标记物制造技术

通过提供在更宽的角度范围内唯一地推定出姿势的方案来实现更高精度的姿势推定，为此，提供一种平面型标记物(1)，其具备：包含二维图案码的平面视觉标记物(MA)；以及由在绕中心轴(ra)180度的范围内的侧面上附有纹样的透明圆柱体(2)构成且相互正交地设置在与平面视觉标记物(MA)相同的平面上的至少两个姿势翻转检测图案(Fx、Fy)。而且，提供一种标记物，其具备：平面视觉标记物(MA)；以及由在半球面上附有纹样的透明球体(20)构成且设置在与平面视觉标记物(MA)相同的平面上的至少一个姿势翻转检测图案(F7)。翻转检测图案(F7)。翻转检测图案(F7)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】标记物


[0001]本专利技术涉及用于推定姿势的标记物。

技术介绍

[0002]到目前为止，设计出能够通过利用单反相机进行拍摄来计测三维空间中的位置、姿势的平面图案，通常将其称为平面型标记物。
[0003]这样的平面型标记物在增强现实(Augmented Reality：AR)或机器人学的领域等中被粘贴于测定对象来使用，上述姿势根据平面型标记物的轮廓形状的外观上的变形并通过投影变换的原理来推定。
[0004]然而，根据条件的不同，平面型标记物M向图像上的投影相比图16A所示的透视投影而言更接近图16B所示的正投影，该平面型标记物相对于相机虽然具有图17所示的平面型标记物M1、M2的任一姿势，但是产生无法唯一地推定这样的姿势的不定性的问题。
[0005]在此，专利文献1记载的平面型标记物是为了解决这样的问题而设计出的方案，具有如下的结构：由柱状透镜和条纹纹样的组合构成且生成根据观察的角度而变化的莫尔条纹(干涉条纹)的RAS(旋转角度标度：Rotation Angle Scale)标记物单元沿着以往的某AR标记物的相邻的两条边分别附设。
[0006]需要说明的是，关于具有这样的结构的平面型标记物，非专利文献1中也有详细记载。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2012
‑
145559号公报
[0010]非专利文献
[0011]非专利文献1：H.Tanaka,Y.Sumi,and Y.Matsumoto,“A Visual Marker for Precise Pose Estimation based on Lenticular Lenses”,Proc.2012IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA2012),pp.5222
‑
5227,Saint Paul,USA.2012.

