第５の情報を生成する第２の撮像部と、第４の情報が入力される第２の情報入力部と、第４の情報および第３の情報を比較する第２の比較部と、第２の比較部の比較結果に基づき物体に対して処理を行う第２の物体処理部と、
第２の比較部の比較結果、および第２の物体処理部での処理結果である第６の情報を出力する第２の情報出力部と、を備える第２の装置と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このような装置群によれば、第１の装置と第２の装置との複数の装置を備える。
装置群を構成する第１の装置の第１の撮像部は、第１の装置で処理が行われる物体を撮像し、その物体の形状及び姿勢や色等の電気的な情報である第１の情報を生成する。
第１の情報入力部には、当該第１の装置とは別の装置等で生成され、既知となっている物体の形状及び姿勢や色等の電気的な情報である第２の情報が入力される。第１の比較部は、これら第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状及び姿勢を比較する。第１の比較部は、その比較結果と、第１の比較部に有する物体の形状及び姿勢や色等のモデルとなる電気的な第３の情報とを比較する。第１の比較部は、物体の形状を第３の情報と比較する第１形状比較部と、物体の姿勢を第３の情報と比較する第１姿勢比較部とで構成されている。
第１形状比較部は、第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一でなければ、第１の情報と第１形状比較部に予め有している物体の形状モデルである第３の情報とを比較をする形状比較を行う。第１形状比較部は、第３の情報と形状の比較を行うことで、第１の情報に含まれる物体の形状を識別し、物体を認識することができる。また、第１の形状比較部は、第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一であれば、前述した第３の情報と比較をする第１形状比較の一部を省略する。第１形状比較部は、前述の比較結果を第１姿勢比較工程へ伝達する。
第１姿勢比較部は、第１形状比較部から伝達された物体の情報と、第１姿勢比較部に予め有している物体の姿勢モデルである第３の情報と比較をする姿勢比較を行う。第１姿勢比較部は、第３の情報と姿勢の比較を行うことで、第１形状比較部から伝達された情報に含まれる物体の姿勢を識別することができる。なお、比較部では、撮像された物体の色（色彩）や、明るさ（光の反射）も比較に用いられる。また、第１の比較部は、その第１の比較部での比較結果と、第１の情報及び第２の情報とを第４の情報として生成する。
第１の物体処理部は、第４の情報に基づき識別した物体の処理、例えば、物体に部材の移載等の処理を行う。
第１の情報出力部は、第２の装置の情報入力部に物体の認識結果である第４の情報を伝達する。また、第１の情報出力部は、第１の物体処理部での処理結果を第４の情報に付加して伝達することもできる。
【０００８】
装置群を構成する第２の装置の第２の撮像部は、第２の装置で処理が行われる物体を撮像し、その物体の形状及び姿勢や色等の電気的な情報である第５の情報を生成する。第２の情報入力部には、第１の装置で識別され、既知となっている物体の形状及び姿勢等の電気的な情報である第４の情報が入力される。第２の比較部は、これら第４の情報と第５の情報とに含まれる物体の形状及び姿勢を比較する。第２の比較部は、その比較結果と、第２の比較部に有する物体の形状及び姿勢や色等のモデルとなる電気的な第３の情報とを比較する。第２の比較部は、物体の形状を第３の情報と比較する第２形状比較部と、物体の姿勢を第３の情報と比較する第２姿勢比較部とで構成されている。
第２形状比較部は、第４の情報と第５の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一でなければ、第５の情報と第２形状比較部に予め有している物体の形状モデルである第３の情報とを比較をする形状比較を行う。第２形状比較部は、第３の情報と形状の比較を行うことで、第５の情報に含まれる物体の形状を識別し、物体を認識することができる。また、第２の形状比較部は、第４の情報と第５の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一であれば、前述した第３の情報比較をする第２形状比較の一部を省略する。第１形状比較部は、前述の比較結果を第２姿勢比較工程へ伝達する。
第２姿勢比較部は、第２形状比較部から伝達された物体の情報と、第２姿勢比較部に予め有している物体の姿勢モデルである第３の情報とを比較をする姿勢比較を行う。第２姿勢比較部は、第３の情報と姿勢の比較を行うことで、第２形状比較部から伝達された情報に含まれる物体の姿勢を認識することができる。なお、比較部では、撮像された物体の色（色彩）や、明るさ（光の反射）も比較に用いられる。さらに、第２の比較部は、その第２の比較部での比較結果と、第４の情報及び第５の情報とを第６の情報として生成する。
第２の物体処理部は、第６の情報に基づき認識した物体の処理、例えば物体に部材の移載等の処理を行う。第２の情報出力部は、他の装置に備えるカメラの情報入力部に物体の認識結果である第６の情報を他の装置の情報入力部へ伝達する。また、第２の情報出力部は、第２の物体処理部での処理結果を第６の情報に付加して伝達することもできる。
【０００９】
このことによって、装置群は、当該第１の装置で処理を行う物体の第１の情報と、物体の既知の情報である第２の情報とを比較し、それぞれに含まれる物体の形状等の情報が同一であれば、第１の情報と第３の情報とを物体の形状を識別する第１形状比較の一部を省略し、処理を行う物体の姿勢を第２の情報に基づいて識別し、物体を認識することができる。
また、第２の装置では、第１の装置における物体の認識結果である第４の情報と、第２の装置で処理を行う物体の第５の情報とを比較し、それぞれに含まれる物体の形状等の情報が同一であれば、第３の情報と第５の情報とを比較して、物体の形状を識別する第２形状比較の一部を省略して、処理を行う物体を識別し、物体を認識することができる。
従って、装置群は、第１の装置で認識された物体の形状及び姿勢の情報に基づいて、第２の装置において物体に対する移載等の処理を開始し、装置群における物体に対する処理時間を短縮することを実現することができる。
また、装置群は、多くの物体の形状及び姿勢等の情報を第３の情報として第１及び第２の比較部に有し、多くの種類の物体を認識可能とした場合においても、既に得られている物体の形状や姿勢の情報に基づき、優先させて近似する第３の情報を比較することが可能である。よって、装置群は、多くの種類の物体を識別可能とした場合でも、短時間に多くの種類の物体を認識し、処理をすることが可能な装置群を実現することができる。
【００１０】
（適用例２）本適用例に係る装置は、物体を撮像するカメラが搭載される装置であって、物体を撮像し、物体に関する第１の情報を生成する撮像部と、物体に関する第２の情報が入力される情報入力部と、第１の情報および物体に関して予め有している第３の情報を比較する比較部と、比較部の比較結果に基づき処理を行う物体処理部と、比較結果、および物体処理部での処理の結果である第４の情報を出力する情報出力部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
このような装置によれば、撮像部は、当該装置で処理をする対象の物体を撮像し、その物体の形状及び姿勢や色等の電気的な情報である第１の情報を生成する。情報入力部には、当該装置とは別の装置等で生成され、既知となっている物体の形状及び姿勢や色等の電気的な情報である第２の情報が入力される。
比較部は、これら第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状及び姿勢等を比較する。比較部は、その比較結果と、比較部に有する物体の形状及び姿勢や色等のモデルとなる電気的な第３の情報とを比較する。比較部は、物体の形状を第３の情報と比較する形状比較部と、物体の姿勢を第３の情報と比較する姿勢比較部とで構成されている。
形状比較部は、第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一でなければ、第１の情報と形状比較部に予め有している物体の形状モデルである第３の情報と比較する形状比較を行う。形状比較部は、第３の情報と形状の比較を行うことで、第１の情報に含まれる物体の形状を識別し、物体を認識することができる。また、形状比較部は、第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一であれば、前述した第３の情報と比較をする形状比較の一部を省略する。形状比較部は、前述の比較結果を姿勢比較工程へ伝達する。
姿勢比較部は、形状比較部から伝達された物体の情報と、姿勢比較部に予め有している物体の姿勢モデルである第３の情報と比較をする姿勢比較を行う。姿勢比較部は、第３の情報と姿勢の比較を行うことで、形状比較部から伝達された情報に含まれる物体の姿勢を認識することができる。
なお、比較部では、撮像された物体の色（色彩）や、明るさ（光の反射）も比較に用いられる。また、比較部は、その比較部での比較結果と、第１の情報及び第２の情報とを第４の情報として生成する。
物体処理部は、第４の情報に基づき識別した物体の処理、例えば物体に部材を移載する処理等を行う。
情報出力部は、当該装置における物体の識別結果である第４の情報を、別の装置へ伝達することができる。また、物体処理部の処理結果を第４の情報へ付加して別の装置へ伝達することもできる。
【００１２】
このことによって、装置は、第１の情報と第２の情報とを比較し、それぞれに含まれる物体の形状等の情報が同一であれば、第１の情報と第３の情報とを比較する形状比較の一部を省略し、第２の情報に基づいて撮像した物体の姿勢を識別し、物体を識別することができる。また、当該装置は、予め既知の物体の情報が入力されることで、入力された物体の形状や姿勢と近似する第３の情報から比較を行い、物体の認識にかかる時間を短縮することができる。
従って、当該装置は、処理をする物体の識別にかかる時間を短縮することで物体の処理を開始するまでの時間を短縮することでき、装置における物体の処理能力を高めることを実現することができる。
【００１３】
（適用例３）本適用例に係るカメラ群は、物体を撮像し、物体に関する第１の情報を生成する第１の撮像部と、物体に関する第２の情報が入力される第１の情報入力部と、第１の情報および物体に関して予め有している第３の情報を比較する第１の比較部と、第１の比較部の比較結果である第４の情報を出力する第１の情報出力部と、を備える第１のカメラと、物体を撮像し、物体に関する第５の情報を生成する第２の撮像部と、第４の情報が入力される第２の情報入力部と、第４の情報および前記第３の情報を比較する第２の比較部と、第２の比較部の比較結果である第６の情報を出力する第２の情報出力部と、を備える第２のカメラとを備えることを特徴とする。
【００１４】
このようなカメラ群によれば、第１のカメラと第２のカメラとの複数のカメラを備える。第１のカメラの第１の撮像部は、認識対象の物体を撮像し、その物体の形状及び姿勢や色等の電気的な情報である第１の情報を生成する。第１の情報入力部には、予め他のカメラ等で生成され、既知となっている物体の形状及び姿勢や色等の電気的な情報である第２の情報が入力される。第１の比較部は、これら第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状及び姿勢等を比較する。第１の比較部は、その比較結果と、第１の比較部に有する物体の形状及び姿勢や色等のモデルとなる電気的な第３の情報とを比較する。第１の比較部は、物体の形状を第３の情報と比較する第１形状比較部と、物体の姿勢を第３の情報と比較する第１姿勢比較部とで構成されている。
第１形状比較部は、第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一でなければ、第１の情報と第１形状比較部に予め有している物体の形状モデルである第３の情報とを比較をする形状比較を行う。第１形状比較部は、第３の情報と形状の比較を行うことで、第１の情報に含まれる物体の形状を識別し、物体を認識することができる。また、第１形状比較部は、第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一であれば、前述した第３の情報と比較する第１形状比較の一部を省略する。第１形状比較部は、前述の比較結果を第１姿勢比較工程へ伝達する。
