JP3087788B2 - 部品の位置検出方法及び装置 - Google Patents
部品の位置検出方法及び装置Info
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- JP3087788B2 JP3087788B2 JP03346256A JP34625691A JP3087788B2 JP 3087788 B2 JP3087788 B2 JP 3087788B2 JP 03346256 A JP03346256 A JP 03346256A JP 34625691 A JP34625691 A JP 34625691A JP 3087788 B2 JP3087788 B2 JP 3087788B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば対象物を扱うロ
ボット等において、その対象物の位置や角度を検出し、
これらの情報を制御情報として得ることができる部品の
位置検出方法及び装置に関するものである。
ボット等において、その対象物の位置や角度を検出し、
これらの情報を制御情報として得ることができる部品の
位置検出方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ロボット等を用いた自動組立装置の制御
を行う場合、そのロボットが作用しようとしている対象
物の位置や角度を検出する必要がある。このような対象
物の位置や角度を検出する方法として、対象となる物体
の形状から求められる重心の座標を位置とし、その重心
を通る慣性主軸の向きを角度とする方法が知られてい
る。しかし、ロボット側から見た時に対象物が重なって
いたり、その一部が欠けていたような場合は、この方法
では、対象物の正確な位置検出ができなくなる。
を行う場合、そのロボットが作用しようとしている対象
物の位置や角度を検出する必要がある。このような対象
物の位置や角度を検出する方法として、対象となる物体
の形状から求められる重心の座標を位置とし、その重心
を通る慣性主軸の向きを角度とする方法が知られてい
る。しかし、ロボット側から見た時に対象物が重なって
いたり、その一部が欠けていたような場合は、この方法
では、対象物の正確な位置検出ができなくなる。
【０００３】そこで、ロボット等の装置に取り込んだ原
画像と、それに膨張・縮小処理を施した画像との差分に
より対象物の形状の特徴を抽出し、それらの重心の位置
関係から対象物の位置や方向を検出する方法が考えられ
ている。この方法によれば、対象物の形状の認識時に、
その対象物の一部が欠落していても、その形状の特徴を
複数求めることができれば、その対象物の位置や方向を
検出することができる。
画像と、それに膨張・縮小処理を施した画像との差分に
より対象物の形状の特徴を抽出し、それらの重心の位置
関係から対象物の位置や方向を検出する方法が考えられ
ている。この方法によれば、対象物の形状の認識時に、
その対象物の一部が欠落していても、その形状の特徴を
複数求めることができれば、その対象物の位置や方向を
検出することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した方法で、対象
物の位置や角度の検出を行う場合は、その対象物の形状
の特徴をなるべく多く抽出した方がよいが、膨張・縮小
処理画像との差分を用いる上述した方法では、一括の処
理では対象物の形状の凹部または凸部のどちらかしか求
められず、一方、対象物の穴部などの特徴は、別にラベ
リング処理などで求める必要があった。
物の位置や角度の検出を行う場合は、その対象物の形状
の特徴をなるべく多く抽出した方がよいが、膨張・縮小
処理画像との差分を用いる上述した方法では、一括の処
理では対象物の形状の凹部または凸部のどちらかしか求
められず、一方、対象物の穴部などの特徴は、別にラベ
リング処理などで求める必要があった。
【０００５】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、対象物の有する形状の特徴量を１度に抽出して、そ
の対象物の位置や角度を検出することができる部品の位
置検出方法及び装置を提供することを目的とする。
で、対象物の有する形状の特徴量を１度に抽出して、そ
の対象物の位置や角度を検出することができる部品の位
置検出方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の位置検出装置は以下の様な構成を備える。即
