点群数据合成装置、方法、系统以及计算机可读介质与流程

本发明涉及点群数据合成装置、记录点群数据合成程序的非临时性计算机可读介质、点群数据合成方法以及点群数据合成系统。

背景技术：

1、在利用以激光扫描仪等测定的三维的点群数据对机器人动作进行示教的情况下，多数情况下，仅凭借来自一个方向的一次的测定不能得到足够的数据。因此，为了得到所需的数据，从多个方向进行测定。在该情况下，要求将从多个方向进行测定而得到的各个数据高精度地合成。

2、在下述专利文献1中公开了如下方法：在将两个点群数据重合时，从双方的点群数据提取三点以上的特征点，通过使双方的特征点重合，来将点群数据整体合成。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：jp特开2016-70708号公报

6、但点群数据由于一般精度、解析度低，因此，在专利文献1的方法中，合成的点群数据的精度也会变低。

技术实现思路

1、为此，本发明目的在于，提供能提高将多个点群数据合成时的精度的点群数据合成装置、记录点群数据合成程序的非临时性计算机可读介质、点群数据合成方法以及点群数据合成系统。

2、本发明的一个方式所涉及的点群数据合成装置具备：图像取得部，其取得包含作业对象的多个图像；点群取得部，其按每个图像取得以拍摄图像的摄像机为基准的摄像机坐标系上的点群数据；检测部，其分别检测各个图像中共通包含的视觉上的特征点在摄像机坐标系的位置；用户坐标系设定部，其设定以由检测部按每个图像检测到的特征点在摄像机坐标系的位置为基准的用户坐标系；坐标变换部，其按每个图像将摄像机坐标系的点群数据变换成用户坐标系的点群数据；和点群合成部，其将由坐标变换部按每个图像变换过的用户坐标系的点群数据合成。

3、根据该方式，能够取得包含作业对象的多个图像，按这些图像的每一者取得摄像机坐标系上的点群数据，检测各个图像中共通包含的视觉上的特征点在摄像机坐标系的位置，设定以检测到的特征点在摄像机坐标系的位置为基准的用户坐标系，按每个图像将摄像机坐标系的点群数据变换成用户坐标系的点群数据，将变换过的用户坐标系的点群数据合成。由此，能将摄像机坐标系的点群数据在变换成以在一般比点群数据解析度高的多个图像中共通包含的特征点为基准的用户坐标系后进行合成。

4、在上述方式中，也可以是，检测部在基于图像检测到特征点的情况下，将该检测到的特征点的位置设定为图像上以及点群数据上的特征点的位置。

5、根据该方式，能将基于图像检测到的特征点的位置设定为在图像上以及点群数据上的共通的位置。

6、在上述方式中，也可以是，检测部在不能基于图像检测到特征点的情况下，通过指定位于图像上的视觉上的特征点来检测视觉上的特征点，将该检测到的特征点的位置设定为图像上以及点群数据上的特征点的位置。

7、根据该方式，例如在不能对图像进行解析等来检测特征点的情况下，也能通过使作业人员指定位于该图像上的特征点，来容易地检测特征点，进而将检测到的特征点的位置设定为图像上以及点群数据上的共通的位置。

8、存储于本发明的其他方式所涉及的计算机可读介质的点群数据合成程序使计算机作为如下要素发挥功能：图像取得部，其取得包含作业对象的多个图像；点群取得部，其按每个图像取得以拍摄图像的摄像机为基准的摄像机坐标系上的点群数据；检测部，其分别检测各个图像中共通包含的视觉上的特征点在摄像机坐标系的位置；用户坐标系设定部，其设定以由检测部按每个图像检测到的特征点在摄像机坐标系的位置为基准的用户坐标系；坐标变换部，其按每个图像将摄像机坐标系的点群数据变换成用户坐标系的点群数据；点群合成部，其将由坐标变换部按每个图像变换过的用户坐标系的点群数据合成。

9、根据该方式，能够取得包含作业对象的多个图像，按这些图像的每一者取得摄像机坐标系上的点群数据，检测各个图像中共通包含的视觉上的特征点在摄像机坐标系的位置，设定以检测到的特征点在摄像机坐标系的位置为基准的用户坐标系，按每个图像将摄像机坐标系的点群数据变换成用户坐标系的点群数据，将变换过的用户坐标系的点群数据合成。由此，能将摄像机坐标系的点群数据在变换成以在一般比点群数据解析度高的多个图像中共通包含的特征点为基准的用户坐标系后进行合成。

