專利名稱：信息處理設(shè)備、信息處理方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將測量對象與測量對象的模型進(jìn)行比較的信息處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，用于使機(jī)器人進(jìn)行諸如工廠等中所進(jìn)行的組裝等的任務(wù)的需求正日益增大。在這些需求中，在機(jī)器人應(yīng)對位置和姿勢總不恒定的作業(yè)對象(工件)的情況下，需要用于測量作業(yè)對象的位置和姿勢的單元，并且通常使用視覺傳感器作為該單元。然而，在作業(yè)對象的位置/姿勢處于三維不確定的情況下，普通照相機(jī)在信息方面不足，因此進(jìn)行在該設(shè)備中添加用于獲取三維信息的傳感器的嘗試。另外，在工廠自動(dòng)化 (FA)領(lǐng)域，存在以更高精度和更快速度測量作業(yè)對象的位置/姿勢的要求，因此三維精確測量技術(shù)變得重要。三維測量技術(shù)包括光切方法、立體方法和飛行時(shí)間(TOF)方法等。光切方法是用于通過利用照相機(jī)和狹縫光(slit light)投射器的組合進(jìn)行三角測量來獲得物體的三維信息的技術(shù)。該技術(shù)使得用戶能夠容易地獲得與無定形物體有關(guān)的三維信息，并且也開始應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人。立體方法是用于通過準(zhǔn)備兩組以上的照相機(jī)并使用根據(jù)圖像之間的視差的三角測量的原理來獲得三維信息的技術(shù)。TOF方法是飛行時(shí)間的縮寫，并且是如下的技術(shù)利用來自發(fā)光二極管(LED)光源的光照射目標(biāo)物體，并且利用傳感器(光接收單元)接收其反射光并測量時(shí)間，從而測量距離。此外，當(dāng)利用機(jī)器人應(yīng)對作業(yè)對象時(shí)，由于通常已知作業(yè)對象的數(shù)據(jù)(維數(shù)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)數(shù)據(jù))，因而存在用于通過在利用視覺傳感器所獲得的信息和數(shù)據(jù)之間進(jìn)行比較和匹配來進(jìn)行位置測量的方法。為了進(jìn)行更高精度的位置/姿勢測量，還利用了用于組合使用以下兩種技術(shù)的技術(shù)上述三維測量技術(shù)；以及使用CAD數(shù)據(jù)等的三維模型擬合。日本特開平09-212643號公報(bào)討論了一種使用從測量對象的拍攝圖像所提取的特征部分在測量對象和測量對象的模型之間進(jìn)行的三維模型擬合。該三維模型擬合是用于通過將從拍攝圖像所獲取的測量對象的特征部分與模擬測量對象的三維模型的特征部分進(jìn)行匹配來獲取測量對象的位置和/或姿勢的技術(shù)。該三維模型擬合廣泛用作用于從拍攝圖像獲得測量對象的位置和/或姿勢的技術(shù)。然而，特征部分之間進(jìn)行匹配時(shí)的三維模型的位置和/或姿勢的可設(shè)置范圍寬，因此計(jì)算機(jī)進(jìn)行該三維模型擬合通常需要大量計(jì)算時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種信息處理設(shè)備，該信息處理設(shè)備可以縮短計(jì)算機(jī)在將測量對象的位置和/或姿勢與測量對象的模型的位置和/或姿勢進(jìn)行比較時(shí)所使用的計(jì)算時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種信息處理設(shè)備，用于使測量對象的位置和/或姿勢與所述測量對象的模型的位置和/或姿勢相匹配，所述信息處理設(shè)備包括獲取單元，用于獲取所述測量對象的拍攝圖像；計(jì)算單元，用于基于所述拍攝圖像，計(jì)算表示所述測量對象的表面形狀的信息；以及限定單元，用于基于表示所述表面形狀的信息，限定所述模型的位置和/或姿勢。通過以下參考附圖對典型實(shí)施例的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它特征和方面將變得明
Mo