ち、部品の形状を光電的に読取って、その位置を検出す
る部品の位置検出装置であって、対象物の画像情報より
エッジ部分を抽出するエッジ抽出手段と、前記エッジ抽
出手段により抽出したエッジ部分を膨張処理した後、元
の大きさに縮小して、前記エッジ抽出手段により抽出さ
れた前記エッジ部分と比較することにより当該エッジ部
分に含まれる凹凸部分を検出する検出手段と、前記検出
手段により検出された前記凹凸部分のエッジを抽出する
抽出手段と、前記抽出手段により抽出されたエッジを反
転して前記凹凸部分を示す閉画像領域を得る反転処理手
段と、前記反転手段により得られた前記閉画像領域の大
きさ及び位置関係を表す特徴量を算出する特徴量抽出手
段と、前記対象物を所定の位置に置いた時の特徴量を記
憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている特徴
量と、前記特徴量算出手段により算出された特徴量とを
比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に応
じて、前記対象物の位置及び／或いは向きを検出する位
置・角度算出手段と、を有することを特徴とする。
に本発明の位置検出装置は以下の様な構成を備える。即
ち、部品の形状を光電的に読取って、その位置を検出す
る部品の位置検出装置であって、対象物の画像情報より
エッジ部分を抽出するエッジ抽出手段と、前記エッジ抽
出手段により抽出したエッジ部分を膨張処理した後、元
の大きさに縮小して、前記エッジ抽出手段により抽出さ
れた前記エッジ部分と比較することにより当該エッジ部
分に含まれる凹凸部分を検出する検出手段と、前記検出
手段により検出された前記凹凸部分のエッジを抽出する
抽出手段と、前記抽出手段により抽出されたエッジを反
転して前記凹凸部分を示す閉画像領域を得る反転処理手
段と、前記反転手段により得られた前記閉画像領域の大
きさ及び位置関係を表す特徴量を算出する特徴量抽出手
段と、前記対象物を所定の位置に置いた時の特徴量を記
憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている特徴
量と、前記特徴量算出手段により算出された特徴量とを
比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に応
じて、前記対象物の位置及び／或いは向きを検出する位
置・角度算出手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】上記目的を達成するために本発明の位置検
出方法は以下のような工程を備える。即ち、部品の形状
を光電的に読取って、その位置を検出する部品の位置検
出方法であって、対象物を光電的に読取り、その画像情
報よりエッジ部分を抽出する工程と、その抽出したエッ
ジ部分を膨張処理した後、元の大きさに縮小して、前記
抽出する工程で抽出された前記エッジ部分と比較するこ
とにより当該エッジ部分に含まれる凹凸部分を検出する
工程と、その検出された前記凹凸部分のエッジを抽出す
る工程と、その抽出されたエッジを反転して前記凹凸部
分を示す閉画像領域を得る工程と、こうして反転された
前記閉画像領域の大きさ及び位置関係を表す特徴量を算
出する工程と、対象物が所定の位置に置いた時の特徴量
を記憶しておき、その記憶されている特徴量と、算出さ
れた特徴量とを比較する工程と、その比較結果に応じ
て、その対象物の位置及び／或いは向きを検出する工程
と、を有することを特徴とする。
出方法は以下のような工程を備える。即ち、部品の形状
を光電的に読取って、その位置を検出する部品の位置検
出方法であって、対象物を光電的に読取り、その画像情
報よりエッジ部分を抽出する工程と、その抽出したエッ
ジ部分を膨張処理した後、元の大きさに縮小して、前記
抽出する工程で抽出された前記エッジ部分と比較するこ
とにより当該エッジ部分に含まれる凹凸部分を検出する
工程と、その検出された前記凹凸部分のエッジを抽出す
る工程と、その抽出されたエッジを反転して前記凹凸部
分を示す閉画像領域を得る工程と、こうして反転された
前記閉画像領域の大きさ及び位置関係を表す特徴量を算
出する工程と、対象物が所定の位置に置いた時の特徴量
を記憶しておき、その記憶されている特徴量と、算出さ
れた特徴量とを比較する工程と、その比較結果に応じ
て、その対象物の位置及び／或いは向きを検出する工程
と、を有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】以上の構成において、対象物の画像情報よりエ
