JPH0861922A - Object position measuring method - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To easily and accurately seize a zone including the zone including a characteristic section by picking up the image of the object, while illuminating the zone brighter than surrounding zone. CONSTITUTION: The window frame line 12a of an opening 12 for the front window of a vehicle body 1 (object) on the side of a roof panel 13 after a painting process is, for example, utilized as a characteristic line, and a zone A including the center section of the frame line 12a is illuminated with a slit beam from a light source on the side engaged with the body 1. In this case, when the zone A is photographed with a camera, rectangular zones 21a to 21c illuminated with the slit beam give images brighter than a surrounding area 22. The slit beam is a scattered light and, therefore, the breadth of the zones 21a to 21c is different. In addition, the breadth of the zone 12c on a floor panel 14 farther from the light source is larger than the breadth of the zones 21a and 21b on a panel 13 near the light source. Light intensity on the zone 21c thus becomes weaker than on other zones 21a and 21b . Furthermore, an image processing device processes different kinds of light intensity and easily identifies the frame line 12a as a boundary for the zones 21b and 21c , or a characteristic line.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、物体の３次元位置を求
める物体の位置計測方法に係り、特に、物体を撮像して
得られた画像から特徴線を検出する方法に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object position measuring method for obtaining a three-dimensional position of an object, and more particularly to a method for detecting a characteristic line from an image obtained by imaging the object.

【０００２】[0002]

【従来の技術】塗装した自動車等のワーク（被塗装物）
に対して、塗装の良否を自動的に検査する装置として、
特開平１−２９７５０３号公報に開示されている検査装
置がある。2. Description of the Related Art Work such as a painted car (object to be painted)
In contrast, as a device that automatically inspects the quality of coating,
There is an inspection device disclosed in JP-A-1-297503.

【０００３】この検査装置では、面発光体で照明したワ
ークの検査面をイメージセンサーで撮像し、これによ
り、得られた画像信号を微分２値化し、予め設定してお
いた基準値と比較することにより、塗装の良否を判定し
ている。In this inspection apparatus, the inspection surface of the work illuminated by the surface-emitting body is imaged by the image sensor, and the image signal thus obtained is differentiated and binarized and compared with a preset reference value. Therefore, the quality of the coating is judged.

【０００４】これにより、塗装欠陥が見つかると、ロボ
ットを使って欠陥を自動的に修正することが可能にな
る。ただし、曲面で構成されているボディー塗装面をも
れなく検査する必要があるので、ロボットによる修正の
ためには、さらに、ワークの３次元位置を正確に知る必
要がある。Thus, when a coating defect is found, the robot can automatically correct the defect. However, since it is necessary to thoroughly inspect the body-painted surface composed of curved surfaces, it is necessary to accurately know the three-dimensional position of the work in order to be corrected by the robot.

【０００５】そこで、ワークを撮像し、画像処理により
特徴線を検出している。ここで、特徴線とは、ワークの
形状に応じてワーク自身が有している構造上の特徴を示
す線である。Therefore, the work is imaged and the characteristic line is detected by image processing. Here, the characteristic line is a line indicating the structural characteristic of the work itself according to the shape of the work.

【０００６】特徴線を検出できると、特徴線上の点であ
る特徴点の位置を計測することにより、ワークの３次元
位置およびワークの姿勢を決定することができる。When the characteristic line can be detected, the position of the characteristic point which is a point on the characteristic line can be measured to determine the three-dimensional position of the work and the posture of the work.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、特徴線を検出できないことがあるという
問題点を有している。However, the above-mentioned conventional configuration has a problem that the characteristic line may not be detected in some cases.

【０００８】例えば、自動車のフロントウインドー用の
開口部におけるルーフパネル側の窓枠ラインを特徴線と
し、上方から窓枠ラインを含む部分を撮像した場合、フ
ローアーパネルを背景としたルーフパネルの画像が得ら
れる。この場合、フローアーパネルの色がルーフパネル
の色と同色あるいは同系統の色であると、窓枠ラインを
識別することが困難である。このためワークの３次元位
置を決定できないことがあるという問題点を有してい
る。For example, when a window frame line on the roof panel side in an opening for a front window of an automobile is used as a characteristic line and a portion including the window frame line is imaged from above, a roof panel with a floor panel as a background is displayed. An image is obtained. In this case, if the color of the floor panel is the same as or similar to the color of the roof panel, it is difficult to identify the window frame line. Therefore, there is a problem that the three-dimensional position of the work may not be determined.