包含在說明書中并構(gòu)成說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例、特征和方面，并與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實(shí)施例的信息處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖2示出與圖1所示的設(shè)備的各個(gè)組件相對應(yīng)的第一典型實(shí)施例中的功能結(jié)構(gòu)圖。圖3示出第一典型實(shí)施例中的處理流程。圖4示出在正進(jìn)行測量對象的三維測量時(shí)的場景。圖5示出參數(shù)空間限定的場景。圖6示出第一典型實(shí)施例中要定義的坐標(biāo)系。圖7示出基于邊緣的三維模型擬合的場景。圖8示出用于利用線段的信息來計(jì)算三維模型的位置/姿勢參數(shù)的方法。圖9示出根據(jù)本發(fā)明第二典型實(shí)施例的信息處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖10示出本發(fā)明第三典型實(shí)施例中的處理流程。圖11示出在第三典型實(shí)施例中無法進(jìn)行充分參數(shù)約束的情況。圖12示出根據(jù)本發(fā)明第四典型實(shí)施例的信息處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖13示出第四典型實(shí)施例中的處理流程。圖14示出根據(jù)第四典型實(shí)施例的信息處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖15示出第四典型實(shí)施例中的照射位置/姿勢設(shè)置步驟的處理流程。圖16示出根據(jù)本發(fā)明第五典型實(shí)施例的信息處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖17示出第五典型實(shí)施例中的處理流程。圖18示出本發(fā)明第六典型實(shí)施例中的三維模型和照射曲面。圖19示出根據(jù)本發(fā)明第七典型實(shí)施例的信息處理設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)。圖20示出根據(jù)本發(fā)明第七典型實(shí)施例的信息處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖21示出第七典型實(shí)施例中的用于計(jì)算測量對象面的方法。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的各種典型實(shí)施例、特征和方面。圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實(shí)施例的信息處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)。狹縫激光投射器10利用作為圖案光(pattern light)的激光投射狹縫光束。將光掃描部11配置在狹縫激光投射器10的前面。光掃描部11包括可移動(dòng)式檢電鏡或多棱鏡，并且設(shè)計(jì)成根據(jù)來自外部的控制命令改變激光狹縫光的光投射角度。照相機(jī)20能夠拍攝預(yù)定作業(yè)區(qū)域的圖像。獲得利用照相機(jī)20所獲得的拍攝圖像作為利用眾所周知的校準(zhǔn)技術(shù)消除了鏡頭像差的圖像。測量對象30被配置在預(yù)定作業(yè)區(qū)域中，并且成為照相機(jī)20的攝像對象。測量對象30例如是工廠內(nèi)的機(jī)器人的作業(yè)對象，并且為了利用機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)，需要計(jì)算測量對象30的位置/姿勢。計(jì)算機(jī)40與光掃描部11和照相機(jī)20連接，并且進(jìn)行各種控制操作和圖像處理。 計(jì)算機(jī)40具有與通用計(jì)算機(jī)相同的結(jié)構(gòu)，包括中央處理單元(CPU)、諸如隨機(jī)存取存儲器 (RAM)等的臨時(shí)存儲單元和諸如ROM(只讀存儲器)等的存儲單元。在存儲單元中，存儲有包括用于控制光掃描部11的掃描控制程序、用于控制照相機(jī)20的攝像的攝像控制程序以及用于對照相機(jī)20所獲取的拍攝圖像進(jìn)行圖像處理的圖像處理程序的計(jì)算機(jī)程序。圖像處理程序包括用于從拍攝圖像檢測圖案光的校準(zhǔn)程序、用于計(jì)算測量對象30的位置和/或姿勢的三維模型、以及用于限定三維模型的可移動(dòng)范圍的限定程序。