计算方法、计算程序及信息处理装置制造方法及图纸

信息处理装置根据由第1传感器测距出的第1测量信息，取得第1矢量(16A

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】计算方法、计算程序及信息处理装置


[0001]本专利技术涉及计算方法等。

技术介绍

[0002]存在如下技术：使用激光传感器等距离测量装置，检测被摄体的三维点群，识别被摄体的姿势等。在以下说明中，将检测被摄体的三维点群的激光传感器简称为“传感器”。
[0003]若使用一台传感器，则能够得到从传感器侧(一个方向)观察到的被摄体的三维点群，但由于无法得到从传感器的相反侧观察的被摄体的三维点群，因此存在被摄体的姿势等的识别精度变差的情况。因此，通过使用多个传感器来获得从多个方向观察到的被摄体的三维点群，从而提高了被摄体的姿势等的识别精度。
[0004]在此，在使用多个传感器检测被摄体的三维点群的情况下，进行将从各传感器检测出的各三维点群进行位置对准而统一成一个三维点群的处理。在以下说明中，将对从各传感器检测出的各三维点群进行位置对准而统一为一个三维点群的处理表述为“校准”。
[0005]作为与校准相关的现有技术，有使用ICP(Iterative Closest Point：迭代最近点)的现有装置。该现有装置通过一边使第1三维点群平移、旋转，一边搜索第1三维点群的附近点与固定的第2三维点群的附近点之间的距离成为最小的值，从而确定用于对第1三维点群和第2三维点群进行位置对准的平移值、旋转角。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2013
‑
161133号公报
[0009]专利文献2：日本特开2017
‑
106749号公报
[0010]专利文献3：日本特开2017
‑
166846号公报
[0011]非专利文献1：P.J.Besl and N.D.McKay,“A method for registration of 3
‑
D shapes,&quot；IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,vol.14,no.2,pp.239
‑
256,1992