ッジ部分を抽出し、その抽出したエッジ部分を膨張処理
した後、元の大きさに縮小して、前記エッジ抽出手段に
より抽出されたエッジ部分と比較することにより当該エ
ッジ部分に含まれる凹凸部分を検出し、その検出された
凹凸部分のエッジを抽出し、その抽出された凹凸部分の
エッジを反転して、その凹凸部分を示す閉画像領域を得
て、その得られた閉画像領域の大きさ及び位置関係を表
す特徴量を算出し、対象物を所定の位置に置いた時の特
徴量と、算出された特徴量とを比較し、その比較結果に
応じて、その対象物の位置及び／或いは向きを検出する
ように動作する。
ッジ部分を抽出し、その抽出したエッジ部分を膨張処理
した後、元の大きさに縮小して、前記エッジ抽出手段に
より抽出されたエッジ部分と比較することにより当該エ
ッジ部分に含まれる凹凸部分を検出し、その検出された
凹凸部分のエッジを抽出し、その抽出された凹凸部分の
エッジを反転して、その凹凸部分を示す閉画像領域を得
て、その得られた閉画像領域の大きさ及び位置関係を表
す特徴量を算出し、対象物を所定の位置に置いた時の特
徴量と、算出された特徴量とを比較し、その比較結果に
応じて、その対象物の位置及び／或いは向きを検出する
ように動作する。
【０００９】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の好適な実
施例を詳細に説明する。
施例を詳細に説明する。
【００１０】図１は本実施例の位置・角度検出装置を備
えている部品搬送装置の外観斜視図である。
えている部品搬送装置の外観斜視図である。
【００１１】この位置・角度検出装置では、まず対象と
なる部品を部品分離装置１００，１０１の中に入れる。
これら部品分離装置はバラバラに投入された部品を、部
品分離装置内のテーブルに載せ、そのテーブルを上昇さ
せる。このテーブルには、いくつかの凹部が設けられて
おり、そのテーブルを上昇させて傾けることにより、そ
の凹部に嵌り込んだ部品以外はテーブル外に落されるこ
とになる。このような動作により、部品分離装置１０
０，１０１は部品をテーブル上の決った領域中に置くこ
とができる。部品分離装置１００，１０１による部品分
離作業は交互に行われる。
なる部品を部品分離装置１００，１０１の中に入れる。
これら部品分離装置はバラバラに投入された部品を、部
品分離装置内のテーブルに載せ、そのテーブルを上昇さ
せる。このテーブルには、いくつかの凹部が設けられて
おり、そのテーブルを上昇させて傾けることにより、そ
の凹部に嵌り込んだ部品以外はテーブル外に落されるこ
とになる。このような動作により、部品分離装置１０
０，１０１は部品をテーブル上の決った領域中に置くこ
とができる。部品分離装置１００，１０１による部品分
離作業は交互に行われる。
【００１２】こうして、部品分離装置１００，１０１に
より分離された部品のそれぞれは、カメラ１０２，１０
３のそれぞれにより撮像され、その撮像された画像信号
が位置・角度検出装置１０４に送られる。位置・角度検
出装置１０４では、この画像信号に基づいて、図３のフ
ローチャートで示された処理により、テーブル上の部品
の位置及び向きを検出する。１０５はロボット制御装置
で、位置・角度検出装置１０４よりの位置及び向きを示
す情報に応じてロボット１１０を作動させ、テーブル上
の部品を決められた方向で、マガジン１０６に収納す
る。
より分離された部品のそれぞれは、カメラ１０２，１０
３のそれぞれにより撮像され、その撮像された画像信号
が位置・角度検出装置１０４に送られる。位置・角度検
出装置１０４では、この画像信号に基づいて、図３のフ
ローチャートで示された処理により、テーブル上の部品
の位置及び向きを検出する。１０５はロボット制御装置
で、位置・角度検出装置１０４よりの位置及び向きを示
す情報に応じてロボット１１０を作動させ、テーブル上
の部品を決められた方向で、マガジン１０６に収納す
る。
【００１３】図２は、図１の位置・角度検出装置１０４
の概略構成を示すブロック図である。
の概略構成を示すブロック図である。
【００１４】位置・角度検出装置１０４は、ケーブル１
０７，１０８のそれぞれを介して、部品の形状を表す画
像信号を取り込むための２つのカメラ１０２，１０３の
それれぞれに接続されている。これらカメラ１０２，１
０３のＣＣＤより出力されるアナログ画像信号はＡ／Ｄ
変換部２１０に入力されている。尚、この実施例におい
ては、Ａ／Ｄ変換部２１０は１つだけ設けられており、
