2012 Fiscal Year Research-status Report
三次元視覚システムのためのシームレスな対象モデリングシステムの研究
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23500243
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| Research Institution | Wakayama University |
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Principal Investigator |
中村 恭之 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (50291969)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
富田 文明 独立行政法人産業技術総合研究所, 関西センター, 研究員 (90357575)
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| Keywords | 3次元物体認識 / 生活支援ロボット / Kinect / ARToolkit / 教師なしクラスタリング法 / Hetero-BOOLアルゴリズム / 不変特徴量 / スキャンマッチング |
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| Research Abstract |
本研究課題では，三次元視覚を有するロボット自身の一部やそのロボットの操作対象を，モデル化のための操作を予めすることなく，動作中にモデル化することをシームレスな対象モデリングと呼び，そのために必要となる以下の2つの手法を開発することを目的としている．(1) 三次元視覚システムにより連続的に取得される複数の三次元データをつなぎ合わせる手法,(2) つなぎ合わせたデータを基に物体認識用のモデルを構築する手法．
また, これらの手法を実装したシステムを試作し, 3次元視覚システムを有する生活支援ロボットを製作して一般的な生活環境での実験的検証を行うことを予定している．H23年度は(1),(2)の手法に欠かせない3次元視覚システムKinectの基本制御ソフトウェアやキャリブレーション手法を開発し，提案手法の有効性を実証するシステムとして小型軽量6自由度アームを有する生活支援ロボットの製作を開始した．
H24年度はこれらの基本ソフトウェアや実証用ロボットを用いて，以下のA,B,Cの手法を開発した．
A.3次元視覚からの情報をもとにロボットの操作対象に関する情報だけを切り出す手法を開発した．B.3次元視覚からの情報をもとに小型軽量6自由度アームにより日用品をピックアンドプレースするシステムを構築した．C.連続して入力される複数の3次元データをつなぎ合わせるためには，複数のデータ内で同一のデータを発見する必要がある．そこで，この3次元データに関する問題を解く前に連続して入力される複数の2次元データをつなぎ合わせる問題を解く手法について検討し，複数の2次元データ内で同一のデータを発見する手法を開発した．
Aの手法に関しては，H24年度に査読つき国内会議にて研究発表を行った．また，査読つき国際会議に投稿中である．また，B,Cの手法に関しては，H25年度に国際会議，国内会議にて発表予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究で開発予定の2手法について，それらの手法の基本となる手法の開発がH24年度中に終了しており，開発予定の生活支援ロボットについても，試作システムが完成している．
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| Strategy for Future Research Activity |
H24年度に開発した複数の2次元データ内で同一のデータを発見する手法をもとにして，
複数の三次元データをつなぎ合わせる手法の開発を進める，また，これをもとにして
3次元物体認識法の開発に着手する．
さらに，引き続き，試作した生活支援ロボットを用いて，様々な日常品を操作する実験を
実施して，頑健性を向上させる．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度に使用する予定の研究費があるが，この残額は次年度においては，ロボットアームの
機能強化のための機械部品を購入するために使用する予定である．
当初から計画していた次年度の研究費を使用して，生活支援ロボット製作に必要な電子部品等を購入する予定である．また，研究成果を発表するためや，類似研究の調査のための旅費を支出する予定である．多数の日常用品の3次元データを取得する作業を補助する人への謝金を支出する予定である．
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