【０００９】本発明の目的は、特徴線を容易に検出する
ことができる物体の位置計測方法を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a method for measuring the position of an object, which can easily detect a characteristic line.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る物
体の位置計測方法は、上記の課題を解決するために、物
体を撮像し、得られた画像から特徴線を検出し、特徴線
上の特徴点を抽出することにより物体の３次元位置を求
める物体の位置計測方法において、特徴線部分を含む領
域を周囲の領域よりも明るく照明しながら物体を撮像す
ることを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, an object position measuring method according to a first aspect of the present invention takes an image of an object, detects a characteristic line from the obtained image, and detects the characteristic line. In the object position measuring method for obtaining the three-dimensional position of the object by extracting the characteristic points of, the object is imaged while illuminating the area including the characteristic line portion brighter than the surrounding area.

【００１１】請求項２の発明に係る物体の位置計測方法
は、上記の課題を解決するために、請求項１の物体の位
置計測方法であって、特徴線部分と、特徴線部分とほぼ
同色の背景部分とからなる領域を周囲の領域よりも明る
く照明することを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, the object position measuring method according to a second aspect of the present invention is the object position measuring method according to the first aspect, wherein the characteristic line portion and the characteristic line portion have substantially the same color. It is characterized by illuminating an area consisting of the background part of the and the background area brighter than the surrounding area.

【００１２】請求項３の発明に係る物体の位置計測方法
は、上記の課題を解決するために、請求項１の物体の位
置計測方法であって、上記の画像を２値画像に変換する
ことにより特徴線を検出することを特徴としている。An object position measuring method according to a third aspect of the present invention is the object position measuring method according to the first aspect, wherein the image is converted into a binary image in order to solve the above problems. The feature line is detected by.

【００１３】請求項４の発明に係る物体の位置計測方法
は、上記の課題を解決するために、請求項１の物体の位
置計測方法であって、上記の画像と、予め記憶しておい
た物体の標本画像とのパターンマッチングを行うことに
より、特徴線を検出することを特徴としている。An object position measuring method according to a fourth aspect of the present invention is the object position measuring method according to the first aspect for solving the above problems, wherein the image and the image are stored in advance. The feature line is detected by performing pattern matching with the sample image of the object.

【００１４】請求項５の発明に係る物体の位置計測方法
は、上記の課題を解決するために、請求項１〜４の物体
の位置計測方法であって、上記の特徴線部分を含む領域
をスリット状の光で照明することを特徴としている。In order to solve the above problems, the object position measuring method according to a fifth aspect of the present invention is the object position measuring method according to any one of the first to fourth aspects, wherein an area including the characteristic line portion is set. It is characterized by illumination with slit-shaped light.

【００１５】請求項６の発明に係る物体の位置計測方法
は、上記の課題を解決するために、請求項１〜４の物体
の位置計測方法であって、上記の特徴線部分を含む領域
をスポット状の光で照明することを特徴としている。An object position measuring method according to a sixth aspect of the present invention is the object position measuring method according to any one of the first to fourth aspects in order to solve the above-mentioned problems, wherein an area including the characteristic line portion is set. It is characterized by illuminating with spot light.

【００１６】請求項７の発明に係る物体の位置計測方法
は、上記の課題を解決するために、請求項１〜６の物体
の位置計測方法であって、上記の物体は車体であり、車
体の表面の特徴線を検出することを特徴としている。In order to solve the above problems, the object position measuring method according to the invention of claim 7 is the object position measuring method according to any one of claims 1 to 6, wherein the object is a vehicle body. The feature is that the characteristic line on the surface of is detected.

【００１７】[0017]

【作用】請求項１の構成によれば、特徴線部分を含む領
域を周囲の領域よりも明るく照明するので、得られた画
像から明るい領域を取り出すことにより、画像内におけ
る特徴線部分を含む領域を容易に、かつ、確実に捕らえ
ることができる。これにより、特徴線を容易に、かつ、
迅速に検出することが可能になる。その結果、特徴線上
の特徴点を正確に抽出できるので、物体の３次元位置を
正確に決定することができる。According to the structure of the present invention, the area including the characteristic line portion is illuminated brighter than the surrounding area. Therefore, by extracting the bright area from the obtained image, the area including the characteristic line portion in the image is extracted. Can be easily and surely caught. With this, the characteristic line can be easily and
It becomes possible to detect quickly. As a result, the characteristic points on the characteristic line can be accurately extracted, so that the three-dimensional position of the object can be accurately determined.

