圖像處理裝置以及圖像處理方法
【專利摘要】一種圖像處理裝置以及圖像處理方法。攝像指示部（3b）指示攝像裝置（2）對被投影了對每個像素設(shè)定了預定的濃淡值的濃淡圖像（I1）的對象物進行攝像。圖像取得部（3c）取得與攝像指示部（3b）的指示對應(yīng)地由攝像裝置（2）攝像所得的濃淡圖像（I2）。圖像生成部（3d）生成對每個像素設(shè)定濃淡值使得具有與濃淡圖像（I2）的亮度的分布正相反的亮度的分布的濃淡圖像（I3）。攝像指示部（3b）指示攝像裝置（2）對投影了濃淡圖像（I3）的對象物進行攝像。圖像取得部（3c）取得與攝像指示部（3b）的指示對應(yīng)地由攝像裝置（2）攝像所得的濃淡圖像（I4）。對象物信息取得部（3e）根據(jù)濃淡圖像（I4）取得與包含在濃淡圖像（I4）中的對象物有關(guān)的信息。
【專利說明】圖像處理裝置以及圖像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種為了檢測包含在通過攝像裝置攝像所得的圖像中的對象物而進行圖像處理的圖像處理裝置以及圖像處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以前，提出了通過機器人取出對象物的系統(tǒng)(例如專利文獻1、2)。該系統(tǒng)首先通過攝像裝置對多個對象物(例如部件)不規(guī)則地堆疊的狀態(tài)進行攝像。接著，系統(tǒng)根據(jù)由攝像裝置攝像所得的圖像檢測多個對象物中的一個對象物。接著，系統(tǒng)通過機器人取出檢測出的對象物。在這樣的系統(tǒng)中，對象物相對于攝像裝置的攝像面(以下稱為“攝像面”)朝向各個面(表面、背面或側(cè)面)。在對象物的面與攝像面平行的情況下，包含在通過攝像裝置攝像所得的圖像中的對象物的亮度(以下稱為“對象物的亮度”)，比對象物的面與攝像面不平行的情況下(例如對象物的面相對于攝像面傾斜的情況下)的對象物的亮度大。對象物相對于攝像面朝向各個方向，因此對象物的亮度變動。其結(jié)果是有時難以檢測出對象物。
[0003]例如，在對象物的面與攝像面平行的情況下，從照明裝置等入射到對象物的光的大部分向朝向攝像面的方向反射。其結(jié)果是從對象物反射的光的大部分入射到攝像面。因此，對象物的亮度增大，有時在圖像中產(chǎn)生暈影，難以檢測出對象物。另一方面，在對象物的面與攝像面不平行的情況下(例如對象物的面相對于攝像面傾斜的情況下)，從照明裝置等入射到對象物的面的光的大部分向攝像面以外的方向反射。其結(jié)果是從對象物反射的光幾乎不入射到攝像面。因此,對象物的亮度變小,所以有時難以檢測出對象物。這樣,對象物的亮度根據(jù)從對象物反射的光入射到攝像面的比例而變動。
[0004]另一方面，提出了用于避免由于對象物的面與攝像面平行而對象物的亮度過度增大的情況，并且避免由于對象物的面相對于攝像面傾斜而對象物的亮度過度減小的情況的裝置。例如，提出了以多種曝光時間進行曝光，取得動態(tài)范圍寬的圖像的攝像裝置(例如專利文獻3)、以多種曝光時間進行攝像，根據(jù)所取得的多個圖像生成動態(tài)范圍寬的圖像的圖像處理裝置(例如專利文獻4)。
[0005]專利文獻1:日本專利第4309439號公報
[0006]專利文獻2:日本專利第4565023號公報
[0007]專利文獻3:日本特開平4-32381號公報
