JPH041282B2 - - Google Patents
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- JPH041282B2 JPH041282B2 JP7446483A JP7446483A JPH041282B2 JP H041282 B2 JPH041282 B2 JP H041282B2 JP 7446483 A JP7446483 A JP 7446483A JP 7446483 A JP7446483 A JP 7446483A JP H041282 B2 JPH041282 B2 JP H041282B2
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は棒状物体の追跡判定方法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a tracking determination method for a rod-shaped object.
従来、テレビカメラなどの撮像装置を用いて作
業対象物体を検出する方法としては、例えば撮像
装置からの画像データを２値化することにより明
暗度が急変する作業対象物体の輪郭を求め、これ
により適正な作業対象物体を検出するようにした
ものがある。 Conventionally, as a method for detecting a work target using an imaging device such as a television camera, for example, the image data from the imaging device is binarized to obtain the outline of the work target whose brightness changes suddenly. Some devices are designed to detect an appropriate work target object.
しかし、この方法は、光学的環境が良く、良質
の２値化画像を得ることが比較的容易であり、か
つ作業対象物体がそれぞれ独立して存在している
場合には実用可能であるが、光学的環境が悪い場
合には、前処理として背景やノイズを除去して良
質な画像にする必要があり、また良質な画像を得
ることができても、第１図に示すように作業対象
物体（丸棒）１がそれぞれ接触したり重なつた状
態では、２値化による丸棒１の輪郭抽出が困難
で、適正な丸棒（この場合、ハンドリングロボツ
トによるハンドリング可能な上部に丸棒が重なつ
ていない丸棒１ａ，１ｂ）の検出ができない。 However, this method is practical when the optical environment is good, it is relatively easy to obtain high-quality binarized images, and the objects to be worked on exist independently. If the optical environment is poor, it is necessary to remove the background and noise as pre-processing to obtain a high-quality image, and even if a high-quality image can be obtained, the object (Round bars) 1 are in contact with each other or overlap each other, it is difficult to extract the outline of the round bar 1 by binarization, and it is difficult to extract the outline of the round bar 1 by binarization. It is not possible to detect round bars 1a, 1b) that are not straightened.
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、棒
状の作業対象物体を、光学的悪環境下であつて
も、または棒状物体が相互に接触したり重なつて
散在している状態であつても棒状物体を検出し、
適正な棒状物体の存在を判定することができる棒
状物体の追跡判定方法を提供することを目的とす
る。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to handle rod-shaped objects to be worked on even under adverse optical environments or in a state where rod-shaped objects are in contact with each other or are overlapped and scattered. also detects a rod-shaped object,
An object of the present invention is to provide a rod-shaped object tracking determination method that can determine the presence of a proper rod-shaped object.
本発明は、側面が中心軸線に平行な直線のみで
構成され、上記中心軸線がＹ方向に沿いかつ一部
分の重なりおよび上記Ｙ方向に対して最大45度の
傾斜が許容される態様でXY平面にほぼ横たわつ
て配置された所定長の棒状物体の認識に適用され
る方法であつて、
径方向に見た上記棒状物体の側面の光学的反射
度を、Ｘ、Ｙ方向についての単位長が互いに等し
い所定数の画素の明暗度として表した標準パター
ンを予め準備する行程と、
上記棒状物体を上記XY平面に垂直な方向から
撮像手段で撮像する行程と、
上記撮像手段によつて得られる画面上で、Ｘ方
向に連続する上記所定数の画素のブロツクを該Ｘ
方向に１画素分づつシフトしながら、上記所定数
の画素の明暗度からなる明暗パターンを順次抽出
する行程と、
上記抽出される各明暗パターンを上記標準パタ
ーンと順次比較して、上記標準パターンに近似す
る明暗パターンを一本単独にその領域に存在する
上記棒状物体の明暗パターンとして検出する行程
と、
上記検出された明暗パターンの位置を当初基準
位置とし、該基準位置から上記Ｙ方向の正側に１
画素分ずれ、かつＸ方向の位置が上記基準位置よ
りも負側に１画素分ずれた位置、上記基準位置と
同じ位置、および上記基準位置よりも正側に１画
素分ずれた位置にかかわる上記所定数の画素の明
暗度からなる３つの明暗パターンを抽出する行程
と、
抽出された上記３つの明暗パターンのうち、上
記標準パターンに最も近似する明暗パターンを選
択する行程と、
選択した明暗パターンと上記標準パターンとを
比較して、該選択した明暗パターンが上記棒状物
体にかかわる明暗パターンであるか否かを判別す
る行程と、
上記選択した明暗パターンが上記棒状物体にか
かわる明暗パターンである場合には、該明暗パタ
ーンの位置を新たな基準位置とする上記３つの明
暗パターンの抽出と、この抽出された明暗パター
ンに対する上記判別を繰り返し実行する行程と、
上記選択した明暗パターンが上記棒状物体にか
かわる明暗パターンでない場合には、その明暗パ
ターンの位置を記憶手段に記憶させる行程と、
上記当初基準位置から上記Ｙ方向の負側につい
て該Ｙ方向の正側における処理と同様の処理を実
行する行程と、
上記正側と負側の処理において上記記憶手段に
記憶される各位置に基づいて、それらの位置間の
距離を求め、この距離が上記棒状物体の所定区間
長に対応するとき適正な棒状物体が存在すると判
定する行程と
