專利名稱：圖像處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由視覺傳感器進(jìn)行零件等對(duì)象物的識(shí)別時(shí)所使用的圖像處理裝置，特別是，涉及用來(lái)由圖像識(shí)別可以擺出各種姿態(tài)的對(duì)象物的位置和姿態(tài)的圖像處理裝置。
背景技術(shù)：
為了用機(jī)器人等自動(dòng)裝置處理不能準(zhǔn)確定位的對(duì)象物(如零件)，在各種應(yīng)用中，是采用對(duì)該對(duì)象物進(jìn)行攝像來(lái)取得圖像數(shù)據(jù)、由其圖像數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別對(duì)象物的位置姿態(tài)的方法。在這種方法中，對(duì)象物可擺出的姿態(tài)的范圍越廣，越難以進(jìn)行姿態(tài)的識(shí)別。例如，像堆積如山狀態(tài)的零件群，對(duì)象物是按3維方向以任意的姿態(tài)被放置的場(chǎng)合，姿態(tài)識(shí)別非常困難。
作為這種場(chǎng)合的識(shí)別方法，是事先對(duì)對(duì)象物從各個(gè)方向拍攝樣本圖像，在姿態(tài)識(shí)別時(shí)、將輸入圖像和樣本圖像一張一張地比較對(duì)照，其結(jié)果，從樣本圖像中選擇與輸入圖像一致度最高的圖像，由對(duì)應(yīng)于選擇的樣本圖像的攝像方向推斷出對(duì)象物的姿態(tài)(參見特開2000-288974號(hào))。
在這種對(duì)象物姿態(tài)識(shí)別方法中，如何提高比較對(duì)照的精度是至關(guān)重要的。比較對(duì)照的精度變低的原因之一，是在進(jìn)行實(shí)際識(shí)別時(shí)所使用的輸入圖像中、存在有不規(guī)則的背景圖像(對(duì)象物以外的圖像)。即，由于樣本圖像是在理想條件下攝像的，所以可以將背景做成均一的圖像(一定的色彩，亮度)，但是，在實(shí)際進(jìn)行對(duì)象物識(shí)別的現(xiàn)場(chǎng)所得到的輸入圖像中，識(shí)別對(duì)象物以外的物體等，不可預(yù)測(cè)的干擾往往要進(jìn)入到背景。作為排除這種干擾背景的一個(gè)方法，作為所有樣本圖像的對(duì)象物區(qū)域的積集合，構(gòu)成窗函數(shù)，只利用該窗函數(shù)表示的窗(積集合)中所包含的像素、來(lái)進(jìn)行與樣本圖像的比較對(duì)照，該方法被記載于下述的文獻(xiàn)中。
H.Murase and K.Nayar，”Detection 3D in cluttered scenes usinghierarchical eigenspace”，Pattern Recognition Letters 18，Vol.14，No.1，pp.375-384.1997如上所述，與樣本圖像的比較對(duì)照的精度下降的原因之一，是由于在輸入圖像中與對(duì)象物的圖像共存的不規(guī)則的背景圖像，若在除掉了背景圖像的影響的條件下進(jìn)行比較對(duì)照，就可以提高識(shí)別的精度。然而，將上述文獻(xiàn)公布了的去除背景對(duì)象的方法適用于上述的比較對(duì)照的場(chǎng)合，往往由積集合形成的窗變得太窄，反而產(chǎn)生了對(duì)比較對(duì)照精度具有壞影響的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是導(dǎo)入這樣的思路來(lái)試圖解決上述問題根據(jù)樣本圖像，制作具有適當(dāng)寬度的窗的掩模圖像，在由掩模在一定程度上消除了干擾之后，進(jìn)行比較對(duì)照。
