JPH04321185A - 画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、中心物体の周囲にお
ける、中心物体を中心をする同心円上に所定相対角度で
配置された複数の対象物の位置測定方法に係り、例えば
、自動車組立ラインにおけるタイヤ取り付けボルトの位
置測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車組立ラインにおけるタイヤ
取り付けは手作業により行なわれており、その作業自体
が重労働であるとともに、ライン全体における作業能率
向上の障害になっていた。ここに、ネジ部品の自動締め
付けは産業用ロボットにより容易に実行しうるが、タイ
ヤは円形の物体であるため回転方向の位置ぎめが比較的
困難であり、自動化は容易でなかった。そして、ボルト
本数が小数のときには、機械的なジグによる位置ぎめも
考えられるが、５本以上のボルトを持つタイヤについて
は、ジグの構造が複雑になる。また、多機種に対応する
ような汎用ロボットは実現が難しかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明はこのような
従来の問題点を解消すべく創案されたもので、機械的位
置ぎめを不要にしうる位置測定方法を提供することを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決する手段】この発明にかかる位置測定方法
は、マスク処理により処理対象を極力減少させつつ、最
初に中心を決定し、この中心を基準にして、環状のマス
クにより、ボルト等の同心円上の対象物をとりこみ、こ
のマスク内の画像について重心を算出し、対象物の位置
測定を行うものである。

【０００５】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明に係る位置測
定方法の一実施例を説明する。図１は同実施例に使用す
る測定装置を示すものであり、ビデオカメラ１０から取
り込んだ画像を、画像入力部１１で処理し、画像メモリ
１２に入力している。ビデオカメラ１０は、照明カバー
１７を介してタイヤ取り付けハブ１５を望むように配置
され、ハブ１５表面の画像を取り込むようになっていい
る。照明カバー１７は、内部にリング状の蛍光灯１６が
配置され、この蛍光灯１６の照明光は、ビデオカメラ１
０の方向に直接投射されることなく、直接光および照明
カバーでの反射光は主にハブ１５に投射される。このよ
うな構成により、ハブ表面が均一に照射され、タイヤ取
り付けボルト１８が良好なコントラストで現れる。

【０００６】画像入力部１１は、ビデオカメラのアナロ
グ出力をデジタル化し、所定の画像メモリにデジタルデ
ータを入力する。画像メモリ１２は複数プレーン設けら
れ、入力プレーンが適宜設定され、また作業プレーンが
割り当てられる。表示部１３は画像メモリの内容を表示
するものでＣＲＴディスプレイで構成されている。制御
演算部は１４は画像入力部１１を制御し、例えばマイク
ロプロセッサ等が使用されている。

【０００７】次に、図２を説明する。まず、ステップ１
０１で、光学系の倍率は視野に全ボルトが収まるように
設定し、図３のようなハブ面の原画像を画像メモリのプ
レーン１に格納する。ハブ面の中心部は正面から見ると
複数の円形のエッジが存在しており、ステップ１０２で
、この複数の円形のエッジが収まるように中心付近にウ
ィンドウを設定し、その画像（図４）を微分処理して２
値化し、画像全体の重心を求める。ステップ１０３で、
この処理を数回繰り返し、ハブ面の概略的中心位置を求
め、その位置座標をＸＯ，ＹＯとする。ここに重心位置
を再度求め、中心位置を補正することにより中心位置の
精度が高まる。

【０００８】そして、ステップ１０４で、このＸＯ，Ｙ
Ｏを中心にリング型の図形（図５）をプレーン２に格納
する。ステップ１０５で、このリング型の図の中に全ボ
ルトが含まれるように、概略中心座標ＸＯ，ＹＯとハブ
面の実際の中心との誤差を考慮して、リング内側半径Ｒ
２、リング外側半径Ｒ３を設定する。これらＲ２とＲ３
は、全ボルト円周の半径Ｒ１に対し、あらかじめ設定し
た倍率とする。例えば、本例では、それぞれ０．７倍、
１．３倍である。このように、ボルトの画像のみ抽出す
ることにより、ノイズの影響を最小限に抑え、ボルトの
画像のみに対する高精度の処理を実行し得る。