第１姿勢比較部は、第１形状比較部から伝達された物体の情報と、第１姿勢比較部に予め有している物体の姿勢モデルである第３の情報とを比較をする姿勢比較を行う。第１姿勢比較部は、第３の情報と姿勢の比較を行うことで、第１形状比較部から伝達された情報に含まれる物体の姿勢を認識することができる。さらに、第１の比較部は、その第１の比較部での比較結果と、第１の情報及び第２の情報とを第４の情報として生成する。第１の情報出力部は、第２のカメラの第２の情報入力部に第４の情報を伝達することができる。
【００１５】
第２のカメラの第２の撮像部は、認識対象の物体を撮像し、その物体の形状及び姿勢や色等の電気的な情報である第５の情報を生成する。第２の情報入力部には、第１のカメラの認識結果である第４の情報が入力される。
第２の比較部は、これら第４の情報と第５の情報とに含まれる物体の形状及び姿勢等を比較する。第２の比較部は、その比較結果と、第２の比較部に有する物体の形状及び姿勢や色等のモデルとなる電気的な第３の情報とを比較する。第２の比較部は、物体の形状を第３の情報と比較する第２形状比較部と、物体の姿勢を第３の情報と比較する第２姿勢比較部とで構成されている。第２形状比較部は、第４の情報と第５の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一でなければ、第５の情報と第２形状比較部に予め有している物体の形状モデルである第３の情報とを比較する形状比較を行う。
第２形状比較部は、第３の情報と形状の比較を行うことで、第５の情報に含まれる物体の形状を識別し、物体を認識することができる。また、第２の形状比較部は、第４の情報と第５の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一であれば、前述した第３の情報と比較する第２形状比較の一部を省略する。第２形状比較部は、前述の比較結果を第２姿勢比較工程へ伝達する。第２姿勢比較部は、第２形状比較部から伝達された物体の情報と、第２姿勢比較部に予め有している物体の姿勢モデルである第３の情報とを比較をする姿勢比較を行う。
第２姿勢比較部は、第３の情報と姿勢の比較を行うことで、第２形状比較部から伝達された情報に含まれる物体の姿勢を識別することができる。なお、それぞれの比較部では、撮像された物体の色（色彩）や、明るさ（光の反射）も比較に用いられる。さらに、第２の比較部は、その第２の比較部での比較結果と、第４の情報及び第５の情報とを第６の情報として生成する。第２の情報出力部は、第２のカメラにおける物体の認識である第６の情報を他のカメラ等に伝達することができる。
【００１６】
このことによって、カメラ群は、第１のカメラで撮像された第１の情報と第２の情報とを比較し、それぞれに含まれる物体の形状等の情報が同一であれば、第１の情報と第３の情報とを物体を識別する第１形状比較の一部を省略し、撮像した物体の姿勢を第２の情報に基づいて識別し、物体１０を認識することができる。
また、装置群は、第２のカメラにおいて第１のカメラの物体の認識結果である第４の情報と、第２のカメラで生成された第５の情報とを比較し、それぞれに含まれる物体の形状等の情報が同一であれば、第３の情報と第５の情報とを比較して物体の形状を識別する第２形状比較の一部を省略することができる。
また、カメラ群は、第２のカメラにおいて第１のカメラで認識された結果である第４の情報に基づいて撮像した物体の姿勢を識別することができる。
従って、カメラ群は、第１のカメラで識別された物体の形状及び姿勢の情報に基づいて、第２のカメラで撮像される物体の形状及び姿勢の識別を行うため、物体の認識にかかる時間を短縮することができる。また、カメラ群は、それぞれの比較部に有する第３の情報を増やして認識可能な物体の種類を増やした場合でも、既に得られている物体の形状や姿勢の情報に基づき、近似する第３の情報を優先して比較することが可能である。よって、認識可能な物体の種類を増やした場合でも、その認識にかかる時間を短縮することができる。
【００１７】
（適用例４）本適用例に係るカメラは、物体を撮像し、物体に関する第１の情報を生成する撮像部と、物体に関する第２の情報が入力される情報入力部と、第１の情報および物体に関して予め有している第３の情報を比較する比較部と、比較部の比較結果である第４の情報を出力する情報出力部とを備えることを特徴とする。
【００１８】
このようなカメラによれば、撮像部は、認識対象の物体を撮像し、その物体の形状及び姿勢や色等の電気的な情報である第１の情報を生成する。情報入力部には、予め他のカメラ等で生成され、既知となっている物体の形状及び姿勢や色等の電気的な情報である第２の情報が入力される。
比較部は、これら第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状及び姿勢等を比較する。比較部は、その比較結果と、比較部に有する物体の形状及び姿勢や色等のモデルとなる電気的な第３の情報とを比較する。
比較部は、物体の形状を第３の情報と比較する形状比較部と、物体の姿勢を第３の情報と比較する姿勢比較部とで構成されている。形状比較部は、第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一でなければ、第１の情報と形状比較部に予め有している物体の形状モデルである第３の情報とを比較する形状比較を行う。形状比較部は、第３の情報と形状の比較を行うことで、第１の情報に含まれる物体の形状を識別し、物体を認識することができる。また、形状比較部は、第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一であれば、前述した第３の情報と比較をする形状比較の一部を省略する。形状比較部は、前述の比較結果を姿勢比較工程へ伝達する。
姿勢比較部は、形状比較部から伝達された物体の情報と、姿勢比較部に予め有している物体の姿勢モデルである第３の情報とを比較をする姿勢比較を行う。姿勢比較部は、第３の情報と姿勢の比較を行うことで、形状比較部から伝達された情報に含まれる物体の姿勢を識別することができる。
また、比較部は、その比較部での比較結果と、第１の情報及び第２の情報とを第４の情報として生成する。なお、比較部では、撮像された物体の色（色彩）や、明るさ（光の反射）も比較に用いられる。
情報出力部は、比較部における物体の認識結果である第４の情報を別のカメラ等に伝達することができる。
【００１９】
このことによって、カメラは、第１の情報と第２の情報とを比較し、それぞれに含まれる物体の形状等の情報が同一であれば、第１の情報と第３の情報とを比較して物体を識別する形状比較の一部を省略することができる。また、カメラは、撮像した物体の姿勢を第２の情報に基づいて認識することができる。従って、カメラは、撮像される物体の形状と、姿勢との識別にかかる時間を短縮することを実現することができる。
【００２０】
（適用例５）本適用例に係る装置は、物体を撮像し、物体に関する第１の情報を生成する撮像部と、物体に関する第２の情報が入力される情報入力部と、第１の情報および物体に関して予め有している第３の情報を比較する第１の比較部と、第１の比較部の比較結果である第４の情報を出力する第１の情報出力部とを備える第１のカメラと、物体を撮像し、物体に関する第５の情報を生成する第２の撮像部と、第４の情報が入力される第２の情報入力部と、第４の情報および第３の情報を比較する第２の比較部と、第２の比較部の比較結果に基づき物体に対して処理を行う物体処理部と、第２の比較部の比較結果、および前記物体処理部での処理結果である第６の情報を出力する第２の情報出力部と、を備える第２のカメラを備えることを特徴とする。
【００２１】
このような装置によれば、複数のカメラが装置に備えられる。
装置に備えられる第１のカメラの第１の撮像部は、装置で処理される物体を撮像し、その物体の形状及び姿勢や色等の電気的な情報である第１の情報を生成する。第１の情報入力部には、当該装置とは別の装置等で生成され、既知となっている物体の形状及び姿勢や色等の電気的な情報である第２の情報が入力される。第１の比較部は、これら第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状及び姿勢等を比較する。
第１の比較部は、その比較結果と、第１の比較部に有する物体の形状及び姿勢や色等のモデルとなる電気的な第３の情報とを比較する。第１の比較部は、物体の形状を第３の情報と比較する第１形状比較部と、物体の姿勢を第３の情報と比較する第２姿勢比較部とで構成されている。
第１形状比較部は、第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一でなければ、第１の情報と形状比較部に予め有している物体の形状モデルである第３の情報とを比較をする形状比較を行う。第１形状比較部は、第３の情報と形状の比較を行うことで、第１の情報に含まれる物体の形状を識別し、物体を認識することができる。また、第１形状比較部は、第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一であれば、前述した第３の情報と比較する第１形状比較の一部を省略する。第１形状比較部は、前述の比較結果を第１姿勢比較工程へ伝達する。
第１姿勢比較部は、第１形状比較部から伝達された物体の情報と、第１姿勢比較部に予め有している物体の姿勢のモデルである第３の情報とを比較する比較を行う。第１姿勢比較部は、第３の情報と姿勢比較を行うことで、第１形状比較部から伝達された情報に含まれる物体の姿勢を識別し、物体を認識することができる。なお、それぞれの比較部では、撮像された物体の色（色彩）や、明るさ（光の反射）も比較に用いられる。また、第１の比較部は、その第１の比較部での比較結果と、第１の情報及び第２の情報とを第４の情報として生成する。
第１の情報出力部は、第１のカメラにおける物体の識別結果である第４の情報を、当該装置に備える第２のカメラ等の第２の情報入力部に伝達することができる。
【００２２】
装置に備えられる第２のカメラの第２の撮像部は、装置で処理される物体、即ち第１のカメラで認識された物体を撮像し、その物体の形状及び姿勢や色等の電気的な情報である第５の情報を生成する。第２の情報入力部には、第１のカメラで識別され、既知となっている物体の形状及び姿勢等の電気的な情報である第４の情報が入力される。第２の比較部は、これら第４の情報と第５の情報とに含まれる物体の形状及び姿勢を比較する。第２の比較部は、その比較結果と、第２の比較部に有する物体の形状及び姿勢や色等のモデルとなる電気的な第３の情報を比較する。第２の比較部は、物体の形状を第３の情報と比較する第２形状比較部と、物体の姿勢を第３の情報と比較する第２姿勢比較部とで構成されている。
第２形状比較部は、第４の情報と第５の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一でなければ、第５の情報と第２形状比較部に予め有している物体の形状モデルである第３の情報とを比較する形状比較を行う。第２形状比較部は、第３の情報と形状の比較を行うことで、第５の情報に含まれる物体の形状を識別し、物体を認識することができる。また、第２形状比較部は、第４の情報と第５の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一であれば、前述した第３の情報と比較をする第２比較の一部を省略する。第２形状比較部は、前述の比較結果を第２姿勢比較工程へ伝達する。
第２姿勢比較部は、第２形状比較部から伝達された物体の情報と、第２姿勢比較部に予め有している物体の姿勢モデルである第３の情報とを比較をする姿勢比較を行う。第２姿勢比較部は、第３の情報と姿勢の比較を行うことで、第２形状比較部から伝達された情報に含まれる物体の姿勢を識別し、物体を認識することができる。なお、比較部では、撮像された物体の色（色彩）や、明るさ（光の反射）も比較に用いられる。また、第２の比較部は、その第２の比較部での比較結果と、第４の情報及び第５の情報とを第６の情報として生成する。
物体処理部は、第６の情報に基づき処理対象の物体の処理、例えば物体に部材の移載等をする処理を行う。第２の情報出力部は、他の装置に備えられるカメラ等の情報入力部に物体の認識結果である第６の情報と、物体処理部での処理結果などを付加して伝達することができる。
【００２３】
このことによって、当該装置は、第１のカメラによって当該装置で処理を行う物体の第１の情報と、物体の既知の情報である第２の情報とを比較し、それぞれに含まれる物体の形状等に関する情報が同一であれば、第１の情報と第３の情報とを比較して物体の形状を識別する第１形状比較の一部を省略することができる。当該装置は、第２の情報に基づいて処理を行う物体の姿勢を識別し、物体を認識することができる。
