[发明专利]图像处理装置及图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及当拾取（pick）以预定状态（例如不规则状态）放置的部件（工件（work））时使用的技术。本发明尤其涉及一种当通过照相机等拍摄以预定状态放置的工件，根据拍摄的图像来估计各个工件的位置和/或姿态（orientation），并且拾取工件时使用的技术。

背景技术

研发了如下技术，作为通过照相机等拍摄以预定状态放置的工件，并根据拍摄的图像高速估计各个工件的位置和/或姿态的技术。

在日本特开2007-245283号公报中，当估计工件的姿态时，从所限定的多个稳定姿态中选择姿态，由此意图缩短处理时间。

在日本特开2010-186219号公报中，针对工件的各个姿态计算稳定性，不使用表现具有低稳定性的姿态的模板，由此意图缩短处理时间。

在日本特许第3300092号公报中，以概率来预测用于预先确定工件的位置和/或姿态的参数可取的值，指定图像中的运算范围和参数空间范围，由此意图提高运算的效率。

为了由机器人从以预定状态（例如不规则状态）放置的工件中依次拾取工件，必须精确地估计工件的位置和/或姿态。

日本特开2007-245283号公报中的技术将估计的工件的姿态限定为与稳定姿态类似。因此，该技术无法精确地估计已经很大程度地偏离了所假设的稳定姿态的工件的姿态。例如，当由于工件互相交叠等原因而使得发生了很大程度地偏离了稳定姿态的姿态时，出现问题。此外，日本特开2007-245283号公报的技术没有针对各个稳定姿态考虑发生该姿态的可能性（发生可能性），因此无法使用发生可能性来降低对于姿态的错误估计。

此外，在日本特开2010-186219号公报中，当形成模板时使用姿态的稳定性，但是该稳定性不用于获得姿态的精确估计结果。因此，没有考虑通过使用针对姿态估计的稳定性来降低姿态的错误估计。

此外，在日本特许第3300092号公报中，以概率来预测用于预先确定工件的位置和/或姿态的参数可取的值，但是没有考虑通过使用预测来降低姿态的错误估计。

发明内容

针对上述问题提出了本发明，并且本发明的目标在于提供一种当估计工件的状态（位置、姿态等）时，实现降低错误估计的机制。

通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1是例示根据本发明的第一实施例的图像处理装置的示意性结构的一个示例的示意性示图。

图2是用于例示本发明的第一实施例并且描述代表性姿态的示意性示图。

图3A、图3B、图3C、图3D和图3E是例示本发明的第一实施例并且例示处于某些代表性姿态的图1中的工件的状态的示意性示图。

图4A和图4B是例示本发明的第一实施例并且例示由图1中的照相机拍摄的图像的一个示例的示意性示图。

图5是例示本发明的第一实施例并且例示在图1中的工件状态识别处理单元中执行的处理过程的一个示例的流程图。

图6是例示本发明的第一实施例并且例示由图1中的工件状态识别处理单元进行的位置姿态的估计结果的一个示例的示意性示图。

图7是例示本发明的第一实施例并且例示针对发生可能性的计算处理的过程的一个示例的流程图。

图8是例示本发明的第一实施例并且例示存储在图1中的发生可能性存储单元中的发生可能性的一个示例的示意性示图。

图9A和图9B是例示本发明的第一实施例并且例示由图1中的工件状态估计单元进行的估计结果的一个示例的示意性示图。

图10是例示根据本发明的第二实施例的工件拾取系统的示意性结构的一个示例的示意性示图。

图11是例示根据本发明的第二实施例的工件拾取系统中的处理过程的一个示例的流程图。

图12是例示本发明的第二实施例并且例示由图10中的工件状态估计单元进行的估计结果的一个示例的示意性示图。

图13是例示根据本发明的第三实施例的工件拾取系统的示意性结构的一个示例的示意性示图。

图14是例示本发明的第三实施例并且例示针对发生可能性的计算处理的过程的一个示例的流程图。

图15是例示根据本发明的第五实施例的图像处理装置的示意性结构的一个示例的示意性示图。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述本发明的优选实施例。

（第一实施例）

图1是例示根据本发明的第一实施例的图像处理装置100-1的示意性结构的一个示例的示意性示图。