此外，將照相機(jī)20所獲取的拍攝圖像等存儲在臨時(shí)存儲單元中。當(dāng)操作該信息處理設(shè)備時(shí)，狹縫激光投射器10將狹縫光100投射至測量對象30 上，并且如果測量對象30位于狹縫光100的光投射方向上，則在測量對象30的表面上生成光切線101。照相機(jī)20在計(jì)算機(jī)40的控制下拍攝測量對象30的圖像，并且計(jì)算機(jī)40使用拍攝圖像中的光切線101來計(jì)算測量對象30的位置和/或姿勢。圖2是與圖1所示的設(shè)備的各個(gè)組件相對應(yīng)的本典型實(shí)施例中的功能結(jié)構(gòu)圖。下面將參考圖2說明本典型實(shí)施例中的功能結(jié)構(gòu)。光投射單元AlOO將圖案光投射至測量對象30上。光投射單元AlOO對應(yīng)于狹縫光投射器10。攝像單元A200獲取測量對象30的圖像數(shù)據(jù)，并且與光投射單元AlOO相互獨(dú)立或相結(jié)合地進(jìn)行安裝。攝像單元A200對應(yīng)于照相機(jī)20。計(jì)算單元A300進(jìn)行各種計(jì)算，并且控制光投射單元AlOO和攝像單元A200。計(jì)算單元A300對應(yīng)于計(jì)算機(jī)40。計(jì)算單元A300包括如下多個(gè)單元。作為計(jì)算單元A300的結(jié)構(gòu)的一部分的測量控制單元A350用作用于控制光投射單元AlOO的光投射方向和光投射強(qiáng)度等的光投射控制單元，并且用作用于控制攝像單元 A200的攝像操作的攝像控制單元。作為計(jì)算單元A300的結(jié)構(gòu)的一部分的圖像數(shù)據(jù)存儲單元A301用作用于從攝像單元A200獲取拍攝圖像的獲取單元，并且用作用于將拍攝圖像作為數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲的存儲單兀。作為計(jì)算單元A300的結(jié)構(gòu)的一部分的校準(zhǔn)值計(jì)算單元A310從存儲在圖像數(shù)據(jù)存儲單元A301中的拍攝圖像提取圖案光的區(qū)域(光切線101)。作為計(jì)算單元A300的結(jié)構(gòu)的一部分的校準(zhǔn)值存儲單元A302用作用于存儲與通過校準(zhǔn)值計(jì)算單元A310所計(jì)算出的圖案光的區(qū)域有關(guān)的信息的存儲單元。作為計(jì)算單元A300的結(jié)構(gòu)的一部分的三維測量值計(jì)算單元A320使用存儲在校準(zhǔn)值存儲單元A302中的圖案光的區(qū)域，計(jì)算圖案光的坐標(biāo)(光切線上的各個(gè)亮點(diǎn)位置的坐標(biāo)值)。此外，三維測量值計(jì)算單元A320用作用于使用三維測量值來計(jì)算表示測量對象30的表面形狀的信息(例如，平面方程)的計(jì)算單元。作為計(jì)算單元A300的結(jié)構(gòu)的一部分的三維模型數(shù)據(jù)存儲單元A303用作用于存儲計(jì)算測量對象30的位置和/或姿勢所要使用的測量對象30的三維模型數(shù)據(jù)的存儲單元。 三維模型數(shù)據(jù)包括諸如計(jì)算機(jī)圖形等的數(shù)據(jù)，并且可以通過進(jìn)行與測量對象30的三維模型擬合，來判斷測量對象30的位置和/或姿勢。
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作為計(jì)算單元A300的結(jié)構(gòu)的一部分的對象位置/姿勢計(jì)算單元A340用作用于通過使用三維模型數(shù)據(jù)進(jìn)行三維模型擬合來計(jì)算測量對象30的位置和/或姿勢的位置/姿勢計(jì)算單元。作為計(jì)算單元A300的結(jié)構(gòu)的一部分的參數(shù)空間限定單元A330用作用于使用表示測量對象30的表面形狀的信息來限定進(jìn)行三維模型擬合時(shí)的三維模型的可移動(dòng)范圍的限定單元。接著將參考圖3中的處理流程來說明本典型實(shí)施例中的信息處理設(shè)備的處理流程。步驟SlOO是信息處理設(shè)備的處理的開始步驟。步驟SllO是圖像數(shù)據(jù)獲取步驟， 在該步驟中，光投射單元AlOO將圖案光投射至測量對象30上，并且攝像單元A200獲取測量對象30的拍攝圖像。測量控制單元A350通過向光投射單元AlOO和攝像單元A200發(fā)送控制信號來進(jìn)行如上所述的本步驟的處理。