JPS60189078A - Recognition system for attitude of graphic pattern - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To detect the attitude of the graphic pattern of a component with a simple geometric form easily by counting positive and negative pulses of the differential waveform of the graphic pattern. CONSTITUTION:An object of attitude recognition is roughly in a rectangular shape, and some of sizes is set along a guide to obtain four kinds of attitude each shifted consecutively by 90 deg.. The graphic pattern supplied in an array is read by a pattern input device firstly and binary-coded graphic data 1 is obtained. Then, a shape recognizing device performs data processing and the data is converted into an X-axial projection chart 2x and a Y-directional projection chart 2y. Those are differentiated to obtain 3x and 3y. The obtained differential waveforms have a positive and a negative pulse array according to various shape patterns, which is aimed at to identify not only different graphic patterns, but also their attitudes.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、生産工場における部品等の姿勢認識に有効な
図形パターンの姿勢認識方式に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a graphic pattern orientation recognition method that is effective for recognizing the orientation of parts, etc. in a production factory.

一般に絹物と呼ばれる板金加工品を得るためのベンディ
ング・マシンでは、供給される打抜き部品が比較的単純
な幾何学図形を有している。この幾何学図形とは、例え
ば、ある直線に対して平行及び直角な直線並びに４５°
の角度をもつ直線を主体として閉ループ状に構成される
ものである。このような幾何学図形を有している部品は
、機械への供給に際して予めガイド等によりその姿勢を
整えることが容易であり、例えば−Ｉ−記部品が概略的
に矩形状をなす場合には、９０″ごとの位相のずれはあ
るとしても、いずれかの辺をガイドに沿うように配列さ
せることが容易である。而して、」二記ガイド等により
部品を配列させた場合、それらの部品が数種の姿勢のう
ちのいずれの姿勢を採っているかを簡易に識別できれば
、それによってベンディング・マシン等の機械への部品
の供給を自動化できるようになる。BACKGROUND OF THE INVENTION In bending machines for obtaining sheet metal workpieces, commonly referred to as silk products, the punched parts supplied have relatively simple geometric shapes. This geometric figure includes, for example, a straight line parallel to and perpendicular to a certain straight line, and a 45°
It is constructed in a closed loop mainly consisting of straight lines with an angle of . It is easy to adjust the posture of a part having such a geometrical shape using a guide or the like before supplying it to a machine. , even if there is a phase shift of 90", it is easy to arrange one of the sides along the guide. Therefore, when parts are arranged using a guide etc. described in "2," Easily identifying which of several postures a part is in would allow automation of the feeding of parts into machines such as bending machines.

本発明は、このような幾何学図形を有する部品等の姿勢
認識に好適な図形パターンの姿勢認識方式を提供しよう
とするものであり、特に、図形パターンを２値化した図
形データのシリアル処理により得られる微分波形の正負
のパルス数か、図形パターンの姿勢に応して変化すると
いう規則性を有していることに着１」シて、図形パター
ンの簡易な姿勢検出を＋７（能とし、従って、小型、簡
単、安価な装置により処理１１（１間の短縮と処理ステ
ツプの簡素化をはかり、生産現場等における利用に適し
た図形パターンの姿勢認識方式を０Ｉることかできる。The present invention aims to provide a figure pattern posture recognition method suitable for recognizing the posture of parts, etc. having such geometric figures. Based on the fact that the number of positive and negative pulses of the obtained differential waveform has a regularity that changes according to the orientation of the graphic pattern, we set the simple orientation detection of the graphic pattern to +7 (function). Therefore, by using a small, simple, and inexpensive device, it is possible to shorten the processing time and simplify the processing steps, and to create a posture recognition system for graphic patterns suitable for use in production sites.

