JPH07291582A - Crane having positioning recognition device - Google Patents
Crane having positioning recognition deviceInfo
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- JPH07291582A JPH07291582A JP6091067A JP9106794A JPH07291582A JP H07291582 A JPH07291582 A JP H07291582A JP 6091067 A JP6091067 A JP 6091067A JP 9106794 A JP9106794 A JP 9106794A JP H07291582 A JPH07291582 A JP H07291582A
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- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、物***置検出装置に関
し、複雑な形状をした物体の色や形といった特徴量を意
識せず、目的エリア内の画像パターンのみによって位置
を算出することが必要な装置に適用する。また、クレー
ン等の吊り具において、つかみ状態を地上側に設置した
本装置でとらえ、本装置からの信号によってクレーンの
動作を行なう自動化設備として利用することができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object position detecting device, and it is necessary to calculate a position only by an image pattern in a target area without paying attention to the characteristic quantities such as color and shape of an object having a complicated shape. Applies to various devices. Further, in a hanging device such as a crane, the grasped state can be grasped by this device installed on the ground side, and it can be used as an automated facility for operating the crane by a signal from this device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】カメラ装置を備えたクレーンは従来から
あるが、あくまでもモニタ用として利用してきた。ま
た、画像を利用した装置では、１つの対象物のずれ量や
傾きをとらえ位置決めを行なう装置はあるが、同一画面
内で異なった形状の対象物間でのずれ量等の位置認識を
行なうものがなく、クレーン（レードルクレーン）にお
いては、自動化が進んでいないのが現状である。2. Description of the Related Art Cranes equipped with a camera device have been used for a long time, but they have been used only for monitors. Further, although there is a device that uses an image to perform the positioning by grasping the displacement amount or inclination of one object, the device recognizes the position such as the displacement amount between objects having different shapes within the same screen. As a result, the automation of cranes (ladle cranes) has not advanced yet.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】クレーン等で取扱う対
象物は、非常に複雑であり環境上の変化も厳しいものが
ある。また、背景も種々変化する中から対象物を見つけ
ることは、従来の一般の画像認識装置では困難であっ
た。すなわち、解決しなければならない問題点として
は、 １）複雑な背景の中から、複雑な形状の対象物をいかに
早く見つけてくるか。Objects to be handled by a crane or the like are very complicated and are subject to severe environmental changes. Further, it has been difficult for a conventional general image recognition apparatus to find an object from among various backgrounds. In other words, the problems that must be solved are: 1) How quickly can an object with a complicated shape be found from a complicated background.
【０００４】２）見つけてきた形状の中に基準点をどの
ように反映するか。2) How to reflect the reference point in the found shape.
【０００５】３）同一画面内で異なった対象物（例え
ば、吊り上げ対象物とクレーンの吊り具）の位置関係を
どのように関連づけ算出するか。3) How to calculate the positional relationship between different objects (for example, a hoisting object and hoisting equipment of a crane) in the same screen.
【０００６】があげられる。[0006]
【０００７】本発明の目的は、物***置検出装置におい
て、上記のような問題が生じた場合でも物体の位置を容
易に算出することができる位置決め認識装置及び、その
装置を組み込んだクレーン自動化設備を提供することに
ある。It is an object of the present invention to provide a positioning recognition device which can easily calculate the position of an object in an object position detection device even when the above problems occur, and a crane automation equipment incorporating the device. To provide.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】複雑な背景の中から対象
物を探す手段として、画面上の対象物をあらかじめ学習
によって記憶させ、異なった画面が表示された時、学習
されている画像とのパターンマッチングを行なう。学習
の際、全視野内から対象物を抽出する手段としては、対
象物を含んだ特定の範囲をマウス等の容易な操作手段を
介して指定することにより、抽出対象を決定する。また
基準点についても、抽出したエリア（テンプレートと称
する）内にマウス等の容易な操作手段を介して画面上で
指定することにより、テンプレート内の相対的基準点を
決定し、ずれ量等の算出に利用する。また、同一画面内
の異なった対象物については、上記テンプレートによる
抽出エリアを複数個設定可能とし、上記基準点で指定し
た間の位置情報を比較できるようにする。[Means for Solving the Problem] As a means for searching for an object from a complicated background, the object on the screen is stored in advance by learning, and when different screens are displayed, the Perform pattern matching. At the time of learning, as a means for extracting the target object from the entire visual field, a specific range including the target object is designated through an easy operation means such as a mouse to determine the extraction target. Regarding the reference point, the relative reference point in the template is determined by designating on the screen in the extracted area (referred to as a template) through an easy operating means such as a mouse, and the shift amount or the like is calculated. To use. Further, with respect to different objects on the same screen, it is possible to set a plurality of extraction areas by the template, and it is possible to compare the position information between the points designated by the reference points.