【００１８】請求項２の構成によれば、特徴線部分と、
特徴線部分とほぼ同色の背景部分とからなる領域を周囲
の領域よりも明るく照明するので、請求項１の作用に加
え、画像全体が同系統の色であっても、特徴線を安定し
て検出できる。According to the structure of claim 2, a characteristic line portion,
Since the area consisting of the characteristic line portion and the background portion of substantially the same color is illuminated brighter than the surrounding area, the characteristic line can be stably provided even if the entire image is of the same system color. Can be detected.

【００１９】請求項３の構成によれば、画像を２値画像
に、すなわち、２階調の白黒画像に変換するので、請求
項１の作用に加え、特徴線をより容易に、かつ、正確に
検出することができる。According to the structure of claim 3, the image is converted into a binary image, that is, a black and white image having two gradations. Therefore, in addition to the function of claim 1, the characteristic line can be more easily and accurately obtained. Can be detected.

【００２０】請求項４の構成によれば、画像と、予め記
憶しておいた物体の標本画像とのパターンマッチングを
行うので、請求項１の作用に加え、複雑なパターンを有
する特徴線でも正確に検出することができる。According to the structure of claim 4, pattern matching is performed between the image and the sample image of the object stored in advance. Therefore, in addition to the function of claim 1, the characteristic line having a complicated pattern is also accurately measured. Can be detected.

【００２１】請求項５の構成によれば、特徴線部分を含
む領域をスリット状の光で照明するので、請求項１、
２、３または４の作用に加え、明るい矩形領域の画像が
得られる。しかも、光源からの距離に応じて矩形領域の
幅及び光の強度が変化する。これにより、物体の手前の
面と、奥の面との境界線が特徴線になっている場合で
も、容易に特徴線を検出することができる。According to the structure of claim 5, the area including the characteristic line portion is illuminated with the slit-shaped light.
In addition to the effects of 2, 3 or 4, a bright rectangular area image is obtained. Moreover, the width of the rectangular region and the light intensity change according to the distance from the light source. Accordingly, even if the boundary line between the front surface and the back surface of the object is the characteristic line, the characteristic line can be easily detected.

【００２２】請求項６の構成によれば、特徴線部分を含
む領域をスポット状の光で照明するので、請求項１、
２、３または４の作用に加え、スリット状の光を使用す
る場合と比較して、光源を簡素化、低コスト化できる。According to the structure of claim 6, the area including the characteristic line portion is illuminated with spot-like light.
In addition to the effects of 2, 3 or 4, the light source can be simplified and the cost can be reduced as compared with the case of using slit light.

【００２３】請求項７の構成によれば、上記の物体は車
体であり、車体の表面の特徴線を検出するので、請求項
１、２、３、４、５または６の作用に加え、車体の特徴
線を容易に撮像できる。特に、塗装乾燥後の車体のよう
に、全体がほぼ同色である場合であっても、車体の３次
元位置計測を安定して行うことができる。According to the configuration of claim 7, the object is a vehicle body, and the characteristic line on the surface of the vehicle body is detected. Therefore, in addition to the operation of claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, The feature line of can be easily imaged. In particular, even when the entire body has almost the same color as the vehicle body after coating and drying, the three-dimensional position measurement of the vehicle body can be stably performed.

【００２４】[0024]

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図７に
基づいて説明すれば、以下の通りである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following will describe one embodiment of the present invention with reference to FIGS.

【００２５】本実施例の物体の位置計測装置は、図２に
示すように、対象物１（物体）における特徴線部分を含
む領域を周囲の領域よりも明るく照明する光源２と、対
象物１を撮像するカメラ３と、カメラ３で得られた画像
から特徴線を検出し、特徴線上の特徴点を抽出する画像
処理装置４と、画像処理装置４で抽出された特徴点から
対象物１の３次元位置および姿勢を計算する３次元位置
姿勢認識装置５とを備えている。As shown in FIG. 2, the object position measuring apparatus according to the present embodiment includes a light source 2 for illuminating an area including a characteristic line portion of an object 1 (object) brighter than a surrounding area, and an object 1. Of the object 1 from the image points obtained by the camera 3 and the image processing device 4 that detects the characteristic line from the image obtained by the camera 3 and extracts the characteristic points on the characteristic line. A three-dimensional position / orientation recognition device 5 that calculates a three-dimensional position and orientation is provided.

【００２６】以下、対象物１として、自動車のボディを
例に挙げ、上記の位置計測装置を用いた位置計測方法に
ついて説明する。The position measuring method using the above position measuring device will be described below by taking the body of an automobile as an example of the object 1.

