Misc - 丸　典明

逆運動学の線形近似に基づくビジュアルサーボ

満田 隆, 丸 典明, 富士川 和延, 宮崎 文夫

日本ロボット学会誌 ( 社団法人 日本ロボット学会 )  14 ( 5 ) 743 - 750   1996年07月

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We propose a simple visual servoing based on linear approximation of the inverse kinematics. When we use a hand-eye system which has a similar structure as a human being, we can approximate the transformation from a binocular visual space to a joint space of the manipulator as a linear function. This relationship makes it possible to produce the desired joint angles from the image data using a constant linear function instead of the variable nonlinear image jacobian and robot jacobian. This method is robust to the calibration error, because it uses neithor camera angles nor joint angles. We...

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アクティブなステレオ視からの隠れ情報に基づく面構造の復元

西川 敦, 小川 晋平, 丸 典明, 宮崎 文夫

電子情報通信学会論文誌. D-II, 情報・システム, II-情報処理 ( 社団法人電子情報通信学会 )  79 ( 2 ) 153 - 164   1996年02月

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未知の3次元環境を認識・行動するロボットにとって, 環境の面構造(どこが面でどこが空間か)を復元する手法を確立することは必要不可欠な課題である. 本論文では, ステレオカメラをアクティブに運動させることにより環境の面構造を復元する一方法を提案する. まず, 左右の各画像中で同一のエピポーラ線上に連続して出現する二つのエッジ間に対応する仮想的な3次元線分(アーク)の集合によって環境の面構造を表現し, ステレオカメラをアクティブに運動させることにより得られるエッジ点の3次元位置情報と隠れ情報に基づいて, 各アーク間に物体表面が存在するか否かの判定を行う. 更に, 現在までに復元された面構造に基づいて, 物体表面が存在するか否かが新たに最も多く決定できるであろうカメラ位置を予測し, その位置ヘステレオカメラを移動させた後, 同様の処理を新たに決定できる可能性があるアークが生じなくなるまで繰り返し行う. 本方法は, 従来の研究ではほとんど議論されていなかった面構造を効率良く復元するためのカメラの移動戦略や視点の選択法に対する一つの解答を与えている. 提案する手法を用いれば, 少ない観測回数で環境の面構造が正しく復元できることが, 実シーンを用いた実験により示される.

アクティブなステレオビジョンによる曲面の隠れ輪郭の検出

西川 敦, 丸 典明, 宮崎 文夫

電子情報通信学会論文誌. D-II, 情報・システム, II-情報処理 ( 社団法人電子情報通信学会 )  76 ( 8 ) 1654 - 1666   1993年08月

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球の輪郭線や円柱の側面のように,視点位置に依存して生成される輪郭線(=輪郭生成線)の像を隠れ輪郭と呼ぶ.隠れ輪郭には物体表面を記述するための多くの有益な情報が含まれている.本論文では.ステレオカメラをアクティブに運動させることにより曲面の隠れ輪郭を検出する一方法を提案する.まず,物体表面と隠れ輪郭の幾何学的関係を記述するモデル(隠れ輪郭モデル)を導出する.カメラのアクティブな移動によって生じる像の動きをこのモデルに当てはめると,もう一方のカメラにおける対応点の存在範囲を拘束することができる.この幾何学的拘束に基づいて各画像間でステレオ対応付けを行い,得られた対応点の系列をモデルに最小2乗フィッティングさせることによって画像中の隠れ輪郭を検出する.本論文で示す方法では,隠れ輪郭のモデルを直接利用してステレオ対応処理を行っているために,モデルを用いない方法や発見的拘束を用いる従来の手法に比べて,より正確に隠れ輪郭を検出することができる.また,隠れ輪郭近傍の局所3次元形状をモデルから容易に推定することができるという利点もある.人工画像ならびに実画像を用いたいくつかの実験により提案する手法の有効性を示している.

ステレオ視によるマニピュレータのビジュアルサーボ

加瀬 裕, 丸 典明, 西川 敦, 宮崎 文夫

システム制御情報学会論文誌 ( システム制御情報学会 )  6 ( 8 ) 360 - 367   1993年08月

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This paper presents a new method of visual servoing with stereo vision to control the position of a manipulator with respect to an object. Conventional control methods by visual servoing use a monocular camera and have several problems. For example, either shape information or desired distance of the target object from the camera must be given. Furthermore, it is not stable if the initial positional error of features in the image is very large. These problems are caused by image the Jacobian matrix, that is, the approximate value at desired position is used instead of correct one. By using stereo vision, the image Jacobian matrix can be calculated correctly at any position. So neither shape information nor desired distance of the target object is required. It is also stable even if the initial error is very large. Both simulation and experimental results are presented to demonstrate the effectiveness of this method.

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アクティブなカメラ運動による両眼視差の検出

丸 典明, 西川 敦, 宮崎 文夫, 有本 卓

日本ロボット学会誌 ( 社団法人 日本ロボット学会 )  11 ( 2 ) 272 - 280   1993年03月

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The major problem in binocular stereo vision is a well-known correspondence problem. Almost of the previous works solved it by regularization with the additional constraints such as the smoothness constraint or the ordering constraint. Therefore, they can not find the occlusion correctly and deal with the transparent surfaces, because these constraints are violated in the complicated scene contain-ing many occlusion. In this paper, we propose a method to detect binocular disparity and occlusion without using additional constraints by moving stereo cameras actively. It is based on the motion...

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