亦即，本發(fā)明是對(duì)由對(duì)象物從不同的多個(gè)方向攝像的樣本圖像中、選擇對(duì)應(yīng)于與輸入圖像中所包含的對(duì)象物的攝像方向相近的攝像方向的圖像的圖像處理裝置進(jìn)行改良，根據(jù)樣本圖像做成適當(dāng)?shù)难谀D像，在由掩模在一定程度上消除了背景干擾之后，進(jìn)行比較對(duì)照，來(lái)提高比較對(duì)照的精度。如下所述，本發(fā)明可以采取3種方式。
第1種方式在圖像處理裝置中設(shè)置有將包含所有的樣本圖像的對(duì)象物區(qū)域的區(qū)域的像素作為有效像素、除此而外的區(qū)域的像素作為無(wú)效像素的、制作第1掩模圖像的手段，和使用與上述第1掩模圖像的有效像素相對(duì)應(yīng)的輸入圖像的像素、進(jìn)行與上述樣本圖像的比較對(duì)照、從上述樣本圖像中、選擇與上述輸入圖像一致度高的圖像的手段。
第2種方式在圖像處理裝置中設(shè)置有對(duì)于每個(gè)樣本圖像、將包含對(duì)象物區(qū)域的區(qū)域的像素作為有效像素、除此而外的區(qū)域的像素作為無(wú)效像素的、制作第2掩模圖像的手段，和通過(guò)輸入圖像和樣本圖像間的比較對(duì)照、從上述樣本圖像中選擇與上述輸入圖像一致度高的圖像作為臨時(shí)選擇樣本圖像的手段，和使用與上述臨時(shí)選擇樣本圖像相對(duì)應(yīng)的第2掩模圖像的有效像素對(duì)應(yīng)的上述輸入圖像的像素、進(jìn)行與上述樣本圖像的比較對(duì)照、從上述樣本圖像中選擇與上述輸入圖像一致度高的圖像的手段。
第3種方式在圖像處理裝置中設(shè)置有將包含樣本圖像的所有對(duì)象物區(qū)域的區(qū)域的像素作為有效像素、除此而外的區(qū)域的像素作為無(wú)效像素的、制作第1掩模圖像的手段，和對(duì)于每個(gè)上述樣本圖像、將包含對(duì)象物區(qū)域的區(qū)域的像素作為有效像素、除此而外的區(qū)域的像素作為無(wú)效像素的、制作第2掩模圖像的手段，和使用與上述第1掩模圖像的有效像素相對(duì)應(yīng)的輸入圖像的像素、進(jìn)行與上述樣本圖像的比較對(duì)照、從上述樣本圖像中、選擇與上述輸入圖像一致度高的圖像作為臨時(shí)選擇樣本圖像的手段，和使用與上述臨時(shí)選擇樣本圖像相對(duì)應(yīng)的第2掩模圖像的有效像素所對(duì)應(yīng)的輸入圖像的像素、進(jìn)行與上述樣本圖像的比較對(duì)照、從上述樣本圖像中選擇與上述輸入圖像一致度高的圖像的手段。
在這些方式中，上述比較對(duì)照，可以對(duì)成為比較對(duì)象的各圖像實(shí)施了正交變換的中間的圖像間進(jìn)行比較對(duì)照。這個(gè)正交變換，既可以是傅里葉變換，也可以是離散余弦變換。另外，也可以將對(duì)每個(gè)上述樣本圖像實(shí)施了正交變換后所得到的成分作為上述樣本圖像的主成分。


本發(fā)明的上述的以及其他的目的和特征，參照附圖、通過(guò)以下實(shí)施例進(jìn)行更加清楚的說(shuō)明。這些圖中圖1是包含本發(fā)明的一實(shí)施方式的圖像處理裝置的系統(tǒng)構(gòu)成概略圖。
圖2是在圖1的圖像處理裝置中分別得到的樣本圖像和輸入圖像間的比較對(duì)照的說(shuō)明圖。
圖3是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的圖像處理裝置中的比較對(duì)照的說(shuō)明圖。