【００２７】塗装工程が完了した自動車のボディは、図
３に示すように、ボンネット１１とルーフパネル１３と
の間に、フロントウインドー用の開口部１２を有してい
る。本実施例では、この開口部１２におけるルーフパネ
ル１３側のライン１２ａを特徴線とする。As shown in FIG. 3, the body of the automobile after the painting process has an opening 12 for the front window between the hood 11 and the roof panel 13. In this embodiment, the line 12a on the roof panel 13 side in the opening 12 is used as a characteristic line.

【００２８】位置計測を行う場合、図１のフローチャー
トに示すように、ステップ１（以下、ステップをＳと略
す）として、ライン１２ａの少なくても一部分を含む領
域Ａ（図３参照）をカメラ３で撮像する。本実施例で
は、ボディの上方に設けた光源２からライン１２ａの中
央部分を含む領域にスリット光を照射し、スリット光で
照射された部分を含む領域Ａを上方からカメラ３で撮像
している。When position measurement is performed, as shown in the flow chart of FIG. 1, as the step 1 (hereinafter, step is abbreviated as S), the area A (see FIG. 3) including at least a part of the line 12a is taken by the camera 3. Take an image with. In this embodiment, the slit light is emitted from the light source 2 provided above the body to the area including the central portion of the line 12a, and the area A including the portion irradiated with the slit light is captured by the camera 3 from above. .

【００２９】カメラ３で得られた画像を図４に示す。画
像の下部がルーフパネル１３であり、上部がフロアーパ
ネル１４である。フロアーパネル１４は、フロントウイ
ンドー用の開口部１２を通して見えている。ルーフパネ
ル１３とフロアーパネル１４とを分けるように中央を横
切る帯が窓枠１２ｂであり。この窓枠１２ｂの上側のラ
イン１２ａが特徴線である。The image obtained by the camera 3 is shown in FIG. The lower part of the image is the roof panel 13 and the upper part is the floor panel 14. The floor panel 14 is visible through the front window opening 12. A window frame 12b is a band crossing the center so as to separate the roof panel 13 and the floor panel 14. A line 12a on the upper side of the window frame 12b is a characteristic line.

【００３０】画像の中央の矩形領域２１ａ〜２１ｃは、
スリット光で照射された領域であり、それぞれルーフパ
ネル１３上、窓枠１２ｂ上、フロアーパネル１４上の領
域である。これらの矩形領域２１ａ〜２１ｃは、光源２
により周囲の領域２２よりも明るく照明されている。ス
リット光は拡散光であるため、矩形領域２１ａ〜２１ｃ
の幅は異なっている。すなわち、光源２から遠いフロア
ーパネル１４上の矩形領域２１ｃの幅は、光源２に近い
ルーフパネル１３上の矩形領域２１ａ、２１ｂの幅より
も広くなっている。したがって、矩形領域２１ｃの光の
強さは、他の矩形領域２１ａ、２１ｂに比べて弱くな
る。The rectangular areas 21a to 21c at the center of the image are
The areas illuminated by the slit light are the areas on the roof panel 13, the window frame 12b, and the floor panel 14, respectively. These rectangular regions 21a to 21c are the light sources 2
Is illuminated brighter than the surrounding area 22. Since the slit light is diffused light, the rectangular areas 21a to 21c
The width of is different. That is, the width of the rectangular area 21c on the floor panel 14 far from the light source 2 is wider than the width of the rectangular areas 21a, 21b on the roof panel 13 near the light source 2. Therefore, the light intensity of the rectangular area 21c is weaker than that of the other rectangular areas 21a and 21b.

【００３１】このため、画像処理装置４において、上記
の光の強さを調べることにより、矩形領域２１ｂと２１
ｃとの境界線であるライン１２ａ、すなわち、特徴線を
容易に識別できる。Therefore, in the image processing apparatus 4, the rectangular areas 21b and 21b
It is possible to easily identify the line 12a that is the boundary line with c, that is, the characteristic line.

【００３２】本実施例では、ライン１２ａ上の特徴点を
より正確に求めるため、画像処理装置４において、画像
をまず２値化している（Ｓ２）。すなわち、矩形領域２
１ａ、２１ｂの明るさよりも暗く、かつ、矩形領域２１
ｃ及び周囲の領域２２の明るさよりも明るい閾値を定
め、画像内の画素毎の明るさと、この閾値とを比較する
ことにより２値化する。これにより、例えば、矩形領域
２１ａ、２１ｂが白で、矩形領域２１ｃ及び周囲の領域
２２が黒の白黒画像、つまり、２値化画像を得ることが
できる。In the present embodiment, in order to more accurately obtain the characteristic points on the line 12a, the image processing apparatus 4 first binarizes the image (S2). That is, the rectangular area 2
The rectangular area 21 is darker than the brightness of 1a and 21b.
A threshold that is brighter than the brightness of c and the surrounding area 22 is determined, and the brightness of each pixel in the image is compared with this threshold to perform binarization. As a result, for example, a black and white image in which the rectangular regions 21a and 21b are white and the rectangular region 21c and the surrounding region 22 are black, that is, a binarized image can be obtained.