[0008]專利文獻4:日本特開2010-134915號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]但是，在現(xiàn)有的攝像裝置和圖像處理裝置中存在以下的問題，即對象物的亮度的差、即圖像的對比度降低，難以檢測出對象物。
[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種圖像處理裝置以及圖像處理方法，其不使攝像裝置攝像所得的圖像的對比度降低，對象物的亮度不會根據(jù)對象物的方向而變動。
[0011]本發(fā)明的圖像處理裝置，為了檢測在攝像裝置攝像所得的圖像中包含的對象物而進行圖像處理，其中，具備:攝像指示部，其指示攝像裝置對對象物進行攝像；圖像取得部，其取得與攝像指示部的指示對應(yīng)地由攝像裝置攝像所得的第一圖像；圖像生成部，其根據(jù)第一圖像，生成對每個像素設(shè)定了濃淡值使得具有與第一圖像的亮度的分布正相反的亮度的分布的第二圖像；投影指示部，其指示投影裝置將第二圖像投影到對象物上；以及對象物信息取得部，其根據(jù)第三圖像取得與對象物有關(guān)的信息，第三圖像是通過與攝像指示部的指示對應(yīng)地由攝像裝置對被投影了第二圖像的對象物進行攝像，由圖像取得部取得的圖像。
[0012]適合的是，投影指示部，在為了由圖像取得部取得第一圖像而由攝像指示部指示攝像裝置對對象物進行攝像之前，指示投影裝置將對每個像素設(shè)定了預定的濃淡值的第四圖像投影到對象物上，攝像指示部為了由圖像取得部取得第一圖像，而指示攝像裝置對被投影了第四圖像的對象物進行攝像。
[0013]適合的是，第四圖像是對與包含對象物的區(qū)域?qū)?yīng)的全部像素設(shè)定了超過零的相同的濃淡值的圖像。
[0014]適合的是，第四圖像是由圖像生成部上次生成的第二圖像。
[0015]本發(fā)明的圖像處理方法，為了檢測在攝像裝置攝像所得的圖像中包含的對象物而通過處理器進行圖像處理，其中，包括:處理器指示攝像裝置對對象物進行攝像的第一攝像指示步驟；處理器取得與第一攝像指示步驟中的指示對應(yīng)地由攝像裝置攝像所得的第一圖像的第一圖像取得步驟；處理器生成對每個像素設(shè)定了濃淡值使得具有與第一圖像的亮度的分布正相反的亮度的分布的第二圖像的圖像生成步驟；處理器指示投影裝置將第二圖像投影到對象物上的第一投影指示步驟；處理器指示攝像裝置對被投影了第二圖像的對象物進行攝像的第二攝像指示步驟；處理器取得與第二攝像指示步驟中的指示對應(yīng)地由攝像裝置攝像所得的第三圖像的第二圖像取得步驟；以及處理器根據(jù)第三圖像取得與包含在第三圖像中的對象物有關(guān)的信息的對象物信息取得步驟。
[0016]適合的是，本發(fā)明的圖像處理方法，還包括:處理器在第一攝像指示步驟之前，指示投影裝置將對每個像素設(shè)定了預定的濃淡值的第四圖像投影到對象物上的第二投影指示步驟，在第一攝像指示步驟中，處理器指示攝像裝置對被投影了第四圖像的對象物進行攝像。
[0017]適合的是，第四圖像是對與包含對象物的區(qū)域?qū)?yīng)的全部像素設(shè)定了超過零的相同的濃淡值的圖像。
[0018]適合的是，第四圖像是在圖像生成步驟中上次生成的第二圖像。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，攝像裝置攝像所得的圖像的對比度不會降低，包含在該圖像中的對象物的亮度不會根據(jù)對象物的方向而變動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是包含本發(fā)明的實施方式的圖像處理裝置的系統(tǒng)的框圖。