２つのカメラ１０２，１０３よりの画像信号を必要に応
じて切り換えてデジタル信号に変換し、内部バス２１８
に出力している。
０７，１０８のそれぞれを介して、部品の形状を表す画
像信号を取り込むための２つのカメラ１０２，１０３の
それれぞれに接続されている。これらカメラ１０２，１
０３のＣＣＤより出力されるアナログ画像信号はＡ／Ｄ
変換部２１０に入力されている。尚、この実施例におい
ては、Ａ／Ｄ変換部２１０は１つだけ設けられており、
２つのカメラ１０２，１０３よりの画像信号を必要に応
じて切り換えてデジタル信号に変換し、内部バス２１８
に出力している。
【００１５】また、位置・角度検出装置１０４は、ロボ
ット制御装置１０５との間でデータ通信を行うことがで
きるように通信部２１７を有し、ケーブル１０９を介し
てロボット制御装置１０５との間で通信を行うことがで
きるように構成されている。次に、この位置・角度検出
装置１０４の構成を詳しく説明する。
ット制御装置１０５との間でデータ通信を行うことがで
きるように通信部２１７を有し、ケーブル１０９を介し
てロボット制御装置１０５との間で通信を行うことがで
きるように構成されている。次に、この位置・角度検出
装置１０４の構成を詳しく説明する。
【００１６】２００はマイクロコンピュータで、制御プ
ログラム部２０１に記憶された制御プログラムに従っ
て、この位置・角度検出装置１０４全体の動作を制御し
ており、他の全ての構成要素とバス２１８を介して接続
されている。本実施例においては、カメラ１０２，１０
３より取り込んだ画像情報をＡ／Ｄ変換部２１０で８ビ
ット（“０”〜“２５５”）２５６段階の明るさに区分
して、その画像データの１部をフレームメモリ２１１内
に取り込んでいる。こうしてフレームメモリ２１１に取
り込まれた画像情報は、２値化部２０２により、必要な
明るさのレベルで“１”と“０”との２段階のレベルに
変換される。こうして２値化された画像情報は、再度フ
レームメモリ２１１に収納される。
ログラム部２０１に記憶された制御プログラムに従っ
て、この位置・角度検出装置１０４全体の動作を制御し
ており、他の全ての構成要素とバス２１８を介して接続
されている。本実施例においては、カメラ１０２，１０
３より取り込んだ画像情報をＡ／Ｄ変換部２１０で８ビ
ット（“０”〜“２５５”）２５６段階の明るさに区分
して、その画像データの１部をフレームメモリ２１１内
に取り込んでいる。こうしてフレームメモリ２１１に取
り込まれた画像情報は、２値化部２０２により、必要な
明るさのレベルで“１”と“０”との２段階のレベルに
変換される。こうして２値化された画像情報は、再度フ
レームメモリ２１１に収納される。
【００１７】２０３はエッジ抽出部であり、２値化部２
０２により２値化されてフレームメモリ２１１に格納さ
れた画像情報に基づいて、その画像の輪郭線を抽出する
機能を持つ。２０４は膨張処理部であり、フレームメモ
リ２１１に記憶されている画像情報の膨張（拡大）処理
を行う。２０５は縮小処理部であり、フレームメモリ２
１１に記憶されている画像情報に対して縮小処理を行
う。２０６は反転処理部であり、フレームメモリ２１１
に記憶されている画像情報の“１”“０”データを各々
“０”，“１”データに反転させる機能を持つ。２０７
はラベル付け部で、“０”，“１”からなるデータに２
値化されてフレームメモリ２１１に記憶されている画像
情報を、“１”又は“０”の閉じられた領域毎に分け、
各々の領域にラベルを付ける機能をもっている。２０８
はカメラ１０２，１０３により読み取った画像信号或い
は各種変換を行った画像等を表示するためのＣＲＴ、２
０９は各種指示等を入力するためのキーボードである。
０２により２値化されてフレームメモリ２１１に格納さ
れた画像情報に基づいて、その画像の輪郭線を抽出する
機能を持つ。２０４は膨張処理部であり、フレームメモ
リ２１１に記憶されている画像情報の膨張（拡大）処理
を行う。２０５は縮小処理部であり、フレームメモリ２
１１に記憶されている画像情報に対して縮小処理を行
う。２０６は反転処理部であり、フレームメモリ２１１
に記憶されている画像情報の“１”“０”データを各々
“０”，“１”データに反転させる機能を持つ。２０７
はラベル付け部で、“０”，“１”からなるデータに２
値化されてフレームメモリ２１１に記憶されている画像
情報を、“１”又は“０”の閉じられた領域毎に分け、
各々の領域にラベルを付ける機能をもっている。２０８
はカメラ１０２，１０３により読み取った画像信号或い
は各種変換を行った画像等を表示するためのＣＲＴ、２