が実施される。 In the present invention, the side surface is composed of only straight lines parallel to the central axis, and the central axis is aligned in the XY plane along the Y direction and allows partial overlap and an inclination of up to 45 degrees with respect to the Y direction. A method applied to the recognition of a rod-shaped object of a predetermined length arranged almost horizontally, in which the optical reflectance of the side surface of the rod-shaped object viewed in the radial direction is determined by the unit length in the X and Y directions. a step of preparing in advance a standard pattern expressed as brightness of a predetermined number of pixels that are equal to each other; a step of imaging the rod-shaped object from a direction perpendicular to the XY plane with an imaging means; and a screen obtained by the imaging means. In the above, the block of the predetermined number of pixels continuous in the X direction is
a process of sequentially extracting brightness and darkness patterns consisting of the brightness of the predetermined number of pixels while shifting one pixel at a time in the direction; and a step of sequentially comparing each of the extracted brightness and darkness patterns with the standard pattern to obtain the standard pattern. A step of detecting an approximate brightness pattern as a brightness pattern of the rod-shaped object existing in the area, and a step of setting the position of the detected brightness pattern as an initial reference position and starting from the reference position on the positive side in the Y direction. to 1
The above related to a position where the position in the X direction is shifted by one pixel to the negative side from the above reference position, the same position as the above reference position, and a position shifted by one pixel to the positive side from the above reference position. A process of extracting three brightness and darkness patterns consisting of the brightness of a predetermined number of pixels; A process of selecting a brightness and darkness pattern that most closely approximates the standard pattern from among the three extracted brightness and darkness patterns; A process of selecting the brightness and darkness pattern that is most similar to the standard pattern; comparing the standard pattern with the standard pattern to determine whether or not the selected light-dark pattern is related to the rod-shaped object; is a step of repeatedly performing the extraction of the three light-dark patterns described above using the position of the light-dark pattern as a new reference position, and the above-mentioned discrimination for the extracted light-dark patterns; If it is not a bright and dark pattern, a step of storing the position of the bright and dark pattern in a storage means; and a step of executing the same process on the negative side of the Y direction from the initial reference position as the process on the positive side of the Y direction. , Based on each position stored in the storage means in the positive side and negative side processing, calculate the distance between those positions, and when this distance corresponds to the predetermined section length of the rod-shaped object, the rod-shaped object is determined to be an appropriate rod-shaped object. The process of determining that the term exists is performed.
以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明
する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第２図は本発明による棒状物体の追跡判定方法
を実施するための装置の一例を示す概略構成図で
ある。同図において、ITVカメラ１０は、第１
図に示すように工場の床面等に散在する丸棒１を
所定の視野で撮像し、その入力画像の明暗信号を
含むビデオ・コンポジツト信号を同期分離回路１
１およびＡ／Ｄ変換器１２に出力する。同期分離
回路１１は入力するビデオ・コンポジツト信号か
ら同期信号を分離し、この同期信号に基づいてラ
ンダム・アクセス・メモリ・アレイ（RAMアレ
イ）１３のアドレスを指定し、Ａ／Ｄ変換器１２
は入力するビデオ・コンポジツト信号の明暗信号
を明暗状態が16階調の画像データに変換し、これ
を前記指定したアドレス位置に書き込む。このよ
うにしてRAMアレイ１３には、例えば第３図に
示すように256×256の記憶エリアに１画面分のデ
ータが保存される。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of an apparatus for carrying out the tracking determination method for a rod-shaped object according to the present invention. In the figure, the ITV camera 10 is
As shown in the figure, round bars 1 scattered on the floor of a factory etc. are imaged in a predetermined field of view, and a video composite signal containing brightness and darkness signals of the input image is sent to a synchronization separation circuit 1.