[0021]圖2是表示對與包含對象物的區(qū)域?qū)?yīng)的全部像素設(shè)定了超過零的濃淡值的投影用的圖像的一個例子的圖。
[0022]圖3是表示通過對被投影了圖2所示的投影用的圖像的對象物進行攝像而取得的圖像的一個例子的圖。[0023]圖4是表示通過根據(jù)預先求出的對應(yīng)關(guān)系縮小圖3所示的圖像而取得的表示圖像的亮度的分布的圖像的一個例子的圖。
[0024]圖5是表示通過對圖4所示的圖像進行低通濾波處理而取得的投影用的圖像的一個例子的圖。
[0025]圖6是表示通過對被投影了圖5所示的投影用的圖像的對象物進行攝像而取得的圖像的一個例子的圖。
[0026]圖7是本發(fā)明的實施方式的圖像處理方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]參照附圖，說明本發(fā)明的圖像處理裝置以及圖像處理方法的實施方式。
[0028]圖1是包含本發(fā)明的實施方式的圖像處理裝置的系統(tǒng)的框圖。圖1所示的系統(tǒng)具備投影裝置1、攝像裝置2、具有圖像處理裝置3和臂操作部4的處理器5、機器人6、RAM7、R0M8。
[0029]投影裝置I由投影具有黑白的濃淡的濃淡圖像的投影儀等構(gòu)成。投影裝置I被固定在架臺13上，使得將濃淡圖像投影到容器12的至少一部分上，該容器12被放入了作為由不規(guī)則地堆疊的多個部件構(gòu)成的對象物的部件群11。圖1所示的部件群11的狀態(tài)與部件取出工序中的第一定時的部件群的狀態(tài)對應(yīng)。
[0030]攝像裝置2由生成黑白的濃淡圖像的照相機等構(gòu)成。攝像裝置2被固定在架臺13上，使得由投影裝置I投影濃淡圖像的范圍進入到攝像裝置2的視野中。在本實施方式中，投影裝置I的光軸大致與攝像裝置2的光軸相同。
[0031]圖像處理裝置3為了檢測包含在由攝像裝置2攝像所得的圖像中的部件群11而進行模板匹配、邊沿檢測等圖像處理。為此，圖像處理裝置3具備投影指示部3a、攝像指示部3b、圖像取得部3c、圖像生成部3d、對象物信息取得部3e。
[0032]投影指示部3a指示投影裝置I將作為對每個像素設(shè)定了預定的濃淡值的第四圖像的濃淡圖像I1投影到部件群11上。為此，投影指示部3a取出預先存儲在RAM7中的濃淡圖像I1，將濃淡圖像I1供給到投影裝置I。投影裝置I如果從投影指示部3a供給了濃淡圖像I1，則將濃淡圖像I1投影到部件群11上。因此，濃淡圖像I1還起到作為用于指示投影裝置I將濃淡圖像I1投影到部件群11上的投影指令的作用。另外，投影裝置I如果開始向部件群11投影濃淡圖像I1，則向攝像指示部3b輸出通知該情況的投影開始信號Sp
[0033]濃淡圖像I1是對與包含部件群11的區(qū)域?qū)?yīng)的全部像素設(shè)定了超過零的相同的濃淡值的圖像。圖2是表示對與包含部件群11的區(qū)域?qū)?yīng)的全部像素設(shè)定了超過零的相同的濃淡值的投影用的圖像的一個例子的圖。在圖2中，對與濃淡圖像I1中的包含部件群11的區(qū)域Rl對應(yīng)的全部像素設(shè)定超過零的相同的濃淡值，對與除此以外的區(qū)域R2對應(yīng)的全部像素設(shè)定(與黑對應(yīng)的)零的濃淡值。通過這樣對與濃淡圖像I1中的不包含部件群11的區(qū)域R2對應(yīng)的全部像素設(shè)定零的濃淡值，容易確定部件群11的位置。
