物体识别装置以及物体识别方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种物体识别装置以及物体识别方法，该物体识别装置(1)具有：摄像部(2)，其对预定的监控区域(A)进行拍摄，以获取三维图像和二维图像；物体抽取部(6)，其在摄像部(2)所获取的三维图像中，抽取具有预定范围的像素值的区域；图像搜索部(9)，其在摄像部(2)所获取的二维图像中，搜索根据物体的类别预先注册的基准图像；以及判定部(100)，其根据图像搜索部(9)所搜索的基准图像是否存在于物体抽取部(6)所抽取的区域内来判定物体的类别。

【技术实现步骤摘要】
物体识别装置以及物体识别方法
本专利技术涉及物体识别装置以及物体识别方法。
技术介绍
以往已知如下技术：将获取物体的三维信息的距离传感器和获取二维图像的摄像机进行组合来确定三维的物体的位置(例如、参照专利文献1)。在专利文献1的技术中，将摄像机所获取的二维图像进行处理，并检测二维图像内的物体的像，以获取物体的二维位置信息，并根据所获取的二维位置信息，使用三维信息来计算物体的三维的位置以及姿态。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-101045号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在专利文献1的技术中，对于静止的三维的物体，能够高精度地识别，但对人或机器人等的形状变化的物体，存在不能确定的不良情况。本专利技术是鉴于上述情况而做出的，目的在于提供一种物体识别装置以及物体识别方法，其对于人或机器人等的形状变化的物体，也能够高精度地识别。用于解决问题的方案为了达到上述目的，本专利技术提供如下方案。本专利技术的一个方案提供一种物体识别装置，其具有：摄像部，其对预定的监控区域进行拍摄，以获取三维图像和二维图像；物体抽取部，其在该摄像部所获取的所述三维图像中，抽取具有预定范围的像素值的区域；图像搜索部，其在所述摄像部所获取的所述二维图像中，搜索根据物体的类别预先注册的基准图像；以及判定部，其根据该图像搜索部所搜索的所述基准图像是否存在于所述物体抽取部所抽取的所述区域内，来判定所述物体的类别。根据本方案，若由摄像部对预定的监控区域进行拍摄以获取二维图像和三维图像，则由物体抽取部抽取在所获取的三维图像中具有预定范围的像素值的区域，由图像搜索部在所获取的二维图像中搜索基准图像，由判定部判定基准图像是否存在于所抽取的区域内，从而判定物体的类别。由于不是根据三维图像内的物体的形状，而是根据预先注册的基准图像存在于三维图像内抽取的物体的位置，来识别监控区域内的物体的类别，因此即使对于人或机器人等的形状变化的物体，也能够高精度地识别。在上述方案中，还可以具有搜索区域设定部，所述搜索区域设定部以包含所述物体抽取部所抽取的所述区域的方式，设定所述图像搜索部所进行的搜索区域。通过如此，不是使用表示物体抽取部所抽取的物体的区域的形状，而是能够以包含该区域的方式设定单纯化的搜索区域，能够使由图像搜索部进行的搜索运算变得容易。另外，在上述方案中，所述图像搜索部还可以根据所述摄像部所获取的所述三维图像的各部的自所述摄像部的距离，更改所述基准图像的缩尺而进行搜索。配置于自摄像部的距离近的位置的物体上附有的标记在二维图像中拍摄得大，配置于自摄像部的距离远的位置的物体上附有的标记在二维图像中拍摄得小。通过如此，根据自摄像部的距离对基准图像的缩尺进行更改，从而能够使基准图像与应该搜索的标记的大小接近，使搜索易于进行。另外，在上述方案中，所述图像搜索部还可以根据所述摄像部所获取的所述三维图像的各部相对于所述摄像部的光轴的倾斜角度，使所述基准图像发生变形而进行搜索。若附有标记的物体的表面相对于摄像部的光轴倾斜，则标记歪扭。通过如此，根据物体的表面的倾斜角度，使基准图像发生变形，从而能够使基准图像与应该搜索的标记的形状接近，使搜索易于进行。另外，本专利技术的其他方案提供一种物体识别方法，其包括：摄像步骤，其对预定的监控区域拍摄，以获取三维图像和二维图像；物体抽取步骤，其在通过该摄像步骤而获取的所述三维图像中，抽取具有预定范围的像素值的区域；图像搜索步骤，其在通过所述摄像步骤而获取的所述二维图像中，搜索根据物体的类别预先注册的基准图像；以及判定步骤，其根据通过该图像搜索步骤而搜索的所述基准图像是否存在于通过所述物体抽取步骤而抽取的所述区域内，来判定所述物体的类别。专利技术效果根据本专利技术，取得如下效果：对于人或机器人等的形状变化的物体，也能够高精度地识别。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式所涉及的物体识别装置的整体结构图。图2是表示图1的物体识别装置所获取的三维图像的一个示例的图。