[发明专利]控制系统、机器人系统、以及控制方法

说明书

本发明涉及控制系统、机器人系统、以及控制方法。上述控制系统包括：投影部，其将规定的图案光投影到对象物；第一拍摄部，其拍摄由投影部投影了规定的图案光的对象物；第二拍摄部，其配置在与第一拍摄部不同的位置，并拍摄由投影部投影了规定的图案光的对象物；以及计算部，其根据第一拍摄部拍摄到的第一拍摄图像上的第一点、和第二拍摄部拍摄到的第二拍摄图像上的第二点，计算对象物的三维形状。

技术领域

该发明涉及控制系统、机器人系统、以及控制方法。

背景技术

近年，关于正确的三维形状测量的技术的需求提高。通过能够进行正确的三维形状测量，从而能够考虑工业产品等的瑕疵的检查、箱柜取放、测量结果的向三维打印机的利用等各种应用。

以往，作为三维形状测量的方法，已知有各使用一台投影仪和照相机的使用了位移法的三维形状测量(参照专利文献1)。该方法是通过利用照相机拍摄由投影仪投影的正弦波图案，来计算拍摄图像与投影图像的像素间的对应(即，投影仪与照相机的像素间的对应)，并通过三角测量，计算其深度的方法。

专利文献1：日本特开2009‐115612号公报

但是，在以往的方法中，由于投影仪和照相机各为一台，所以针对利用照相机不能够拍摄到的阴影的部分、投影仪的光不能到达的阴影的部分，测量三维形状较困难。

发明内容

因此本发明是鉴于上述以往技术的问题而完成的，提供能够进行多样的三维形状的测量的控制系统、机器人系统、以及控制方法。

本发明的一方式是控制系统，包含：投影部，其将规定的图案光投影到对象物；第一拍摄部，其拍摄由上述投影部投影了上述规定的图案光的上述对象物；第二拍摄部，其配置在与上述第一拍摄部不同的位置，并拍摄由上述投影部投影了上述规定的图案光的上述对象物；以及计算部，其根据上述第一拍摄部拍摄到的第一拍摄图像上的第一点、和上述第二拍摄部拍摄到的第二拍摄图像上的第二点，计算上述对象物的三维形状。

根据该结构，控制系统将规定的图案光投影到对象物，通过第一拍摄部拍摄由投影部投影了规定的图案光的对象物，并通过配置在与第一拍摄部不同的位置的第二拍摄部拍摄由投影部投影了规定的图案光的对象物，并根据第一拍摄部拍摄到的第一拍摄图像上的第一点、和第二拍摄部拍摄到的第二拍摄图像上的第二点，来计算对象物的三维形状。由此，控制系统能够进行多样的三维形状的测量。

另外，本发明的其他的方式也可以使用如下结构，即在控制系统中，包含：置信度计算部，其基于上述第一拍摄图像和上述第二拍摄图像，计算成为上述第一拍摄图像上的某个点示出的位置、和上述第二拍摄图像上的各点示出的位置表示同一位置的概率的指标的置信度；和建立对应部，其基于由上述置信度计算部计算出的上述置信度，使上述第一拍摄图像上的各点与上述第二拍摄图像上的各点建立对应。

根据该结构，控制系统基于第一拍摄图像和第二拍摄图像，计算成为第一拍摄图像上的某个点示出的位置、和第二拍摄图像上的各点示出的位置表示同一位置的概率的指标的置信度，并基于计算出的置信度，使第一拍摄图像上的各点与第二拍摄图像上的各点建立对应。由此，控制系统能够进行两个拍摄部之间的校准。

另外，本发明的其他的方式也可以使用如下结构，即在控制系统中，上述置信度计算部导出与上述第一拍摄图像的各点分别对应的第一似然函数、和与上述第二拍摄图像的各点分别对应的第二似然函数，并基于导出的第一似然函数以及第二似然函数计算上述置信度。

根据该结构，控制系统导出与第一拍摄图像的各点对应的第一似然函数、和与第二拍摄图像的各点对应的第二似然函数，并基于导出的第一似然函数以及第二似然函数计算置信度。由此，控制系统能够基于似然函数计算置信度，并基于计算出的置信度进行两个拍摄部之间的校准。