圖4是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的圖像處理裝置中的比較對(duì)照的說(shuō)明圖。
圖5是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的圖像處理裝置中的比較對(duì)照的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是包含本發(fā)明的一實(shí)施方式的圖像處理裝置的系統(tǒng)構(gòu)成概略圖。在圖1中，符號(hào)1表示機(jī)器人(本體裝置部)，在該機(jī)器人1的手臂前端，作為視覺傳感器的攝像裝置、安裝有攝象機(jī)2。機(jī)器人1的動(dòng)作，由被連接到該機(jī)器人1的機(jī)器人控制裝置10來(lái)控制。在攝象機(jī)2中，連接有圖像處理裝置20，圖像處理裝置20經(jīng)由通信線路也被連接到機(jī)器人控制裝置10。
在圖像處理裝置20中，裝備有包括CPU、存儲(chǔ)器、攝象機(jī)接口、通信接口等硬件，和進(jìn)行與攝象機(jī)2、機(jī)器人控制裝置10間的指令、圖像數(shù)據(jù)等的授受的軟件，此外，還裝備有包含進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)處理的程序以及相關(guān)參數(shù)的軟件。另外，在圖像處理裝置20中附設(shè)有顯示器21，可以顯示由攝像機(jī)2攝像的圖像，及其處理圖像、和后面所述的樣本圖像等。
還有，雖然省略了圖示，但在機(jī)器人控制裝置10和圖像處理裝置20中，在通常的方式下附設(shè)有手動(dòng)操作裝置(示范教授操作盤、鍵盤、鼠標(biāo)等)，根據(jù)需要，可以由手動(dòng)進(jìn)行機(jī)器人操作、程序的輸入/編輯、啟動(dòng)/停止、由攝象機(jī)2的攝像、圖像數(shù)據(jù)取入、圖像處理程序的輸入/編輯、啟動(dòng)/停止等。
攝象機(jī)2接收來(lái)自圖像處理裝置20的攝像/圖像數(shù)據(jù)輸出指令進(jìn)行攝像，并將包含對(duì)象物(如零件)W的像的圖像的圖像數(shù)據(jù)輸入到圖像處理裝置20。圖像處理裝置20，用處理程序按后面所述的方式執(zhí)行圖像處理，對(duì)來(lái)自圖像的對(duì)象物進(jìn)行對(duì)象物識(shí)別。另外，機(jī)器人控制裝置10和圖像處理裝置20根據(jù)需要相互取得同步，同時(shí)，具有進(jìn)行下述(1)～(3)的數(shù)據(jù)授受和相關(guān)處理的一般功能。
(1)機(jī)器人控制裝置10，將機(jī)器人1的現(xiàn)在位置以規(guī)定的短周期通知給圖像處理裝置20。
(2)機(jī)器人控制裝置10，依據(jù)與機(jī)器人1的作業(yè)(握緊等)相關(guān)連的程序(或由操作員手動(dòng)輸入的指令)，將圖像攝像指令輸出到圖像處理裝置20，讓攝象機(jī)2執(zhí)行攝像，讓圖像處理裝置20獲得圖像數(shù)據(jù)。
(3)將在圖像處理裝置20決定的機(jī)器人1的目標(biāo)動(dòng)作位置發(fā)送給機(jī)器人控制裝置10。
在上述的前提之下，為了改良從對(duì)于對(duì)象物從不同的多個(gè)方向攝像的樣本圖像中、選擇對(duì)應(yīng)于與輸入圖像中所包含的對(duì)象物的攝像方向相近的攝像方向的圖像的方法，首先，要根據(jù)樣本圖像做成適當(dāng)?shù)难谀D像。而后，由用這個(gè)掩模圖像的掩模從掩模圖像中一定程度地消除干擾背景。這樣一來(lái)，就可以提高輸入圖像和樣本圖像間的比較對(duì)照精度。下面，按照順序?qū)@個(gè)過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。