【０００９】クレーン自動化設備については、上記位置
決め認識装置を組み込んだシステム構成にすることによ
り達成される。The crane automation equipment can be achieved by adopting a system configuration incorporating the above-mentioned positioning recognition device.
【００１０】[0010]
【作用】対象物を含んだ抽出エリア（テンプレート）の
指定は、対象物の形状にとらわれることなく、対象物を
含んだ、形状の容易なテンプレート内の全体として位置
付ける。この範囲では、対象物はテンプレート内のどこ
にあるかは不明な状態である。即ち、複雑な形状をとら
えるということは、複雑な形状を意識しないという機能
を付加することにある。しかしながら、対象物の位置を
算出したいわけであるから、その方法としてテンプレー
ト内の対象物の位置を画面上でピックすることにより、
その位置を対象物の基準点として決定する。パターンマ
ッチングは、このテンプレートにて実施し、見つけだし
た画像から、登録してある画像との基準点の相対位置を
とらえ、位置情報を提供する。The designation of the extraction area (template) containing the object is positioned as a whole within the template having the easy shape, including the object, regardless of the shape of the object. In this range, it is unknown where the object is in the template. That is, capturing a complicated shape means adding a function of not being aware of the complicated shape. However, because we want to calculate the position of the target object, the method is to pick the position of the target object in the template on the screen,
The position is determined as the reference point of the object. The pattern matching is performed using this template, and the relative position of the reference point to the registered image is captured from the found image, and position information is provided.
【００１１】[0011]
【実施例】本発明をレードルクレーンの自動化に適用し
た例を示す。図１において、鋳なべを持ち上げたり運ん
だりするレードルクレーン１１と、レードルクレーン１
１の操縦を行う操縦席１２と、鋳なべを吊るラミネート
フック１３と、溶けた鉄を入れる鋳なべ１４と、鋳なべ
１４にラミネートフック１３を掛けるトラニオン１５か
ら構成されるレードルクレーン設備の概要図示す。EXAMPLE An example in which the present invention is applied to automation of a ladle crane will be shown. In FIG. 1, a ladle crane 11 for lifting and carrying a casting pan and a ladle crane 1
1 is a schematic diagram of a ladle crane facility composed of a cockpit 12 for manipulating 1, a laminating hook 13 for hanging a casting pan, a casting pan 14 for putting molten iron, and a trunnion 15 for hanging the laminating hook 13 on the casting pan 14. Show.
【００１２】図２において、物体の画像を取り込むカメ
ラ２１と、カメラからの画像をＲＧＢに分ける変換器２
２と、カメラ２１からの画像を処理し、物体の位置を算
出する情報処理装置２３と、ＶＧＡ出力をＳ端子出力に
変換するアダプター２４と、カメラの画像を操縦席１２
に写しだすモニター２５から構成される位置決め認識装
置の概要図を示す。In FIG. 2, a camera 21 for capturing an image of an object and a converter 2 for dividing the image from the camera into RGB.
2, an information processing device 23 that processes an image from the camera 21 to calculate the position of an object, an adapter 24 that converts a VGA output into an S terminal output, and an image of the camera from the cockpit 12
2 is a schematic diagram of a positioning recognition device composed of a monitor 25 which is shown in FIG.
【００１３】レードルクレーンによる鋳なべ１４の吊り
上げ作業は、従来、レードルクレーン１１の操縦者と地
上側でトラニオン１５とラミネートフック１３との位置
関係を目視し、操縦者に合図を送る操縦指示者の２名に
よる相互作業で行なっていた。さらに、操縦指示者の目
視に依存していたため、作業の所要時間が長く、システ
ム全体の能率低下をまねいていた。Conventionally, the lifting work of the casting pan 14 by the ladle crane has been performed by the operator who visually checks the positional relationship between the trunnion 15 and the laminate hook 13 on the ground side with the operator of the ladle crane 11 and sends a signal to the operator. It was a mutual work by two people. Furthermore, since it relies on the visual inspection of the pilot, the time required for the work is long and the efficiency of the entire system is reduced.