また、当該装置の第２のカメラでは、第１のカメラにおける物体の識別結果である第４の情報と、第２のカメラで撮像した処理対象の物体の第５の情報とを比較し、それぞれに含まれる物体の形状等に関する情報が同一であれば、第３の情報と第５の情報とを比較して物体の形状を認識する第２形状比較の一部を省略し、処理する物体を識別することができる。従って、第１のカメラの識別結果である第４の情報に基づき当該装置は、物体に対する移載等の処理を開始し、物体に対する処理時間を短縮することが可能である。また、当該装置は、第２のカメラを備えることで、物体に対する処理を行う際に、物体の姿勢等が変化した場合でも、再度物体の姿勢等を識別して正確な処理を行うことが可能な装置を実現することができる。
また、当該装置は、多くの物体の形状及び姿勢等の情報を第３の情報として第１及び第２の比較部に有して、多くの種類の物体を認識可能とした場合においても、第１のカメラで物体を認識した情報に基づき、第２のカメラはその物体を認識することが可能なため、短時間に多くの種類の物体を識別し、処理をすることが可能な装置を実現することができる。
【００２４】
（適用例６）本適用例に係るロボット装置は、物体を撮像するカメラが搭載されるロボット装置であって、物体を撮像し、物体に関する第１の情報を生成する撮像部と、物体に関する第２の情報が入力される情報入力部と、第１の情報および物体に関して予め有している第３の情報を比較する比較部と、比較部の比較結果に基づき処理を行う物体処理部と、比較結果、および物体処理部での処理の結果である第４の情報を出力する情報出力部とを備えることを特徴とする。
【００２５】
このようなロボット装置によれば、撮像部は、当該ロボット装置で処理をする対象の物体を撮像し、その物体の形状及び姿勢や色等の電気的な情報である第１の情報を生成する。情報入力部には、当該ロボット装置とは別のロボット装置等で生成され、既知となっている物体の形状及び姿勢や色等の電気的な情報である第２の情報が入力される。
比較部は、これら第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状及び姿勢等を比較する。比較部は、その比較結果と、比較部に有する物体の形状及び姿勢や色等のモデルとなる電気的な第３の情報とを比較する。比較部は、物体の形状を第３の情報と比較する形状比較部と、物体の姿勢を第３の情報と比較する姿勢比較部とで構成されている。
形状比較部は、第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一でなければ、第１の情報と形状比較部に予め有している物体の形状モデルである第３の情報とを比較をする形状比較を行う。形状比較部は、第３の情報と形状の比較を行うことで、第１の情報に含まれる物体の形状を識別し、物体を認識することができる。また、形状比較部は、第１の情報と第２の情報とに含まれる物体の形状を比較し、同一であれば、前述した第３の情報と比較をする形状比較の一部を省略する。形状比較部は、前述の比較結果を姿勢比較工程へ伝達する。
姿勢比較部は、形状比較部から伝達された物体の情報と、姿勢比較部に予め有している物体の姿勢モデルである第３の情報とを比較をする姿勢比較を行う。姿勢比較部は、第３の情報と姿勢の比較を行うことで、形状比較部から伝達された情報に含まれる物体の姿勢を認識することができる。
なお、比較部では、撮像された物体の色（色彩）や、明るさ（光の反射）も比較に用いられる。また、比較部は、その比較部での比較結果と、第１の情報及び第２の情報とを第４の情報として生成する。
物体処理部は、第４の情報に基づき識別した物体の処理、例えば物体に部材を移載する処理等を行う。
情報出力部は、当該ロボット装置における物体の識別結果である第４の情報を、別の装置へ伝達することができる。また、物体処理部の処理結果を第４の情報へ付加して別の装置へ伝達することもできる。
【００２６】
このことによって、ロボット装置は、第１の情報と第２の情報とを比較し、それぞれに含まれる物体の形状等の情報が同一であれば、第１の情報と第３の情報とを比較する形状比較の一部を省略し、第２の情報に基づいて撮像した物体の姿勢を識別し、物体を識別することができる。また、当該ロボット装置は、予め既知の物体の情報が入力されることで、入力された物体の形状や姿勢と近似する第３の情報から比較による比較を行い、物体の認識にかかる時間を短縮することができる。
従って、当該ロボット装置は、処理をする物体の識別にかかる時間を短縮することで物体の処理を開始するまでの時間を短縮することでき、ロボット装置における物体の処理能力を高めることを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態に係るカメラの構成を示すブロック図。
【図２】第１実施形態に係るカメラの動作工程を示すフロー図。
【図３】第２実施形態に係るカメラ群の構成を示すブロック図。
【図４】第２実施形態に係るカメラ群の動作工程を示すフロー図。
【図５】第３実施形態に係る装置の概略構成を示す模式図。
【図６】第４実施形態に係る装置群の構成を示す模式図。
【図７】第５実施形態に係る装置の構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明をする。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載をしている。
【００２９】
（第１実施形態）
本実施形態のカメラは、物体を撮像して撮像された物体の画像情報と、カメラに予め登録されている判断条件等に基づいてその物体を識別する機能を有している。この様なカメラは、「スマートカメラ」と呼ばれ多くの産業装置に搭載されている。
本実施形態のカメラについて以下に詳述する。
【００３０】
（カメラの構成）
図１は、本発明の第１実施形態にかかるカメラ１の構成を示すブロック図である。
本実施形態のカメラ１は、撮像部１００と、情報入力部２００と、比較部３００と、比較結果保存部４００と、情報出力部６００とを備えている。また、図１においては図示しない装置には、カメラ１から出力される画像情報１２を用いて物体１０の処理を実行する物体処理部５００を備えられている。
【００３１】
撮像部１００は、図示しないレンズや撮像素子、照明装置から構成されている。撮像部１００は、識別対象となる物体１０を撮像し、物体１０の形状、姿勢（位置）、色彩、明度等を電気信号に変換し、第１の情報として画像情報１１を生成する。生成された画像情報１１は、比較部３００へ伝達される。また、撮像時の照明の明るさ、色合いなどのライティングデータと、カメラ固有の特性情報も画像情報１１に付加される。
【００３２】
情報入力部２００には、当該カメラ１とは別のカメラ１で物体１０の識別結果、換言すると形状比較結果１０ｗ及び姿勢比較結果１０ｐとである画像情報１３が入力される。入力された第２の情報である画像情報１３は、比較部３００へ伝達される。なお、形状比較結果１０ｗ及び姿勢比較結果１０ｐとの第２の情報である画像情報１３については後述する。
【００３３】
比較部３００は、形状判定部３０１と、姿勢判定部３０２を備える。
形状判定部３０１は、画像比較部３１０と、形状モデル選択部３２０と、形状モデル比較部３３０とを備える。
【００３４】
画像比較部３１０には、撮像部１００で生成された画像情報１１と、情報入力部２００に入力された当該カメラ１とは別のカメラ１の画像情報１３とが伝達される。画像比較部３１０は、この画像情報１１と画像情報１３とを比較する。画像情報１１と画像情報１３とは、画像比較部３１０の比較結果に基づき、形状モデル選択部３２０、又は後述する姿勢判定部３０２へ伝達される。
【００３５】
形状モデル選択部３２０には、カメラ１で識別させる物体１０の種類や形状を第３の情報として、予め形状モデルＷｎが登録されている。形状モデルＷｎ（ｎはモデル数）と、前述の画像比較部３１０から伝達された画像情報１１とは、後述する形状モデル比較部３３０で比較して識別される。形状モデル選択部３２０で選択された任意のモデルＷｎと画像情報１１とは、形状モデル比較部３３０へ伝達される。
【００３６】
形状モデル比較部３３０は、前述の形状モデル選択部３２０から伝達された形状モデルＷｎと、画像情報１１とを比較を行う。比較の結果である形状比較結果１０ｗと、選択された形状モデルＷｎと、画像情報１１とは、姿勢判定部３０２へ伝達される。
【００３７】
姿勢判定部３０２は、姿勢モデル選択部３４０と、姿勢モデル比較部３５０と、を備える。
【００３８】
姿勢モデル選択部３４０には、第３の情報として予め姿勢モデルＰｎ（ｎはモデル数）が登録されている。姿勢モデル比較部３５０は、姿勢モデルＰｎと、前述の形状モデル比較部３３０から伝達された画像情報１１に含まれる物体１０の情報とを比較する。比較（識別）の結果である姿勢比較結果１０ｐと、先の形状比較結果１０ｗと、選択された形状モデルＷｎ及び姿勢モデルＰｎと、画像情報１１とは、比較データ結果保存部４００へ伝達される。
【００３９】
比較結果保存部４００には、比較部３００で比較された形状モデルＷｎと、姿勢モデルＰｎとの比較の結果が、第４の情報である画像情報１２として保存される。また、画像情報１１や比較部３００で用いられた比較のアルゴリズムなども画像情報１２に付加される。また、撮像部１００で生成された画像情報１１も合わせて比較結果として画像情報１２に保存される。保存された画像情報１２は、物体処理部５００と、情報出力部６００とに伝達される。
【００４０】
物体処理部５００は、例えば、前述の比較部３００と比べて高度な比較やカメラ１とは別体の図示しない装置で物体１０の加工などを行う。物体処理部５００は、物体処理部５００における処理が完了した時には完了信号と処理結果１４を情報出力部６００へ伝達する。
【００４１】
情報出力部６００は、前述の比較部３００の比較結果である画像情報１２を当該カメラと別のカメラ１に備える情報入力部２００へ伝達する。また、必要に応じて物体処理部５００の処理結果１４が情報出力部６００から出力される。なお、画像情報１２は、カメラ１で識別された物体の情報を収集する図示しない制御装置、例えばパーソナルコンピューター等に蓄積して利用しても良い。
【００４２】
（カメラの動作工程）
図２は、カメラ１の動作工程を示すフロー図である。図２を用いて本実施形態のカメラ１の動作について前述のカメラ１を構成する各部と対比させて説明する。
本実施形態のカメラ１の動作工程は、撮像工程Ｓ１００と、情報入力工程Ｓ２００と、比較工程Ｓ３００と、比較結果保存工程Ｓ４００と、物体処理工程Ｓ５００と、情報出力工程Ｓ６００とを有する。また、図１においては図示しない装置には、カメラ１から出力される画像情報１２を用いて物体１０の処理をする物体処理工程Ｓ５００を有する。
【００４３】
撮像工程Ｓ１００は、識別対象となる物体１０の撮像を実行する撮像部１００に対応する工程である。撮像工程Ｓ１００は、識別対象となる物体１０の撮像をする。撮像工程Ｓ１００は、撮像された物体１０の形状、姿勢、色彩、明度等を電気信号に変換し画像情報１１を生成する。また、撮像時の照明の明るさ、色合いなどのライティングデータと、カメラ固有の特性情報も画像情報１１に付加される。生成された画像情報１１は、比較工程Ｓ３００へ伝達される。
【００４４】
情報入力工程Ｓ２００は、当該カメラ１とは別のカメラ１で識別された物体１０の形状、姿勢、色彩、明度等の画像情報１３の入力を受け付ける情報入力部２００に対応する工程である。情報入力工程Ｓ２００で受け入れた画像情報１３は、比較工程Ｓ３００へ伝達される。
【００４５】
比較工程Ｓ３００は、形状判定工程Ｓ３０１と、姿勢判定工程Ｓ３０２とを有する。比較工程Ｓ３００は、比較部３００に対応する工程である。
【００４６】
形状判定工程Ｓ３０１は、画像比較工程Ｓ３１０と、形状モデル選択工程Ｓ３２０と、形状モデル比較工程Ｓ３３０とを有する。
【００４７】
画像比較工程Ｓ３１０は、当該比較工程Ｓ３００に撮像工程Ｓ１００から伝達された画像情報１１と、情報入力工程Ｓ２００から伝達された画像情報１３、即ち当該カメラ１とは別のカメラ１における物体１０の比較（識別）結果である画像情報１３とを比較する画像比較部３１０に対応する工程である。
【００４８】
画像比較工程Ｓ３１０は、画像情報１１と画像情報１３を比較し、撮像工程Ｓ１００で撮像された物体１０と、当該カメラ１と別のカメラ１で識別された物体１０とが同一形状であるかを比較判断し、同一の形状であると判断した場合には、画像情報１１と画像情報１３とを後述する姿勢判定工程Ｓ３０２へ伝達する。
【００４９】