首先，對(duì)于與對(duì)象物W同種的物體(下面，稱作樣本物體)從不同的多個(gè)方向攝像，準(zhǔn)備多個(gè)樣本圖像。為此，例如，將樣本物體放置成適當(dāng)?shù)奈恢谩ぷ藨B(tài)，讓機(jī)器人處于多個(gè)位置·姿態(tài)，由攝像機(jī)2進(jìn)行攝像，并將樣本圖像數(shù)據(jù)儲(chǔ)備到圖像處理裝置20的存儲(chǔ)器中。另外，使其與各個(gè)樣本圖像對(duì)應(yīng)起來(lái)將機(jī)器人的位置存儲(chǔ)到圖像處理裝置20的存儲(chǔ)器中。機(jī)器人向多個(gè)位置·姿態(tài)的移動(dòng)，既可以是依據(jù)預(yù)先所教授的動(dòng)作，也可以靠操作員的手動(dòng)操作。
在為獲得樣本圖像進(jìn)行攝像時(shí)，要作到在樣本物體的背景中不照干擾的部分。如，只要將樣本物體放置在與樣本物體顏色、亮度不同的無(wú)圖案的地板上進(jìn)行攝像即可。此處，樣本物體，既可以是在作業(yè)中實(shí)際處理的對(duì)象物中的之一，也可以是形狀、大小等同樣的假物體。
圖2中示出了這樣獲得的樣本圖像群的例子。在用結(jié)束了這個(gè)準(zhǔn)備的系統(tǒng)實(shí)際進(jìn)行作業(yè)時(shí)，要讓機(jī)器人處于將對(duì)象物W的至少一個(gè)(一般存在多個(gè)同種的對(duì)象物)能納入到視野的位置·姿態(tài)，來(lái)由攝像機(jī)2進(jìn)行攝像，獲得由至少一個(gè)對(duì)象物的圖象和背景圖像所構(gòu)成的圖像(下面，稱作輸入圖像)，并嶄且存儲(chǔ)到圖像處理裝置20中。只要做到取得輸入圖像時(shí)的機(jī)器人位置(下面稱作取得輸入圖像機(jī)器人位置)事先程序教授好，由再生運(yùn)轉(zhuǎn)，使機(jī)器人向取得輸入圖像機(jī)器人位置移動(dòng)即可特定輸入圖像的數(shù)據(jù)，讓其與取得輸入圖像機(jī)器人位置關(guān)聯(lián)起來(lái)、存儲(chǔ)到圖像處理裝置20中。圖2中示出了這樣獲得的輸入圖像的例子。將輸入圖像與已經(jīng)準(zhǔn)備好的多個(gè)樣本圖像進(jìn)行比較對(duì)照，選擇出樣本圖像，該樣本圖像被判斷為是從最靠近輸入圖像取得時(shí)的攝像方向的攝像方向攝取的對(duì)象物的圖象。在圖2的例子中，從多個(gè)(一群)樣本圖像中，選擇用虛線D框起來(lái)表示的一個(gè)樣本圖像。
上述的、用于樣本圖像選擇的判斷(攝像方向的一致度的判斷)，由從樣本圖像群中選擇與輸入圖像的「一致度高的圖像」的方式來(lái)實(shí)行。判斷圖像一致度的方法本身已知的有各種各樣的方法。如，有由圖像間的輝度關(guān)系來(lái)進(jìn)行匹配的方法。另外，還有用對(duì)成為比較對(duì)象的圖象實(shí)施了正交變換的中間圖像間的距離來(lái)測(cè)量一致度的方法。作為正交變換，除了富里葉變換、離散余弦變換外，還有對(duì)樣本圖像分別實(shí)施了正交變換后所獲得的成為樣本圖像的主成成分分的正交變換。通過(guò)進(jìn)行正交變換，與在圖像間進(jìn)行直接相關(guān)計(jì)算的場(chǎng)合相比，可以降低數(shù)據(jù)的維數(shù)，所以，具有可以減少類似圖像的比較對(duì)照的計(jì)算量的效果。這些正交變換以及匹配法本身，是大家熟知的，故此，省略詳細(xì)說(shuō)明。