０９は各種指示等を入力するためのキーボードである。
【００１８】２１１はフレームメモリであり、カメラ１
０２，１０３とＡ／Ｄ変換部２１０を通して取り込まれ
た画像情報及び、位置・角度検出装置１０４内で処理さ
れた画像情報を１時記憶しておくためのメモリである。
２１２は座標変換部で、カメラ１０２，１０３のＣＣＤ
の座標位置と、ロボットの座標位置との関係の変換係数
を予め記憶させておき、ロボット制御装置１０５から送
られてきた位置データを位置・角度検出装置１０４内で
処理に用いる場合は、その位置データをカメラ１０２，
１０３のＣＣＤの座標系に変換している。また、位置角
度検出装置１０４で算出した位置データをロボット制御
装置１０５に送り出す場合は、ロボットの座標系の位置
データに変換する機能を持っている。２１３は領域設定
部で、カメラ１０２，１０３の取り込むべき領域を設定
することができる。これにより、カメラ１０２，１０３
のＣＣＤにより、必要な限定された領域の画像情報のみ
を取り込むことが可能となる。これにより、ＣＣＤの全
域よりの画像情報を処理するより短時間で処理すること
ができるようになる。
０２，１０３とＡ／Ｄ変換部２１０を通して取り込まれ
た画像情報及び、位置・角度検出装置１０４内で処理さ
れた画像情報を１時記憶しておくためのメモリである。
２１２は座標変換部で、カメラ１０２，１０３のＣＣＤ
の座標位置と、ロボットの座標位置との関係の変換係数
を予め記憶させておき、ロボット制御装置１０５から送
られてきた位置データを位置・角度検出装置１０４内で
処理に用いる場合は、その位置データをカメラ１０２，
１０３のＣＣＤの座標系に変換している。また、位置角
度検出装置１０４で算出した位置データをロボット制御
装置１０５に送り出す場合は、ロボットの座標系の位置
データに変換する機能を持っている。２１３は領域設定
部で、カメラ１０２，１０３の取り込むべき領域を設定
することができる。これにより、カメラ１０２，１０３
のＣＣＤにより、必要な限定された領域の画像情報のみ
を取り込むことが可能となる。これにより、ＣＣＤの全
域よりの画像情報を処理するより短時間で処理すること
ができるようになる。
【００１９】２１４は特徴量の演算部で、前記ラベル付
けまで処理された画像情報から、閉じられた領域の大き
さ、その重心位置、各々の位置関係という特徴量を算出
する機能を持つ。２１６は特徴量記憶部で、予め部品と
その位置・角度を判別するための特徴量を記憶してい
る。これにより、特徴量比較部２１５によって、特徴量
演算部２１４で求められた特徴量と特徴量記憶部２１６
に記憶された特徴量とを比較して対象物が決められた部
品であるかどうかを判別すると共に、その対象物の位置
・角度を求める。
けまで処理された画像情報から、閉じられた領域の大き
さ、その重心位置、各々の位置関係という特徴量を算出
する機能を持つ。２１６は特徴量記憶部で、予め部品と
その位置・角度を判別するための特徴量を記憶してい
る。これにより、特徴量比較部２１５によって、特徴量
演算部２１４で求められた特徴量と特徴量記憶部２１６
に記憶された特徴量とを比較して対象物が決められた部
品であるかどうかを判別すると共に、その対象物の位置
・角度を求める。
【００２０】図３は本発明による対象物の位置・角度検
出装置１０４内の処理を示すフローチャートである。以
下、この図３のフローチャートで示された処理を、図４
を参照して詳しく説明する。
出装置１０４内の処理を示すフローチャートである。以
下、この図３のフローチャートで示された処理を、図４
を参照して詳しく説明する。
【００２１】まず、ステップＳ１で、対象となる部品を
カメラ１０２或いは１０３で撮像して、その部品の画像
情報を取込んでフレームメモリ２１１に格納する。ここ
では領域設定部２１３によりカメラ１０２或いはカメラ
１０３で読み取る画像領域が決定され、こうして読み取
られた画像情報の座標位置は、座標変換部２１２により
カメラ１０２及び１０３のＣＣＤの座標値に変換されて
いる。次いでステップＳ２に進み、ステップＳ１で取込
んでフレームメモリ２１１に格納された画像情報を、２
値化部２０２により２値化してフレームメモリ２１１に
記憶する。図４の（Ａ）は、こうして２値化された画像
情報の一例を示す図である。ここでは、凸部４１、凹部
４２及び開口部４３を有する対象物４０の領域がデータ
“１”で、その対象物の外側がデータ“０”で示されて
いる。
カメラ１０２或いは１０３で撮像して、その部品の画像