【０００９】ステップ１０６では、　　ステップ１０１
でプレーン１に格納した原画像を２値化して、プレーン
３に格納する（図６）。ステップ１０７では、ステップ
１０１でプレーン１に格納した原画像に微分処理を施し
てエッジを抽出し２値化して、プレーン４に格納する（
図７）。その後、ステップ１０８で、プレーン２、３、
４に格納された画面の論理積を求め（図８）、プレーン
５に格納する。

【００１０】ステップ１０９では、プレーン５に格納さ
れた画像において、最大濃度値に囲まれた部分を穴埋め
処理し（図９）、プレーン６に格納する。ここで、ボル
トの画像のみが抽出される。ステップ１１０では、プレ
ーン６に格納された各図形の面積、周囲長、円度を求め
る。尚、円度は次の計算式により求める。

【００１１】円度＝４π・面積／周囲長２

【００１２】
ステップ１１１では、面積が所定値内、円度が所定値以
上の図形か否かについて判断する。そして、面積が所定
値内、円度が所定値以上の場合は、ステップ１１２でボ
ルトと認識され、そうでない場合は、ステップ１１３で
、エラー表示がなされる。これによってボルト以外の図
形、すなわち、ノイズが除去される。ステップ１１２で
、ボルトと認識された場合、ステップ１１４で、対象図
形において、各々重心を求める。そして、ステップ１１
５で、各重心点ことの間隔を順次計算し、図１０Ｐ１の
ようにボルト最短間隔Ｌ１が２辺、ボルト最長間隔Ｌ２
が１辺存在する点をボルトの重心とする。ステップ１１
６で、全ボルトについてステップ１１５の処理を施し、
全ボルトの位置が決まる。尚、図１１のように、全ボル
トについて中心からの角度を求めることも可能である。 尚、本発明では、ボルト数は４本としたが５本以上の場
合でも同様の手法で対処可能である。

【００１３】

【発明の効果】前述のとおり、中心部にウィンドウを設
定し、その画像を微分して２値化する処理を繰り返すこ
とにより、中心が高精度に求められマスキングの正確さ
が高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例を示すフローチャートである。

【図３】タイヤ取り付けハブ面の原画像である。

【図４】中心付近のみ抽出した画像である。

【図５】リング型の画像である。

【図６】■図３原画像を２値化した画像である。

【図７】図３原画像を微分した後、２値化した画像であ
る。

【図８】図５、図６、図７を論理積した画像である。

【図９】図８に穴埋め処理した画像である。

【図１０】ボルトの判定条件を示す図である。

【図１１】全ボルトの中心位置から、あるボルトの重心
までの角度を示す図である。

【符号の説明】

１０　　ビデオカメラ １１　　画像入力部 １２　　画像メモリ １３　　表示部 １４　　制御演算部 １５　　タイヤ取り付けハブ １６　　光源 １７　　光源カバー １８　　タイヤ取り付けボルト Ｒ１　　全ボルト円周の半径 Ｒ２　　リング内側半径 Ｒ３　　リング外側半径 Ｌ１　　ボルト最短間隔 Ｌ２　　ボルト最長間隔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　中心物体の周囲における、この中心物
   体を中心とする同心円上に所定相対角度で配置された複
   数の対象物の位置測定方法であって、前記中心物体をと
   らえる円形の第１マスクを用いた中心物体周囲の画像を
   消去した画像を生成し、この画像中で中心物体の図形の
   重心を算出して第１の仮の中心とし、第１マスクより半
   径小の円形の第２マスクを第１の仮の中心を中心として
   用い、中心物体の周囲の画像を消去した画像を生成し、
   この画像中で図形の重心を算出して画像中心とし、前記
   対象物をとらえる環状のマスクを前記画像中心を中心と
   して配置し、この環状のマスク内の図形の重心を算出し
   、この重心を対象物の中心とみなすことを特徴とする位
   置測定方法。