在輸入圖像中，如上所述(另外，也如圖2中所例示的)，除了要識(shí)別的對(duì)象物的圖象之外、包含其他的不規(guī)則的背景圖像。因此，將原封不動(dòng)的包含背景圖像的輸入圖像與各樣本圖像間的比較對(duì)照，或者，即使是由上述的匹配法進(jìn)行對(duì)其實(shí)施了正交變換的中間圖像間進(jìn)行比較對(duì)照，實(shí)際上還是有不能得到正確結(jié)果的情況。
如上所述，在本發(fā)明中，導(dǎo)入了這樣的思路根據(jù)樣本圖像，做成具有適當(dāng)寬度的窗的掩模圖像，在由掩模在一定程度上消除了干擾之后，來(lái)進(jìn)行比較對(duì)照。關(guān)于具體的圖像處理，與掩模圖像的生成法相關(guān)、可以考慮3種方式(與上述發(fā)明的3種方式對(duì)應(yīng))。所以下面，增加圖3～圖5作為參照?qǐng)D來(lái)說(shuō)明要點(diǎn)。
首先，圖3是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的圖像處理裝置中的比較對(duì)照的說(shuō)明圖。在該方式中，在進(jìn)行輸入圖像和各樣本圖像間的比較對(duì)照之前，做成第1掩模圖像first masking image。該第1掩模圖像是將包含樣本圖像所有的對(duì)象物區(qū)域的區(qū)域像素作為有效像素、除此而外的區(qū)域的像素作為無(wú)效像素來(lái)做成的。即如下所述。
在各樣本圖像和輸入圖像中，將共通的像素編號(hào)設(shè)定為Aij(i＝1，2，3…m；j＝1，2，3…n；像素總數(shù)m*n)，用Ss表示第s號(hào)的樣本圖像(s＝1，2，3…q；q是樣本圖像總數(shù))。于是，在圖像處理裝置20內(nèi)，就其各像素Aij(i＝1～m；j＝1～n)來(lái)說(shuō)，某個(gè)像素Aij，如果處于在至少一個(gè)樣本圖像Ss(s＝1～q)中包含對(duì)象物顯像的像素區(qū)域的適當(dāng)?shù)南袼貐^(qū)域內(nèi)，判定該像素Aij為「有效像素」，除此而外的像素為無(wú)效像素。亦即，像素Aij，如果處于在所有的樣本圖像Ss(s＝1～q)中包含背景顯像的像素區(qū)域的適當(dāng)?shù)南袼貐^(qū)域內(nèi)，判定該像素Aij為「無(wú)效像素」。
接著，根據(jù)這個(gè)處理結(jié)果進(jìn)行修正輸入圖像的掩模處理。亦即，就其輸入圖像來(lái)說(shuō)，只抽出被判定為「有效像素」的像素的圖像數(shù)據(jù)來(lái)做成掩模輸入圖像(下面，稱作第1掩模輸入圖像first masked input image)。
由此，就去除了包含在輸入圖像中的不規(guī)則背景圖像的大部分。而后，將各樣本圖像S1，S2…Sq依次與該第1掩模輸入圖像進(jìn)行比較對(duì)照，進(jìn)行決定一致度最高的樣本圖像的處理。作為用來(lái)比較對(duì)照的具體的處理，用上述大家熟知的方法即可。亦即，例如可以適用由圖像間的輝度關(guān)系的匹配法。另外，也可以適用用對(duì)各樣本圖像施加了正交變換的中間圖像間的距離來(lái)測(cè)量與第1掩模輸入圖像一致度的方法。作為正交變換，除了富里葉變換、離散余弦變換外，還有對(duì)樣本圖像分別實(shí)施了正交變換后所獲得的成分成為樣本圖像的主成分的正交變換。