情報を取込んでフレームメモリ２１１に格納する。ここ
では領域設定部２１３によりカメラ１０２或いはカメラ
１０３で読み取る画像領域が決定され、こうして読み取
られた画像情報の座標位置は、座標変換部２１２により
カメラ１０２及び１０３のＣＣＤの座標値に変換されて
いる。次いでステップＳ２に進み、ステップＳ１で取込
んでフレームメモリ２１１に格納された画像情報を、２
値化部２０２により２値化してフレームメモリ２１１に
記憶する。図４の（Ａ）は、こうして２値化された画像
情報の一例を示す図である。ここでは、凸部４１、凹部
４２及び開口部４３を有する対象物４０の領域がデータ
“１”で、その対象物の外側がデータ“０”で示されて
いる。
【００２２】次にステップＳ３に進み、エッジ抽出部２
０３により、２値化されてフレームメモリ２１１に記憶
されている画像情報のエッジを抽出する。こうしてエッ
ジ抽出された結果が図４の（Ｂ）に示されており、この
エッジは図４の（Ａ）のデータが“１”の領域のエッジ
部分を示している。
０３により、２値化されてフレームメモリ２１１に記憶
されている画像情報のエッジを抽出する。こうしてエッ
ジ抽出された結果が図４の（Ｂ）に示されており、この
エッジは図４の（Ａ）のデータが“１”の領域のエッジ
部分を示している。
【００２３】次にステップＳ４に進み、膨張処理部２０
４で、ステップＳ３で抽出されたエッジの膨張処理を行
い、この膨張処理によりエッジ部分が平滑化されたエッ
ジ形状を、ステップＳ５で縮小処理部２０５により、元
の大きさに縮小処理する。この縮小されてエッジが平滑
化されたエッジデータと、図４（Ｂ）に示す元のエッジ
データとにより、図４の（Ｃ）に示すように、凹部４２
及び凸部４１が検出される。
４で、ステップＳ３で抽出されたエッジの膨張処理を行
い、この膨張処理によりエッジ部分が平滑化されたエッ
ジ形状を、ステップＳ５で縮小処理部２０５により、元
の大きさに縮小処理する。この縮小されてエッジが平滑
化されたエッジデータと、図４（Ｂ）に示す元のエッジ
データとにより、図４の（Ｃ）に示すように、凹部４２
及び凸部４１が検出される。
【００２４】次にステップＳ６に進み、エッジ抽出部２
０４により、こうして処理された画像（図４の（Ｃ））
のエッジ部分を抽出する。次にステップＳ７で、反転処
理部２０６により、このエッジ部分の反転処理を行うこ
とにより、各特徴（ここでは凸部４１，凹部４２，開口
部４３）が閉じられた領域に分けられる（図４の
（Ｅ））。
０４により、こうして処理された画像（図４の（Ｃ））
のエッジ部分を抽出する。次にステップＳ７で、反転処
理部２０６により、このエッジ部分の反転処理を行うこ
とにより、各特徴（ここでは凸部４１，凹部４２，開口
部４３）が閉じられた領域に分けられる（図４の
（Ｅ））。
【００２５】次にステップＳ８に進み、ラベル付け部２
０７により、これら各領域にラベル付けを行うラベリン
グ処理を行う。このラベリング処理は、フレームメモリ
２１１内を主走査方向に走査して黒のドットを探し、最
初に見つかった黒のドットに、例えば“ａ”とラベル付
けする。次に、その黒のドットの隣のドットが黒かどう
かを調べ、黒であればこの画素を中心画素とする３×３
の領域を設定する。この領域内に以前に“ａ”とラベル
付けをした画素が見つかれば、その領域の中心画素に対
しても“ａ”とラベルを付ける。このような操作を繰返
すことにより、１塊の連続した領域が同じラベルとして
抽出される。もし、この画像内に複数の連続領域があれ
ば、当然のことながら、それらの領域には、例えば
“ｂ”，“ｃ”というように、異なるラベルが付されて
認識される。
０７により、これら各領域にラベル付けを行うラベリン
グ処理を行う。このラベリング処理は、フレームメモリ
２１１内を主走査方向に走査して黒のドットを探し、最
初に見つかった黒のドットに、例えば“ａ”とラベル付
けする。次に、その黒のドットの隣のドットが黒かどう
かを調べ、黒であればこの画素を中心画素とする３×３
の領域を設定する。この領域内に以前に“ａ”とラベル
付けをした画素が見つかれば、その領域の中心画素に対
しても“ａ”とラベルを付ける。このような操作を繰返
すことにより、１塊の連続した領域が同じラベルとして
抽出される。もし、この画像内に複数の連続領域があれ
ば、当然のことながら、それらの領域には、例えば
“ｂ”，“ｃ”というように、異なるラベルが付されて
認識される。
【００２６】次にステップＳ９に進み、特徴量演算部２
１３により、ステップＳ８でラベル付けされた各特徴部