1 and the A/D converter 12. The synchronization separation circuit 11 separates the synchronization signal from the input video composite signal, specifies the address of the random access memory array (RAM array) 13 based on this synchronization signal, and sends the address to the A/D converter 12.
converts the brightness signal of the input video composite signal into image data with 16 gradations of brightness and writes this into the specified address position. In this way, data for one screen is stored in the RAM array 13 in a 256×256 storage area, as shown in FIG. 3, for example.
いま、第５図の中央に位置する傾き０の丸棒１
Ａを前記カメラ１０で横方向（第３図のＸ方向）
に走査した場合、走査線の横断区域（丸棒１の直
径に相当）に位置するｎ個の画素についての明暗
信号が得られる。そしてこれらの信号に基づい
て、上記丸棒１Ａの下方に例示した凸状の明暗パ
ターンが得られる。 Now, the round bar 1 with an inclination of 0 located in the center of Figure 5
A in the horizontal direction (X direction in Figure 3) with the camera 10
When scanning is performed, brightness and darkness signals for n pixels located in the cross-sectional area of the scanning line (corresponding to the diameter of the round bar 1) are obtained. Based on these signals, the convex light and dark pattern illustrated below the round bar 1A is obtained.
第２図に示したメモリ１４には、上記丸棒１
Ａ、についてのｎ画素の明暗パターンが標準パタ
ーンとして予め記憶されている。 The memory 14 shown in FIG.
A brightness pattern of n pixels for A is stored in advance as a standard pattern.
なお、この実施例では上記画素数ｎが１１であ
る。 In this example, the number of pixels n is 11.
また、上記画素は、Ｘ，Ｙ方向についての単位
長が互いに等しく設定されている。そして上記ｎ
個の画素の明暗度からなる明暗パターンは、径方
向に見た上記棒状物体の側面の光学的反射度を示
す。 Moreover, the unit lengths of the pixels in the X and Y directions are set to be equal to each other. And the above n
The bright/dark pattern consisting of the brightness of each pixel indicates the optical reflectance of the side surface of the rod-shaped object when viewed in the radial direction.
次に、中央処理装置（CPU）１５は、RAMア
レイ１３中の画像データに基づいて画像処理を行
なう。この処理手順を第４図に示すフローチヤー
トに従つて説明する。 Next, the central processing unit (CPU) 15 performs image processing based on the image data in the RAM array 13. This processing procedure will be explained according to the flowchart shown in FIG.
まず、第３図に示すようにRAMアレイ１３の
Ｙ方向の或る位置YoからＸ方向に連続する11個
のアドレス位置から11個の画素の画像データ群で
ある明暗パターンを抽出する。この明暗パターン
とメモリ１４に予め記憶した標準パターンとの比
較により、該明暗パターンが丸棒１の横断時の明
暗パターンであるか否かを判別する。そして、横
断時の明暗パターンでないときには、Ｘ方向に１
画素分ずれた11個のアドレス位置から再び明暗パ
ターンを抽出し、上記判別を実行する。このよう
にして、Ｘ方向にRAMアレイ１３をスキヤン
し、丸棒１（丸棒１の横断時）を探索する（第４
図の処理２０）。 First, as shown in FIG. 3, a brightness pattern, which is a group of image data of 11 pixels, is extracted from 11 consecutive address positions in the X direction from a certain position Yo in the Y direction of the RAM array 13. By comparing this light-dark pattern with a standard pattern previously stored in the memory 14, it is determined whether the light-dark pattern is the light-dark pattern when the round bar 1 crosses. Then, if there is no bright and dark pattern when crossing, 1 in the X direction.
Light and dark patterns are extracted again from 11 address positions shifted by a pixel, and the above discrimination is performed. In this way, the RAM array 13 is scanned in the X direction, and round bar 1 (when crossing round bar 1) is searched (fourth
Figure processing 20).
次に、丸棒１の横断時を検出したときの11個の
アドレス位置の中央位置（Xs，Ys）を丸棒１の
追跡スタート位置として記憶し、また、この追跡
スタート位置からの追跡方向をFUDに２を記入
することにより下方向（正のＹ方向）に指定し
（準備２１）、このスタート位置Xs，Ysを基準位
置Xn，Yoとする（準備２２）。 Next, the center position (X s , Y s ) of the 11 address positions when the crossing of the round bar 1 is detected is stored as the tracking start position of the round bar 1, and the tracking from this tracking start position is The direction is designated as downward (positive Y direction) by writing 2 in the FUD (preparation 21), and these start positions X s and Y s are set as reference positions X n and Yo (preparation 22).