[0034]攝像指示部3b指示攝像裝置2對被投影了濃淡圖像I1的部件群11進行攝像。為此，攝像指示部3b對投影開始信號S1進行響應(yīng)，向攝像裝置2發(fā)出攝像指令C1，該攝像指令C1用于指示攝像裝置2對被投影了濃淡圖像I1的部件群11進行攝像。攝像裝置2對攝像指令C1進行響應(yīng)，對被投影了濃淡圖像I1的部件群11進行攝像，并向圖像取得部3c供給作為對攝像指令C1進行響應(yīng)而攝像所得的第一圖像的濃淡圖像12。
[0035]圖像取得部3c取得與攝像指示部3b的指示對應(yīng)地由攝像裝置2攝像所得的濃淡圖像12。為此，從攝像裝置2向圖像取得部3c供給濃淡圖像I2，圖像取得部3c將所供給的濃淡圖像I2存儲在RAM7中。
[0036]圖3是表示通過對被投影了圖2所示的投影用的圖像的對象物進行攝像而取得的圖像的一個例子的圖。圖3所示的部件群11的狀態(tài)與部件取出工序中的(與第一定時不同的)第二定時的部件群的狀態(tài)對應(yīng)。
[0037]如圖3所示，在包含在部件群11中的部件中，具有與攝像裝置2的攝像面平行的面的部件的亮度最大，隨著相對于攝像裝置2的攝像面的面的傾斜變大，部件的亮度變小。
[0038]圖像生成部3d生成作為第二圖像的濃淡圖像I3，該第二圖像對每個像素設(shè)定了濃淡值使得具有與濃淡圖像I2的亮度的分布正相反的亮度的分布。為此，在將投影裝置I和攝像裝置2固定在架臺13上時，圖像生成部3d預先求出濃淡圖像I2的像素和濃淡圖像I3的像素之間的對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)濃淡圖像I2和所求出的對應(yīng)關(guān)系，生成濃淡圖像13。
[0039]在如圖1所示那樣投影裝置I的光軸與攝像裝置2的光軸大致相同的情況下，不會由于投影裝置I的設(shè)置位置和攝像裝置2的設(shè)置位置的不同而產(chǎn)生濃淡圖像I2和濃淡圖像I3的不同。因此，通過單純地對根據(jù)濃淡圖像I2生成的表示亮度的分布的濃淡圖像進行放大或縮小，并使亮度的分布反轉(zhuǎn)，能夠生成濃淡圖像13。
[0040]在本實施方式中，圖像生成部3d通過如上述那樣根據(jù)求出的對應(yīng)關(guān)系對縮小后的濃淡圖像I2'實施濾波處理而生成濃淡圖像13。作為濾波處理的一個例子，可以列舉為了除去高頻成分而使用了高斯濾波等的低通濾波處理。例如根據(jù)攝像裝置2的視野的大小和包含在濃淡圖像I2中的部件群11的大小來決定低通濾波的大小。
[0041]圖4是表示通過根據(jù)預先求出的對應(yīng)關(guān)系縮小圖3所示的圖像而取得的表示圖像的亮度的分布的圖像的一個例子的圖。圖5是表示通過對圖4所示的圖像進行低通濾波處理而取得的投影用的圖像的一個例子的圖。圖4所示的濃淡圖像I2'的亮度的分布與圖3所示的濃淡圖像I2的亮度的分布對應(yīng)。圖5所示的濃淡圖像I3的亮度的分布具有與圖4所示的濃淡圖像I2'的亮度的分布正相反的亮度的分布。
[0042]另外，投影指示部3a指示投影裝置I將濃淡圖像I3投影到部件群11上。為此，投影指示部3a取出存儲在RAM7中的濃淡圖像I3，將濃淡圖像I3供給到投影裝置I。如果從投影指示部3a供給了濃淡圖像I3，則投影裝置I將濃淡圖像I3投影到部件群11上。因此，濃淡圖像I3還起到作為用于指示投影裝置I將濃淡圖像I3投影到部件群11上的投影指令的作用。另外，投影裝置I如果開始向部件群11投影濃淡圖像I3，則向攝像指示部3b輸出通知該情況的投影開始信號S2。