這樣一來(lái)，一旦選擇了一致度最高的樣本圖像(此處是在圖2中用虛線D框起來(lái)的樣本圖像)，從取得該所選擇的樣本圖像時(shí)的機(jī)器人的位置和對(duì)象物特征部分的顯像樣式，來(lái)計(jì)算該對(duì)象物的位置·姿態(tài)。再者，在對(duì)象物的位置·姿態(tài)的計(jì)算中若有必要，也可以用來(lái)自不同的2個(gè)方向以上的攝像方向的攝像取得輸入圖像(2個(gè)以上)、并對(duì)各輸入圖像施加上述掩模后來(lái)進(jìn)行與樣本圖像的比較對(duì)照。
下面圖4，是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的圖像處理裝置中的比較對(duì)照的說(shuō)明圖。在該方式中，輸入圖像和各樣本圖像的比較對(duì)照按2階段進(jìn)行。首先是用各個(gè)圖像的所有的像素、進(jìn)行第1階段的比較對(duì)照。由該比較對(duì)照，從樣本圖像中、選擇與輸入圖像一致度最高的圖像作為臨時(shí)選擇樣本圖像(假定為St)。
第2次的比較對(duì)照，用根據(jù)該臨時(shí)選擇樣本圖像St所作成的第2掩模圖像來(lái)進(jìn)行。因此，按與上述的第1掩模圖像有若干不同的規(guī)則做成第2掩模圖像。第2掩模圖像，是針對(duì)各個(gè)樣本圖像做成的，此處是根據(jù)臨時(shí)選擇樣本圖像St做成。亦即，就其臨時(shí)選擇樣本圖像St來(lái)說(shuō)，是將包含對(duì)象物區(qū)域的區(qū)域的像素作為有效像素、除此而外的區(qū)域的像素作為無(wú)效像素。如果用在第1方式的說(shuō)明中使用過(guò)的定義來(lái)敘述，要進(jìn)行下述的處理。
在圖像處理裝置20內(nèi)，就其臨時(shí)選擇樣本圖像St的各像素Aij來(lái)說(shuō)，要進(jìn)行這樣的判定處理某個(gè)像素Aij，如果處于在該樣本圖像St中包含對(duì)象物顯像的像素區(qū)域的適當(dāng)?shù)南袼貐^(qū)域內(nèi)，該像素Aij作為「有效像素」，否則(處于在該樣本圖像St中包含背景顯像的像素區(qū)域的適當(dāng)?shù)南袼貐^(qū)域內(nèi))判定為「無(wú)效像素」。結(jié)果，就其臨時(shí)選擇樣本圖像St來(lái)說(shuō)，全部像素被分類為「有效像素」和「無(wú)效像素」。
根據(jù)這個(gè)處理結(jié)果來(lái)進(jìn)行修正輸入圖像的掩模處理，做成第2掩模輸入圖像。由此，從輸入圖像中去除了背景像的大部分。而后，將各樣本圖像S1，S2…Sq依次與該第2掩模輸入圖像進(jìn)行比較對(duì)照，決定一致度最高的樣本圖像。如果臨時(shí)選擇作了最好的選擇，就被預(yù)測(cè)為最終地選擇了臨時(shí)選擇樣本圖像St，但也能發(fā)生不是這樣情況的場(chǎng)合。再者，就其用來(lái)比較對(duì)照的具體的處理以及選擇一致度最高樣本圖像后的事項(xiàng)來(lái)說(shuō)，與第1方式是一樣的，所以不再重復(fù)說(shuō)明。
最后，圖5是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的圖像處理裝置中的比較對(duì)照的說(shuō)明圖。在該方式中，在進(jìn)行輸入圖像和各樣本圖像的比較對(duì)照之前，做成第1掩模圖像和第2掩模圖像。第1掩模圖像，如上所述，是將包含樣本圖像所有的對(duì)象物區(qū)域的區(qū)域像素作為有效像素、除此而外的區(qū)域的像素作為無(wú)效像素來(lái)做成的。另外，第2掩模圖像，針對(duì)每個(gè)樣本圖像做成，是將包含對(duì)象物區(qū)域的區(qū)域像素作為有效像素、除此而外的區(qū)域的像素作為無(wú)效像素來(lái)做成的。