また、画像比較工程Ｓ３１０は、画像情報１１と画像情報１３に含まれる物体１０の形状が同一で無いと判断した場合には、形状モデル選択工程Ｓ３２０へ画像情報１１を伝達する。伝達された画像情報１１は、後述する形状モデル選択工程Ｓ３３０と、姿勢モデル比較工程Ｓ３４０とで画像情報１１に含まれる物体１０の形状の識別を実行される。
【００５０】
形状モデル選択工程Ｓ３２０は、次に実行する形状モデル比較工程Ｓ３３０で比較対象として用いる形状モデルＷｎを選択する形状モデル選択部３２０に対応する工程である。形状モデル選択工程Ｓ３２０は、複数の形状モデルＷｎが電気的な情報として予め登録されている。形状モデル選択工程Ｓ３２０は、後述する形状モデル比較工程Ｓ３３０において、画像情報１１と比較されていない１つの形状モデルＷｎを選択する。選択された形状モデルＷｎは、画像情報１１ともに形状モデル比較工程Ｓ３３０へ伝達される。
【００５１】
形状モデル比較工程Ｓ３３０は、画像情報１１に含まれる物体１０の形状と、形状モデル選択工程Ｓ３２０で選択された形状モデルＷｎとを比較する形状モデル比較部３３０に対応する工程である。形状モデル比較工程Ｓ３３０は、形状モデル選択工程Ｓ３３０で選択された形状モデルＷｎと、画像情報１１に含まれる物体１０の形状情報とが相似する形状モデルＷｎを識別する。
識別された形状モデルＷｎは、形状比較結果１０ｗとして画像情報１１と共に姿勢判定工程Ｓ３０２へ伝達される。
【００５２】
形状判定工程Ｓ３０１において、形状モデル選択工程Ｓ３２０で選択をされていない形状モデルＷｎがある場合には、選択されていない形状モデルＷｎが無くなるまで、形状モデル選択工程Ｓ３２０と、形状モデル比較工程Ｓ３３０とを繰り返し実行する。
【００５３】
姿勢判定工程Ｓ３０２は、姿勢モデル選択工程Ｓ３４０と、姿勢モデル比較工程Ｓ３５０とを有する。
【００５４】
姿勢モデル選択工程Ｓ３４０は、次に実行する姿勢モデル比較工程Ｓ３５０で比較対象として用いる姿勢モデルＰｎを選択する姿勢モデル選択部３４０に対応する工程である。姿勢モデル選択工程Ｓ３４０は、複数の姿勢モデルＰｎが電気的な情報として予め登録されている。姿勢モデル選択工程Ｓ３４０は、後述する姿勢モデル比較工程Ｓ３５０において、画像情報１１と比較されていない１つの姿勢モデルＰｎを選択する。選択された姿勢モデルＰｎは、画像情報１１ともに姿勢モデル比較工程Ｓ３５０へ伝達される。なお、姿勢モデル選択工程Ｓ３４０は、画像情報１３によって予め姿勢情報が得られる場合には、その姿勢情報に近似する姿勢モデルＰｎを優先して選択する。
【００５５】
姿勢比較工程Ｓ３５０は、画像情報１１に含まれる物体１０の姿勢情報と、姿勢モデル選択工程Ｓ３４０で選択された姿勢モデルＰｎとを比較する姿勢比較部３５０に対応する工程である。
【００５６】
姿勢モデル比較工程Ｓ３５０は、画像情報１１に含まれる物体１０の姿勢と、姿勢モデル選択工程Ｓ３４０で選択された姿勢モデルＰｎとを比較する姿勢モデル比較部３５０に対応する工程である。姿勢モデル比較工程Ｓ３５０は、姿勢モデル選択工程Ｓ３４０で選択された姿勢モデルＰｎと、画像情報１１に含まれる物体１０の姿勢情報とが相似する姿勢モデルＰｎを識別する。識別された姿勢モデルＰｎは、姿勢比較結果１０ｐとして画像情報１１と、形状比較結果１０ｗと共に比較結果保存工程Ｓ４００へ伝達される。
【００５７】
姿勢判定工程Ｓ３０２において、姿勢モデル選択工程Ｓ３４０で選択をされていない姿勢モデルＰｎがある場合には、選択されていない姿勢モデルＰｎが無くなるまで、姿勢モデル選択工程Ｓ３４０と、姿勢モデル比較工程Ｓ３５０とを繰り返し実行する。
【００５８】
比較結果保存工程Ｓ４００は、前述した画像情報１１と、形状比較結果１０ｗと、姿勢比較結果１０ｐとを保存する工程である。比較結果保存工程Ｓ４００は、これらの画像情報１１と、比較結果１０ｗ，１０ｐとを画像情報１２として保存する。また、比較部３００で用いられた比較のアルゴリズムなども画像情報１２に付加される。保存された画像情報１２は、物体処理工程Ｓ５００と情報出力工程Ｓ６００とへ伝達される。
【００５９】
物体処理工程Ｓ５００は、例えば、識別した物体１０の加工処理やカメラ１が識別する物体１０をさらに高度に識別するために高度な比較を実行する物体処理部５００に対応する工程である。物体処理工程完了Ｓ５００の工程が完了したときは、工程完了の信号が情報出力工程Ｓ６００へ伝達される。なお、物体処理工程Ｓ５００は、カメラ１とは別体の装置で行われる。
【００６０】
情報出力工程Ｓ６００は、当該カメラ１とは別のカメラ１へ画像情報１２を伝達する工程である。比較結果保存工程Ｓ４００で保存された形状比較結果１０ｗや姿勢比較結果１０ｐ等で構成される画像情報１２は、物体処理工程Ｓ５００から伝達される工程完了信号の受信等を条件に、他のカメラ１に有する情報入力工程Ｓ２００へ伝達される。また、必要に応じて物体処理工程Ｓ５００の処理結果１４も付加されて出力される。
【００６１】
情報出力工程Ｓ６００において画像情報１２を他のカメラ１への出力が完了すれば、一連のカメラ１の動作工程が終了する。
【００６２】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
【００６３】
第１実施形態のカメラ１によれば、画像情報１１と画像情報１３とを比較し、それぞれに含まれる物体１０の形状等の情報が同一であれば、形状判定部３０１の画像比較部３１０以外で実行される形状判定工程Ｓ３０１を省略して物体１０の形状と姿勢を識別し、物体１０を認識することができる。
従って、カメラ１は、当該カメラ１に入力される物体１０の既知の情報である画像情報１３を用いることで、撮像される物体１０の識別にかかる時間を短縮することが可能である。また、カメラ１は、当該カメラ１で識別した結果である画像情報１２を出力することで、他のカメラ１や制御機器と連携して物体１０を識別することができる。
【００６４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態にかかるカメラについて説明する。本実施形態は、複数のカメラ１が接続されるカメラ群である。これらのカメラ群は、同じ物体１０の識別を行うが、複数のカメラ１の設置場所が異なるものである。換言すると、第１のカメラで物体１０の識別を行い、別の場所や別の角度に設置された第２のカメラで先と同じ物体１０を識別するものである。
第１のカメラと第２のカメラとは、第１実施形態で説明をしたカメラ１を複数接続したものであるため、同様の工程、同様の構成には同様の符号を付して説明を簡略又は省略とする。
【００６５】
図３は、第１実施形態で説明したカメラ１が複数接続されるカメラ群２の構成を示すブロック図である。本実施形態のカメラ群２は、第１のカメラ１ａと第２のカメラ１ｂとが接続されている。カメラ群２に接続されるカメラ１は、カメラ１ａとカメラ１ｂとの２台に限定されることなく、必要に応じて、さらに多くの台数を接続しても良い。
【００６６】
（カメラ群の構成）
本実施形態のカメラ群２のカメラ１ａ及びカメラ１ｂは、第１実施形態のカメラ１と同様の構成である。そこで、第１実施形態で説明をしたカメラ１の各構成部と同様のカメラ１ａの各構成部には、符号ａを付記して説明をする。また、第１実施形態で説明をしたカメラ１の各構成部と同様のカメラ１ｂの各構成部には、符号ｂを付記して説明をする。
【００６７】
カメラ１ａの構成は、撮像部１００ａと、情報入力部２００ａと、比較部３００ａと、比較結果保存部４００ａと、情報出力部６００ａとを備えている。また、比較部３００ａには、形状判定部３０１ａと、姿勢判定部３０２ａを備える。形状判定部３０１ａは、画像比較部３１０ａと、形状モデル選択部３２０ａと、形状モデル比較部３３０ａとを備える。姿勢判定部３０２ａは、姿勢モデル選択部３４０ａと、姿勢モデル比較部３５０ａとを備える。なお、図３においては図示しない装置には、カメラ１ａから出力される画像情報１２ａを用いて物体１０の処理を実行する物体処理部５００ａを備える。
【００６８】
カメラ１ｂの構成は、撮像部１００ｂと、情報入力部２００ｂと、比較部３００ｂと、比較結果保存部４００ｂと、情報出力部６００ｂとを備えている。また、比較部３００ｂには、形状判定部３０１ｂと、姿勢判定部３０２ｂを備える。形状判定部３０１ｂは、画像比較部３１０ｂと、形状モデル選択部３２０ｂと、形状モデル比較部３３０ｂとを備える。姿勢判定部３０２ｂは、姿勢モデル選択部３４０ｂと、姿勢モデル比較部３５０ｂとを備える。なお、図３においては図示しない装置には、カメラ１ｂから出力される画像情報１２ｂを用いて物体１０の処理を実行する物体処理部５００ｂを備える。
【００６９】
先ず、カメラ１ａの構成について、第１実施形態で説明をしたカメラ１と異なる点について説明をする。カメラ１とカメラ１ａとの主な相違点は、情報入力部２００ａに入力（伝達）される情報と、情報出力部６００ａの情報の出力（伝達）先とである。
【００７０】
情報入力部２００ａは、当該カメラ１ａとは別のカメラ１で識別を行った結果、換言すると比較を行った結果である画像情報１３が入力される。本実施形態のカメラ１ａの情報入力部２００ａは、他のカメラ１とは接続されていない。本実施形態のカメラ群２においては、最初に当該カメラ１ａの撮像部１００ａで物体１０が撮像されるためである。本実施形態では、他のカメラ１とは接続されていないが、予め既知の物体１０に関する形状、姿勢、色彩、明度等を電気信号に変換した情報を画像情報１３として入力しても良い。
【００７１】
情報出力部６００ａは、比較部３００ａの形状と姿勢との比較（識別）結果である画像情報１２ａを、カメラ群２を構成するカメラ１ｂの情報入力部２００ｂへ伝達する。また、必要に応じて物体処理部５００ａの処理結果１４ａも付加して情報出力部６００ａから、カメラ１ｂの情報入力部２００ｂへ伝達される。その他の構成は、カメラ１と同様のため省略とする。
【００７２】
次に、カメラ１ｂの構成について、第１実施形態で説明をしたカメラ１と異なる点について説明をする。カメラ１とカメラ１ｂとの主な相違点は、情報入力部２００ｂに入力（伝達）される情報である。関連する相違点も含めて説明をする。
【００７３】
撮像部１００ｂは、識別対象となる物体１０を撮像し、物体１０の形状、姿勢、色彩、明度等を電気信号に変換して第５の情報である画像情報１１ｂを生成する。ここで撮像される物体１０は、カメラ１ａで撮像された物体１０と同じであると想定して以後の説明をする。
【００７４】
情報入力部２００ｂは、カメラ群２を構成するカメラ１ａで物体１０の比較を行った結果である画像情報１２ａが入力される。入力された画像情報１２ａは、比較部３００ｂへ伝達される。
【００７５】
形状判定部３０１ｂの画像比較部３１０ｂには、撮像部１００ｂで生成された物体１０の画像情報１１ｂと、情報入力部２００ｂから入力された画像情報１２ａとが伝達される。画像比較部３１０ｂは、この生成された画像情報１１ｂと入力された画像情報１２ａとを比較する。
画像比較部３１０ｂは、画像情報１１ｂ，１２ａに含まれる物体１０の形状が同一であると判断した場合は、その結果は姿勢判定部３０２ｂへ伝達される。同一で無いと判断した場合には、その結果は形状モデル選択部３２０ｂへ伝達される。
【００７６】
比較結果保存部４００ｂには、比較部３００ｂで比較された形状モデルＷｎと、姿勢モデルＰｎとの比較の結果が画像情報１２ｂとして保存される。保存された比較結果である画像情報１２ｂは、物体処理部５００ｂと、情報出力部６００ｂとに伝達される。
【００７７】
情報出力部６００ｂは、前述の比較部３００ｂの比較結果である画像情報１２ｂを別のカメラ１の情報入力部２００へ伝達する。また、情報出力部６００ｂは、必要に応じて物体処理部５００ｂの処理結果１４を付加して伝達する。その他の構成は、第１実施形態のカメラ１と同様のため省略とする。
なお、カメラ群２において３台以上のカメラ１を接続する場合も上述した構成と同様にカメラ１ｂの情報出力部６００ｂと、３台目のカメラ１の情報入力部２００を接続し、画像情報１２を伝達すれば良い。
【００７８】
（カメラ群の動作工程）
図４は、本実施形態のカメラ群２の動作工程を示すフロー図である。図４を用いて本実施形態のカメラ群２の動作工程について説明する。
本実施形態のカメラ群２のカメラ１ａ及びカメラ１ｂの各工程は、第１実施形態で説明をしたカメラ１の工程と同様である。そこで、第１実施形態で説明をしたカメラ１の各工程と同様のカメラ１ａの各工程には、符号ａを付記して説明をする。また、第１実施形態で説明をしたカメラ１の各工程と同様のカメラ１ｂの各工程には、符号ｂを付記して説明をする。
【００７９】
カメラ１ａの工程は、撮像工程Ｓ１００ａと、情報入力工程Ｓ２００ａと、比較工程Ｓ３００ａと、比較結果保存工程Ｓ４００ａと、情報出力工程Ｓ６００ａとを有する。また、図３においては図示しない装置には、カメラ１ａから出力される画像情報１２ａを用いて物体１０の処理をする物体処理部５００ａを有する。
