三维物体识别装置以及三维物体识别方法

摘要

本发明提供一种能够提高用于对识别对象物进行识别的处理速度的三维物体识别装置以及三维物体识别方法。存储将识别对象的三维模型置于中心的空间分割为多个三维像素、在各个三维像素记录了到三维模型表面的最近点的距离以及表示最近点的ID的距离场，假定三维传感器的位置姿势，将由三维传感器测量得到的点群变换为设定于三维模型的模型坐标系后的各测量点放入对应的所述距离场的各个三维像素，由此获取与最近点之间的距离，对于所述三维传感器的所有位置姿势，算出到与所述各测量点对应的三维像素所记录的最近点的点群间距离的平方和，根据其结果来求出三维传感器的位置姿势的评价中的极值，使用该极值来进行优化。

主权项

一种三维物体识别装置，其特征在于，具备：距离场存储单元，其存储距离场，该距离场将识别对象物的三维模型置于中心的三维空间分割为多个三维像素，在该各个三维像素记录了到所述三维模型表面的最近点的距离或者到该最近点的距离以及表示所述最近点的ID；三维传感器，其对表示所述识别对象物的表面点的三维坐标的点群进行测量；坐标系变换单元，其假定所述三维传感器的位置姿势，将由所述三维传感器测量得到的点群变换为设定于所述三维模型的模型坐标系；最近点距离获取单元，其通过将变换为所述模型坐标系后的各测量点放入对应的所述距离场的各个三维像素，从该各个三维像素获取到所述最近点的距离或者到该最近点的距离以及表示所述最近点的ID；位置姿势评价单元，其对于所有位置和所有姿势，获取由所述坐标系变换单元变换为模型坐标系后的各测量点和由所述最近点距离获取单元获取的与所述各测量点对应的各个三维像素所记录的最近点之间的点群间距离，根据其结果来求出关于所述三维传感器的位置姿势的点群间类似度评价中的极大值，所述所有位置是对于所述三维传感器的位置的三个自由度分别遍及其能够存在的范围而以预定间隔进行了采样的所有位置，所述所有姿势是对于所述三维传感器的姿势的三个自由度分别遍及其能够存在的范围而以预定间隔进行了采样的所有姿势；以及第一优化单元，其将由所述位置姿势评价单元求出的所述极大值的所述三维传感器的位置姿势用作初始值，进行所述三维传感器的位置姿势的优化，以使得由所述坐标系变换单元变换为模型坐标系后的各测量点与由所述最近点距离获取单元获取的与所述各测量点对应的各个三维像素所记录的最近点之间的点群间距离的平方和成为最小。