分である領域４４〜４６の大きさ、それらの各重心の位
置及び各々の領域の位置関係を特徴量として算出する。
次にステップＳ１０に進み、参照データとして予め特徴
量記憶部２１６に記憶してある特徴量と、特徴量演算部
２１４で求められた特徴量との比較を行う。この結果、
特徴量記憶部２１６に記憶されている特徴量と異なる時
は、例えば部品が重なっているか、或いは部品の一部が
欠けている虞があるため、エラー表示を行う。
１３により、ステップＳ８でラベル付けされた各特徴部
分である領域４４〜４６の大きさ、それらの各重心の位
置及び各々の領域の位置関係を特徴量として算出する。
次にステップＳ１０に進み、参照データとして予め特徴
量記憶部２１６に記憶してある特徴量と、特徴量演算部
２１４で求められた特徴量との比較を行う。この結果、
特徴量記憶部２１６に記憶されている特徴量と異なる時
は、例えば部品が重なっているか、或いは部品の一部が
欠けている虞があるため、エラー表示を行う。
【００２７】一方、特徴量記憶部２１６に記憶されてい
る特徴量とほぼ一致している時はステップＳ１２に進
み、ステップＳ９で求められた各領域の重心の位置、位
置関係等に基づいて、その対象部品の位置や角度（向
き）を決定する。
る特徴量とほぼ一致している時はステップＳ１２に進
み、ステップＳ９で求められた各領域の重心の位置、位
置関係等に基づいて、その対象部品の位置や角度（向
き）を決定する。
【００２８】尚、本実施例では、最初に対象画像を２値
化したが、多値画像のままでエッジ検出や膨張・縮小処
理を行ってもよい。
化したが、多値画像のままでエッジ検出や膨張・縮小処
理を行ってもよい。
【００２９】また、この実施例では、位置・角度検出装
置の実施例として部品移送装置を示したが、他の部品組
立装置にも応用することができることはもちろんであ
る。
置の実施例として部品移送装置を示したが、他の部品組
立装置にも応用することができることはもちろんであ
る。
【００３０】尚、本発明は複数の機器から構成されるシ
ステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用し
ても良い。また、本発明はシステム或は装置に、本発明
を実施するプログラムを供給することによって達成され
る場合にも適用できることは言うまでもない。
ステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用し
ても良い。また、本発明はシステム或は装置に、本発明
を実施するプログラムを供給することによって達成され
る場合にも適用できることは言うまでもない。
【００３１】以上説明したように本実施例によれば、対
象部品の凹部、凸部更には開口部等の特徴量を抽出する
ことができる。
象部品の凹部、凸部更には開口部等の特徴量を抽出する
ことができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、対
象物の有する形状の特徴量を１度に抽出して、その対象
物の位置や角度を検出することができる効果がある。
象物の有する形状の特徴量を１度に抽出して、その対象
物の位置や角度を検出することができる効果がある。
【図１】本実施例の部品移送装置の外観斜視図である。
【図２】本実施例の位置・角度検出装置の概略構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図３】本実施例の位置・角度検出装置における部品緒
位置・角度を決定する処理を示すフローチャートであ
る。
位置・角度を決定する処理を示すフローチャートであ
る。
【図４】本実施例の位置・角度検出装置における部品を
読取った画像情報の処理経過を示す図である。
読取った画像情報の処理経過を示す図である。
１０２，１０３ カメラ １０４ 位置・角度検出装置 １０５ ロボット制御装置 ２００ マイクロコンピュータ ２０１ 制御プログラム部 ２０２ ２値化部 ２０３ エッジ抽出部 ２０４ 膨張処理部 ２０５ 縮小処理部 ２０６ 反転処理部 ２０７ ラベル付け部 ２１１ フレームメモリ ２１３ 領域設定部 ２１４ 特徴量演算部 ２１５ 特徴量比較部 ２１６ 特徴量記憶部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｋ 13/08 Ｇ０６Ｆ 15/62 ４０５Ｂ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23P 19/00 303 B23P 21/00 305 G01B 11/00 G06T 7/00 H05K 13/04 H05K 13/08