【００１４】現在、この作業時間を短縮するため、地上
側にカメラ、レードルクレーン１１の操縦席にモニター
を設置し、カメラの映像により操縦をおこなっている。
しかし、この作業も、操縦者の目視に依存するため、少
なからず時間を要している。At present, in order to reduce this work time, a camera is installed on the ground side and a monitor is installed in the cockpit of the ladle crane 11, and the operation is performed by the image of the camera.
However, this work also requires a considerable amount of time because it depends on the operator's visual observation.
【００１５】そこで本発明では、レードルクレーン１１
を自動で定位置まで移動させ、図２の位置決め認識装置
を使用し、カメラ２１の映像より、トラニオン１５とラ
ミネートフック１３との位置関係の可否を判定し、その
信号を操縦席１２にいる操縦者に送ることとした。これ
により、操縦者の作業は、可否信号の最終判定のみとな
る。次に、その詳細を説明する。Therefore, in the present invention, the ladle crane 11 is used.
2 is automatically moved to a fixed position, the position recognition device of FIG. 2 is used, and it is judged from the image of the camera 21 whether or not the positional relationship between the trunnion 15 and the laminate hook 13 is possible. I decided to send it to someone. As a result, the operator's work is limited to the final determination of the permission / prohibition signal. Next, the details will be described.
【００１６】図３に、制御ブロック図を示す。カメラ２
１の画像を情報処理装置２３で処理し、処理結果を操縦
席１２にランプ表示する。操縦者がランプより、最終判
定をボタンで入力し、その結果によりクレーン１１が動
作を行う。FIG. 3 shows a control block diagram. Camera 2
The image No. 1 is processed by the information processing device 23, and the processing result is displayed on the cockpit 12 as a lamp. The operator inputs the final determination with a button from the lamp, and the crane 11 operates according to the result.
【００１７】図４〜６に、処理のフローチャートを示
す。まず自動運転を行う前に学習運転として、クレーン
１１を定位置から吊り上げまで連動し動作を学習させ
る。次に、ラミネートフック１３とトラニオン１５の位
置関係を判定させるため、位置関係判定場所の画像をカ
メラ２１より入力する。入力方法は、図７のようにして
行う（図７は、上部より見た図）。入力場所は、図８に
示す４ヵ所で行う（図８は、固定カメラ視野内の画
像）。尚、クレーンも図に示す８−２、８−３、８−４
の場所で停止し、判定待ちするよう学習させる。次に、
入力画像よりラミネートフック１３とトラニオン１５の
画像範囲を抽出する。抽出した画像範囲は、テンプレー
トと呼び、図８の破線で囲んだ部分にあたる。次に、抽
出したテンプレートから、ラミネートフック１３とトラ
ニオン１５の中心を指定し情報処理装置２３に登録す
る。上記登録操作は、情報処理装置マウスにより容易に
登録を行えるようにする。次に自動運転を行う。4 to 6 show flowcharts of the processing. First, as a learning operation before the automatic operation, the operation is learned by interlocking the crane 11 from a fixed position to lifting. Next, in order to determine the positional relationship between the laminate hook 13 and the trunnion 15, an image of the positional relationship determination location is input from the camera 21. The input method is as shown in FIG. 7 (FIG. 7 is a view seen from above). Input is performed at four places shown in FIG. 8 (FIG. 8 shows an image in the fixed camera visual field). The cranes are also shown in the figure at 8-2, 8-3, 8-4.
Stop at the place and learn to wait for judgment. next,
The image range of the laminate hook 13 and the trunnion 15 is extracted from the input image. The extracted image range is called a template and corresponds to a portion surrounded by a broken line in FIG. Next, the centers of the laminate hook 13 and the trunnion 15 are designated from the extracted template and registered in the information processing device 23. The above-mentioned registration operation is performed so that the registration can be easily performed using the mouse of the information processing device. Next, automatic operation is performed.