图3是表示从图2的三维图像抽取的物体的二值化图像的一个示例的图。图4是表示包含图3中抽取的物体的搜索区域的一个示例的图。图5是表示与图4中所设定的搜索区域相对应的二维图像的搜索区域的一个示例的图。图6是说明利用图1的物体识别装置的物体识别方法的流程图。图7是表示图1的物体识别装置所获取的三维图像的三维倾斜度的一个示例的图。图8是表示从图7的三维图像抽取的物体的二维图像的一个示例的图。图9是表示图1的物体识别装置的应用的一个示例的机器人系统的俯视图。图10是图9的机器人系统的主视图。附图标记说明：1：物体识别装置2：摄像部6：物体抽取部7：搜索区域设定部9：图像搜索部100：判定部A：监控区域A1：操作者识别区域(监控区域)A2：共同操作区域(监控区域)B：物体C1、C2：搜索区域M：基准图像G1：三维图像G2：二维图像S1：摄像步骤S2：物体抽取步骤S4：图像搜索步骤S5：判定步骤具体实施方式下面参照附图，对本专利技术的一个实施方式所涉及的物体识别装置1以及物体识别方法进行说明。如图1所示，本实施方式所涉及的物体识别装置1具有：摄像部2，其对预定的监控区域A进行拍摄；以及图像处理部3，其根据该摄像部2所获取的二维图像G2和三维图像G1来识别物体的类别。摄像部2具有：二维摄像机4，其对包含监控区域A的区域进行拍摄，以获取监控区域A的二维图像G2；以及三维摄像机5，其获取监控区域A的三维图像G1。二维摄像机4与三维摄像机5的相对位置预先设定，二维摄像机4所获取的二维图像G2的各像素位置与三维摄像机5所获取的三维图像G1的各像素位置相互精密地相对应。此外，二维摄像机4与三维摄像机5也可以不是分体，而是一体。三维摄像机5例如垂直朝下配置于监控区域A的上方。二维摄像机4在图1所示的示例中，相对于三维摄像机5设置若干角度，从而将与三维摄像机5相同的监控区域A配置于视野内，获取俯视观察监控区域A的二维图像G2。另一方面，三维摄像机5获取表示监控区域A内的各部的高度分布的三维图像G1。图像处理部3具有：物体抽取部6，其在三维摄像机5所获取的三维图像G1中，抽取监控区域A内的物体B；搜索区域设定部7，其对包含该物体抽取部6所抽取的物体B的搜索区域C1进行设定；图像对应运算部8，其将搜索区域设定部7中设定的搜索区域C1转换成二维摄像机4所获取的二维图像G2内的搜索区域C2；图像搜索部9，其在二维图像G2的搜索区域C2内，搜索与基准图像M相同的图像；以及判定部100，其根据在搜索区域C2内是否发现与基准图像M相同的图像，来判定物体B的类别。在本实施方式中，如图2所示，作为物体B例示有：人，其在头部、例如头盔上附有正方形的标记M1；以及工作台，其在顶板上附有三角形的标记M2。物体抽取部6所进行的物体B的抽取是抽取配置于三维图像G1中的监视区域A内的预定的高度范围内的像素来作为物体B存在的区域。具体而言，如图3所示，根据预定的值使三维图像G1的像素值二值化，从而抽取自地面的高度为预定的高度以上的区域来作为物体B。而且，物体抽取部6抽取通过二值化抽取的像素连续的区域来作为表示单一的物体B的区域。如图4所示，搜索区域设定部7将物体抽取部6所抽取的表示物体B的区域置换为包含该抽取的区域且具有单纯的形状、例如长方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物体识别装置，其特征在于，具有：摄像部，其对预定的监控区域进行拍摄，以获取三维图像和二维图像；物体抽取部，其在所述摄像部所获取的上述三维图像中，抽取具有预定范围的像素值的区域；图像搜索部，其在所述摄像部所获取的所述二维图像中，搜索根据物体的类别预先注册的基准图像；以及判定部，其根据所述图像搜索部所搜索的所述基准图像是否存在于所述物体抽取部所抽取的所述区域内，来判定所述物体的类别。

【技术特征摘要】
2016.09.29 JP 2016-1911251.一种物体识别装置，其特征在于，具有：摄像部，其对预定的监控区域进行拍摄，以获取三维图像和二维图像；物体抽取部，其在所述摄像部所获取的上述三维图像中，抽取具有预定范围的像素值的区域；图像搜索部，其在所述摄像部所获取的所述二维图像中，搜索根据物体的类别预先注册的基准图像；以及判定部，其根据所述图像搜索部所搜索的所述基准图像是否存在于所述物体抽取部所抽取的所述区域内，来判定所述物体的类别。2.根据权利要求1所述的物体识别装置，其特征在于，具有搜索区域设定部，其以包含所述物体抽取部所抽取的所述区域的方式设定所述图像搜索部所进行的搜索区域。3.根据权利要求2所述的物体识别装置，其特征在于，所述图像搜索...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥祐辉，渡边淳，中村稔，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP