[发明专利]物体检测装置、控制装置以及物体检测用计算机程序

说明书

本发明提供一种物体检测装置、控制装置以及物体检测用计算机程序，即使在物体相对于对成为检测对象的该物体进行拍摄的拍摄部的相对位置关系发生变化时，也能够检测该物体。物体检测装置具有：鲁棒检测部(41)，其在生成示出了对象物体(10)的图像的拍摄部(4)与对象物体(10)不满足预定的位置关系时，通过对识别器输入图像来检测图像上的对象物体(10)的位置；以及精密检测部(42)，其在拍摄部(4)与对象物体(10)满足预定的位置关系时，通过将表示从预定的方向观察对象物体(10)时的对象物体(10)的外观的特征的模板与图像进行对照，由此检测图像上的对象物体(10)的位置。

技术领域

本发明例如涉及对图像表示的物体进行检测的物体检测装置和物体检测用计算机程序、以及利用图像所表示的物体的检测结果对具有可动部的自动机械进行控制的控制装置。

背景技术

在具有臂部等可动部，使用伺服电动机来驱动该可动部的机器人或机床这样的自动机械中，为了根据可动部与成为自动机械的作业对象的物体之间的相对位置关系来控制自动机械，提出了以下技术：利用由照相机取得的表示了成为作业对象的物体的图像。作为该技术之一，提出了利用图形匹配从图像中检测物体的技术(例如，参照日本特开2018-158439号公报)。此外，作为另一个这样的技术，提出了如下技术：向通过神经网络等机器学习方法实现的识别器输入表示了成为作业对象的物体的图像，由此取得用于使自动机械进行预定动作的控制信息(例如，参照日本专利第6376296号公报、日本特开2009-83095号公报、日本特开2018-126799号公报以及日本特开2018-205929号公报)。

如同将成为作业对象的物体通过皮带输送机等进行输送的情况，有时该物体进行移动。在这样的情况下，随着照相机与该物体的位置关系的变化，图像上所表示的该物体的位置、姿势以及大小发生变化。因此，用于图形匹配的物体的特征，例如，从特定的方向观察时的物体的表面或轮廓的一部分被隐藏，在图形匹配中有时难以准确地检测物体的位置以及姿势。结果，在自动机械的控制装置根据从以时间序列取得的一连串的图像中检测物体的检测结果来追踪该物体的期间，有时无法追踪该物体，无法使可动部向能够对该物体实施作业的位置移动。并且，由于图像上所表示的成为作业对象的物体的位置、姿势以及大小发生变化，因此当图像上的物体所在的区域未知时，为了检测物体，有时需要对整个图像进行图形匹配，直到检测出物体所需要的时间花费过多。在这样的情况下，难以使可动部追随物体的位置变化。

另一方面，在使用基于机器学习方法的识别器对图像上表示的成为作业对象的物体的位置以及姿势进行检测时，不论该物体相对于照相机的位置以及姿势如何，自动机械的控制装置都能够从图像中检测出该物体。但是，在该情况下，物体的位置以及姿势的检测精度未必足够，有时控制装置根据由识别器检测出的物体的位置，无法使可动部准确地移动至可动部能够对该物体实施作业的位置。

发明内容

在一个侧面，其目的在于提供一种物体检测装置，即使在该物体相对于用于对成为检测对象的物体进行拍摄的拍摄部的相对位置关系发生变化时，也能够检测出该物体。

根据一个实施方式，提供物体检测装置。该物体检测装置具有：存储部(33)，其存储模板，该模板表示从预定的方向观察对象物体(10)时的对象物体(10)的外观的特征；鲁棒检测部(41)，其在拍摄对象物体(10)而生成示出了对象物体(10)的图像的拍摄部(4)与对象物体(10)不满足预定的位置关系时，向通过从图像中检测对象物体(10)的方式预先学习的识别器输入图像，由此来检测图像上的对象物体(10)的位置；以及精密检测部(42)，其在拍摄部(4)与对象物体(10)满足预定的位置关系时，通过将图像与模板进行对照来检测图像上的对象物体(10)的位置。