【００１８】まず搬入された鋳なべ１３が、定位置にあ
るかを認識させる。入力画像は図８の８−１で、テンプ
レート登録されたトラニオン１５と、入力画像のパター
ンマッチングを行い、ずれ量を算出し判定を行う。次
に、自動でクレーンを動かす。１回目の停止位置である
図８の８−２の位置で、カメラより画像を入力し、入力
画像とテンプレート登録された画像をパターンマッチン
グさせ、ずれ量を算出し判定を行う。以下８−３、８−
４と認識させ、鋳なべ１４を吊り上げる。今回の対象物
である鋳なべには、溶けた鉄が入っていて危険なため、
最終判定は操縦席１２の操縦者の最終判断により情報処
理装置２３の可信号と操縦者の可信号のＡＮＤによりク
レーン１１が動作するものとした。それ以外は主に手動
としクレーン１１の操縦者が行う。しかし、情報処理装
置２３は否信号を出したが、操縦者は可信号を出した場
合にかぎり、特殊な操作により強制受入れできるものと
する。今回認識は、クレーン横行方向にて行ったが、走
行方向については、操縦者が黙視で容易に確認出来るた
め特別には取り上げないものとする。First, it is recognized whether the cast pan 13 that has been carried in is in a fixed position. In 8-1 of the input image, pattern matching between the template-registered trunnion 15 and the input image is performed, and the amount of deviation is calculated and determined. Next, move the crane automatically. An image is input from the camera at the first stop position 8-2 in FIG. 8, pattern matching is performed between the input image and the image registered in the template, and the amount of deviation is calculated and determination is performed. Below 8-3, 8-
Then, the casting pan 14 is lifted. Since the molten iron is contained in the casting pan that is the subject of this time, it is dangerous,
For the final determination, the crane 11 operates by ANDing the enable signal of the information processing device 23 and the enable signal of the operator according to the final determination of the operator of the cockpit 12. Other than that, it is mainly done by the operator of the crane 11. However, although the information processing device 23 outputs the no signal, the operator can forcibly accept the signal by a special operation only when the operator gives the enable signal. This time, recognition was performed in the transverse direction of the crane, but the traveling direction will not be dealt with specially because it can be easily confirmed by the operator's eyes.
【００１９】図９に、操縦席１２の概要を示す。中央に
は、手動操作が出来るよう、カメラ２１の画像を映しだ
すモニター２５を配置した。また９１、９２として、図
３のＰＢＬＯ、ＰＢＬＮにあたるランプ付き押しボタン
を配置し、最終判定可否を情報処理装置２３に送れるよ
うにした。FIG. 9 shows an outline of the cockpit 12. In the center, a monitor 25 that displays an image of the camera 21 is arranged so that it can be manually operated. Further, as the buttons 91 and 92, push buttons with lamps corresponding to PBLO and PBLN in FIG. 3 are arranged so that the final determination availability can be sent to the information processing apparatus 23.
【００２０】このように、位置決め認識装置と操縦者の
２重の判定による自動運転により、作業の安全性及び、
スピーディーな作業を行なうことができる。As described above, the safety of the work and
Can perform speedy work.
【００２１】以上、本発明をレードルクレーンの自動化
に適用した場合について説明したが、本発明はこの他、
複数のレードルクレーンを同時に自動運転させ、１つの
制御室で、１人の監視者のみで監視するシステムにも適
用できる。The case where the present invention is applied to the automation of a ladle crane has been described above.
It can also be applied to a system in which a plurality of ladle cranes are automatically operated at the same time and are monitored by only one supervisor in one control room.
【００２２】[0022]
【発明の効果】本発明によれば、単色の物体あるいは複
雑な形状をした物体において、色や形といった特徴量を
とらえることが困難である場合の認識でも、容易に中心
位置を決めることができ、物体の位置を算出することが
できる効果がある。レードルクレーンの自動化において
も少人数、短時間の作業ができる効果がある。According to the present invention, it is possible to easily determine the center position of a single-colored object or an object having a complicated shape even when it is recognized that it is difficult to capture the feature quantity such as the color or the shape. There is an effect that the position of an object can be calculated. Even in the automation of the ladle crane, there is an effect that a small number of people can work in a short time.
【図１】レードルクレーンの設備概要図である。FIG. 1 is a schematic diagram of equipment of a ladle crane.
【図２】位置決め認識装置の概要図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a positioning recognition device.
【図３】位置決め認識装置を組み込んだクレーン自動化
設備の制御ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram of a crane automation facility incorporating a positioning recognition device.