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的问题
[0013]然而，在上述现有技术中，存在无法进行多个传感器测距的各点群的位置对准的问题。
[0014]图36是表示第1传感器配置例的图。在图36所示的例子中，传感器1A与传感器1B相向地配置。另外，将测距的对象范围设为“范围5”。关于范围5，由于传感器1A、1B能够进行测距的范围的重叠较大，因此能够基于现有技术来进行传感器1A的三维点群与传感器1B的三维点群的位置对准。
[0015]图37是表示第1传感器配置例的测距结果的一例的图。在图37中，测量结果(三维点群)2A是传感器1A的测量结果。测量结果(三维点群)2B是传感器1B的测量结果。例如，测
量结果2A、2B容易确定共同部分，能够进行传感器1A的三维点群与传感器1B的三维点群的位置对准。
[0016]在此，在传感器中，存在距离越远则能够测距的范围越宽，但三维点群的密度变低这样的特性。另外，在传感器中，存在距离越近则能够测距的范围越窄，但三维点群的密度变高这样的特性。
[0017]在测距的对象范围变宽的情况下，通过将传感器配置得更远，能够覆盖测距的对象范围整体，但三维点群的密度变低，有可能无法得到被摄体的姿势等的识别精度。因此，如图38所示，有时配置多个传感器。
[0018]图38是表示第2传感器配置例的图。在图38所示的例子中，在传感器1A的横向配置有传感器1B。在传感器1C的横向配置有传感器1D。传感器1A与传感器1C相向地配置。传感器1B和传感器1D相向地配置。将测距的对象范围设为“范围6A”。传感器1A与传感器1C的组、传感器1B与传感器1D的组由于各传感器的可测距的范围的重叠较大，因此能够进行各三维点群的位置对准。但是，传感器1A与传感器1B的组、传感器1C与传感器1D的组由于各传感器的可测距的范围的重叠少，因此通过现有技术，难以进行各三维点群的位置对准。
[0019]图39是表示第2传感器配置例的测距结果的一例的图(1)。在图39中，测量结果(三维点群)3A是传感器1A的测量结果。测量结果(三维点群)3B是传感器1B的测量结果。在图39中，与图37所示的情况不同，难以确定共同部分。
[0020]图40是表示第2传感器配置例的测量结果的一例的图(2)。例如，即使将测量结果3A的范围4A和测量结果3B的范围4B作为共同范围而取出，共同范围所包含的三维点群的数量也少，有时不形成具有充分的特征性的形状。若包含在共同范围内的三维点群的数量少，则在进行范围4A与范围4B的位置对准的情况下，难以判定是不进行旋转好、还是旋转90
°
好、还是旋转180
°
好等，无法进行位置对准。
[0021]如上所述，若2个传感器的测距范围的重叠少、各传感器的重叠部分所包含的三维点群少，则无法进行位置对准。
[0022]在一个方面中，本专利技术的目的在于提供一种计算方法、计算程序以及信息处理装置，在2个传感器的测距范围的重叠少、各传感器的重叠部分所包含的三维点群少的情况下，也生成用于进行由多个传感器测距的各点群的位置对准的信息。
[0023]用于解决问题的手段
[0024]在第1方案中，计算机执行如下处理。计算机取得第1测量信息和第2测量信息，第1测量信息包含由第1传感器测距的到被摄体的距离的信息，第2测量信息包含由第2传感器测距的到被摄体的距离的信息。计算机根据第1测量信息，取得第1矢量、与第1矢量的朝向不同的第2矢量、以及第1平移用点。计算机根据第2测量信息，取得第3矢量、第4矢量以及第2平移用点的信息，第3矢量被作为与第1矢量在实际空间上平行且朝向相同的矢量来处理，第4矢量被作为与第2矢量在实际空间上平行且朝向相同的矢量来处理，第2平移用点被作为与第1平移用点在实际空间上位于相同的位置来处理。计算机基于第1矢量的终点、第2矢量的终点、第1平移用点、第3矢量的终点、第4矢量的终点、第2平移用点，计算旋转角度和平移距离，旋转角度和平移距离用于将由第2传感器测距的被摄体的点群相对于由第1传感器测距的被摄体的点群进行位置对准。计算机将旋转角度和平移距离存储在存储装置中。
[0025]专利技术的效果
[0026]即使在2个传感器的测距范围的重叠少、各传感器的重叠部分所包含的三维点群少的情况下，也能够生成用于进行由多个传感器测距的各点群的位置对准的信息。
附图说明
[0027]图1是表示本实施例1所涉及的系统的一例的图。
[0028]图2是表示壁的外观的一例的图。
[0029]图3是表示各距离图像信息所包含的点群的一例的图。
[0030]图4是表示各可视图像的一例的图。
[0031]图5是表示本实施例1的指令画面的一例的图(1)。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种计算方法，其特征在于，由计算机执行如下处理：取得第1测量信息和第2测量信息，所述第1测量信息包含由第1传感器测距的到被摄体的距离的信息，所述第2测量信息包含由第2传感器测距的到所述被摄体的距离的信息；根据所述第1测量信息，取得第1矢量、与所述第1矢量的朝向不同的第2矢量、以及第1平移用点；根据所述第2测量信息，取得第3矢量、第4矢量以及第2平移用点的信息，所述第3矢量被作为与所述第1矢量在实际空间上平行且朝向相同的矢量来处理，所述第4矢量被作为与所述第2矢量在所述实际空间上平行且朝向相同的矢量来处理，所述第2平移用点被作为与所述第1平移用点在所述实际空间上相同的位置来处理；基于所述第1矢量的终点、所述第2矢量的终点、所述第1平移用点、所述第3矢量的终点、所述第4矢量的终点、所述第2平移用点，计算旋转角度和平移距离，所述旋转角度和平移距离用于将由所述第2传感器测距的所述被摄体的点群相对于由所述第1传感器测距的所述被摄体的点群进行位置对准；以及将所述旋转角度和所述平移距离存储在存储装置中。