將攝像單元A200所獲取的拍攝圖像的數(shù)據(jù)發(fā)送并存儲至圖像數(shù)據(jù)存儲單元A301。步驟S120是三維測量步驟，用于從存儲在圖像數(shù)據(jù)存儲單元A301中的拍攝圖像提取圖案光的區(qū)域，并且根據(jù)所提取的圖案光的區(qū)域來計(jì)算光切線上的各個(gè)亮點(diǎn)的坐標(biāo)值。通過校準(zhǔn)值計(jì)算單元A310和三維測量值計(jì)算單元A320進(jìn)行如上所述的本步驟的處理。步驟S130是測量對象面估計(jì)步驟，用于使用步驟S120所計(jì)算出的坐標(biāo)值來確定表示被圖案光照射的測量對象的表面形狀的信息(平面方程或者曲面方程)。更具體地，測量對象面估計(jì)步驟用于對三維測量步驟S120所獲得的三維信息進(jìn)行聚類或分割，并且估計(jì)被照射的測量對象30的表面部分的平面方程(法線矢量和照射平面)。通過使用三維測量步驟S120所獲得的三維信息相互比較相鄰信息并進(jìn)行擴(kuò)展處理，可以實(shí)現(xiàn)聚類和分割用的方法，或者通過對圖像數(shù)據(jù)獲取步驟SllO所獲得的圖像預(yù)先進(jìn)行聚類，也可以實(shí)現(xiàn)聚類和分割用的方法。具體地，通過哈弗(Hough)變換等進(jìn)行直線檢測，并且預(yù)先檢測具有相同斜率或亮度梯度的光切線或者光切線上的亮點(diǎn)位置。然后，通過僅使用屬于相同類的光切線上的亮點(diǎn)位置，使用最小二乘法等來估計(jì)平面方程。在圖5的情況下，測量對象面102 變成光切線101以及測量對象的邊緣從已獲得的估計(jì)平面所切割出的范圍。通過三維測量值計(jì)算單元A320進(jìn)行如上所述的本步驟的處理。步驟S140是參數(shù)空間限定步驟，用于使用步驟S130所計(jì)算出的表示表面形狀的信息，來限定對象位置/姿勢計(jì)算單元A340進(jìn)行三維模型擬合時(shí)的三維模型的可移動(dòng)范圍。更具體地，在世界坐標(biāo)上形成測量對象面估計(jì)步驟S130所獲得的平面，并且改變存儲在三維模型數(shù)據(jù)存儲單元A303中的三維模型的位置/姿勢。然后，繪制使得該平面和三維模型的平面相互匹配的三維模型的位置/姿勢，作為參數(shù)空間內(nèi)的參數(shù)搜索范圍(約束條件)(參考圖5)。通過使與三維模型上的照射部分相對應(yīng)的表面匹配于照射表面，并且利用平面約束改變?nèi)S模型的位置，來計(jì)算照射平面的輪廓線(光切線)上的點(diǎn)存在于與三維模型相匹配的表面內(nèi)的范圍。通常，基于六個(gè)自由度來確定三維模型的位置/姿勢。然而，在根據(jù)本步驟將三維模型的移動(dòng)范圍限定在平面上的情況下，變成可以基于三個(gè)自由度來確定該移動(dòng)范圍，這三個(gè)自由度包括平面上的兩個(gè)方向的平行移動(dòng)以及轉(zhuǎn)動(dòng)。也就是說，根據(jù)本步驟，通過限定三維模型的可移動(dòng)范圍，可以明顯縮短計(jì)算機(jī)在進(jìn)行三維模型擬合時(shí)所使用的計(jì)算時(shí)間。通過參數(shù)空間限定單元A330進(jìn)行如上所述的本步驟的處理。步驟S150是對象位置/姿勢計(jì)算步驟，用于基于存儲在三維模型數(shù)據(jù)存儲單元 A303中的三維模型數(shù)據(jù)來進(jìn)行三維模型擬合。更具體地，對象位置/姿勢計(jì)算步驟用于在參數(shù)空間限定步驟S140所獲得的參數(shù)空間中進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算(為使得位置/姿勢參數(shù)的均方誤差變成最小所進(jìn)行的參數(shù)提取)，并且計(jì)算最終的三維模型的位置/姿勢參數(shù)。在參數(shù)空間限定步驟S140所獲得的參數(shù)空間內(nèi)存在多個(gè)搜索范圍的情況下，在所有部分空間中都進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算。然后，最終將圖像坐標(biāo)上的三維模型和被投射至圖像的測量對象的位置/姿勢參數(shù)之間的誤差中最小的誤差假定為正解值。在圖5的情況下，由于三維模型受到通過測量對象面估計(jì)步驟S130所獲得的平面的平面約束，因而按照如下求出平面約束下的圖像雅克比矩陣(Jacobian)。在限定的參數(shù)空間內(nèi)選擇三維模型的位置/姿勢參數(shù)各自的初始值。通過對象位置/姿勢計(jì)算單元A340進(jìn)行如上所述的本步驟的處理。步驟S160是信息處理設(shè)備的處理的終止步驟。接著說明本典型實(shí)施例中的校準(zhǔn)方法。假定通過經(jīng)由投影矩陣α的坐標(biāo)變換將世界坐標(biāo)系中的任意點(diǎn)X= [Χ，Υ，Ζ]Τ變換成標(biāo)準(zhǔn)化圖像坐標(biāo)系上的點(diǎn)χ = [X，Y，Ζ]τ。此時(shí)，按照如下表示圖像坐標(biāo)系中的X的相應(yīng)點(diǎn) U = [U, ν]τ。[數(shù)學(xué)式1]