技术实现思路

[0012]专利技术的概要
[0013]专利技术要解决的课题
[0014]在上述那样的平面型标记物中，上述RAS标记物单元相对于观察的角度即观测方向具有周期性且对称性的结构，因此，能够唯一地推定出姿势的情况被限定为距标记物正对位置的角度在一定的范围内。
[0015]本专利技术为了解决上述那样的问题而作出，其目的在于通过提供在更宽的角度范围内唯一地推定出上述姿势的方案来实现更高精度的姿势推定。
[0016]用于解决课题的方案
[0017]为了解决上述课题，本专利技术提供一种标记物，其具备二维图案码以及由在绕中心轴180度的范围内的侧面上附有纹样的透明圆柱体构成且相互正交地设置在与上述二维图案码相同的平面上的至少两个姿势翻转检测图案。
[0018]在此，也可以取代上述透明圆柱体而通过具有剖面为半圆且在表面附有纹样的槽的基材和嵌合于上述槽的透明圆柱体来构成上述姿势翻转检测图案。
[0019]另外，为了解决上述课题，本专利技术提供一种标记物，其具备二维图案码以及由在半球面上附有纹样的透明球体构成且设置在与上述二维图案码相同的平面上的至少一个姿势翻转检测图案。
[0020]在此，也可以取代上述透明球体而通过具有在表面附有纹样的半球状的凹部的基材和嵌合于所述凹部的透明球体来构成上述姿势翻转检测图案。
[0021]专利技术效果
[0022]根据本专利技术，通过提供在更宽的角度范围内唯一地推定出姿势的方案，由此能够实现更高精度的姿势推定。
附图说明
[0023]图1是用于说明视线及视线角度的定义的图。
[0024]图2是表示本专利技术的实施方式的平面型标记物1的结构的图。
[0025]图3是表示图2所示的姿势翻转检测图案Fx、Fy的第一实施例的姿势翻转检测图案F1的基本结构的图。
[0026]图4是表示图3所示的透明圆柱体2的着色图案3的图。
[0027]图5A是图3所示的姿势翻转检测图案F1的立体图。
[0028]图5B是用于说明图5A所示的绕旋转轴ra的视线角度SA的定义的图。
[0029]图6是表示通过图3所示的姿势翻转检测图案F1生成的像的图。
[0030]图7是表示与视线角度SA对应的姿势翻转检测图案F1的观察方式的图，图7的(a)是表示视线角度SA为正值时的外观的图，图7的(b)是表示视线角度SA为0时的外观的图，图7的(c)是表示视线角度SA为负值时的外观的图。
[0031]图8是表示使用图2所示的平面型标记物1来推定附有平面型标记物1的对象物的位置及姿势的方法的流程图。
[0032]图9是表示图2所示的姿势翻转检测图案Fx、Fy的第二实施例的姿势翻转检测图案F2的结构的图。
[0033]图10是表示图2所示的姿势翻转检测图案Fx、Fy的第三实施例的姿势翻转检测图案F3的结构的图。
[0034]图11是表示图10所示的姿势翻转检测图案F3的观察方式的图，图11的(a)是表示从图10所示的方向D1观察时的外观的图，图11的(b)是表示从图10所示的方向D2观察时的外观的图。
[0035]图12A是表示图2所示的姿势翻转检测图案Fx、Fy的第四实施例的姿势翻转检测图案F4的结构的图。
[0036]图12B是表示从图12A所示的方向D3～D5观察姿势翻转检测图案F4时的外观的图。
[0037]图13A是表示图2所示的姿势翻转检测图案Fx、Fy的第五实施例的姿势翻转检测图
案F5的结构的图。
[0038]图13B是表示从图13A所示的方向D3～D5观察姿势翻转检测图案F5时的外观的图。
[0039]图14A是表示图2所示的姿势翻转检测图案Fx、Fy的第六实施例的姿势翻转检测图案F6的结构的图。
[0040]图14B是表示从图14A所示的方向D3～D5观察姿势翻转检测图案F6时的外观的图。
[0041]图15A是表示图2所示的姿势翻转检测图案Fx、Fy的第七实施例的姿势翻转检测图案F7的结构的图。
[0042]图15B是表示图2所示的姿势翻转检测图案Fx、Fy的第八实施例的姿势翻转检测图案F8的结构的图。
[0043]图16A是为了说明平面型标记物M的姿势的不定性的问题而示出向拍摄图像上的投影成为透视投影的情况的图。
[0044]图16B是为了说明平面型标记物M的姿势的不定性的问题而示出向拍摄图像上的投影接近于正投影的情况的图。
[0045]图17是用于说明图16所示的平面型标记物M的姿势的不定性的问题的第三图。
具体实施方式
[0046]以下，参照附图，详细说明本专利技术的实施方式。需要说明的是，图中相同符号表示相同或相当的部分。
[0047]首先，参照图1，说明视线及视线角度的定义。需要说明的是，以下，以绕X轴的事项为例进行说明，但是绕任意的轴的事项当然也可被同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种标记物，其具备：二维图案码；以及由在绕中心轴180度的范围内的侧面上附有纹样的透明圆柱体构成、且相互正交地设置在与所述二维图案码相同的平面上的至少两个姿势翻转检测图案。2.根据权利要求1所述的标记物，其中，所述二维图案码呈矩形，第一所述姿势翻转检测图案相对于构成所述矩形的第一边平行地配设，第二所述姿势翻转检测图案相对于构成所述矩形且与所述第一边相邻的第二边平行地配设。3.根据权利要求1所述的标记物，其中，所述纹样包括：第一着色部，其在所述侧面中的绕所述中心轴90度的范围内，沿所述中心轴方向至少分为两色；以及第二着色部，其在所述侧面中的与所述第一着色部相邻的绕所述中心轴90度的范围内，与所述第一着色部不同地沿所述中心轴方向至少分为两色。4.根据权利要求3所述的标记物，其中，所述第一着色部及所述第二着色部被分为白和黑这两色。5.根据权利要求1所述的标记物，其中，所述纹样是以根据绕所述中心轴的方向而所述中心轴方向上的比率不同的方式分为两色的纹样。6.根据权利要求1所述的标记物，其中，所述纹样是根据绕所述中心轴的方向而在所述中心轴方向上的不同的位置处进行着色的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中秀幸，
申请(专利权)人：国立研究开发法人产业技术综合研究所，
类型：发明
国别省市：