2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述计算方法还执行如下处理：取得表示所述第1传感器的测量结果的第1图像和表示所述第2传感器的测量结果的第2图像，使显示装置显示所述第1图像和所述第2图像，受理所述第1矢量的起点和终点、所述第2矢量的起点和终点、所述第1平移用点、所述第3矢量的起点和终点、所述第4矢量的起点和终点、和所述第2平移用点的选择。3.根据权利要求2所述的计算方法，其特征在于，在所述第1图像中包含第1形状标记的图像、第2形状标记的图像、第3形状标记的图像，在所述第2图像中包含所述第2形状标记的图像、所述第3形状标记的图像、第4形状标记的图像，在所述实际空间上，通过所述第1形状标记以及所述第4形状标记的第1线段与通过所述第2形状标记以及所述第3形状标记的第2线段相交，所述计算方法还执行如下处理：在所述第1测量信息中包含的点群中，取得从与所述第1形状标记对应的点到与所述第2形状标记对应的点的矢量作为所述第1矢量，取得从与所述第2形状标记对应的点到与所述第3形状标记对应的点的矢量作为所述第2矢量，取得与所述第2形状标记对应的点作为所述第1平移用点；以及在所述第2测量信息中包含的点群中，取得从与所述第2形状标记对应的点到与所述第4形状标记对应的点的矢量作为所述第3矢量，取得从与所述第2形状标记对应的点到与所述第3形状标记对应的点的矢量作为所述第4矢量，取得与所述第2形状标记对应的点作为所述第2平移用点。4.根据权利要求3所述的计算方法，其特征在于，所述第1线段和所述第2线段在所述实际空间上正交。5.根据权利要求2所述的计算方法，其特征在于，在所述第1图像以及所述第2图像中，包含具有水平部分的被摄体以及具有垂直部分的被摄体的图像，受理从具有所述水平部分的所述被摄体以及具有所述垂直部分的所述被摄体上的点中进行的、所述第1矢量的起点以及终点、所述第2矢量的起点以及终点、所述第1
平移用点、所述第3矢量的起点以及终点、所述第4矢量的起点以及终点、以及所述第2平移用点的选择。6.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，基于所述旋转角度和所述平移距离，进一步执行由所述第1传感器测距的点群和由所述第2传感器测距的点群的位置对准。7.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，在所述多个标记中分别配置多个反射物，在所述第1测量信息中还包含多个标记的光的第1反射强度信息，在所述第2测量信息中还包含多个标记的光的第2反射强度信息，所述计算方法还执行如下处理：基于根据多个所述第1反射强度信息分别估计出的各标记的位置，校正所述第1矢量的起点和终点、所述第2矢量的起点和终点、所述第1平移用点；以及基于根据多个所述第2反射强度信息分别估计出的各标记的位置，校正所述第3矢量的起点和终点、所述第4矢量的起点和终点、所述第2平移用点。8.一种计算程序，其特征在于，所述计算程序使计算机执行如下处理：取得第1测量信息和第2测量信息，所述第1测量信息包含由第1传感器测距的到被摄体的距离的信息，所述第2测量信息包含由第2传感器测距的到所述被摄体的距离的信息；根据所述第1测量信息，取得第1矢量、与所述第1矢量的朝向不同的第2矢量、以及第1平移用点；根据所述第2测量信息，取得第3矢量、第4矢量以及第2平移用点的信息，所述第3矢量被作为与所述第1矢量在实际空间上平行且朝向相同的矢量来处理，所述第4矢量被作为与所述第2矢量在所述实际空间上平行且朝向相同的矢量来处理，所述第2平移用点被作为与所述第1平移用点在所述实际空间上相同的位置来处理；基于所述第1矢量的终点、所述第2矢量的终点、所述第1平移用点、所述第3矢量的终点、所述第4矢量的终点、所述第2平移用点，计算旋转角度和平移距离，所述旋转角度和平移距离用于将由所述第2传感器测距的所述被摄体的点群相对于由所述第1传感器测距的所述被摄体的点群进行位置对准；以及将所述旋转角度和所述平移距离存储在存储装置中。9.根据权利要求8所述的计算程序，其特征在于，还执行如下处理：取得表示所述第1传感器的测量结果的第1图像和表示所述第2传感器的测量结果的第2图像，使显示装置显示所述第1图像和所述第2图像，受理所述第1矢量的起点和终点、所述第2矢量的起点和终点、所述第1平移用点、所述第3矢量的起点和终点、所述第4矢量的起点和终点、和所述第2平移用点的选择。10.根据权利要求9所述的计算程序，其特征在于，在所述第1图像中包含第1形状标记的图像、第2形状标记的图像、第3形状标记的图像，在所述第2图像中包含所述第2形状标记的图像、所述第3形状标记的图像、第4形状标记的图像，在所述实际空间上，通过所述第1形状标记以及所述第4形状标记的第1线段与通过所述第2形状标记以及所述第3形状标记的第2线段相交，还执行如下处理：在所述第1测量信息中包含的点群中，取得从与所述第1形状标记对应的点到与所述第
2形状标记对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛岛悟，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：