[0043]另外，攝像指示部3b指示攝像裝置2對被投影了濃淡圖像I3的部件群11進行攝像。為此，攝像指示部3b對投影開始信號S2進行響應(yīng)，向攝像裝置2發(fā)出攝像指令C2，該攝像指令C2用于指示攝像裝置2對被投影了濃淡圖像I3的部件群11進行攝像。攝像裝置2對攝像指令C2進行響應(yīng)，對被投影了濃淡圖像I3的部件群11進行攝像，并向圖像取得部3c供給作為對攝像指令C2進行響應(yīng)而攝像所得的第三圖像的濃淡圖像14。
[0044]圖6是表示通過對被投影了圖5所示的投影用的圖像的對象物進行攝像而取得的圖像的一個例子的圖。如圖6所示，包含在部件群11中的部件的亮度全部為相同程度。即，不會發(fā)生由于部件的面與攝像裝置2的攝像面平行而使得包含在濃淡圖像I4中的部件的亮度過度增大的情況。另一方面，也不會發(fā)生由于部件的面相對于攝像裝置2的攝像面傾斜而使得包含在濃淡圖像I4中的部件的亮度過度減小的情況。另外，圖像取得部3c與攝像指示部3b的指示對應(yīng)地取得攝像裝置2攝像所得的濃淡圖像14。為此，從攝像裝置2向圖像取得部3c供給濃淡圖像14，圖像取得部3c將所供給的濃淡圖像I4存儲在RAM7中。
[0045]對象物信息取得部3e根據(jù)濃淡圖像I4取得與包含在濃淡圖像I4中的部件群11有關(guān)的信息。為此，對象物信息取得部3e進行模板匹配、邊沿檢測等圖像處理，取得包含在部件群11中的多個部件各自的位置、形狀、大小、方向等對象物信息S，將對象物信息S供給到臂操作部4。
[0046]臂操作部4根據(jù)對象物信息S生成用于操作機器人6的臂的臂操作指令A，將臂操作指令A發(fā)送到機器人6。處理器5被設(shè)置在未圖示的機器人控制器內(nèi)，通過具備未圖示的輸入輸出端口、串行通信電路、A/D變換器等來實現(xiàn)，依照存儲在R0M8中的處理程序P來執(zhí)行各種處理。機器人6根據(jù)臂操作指令A使臂移動，使得取出包含在部件群11中的多個部件中的一個。RAM7如上述那樣，在圖像處理裝置3的圖像處理中暫時存儲濃淡圖像Ip 12、I2'、13、14。R0M8如上述那樣存儲由處理器5執(zhí)行的處理程序P。
[0047]圖7是本發(fā)明的實施方式的圖像處理方法的流程圖。該流程圖在機器人6的部件取出動作中每次取出部件群11中的多個部件中的一個部件時由圖像處理裝置3執(zhí)行，通過存儲在R0M8中的處理程序P控制。
[0048]首先，投影指示部件3a取出預先存儲在R0M7中的濃淡圖像I1，將濃淡圖像I1供給到投影裝置1(步驟SI)。接著，攝像指示部3b對投影開始信號S1進行響應(yīng)，向攝像裝置2發(fā)出攝像指令C1，該攝像指令C1用于指示攝像裝置2對被投影了濃淡圖像I1的部件群11進行攝像(步驟S2)。接著，圖像取得部3c取得與攝像指示部3b的指示對應(yīng)地由攝像裝置
2攝像所得的濃淡圖像I2，將所取得的濃淡圖像I2存儲在RAM7中(步驟S3)。接著，圖像生成部3d根據(jù)在將投影裝置I和攝像裝置2固定在架臺13上時預先求出的、從投影裝置I投影的圖像的像素和由攝像裝置2攝像的圖像的像素之間的對應(yīng)關(guān)系、以及濃淡圖像I2，生成濃淡圖像I3 (步驟S4)。接著，投影指示部3a取出存儲在RAM7中的濃淡圖像I3，將濃淡圖像I3供給到投影裝置I (步驟S5)。接著，攝像指示部3b對投影開始信號S2進行響應(yīng)，向攝像裝置2發(fā)出攝像指令C2,該攝像指令C2用于指示攝像裝置2對被投影了濃淡圖像I3的部件群11進行攝像(步驟S6)。接著，圖像取得部3c取得與攝像指示部件3b的指示對應(yīng)地由攝像裝置2攝像所得的濃淡圖像14，將取得的濃淡圖像I4存儲在RAM7中(步驟S7)。接著，對象物信息取得部3e進行模板匹配、邊沿檢測等圖像處理，取得包含在部件群11中的多個部件各自的位置、形狀、大小、方向等對象物信息S，將對象物信息S供給到臂操作部