輸入圖像與各樣本圖像的比較對(duì)照，進(jìn)行2次。第一次的比較對(duì)照，用對(duì)應(yīng)于第1掩模圖像的有效像素的像素來(lái)進(jìn)行。由該比較對(duì)照，從樣本圖像中作為臨時(shí)選擇樣本圖像(假定為Su)來(lái)選擇與輸入圖像一致度最高的圖像。第2次的比較對(duì)照，用對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)該臨時(shí)選擇樣本圖像Su的第2掩模圖像的有效像素來(lái)進(jìn)行。
亦即，在圖像處理裝置20內(nèi)，就其臨時(shí)選擇樣本圖像Su的各像素Aij來(lái)說(shuō)，進(jìn)行這樣的判定處理某個(gè)像素Aij，如果處于在該臨時(shí)選擇樣本圖像Su中包含對(duì)象物顯像的像素區(qū)域的適當(dāng)?shù)南袼貐^(qū)域內(nèi)，該像素Aij作為「有效像素」，否則(處于在該樣本圖像Su中包含背景顯像的像素區(qū)域的適當(dāng)?shù)南袼貐^(qū)域內(nèi))判定為「無(wú)效像素」。結(jié)果，就其臨時(shí)選擇樣本圖像Su來(lái)說(shuō)，全部像素被分類為「有效像素」和「無(wú)效像素」。
根據(jù)這個(gè)處理結(jié)果來(lái)進(jìn)行修正輸入圖像的掩模處理，做成第2掩模輸入圖像。由此，從輸入圖像中去除了背景像的大部分。而后，將各樣本圖像S1，S2…Sq依次與該第2掩模輸入圖像進(jìn)行比較對(duì)照，決定一致度最高的樣本圖像。如果，臨時(shí)選擇作了最好的選擇，被預(yù)測(cè)為最終地選擇了臨時(shí)選擇樣本圖像Su，但也能產(chǎn)生不是這樣情況的場(chǎng)合。再者，就其用來(lái)比較對(duì)照的具體的處理以及選擇一致度最高樣本圖像后的事項(xiàng)來(lái)說(shuō)，與第1方式是一樣的，所以不再重復(fù)說(shuō)明。
依據(jù)本發(fā)明，在從與對(duì)象物同種的物體從不同的多個(gè)方向攝像的多個(gè)樣本圖像中、選擇對(duì)應(yīng)于與輸入圖像中所包含的對(duì)象物的攝像方向相近的攝像方向的圖像，在這樣的圖像處理裝置中，提高了圖像選擇的精度和可信度。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，該裝置由對(duì)與對(duì)象物同種的物體從不同的多個(gè)方向攝像的多個(gè)樣本圖像中、選擇與輸入圖像中所包含的對(duì)象物的攝像方向相近的攝像方向相對(duì)應(yīng)的圖像，其特征為配備有將包含上述所有的樣本圖像的對(duì)象物區(qū)域的區(qū)域的像素作為有效像素、除此而外的區(qū)域的像素作為無(wú)效像素的、制作第1掩模圖像的手段，和使用與上述第1掩模圖像的有效像素相對(duì)應(yīng)的上述輸入圖像的像素、進(jìn)行與上述樣本圖像的比較對(duì)照、從上述樣本圖像中、選擇與上述輸入圖像一致度高的圖像的手段。
2.一種圖像處理裝置，該裝置由對(duì)與對(duì)象物同種的物體從不同的多個(gè)方向攝像的多個(gè)樣本圖像中、選擇與輸入圖像中所包含的對(duì)象物的攝像方向相近的攝像方向相對(duì)應(yīng)的圖像，其特征為配備有對(duì)于上述每個(gè)樣本圖像，將包含對(duì)象物區(qū)域的區(qū)域的像素作為有效像素、除此而外的區(qū)域的像素作為無(wú)效像素、制作第2掩模圖像的手段，和將輸入圖像和上述樣本圖像進(jìn)行比較對(duì)照、從上述樣本圖像中選擇與上述輸入圖像一致度高的圖像作為臨時(shí)選擇樣本圖像的圖象選擇手段，和使用與上述臨時(shí)選擇樣本圖像相對(duì)應(yīng)的第2掩模圖像的有效像素所對(duì)應(yīng)的上述輸入圖像的像素、進(jìn)行與上述樣本圖像的比較對(duì)照、從上述樣本圖像中、選擇與上述輸入圖像一致度高的圖像的選擇手段。
