疑似ステレオ法を用いた視覚サーボによる遠隔操作の研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09450165
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 出口 光一郎 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (30107544)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡谷 貴之 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (00312637) ; 本谷 秀堅 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60282688)
• Keywords: ロボット制御 / 画像認識 / 視覚サーボ / ステレオ / 能動視覚 / 動画像処理 / 遠隔制御 / 仮想現実感

Research Abstract

本研究では、遠隔地で(あるいは時間を隔てて)ある対象の動きをとらえた動画像をもとに、同じ形状の対象に同じ動きを再現させるべく,研究代表者らが提案している「擬似ステレオ」という概念を導入して、視覚サーボによる制御を行う手法を開発した。
本研究の目的は、この原理に基づく遠隔模作のシステムを構築し、理論を検証してその有効性を確認するとともに、実験システムを構築して、実用化の課題を明らかにし、それらの解決を図るものである。単に理論研究に終らず、基礎的な理論の検証とともに、カメラと画像の伝送系も含めたロボットハンド・システムを構築し、視覚サーボによるロボットやマニピュレータの遠隔制御の実用化と応用を計ることを念頭に置いた。
特に、産業用ロボットの設計・製造に携わっている民間の専門研究者との交流による、具体的な問題の提起と、本研究の成果の応用面での検討を踏まえ、組み立て工場などの現場でも応用できるロボットの視覚による遠隔制御系のシステム開発と、その検証をはかった。
2年間の研究成果を引き継いで、最終年度である11年度は、
(1)現場での応用を指向した実験システムを構築し、現場でのフィールドテストを模擬した研究室での実験を重ね、実験システムの有効性を検証した。
(2)ロボットの制御性能、特に、画像処理速度の制御性能への影響の検討を行い、昨今のパーソナルコンピュータ用の高速CPUを用いれば、画像処理高速化のための特別なハードウェアを必要とせずに、実用化における応用範囲をカバーできることを確認した。
(3)研究を総括し、実用的な実環境下における遠隔制御システムの構築の基礎となりうる、ロボット視覚、それに基づく行動制御の理論を確立して論文としてまとめ、学術雑誌、国際会議、国内研究会にて発表をした。

Research Products

• [Publications] 出口光一郎: "画像伝送による遠隔制御のための疑似ステレオ法"日本ロボット学会論文誌. 17. 242-249 (1999)
• [Publications] 本谷、奥村、出口: "3次元物体の部分距離画像からの一般化円筒表現の生成"計測自動制御学会論文集. 35. 996-1003 (1999)
• [Publications] 岡谷貴之、出口光一郎: "陰影画像における特異点の種類に関する等濃度曲線の不変性について"情報処理学会論文誌. 40. 3446-345* (1999)
• [Publications] 清水郁子、出口光一郎: "計測誤差を考慮した距離画像からの精密な姿勢推定"電子情報通信学会論文誌. J82-DII. 2298-2306 (1999)
• [Publications] 清水郁子、出口光一郎: "計測誤差を考慮した距離画像の重ね合わせ手法"情報処理学会論文誌. 40. 4097-4105 (1999)
• [Publications] 岡谷貴之、出口光一郎: "非ランパート性拡散反射に対する等高線の発展による陰影からの形状復元"情報処理学会論文誌. 41. 92-100 (2000)
• [Publications] H.Hontani, K.Deguchi: "Scale-Space Theories in Computer Vision (共著)"Springer-Verlag. 510 (1999)