【００３３】次に、２値化画像上において、ライン１２
ａを横切る方向に、例えば、上下方向に、画素が白であ
るか黒であるかを順に読み取っていく（Ｓ３）。そし
て、黒から白に、または、白から黒に変化する部分を、
特徴点として抽出する（Ｓ４）。それから、その部分に
対応する画素の座標を画素値として記憶する（Ｓ５）。Next, on the binarized image, the line 12
It is read in a direction crossing a, for example, in the vertical direction, whether the pixel is white or black in order (S3). And the part that changes from black to white, or from white to black,
It is extracted as a feature point (S4). Then, the coordinates of the pixel corresponding to that portion are stored as a pixel value (S5).

【００３４】画像処理装置４で得られた画素値は、３次
元位置姿勢認識装置５に送られる。３次元位置姿勢認識
装置５では、自動車のボディの３次元位置および姿勢が
上記の画素値から計算される。The pixel values obtained by the image processing device 4 are sent to the three-dimensional position / orientation recognition device 5. The three-dimensional position / orientation recognition device 5 calculates the three-dimensional position and orientation of the body of the automobile from the above pixel values.

【００３５】以上のように、本実施例の位置計測方法で
は、特徴線としてのライン１２ａの少なくとも一部分を
含む矩形領域２１ａ〜２１ｃを周囲の領域２２よりも明
るく照明している。このため、得られた画像から明るい
矩形領域２１ａ〜２１ｃを取り出すことにより、画像内
におけるライン１２ａを容易に、かつ、確実に捕らえる
ことができる。つまり、画像内における特徴線を容易
に、かつ、迅速に検出することが可能になる。As described above, in the position measuring method of this embodiment, the rectangular regions 21a to 21c including at least a part of the line 12a as the characteristic line is illuminated brighter than the surrounding region 22. Therefore, by extracting the bright rectangular regions 21a to 21c from the obtained image, the line 12a in the image can be easily and surely captured. That is, it becomes possible to easily and quickly detect the characteristic line in the image.

【００３６】また、画像内において、ルーフパネル１３
と、ルーフパネル１３の背景となるフロアーパネル１４
とが同色であっても、ライン１２ａを容易に取り出すこ
とができる。Further, in the image, the roof panel 13
And the floor panel 14 which is the background of the roof panel 13.
Even if and have the same color, the line 12a can be easily taken out.

【００３７】さらに、カメラ３で得られた画像を２値画
像に変換することにより、周囲よりも明るい矩形領域２
１ａ〜２１ｃだけを容易に取り出すことができる。そし
て、ライン１２ａを横切る方向に、画素が白であるか黒
であるかを順に読み取っていくことにより、ライン１２
ａをより容易に、かつ、正確に検出することができる。Further, by converting the image obtained by the camera 3 into a binary image, the rectangular area 2 which is brighter than the surrounding area
Only 1a to 21c can be easily taken out. Then, by sequentially reading whether the pixel is white or black in the direction crossing the line 12a, the line 12
a can be detected more easily and accurately.

【００３８】また、光源２からスリット光を照射してい
るので、矩形領域２１ｂ、２１ｃの幅の変化を調べるこ
とにより、矩形領域２１ｂと２１ｃとの境界線であるラ
イン１２ａ、すなわち、特徴線を容易に識別できる。Further, since the slit light is emitted from the light source 2, the change in the width of the rectangular areas 21b and 21c is examined to determine the line 12a which is the boundary between the rectangular areas 21b and 21c, that is, the characteristic line. Easy to identify.

【００３９】上記実施例では、スリット光を発散光にし
たが、平行光にしてもよい。平行光を使用する場合、図
５に示すように、光をルーフパネル１３の面に対して斜
めに照射する。これにより、矩形領域２１ａ〜２１ｃの
幅は、光源２からの距離に応じて変化する。したがっ
て、上記と同様にして、ライン１２ａを識別できる。Although the slit light is divergent light in the above embodiment, it may be parallel light. When parallel light is used, the light is obliquely applied to the surface of the roof panel 13, as shown in FIG. Thereby, the widths of the rectangular regions 21a to 21c change according to the distance from the light source 2. Therefore, the line 12a can be identified in the same manner as described above.