続いて、基準位置Xn，YoをＹ方向の正側に１
画素分ずらし（処理２３）、ずらした基準位置を
中心にしてＸ方向に連続する13個のアドレス位置
Xn-6，Yo〜Xn+6，Yoから画像データDAT（−
６）〜DAT（６）を抽出する（処理２４）。そし
て、DAT（−６）〜DAT（４）、DAT（−５）〜
DAT（５）およびDAT（−４）〜DAT（６）の３
つの明暗パターン別に標準パターンとの近似度を
示す評価値Ｈ（−１）、Ｈ（０）、Ｈ（１）を求める
（処理２５）。なお、上記３つの明暗パターンは、
各明暗パターンの中央位置におけるＸ方向のアド
レス位置が、それぞれ前記基準位置よりも負側に
１画素分、０画素分、正側に１画素分ずれたもの
である。 Next, move the reference positions X n and Yo by 1 on the positive side in the Y direction.
Shift by pixel (process 23), 13 consecutive address positions in the X direction centered on the shifted reference position
Image data DAT ( −
6) ~ Extract DAT(6) (process 24). And DAT (-6) ~ DAT (4), DAT (-5) ~
DAT(5) and DAT(-4) to DAT(6) 3
Evaluation values H(-1), H(0), and H(1) indicating the degree of approximation to the standard pattern are obtained for each brightness pattern (process 25). In addition, the above three light and dark patterns are
The address position in the X direction at the center position of each bright/dark pattern is shifted by one pixel to the negative side, by 0 pixel to the positive side, and by one pixel to the positive side from the reference position.
上記評価値は、標準パターンに対する上記３つ
の明暗パターンの相関度（近似度）を意味してい
る。この相関度は、たとえば数学上の公式に基づ
いて相関係数を算出することにより得られる。 The evaluation value means the degree of correlation (degree of approximation) of the three bright and dark patterns described above with respect to the standard pattern. This degree of correlation is obtained, for example, by calculating a correlation coefficient based on a mathematical formula.
もちろん、相関係数以外のパラメータを評価値
として用いることも可能である。すなわち、一般
にｎ個の数値によつて表現されるパターンは、ｎ
次空間における１つの点に相当すると考えられる
から、パターン同志（上記明暗パターンと標準パ
ターン）の近似度は上記ｎ次空間における２点間
の距離によつて表現することができる。そこで、
上記距離を示すパラメータを評価値として用いる
ことも可能である。 Of course, it is also possible to use parameters other than the correlation coefficient as the evaluation value. That is, in general, a pattern expressed by n numbers is n
Since it is considered to correspond to one point in the n-dimensional space, the degree of approximation between the patterns (the brightness pattern and the standard pattern) can be expressed by the distance between the two points in the n-dimensional space. Therefore,
It is also possible to use the parameter indicating the distance as the evaluation value.
つぎに、上記処理２５で求めた３つの評価値Ｈ
（−１）、Ｈ（０）、Ｈ（１）のうちの最大評価値Ｈ，
Ｐを求める（処理２６）。この最大評価値Ｈ，Ｐ
が所定のしきい値以上であれば、該評価値Ｈ，Ｐ
に係る明暗パターンが丸棒１を横断方向に走査し
た場合の明暗パターンであると判断することがで
きる。そこで、つぎの判断２７では、上記判断を
行うべく最大評価値Ｈ，Ｐを所定のしきい値と比
較している。 Next, the three evaluation values H obtained in the above process 25
(-1), H(0), maximum evaluation value H of H(1),
P is determined (process 26). This maximum evaluation value H, P
is greater than or equal to a predetermined threshold, the evaluation values H, P
It can be determined that the light-dark pattern related to is the light-dark pattern when the round bar 1 is scanned in the transverse direction. Therefore, in the next judgment 27, the maximum evaluation values H and P are compared with a predetermined threshold value in order to make the above judgment.
最大評価値Ｈ，Ｐが上記所定のしきい値以上で
ある場合には、ｍにＸ方向のシフト量Ｐが加算さ
れる（処理２８）。なお、処理２８におけるシフ
ト量Ｐは１画素単位であり、最大評価値Ｈ，Ｐが
Ｈ（−１）、Ｈ（０）およびＨ（１）の場合にそれぞ
れ−１、０および１になる。 If the maximum evaluation values H, P are greater than or equal to the predetermined threshold, the shift amount P in the X direction is added to m (process 28). Note that the shift amount P in the process 28 is in units of one pixel, and becomes -1, 0, and 1 when the maximum evaluation values H and P are H(-1), H(0), and H(1), respectively.