【００８０】
カメラ１ｂの工程は、撮像工程Ｓ１００ｂと、情報入力工程Ｓ２００ｂと、比較工程Ｓ３００ｂと、比較結果保存工程Ｓ４００ｂと、情報出力工程Ｓ６００ｂとを有する。また、図３においては図示しない装置には、カメラ１ｂから出力される画像情報１２ｂを用いて物体１０の処理をする物体処理部５００ｂを有する。
【００８１】
先ず、カメラ１ａの動作工程について、第１実施形態で説明をしたカメラ１と異なる点について説明をする。カメラ１とカメラ１ａとの主な相違点は、情報入力工程Ｓ２００ａに入力（伝達）される情報と、情報出力部Ｓ６００ａの情報の出力（伝達）先とである。
【００８２】
情報入力工程Ｓ２００ａは、当該カメラ１ａとは別のカメラ１で物体１０の認識を行った結果、換言すると比較を行った結果である画像情報１３が入力される工程である。本実施形態のカメラ群２においては、最初にカメラ１ａの撮像工程Ｓ１００ａによって物体１０を撮像し、画像情報１１ａが生成される。このため、後述する画像比較工程Ｓ３１０ａにおいて画像情報１１ａと比較の対象となる画像情報１３は、別のカメラ１から情報入力工程Ｓ２００ａへ入力されていない。カメラ１ａの情報入力工程Ｓ２００ａは、別のカメラ１とは接続されていないが、予め既知の物体１０に関する形状、姿勢、色彩、明度等を電気信号に変換した情報を画像情報１３として入力しても良い。
【００８３】
情報出力工程Ｓ６００ａは、当該カメラ１ａの各工程で行った物体１０の比較結果をカメラ１ｂの情報入力工程Ｓ２００ｂへ出力する工程である。情報出力工程Ｓ６００ａは、比較結果保存工程Ｓ４００ａで保存された形状比較結果１０ｗと、姿勢比較結果１０ｐと等で構成される画像情報１２ａをカメラ１ｂの情報入力工程Ｓ２００ｂへ出力する。情報出力工程Ｓ６００ｂは、画像情報１２ａをカメラ１ｂに有する情報入力工程Ｓ２００ｂへ伝達する。また、情報出力工程Ｓ６００ｂは、必要に応じて物体処理工程Ｓ５００ａの処理結果１４ａを画像情報１２ａに付加して伝達をする。
その他の工程は、第１実施形態のカメラ１と同様のため説明は省略とする。
【００８４】
次に、カメラ１ｂの動作工程について、第１実施形態で説明をしたカメラ１と異なる点について説明をする。カメラ１とカメラ１ｂとの主な相違点は、情報入力工程Ｓ２００ｂに入力（伝達）される情報である。
【００８５】
撮像工程Ｓ１００ｂは、識別対象となる物体１０を撮像し、物体１０の形状、姿勢、色彩、明度等を電気信号に変換して画像情報１１ｂを生成する工程である。ここで撮像される物体１０は、カメラ群２を構成するカメラ１ａで撮像された物体１０と同一であると想定して以後の説明をする。
【００８６】
情報入力工程Ｓ２００ｂは、カメラ群２を構成するカメラ１ａにおける物体１０の認識結果、換言すると比較を行った結果である画像情報１２ａが入力される工程である。入力された画像情報１２ａは、比較工程Ｓ３００ｂへ伝達される。
【００８７】
比較工程Ｓ３００ｂは、形状判定工程Ｓ３０１ｂと、姿勢判定工程Ｓ３０２ｂとを有する。
【００８８】
形状判定工程Ｓ３０１ｂは、画像比較工程Ｓ３１０ｂと、形状モデル選択工程Ｓ３２０ｂと、形状モデル比較工程Ｓ３３０ｂとを有する。
【００８９】
画像比較工程Ｓ３１０ｂには、撮像工程Ｓ１００ｂで生成された物体１０の画像情報１１ｂと、情報入力工程Ｓ２００ｂに入力された画像情報１２ａとが伝達される。画像比較工程Ｓ３１０ｂは、画像情報１１ｂと画像情報１２ａとを比較する工程である。画像情報１１ｂ、１２ａは、画像比較工程Ｓ３１０ｂの比較結果に基づき形状モデル選択工程Ｓ３２０ｂ、又は後述する姿勢判定工程Ｓ３０２ｂへ伝達される。
【００９０】
画像比較工程Ｓ３１０ｂは、詳細には当該比較工程Ｓ３００ｂに撮像工程Ｓ１００ｂから伝達された画像情報１１ｂと、情報入力工程Ｓ２００ｂから伝達された画像情報１２ａ、即ちカメラ１ａにおける物体１０の比較（識別）結果とを比較する工程である。
【００９１】
画像比較工程Ｓ３１０ｂは、画像情報１１ｂと画像情報１２ａとを比較し、撮像工程Ｓ１００ｂで撮像された物体１０と、カメラ１ａで識別された物体１０とが同一形状であるかを比較判断し、同一の形状であると判断した場合には、画像情報１１ｂと画像情報１２ａとを後述する姿勢判定工程Ｓ３０２ｂへ伝達する。その比較結果と画像情報１１ｂとは、姿勢判定工程Ｓ３０２ｂに伝達され姿勢の識別が行われる。
【００９２】
また、画像比較工程Ｓ３１０ｂは、画像情報１１ｂと画像情報１２ａとに含まれる物体１０の形状が同一で無いと判断した場合には、形状モデル選択工程Ｓ３２０ｂへ画像情報１１ｂを伝達する。伝達された画像情報１１ｂは、形状モデル選択工程Ｓ３３０ｂと、形状モデル比較工程Ｓ３４０ｂとを実行し、画像情報１１ｂに含まれる物体１０の形状が識別される。その識別結果と画像情報１１ｂとは、姿勢判定工程Ｓ３０２ｂに伝達され姿勢の識別が行われる。
【００９３】
比較結果保存工程Ｓ４００ｂは、比較工程Ｓ３００ｂで比較された形状モデルＷｎと、姿勢モデルＰｎの比較の結果を画像情報１２ｂとして保存する工程である。保存された比較結果である画像情報１２ｂは、物体処理工程Ｓ５００ｂと、情報出力工程Ｓ６００ｂとに伝達される。
【００９４】
情報出力工程Ｓ６００ｂは、前述の比較工程Ｓ３００ｂの比較結果である画像情報１２ｂを別のカメラ１の情報入力工程Ｓ２００へ伝達する工程である。また、必要に応じて物体処理工程Ｓ５００ｂの処理結果１４ｂを画像情報１２ｂに付加して出力される。
その他の工程は、第１実施形態のカメラ１と同様のため省略とする。
【００９５】
なお、カメラ群２において３台以上のカメラ１を接続する場合も上述した工程と同様にカメラ１ｂの情報出力工程Ｓ６００ｂに続いて、３台目のカメラ１の撮像工程Ｓ１００を実行し、カメラ１の情報入力工程Ｓ２００に入力された画像情報１２を用いて比較工程Ｓ３００を実行すれば良い。
【００９６】
情報出力工程Ｓ６００ｂにおいて画像情報１２ｂを別のカメラ１へ出力が完了すれば一連のカメラ群２の動作工程が終了する。
【００９７】
上述した第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。
第２実施形態のカメラ群２によれば、第１のカメラ１ａは、撮像して生成された画像情報１１ａと、入力された画像情報１３とを比較する。第１のカメラ１ａは、比較の結果それぞれに含まれる物体１０の形状等の情報が同一であれば、形状判定部３０１ａの画像比較部３１０ａ以外で実行される形状判定工程Ｓ３０１ａを省略して物体１０の形状と姿勢を識別し、物体１０を認識することができる。また、第２のカメラ１ｂは、第１のカメラ１ａにおける物体１０の識別結果である画像情報１２ａと、第２のカメラ１ｂで撮像して生成された物体１０の画像情報１１ｂとを比較する。第２のカメラ１ｂは、比較の結果それぞれに含まれる物体１０の形状等の情報が同一であれば、形状判定部３０１ｂの画像比較部３１０ｂ以外で実行される形状判定工程Ｓ３０１ｂを省略して物体１０の形状と姿勢を識別し、物体１０を認識することができる。また、カメラ群２は、第１のカメラ１ａでの識別結果である画像情報１２ａに基づいて、第２のカメラ１ｂの比較部３００ｂは予め近似する形状モデルＷｎ及び姿勢モデルＰｎを選択して比較を行うことで識別にかかる時間を短縮することができる。
従って、複数のカメラを備えるカメラ群２においても、他のカメラの識別結果等を用いることで、識別対象である物体１０の識別時間の短縮化を可能とすることができる。
また、カメラ群２は、多種類の物体１０を識別するため、多くの形状モデルＷｎと姿勢モデルＰｎを比較部３００ａ，３００ｂに有する場合でも、入力される画像情報１２ａ，１３に基づき、予め形状モデルＷｎと姿勢モデルＰｎとを選択し物体１０の形状及び姿勢の比較（識別）を行うことができる。従って、多種類の物体１０を識別する場合においても、その識別時間の短縮化を図ることができる。
さらに、カメラ群２は、複数のカメラ１ａ，１ｂを直接接続し、物体１０を識別した結果である画像情報１２等を入出力するため、カメラ群２を制御する制御部を要しない。従って、物体１０を識別する複数のカメラ１ａ，１ｂを有するカメラ群２を安価に、かつ多種類の物体１０を短時間に識別することができるカメラ群２を実現することができる。
【００９８】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態にかかる装置について説明する。本実施形態の装置３は、ロボット部３０に第１実施形態で詳述したカメラ１が搭載されたロボット装置である。図５は、本実施形態の装置３の概略構成を示す模式図である。図５に示す本実施形態の装置３は、例えば、ロボット部３０と、カメラ１とを備える。ロボット部３０は、基部３１と、アーム部３２と、ハンド部３３と、基部３１の内部には、図示されていないが装置制御部３５とを備える。
【００９９】
装置３は、突起体２０を備える物体１０に、突起体２０に対応した孔を備える部材１０ａを移載、換言すると嵌合するものである。装置３は、部材１０ａを物体１０に移載する用途及び機能に限定されることは無く、装置３で取り扱う物体１０を識別することが求められる様々な用途及び機能を有する装置等に適用することができる。
【０１００】
（装置の構成）
装置３の構成について説明する。
装置３は、ロボット部３０の基部３１に設けられたアーム部３２と、そのアーム部３２から延在するハンド部３３を備える。ハンド部３３には、部材１０ａを捕捉する捕捉部３４を備える。また、装置３は、ロボット部３０のハンド部３３に部材１０ａの移載先である物体１０を識別する第１実施形態で詳述したカメラ１が備えられたロボット装置である。
【０１０１】
装置３は、物体１０の形状、配置位置、姿勢、突起体２０の位置をカメラ１によって識別する。装置３は、識別した物体１０の形状、位置、姿勢等に合わせて移載する部材１０ａを捕捉する捕捉部３４及びロボット部３０のアーム部３２とハンド部３３とを動作させて部材１０ａを物体１０に移載、換言すると嵌合をする。
【０１０２】
（装置の動作工程）
装置３の動作工程について図２に示すカメラ１の動作工程を示すフロー図を参照して説明をする。
部材１０ａを移載する装置３の動作工程は、装置３に搭載されるカメラ１による撮像工程Ｓ１００と、情報入力工程Ｓ２００と、比較工程Ｓ３００と，比較結果保存工程Ｓ４００と、情報出力工程Ｓ６００とを有する。また、装置制御部３５による物体処理工程Ｓ５００を有する。第１実施形態のカメラ１と同一の工程については、同一の符号を付して説明は簡略とする。
【０１０３】
撮像工程Ｓ１００は、部材１０ａが移載される物体１０をカメラ１によって撮像するカメラ１の撮像部１００に対応する工程である。撮像工程Ｓ１００は、撮像された物体１０の形状、位置、姿勢、色彩、明度等を電気信号に変換して画像情報１１を生成する。生成された画像情報１１は、比較工程Ｓ３００へ伝達される。
【０１０４】
比較工程Ｓ３００は、形状判定工程Ｓ３０１と、姿勢判定工程Ｓ３０２とを有する。比較工程Ｓ３００は、カメラ１の比較部３００に対応する工程である。
【０１０５】
形状判定工程Ｓ３０１は、画像比較工程Ｓ３１０と、形状モデル選択工程Ｓ３２０と、形状モデル比較工程Ｓ３３０とを有する。
【０１０６】
画像比較工程Ｓ３１０は、当該比較工程Ｓ３００に撮像工程Ｓ１００から伝達された物体１０の形状等の画像情報１１と、情報入力工程Ｓ２００から伝達された画像情報１３とを比較するカメラ１の画像比較部３１０に対応する工程である。
【０１０７】
画像比較工程Ｓ３１０は、画像情報１１と画像情報１３を比較し、撮像工程Ｓ１００で撮像された物体１０と、当該装置３のカメラ１と別のカメラ１で識別された物体１０とが同一形状であるかを比較判断する。画像比較工程Ｓ３１０は、同一の形状であると判断した場合には、画像情報１１と画像情報１３とを後述する姿勢判定工程Ｓ３０２へ伝達する。
【０１０８】
また、当該装置３のカメラ１は、画像比較工程Ｓ３１０で画像情報１１と画像情報１３とを比較して、同一形状の物体１０であると判断された場合には、その物体１０の形状を情報入力工程Ｓ２００から入力された画像情報１３から得ることができる。装置３は、画像情報１３から物体１０の形状の情報を得ることで、形状モデル選択工程Ｓ３２０と、形状モデル比較工程Ｓ３３０とを省略して物体１０の形状を識別することができる。
また、画像比較工程Ｓ３１０は、画像情報１１と画像情報１３とに含まれる物体１０が同一で無いと判断した場合には、形状モデル選択工程Ｓ３２０へ画像情報１１を伝達する。
【０１０９】