4(步驟S8)，結(jié)束本過程。
[0049]根據(jù)本實施方式，通過將濃淡圖像I3投影到部件群11上，部件群11中的多個部件，與部件的面相對于攝像裝置2的攝像面的傾斜對應(yīng)地以適當?shù)牧炼缺徽彰?。因此，包含在濃淡圖像I4中的部件群11中的多個部件的亮度不會與對象物的方向?qū)?yīng)地變動。因此，在濃淡圖像I4中不會產(chǎn)生暈影和暗的部分，濃淡圖像I4成為濃淡變化銳化了的圖像。另夕卜，濃淡圖像I4并不拓寬動態(tài)范圍，因此對比度不降低。另外，進行2次濃淡圖像的投影和2次濃淡圖像的攝像，因此與現(xiàn)有技術(shù)那樣以多種曝光時間進行曝光或攝像的情況相比，能夠縮短處理時間。進而，在本實施方式中，使用上述那樣濃淡變化銳化了的濃淡圖像I4，因此能夠容易地進行部件群11的檢測等。
[0050]本發(fā)明并不限于上述實施方式，能夠進行若干變更和變形。在上述實施方式中，說明了將本發(fā)明的圖像處理裝置應(yīng)用于機器人的情況。但是，例如也能夠?qū)⒈景l(fā)明的圖像處理裝置應(yīng)用于機器人以外。
[0051 ] 在上述實施方式中，說明了通過機器人控制器內(nèi)的同一處理器5實現(xiàn)圖像處理裝置3和臂操作部4的情況。但是，也能夠在機器人控制器內(nèi)通過不同的處理器實現(xiàn)圖像處理裝置3和臂操作部4。
[0052]在上述實施方式中，說明了將圖像處理裝置3設(shè)置在機器人控制器內(nèi)的情況。但是，也能夠?qū)D像處理裝置3設(shè)置在投影裝置I或攝像裝置2內(nèi)。在將圖像處理裝置3設(shè)置在投影裝置I內(nèi)的情況下，投影指示部3a向投影裝置I自身進行投影指示。另一方面，在將圖像處理裝置3設(shè)置在攝像裝置2內(nèi)的情況下，攝像指示部3b向攝像裝置2自身進行攝像指示。
[0053]在上述實施方式中，說明了投影裝置I不具有控制器的情況。但是，投影裝置I也可以具有控制器。在投影裝置I具有控制器的情況下，該控制器進行與投影指示部3a的投影指示對應(yīng)的投影動作。
[0054]在上述實施方式中，說明了攝像裝置2不具有控制器的情況。但是，攝像裝置2也可以具有控制器。在攝像裝置2具有控制器的情況下，該控制器進行與攝像指示部3a的攝像指示對應(yīng)的攝像動作。另外，投影裝置I也可以具有暫時存儲濃淡圖像1:、I3的存儲器。攝像裝置2也可以具有暫時存儲濃淡圖像I2、I4的存儲器。
[0055]在上述實施方式中，說明了使用黑白的濃淡圖像的情況。但是，也可以使用彩色圖像的各顏色的濃淡圖像。在上述實施方式中，說明了攝像裝置2直接取得濃淡圖像的情況。但是，也可以由黑白照相機或彩色照相機構(gòu)成攝像裝置2，由圖像處理裝置3對黑白照相機或彩色照相機攝像所得的圖像進行處理，由此取得濃淡圖像。
[0056]在上述實施方式中，說明了由對象物信息取得部3e取得包含在部件群11中的多個部件各自的位置、形狀、大小、方向等對象物信息S并將對象物信息S供給到臂操作部4的情況。但是，也可以使對象物信息取得部3e和臂操作部4中的任意一方具有根據(jù)濃淡圖像I4檢查包含在部件群11中的多個部件的各個的功能。
