控制装置、机器人、以及控制方法
【技术领域】
[0001 ] 该发明涉及控制装置、机器人以及控制方法。
【背景技术】
[0002]正在研究和开发对通过投影部投影了图案图像的测量对象进行拍摄，并基于拍摄到的图像来进行基于测量对象的三维测量的各种处理(例如，生成三维点群等)的技术。
[0003]与此相关联，已知有用于在空间编码法中，在如反射光模糊那样的情况下适当地决定明部和暗部的边界位置的三维测量装置(参照专利文献I)。
[0004]更具体而言，该三维测量装置通过投影仪对被拍摄体投影交替地存在的明暗区域的宽度不同的多个条纹图案光，并通过照相机对来自投影有多个条纹图案光的被拍摄体的反射光进行拍摄，从拍摄到的多个反射光中，获取与多个条纹图案光的每一个对应的被拍摄体的距离信息，并计算多个反射光的每一个的信赖度。
[0005]在该计算时，投影仪将使计算出的信赖度是阈值以上的条纹图案光移动了规定的周期的量后的条纹图案光投影到被拍摄体。另外，照相机对移动了规定的周期的量后的条纹图案光的反射光进行拍摄。而且，三维测量装置获取与移动了规定的周期的量后的条纹图案光对应的被拍摄体的距离信息。
[0006]专利文献1:日本特开2012 - 103239号公报
[0007]然而，在以往的装置中，无法基于与进行三维测量的测量对象的材质、形状等相应的图案图像来进行三维测量。特别是，存在根据进行三维测量的测量对象的材质、形状等，在被拍摄到的图像中洇渗(blur)有对测量对象投影的图案图像的情况，每次改变测量对象的材质、形状，都需要通过试行错误来查找适合测量对象的材质、形状的图案图像。
【发明内容】
[0008]因此，本发明是鉴于上述现有技术的问题而完成的，提供能够进行适合测量对象的材质、形状的三维测量的控制装置、机器人以及控制方法。
[0009]本发明的一个方式是一种控制装置，包括:投影部，其将第一图案投影到物体；和选择部，其从多个上述第一图案中选择一个第一图案，上述投影部在将分辨率不同的多个上述第一图案投影到上述物体后，将具有选择出的上述一个第一图案的分辨率的第二图案投影到上述物体。
[0010]根据该结构，控制装置将分辨率不同的多个第一图案投影到物体，从多个第一图案中选择一个第一图案，并将具有选择出的一个第一图案的分辨率的第二图案投影到物体。由此，控制装置能够进行适合测量对象的材质、形状的三维测量。
[0011]另外，本发明的另一方式，也可以使用如下结构，即在控制装置中，具备计算部，该计算部基于分别投影有上述分辨率不同的多个上述第一图案的上述物体被拍摄了的多个拍摄图像，来计算每个上述第一图案的统计量，上述选择部基于计算出的每个上述第一图案的上述统计量，来选择上述一个第一图案。
[0012]根据该结构，控制装置基于分别投影有分辨率不同的多个第一图案的物体被拍摄了的多个拍摄图像，来计算每个第一图案的统计量，并基于计算出的每个第一图案的统计量来选择上述一个第一图案。由此，控制装置能够基于根据每个第一图案的统计量选择出的一个第一图案的分辨率，来选择适合测量对象的材质、形状的第二图案，并基于第二图案来进行物体的三维测量。
[0013]另外，本发明的另一方式，也可以使用如下结构，即在控制装置中，上述计算部对表示被上述拍摄图像拍摄到的上述物体的区域整体计算上述统计量。
[0014]根据该结构，控制装置对表示分别投影有分辨率不同的多个第一图案的物体被拍摄了的多个拍摄图像所拍摄到的物体的区域整体计算统计量。由此，控制装置能够进行适合物体整体的材质、形状的三维测量。
[0015]另外，本发明的另一方式，也可以使用如下结构，即在控制装置中，上述计算部将表示被上述拍摄图像拍摄到的上述物体的区域分割为多个区域，按照分割出的每个上述区域计算上述统计量，上述选择部将计算出的上述统计量且是分割出的每个上述区域的上述统计量作为每个上述第一图案的上述统计量，来选择上述一个第一图案。
[0016]根据该结构，控制装置将表示分别投影有分辨率不同的多个第一图案的物体被拍摄了的多个拍摄图像所拍摄的物体的区域分割为多个区域，按照分割出的每个区域计算统计量，并将计算出的统计量且是分割出的每个区域的统计量作为每个第一图案的统计量，来选择一个第一图案。由此，控制装置能够基于按照物体上的每个部分区域计算的统计量，来进行适合物体整体的材质、形状的三维测量。
[0017]另外，本发明的另一方式，也可以使用如下结构，即在控制装置中，上述计算部将表示被上述拍摄图像拍摄到的上述物体的区域分割为多个区域，按照分割出的每个上述区域来计算上述统计量，上述选择部基于计算出的分割出的每个上述区域的上述统计量，按照每个上述区域选择上述一个第一图案。
[0018]根据该结构，控制装置将表示分别投影有分辨率不同的多个第一图案的物体被拍摄了的多个拍摄图像所拍摄到的物体的区域分割为多个区域，按照分割出的每个区域计算统计量，基于计算的分割出的每个区域的统计量，按照每个区域选择一个第一图案。由此，控制装置能够进行适合物体上的每个部分区域的材质、形状的三维测量。