【００４０】さらに、スリット光の代わりに、図６に示
すように、スポット光を使用してもよい。スポット光で
照射された領域は、円形になる。この場合も、スポット
光を、発散光にしても、平行光にしてもかまわない。平
行光を使用する場合、スリット光と同様に、光をルーフ
パネル１３の面に対して斜めに照射する。Further, instead of slit light, spot light may be used as shown in FIG. The area illuminated by the spot light is circular. Also in this case, the spot light may be divergent light or parallel light. When the parallel light is used, the light is obliquely applied to the surface of the roof panel 13 as with the slit light.

【００４１】また、上記実施例では、ボディの表面にあ
るライン１２ａを特徴線として使用しているので、カメ
ラ２による撮像が容易になる。特に、塗装工程が完了し
た自動車のボディのように、全体が同色または同系統の
色である場合であっても、特徴線を自由に選択でき、カ
メラ２の配置についてもあまり制約を受けない。Further, in the above embodiment, the line 12a on the surface of the body is used as the characteristic line, so that the image pickup by the camera 2 becomes easy. In particular, even if the entire body has the same color or the same color as in the body of a car that has completed the painting process, the characteristic lines can be freely selected and the arrangement of the camera 2 is not so restricted.

【００４２】以上の実施例では、ライン１２ａ上の特徴
点を抽出するために、２値化した画像上を所定の方向に
サーチしたが、この代わりに、図７に示すように、パタ
ーンマッチングを行ってもよい。In the above embodiment, in order to extract the characteristic points on the line 12a, the binarized image is searched in a predetermined direction. Instead, pattern matching is performed as shown in FIG. You can go.

【００４３】すなわち、Ｓ１１、Ｓ１２では、前記のＳ
１、Ｓ２と同様に、対象物１の撮像、画像処理装置４に
よる画像の２値化を行う。That is, in S11 and S12, the above S
Similar to 1 and S2, the object 1 is imaged and the image processing device 4 binarizes the image.

【００４４】次に、２値化画像と、画像処理装置４に予
め記憶しておいた対象物１の標本画像とのパターンマッ
チングを行うことにより、特徴線を識別する（Ｓ１
３）。そして、パターンマッチングしたときの２値化画
像と標本画像との相対移動量より、特徴点を抽出し（Ｓ
１４）、特徴点に対応する画素の座標を画素値として記
憶する（Ｓ１５）。Next, the feature line is identified by performing pattern matching between the binarized image and the sample image of the object 1 stored in advance in the image processing device 4 (S1).
3). Then, feature points are extracted from the relative movement amount between the binarized image and the sample image when pattern matching is performed (S
14) The coordinates of the pixel corresponding to the feature point are stored as a pixel value (S15).

【００４５】画像処理装置４で得られた画素値は、前記
実施例と同様に、３次元位置姿勢認識装置５に送られ、
３次元位置姿勢認識装置５において、対象物１の３次元
位置および姿勢が上記の画素値から計算される。The pixel value obtained by the image processing device 4 is sent to the three-dimensional position / orientation recognition device 5 as in the above-mentioned embodiment.
In the three-dimensional position and orientation recognition device 5, the three-dimensional position and orientation of the object 1 are calculated from the above pixel values.

【００４６】パターンマッチングによれば、複雑なパタ
ーンを有する特徴線でも、容易に、かつ、迅速に検出す
ることができる。According to the pattern matching, even a characteristic line having a complicated pattern can be detected easily and quickly.

【００４７】[0047]

【発明の効果】請求項１の発明に係る物体の位置計測方
法は、以上のように、特徴線部分を含む領域を周囲の領
域よりも明るく照明しながら物体を撮像する構成であ
る。As described above, the object position measuring method according to the first aspect of the present invention is configured to image the object while illuminating the area including the characteristic line portion brighter than the surrounding area.

【００４８】これによれば、得られた画像から明るい領
域を取り出すことにより、画像内における特徴線部分を
含む領域を容易に、かつ、確実に捕らえることができ
る。これにより、特徴線を容易に、かつ、迅速に検出す
ることが可能になる。その結果、特徴線上の特徴点を正
確に抽出できるので、物体の３次元位置を正確に決定す
ることができるという効果を奏する。According to this, by extracting a bright area from the obtained image, the area including the characteristic line portion in the image can be easily and surely captured. This makes it possible to detect the characteristic line easily and quickly. As a result, the characteristic points on the characteristic line can be accurately extracted, so that the three-dimensional position of the object can be accurately determined.