ついで、判断２９を介して再び処理２３の内容
が実施され、この処理２３において得られたｎと
処理２８によつて得られたｍとに基づくアドレス
位置Xn，Yoを新たな基準位置として上記処理２
４，２５，２６の内容を実行する。なお、判断２
９は追跡方向が下方向か否かを判断するもので、
この場合は処理２３へのフローラインを選択す
る。 Next, the contents of process 23 are executed again via judgment 29, and the address positions X n and Yo based on n obtained in process 23 and m obtained in process 28 are set as new reference positions. Above process 2
Execute the contents of 4, 25, and 26. Furthermore, judgment 2
9 is for determining whether the tracking direction is downward,
In this case, the flow line to process 23 is selected.
このように、この実施例によれば、基準位置
Xn，YoをＸ方向に（−１画素または０画素ある
いは１画素）分、Ｙ方向に１画素分シフトしなが
ら丸棒１を追跡していくので、丸棒１が最大45度
の角度で傾斜していても上記追跡が可能である。 In this way, according to this embodiment, the reference position
Since round bar 1 is tracked while shifting X n and Y o by (-1 pixel, 0 pixel, or 1 pixel) in the X direction and by 1 pixel in the Y direction, the round bar 1 is at a maximum angle of 45 degrees. The above tracking is possible even if the object is tilted.
なお、第５図には傾斜45度の丸棒１Ｂおよび右
傾斜45度の丸棒１Ｃが示されている。これらの丸
棒１Ｂおよび丸棒１Ｃのについては、それら下方
に例示するようなｎ画素の明暗パターンがそれぞ
れ得られる。これらの明暗パターンはメモリ１４
に記憶された標準パターンと類似しているので、
前記最大評価値に対するしきい値等を適宜設定し
ておくことにより上記のような追跡が可能であ
る。 Note that FIG. 5 shows a round bar 1B with an inclination of 45 degrees and a round bar 1C with an inclination of 45 degrees to the right. For these round bars 1B and 1C, bright and dark patterns of n pixels as illustrated below are obtained, respectively. These light and dark patterns are stored in the memory 14.
Since it is similar to the standard pattern stored in
Tracking as described above is possible by appropriately setting a threshold value for the maximum evaluation value.
いま、丸棒１の一端まで追跡が完了し、判断２
７において評価値Ｈ，Ｐが丸棒１の横断を示す値
でないと判断されると、判断３０を介して前回の
基準位置Xn，Yo-1を丸棒１の一端のアドレス位
置Xt，Ytとして記憶する（処理３１）。 Now, tracking has been completed to one end of round bar 1, and judgment 2 has been made.
If it is determined in step 7 that the evaluation values H and P do not indicate the crossing of the round bar 1, the previous reference positions X n and Y o-1 are changed to the address position X t of one end of the round bar 1 via judgment 30. , Y t (processing 31).
次に、FUDに１を記入することにより丸棒１
の追跡方向を上方向（負のＹ方向）に指定し（準
備３２）、またスタート位置Xs，Ysを再度基準位
置Xn，Yoとする（準備３３）。 Next, by writing 1 in FUD, the round bar 1
The tracking direction is designated upward (negative Y direction) (preparation 32), and the start positions X s and Y s are again set as reference positions X n and Yo (preparation 33).
続いて、基準位置Xn，YoをＹ方向の負側に１
画素分ずらし（処理３４）、ずらした基準位置に
基づいて前述した処理２４，２５，２６を実行
し、判断２７によりその最大評価値Ｈ，Ｐが丸棒
１の横断を示す値であるか否かを判断する。 Next, move the reference positions X n and Yo by 1 to the negative side in the Y direction.
Shift by a pixel (process 34), execute the above-mentioned processes 24, 25, and 26 based on the shifted reference position, and determine whether the maximum evaluation values H and P are values indicating the crossing of the round bar 1 according to a judgment 27. to judge.
評価値Ｈ，Ｐが丸棒１の横断を示す値の場合に
は、ｍにＸ方向にシフト量Ｐ（＝−１、０、また
は１）を加算し（処理２８）、判断２９を介して
再び処理３４の内容を実行し、このようにして得
たｍ，ｎを有するアドレス位置Xn，Yoを新たな
基準位置として上記処理２４，２５，２６の内容
を実行する。 If the evaluation values H and P are values that indicate the crossing of the round bar 1, the shift amount P (=-1, 0, or 1) is added to m in the X direction (processing 28), and via judgment 29 The contents of process 34 are executed again, and the contents of processes 24, 25, and 26 are executed using the address positions X n and Y o having m and n thus obtained as new reference positions.
