图像处理系统、光学传感器、以及学习装置制造方法及图纸

提供能够识别被摄体的多种属性的技术。本发明专利技术的一个方面的图像处理系统具有：光学传感器，该光学传感器具有光学部件和多个摄像元件，该光学部件使来自被摄体的光发生折射，并且具备多个透过部，该多个透过部被构成为因具有不同的光学特性从而所透过的光的折射模式各自不同，该多个摄像元件接收透过各所述透过部的光，分别形成映出所述被摄体的拍摄图像；以及信息处理装置，其通过将由各所述摄像元件获得的各所述拍摄图像输入到已完成被摄体的属性的学习的学习器中，来计算表示所述被摄体的属性的属性信息。

Image Processing System, Optical Sensor and Learning Device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像处理系统、光学传感器、以及学习装置
本专利技术涉及图像处理系统、光学传感器、以及学习装置。
技术介绍
在专利文献1中提出了如下图像处理装置：通过使用了微透镜阵列与多个光学转换元件的光学传感器取得图像，利用以所取得的图像作为输入数据的机器学习，从该图像提取映出特征性被摄体的特征区域。根据该图像处理装置，从模型数据库提取与特征区域对应的模型图像信息、并生成与特征区域对应的合成图像信息，从而能够得到高精度的多维图像，其中该模型数据库存储有比预先规定的特征性被摄体的多维图像精度更高的多种模型图像信息。此外，在专利文献2中提出了如下图像处理装置：通过使用了微透镜阵列和多个光学转换元件的光学传感器取得图像，将所取得的图像分割成用于取得距离信息的第1分割区域和用于根据距离信息生成重聚焦图像的第2分割区域。根据该图像处理装置，在实时取景驱动时，能够在减轻用于重新构建的处理负载的同时，在较广的范围内显示聚焦的图像。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2011-077764号公报专利文献2:日本特开2016-184956号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在像专利文献1和2那样使用微透镜阵列时，能够对应于被摄体的位置、朝向、姿势等拍摄状况的很小的物理变化，相应地在由各摄像元件取得的各图像中产生较大的变化，其中该各摄像元件接收被各微透镜会聚后的光。因此，通过使用微透镜阵列而得到的各图像，能够容易地识别在拍摄状况中产生的很小的物理变化。但是，本专利技术的专利技术人发现，在使用微透镜阵列来识别被摄体的属性(另外，“属性”是指，被摄体的位置、姿势、形状、大小、颜色、类别等可对该被摄体赋予特征的某些性质。)的现有的方法中，可能会产生如下的问题。即，现有的微透镜阵列中的各微透镜是以相同方式构成的。具体而言，各微透镜被构成为，具有相同的光学特性，且聚光角度较大。因此，基本上，在通过各微透镜取得的各图像中，被摄体整体是以分辨率较低的状态来映出的。此外，各图像仅具有与各微透镜的位置相对应的差异，几乎是相同的图像。由此，难以根据通过各微透镜而取得的各图像来识别被摄体本身的类别，特别是，难以将与被摄体相同类别的其他被摄体识别为与该被摄体相同的被摄体。另一方面，当减小各微透镜的聚光角度时，在通过各微透镜而得到的各图像中，被摄体的与各微透镜的位置对应的各部分是以分辨率较高的状态来映出的。因此，能够通过将得到的各图像整合来识别被摄体的类别。但是，在该情况下，在所得到的各图像中没有拍摄到被摄体的整体，因此难以捕捉被摄体的位置、朝向、姿势等很小的物理变化。因此，本专利技术的专利技术人发现，在使用微透镜阵列识别被摄体的属性的现有方法中，能够关注被摄体的特定属性而容易地进行识别，但是难以实现识别被摄体的多种属性。本专利技术的一个方面是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供能够实现识别被摄体的多种属性的技术。用于解决课题的手段本专利技术为了解决上述课题，采用了如下的结构。即，本专利技术的一个方面的图像处理系统具有：光学传感器，该光学传感器具有光学部件和多个摄像元件，该光学部件使来自被摄体的光发生折射，并且具备多个透过部，该多个透过部被构成为因具有不同的光学特性从而所透过的光的折射模式各自不同，该多个摄像元件与各所述透过部对应地设置，并且接收透过各所述透过部的光，分别形成映出所述被摄体的拍摄图像(图像数据)；以及信息处理装置，其通过将由各所述摄像元件获得的各所述拍摄图像输入到进行了用于判别所述被摄体的属性的学习的已完成学习的学习器中，来取得表示所述被摄体的属性的属性信息。在上述结构中，在被摄体的拍摄中使用了如下光学部件，该光学部件具有被构成为因具有不同的光学特性从而所透过的光的折射模式各自不同的多个透过部。因此，在由各摄像元件所获得的各拍摄图像中，以反映出不同的光学特性的状态来映出被摄体。即，在通过聚光角度比较大的透过部而获得的拍摄图像中，被摄体全体以分辨率较低的状态来映出，在通过聚光角度比较小的透过部而获得的拍摄图像中，被摄体的一部分以分辨率较高的状态来映出。因此，根据上述结构，由于能够获得适于对被摄体的不同的多个属性进行解析的多个拍摄图像，因此能够提供可基于所得到的多个拍摄图像来识别被摄体的多种属性的图像处理系统。另外，在上述结构中，在由各摄像元件所获得的拍摄图像中，反映出各透过部的不同的光学特性的结果(例如光的会聚程度可能各自不同)为可能不是人所能够识别出的结果。但是，由于在上述结构中，使用了各拍摄图像来作为进行了用于判定规定的属性信息的机器学习的学习器的输入，因此各拍摄图像不必是人能够识别的图像。此外，根据上述结构，能够针对某个被摄体得到多种拍摄图像。