【００４９】請求項２の発明に係る物体の位置計測方法
は、以上のように、請求項１の物体の位置計測方法であ
って、特徴線部分と、特徴線部分とほぼ同色の背景部分
とからなる領域を周囲の領域よりも明るく照明する構成
である。As described above, the object position measuring method according to the invention of claim 2 is the object position measuring method according to claim 1, wherein the characteristic line portion and the background portion of substantially the same color as the characteristic line portion are included. The area composed of is illuminated brighter than the surrounding area.

【００５０】これによれば、請求項１の効果に加え、画
像全体が同系統の色であっても、特徴線を安定して検出
できるという効果を奏する。According to this, in addition to the effect of claim 1, there is an effect that the characteristic line can be detected stably even if the entire image is of the same system color.

【００５１】請求項３の発明に係る物体の位置計測方法
は、以上のように、請求項１の物体の位置計測方法であ
って、上記の画像を２値画像に変換することにより特徴
線を検出する構成である。As described above, the object position measuring method according to the third aspect of the present invention is the object position measuring method according to the first aspect, wherein the characteristic line is formed by converting the image into a binary image. This is a configuration for detecting.

【００５２】これによれば、請求項１の効果に加え、特
徴線をより容易に、かつ、正確に検出することができる
という効果を奏する。According to this, in addition to the effect of claim 1, there is an effect that the characteristic line can be detected more easily and accurately.

【００５３】請求項４の発明に係る物体の位置計測方法
は、以上のように、請求項１の物体の位置計測方法であ
って、上記の画像と、予め記憶しておいた物体の標本画
像とのパターンマッチングを行うことにより、特徴線を
検出する構成である。As described above, the object position measuring method according to the invention of claim 4 is the object position measuring method of claim 1, wherein the image and the sample image of the object stored in advance are stored. The feature line is detected by performing pattern matching with and.

【００５４】これによれば、請求項１の効果に加え、複
雑なパターンを有する特徴線でも正確に検出することが
できるという効果を奏する。According to this, in addition to the effect of the first aspect, it is possible to accurately detect even a characteristic line having a complicated pattern.

【００５５】請求項５の発明に係る物体の位置計測方法
は、以上のように、請求項１〜４の物体の位置計測方法
であって、上記の特徴線部分を含む領域をスリット状の
光で照明する構成である。As described above, the object position measuring method according to the invention of claim 5 is the object position measuring method according to any one of claims 1 to 4, wherein the area including the characteristic line portion is slit-shaped light. It is configured to be illuminated by.

【００５６】これにによれば、請求項１、２、３または
４の効果に加え、明るい矩形領域の画像が得られる。し
かも、光源からの距離に応じて矩形領域の幅及び光の強
さが変化する。これにより、物体の手前の面と、奥の面
との境界線が特徴線になっている場合でも、容易に特徴
線を検出することができるという効果を奏する。According to this, in addition to the effect of claim 1, 2, 3 or 4, an image of a bright rectangular area can be obtained. Moreover, the width of the rectangular area and the light intensity change according to the distance from the light source. As a result, even if the boundary line between the front surface and the back surface of the object is the characteristic line, the characteristic line can be easily detected.

【００５７】請求項６の発明に係る物体の位置計測方法
は、以上のように、請求項１〜４の物体の位置計測方法
であって、上記の特徴線部分を含む領域をスポット状の
光で照明する構成である。As described above, the object position measuring method according to the invention of claim 6 is the object position measuring method according to any one of claims 1 to 4, wherein the region including the characteristic line portion is spot-shaped light. It is configured to be illuminated by.

【００５８】これによれば、請求項１、２、３または４
の効果に加え、スリット状の光を使用する場合と比較し
て、光源を簡素化、低コスト化できるという効果を奏す
る。According to this, claim 1, 2, 3 or 4
In addition to the above effect, the light source can be simplified and the cost can be reduced as compared with the case of using slit light.

【００５９】請求項７の発明に係る物体の位置計測方法
は、以上のように、請求項１〜６の物体の位置計測方法
であって、上記の物体は車体であり、車体の表面の特徴
線を検出する構成である。As described above, the object position measuring method according to the invention of claim 7 is the object position measuring method according to any one of claims 1 to 6, wherein the object is a vehicle body and the features of the surface of the vehicle body. This is a configuration for detecting a line.