ここで、丸棒１の他端まで追跡が完了し、判断
２７において評価値Ｈ，Ｐが丸棒１の横断を示す
値でないと判断されると、判断３０を介して前回
の基準位置Xn，Yo+1を丸棒１の他端のアドレス
位置Xb，Ybとして記憶する（処理３５）。なお、
丸棒の追跡軌跡は参考図の写真に示すようにな
る。 Here, when the tracking is completed to the other end of the round bar 1 and it is determined in the judgment 27 that the evaluation values H and P are not values indicating the crossing of the round bar 1, the previous reference position X n is determined via the judgment 30. , Y o+1 are stored as the address positions X b , Y b of the other end of the round bar 1 (processing 35). In addition,
The tracking trajectory of the round bar is shown in the photo in the reference diagram.
このようにして、丸棒１の両端のアドレス位置
Xt，YtおよびXb，Ybが求められると、この２位
置間の距離を算出し（処理３６）、算出した距離
DSが丸棒１の固有の長さに対応する距離Ｌと一
致するか否かを判別する（判断３７）。 In this way, the address positions of both ends of round bar 1 are
Once X t , Y t and X b , Y b are determined, the distance between these two positions is calculated (process 36), and the calculated distance is
It is determined whether DS matches the distance L corresponding to the unique length of the round bar 1 (determination 37).
距離DSが距離Ｌと一致したときには、適正な
丸棒１が存在していると判定し、丸棒１の重心位
置Xg，Ygおよび丸棒１の傾斜角θを算出し（処
理３８）、出力３９から前記算出した重心位置
Xg，Ygおよび傾斜角θを示すデータを出力して
一連の画像処理が終了する。 When the distance DS matches the distance L, it is determined that a proper round bar 1 exists, and the center of gravity position X g , Y g of the round bar 1 and the inclination angle θ of the round bar 1 are calculated (process 38). , the center of gravity position calculated from the output 39
A series of image processing is completed by outputting data indicating X g , Y g and tilt angle θ.
一方、距離DSが距離Ｌと一致しないときには、
適正な丸棒１ではないと判定し、出力３９から不
適格を示す信号を出力して一連の画像処理が終了
する。なお、距離DSが距離Ｌと一致しない場合
としては、Ｘ方向にスキヤンして丸棒を探索して
いるときノイズによつて丸棒の横断時を誤検出し
てＹ方向に追跡したとき、丸棒が45度よりも傾斜
しているとき、および丸棒の上に他の丸棒か重な
つているとき等がある。したがつて、不適格を示
す信号が出力されたときには、前述したスタート
位置Xs，Ysから再度Ｘ方向にスキヤンして丸棒
を探索し、またはIYVカメラ１０を所定角度だ
け回転して入力画像を変更したのち上記と同様の
処理を行なえばよい。 On the other hand, when distance DS does not match distance L,
It is determined that the round bar 1 is not suitable, a signal indicating unsuitability is outputted from the output 39, and a series of image processing is completed. Note that the distance DS may not match the distance L when scanning in the X direction to search for a round bar, and when the crossing of the round bar is incorrectly detected due to noise and the round bar is tracked in the Y direction. There are cases when the bar is tilted more than 45 degrees, and when there are other round bars on top of each other. Therefore, when a signal indicating disqualification is output, scan again in the X direction from the start positions X s and Y s to search for the round bar, or rotate the IYV camera 10 by a predetermined angle and input. After changing the image, the same processing as above may be performed.
また、出力３９からの丸棒の重心位置Xg，Yg
および傾斜角θを示すデータは、例えばハンドリ
ングロボツトに加えられる。ハンドリングロボツ
トはこの入力データに基づいて丸棒を的確に把持
することができる。 Also, the center of gravity position of the round bar from output 39 X g , Y g
The data indicating the angle of inclination θ are applied to the handling robot, for example. The handling robot can accurately grip the round bar based on this input data.
