[發(fā)明專利]圖像處理裝置以及圖像處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310726118.8
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN103905722A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 瀧澤象太
• 申請（專利權(quán)）人: 發(fā)那科株式會社
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/74
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 曾賢偉;曹鑫

技術(shù)領(lǐng)域

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)

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。

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。

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）。

專利文獻1：日本專利第4309439號公報

專利文獻2：日本專利第4565023號公報

專利文獻3：日本特開平4-32381號公報

專利文獻4：日本特開2010-134915號公報

發(fā)明內(nèi)容

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。

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。

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。

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。

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。

適合的是，第四圖像是由圖像生成部上次生成的第二圖像。

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。