形状モデル選択工程Ｓ３２０は、次に実行する形状モデル比較工程Ｓ３３０で比較対象として用いる形状モデルＷｎを選択するカメラ１の形状モデル選択部３２０に対応する工程である。形状モデル選択工程Ｓ３２０は、複数の形状モデルＷｎが電気的な情報として予め登録されている。形状モデル選択工程Ｓ３２０は、後述する形状モデル比較工程Ｓ３３０において、画像情報１１と比較されていない１つの形状モデルＷｎを選択する。選択された形状モデルＷｎは、画像情報１１ともに形状モデル比較工程Ｓ３３０へ伝達される。
【０１１０】
形状モデル比較工程Ｓ３３０は、画像情報１１に含まれる物体１０の形状と、形状モデル選択工程Ｓ３２０で選択された形状モデルＷｎとを比較するカメラ１の形状モデル比較部３３０に対応する工程である。形状モデル比較工程Ｓ３３０は、形状モデル選択工程Ｓ３３０で選択された形状モデルＷｎと、画像情報１１に含まれる物体１０の形状情報とが相似する形状モデルＷｎを識別する。識別された形状モデルＷｎは、形状比較結果１０ｗとして画像情報１１と共に姿勢判定工程Ｓ３０２へ伝達される。
【０１１１】
形状判定工程Ｓ３０１において、形状モデル選択工程Ｓ３２０で選択をされていない形状モデルＷｎがある場合には、選択されていない形状モデルＷｎが無くなるまで、形状モデル選択工程Ｓ３２０と、形状モデル比較工程Ｓ３３０とを繰り返し実行する。
【０１１２】
姿勢判定工程Ｓ３０２は、姿勢モデル選択工程Ｓ３４０と、姿勢モデル比較工程Ｓ３５０とを有する。
【０１１３】
姿勢モデル選択工程Ｓ３４０は、次に実行する姿勢モデル比較工程Ｓ３５０で比較対象として用いる姿勢モデルＰｎを選択するカメラ１の姿勢モデル選択部３４０に対応する工程である。姿勢モデル選択工程Ｓ３４０は、複数の姿勢モデルＰｎが電気的な情報として予め登録されている。姿勢モデル選択工程Ｓ３４０は、後述する姿勢モデル比較工程Ｓ３５０において、画像情報１１と比較されていない１つの姿勢モデルＰｎを選択する。選択された姿勢モデルＰｎは、画像情報１１ともに姿勢モデル比較工程Ｓ３５０へ伝達される。なお、姿勢モデル選択工程Ｓ３４０は、画像情報１３によって予め姿勢情報が得られる場合には、優先してその姿勢情報に近似する姿勢モデルＰｎが選択される。
【０１１４】
姿勢比較工程Ｓ３５０は、画像情報１１に含まれる物体１０の姿勢情報と、姿勢モデル選択工程Ｓ３４０で選択された姿勢モデルＰｎとを比較する姿勢比較部３５０に対応する工程である。
【０１１５】
姿勢モデル比較工程Ｓ３５０は、画像情報１１に含まれる物体１０の姿勢と、姿勢モデル選択工程Ｓ３４０で選択された姿勢モデルＰｎとを比較するカメラ１の姿勢モデル比較部３４０に対応する工程である。姿勢モデル比較工程Ｓ３５０は、姿勢モデル選択工程Ｓ３４０で選択された姿勢モデルＰｎと、画像情報１１に含まれる物体１０の姿勢情報とが最も相似する姿勢モデルＰｎを識別する。識別された姿勢モデルＰｎは、姿勢比較結果１０ｐとして画像情報１１と、形状比較結果１０ｗと共に比較結果保存工程Ｓ４００へ伝達される。
【０１１６】
姿勢判定工程Ｓ３０２において、姿勢モデル選択工程Ｓ３４０で選択をされていない姿勢モデルＰｎがある場合には、選択されていない姿勢モデルＰｎが無くなるまで、姿勢モデル選択工程Ｓ３４０と、姿勢モデル比較工程Ｓ３５０とを繰り返し実行する。
【０１１７】
比較結果保存工程Ｓ４００は、前述した画像情報１１と、形状比較結果１０ｗと、姿勢比較結果１０ｐとを保存するカメラ１の比較結果保存部４００に対応する工程である。比較結果保存工程Ｓ４００は、これらの画像情報１１と、比較結果１０ｗ，１０ｐとを当該装置３のカメラ１で識別した画像情報１２として保存する。保存された画像情報１２は、物体処理工程Ｓ５００と情報出力工程Ｓ６００とへ伝達される。
【０１１８】
物体処理工程Ｓ５００は、比較結果保存工程Ｓ４００から伝達された画像情報１２に基づいて捕捉されている部材１０ａを物体１０に移載する工程である。本実施形態の装置３においては、ロボット部３０に備える装置制御部３５に対応する工程である。
物体処理工程Ｓ５００は、画像情報１２に基づいて部材１０ａを捕捉している捕捉部３４と、アーム部３２と、ハンド部３３とを動作させ、部材１０ａの捕捉姿勢の調整を行ってから部材１０ａを物体１０に移載する。
【０１１９】
また、装置制御部３５は、画像比較工程Ｓ３１０の比較判断結果に基づき、物体１０が部材１０ａを移載する移載先として適している場合は、部材１０ａを捕捉している捕捉部３４とアーム部３２と、ハンド部３３とを動作させ部材１０ａの捕捉姿勢を調整開始する。また、装置制御部３５は、比較工程Ｓ３００の実行結果である画像情報１２を得た後に、部材１０ａを物体１０に移載する。
【０１２０】
情報出力工程Ｓ６００は、当該装置３のカメラ１とは別の装置３のカメラ１へ画像情報１２を伝達する工程である。比較結果保存工程Ｓ４００で保存された形状比較結果１０ｗと、姿勢比較結果１０ｐと、撮像工程Ｓ１００で生成された画像情報１１と等で構成される画像情報１２は、物体処理工程Ｓ５００から伝達される工程完了信号の受信等を条件に、他の装置３のカメラ１に有する情報入力工程Ｓ２００へ伝達される。また、情報出力工程Ｓ６００は、必要に応じて物体処理工程Ｓ５００の処理結果１４も付加して伝達される。
【０１２１】
情報出力工程Ｓ６００において画像情報１２を他の装置３のカメラ１へ出力が完了すれば、装置３による一連の部材１０ａを物体１０に移載する動作工程が終了する。
【０１２２】
上述した第３実施形態によれば、以下の効果が得られる。
第３実施形態の装置３によれば、装置３で撮像された画像情報１１と既知の物体１０の形状及び姿勢の情報である画像情報１３とを比較し、それぞれに含まれる物体１０の形状等の情報が同一であれば、形状判定工程Ｓ３０１の画像比較工程Ｓ３１０以外の工程を省略して、物体１０の姿勢を姿勢判定工程Ｓ３０２で識別することができる。従って、装置３は、予め既知の情報と同一であると判断された物体１０に対する処理をロボット部３０によって開始するまでの時間を短縮し、物体１０の処理能力を高めることができる。
【０１２３】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態にかかる装置群４について説明する。本実施形態の装置群４は、第３実施形態で詳述をした装置３（ロボット装置）を複数備えるロボットシステムである。
図６に示す装置群４（ロボットシステム）は、例えば、ベルトコンベア４０に搭載された物体１０に、装置群４を構成する装置３ａ，３ｂによって部材１０ａを移載、換言すると物体１０に部材１０ａを嵌合する工程を担うものである。当該装置群４が担う工程は例示であって、この工程に限定されること無く、物体１０を装置群４で共通して取り扱う様々な工程に用いることができる。また、装置群４を構成する装置３（３ａ，３ｂ）は、２台に限定されること無く、必要に応じて、さらに多くの装置３を接続しても良い。
【０１２４】
本実施形態の装置群４は、複数の装置３で同じ物体１０を識別する。本実施形態の装置群４は、２台の装置３（装置３ａ，３ｂ）で物体１０に対しての工程を担うものである。装置３ａと装置３ｂとは、第３実施形態で説明をした装置３を複数接続したものであるため、同様の工程および構成には同様の符号を付して説明を簡略又は省略とする。また、装置群４は、装置３ａ，３ｂを構成するロボット部３０ａ，３０ｂにカメラ１ａ，１ｂが搭載されているロボットシステムである。カメラ１ａ，１ｂは、第２実施形態で説明をしたカメラ群２を用いるものである。よって、カメラ群２の説明に用いたブロック図（図３）と、フロー図（図４）を参照しながら説明をする。
【０１２５】
装置群４は、ベルトコンベア４０に搭載される物体１０の形状、配置位置、配置姿勢、突起体２０の位置を装置３ａに搭載されるカメラ１ａによって識別する。装置３ａに搭載されるカメラ１ａは、第２実施形態で説明したカメラ群２のカメラ１ａに相当する。装置３ａは、物体１０の形状、配置位置、配置姿勢、突起体２０の位置の識別結果に基づき、装置３ａは、ロボット部３０ａに備える捕捉部３４ａと、ハンド部３３ａと、アーム部３２ａを動作させ部材１０ａを物体１０に移載する。装置３ａは、識別した物体１０の情報と、移載結果等とを装置３ｂに画像情報１２ａとして伝達する。また、装置３ａによって部材１０ａが移載された物体１０は、ベルトコンベア４０によって装置３ｂの図示しない加工領域に到達する。
装置３ｂの加工領域に到達した物体１０は、装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂによって、装置３ａと同様に物体１０の識別を行う。ここで、装置３ｂで識別された物体１０が装置３ａで識別された物体１０と同一の形状、位置、姿勢等である場合は、装置３ａから伝達された物体１０の画像情報１２ａに基づき装置３ｂは、その物体１０を識別する一部の工程を省略して、ロボット部３０ｂによって物体１０へ部材１０ａを移載するものである。装置群４の詳細を以下に述べる。
【０１２６】
（装置群の構成）
本実施形態の装置群４を構成する装置３ａおよび装置３ｂは、第３実施形態の装置３と同様の構成である。そこで、第３実施形態で説明をした装置３の各構成部と同様の装置３ａの各構成部には、符号ａを付記して説明をする。また、第３実施形態で説明をした装置３の各構成部と同様の装置３ｂの各構成部には、符号ｂを付記して説明をする。なお、前述の通り、装置群４は、装置３ａ，３ｂにカメラ１ａ，１ｂが搭載されており、第２実施形態で説明をしたカメラ群２を用いるものであるため、カメラ群２のブロック図である図３を参照しながら装置群４の構成を説明する。
【０１２７】
図６に示す装置群４の装置３ａを構成するロボット部３０ａのハンド部３３ａには、部材１０ａの移載先である物体１０を識別する第１実施形態で詳述したカメラ１、換言すると第２実施形態で説明をしたカメラ群２を構成するカメラ１ａが搭載され備えられている。
【０１２８】
装置３ｂを構成するロボット部３０ｂのハンド部３３ｂには、部材１０ａの移載先である物体１０を識別する第１実施形態で詳述したカメラ１、換言すると第２実施形態で説明をしたカメラ群２を構成するカメラ１ｂが備えられている。
【０１２９】
先ず、装置３ａの構成について、第３実施形態で説明をした装置３と異なる点について説明をする。装置３と装置３ａとの主な相違点は、装置３ａの情報入力部２００ａに入力（伝達）される情報と、情報出力部６００ａの情報が出力（伝達）とである。
【０１３０】
装置３ａに搭載されるカメラ１ａの情報入力部２００ａは、当該装置３ａに搭載されるカメラ１ａとは別の装置３のカメラ１で物体１０の識別を行った結果、換言すると比較を行った結果である画像情報１３が入力される。本実施形態の装置３ａに搭載されるカメラ１ａの情報入力部２００ａは、他のカメラ１とは接続されていない。本実施形態の装置群４においては、装置３ａに搭載されるカメラ１ａの撮像部１００ａで物体１０が最初に撮像されるためである。本実施形態では、当該装置３ａに搭載されるカメラ１ａの情報入力部２００ａは、他のカメラ１とは接続されていないが、予め既知の物体１０に関する形状、姿勢、色彩、明度等を電気信号に変換した画像情報１３を入力しても良い。なお、当該情報入力部２００ａは、図３に示すカメラ群２のブロック図の情報入力部２００ａに相当する。
【０１３１】
装置３ａに搭載されるカメラ１ａの情報出力部６００ａは、当該装置３ａに搭載されたカメラ１ａの比較部３００ａの形状と姿勢との比較（識別）結果である画像情報１２ａを、装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂの情報入力部２００ｂへ伝達する。また、情報出力部６００ａは、画像情報１２ａに必要に応じて装置３ａの物体処理部５００ａの処理結果１４ａも付加されて装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂの情報入力部２００ｂへ伝達される。その他の構成は、装置３と同様のため省略とする。
【０１３２】
次に、図６に示す装置群４の装置３ｂの構成について、第３実施形態で説明をした装置３と異なる点について説明をする。装置３と装置３ｂとの主な相違点は、情報入力部２００ｂに入力（伝達）される情報である。関連する相違点も含めて説明をする。
【０１３３】
装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂの撮像部１００ｂは、識別対象となる物体１０を撮像し、物体１０の形状、姿勢、色彩、明度等を電気信号に変換して画像情報１１ｂを生成する。なお、当該撮像部１００ｂは、図３に示すカメラ群２のブロック図の撮像部１００ｂに相当する。ここで撮像される物体１０は、装置３ａに搭載されるカメラ１ａで撮像された物体１０と同一であると想定して以後の説明をする。
【０１３４】