1 _ 1“ =-Χ = _ Λ
ζ ζ(1)其中，u'和X'是假定u和X的比例因子為1的齊次坐標(biāo)，并且各自表示為U' =[u，v，l]T、X' = [X，Y，Z，1]T。投影矩陣α是3X4矩陣，并且可以通過拍攝世界坐標(biāo)已知的六個(gè)以上點(diǎn)并測量這些點(diǎn)的投影位置，根據(jù)作為線性方程的方程(1)來確定投影矩陣 α ο此外，可以通過將狹縫光照射至預(yù)先已知世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值的夾具上、在圖像上測量其照射位置、并且使用投影矩陣α計(jì)算三維位置，來確定狹縫光平面的方程。在本典型實(shí)施例中，由于設(shè)計(jì)成通過光掃描部11改變狹縫光的照射角度，因而需要在各照射角度確定狹縫光平面的方程。利用K個(gè)光切線實(shí)現(xiàn)一次掃描，并且假定用于獲得第k個(gè)光切線的從光掃描部11的原點(diǎn)位置開始的狹縫光照射角度為Φ 。K和Φ1 ΦΚ是預(yù)先定義的固定值，并且假定在校準(zhǔn)時(shí)和在實(shí)際作業(yè)時(shí)使用相同的值。按照如下表示狹縫光平面的方程。[數(shù)學(xué)式2]AkX+BkY+CkZ+Dk = 0 (k=l，2，...，K)(2)在實(shí)際三維測量中，通過利用狹縫光束照射測量對象，在圖像坐標(biāo)上獲得第k個(gè)光切線。根據(jù)光切線上的亮點(diǎn)位置U" = [u"，V"，1]τ，按照如下表示世界坐標(biāo)系中的光切線上的亮點(diǎn)位置X' i=[X' i，Y' i，Z' i，l]T。[數(shù)學(xué)式3]X' i = Z(CItCI)W(3)通過將方程( 代入相應(yīng)方程(3)的狹縫光平面方程中，可以確定出世界坐標(biāo)系中的照射位置X' i。
接著，以下將說明本典型實(shí)施例中的三維模型擬合的具體處理。首先，如圖6所示定義坐標(biāo)系。坐標(biāo)系包括三維模型坐標(biāo)系70、假定約束平面為XY平面并且平面的法線矢量為Z軸的平面坐標(biāo)系71、世界坐標(biāo)系72、以及照相機(jī)坐標(biāo)系73。盡管圖6沒有示出，但是還存在圖像坐標(biāo)系。三維空間中的任意平面可以通過與該平面垂直的矢量(法線矢量)和從世界坐標(biāo)系的原點(diǎn)到該平面的帶符號的距離進(jìn)行定義。根據(jù)長度1標(biāo)準(zhǔn)化的法線矢量的自由度為2， 并且?guī)Х柕木嚯x的自由度為1，基于三個(gè)自由度來表示該平面。在該處理中，相對于世界坐標(biāo)軸來定義平面的法線矢量。世界坐標(biāo)系是圍繞世界坐標(biāo)系的y軸而轉(zhuǎn)動(dòng)的θ，并且是圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)之后的世界坐標(biāo)軸的χ軸而轉(zhuǎn)動(dòng)的φ。假定平面的法線矢量是此時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)之后的ζ軸，表示平面的姿勢的轉(zhuǎn)動(dòng)矩陣Rwp如方程(4)那樣進(jìn)行表不。[數(shù)學(xué)式4]
權(quán)利要求