10、本发明的其他方式所涉及的点群数据合成方法是由处理器执行的方法，包含如下步骤：取得包含作业对象的多个图像；按每个图像取得以拍摄图像的摄像机为基准的摄像机坐标系上的点群数据；分别检测各个图像中共通包含的视觉上的特征点在摄像机坐标系的位置；设定以按每个图像检测到的特征点在摄像机坐标系的位置为基准的用户坐标系；按每个图像将摄像机坐标系的点群数据变换成用户坐标系的点群数据；和将按每个图像变换过的用户坐标系的点群数据合成。

11、根据该方式，能够取得包含作业对象的多个图像，按这些图像的每一者取得摄像机坐标系上的点群数据，检测各个图像中共通包含的视觉上的特征点在摄像机坐标系的位置，设定以检测到的特征点在摄像机坐标系的位置为基准的用户坐标系，按每个图像将摄像机坐标系的点群数据变换成用户坐标系的点群数据，将变换过的用户坐标系的点群数据合成。由此，能将摄像机坐标系的点群数据在变换成以在一般比点群数据解析度高的多个图像中共通包含的特征点为基准的用户坐标系后进行合成。

12、本发明的其他方式所涉及的点群数据合成系统具备：拍摄装置，其包含拍摄包含作业对象的多个图像的图像传感器以及测定到作业对象的距离的距离测量传感器；图像取得部，其从图像传感器取得图像；点群取得部，其按每个图像从距离测量传感器取得以拍摄装置为基准的摄像机坐标系上的点群数据；检测部，其分别检测各个图像中共通包含的视觉上的特征点在摄像机坐标系的位置；用户坐标系设定部，其设定以由检测部按每个图像检测到的特征点在摄像机坐标系的位置为基准的用户坐标系；坐标变换部，其按每个图像将摄像机坐标系的点群数据变换成用户坐标系的点群数据；和点群合成部，其将由坐标变换部按每个图像变换过的用户坐标系的点群数据合成。

13、根据该方式，能够取得包含作业对象的多个图像，按这些图像的每一者取得摄像机坐标系上的点群数据，检测各个图像中共通包含的视觉上的特征点在摄像机坐标系的位置，设定以检测到的特征点在摄像机坐标系的位置为基准的用户坐标系，按每个图像将摄像机坐标系的点群数据变换成用户坐标系的点群数据，将变换过的用户坐标系的点群数据合成。由此，能将摄像机坐标系的点群数据在变换成以在一般比点群数据解析度高的多个图像中共通包含的特征点为基准的用户坐标系后进行合成。

14、发明的效果

15、根据本发明，能提供点群数据合成装置、记录点群数据合成程序的非临时性计算机可读介质、点群数据合成方法以及点群数据合成系统，能提高将多个点群数据合成时的精度。

技术特征：

1.一种点群数据合成装置，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的点群数据合成装置，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的点群数据合成装置，其特征在于，

4.一种记录点群数据合成程序的非临时性计算机可读介质，其特征在于，

5.一种点群数据合成方法，是由处理器执行的方法，其特征在于，包含如下步骤：

6.一种点群数据合成系统，其特征在于，具备：

技术总结
本发明提供点群数据合成装置、方法、系统以及计算机可读介质，能提高将多个点群数据合成时的精度。点群数据合成装置具备：图像取得部(111)，其取得包含焊接对象的多个图像；点群取得部(112)，其按每个图像取得以拍摄图像的摄像机为基准的摄像机坐标系上的点群数据；检测部(113)，其分别检测各个图像中共通包含的视觉上的特征点在摄像机坐标系的位置；用户坐标系设定部(114)，其设定以按每个图像检测到的特征点在摄像机坐标系的位置为基准的用户坐标系；坐标变换部(115)，其按每个图像将摄像机坐标系的点群数据变换成用户坐标系的点群数据；和点群合成部(116)，其按每个图像将变换过的用户坐标系的点群数据合成。

技术研发人员：池口诚人
受保护的技术使用者：株式会社达谊恒
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1