[发明专利]模板制作装置和模板制作方法

说明书

一种模板制作装置，其具有：取得部，分别从针对一个物体的不同姿势的多个图像、或者针对多个物体的多个图像中取得多个模板；聚类部，进行如下的聚类处理：对从多个模板中选出的两个模板的组合，计算图像特征的相似度，基于相似度将上述多个模板分成多个组；以及整合部，对多个组中的每个组，进行将组内的全部模板整合为1个或者数目少于组内模板数的整合模板的整合处理，生成由与多个组分别对应的多个整合模板构成的新的模板集合。

【技术领域】

本发明涉及制作在基于模板匹配的物体识别中使用的模板的技术。

【背景技术】

基于模板匹配的物体识别例如被用于FA(工厂自动化，Factory Automation)中的检査或分拣、机器人视觉(robot vision)、监控摄像机等各种用途中。在模板匹配的基本处理中，预先登记作为识别对象的物体的模型(模板)，对于输入图像与模型之间的图像特征的一致度进行评价，由此检测出输入图像中包含的物体的二维位置和姿势。

近年来，将图像的模板匹配应用于三维下的物体的位置/姿势识别的技术引起了人们的关注。这是由于其不需要使用昂贵的距离传感器并且还能够沿用既有的图像拍摄用摄像机，因而成本优势大。但是，为了通过图像的模板匹配来识别任意姿势的物体，需要针对所要识别的每个姿势准备单独的模板，利用这些模板轮流进行匹配，因而存在处理时间增加的问题。

作为针对这样的问题的应对策略，在专利文献1中公开了下述方案：基于二维投影图像彼此的相似度，将构成相似的视觉表现的视图(视点)汇总，从而削减模板，进一步一边降低二维投影图像的分辨率一边反复进行该间疏(間引き)，制作层级性的模板等。但是，在专利文献1的方法中，由于是间疏视点的方式，因而根据识别对象物体的形状，模板的削减可能未被适当地进行。例如，在为简单形状的物体或具有对称形状的物体时，即使视点位置之间离得远也可能构成相似的视觉表现。但是，在专利文献1的方法中，无法将离得远的视点彼此汇总，因而模板的削减有限，其结果是未能充分得到模板匹配的次数减少进而缩短处理时间的效果。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：欧洲专利第2048599号说明书

【发明内容】

【发明所要解决的课题】

本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供一种能够有效地进行物体识别中使用的模板的整合的技术，与以往的方法相比，该技术能够得到更大的模板削减效果。

【解决课题的手段】

为了达成上述目的，本发明提供一种模板制作装置，其是用于制作在通过模板匹配进行物体的识别的物体识别装置中使用的模板集合的模板制作装置，该装置的特征在于，其具有下述部分：取得部，其分别从针对一个物体的不同姿势的多个图像或者针对多个物体的多个图像中取得多个模板；聚类部，其进行如下的聚类处理：对从上述多个模板中选出的两个模板的组合，计算图像特征的相似度，基于上述相似度将上述多个模板分成多个组；以及整合部，其针对上述多个组中的每个组，进行将组内的全部模板整合为1个或者数目少于组内模板数的整合模板的整合处理，生成由与上述多个组分别对应的多个整合模板构成的新的模板集合。

利用该构成，图像特征相似的模板彼此(不论视点的近/远)被整合，因而与间疏视点方式的现有方法相比，能够期待更大的模板削减效果，能够有效地进行模板的整合。特别是在识别对象物体的形状为简单形状或具有对称性的情况下，该效果较大。