[0057]在上述實施方式中，說明了以下的情況，即設(shè)置指示投影裝置I將濃淡圖像I1投影到部件群11的投影指示部3a，由攝像指示部3b指示攝像裝置2對被投影了濃淡圖像I1的部件群11進行攝像。但是，也可以省略濃淡圖像I1向部件群11的投影，而由攝像指示部3b指示攝像裝置2對部件群11進行攝像。
[0058]在上述實施方式中，說明了將對與包含部件群11的區(qū)域?qū)?yīng)的全部像素設(shè)定了超過零的濃淡值的圖像用作濃淡圖像I1的情況。但是，在將濃淡圖像I3存儲在RAM7中、SP圖像生成部3c在上次取得對象物信息S時生成了濃淡圖像I3的情況下，可以將濃淡圖像I3用作濃淡圖像1:。通過這樣將上次生成的濃淡圖像I3投影到部件群11上，而以考慮到部件的面相對于攝像裝置2的攝像面的傾斜的亮度照明部件群11中的多個部件。因此，能夠減小包含在濃淡圖像I3中的部件群11中的多個部件的亮度的與對象物的方向?qū)?yīng)的變動。因此，能夠簡化用于得到濃淡變化銳化了的濃淡圖像I4的處理。[0059]在上述實施方式中，說明了將投影裝置I和攝像裝置2固定在架臺13上的情況。但是，也可以將投影裝置I和攝像裝置2安裝在機器人6的臂的前端，在取得對象物信息S時將機器人6的臂的前端配置在容器12上方。
[0060]在上述實施方式中，說明了投影裝置I的光軸大致與攝像裝置2的光軸相同的情況。但是，在投影裝置I的光軸與攝像裝置2的光軸相同的情況、或投影裝置I的光軸與攝像裝置2的光軸不相同的情況下，也能夠應(yīng)用本發(fā)明。在投影裝置I的光軸與攝像裝置2的光軸不相同的情況下，可以根據(jù)濃淡圖像I2和濃淡圖像13之間的相對位置關(guān)系在幾何學上求出濃淡圖像I2的像素和濃淡圖像I3的像素之間的對應(yīng)關(guān)系。在該情況下，理想的是進行中心投影，但也可以使用仿射變換等二維幾何學變換來表現(xiàn)濃淡圖像I2的像素和濃淡圖像I3的像素之間的對應(yīng)關(guān)系。在使用仿射變換的情況下，通過使用3行3列的矩陣A，可以如下這樣表現(xiàn)濃淡圖像I2的像素Pa和濃淡圖像I3的像素Pb之間的關(guān)系。
[0061]Pa=AXPb
[0062]在此，在因攝像裝置2的光學系統(tǒng)造成的包含在濃淡圖像I3中的部件群11的失真成為問題的情況下，一邊考慮這樣的失真，一邊求出濃淡圖像I2的像素和濃淡圖像I3的像素之間的對應(yīng)關(guān)系。
[0063]在上述實施方式中，說明了通過根據(jù)濃淡圖像I2的像素和濃淡圖像I3的像素之間的對應(yīng)關(guān)系對縮小了的濃淡圖像I2'實施濾波處理而生成濃淡圖像I3的情況。但是，也可以通過求出濃淡圖像I1的各像素的亮度，根據(jù)濃淡圖像I2的像素和濃淡圖像I3的像素之間的對應(yīng)關(guān)系、以及濃淡圖像I2的各像素的売度是否大于預定的売度，決定濃淡圖像的各像素的亮度，來生成濃淡圖像13。例如，在設(shè)濃淡圖像I1的像素i的亮度為Fi,與像素i對應(yīng)的濃淡圖像I2的像素的亮度為Gi,預定的亮度為Gtl的情況下，可以根據(jù)以下的式子求出與像素i對應(yīng)的濃淡圖像I3的亮度氏。
[0064]Hi=FiX (G0^-Gi)
【權(quán)利要求】