3.一種圖像處理裝置，該裝置由對(duì)與對(duì)象物同種的物體從不同的方向攝像的多個(gè)樣本圖像中、選擇與輸入圖像中所包含的對(duì)象物的攝像方向相近的攝像方向相對(duì)應(yīng)的圖像，其特征為配備有將包含所有樣本圖像的對(duì)象物區(qū)域的區(qū)域的像素作為有效像素、除此而外的區(qū)域的像素作為無(wú)效像素的、制作第1掩模圖像的手段，和對(duì)于每個(gè)上述樣本圖像、將包含對(duì)象物區(qū)域的區(qū)域的像素作為有效像素、除此而外的區(qū)域的像素作為無(wú)效像素的、制作第2掩模圖像的手段，和使用與上述第1掩模圖像的有效像素相對(duì)應(yīng)的輸入圖像的像素、進(jìn)行與上述樣本圖像的比較對(duì)照、從上述樣本圖像中、選擇與上述輸入圖像一致度高的圖像作為臨時(shí)選擇樣本圖像的手段，和使用與上述臨時(shí)選擇樣本圖像相對(duì)應(yīng)的第2掩模圖像的有效像素所對(duì)應(yīng)的上述輸入圖像的像素、進(jìn)行與上述樣本圖像的比較對(duì)照、從上述樣本圖像中選擇與上述輸入圖像一致度高的圖像的手段。
4.權(quán)利要求第1至3的任何一項(xiàng)所記載的圖像處理裝置，其特征是上述比較對(duì)照是對(duì)成為比較對(duì)象的各圖像實(shí)施了正交變換的中間圖像間的比較對(duì)照。
5.權(quán)利要求第1至3的任何一項(xiàng)所記載的圖像處理裝置，其特征是上述比較對(duì)照是對(duì)成為比較對(duì)象的各圖像實(shí)施了傅里葉變換的中間圖像間的比較對(duì)照。
6.權(quán)利要求第1至3的任何一項(xiàng)所記載的圖像處理裝置，其特征是上述比較對(duì)照是對(duì)成為比較對(duì)象的各圖像實(shí)施了離散余弦變換的中間圖像間的比較對(duì)照。
7.權(quán)利要求第1至3的任何一項(xiàng)所記載的圖像處理裝置，其特征是上述比較對(duì)照是對(duì)成為比較對(duì)象的各圖像實(shí)施了正交變換的中間圖像間的比較對(duì)照，并且對(duì)每個(gè)上述樣本圖像實(shí)施這個(gè)正交變換后所得到的成分群為上述樣本圖像的主成分。
全文摘要
圖像處理裝置，將包含樣本圖像所有的對(duì)象物區(qū)域的區(qū)域的像素作為有效像素、除此而外的區(qū)域的像素作為無(wú)效像素，做成輸入圖像的第1掩模圖像。在輸入圖像和各樣本圖像的第1次的比較對(duì)照中利用第1掩模圖像將一致度高的圖像作為臨時(shí)選擇樣本圖像，在第2次的比較對(duì)照中利用與該臨時(shí)選擇樣本圖像相對(duì)應(yīng)的第2掩模圖像進(jìn)行比較對(duì)照，最終決定樣本圖像。第2掩模圖像是針對(duì)各個(gè)樣本圖像做成、并將包含對(duì)象物區(qū)域的區(qū)域的像素作為有效像素、除此而外的區(qū)域的像素作為無(wú)效像素來(lái)做成。
文檔編號(hào)G06T1/00GK1573798SQ20041003834
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月20日
發(fā)明者瀧澤克俊, 組谷英俊 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社