[0019]另外，本发明的另一方式，也可以使用如下结构，即在控制装置中，上述选择部从上述统计量在规定值以上的上述第一图案，选择满足规定的条件的上述第一图案作为上述一个第一图案。
[0020]根据该结构，控制装置从统计量是规定值以上的第一图案，选择满足规定的条件的第一图案作为一个第一图案。由此，控制装置能够基于从统计量是规定值以上的第一图案中选择出的满足规定的条件的第一图案来进行适合物体的材质、形状的三维测量。
[0021]另外，本发明的另一方式，也可以使用如下结构，即在控制装置中，上述规定的条件是每个上述第一图案的上述统计量在规定值以上的上述第一图案中最小的分辨率的上述第一图案。
[0022]根据该结构，控制装置选择每个第一图案的统计量在规定值以上的第一图案中最小的分辨率的第一图案来作为一个第一图案。由此，控制装置能够以高分辨率进行三维测量。
[0023]另外，本发明的另一方式，也可以使用如下结构，即在控制装置中，上述第一图案是基于第一颜色和与上述第一颜色不同的第二颜色而被构成的格子图案，上述计算部作为上述统计量计算上述第一颜色和上述第二颜色的分布的方差。
[0024]根据该结构，控制装置将分辨率不同的多个格子图案投影到物体，从多个格子图案中选择一个格子图案，将基于选择出的一个格子图案的分辨率的第二图案投影到物体。由此，控制装置能够根据适合基于格子图案的物体的材质、形状的第二图案来进行三维测量。
[0025]另外，本发明的另一方式，也可以使用如下结构，即在控制装置中，上述第一颜色和上述第二颜色的任意一方是白色，另一方是黑色。
[0026]根据该结构，控制装置将分辨率不同的多个白色和黑色的格子图案投影到物体，并从多个格子图案中选择一个格子图案，将基于选择出的一个格子图案的分辨率的第二图案投影到物体。由此，控制装置能够根据适合基于白色和黑色的格子图案的物体的材质、形状的第二图案来进行三维测量。
[0027]另外，本发明的另一方式，也可以使用如下结构，即在控制装置中，上述第二图案是上述第一图案中的一个、或者与上述第一图案不同的图案中的一个。
[0028]根据该结构，控制装置将分辨率不同的多个第一图案投影到物体，从多个第一图案中选择一个第一图案，将基于选择出的一个第一图案的分辨率的第一图案中的一个、或者与第一图案不同的图案中的一个作为第二图案投影到物体。由此，控制装置能够进行基于选择出的一个第一图案的分辨率的第一图案中一个、或者基于与第一图案不同的图案中的一个的三维测量。
[0029]另外，本发明的另一方式是机器人，包括:投影部，其将第一图案投影到物体；和选择部，其从多个上述第一图案中选择一个第一图案，上述投影部在将分辨率不同的多个上述第一图案投影到上述物体后，将具有选择出的上述一个第一图案的分辨率的第二图案投影到上述物体。
[0030]根据该结构，机器人将分辨率不同的多个第一图案投影到物体，并从多个第一图案中选择一个第一图案，将具有选择出的一个第一图案的分辨率的第二图案投影到物体。由此，机器人能够进行适合测量对象的材质、形状的三维测量，其结果，能够以高精度进行作业。
[0031]另外，本发明的另一方式是一种控制方法，其将分辨率不同的多个第一图案投影到物体，从多个上述第一图案中选择一个第一图案，将具有选择出的上述一个第一图案的分辨率的第二图案投影到上述物体。
[0032]根据该结构，控制方法将分辨率不同的多个第一图案投影到物体，从多个第一图案中选择一个第一图案，将具有与选择出的一个第一图案的分辨率的第二图案投影到物体。由此，控制方法能够进行适合测量对象的材质、形状的三维测量。
[0033]根据以上，控制装置、机器人以及控制方法将分辨率不同的多个第一图案投影到物体，从多个第一图案中选择一个第一图案，将具有选择出的一个第一图案的分辨率的第二图案投影到物体。由此，控制装置、机器人以及控制方法能够进行适合测量对象的材质、形状的三维测量。
【附图说明】
[0034]图1是表示本实施方式的控制系统I的一个例子的结构图。
[0035]图2是例示对包括投影有各个不同的点尺寸的随机点图案图像的测量对象W的范围进行拍摄所得的多个拍摄图像的图。
[0036]图3是表示控制装置30在图案图像选择处理中对测量对象W投影的格子图案图像的一个例子的图。
[0037]图4是在白底上黑色圆点的点图案图像的一个例子。
[0038]图5是在白底上通过多个黑色的线正交来表示的点图案图像的一个例子。
[0039]图6是在白底上通过多个黑色的波浪线相交来表示的点图案图像的一个例子。
[0040]图7是表示控制装置30的硬件结构的一个例子的图。
[0041]图8是表示控制装置30的功能结构的一个例子的图。
[0042]图9是表示控制装置30的图案图像选择处理的流程的一个例子的流程图。
[0043]图10是表示白色拍摄图像WP的一个例子的图。
[0044]图11是表示黑色拍摄图像BP的一个例子的图。
[0045]图12是表示格子图案拍摄图像LP的一个例子的图。
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