装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂの情報入力部２００ｂには、装置３ａに搭載されるカメラ１ａで物体１０の比較を行った結果である画像情報１２ａが入力される。入力された画像情報１２ａは、カメラ１ｂの比較部３００ｂへ伝達される。
なお、当該情報入力部２００ｂは、図３に示すカメラ群２のブロック図の情報入力部２００ｂに相当する。
【０１３５】
装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂの形状判定部３０１ｂの画像比較部３１０ｂには、前述したカメラ１ｂの撮像部１００ｂで生成された物体１０の画像情報１１ｂと、カメラ１ｂの情報入力部２００ｂから入力された画像情報１２ａとが伝達される。画像比較部３１０ｂは、画像情報１１ｂと入力された画像情報１２ａとを比較する。
画像比較部３１０ｂは、比較の結果、画像情報１１ｂ，１２ａに含まれる物体１０の形状が同一と判断した場合には、その結果を姿勢判定工程Ｓ３０２ｂへ伝達する。また、画像比較部３１０ｂは、比較の結果、画像情報１１ｂ，１２ａに含まれる物体１０の形状が同一でないと判断した場合には、その結果を形状判定工程Ｓ３０１ｂへ伝達する。なお、当該画像比較部３１０ｂは、図３に示すカメラ群２のブロック図の画像比較部３１０ｂに相当する。
【０１３６】
装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂの比較結果保存部４００ｂは、比較部３００ｂで比較された形状モデルＷｎと、姿勢モデルＰｎとの組み合わせの結果が画像情報１２ｂとして保存される。保存された比較結果である画像情報１２ｂは、装置３ｂの物体処理部５００ｂと、情報出力部６００ｂとに伝達される。なお、当該比較結果保存部４００は、図３に示すカメラ群２のブロック図の比較結果保存部４００に相当する。
【０１３７】
装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂの情報出力部６００ｂは、前述の装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂの比較部３００ｂの比較結果である画像情報１２ｂを他の装置３に搭載されるカメラ１の情報入力部２００へ伝達する。また、情報出力部６００ｂは、必要に応じて装置３ｂの物体処理部５００の処理結果１４ｂを付加して伝達する。その他の構成は、第３実施形態のカメラ１と同様のため省略とする。
なお、装置群４において３台以上の装置３を設ける場合も上述した構成と同様に装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂの情報出力部６００ｂと、３台目の装置３に搭載されるカメラ１の情報入力部２００を接続し、画像情報１２を伝達すれば良い。
【０１３８】
（装置群の動作）
本実施形態の装置群４の動作工程を説明する。
本実施形態の装置群４の装置３ａおよび装置３ｂの各工程は、第３実施形態で説明をした装置３の工程と同様である。そこで、第３実施形態で説明をした装置３の各工程と同様の装置３ａの各工程には、符号ａを付記して説明をする。また、第３実施形態で説明をした装置３の各工程と同様の装置３ｂの各工程には、符号ｂを付記して説明をする。
なお、前述の通り、装置群４は、複数のカメラ１ａ，１ｂが装置３ａ，３ｂに搭載されており、第２実施形態で説明をしたカメラ群２を用いるものであるため、カメラ群２のフロー図である図４を参照しながら装置群４の動作を説明する。
【０１３９】
装置３ａの動作工程は、装置３ａに搭載されるカメラ１ａで実行される撮像工程Ｓ１００ａと、情報入力工程Ｓ２００ａと、比較工程Ｓ３００ａと、比較結果保存工程Ｓ４００ａと、情報出力工程Ｓ６００ａとを有する。また、装置３ａに備える装置制御部３５ａで実行される物体処理工程Ｓ５００ａを有する。
【０１４０】
装置３ｂの動作工程は、装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂで実行される撮像工程Ｓ１００ｂと、情報入力工程Ｓ２００ｂと、比較工程Ｓ３００ｂと、比較結果保存工程Ｓ４００ｂと、情報出力工程Ｓ６００ｂとを有する。また、装置３ｂに備える装置制御部３５ｂで実行される物体処理工程Ｓ５００ｂを有する。
【０１４１】
先ず、装置３ａの動作工程について、第３実施形態で説明をした装置３と異なる点について説明をする。装置３ａは、当該装置３ａに搭載されるカメラ１ａで撮像をした物体１０の画像情報１１ａと、画像情報１１ａと形状モデルＷｎおよび姿勢モデルＰｎとを組み合わせて比較を行った結果等である画像情報１２ａとを装置３ｂへ伝達する点が装置３の工程と異なる。
【０１４２】
装置３ａに搭載されるカメラ１ａの情報入力工程Ｓ２００ａは、当該カメラ１ａとは別の装置３に搭載されているカメラ１で物体１０の識別を行った結果である画像情報１２が入力されるカメラ１ａの情報入力部２００ａに対応する工程である。
本実施形態の装置群４において、物体１０は、装置３ａに搭載されるカメラ１ａの撮像工程Ｓ１００ａによって最初に画像情報１１ａが生成さる。よって、本実施形態のカメラ１ａにおいては、画像比較工程Ｓ３１０ａで比較対象となる画像情報１３が他の装置３のカメラ１から入力されていない。本実施形態のカメラ１ａの情報入力工程Ｓ２００ａは、他の装置３から画像情報１３は入力されていないが、予め既知の物体１０に関する形状、姿勢、色彩、明度等を電気信号に変換した画像情報１３を画像比較工程Ｓ３１０ａにおける比較の対象として入力されているものとして説明をする。なお、当該情報入力工程Ｓ２００ａは、図４に示すカメラ群２のフロー図の情報入力工程Ｓ２００に相当する。
【０１４３】
情報出力工程Ｓ６００ａは、当該装置３ａに搭載されるカメラ１ａの各工程で行った物体１０の比較結果を装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂの情報入力工程Ｓ２００ｂへ出力するカメラ１ａの情報出力部６００ａに対応する工程である。情報出力工程Ｓ６００ａは、比較結果保存工程Ｓ４００ａで保存された形状比較結果１０ｗと、姿勢比較結果１０ｐと等で構成される画像情報１２ａを装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂの情報入力工程Ｓ２００ｂに出力する。
画像情報１２ａは、情報出力工程Ｓ６００ａへ物体処理工程Ｓ５００ａから伝達される工程完了信号の受信等を条件に、装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂの情報入力工程Ｓ２００ｂに伝達される。また、情報出力工程Ｓ６００ａは、必要に応じて装置３ａの物体処理工程Ｓ５００ａの処理結果１４ａも付加して出力される。なお、当該情報出力工程Ｓ６００ａは、図４に示すカメラ群２のフロー図の情報出力工程Ｓ６００ａに相当する。その他の装置３ａの工程は、装置３と同様のため省略とする。
【０１４４】
次に、装置３ｂの動作工程について、第３実施形態で説明をした装置３と異なる点について説明をする。装置３ｂは、装置３ａの物体１０の識別結果である画像情報１２ａと当該装置３ｂで撮像して生成された物体１０の画像情報１１ｂとを比較し、その比較結果に基づいて物体の処理を行う点が第３実施形態で説明をした装置３の工程と異なる。
【０１４５】
撮像工程Ｓ１００ｂは、部材１０ａが移載される物体１０を装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂによって撮像する撮像部１００ｂに対応する工程である。撮像工程Ｓ１００ｂは、撮像された物体１０の形状、姿勢、色彩、明度等を電気信号に変換して画像情報１１ｂを生成する。生成された画像情報１１ｂは、比較工程Ｓ３００ｂへ伝達される。ここで撮像される物体１０は、装置３ａで撮像された物体１０と同一の物体１０であると想定して以後の説明をする。なお、当該撮像工程Ｓ１００ｂは、図４に示すカメラ群２のフロー図の撮像工程Ｓ１００ｂに相当する。
【０１４６】
情報入力工程Ｓ２００ｂは、装置３ａに搭載されるカメラ１ａで識別された物体１０の形状、位置、姿勢、色彩、明度等や装置３ａの物体処理工程Ｓ５００ａにける処理結果１４ａ等の情報である画像情報１２ａの入力を受け付けるカメラ１ｂの情報入力部２００ｂに対応した工程である。情報入力工程Ｓ２００ｂに入力された画像情報１２ａは、比較工程Ｓ３００ｂへ伝達される。なお、当該情報入力工程Ｓ２００ｂは、図４に示すカメラ群２のフロー図の情報入力工程Ｓ２００ｂに相当する。
【０１４７】
比較工程Ｓ３００ｂは、形状判定工程Ｓ３０１ｂと、姿勢判定工程Ｓ３０２ｂとを有する。カメラ１ｂの比較部３００ｂに対応する工程である。なお、当該比較工程Ｓ３００ｂは、図４に示すカメラ群２のフロー図の比較工程Ｓ３００ｂに相当する。
【０１４８】
形状判定工程Ｓ３０１ｂは、画像比較工程Ｓ３１０ｂと、形状モデル選択工程Ｓ３２０ｂと、形状モデル比較工程Ｓ３３０ｂとを有する。
【０１４９】
画像比較工程Ｓ３１０ｂは、当該装置３ｂの画像情報１１ｂと先の装置３ａの画像情報１２ａとを比較して、画像情報１２ａに含まれる物体１０の情報と、当該装置３ａのカメラ１ｂで撮像をした物体１０との形状を比較する。画像情報１１ｂと画像情報１２ａとは、比較の結果、形状が同一と判断された場合には、後述する姿勢判定工程Ｓ３０２ｂへ伝達される。なお、当該画像比較工程Ｓ３１０ｂは、図４に示すカメラ群２のフロー図の画像比較工程Ｓ３１０ｂに相当する。
【０１５０】
また、当該装置３ｂのカメラ１ｂは、画像比較工程Ｓ３１０ｂで画像情報１１ｂと画像情報１２ａとに含まれる物体１０の形状が同一で無いと判断した場合には、形状判定工程Ｓ３０１ｂの形状モデル選択工程Ｓ３２０ｂへ画像情報１１ｂが伝達される。
【０１５１】
比較結果保存工程Ｓ４００ｂは、比較工程Ｓ３００ｂで比較された形状モデルＷｎと、姿勢モデルＰｎの比較の結果を画像情報１２ｂとして保存する装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂの比較結果保存部４００ｂに対応する工程である。保存された比較結果である画像情報１２ｂは、物体処理工程Ｓ５００ｂと、情報出力工程Ｓ６００ｂとに伝達される。なお、当該比較結果保存工程Ｓ４００ｂは、図４に示すカメラ群２のフロー図の比較結果保存工程Ｓ４００ｂに相当する。
【０１５２】
装置３ｂの物体処理工程Ｓ５００ｂは、比較結果保存工程Ｓ４００ｂから伝達された画像情報１２ｂに基づき、捕捉部３４ｂに捕捉されている部材１０ａをロボット部３０ｂによって物体１０に移載する工程である。本実施形態の装置３ｂにおいては、装置制御部３５ｂに対応する工程である。物体処理工程Ｓ５００ｂは、部材１０ａを捕捉している捕捉部３４ｂ、又はアーム部３２ｂと、ハンド部３３ｂとを動作させ部材１０ａの捕捉姿勢の調整を行ってから、部材１０ａを物体１０に移載する。なお、本実施形態の装置群４において装置３ｂに到達した物体１０には、装置３ａによって１つの部材１０ａが移載されており、装置３ｂは、さらに一つの部材１０ａを移載する。
【０１５３】
また、物体処理工程Ｓ５００ｂは、装置３ａから伝達された画像情報１２ａに基づき、予め部材１０ａの捕捉位置を調整する動作を実行しても良い。予め捕捉位置を調整する動作を実行することで、比較工程Ｓ３００ｂの完了後、速やかに移載工程（動作）を実行することができる。
【０１５４】
情報出力工程Ｓ６００ｂは、上述の装置３ｂの画像情報１２ｂを他の装置３の情報入力工程Ｓ２００へ伝達する装置３ｂに搭載されるカメラ１ｂの情報出力部６００ｂに対応する工程である。また、必要に応じて物体処理工程Ｓ５００ｂの処理結果１４ｂが画像情報１２ｂに付加されて情報出力工程Ｓ６００ｂから出力される。なお、当該情報出力工程Ｓ６００ｂは、図４に示すカメラ群２のフロー図の情報出力工程Ｓ６００ｂに相当する。
【０１５５】
装置群４は、装置３ｂの情報出力工程Ｓ６００ｂにおいて画像情報１２ｂを他の装置３へ出力が完了すれば一連の動作工程が終了する。その他の工程は、第３実施形態の装置３と同様のため省略とする。
なお、装置群４において３台以上の装置３を接続する場合も、上述した工程と同様に装置３ｂの情報出力工程Ｓ６００ｂに続いて、３台目の装置３の撮像工程Ｓ１００を実行し、３台目の装置３のカメラ１の情報入力工程Ｓ２００に入力された画像情報１２を用いて比較工程Ｓ３００を実行すれば良い。
【０１５６】
上述した第４実施形態によれば、以下の効果が得られる。
第４実施形態の装置群４によれば、第１の装置３ａは、当該装置３ａで処理を行う物体１０の画像情報１１ａと、物体１０の既知の情報である画像情報１３とを比較する。装置３ａは、比較の結果それぞれの情報に含まれる物体１０の形状等の情報が同一であれば、形状判定工程Ｓ３０１ａの画像比較工程Ｓ３１０ａ以外の工程を省略して姿勢判定工程Ｓ３０２ａを実行し、物体１０を識別することができる。