1.一種信息處理設(shè)備，用于使測量對象的位置和/或姿勢與所述測量對象的模型的位置和/或姿勢相匹配，所述信息處理設(shè)備包括獲取單元，用于獲取所述測量對象的拍攝圖像；計(jì)算單元，用于基于所述拍攝圖像，計(jì)算表示所述測量對象的表面形狀的信息；以及限定單元，用于基于表示所述表面形狀的信息，限定所述模型的位置和/或姿勢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息處理設(shè)備，其特征在于，還包括光投射控制單元，所述光投射控制單元用于使光投射單元將圖案光投射至所述測量對象上，其中，所述計(jì)算單元從所述拍攝圖像中提取所述圖案光的區(qū)域，并且基于所提取出的圖案光的區(qū)域和所述光投射單元的投射方向，計(jì)算表示所述表面形狀的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息處理設(shè)備，其特征在于，所述光投射控制單元使所述光投射單元從第一方向投射第一圖案光，并且從不同于所述第一方向的第二方向投射第二圖案光，所述獲取單元獲取利用所述第一圖案光所拍攝的第一拍攝圖像和利用所述第二圖案光所拍攝的第二拍攝圖像，所述計(jì)算單元從所述第一拍攝圖像中提取所述第一圖案光的區(qū)域，基于所提取出的第一圖案光的區(qū)域和所述第一方向來計(jì)算表示所述測量對象的第一表面形狀的信息，從所述第二拍攝圖像中提取所述第二圖案光的區(qū)域，并且基于所提取出的第二圖案光的區(qū)域和所述第二方向來計(jì)算表示所述測量對象的第二表面形狀的信息，以及所述限定單元基于表示所述第一表面形狀的信息和表示所述第二表面形狀的信息，限定對所述模型的位置和/或姿勢的設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息處理設(shè)備，其特征在于，由所述光投射單元所投射的圖案光是多狹縫照明光。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息處理設(shè)備，其特征在于，還包括位置/姿勢計(jì)算單元，所述位置/姿勢計(jì)算單元用于通過使所述測量對象的位置和/或姿勢與所述模型的位置和/ 或姿勢相匹配來計(jì)算所述測量對象的位置和/或姿勢。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息處理設(shè)備，其特征在于，表示所述表面形狀的信息是表示所述測量對象的表面的平面方程，以及所述限定單元將所述模型的位置和/或姿勢限定至使所述模型在由所述平面方程所表示的平面上轉(zhuǎn)動(dòng)和/或平行移動(dòng)時(shí)的可移動(dòng)范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息處理設(shè)備，其特征在于，表示所述表面形狀的信息是表示所述測量對象的表面的曲面方程。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息處理設(shè)備，其特征在于，所述拍攝圖像是由立體照相機(jī)所拍攝的立體拍攝圖像，以及所述計(jì)算單元基于所述立體拍攝圖像和所述立體照相機(jī)的視差，計(jì)算表示所述測量對象的表面形狀的信息。
9.一種信息處理方法，用于使測量對象的位置和/或姿勢與所述測量對象的模型的位置和/或姿勢相匹配，所述信息處理方法包括以下步驟獲取所述測量對象的拍攝圖像；基于所述拍攝圖像，計(jì)算表示所述測量對象的表面形狀的信息；以及基于表示所述表面形狀的信息，限定所述模型的位置和/或姿勢。
10.一種用于使計(jì)算機(jī)用作信息處理設(shè)備的計(jì)算機(jī)程序，所述信息處理設(shè)備用于使測量對象的位置和/或姿勢與所述測量對象的模型的位置和/或姿勢相匹配，所述信息處理設(shè)備包括獲取單元，用于獲取所述測量對象的拍攝圖像；計(jì)算單元，用于基于所述拍攝圖像，計(jì)算表示所述測量對象的表面形狀的信息；以及限定單元，用于基于表示所述表面形狀的信息，限定所述模型的位置和/或姿勢。
11.一種信息處理設(shè)備，包括獲取單元，用于獲取測量對象的拍攝圖像； 分辨率降低單元，用于降低所述拍攝圖像的分辨率；以及光投射控制單元，用于基于分辨率降低的拍攝圖像，使光投射單元將圖案光投射至所述測量對象上。
全文摘要
一種信息處理設(shè)備，用于使測量對象的位置和/或姿勢與所述測量對象的模型的位置和/或姿勢相匹配，所述信息處理設(shè)備包括獲取單元，用于獲取所述測量對象的拍攝圖像；計(jì)算單元，用于基于所述拍攝圖像，計(jì)算表示所述測量對象的表面形狀的信息；以及限定單元，用于基于表示所述表面形狀的信息，限定所述模型的位置和/或姿勢。
文檔編號G01B11/24GK102460065SQ201080028670
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者猿田貴之, 真繼優(yōu)和, 青葉雅人 申請人:佳能株式會(huì)社