【図４】自動運転手順のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of an automatic driving procedure.
【図５】自動運転手順のフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of an automatic driving procedure.
【図６】自動運転手順のフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart of an automatic driving procedure.
【図７】カメラと鋳なべの配置場所を上部より見たもの
である。FIG. 7 is a view of a place where a camera and a pan are arranged as seen from above.
【図８】トラニオン１４とラミネートフック１２との位
置関係可否の判定場所である。FIG. 8 is a place for determining whether the positional relationship between the trunnion 14 and the laminate hook 12 is acceptable.
【図９】操縦席の概要である。FIG. 9 is an outline of a cockpit.
１１…レードルクレーン、１２…操縦席、１３…ラミネ
ートフック、１４…鋳なべ、１５…トラニオン、２１…
カメラ、２２…変換器、２３…情報処理装置、２４…ア
ダプター、２５…モニター、９１…可ボタン（ＰＢＬ
Ｏ）、９１…否ボタン（ＰＢＬＮ）。11 ... Ladle crane, 12 ... Pilot seat, 13 ... Laminate hook, 14 ... Cast pan, 15 ... Trunnion, 21 ...
Camera, 22 ... Converter, 23 ... Information processing device, 24 ... Adapter, 25 ... Monitor, 91 ... Enable button (PBL
O), 91 ... No button (PBLN).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 直人 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Naoto Hashimoto 794 Azuma Higashitoyo, Kudamatsu City, Yamaguchi Prefecture Stock Company Hitachi Ltd. Kasado Factory
Claims (4)
処理する情報処理装置を備える物***置検出装置におい
て、あらかじめ情報処理装置に登録した画像を、カメラ
視野範囲内から見つけだし、登録した画像とのずれ量を
算出することを特徴とする位置決め認識装置。1. An object position detecting device comprising a fixed camera and an information processing device for processing an image from the camera, wherein an image registered in advance in the information processing device is found from within the camera visual field range, and the registered image A positioning recognition device, characterized in that the amount of deviation is calculated.
あらかじめ登録する際、目的の画像を含むエリアを指定
すると同時に、そのエリア内の対象物を容易にピックす
る手段にて基準点を決め、登録した画像をカメラ視野範
囲内から見つけだし、登録した画像とのずれ量をピック
された基準点に対し算出することを特徴とする位置決め
認識装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein:
When registering in advance, specify the area containing the target image and at the same time determine the reference point by means of easily picking the object in that area, find the registered image from the camera view range, and register it with the registered image. A positioning recognition device, characterized in that a shift amount of is calculated with respect to a picked reference point.
かじめ登録された複数個の画像に対し、同一画面内の異
なった対象物の位置ずれ量を請求項１或いは請求項２の
手段を介して算出し、同一画面内の一方を基準として他
の画像のずれ量を算出することを特徴とする位置決め認
識装置。3. The apparatus according to claim 1, wherein a plurality of pre-registered images are provided with different amounts of positional displacement of different objects on the same screen through the means according to claim 1 or 2. A positioning recognition device, characterized in that the shift amount of another image is calculated based on one of the same screens as a reference.
し、吊り上げ対象物及びクレーンの吊り具を上記請求項
１或いは、請求項２、請求項３にて処理し自動運転を行
なうことを特徴とするクレーン自動化設備。4. The apparatus configured according to claim 1 is installed on the ground side, and the lifting object and the lifting tool of the crane are processed according to claim 1 or claim 2 or claim 3 to perform automatic operation. Crane automation equipment characterized by that.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6091067A JPH07291582A (en) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Crane having positioning recognition device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6091067A JPH07291582A (en) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Crane having positioning recognition device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07291582A true JPH07291582A (en) | 1995-11-07 |
Family
ID=14016162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6091067A Pending JPH07291582A (en) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Crane having positioning recognition device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07291582A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006136649A1 (en) * | 2005-06-22 | 2006-12-28 | Sime Oy | Method for repositioning a numerically controlled device |
| JP2018162144A (en) * | 2017-03-27 | 2018-10-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Method of managing storing location in coil yard |
| JP2020520424A (en) * | 2017-05-05 | 2020-07-09 | ジェイ．シー． バンフォード エクスカベターズ リミテッド | Training machine |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP6091067A patent/JPH07291582A/en active Pending
Cited By (7)
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