また、第２の装置３ｂは、第１の装置３ａにおける物体１０の識別結果である画像情報１２ａと、第２の装置３ｂで撮像して生成された物体１０の画像情報１１ｂとを比較する。第２の装置３ｂは、それぞれの情報に含まれる物体１０の形状等の情報が同一であれば、形状判定工程Ｓ３０１ｂの画像比較工程Ｓ３１０ｂ以外の工程を省略して姿勢判定工程Ｓ３０２ｂを実行し物体１０を識別することができる。
このことによって、装置群４は、第１の装置３ａの識別結果である画像情報１２ａに基づき、第２の装置３ｂにおいて物体１０に対する移載等の処理をロボット部３０ｂによって開始することができる。従って、装置群４における物体１０に対する処理時間を短縮することができる。
また、装置群４は、多種類の物体１０を識別するため、多くの形状モデルＷｎと姿勢モデルＰｎを装置３ａ，３ｂの比較部３００ａ，３００ｂに有する場合でも、入力される画像情報１２ａ，１３に基づき、予め形状モデルＷｎと姿勢モデルＰｎとを選択し物体１０の形状及び姿勢の比較（識別）を行うことができる。従って、装置群４で取り扱う物体１０、換言すると製品が異なっても識別時間の増加を抑制し、生産効率低下による追加設備の導入を抑制することができる。
【０１５７】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態にかかる装置について説明する。図７は、本実施形態の装置５を示す模式図である。図７に示す本実施形態の装置５は、カメラ１を複数が接続される第２実施形態で詳述をしたカメラ群２を搭載したものである。また、装置５は、第３実施形態で詳述をした装置３（ロボット装置）に前述のカメラ群２が搭載されたロボット装置である。
【０１５８】
装置５は、例えば、物体１０に部材１０ａを移載（嵌合）する工程を担う装置５である。装置５は、部材１０ａの移載先である物体１０を予めカメラ１ａで識別し、その識別された物体１０の情報が装置５を構成するロボット部３０のハンド部３３に搭載されるカメラ１ｂに伝達される。装置５は、伝達された情報に基づき物体１０の位置や姿勢に合わせてロボット部３０の装置制御部３５によって捕捉部３４、ハンド部３３、アーム部３２を動作させ部材１０ａを移載するものである。
【０１５９】
装置５は、第３実施形態で詳述した装置３と同様の構成である。また、装置５は、当該装置５に備えるカメラ１ａ，１ｂは、第２実施形態で詳述をしたカメラ群２と同様の構成であるため、同一の構成及び同一の工程には同一の符号を付して、説明は省略または簡略とする。
【０１６０】
（装置の構成）
装置５には、ロボット部３０と、ロボット部３０に搭載されるカメラ１ｂを備える。ロボット部３０は、基部３１と、アーム部３２と、ハンド部３３とを備える。また、基部３１の内部には、図示しないが装置制御部３５を備える。さらに、装置５において部材１０ａの移載先となる物体１０が当該装置５の図示しない移載領域に到達する前に撮影し、識別するカメラ１ａを備える。
【０１６１】
（装置の動作工程）
装置５の動作工程は、前述した第２実施形態のカメラ群２と同様であるため、同一の構成及び同一の工程には同一の符号を付して、説明は省略または簡略とする。
図７に示す装置５に搭載されるカメラ１ａ動作工程は、撮像工程Ｓ１００ａと、情報入力工程Ｓ２００ａと、比較工程Ｓ３００ａと、比較結果保存工程Ｓ４００ａと、情報出力工程Ｓ６００ａとを有する。また、装置制御部３５で実行される物体処理工程Ｓ５００を有する。
【０１６２】
カメラ１ａの撮像工程Ｓ１００ａは、装置５において物体１０の処理である部材１０ａの移載を行う移載領域（不図示）に到達する前の物体１０を撮像し、物体１０の画像情報１１ａを生成する。生成された物体１０の画像情報１１ａは、比較工程Ｓ３００ａへ伝達される。
【０１６３】
情報入力工程Ｓ２００は、当該カメラ１ａとは別のカメラ１で識別された物体１０の画像情報１３を受け付ける工程である。本実施形態において情報入力工程Ｓ２００には、所望の形状を有する物体１０以外の物体が装置５に流入することを排除するための比較基準となる物体１０の形状等の画像情報１３が入力される。
【０１６４】
比較工程Ｓ３００ａは、撮像された物体１０の画像情報１１ａに基づき予めカメラ１ａに有する第３の情報である形状モデルＷｎと姿勢モデルＰｎとの比較を行い、その結果を画像情報１２ａとして比較結果保存工程Ｓ４００ａに伝達する。
また、比較工程Ｓ３００ａは、撮像された物体１０の画像情報１１ａと、情報入力工程Ｓ２００で入力された画像情報１３とを比較し、所望の形状を有しない物体１０を検出する。異なった形状の物体１０を検出した場合は、装置制御部３５で制御される図示しない除去装置等で当該物体１０を排除し、装置５への流入を抑止する。
【０１６５】
比較結果保存工程Ｓ４００ａは、比較結果である画像情報１２ａを保存し、情報出力工程Ｓ６００ａに伝達する。
【０１６６】
物体処理工程Ｓ５００ａは、本実施形態の装置５においては、例えば、物体１０が図示しないカメラ１ａの撮像領域を通過したことを検出する。撮像領域の通過を検出したら工程完了信号を情報出力工程Ｓ６００ａに伝達する。
【０１６７】
情報出力工程Ｓ６００ａは、比較結果保存工程Ｓ４００ａから伝達された画像情報１２ａを、物体処理工程Ｓ５００ａからの工程完了信号の受信等を条件に、ハンド部３３に搭載されているカメラ１ｂの情報入力工程Ｓ２００ｂに伝達する。
【０１６８】
装置５に搭載されるカメラ１ｂの動作工程は、前述のカメラ１ａと同様に、撮像工程Ｓ１００ｂと、情報入力工程Ｓ２００ｂと、比較工程Ｓ３００ｂと、比較結果保存工程Ｓ４００ｂと、情報出力工程Ｓ６００ｂとを有する。また、カメラ１ｂは、装置制御部３５で実行される物体処理工程Ｓ５００を有する。
【０１６９】
カメラ１ｂの撮像工程Ｓ１００ｂは、装置５の移載領域に到達した物体１０を撮像し、物体１０の画像情報１１ｂを生成する。生成された物体１０の画像情報１１ｂは、比較工程Ｓ３００ｂへ伝達される。
【０１７０】
情報入力工程Ｓ２００ｂは、カメラ１ａで識別された移載領域に到達する前の物体１０の画像情報１２ａを受け付ける工程である。画像情報１２ａは、比較工程Ｓ３００ｂに伝達される。
【０１７１】
比較工程Ｓ３００ｂは、その工程に含まれる形状判定工程Ｓ３０１ｂの一つである画像比較工程Ｓ３１０ｂで、前述の画像情報１１ｂと画像情報１２ａとに含まれる物体１０の形状の比較を行う。装置５は、比較の結果、画像情報１１ｂと画像情報１２ａに含まれる物体１０の形状が同一と判断された場合は、形状判定工程Ｓ３０１ｂの画像比較工程Ｓ３１０ｂ以外の工程を省略して姿勢判定工程Ｓ３０２ｂで物体１０の姿勢を識別し、物体１０を認識する。比較工程Ｓ３００ｂでの認識結果は、比較結果保存工程Ｓ４００ｂへ伝達される。
また、装置５は、比較の結果、画像情報１１ｂと画像情報１２ａに含まれる物体１０が同一でないと判断された場合は、画像情報１１ｂを形状判定工程Ｓ３０１ｂに伝達し、形状モデル選択工程Ｓ３１０ｂと、形状比較工程Ｓ３２０ｂとを実行して物体１０の形状の識別を行う。装置５は、形状判定工程Ｓ３０１ｂの実行後、姿勢判定工程Ｓ３０２ｂが実行され物体１０の姿勢を識別し、物体１０が認識される。装置５は、その結果が比較結果保存工程Ｓ４００ｂへ伝達される。
【０１７２】
比較結果保存工程Ｓ４００ｂは、比較結果である画像情報１２ａを保存し、物体処理工程Ｓ５００ｂと情報出力工程Ｓ６００ｂとに伝達する。
【０１７３】
物体処理工程Ｓ５００ｂは、比較結果保存工程Ｓ４００ｂから伝達された画像情報１２ｂに基づいて捕捉されている部材１０ａを物体１０に移載する工程である。
【０１７４】
装置５は、撮像工程Ｓ１００ｂで撮像された移載領域に到達した物体１０の画像情報１１ｂと、情報入力工程Ｓ２００ｂに入力された移載領域に到達する前にカメラ１ａで識別された物体１０の画像情報１２ａとが画像比較工程Ｓ３１０ｂで比較される。装置５は、画像情報１１ｂと画像情報１２ａとに含まれる物体１０の形状が同一と画像比較工程Ｓ３１０ｂで判断された場合は、当該画像比較工程Ｓ３１０ｂ以外の形状判定工程Ｓ３０１ｂの工程を省略して姿勢判定工程Ｓ３０２ｂが実行され物体１０を認識することができる。その認識結果に基づき、物体処理工程Ｓ５００ｂを実行して部材１０ａを物体１０に移載することができる。また、画像比較工程Ｓ３１０ｂで画像情報１１ｂと画像情報１２ａとに含まれる物体１０の形状が同一で無いと判断された場合は、画像情報１１ｂが形状判定工程Ｓ３０１ｂに伝達される。この場合、装置５は、形状判定工程Ｓ３０１ｂと姿勢判定工程Ｓ３０２ｂとを実行し、物体１０の形状及び姿勢を識別する。装置５は、比較（識別）の結果、カメラ１ａで撮像された物体１０と形状が異なると判断した場合には、前述の装置制御部３５で制御される図示しない除去装置等で物体１０を排除し、装置５へ当該物体１０の流入を抑止する。
【０１７５】
また、物体処理工程Ｓ５００ｂは、カメラ１ａから伝達された画像情報１２ａに基づき、ロボット部３０を動作させて予め部材１０ａの捕捉位置を調整を実行しても良い。予め捕捉位置を調整する動作を実行することで、比較工程Ｓ３００ｂの完了後、速やかに移載動作（工程）を実行することができる。
【０１７６】
情報出力工程Ｓ６００ｂは、比較結果保存工程Ｓ４００ｂから伝達された画像情報１２ｂを、物体処理工程Ｓ５００ａからの工程完了信号の受信等を条件に他の機器に伝達する。
【０１７７】
上述した第５実施形態によれば、以下の効果が得られる。
第５実施形態の装置５によれば、当該装置５で処理を行う物体１０の画像情報１１ａと、物体１０の既知の情報である画像情報１３とを比較する。装置５は、比較の結果それぞれの情報に含まれる物体１０の形状等の情報が同一であれば、形状判定工程Ｓ３０１ａの画像比較工程Ｓ３１０ａ以外の工程を省略して姿勢判定工程Ｓ３０２ａを実行し物体１０を識別することができる。
また、装置５は、第１のカメラ１ａにおける物体１０の識別結果である画像情報１２ａと、第２のカメラ１ｂで撮像して生成された物体１０の画像情報１１ｂとを比較する。第２のカメラ１ｂは、それぞれの情報に含まれる物体１０の形状等の情報が同一であれば、形状判定工程Ｓ３０１ｂの画像比較工程Ｓ３１０ｂ以外の工程を省略して姿勢判定工程Ｓ３０２ｂを実行し物体１０を識別することができる。
このことによって、装置５は、第１のカメラ１ａの識別結果である画像情報１２ａに基づき、装置５において物体１０に対する移載等の処理をロボット部３０によって開始することができる。従って、装置５における物体１０に対する処理時間を短縮することができる。
また、装置５は、多種類の物体１０を識別するため、多くの形状モデルＷｎと姿勢モデルＰｎをカメラ１ａ，１ｂの比較部３００ａ，３００ｂに有する場合でも、入力される画像情報１２ａ，１３に基づき、予め形状モデルＷｎと姿勢モデルＰｎとを選択し物体１０の形状及び姿勢の比較（識別）を行うことができる。従って、装置５で取り扱う物体１０、換言すると製品が異なっても識別時間の増加を抑制し、生産効率低下による追加設備の導入を抑制することができる。また、所望しない形状を有する物体１０が装置５に流入した場合でも、第１のカメラ１ａで物体１０を識別し、装置５で処理をする前に当該物体１０を取り除くことができる。従って、装置５は、異なる形状の物体１０等が混入することで当該装置５が停止する時間を抑制して生産性を高めることができる。
【符号の説明】
【０１７８】
１…カメラ、２…カメラ群、３，５…装置、４…装置群、１０…物体、１０ａ…部材、１０ｐ…姿勢比較結果、１０ｗ…形状比較結果、１１，１２，１３…画像情報、１４…処理結果、２０…突起体、３０…ロボット部、３１…基部、３２…アーム部、３３…ハンド部、３４…捕捉部、３５…装置制御部、４０…ベルトコンベア、１００…撮像部、２００…情報入力部、３００…比較部、３０１…形状判定部、３０２…姿勢判定部、３１０…画像比較部、３２０…形状モデル選択部、３３０…形状モデル比較部、３４０…姿勢モデル選択部、３５０…姿勢モデル比較部、４００…比較結果保存部、５００…物体処理部、６００…情報出力部、Ｐｎ…姿勢モデル、Ｗｎ…形状モデル、Ｓ１００…撮像工程、Ｓ２００…情報入力工程、Ｓ３００…比較工程、Ｓ３０１…形状判定工程、Ｓ３０２…姿勢判定工程、Ｓ３１０…画像比較工程、Ｓ３２０…形状モデル選択工程、Ｓ３３０…形状モデル比較工程、Ｓ３４０…姿勢モデル選択工程、Ｓ３５０…姿勢モデル比較工程、Ｓ４００…比較結果保存工程、Ｓ５００…物体処理工程、Ｓ６００…情報出力工程。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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