なお、本実施例では対象物体として丸棒を用い
たが、これに限らず、六角柱のような棒状物体で
もよく、更には棒状物体の一端または両端にピン
ヘツドを有するものでもよい。。要は、所定の長
さの間断面形状が一様な棒状物体であればいかな
るものでもよい。 Although a round bar is used as the target object in this embodiment, the object is not limited to this, and may be a bar-shaped object such as a hexagonal prism, or even a bar-shaped object having a pin head at one or both ends. . In short, any rod-shaped object with a uniform cross-sectional shape over a predetermined length may be used.
以上説明したように本発明によれば、棒状物体
の横断位置から該棒状物体の長手方向に棒状物体
を追跡探索することができる。また、この追跡探
索距離が棒状物体の所定区間長に対応するとき適
正な棒状物体が存在すると判定するため、光学的
環境が悪く、または棒状物体が接触したり重なつ
て散在している状態であつても的確な判定ができ
る。 As explained above, according to the present invention, it is possible to track and search for a bar-shaped object in the longitudinal direction of the bar-shaped object from the transverse position of the bar-shaped object. In addition, since it is determined that an appropriate bar-shaped object exists when this tracking search distance corresponds to the predetermined section length of the bar-shaped object, it is possible to detect the presence of a proper bar-shaped object in a bad optical environment or in a state where the bar-shaped objects are in contact with each other or are scattered overlapping each other. Accurate judgment can be made even if there is a problem.
第１図は丸棒の平面図、第２図は本発明による
棒状物体の追跡判定方法を実施するための装置の
一例を示す概略構成図、第３図は第２図のRAM
アレイの記憶エリアと該エリアに記憶される画像
データの一例を示す平面図、第４図は本発明にか
かわる画像処理の一例を説明するために用いたフ
ローチヤート、第５図は傾きの異なる丸棒につい
ての明暗パターンを例示した概念図である。
１……丸棒、１０……ITVカメラ、１１……
同期分離回路、１２……Ａ／Ｄ変換器、１３……
RAMアレイ、１４……メモリ、１５……中央処
理装置（CPU）。
FIG. 1 is a plan view of a round bar, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of a device for implementing the tracking determination method for a bar-shaped object according to the present invention, and FIG. 3 is a RAM shown in FIG.
A plan view showing an example of the storage area of the array and image data stored in the area, FIG. 4 is a flowchart used to explain an example of image processing related to the present invention, and FIG. 5 shows circles with different slopes. FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a brightness pattern for a bar. 1...Round bar, 10...ITV camera, 11...
Synchronous separation circuit, 12... A/D converter, 13...
RAM array, 14... memory, 15... central processing unit (CPU).
Claims (1)
れ、上記中心軸線がＹ方向に沿いかつ一部分の重
なりおよび上記Ｙ方向に対して最大45度の傾斜が
許容される態様でXY平面にほぼ横たわつて配置
された所定長の棒状物体の認識に適用される方法
であつて、 径方向に見た上記棒状物体の側面の光学的反射
度を、Ｘ、Ｙ方向についての単位長が互いに等し
い所定数の画素の明暗度として表した標準パター
ンを予め準備する行程と、 上記棒状物体を上記XY平面に垂直な方向から
撮像手段で撮像する行程と、 上記撮像手段によつて得られる画面上で、Ｘ方
向に連続する上記所定数の画素のブロツクを該Ｘ
方向に１画素分づつシフトしながら、上記所定数
の画素の明暗度からなる明暗パターンを順次抽出
する行程と、 上記抽出される各明暗パターンを上記標準パタ
ーンと順次比較して、上記標準パターンに近似す
る明暗パターンを一本単独にその領域に存在する
上記棒状物体の明暗パターンとして検出する行程
と、 上記検出された明暗パターンの位置を当初基準
位置とし、該基準位置から上記Ｙ方向の正側に１
画素分ずれ、かつＸ方向の位置が上記基準位置よ
りも負側に１画素分ずれた位置、上記基準位置と
同じ位置、および上記基準位置よりも正側に１画
素分ずれた位置にかかわる上記所定数の画素の明
暗度からなる３つの明暗パターンを抽出する行程
と、 抽出された上記３つの明暗パターンのうち、上
記標準パターンに最も近似する明暗パターンを選
択する行程と、 選択した明暗パターンと上記標準パターンとを
比較して、該選択した明暗パターンが上記棒状物
体にかかわる明暗パターンであるか否かを判別す
る行程と、 上記選択した明暗パターンが上記棒状物体にか
かわる明暗パターンである場合には、該明暗パタ
ーンの位置を新たな基準位置とする上記３つの明
暗パターンの抽出と、この抽出された明暗パター
ンに対する上記判別を繰り返し実行する行程と、 上記選択した明暗パターンが上記棒状物体にか
かわる明暗パターンでない場合には、その明暗パ
ターンの位置を記憶手段に記憶させる行程と、 上記当初基準位置から上記Ｙ方向の負側につい
て該Ｙ方向の正側における処理と同様の処理を実
行する行程と、 上記正側と負側の処理において上記記憶手段に
記憶される各位置に基づいて、それらの位置間の
距離を求め、この距離が上記棒状物体の所定区間
長に対応するとき適正な棒状物体が存在すると判
定する行程と を含む棒状物体の追跡判定方法。[Claims] 1. The side surface is composed of only straight lines parallel to the central axis, and the central axis is along the Y direction and is allowed to partially overlap and be tilted at a maximum of 45 degrees with respect to the Y direction. This is a method applied to the recognition of a rod-shaped object of a predetermined length that is arranged almost lying on the XY plane, and the optical reflectance of the side surface of the rod-shaped object viewed in the radial direction is calculated in the X and Y directions. a step of preparing in advance a standard pattern expressed as brightness of a predetermined number of pixels having equal unit length; a step of imaging the rod-shaped object from a direction perpendicular to the XY plane with an imaging means; On the resulting screen, block of the predetermined number of pixels continuous in the X direction is
