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公開番号2025042978
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-28
出願番号2023150220
出願日2023-09-15
発明の名称情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラム
出願人オムロン株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類G06T 7/80 20170101AFI20250321BHJP(計算;計数)
要約【課題】空間内における対応関係の精度の分布を可視化する情報処理装置及び情報処理方法を提供する。
【解決手段】情報処理装置100は、リファレンス物体の設計情報に基づいて、リファレンスマーカを基準とする第1の点群を生成する第1の点群生成部と、合成画像から、リファレンスマーカを基準とする第2の点群を生成する第2の点群生成部と、第1の点群のうちから選択される第1の点ペアについて、第2の点群において第1の点ペアに対応する第2の点ペアを探索する探索部と、第1の点ペアおよび第2の点ペアの形状寸法に基づいて、対応関係の精度を計算する計算部を含む評価部と、リファレンス物体が空間の複数の計測位置に配置されたときに、それぞれの計測位置について計算される対応関係の精度をそれぞれの計測位置に関連付けて可視化する出力部と、を含む。
【選択図】図38
特許請求の範囲【請求項１】
リファレンスマーカが配置されたリファレンス物体を第１のカメラで撮像して得られる第１の画像と前記リファレンス物体を第２のカメラで撮像して得られる第２の画像とを、前記第１のカメラの第１のカメラ座標系と前記第２のカメラの第２のカメラ座標系との対応関係に基づいて、同一の座標系上に合成して合成画像を生成する合成部と、
前記リファレンス物体の設計情報に基づいて、前記リファレンスマーカを基準とする第１の点群を生成する第１の点群生成部と、
前記合成画像から、前記リファレンスマーカを基準とする第２の点群を生成する第２の点群生成部と、
前記第１の点群のうちから選択される第１の点ペアについて、前記第２の点群において前記第１の点ペアに対応する第２の点ペアを探索する探索部と、
前記第１の点ペアおよび前記第２の点ペアの形状寸法に基づいて、前記対応関係の精度を計算する計算部と、
前記リファレンス物体が空間の複数の計測位置に配置されたときに、それぞれの計測位置について計算される前記対応関係の精度をそれぞれの計測位置に関連付けて可視化する出力部とを備える、情報処理装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記出力部は、前記対応関係の精度の値が濃淡および色の少なくとも一方で表現された画像を出力する、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記第１の点群生成部は、前記設計情報に基づいて生成された点群のうち、前記リファレンスマーカを基準として決定される第１の領域に含まれる点群を前記第１または２の点群として抽出し、
前記第２の点群生成部は、前記合成画像に含まれる点群のうち、前記リファレンスマーカを基準として決定される第２の領域に含まれる点群を前記第２の点群を抽出する、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記第１の領域および前記第２の領域の各々は、前記リファレンス物体の前記リファレンスマーカが配置された面を基準として決定される、請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記探索部は、前記第１の点ペアの各点に対応する前記第２の点群における座標を決定し、当該決定された座標から予め定められた距離内に存在する１または複数の点の重心に基づいて、前記第２の点ペアの各点を決定する、請求項１～４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記第１のカメラで前記リファレンス物体を撮像して得られる画像に基づいて計算される前記リファレンスマーカの位置および姿勢と、前記第２のカメラで前記リファレンス物体を撮像して得られる画像に基づいて計算される前記リファレンスマーカの位置および姿勢との差に基づいて、前記対応関係を決定する決定部をさらに備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
リファレンスマーカが配置されたリファレンス物体を第１のカメラで撮像して得られる第１の画像と前記リファレンス物体を第２のカメラで撮像して得られる第２の画像とを、前記第１のカメラの第１のカメラ座標系と前記第２のカメラの第２のカメラ座標系との対応関係に基づいて、同一の座標系上に合成して合成画像を生成することと、
前記リファレンス物体の設計情報に基づいて、前記リファレンスマーカを基準とする第１の点群を生成することと、
前記合成画像から、前記リファレンスマーカを基準とする第２の点群を生成することと、
前記第１の点群のうちから選択される第１の点ペアについて、前記第２の点群において前記第１の点ペアに対応する第２の点ペアを探索することと、
前記第１の点ペアおよび前記第２の点ペアの形状寸法に基づいて、前記対応関係の精度を計算することと、
前記リファレンス物体が空間の複数の計測位置に配置されたときに、それぞれの計測位置について計算される前記対応関係の精度をそれぞれの計測位置に関連付けて可視化することとを備える、情報処理方法。
【請求項８】
コンピュータに、
リファレンスマーカが配置されたリファレンス物体を第１のカメラで撮像して得られる第１の画像と前記リファレンス物体を第２のカメラで撮像して得られる第２の画像とを、前記第１のカメラの第１のカメラ座標系と前記第２のカメラの第２のカメラ座標系との対応関係に基づいて、同一の座標系上に合成して合成画像を生成することと、
前記リファレンス物体の設計情報に基づいて、前記リファレンスマーカを基準とする第１の点群を生成することと、
前記合成画像から、前記リファレンスマーカを基準とする第２の点群を生成することと、
前記第１の点群のうちから選択される第１の点ペアについて、前記第２の点群において前記第１の点ペアに対応する第２の点ペアを探索することと、
前記第１の点ペアおよび前記第２の点ペアの形状寸法に基づいて、前記対応関係の精度を計算することと、
前記リファレンス物体が空間の複数の計測位置に配置されたときに、それぞれの計測位置について計算される前記対応関係の精度をそれぞれの計測位置に関連付けて可視化することとを実行させる、情報処理プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のカメラについてのレジストレーションに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、自立ロボットを実現するためには、空間の認識が必要である。空間の認識には、例えば、複数のカメラで撮像される複数の画像を用いる方法が採用されてもよい。複数のカメラを用いる場合には、当該複数のカメラ間の位置合わせ（レジストレーションあるいはカメラレジストレーション）が必要となる。レジストレーションにより、カメラの外部パラメータ（同次変換行列）が決定される。
【０００３】
例えば、特開２０２２－０３９９０６号公報（特許文献１）は、カメラの内部パラメータキャリブレーションと、レーザーレーダ－カメラの外部パラメータキャリブレーションとを含むマルチセンサによる複合キャリブレーション方法などを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－０３９９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の先行技術文献においては、キャリブレーションの精度が向上されていると開示されているが、キャリブレーションの精度自体を評価する方法については開示されていない。
【０００６】
本発明は、空間内における対応関係の精度の分布を可視化するための新たな方法を提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一例に従う情報処理装置は、リファレンスマーカが配置されたリファレンス物体を第１のカメラで撮像して得られる第１の画像とリファレンス物体を第２のカメラで撮像して得られる第２の画像とを、第１のカメラの第１のカメラ座標系と第２のカメラの第２のカメラ座標系との対応関係に基づいて、同一の座標系上に合成して合成画像を生成する合成部と、リファレンス物体の設計情報に基づいて、リファレンスマーカを基準とする第１の点群を生成する第１の点群生成部と、合成画像から、リファレンスマーカを基準とする第２の点群を生成する第２の点群生成部と、第１の点群のうちから選択される第１の点ペアについて、第２の点群において第１の点ペアに対応する第２の点ペアを探索する探索部と、第１の点ペアおよび第２の点ペアの形状寸法に基づいて、対応関係の精度を計算する計算部と、リファレンス物体が空間の複数の計測位置に配置されたときに、それぞれの計測位置について計算される対応関係の精度をそれぞれの計測位置に関連付けて可視化する出力部とを含む。
【０００８】
この構成によれば、各計測位置に配置されたリファレンス物体について得られた第１の点ペアおよび第２の点ペアの形状寸法に基づいて、各計測位置における対応関係の精度が計算される。それぞれの計測位置における対応関係の精度が可視化されるので、空間内における精度分布が定量化される。可視化された結果により、ユーザによる精度分布の把握を容易化できる。
【０００９】
出力部は、対応関係の精度の値が濃淡および色の少なくとも一方で表現された画像を出力してもよい。この構成によれば、空間的な精度分布の把握を容易化する。
【００１０】
第１の点群生成部は、設計情報に基づいて生成された点群のうち、リファレンスマーカを基準として決定される第１の領域に含まれる点群を第１または２の点群として抽出してもよい。第２の点群生成部は、合成画像に含まれる点群のうち、リファレンスマーカを基準として決定される第２の領域に含まれる点群を第２の点群を抽出してもよい。この構成によれば、リファレンスマーカが配置された面を基準とすることで、第１の点ペアと第２の点ペアとの対応付けに必要な点群を最適化できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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