Claims (2)
- 【請求項１】 部品の形状を光電的に読取って、その位
置を検出する部品の位置検出装置であって、 対象物の画像情報よりエッジ部分を抽出するエッジ抽出
手段と、 前記エッジ抽出手段により抽出したエッジ部分を膨張処
理した後、元の大きさに縮小して、前記エッジ抽出手段
により抽出された前記エッジ部分と比較することにより
当該エッジ部分に含まれる凹凸部分を検出する検出手段
と、 前記検出手段により検出された前記凹凸部分のエッジを
抽出する抽出手段と、 前記抽出手段により抽出されたエッジを反転して前記凹
凸部分を示す閉画像領域を得る反転処理手段と、 前記反転手段により得られた前記閉画像領域の大きさ及
び位置関係を表す特徴量を算出する特徴量抽出手段と、 前記対象物を所定の位置に置いた時の特徴量を記憶する
記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されている特徴量と、前記特徴量算
出手段により算出された特徴量とを比較する比較手段
と、 前記比較手段による比較結果に応じて、前記対象物の位
置及び／或いは向きを検出する位置・角度算出手段と、 を有することを特徴とする部品の位置検出装置。 - 【請求項２】 部品の形状を光電的に読取って、その位
置を検出する部品の位置検出方法であって、 対象物を光電的に読取り、その画像情報よりエッジ部分
を抽出する工程と、 その抽出したエッジ部分を膨張処理した後、元の大きさ
に縮小して、前記抽出する工程で抽出された前記エッジ
部分と比較することにより当該エッジ部分に含まれる凹
凸部分を検出する工程と、 その検出された前記凹凸部分のエッジを抽出する工程
と、 その抽出されたエッジを反転して前記凹凸部分を示す閉
画像領域を得る工程と、 こうして反転された前記閉画像領域の大きさ及び位置関
係を表す特徴量を算出する工程と、 対象物が所定の位置に置いた時の特徴量を記憶してお
き、その記憶されている特徴量と、算出された特徴量と
を比較する工程と、 その比較結果に応じて、その対象物の位置及び／或いは
向きを検出する工程と、 を有することを特徴とする部品の位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03346256A JP3087788B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 部品の位置検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03346256A JP3087788B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 部品の位置検出方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05177457A JPH05177457A (ja) | 1993-07-20 |
| JP3087788B2 true JP3087788B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=18382170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03346256A Expired - Fee Related JP3087788B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 部品の位置検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3087788B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110293385B (zh) * | 2019-08-03 | 2024-03-29 | 福建瑞德成自动化科技有限公司 | 冷热水陶瓷阀芯自动装配机 |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP03346256A patent/JP3087788B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05177457A (ja) | 1993-07-20 |
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