a process of sequentially extracting brightness and darkness patterns consisting of the brightness of the predetermined number of pixels while shifting one pixel at a time in the direction; and a step of sequentially comparing each of the extracted brightness and darkness patterns with the standard pattern to obtain the standard pattern. A step of detecting an approximate brightness pattern as a brightness pattern of the rod-shaped object existing in the area, and a step of setting the position of the detected brightness pattern as an initial reference position and starting from the reference position on the positive side in the Y direction. to 1
The above related to a position where the position in the X direction is shifted by one pixel to the negative side from the above reference position, the same position as the above reference position, and a position shifted by one pixel to the positive side from the above reference position. A process of extracting three brightness and darkness patterns consisting of the brightness of a predetermined number of pixels; A process of selecting a brightness and darkness pattern that most closely approximates the standard pattern from among the three extracted brightness and darkness patterns; A process of selecting the brightness and darkness pattern that is most similar to the standard pattern; comparing the standard pattern with the standard pattern to determine whether or not the selected light-dark pattern is related to the rod-shaped object; is a step of repeatedly performing the extraction of the three light-dark patterns described above using the position of the light-dark pattern as a new reference position, and the above-mentioned discrimination for the extracted light-dark patterns; If it is not a bright and dark pattern, a step of storing the position of the bright and dark pattern in a storage means; and a step of executing the same process on the negative side of the Y direction from the initial reference position as the process on the positive side of the Y direction. , Based on each position stored in the storage means in the positive side and negative side processing, calculate the distance between those positions, and when this distance corresponds to the predetermined section length of the rod-shaped object, the rod-shaped object is determined to be an appropriate rod-shaped object. A method for determining the tracking of a rod-shaped object, the method comprising: determining the existence of a rod-shaped object.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7446483A JPS59198307A (en) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | Trace judgement of bar-shaped body |
| US06/598,379 US4747148A (en) | 1983-04-11 | 1984-04-09 | Method of identifying objects |
| EP84103973A EP0124789B1 (en) | 1983-04-11 | 1984-04-09 | Method of identifying objects |
| DE8888111211T DE3485604D1 (en) | 1983-04-11 | 1984-04-09 | METHOD FOR IDENTIFYING OBJECTS. |
| DE8484103973T DE3481144D1 (en) | 1983-04-11 | 1984-04-09 | METHOD FOR IDENTIFYING OBJECTS. |
| EP88111211A EP0297627B1 (en) | 1983-04-11 | 1984-04-09 | Method of identifying objects |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7446483A JPS59198307A (en) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | Trace judgement of bar-shaped body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59198307A JPS59198307A (en) | 1984-11-10 |
| JPH041282B2 true JPH041282B2 (en) | 1992-01-10 |
Family
ID=13547998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7446483A Granted JPS59198307A (en) | 1983-04-11 | 1983-04-27 | Trace judgement of bar-shaped body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59198307A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0738222B2 (en) * | 1986-12-26 | 1995-04-26 | トヨタ自動車株式会社 | Object recognition method |
| GB2261069B (en) * | 1991-10-30 | 1995-11-01 | Nippon Denso Co | High speed picking system for stacked parts |
-
1983
- 1983-04-27 JP JP7446483A patent/JPS59198307A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59198307A (en) | 1984-11-10 |
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