【００６０】これによれば、請求項１、２、３、４、５
または６の効果に加え、特徴線を容易に撮像できる。特
に、塗装乾燥後の車体のように、全体がほぼ同色である
場合であっても、車体の３次元位置計測を安定して行う
ことができるという効果を奏する。According to this, claim 1, 2, 3, 4, 5
Alternatively, in addition to the effect of 6, the feature line can be easily imaged. In particular, even when the entire body has almost the same color as the vehicle body after coating and drying, the three-dimensional position measurement of the vehicle body can be stably performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例を示すものであり、特徴線上
の特徴点の抽出方法を示フローチャートである。FIG. 1 is a flow chart showing an embodiment of the present invention and showing a method of extracting feature points on a feature line.

【図２】物体の位置計測装置の概略の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of an object position measuring device.

【図３】塗装工程が完了した自動車のボディの部分斜視
図である。FIG. 3 is a partial perspective view of the body of the automobile after the painting process is completed.

【図４】図３の領域Ａを撮像することにより得られた画
像である。FIG. 4 is an image obtained by capturing an area A in FIG.

【図５】図３の自動車のボディのルーフパネルにスリッ
ト光（平行光）を斜めに照射した様子を示す説明図であ
る。5 is an explanatory diagram showing a state in which slit light (parallel light) is obliquely applied to the roof panel of the vehicle body of FIG.

【図６】図３の自動車のボディのルーフパネルにスポッ
ト光を照射した様子を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which spot light is applied to the roof panel of the vehicle body of FIG.

【図７】特徴線上の特徴点の抽出方法の他の例を示フロ
ーチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing another example of a method of extracting a feature point on a feature line.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１１ ボンネット １２ 開口部 １２ａ ライン（特徴線） １２ｂ 窓枠 １３ ルーフパネル １４ フロアーパネル ２１ａ 矩形領域 ２１ｂ 矩形領域 ２１ｃ 矩形領域 ２２ 周囲の領域 11 bonnet 12 opening 12a line (characteristic line) 12b window frame 13 roof panel 14 floor panel 21a rectangular area 21b rectangular area 21c rectangular area 22 surrounding area

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 15/64 Ｍ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification code Internal reference number FI technical display location G06F 15/64 M

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】物体を撮像し、得られた画像から特徴線を
検出し、特徴線上の特徴点を抽出することにより物体の
３次元位置を求める物体の位置計測方法において、 特徴線部分を含む領域を周囲の領域よりも明るく照明し
ながら物体を撮像することを特徴とする物体の位置計測
方法。1. An object position measuring method for obtaining a three-dimensional position of an object by capturing an image of the object, detecting a characteristic line from the obtained image, and extracting characteristic points on the characteristic line, including a characteristic line portion. A method for measuring the position of an object, which comprises illuminating the area brighter than the surrounding area and imaging the object. 【請求項２】特徴線部分と、特徴線部分とほぼ同色の背
景部分とからなる領域を周囲の領域よりも明るく照明す
ることを特徴とする請求項１記載の物体の位置計測方
法。2. The position measuring method for an object according to claim 1, wherein an area consisting of the characteristic line portion and a background portion having substantially the same color as that of the characteristic line portion is illuminated brighter than the surrounding area. 【請求項３】上記の画像を２値画像に変換することによ
り特徴線を検出することを特徴とする請求項１記載の物
体の位置計測方法。3. A position measuring method for an object according to claim 1, wherein the feature line is detected by converting the image into a binary image. 【請求項４】上記の画像と、予め記憶しておいた物体の
標本画像とのパターンマッチングを行うことにより、特
徴線を検出することを特徴とする請求項１記載の物体の
位置計測方法。4. The object position measuring method according to claim 1, wherein the feature line is detected by performing pattern matching between the image and the sample image of the object stored in advance. 【請求項５】特徴線部分を含む領域をスリット状の光で
照明することを特徴とする請求項１、２、３または４記
載の物体の位置計測方法。5. The method for measuring the position of an object according to claim 1, wherein the area including the characteristic line portion is illuminated with slit-shaped light. 【請求項６】特徴線部分を含む領域をスポット状の光で
照明することを特徴とする請求項１、２、３または４記
載の物体の位置計測方法。6. The method for measuring the position of an object according to claim 1, wherein the area including the characteristic line portion is illuminated with spot-shaped light. 【請求項７】上記の物体は車体であり、車体の表面の特
徴線を検出することを特徴とする請求項１、２、３、
４、５または６記載の物体の位置計測方法。7. The object is a vehicle body, and characteristic lines on the surface of the vehicle body are detected.
The method for measuring the position of an object according to 4, 5, or 6.