例如，如后述那样，能够获得大范围地捕捉到被摄体的拍摄图像和详细地捕捉到被摄体的局部的拍摄图像。然后，能够使用该取得的各拍摄图像进行以分类、聚类、特征量的提取等为代表的学习，由此，能够提高对与该被摄体相同类别的其他的物体进行识别的识别精度，即，能够构成鲁棒性优异的学习器。在上述的一个方面的图像处理系统中，所述学习器由神经网络、支持向量机、自组织映射网络、或者通过强化学习来进行学习的学习器构成。根据该结构，能够容易实现可识别被摄体的多种属性的图像处理系统。在上述一个方面的图像处理系统中，也可以是，所述光学部件的所述多个透过部包含：第1透过部，其配置于中央，被构成为规定的第1聚光角度；以及第2透过部，其配置于所述第1透过部的周围，被构成为比所述第1透过部的所述第1聚光角度大的第2聚光角度。根据该结构，能够提供容易识别处于光学传感器的正面的被摄体的类别、且容易捕捉处于从光学传感器的正面偏离的位置的被摄体的物理变化的图像处理系统。在上述一个方面的图像处理系统中，所述第1聚光角度可以是2.0度以下，所述第2聚光角度可以是20度以上。根据该结构，能够提供可识别处于光学传感器的正面的被摄体的类别、且可捕捉处于从光学传感器的正面偏离的位置的被摄体的物理变化的图像处理系统。在上述一个方面的图像处理系统中，所述各投光部的光学特性可以具有不规则性。根据该该结构，由于能够获得反映出多种光学特性的多个拍摄图像，因此能够根据所获得的各拍摄图像识别被摄体的多种属性。在上述一个方面的图像处理系统中，所述光学部件可以包含具有多个透镜的透镜阵列、衍射光栅、散射透镜、以及全息透镜中的至少任意一个。根据该结构，能够容易地实现可识别被摄体的多种属性的图像处理系统。在上述一个方面的图像处理系统中，所述光学部件可以包含透镜阵列，该透镜阵列具有多个透镜作为所述多个透过部，各所述透过部的光学特性可以通过各所述透镜的大小、材料、形状、以及颜色中的至少任意一方来实现。在透镜阵列中，容易使各透镜的光学特性不同。因此，根据该结构，能够以较低成本实现可识别被摄体的多种属性的图像处理系统。另外，透镜阵列例如是微透镜阵列。但是，各透镜的尺寸不限定于微尺寸，可以根据实施方式适当选择。在上述一个方面的图像处理系统中，所述信息处理装置可以输出所述被摄体的位置、朝向、姿势、大小、形状、动作、类别、固体识别信息、颜色、明亮度、以及环境信息中的一个或者组合作为所述属性信息。根据该结构，能够提供对被摄体的位置、朝向、姿势、大小、形状、动作、类别、固体识别信息、颜色、明亮度、以及环境信息中的至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像处理系统，其具有：光学传感器，该光学传感器具有光学部件和多个摄像元件，该光学部件使来自被摄体的光发生折射，并且具备多个透过部，该多个透过部被构成为因具有不同的光学特性从而所透过的光的折射模式各自不同，该多个摄像元件与各所述透过部对应地设置，并且接收透过各所述透过部的光，分别形成映出所述被摄体的拍摄图像；以及信息处理装置，其通过将由各所述摄像元件获得的各所述拍摄图像输入到进行了用于判别所述被摄体的属性的学习的已完成学习的学习器中，来取得表示所述被摄体的属性的属性信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.01 JP 2017-0163851.一种图像处理系统，其具有：光学传感器，该光学传感器具有光学部件和多个摄像元件，该光学部件使来自被摄体的光发生折射，并且具备多个透过部，该多个透过部被构成为因具有不同的光学特性从而所透过的光的折射模式各自不同，该多个摄像元件与各所述透过部对应地设置，并且接收透过各所述透过部的光，分别形成映出所述被摄体的拍摄图像；以及信息处理装置，其通过将由各所述摄像元件获得的各所述拍摄图像输入到进行了用于判别所述被摄体的属性的学习的已完成学习的学习器中，来取得表示所述被摄体的属性的属性信息。2.根据权利要求1所述的图像处理系统，其中，所述学习器由神经网络、支持向量机、自组织映射网络、或者通过强化学习来进行学习的学习器构成。3.根据权利要求1或2所述的图像处理系统，其中，所述光学部件的所述多个透过部包含：第1透过部，其配置于中央，被构成为规定的第1聚光角度；以及第2透过部，其配置于所述第1透过部的周围，被构成为比所述第1透过部的所述第1聚光角度大的第2聚光角度。4.根据权利要求3所述的图像处理系统，其中，所述第1聚光角度为2.0度以下，所述第2聚光角度为20度以上。5.根据权利要求1或2所述的图像处理系统，其中，所述各投光部的光学特性具有不规则性。6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的图像处理系统，其中，所述光学部件包含具有多个透镜的透镜阵列、衍射光栅、散射透镜、以及全息透镜中的至少任意一个。7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的图像处理系统，其中，所述光学部件包含透镜阵列，该透镜阵列具有多个透镜作为所述多个透过部，各所述透过部的光学特性通过各所述透镜的大小、材料、形状、以及颜色中的至少任意一方来实现。8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的图像处理系统，其中，所述信息处理装置输出所述被摄体的位置、朝向、姿势、大小、形状、动作、类别、固体识别信息、颜色、明亮度、以及环境信息中的一个或者组合作为所述属性信息。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：安藤丹一，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP