能動的視点選択による3次元物体意識に関する研究

通过主动视点选择的3D物体意识研究

• 批准号: 07680396
• 负责人: 佐藤 幸男
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07680396/
• 关键词: 能動的視点選択; 三次元物体認識; 距離画像; 形状曲率; 面関係グラフ; フーリエ変換

本研究課題における研究目的は,1.曲面物体の形状記述法,2.実測距離画像からの特徴抽出法,3.照合認識アルゴリズム,4.視点選択アルゴリズムである.1.曲面物体の形状記述手法の開発において,物体表面の曲率情報を利用した領域分割を行い,得られた領域を面関係グラフとして記述する手法を採用した.この面関係グラフは,先に研究開発を行った多面体認識で用いた記述と同じ属性値に加えて,最大最小曲率の値とその相対的な方向を持たせた.2.実測距離画像からの特徴抽出法では,多面体近似による特徴抽出手法と曲率計算を組み合わせる手法を採用した.曲率の計算は,距離画像の有する誤差に対して不安定となるが,現有の距離画像計測システムで取得できる距離画像の誤差は,計測原理に依存しており,画像の水平方向に周期的に生じている.そこで計測画像をフーリエ変換により一旦周波数領域で記述し,そこで計測誤差に相当する周波数成分をフィルタで抑圧してから再び画像として復元する手法を試み,ある程度計測誤差を軽減できた.3.照合認識アルゴリズムは,多面体認識アルゴリズムで使用したものをベースとして開発を進めた.具体的には新たに記述に追加した各領域の曲率情報の属性値に関する照合処理を付加した.4.視点選択アルゴリズムでは,あいまいな仮説が生じた場合に仮説モデルとシーン物体の形状の相違領域を観測できる視方向を選択する.領域が平面であった場合は,その法線ベクトル方向から,領域が曲面であった場合は,その領域の重心での接平面を計算し,その法線ベクトル方向からそれぞれ観測することとした.これらのアルゴリズムを購入した計算機に実装し,実測距離画像を用いて検証実験を行った.それにより,多面体だけでなく曲面を含む簡単な物体について,視点位置や物体の形状によってあいまいな認識を生じた場合でもある程度認識可能であることが確認できた.

The purpose of this research is as follows: 1. Shape description method of curved surface object; 2. Feature extraction method from measured distance image; 3. Photographic recognition; 4. Viewpoint selection; 1. Development of shape description method for curved surface object; 2. Use of curvature information of object surface; 3. 2. To measure the distance profile, the feature extraction method, the feature extraction method, the curvature calculation method, and the combination method. Curvature calculation is dependent on the error of distance profile obtained from the existing distance profile measurement system and the measurement principle. The measurement error of the measurement image is reduced by the method of reducing the cycle number component of the measurement error. 3. The illumination recognition is reduced by the method of reducing the cycle number component of the measurement error. Specific information is added to the description of the curvature information of each field, and the photo processing is added. 4. Viewpoint selection is performed in the case where the object shape is not consistent with the field measurement. In the case of a flat surface, the normal line of the field is in the direction of the field. In the case of a curved surface, the center of gravity of the field is in the plane of contact. In the case of a normal line of contact, the normal line of contact is in the direction of the field. The computer was installed and the distance profile was tested. For example, if you are a polyhedron, you may be able to recognize the degree of the object.

项目成果

Kazuyuki Hattori: "Handy Rangefinder for Active Robot Vision" Proc. of IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. 2. 1423-1428 (1995)

Kazuyuki Hattori：“用于主动机器人视觉的手持测距仪”Proc。

佐藤幸男: "アクティブレンジファンダと距離画像処理" 日本ロボット学会誌. 13. 311-314 (1995)

Yukio Sato：“主动范围资助者和距离图像处理”日本机器人学会杂志 13. 311-314 (1995)。

佐藤幸男: "距離画像を用いた高速多面体近似" 報処理学会論文誌. 36. 2303-2309 (1995)

Yukio Sato：“使用距离图像的快速多面体逼近”日本信息处理学会杂志 36. 2303-2309 (1995)。

Yukio Sato: "Active Rangefinding and Recognition with Cubicscope" Proc. of 2nd Asian Conf. on Computer Vision. 1. I-369-I-372 (1995)

Yukio Sato：“使用 Cubicscope 进行主动测距和识别”Proc。