1.一種圖像處理裝置，為了檢測在攝像裝置攝像所得的圖像中包含的對象物而進行圖像處理，其特征在于，具備: 攝像指示部，其指示攝像裝置對對象物進行攝像； 圖像取得部，其取得與上述攝像指示部的指示對應(yīng)地由攝像裝置攝像所得的第一圖像； 圖像生成部，其根據(jù)上述第一圖像，生成對每個像素設(shè)定了濃淡值使得具有與上述第一圖像的亮度的分布正相反的亮度的分布的第二圖像； 投影指示部，其指示投影裝置將上述第二圖像投影到對象物上；以及對象物信息取得部，其根據(jù)第三圖像取得與對象物有關(guān)的信息，上述第三圖像是通過與上述攝像指示部的指示對應(yīng)地由攝像裝置對被投影了上述第二圖像的對象物進行攝像，由上述圖像取得部取得的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于， 上述投影指示部，在為了由上述圖像取得部取得上述第一圖像而由上述攝像指示部指示攝像裝置對對象物進行攝像之前，指示投影裝置將對每個像素設(shè)定了預定的濃淡值的第四圖像投影到對象物上，上述攝像指示部為了由上述圖像取得部取得上述第一圖像，而指示攝像裝置對被投影了上述第四圖像的對象物進行攝像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于， 上述第四圖像是對與包含對象物的區(qū)域?qū)?yīng)的全部像素設(shè)定了超過零的相同的濃淡值的圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于， 上述第四圖像是由上述圖像生成部上次生成的第二圖像。
5.一種圖像處理方法，為了檢測在攝像裝置攝像所得的圖像中包含的對象物而通過處理器進行圖像處理，該圖像處理方法的特征在于，包括: 處理器指示攝像裝置對對象物進行攝像的第一攝像指示步驟； 處理器取得與上述第一攝像指示步驟中的指示對應(yīng)地由攝像裝置攝像所得的第一圖像的第一圖像取得步驟； 處理器生成對每個像素設(shè)定了濃淡值使得具有與上述第一圖像的亮度的分布正相反的亮度的分布的第二圖像的圖像生成步驟； 處理器指示投影裝置將上述第二圖像投影到對象物上的第一投影指示步驟； 處理器指示攝像裝置對被投影了上述第二圖像的對象物進行攝像的第二攝像指示步驟； 處理器取得與上述第二攝像指示步驟中的指示對應(yīng)地由攝像裝置攝像所得的第三圖像的第二圖像取得步驟；以及 處理器根據(jù)上述第三圖像取得與包含在上述第三圖像中的對象物有關(guān)的信息的對象物信息取得步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理方法，其特征在于， 還包括:處理器在上述第一攝像指示步驟之前，指示投影裝置將對每個像素設(shè)定了預定的濃淡值的第四圖像投影到對象物上的第二投影指示步驟， 在上述第一攝像指示步驟中，處理器指示攝像裝置對被投影了上述第四圖像的對象物進行攝像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理方法，其特征在于， 上述第四圖像是對與包含對象物的區(qū)域?qū)?yīng)的全部像素設(shè)定了超過零的相同的濃淡值的圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理方法，其特征在于， 上述第四圖像是在上述圖像生成步驟中上次生成的第二圖像。
【文檔編號】H04N5/232GK103905722SQ201310726118
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月25日
【發(fā)明者】瀧澤象太 申請人:發(fā)那科株式會社