面して、本発明の図形パターン認識方式は、予めガイド
により数種の姿勢のうちのいずれかの姿勢を採らせた図
形パターンをパターン入力製価により検出して２値化し
、それによって得られた２４ｆｉ化図形データを、形状
認識装置において直交２←１１に対する射影図に変換し
、これらの射影図を微分した微分波形における正負のパ
ルス数を計数し、それらのパルス数が図形パターンの姿
勢に応じて一定の関連性をもって変化する規則性に基づ
き、当該図形パターンの姿勢認識を行うことを特徴とす
るものである。On the other hand, the graphic pattern recognition method of the present invention detects and binarizes a graphic pattern in which one of several postures is taken by a guide in advance using a pattern input manufacturing method. The shape recognition device converts the 24fi figure data into projection diagrams for orthogonal 2←11, counts the number of positive and negative pulses in the differential waveform obtained by differentiating these projection diagrams, and calculates the number of pulses based on the orientation of the figure pattern. The present invention is characterized in that the posture of the graphic pattern is recognized based on the regularity that changes with a certain relationship depending on the situation.

以下に図面を参照して本発明の姿勢認識力式についてさ
らに詳細に説明する。The posture recognition force formula of the present invention will be explained in more detail below with reference to the drawings.

本発明に基づいて姿勢認識される対象物は、ヘンディン
グ幸マシンに供給される打抜き部品のような幾何学図形
、即ちある直線に対して平行及び直角な直線並びに４５
°の角度をもつ直線を主体として閉ループ状に構成され
る図形パターンを有するものであり、これらの部品は機
械への供給に際して予めカイトにより姿勢を整える。こ
の姿勢を整えるための手段は、従来から極めて一般的に
用いられているように、コンベヤにより任意姿勢で移送
中の部品を、その通路に置いたガイドに当接させて、数
種の姿勢に整列させるものであればよく、例えば上記部
品が概略的に矩形状をなす場合には、いずれかの辺をガ
イドに沿わせ、それによって８０°こ゛との位相のずれ
がある４種類の姿勢に整列させることができる。Objects whose orientation is recognized according to the invention are geometrical figures, such as punched parts fed to a steering machine, i.e. straight lines parallel and perpendicular to a certain straight line, and 45
It has a graphic pattern constructed in a closed loop mainly consisting of straight lines with an angle of .degree., and the posture of these parts is adjusted in advance using a kite before being supplied to the machine. The means for adjusting this posture is very commonly used in the past, in which the parts being transferred by a conveyor in an arbitrary posture are brought into contact with a guide placed in the passageway, and the parts are placed in several different postures. For example, if the above-mentioned parts are roughly rectangular, one side can be aligned along the guide, and the parts can be aligned in four different postures with a phase shift of 80 degrees. can be done.

なお、本発明の方式によっ、て姿勢認識を行う場合、以
下に説明するように、その前段階において図形パターン
の識別を行うことかでき、従って異なる図形パターンを
もった２種類以」二の部品をそれらが混在する状態で供
給しても差支えない。Note that when posture recognition is performed using the method of the present invention, as explained below, the figure pattern can be identified in the previous stage, and therefore two types with different figure patterns can be identified. There is no problem even if parts are supplied in a mixed state.

このようにして姿勢を整えて供給される図形パターンに
ついては、まず、パターン入力装置によってその図形パ
ターンの読取りを行い、２値化した図形データとする。The graphic pattern supplied with its orientation adjusted in this manner is first read by the pattern input device and converted into binary graphic data.

このパターン人力装置６としては１例えばＩＴＶカメラ
やマＩ・リックス状に配列された光電変換素子等が用い
られる。As the pattern manual device 6, for example, an ITV camera, photoelectric conversion elements arranged in a matrix, etc. are used.

−１−記パターン人力装置によって読取った図形データ
については、次に、形状認識′ＪＡ置によって以下に説
明するような特徴値の抽出を行う。Regarding the graphic data read by the pattern manual device described in -1-, feature values are extracted as described below using the shape recognition 'JA' system.

この特徴値の抽出に際しては、まず、上記２値化図形デ
ータについて、形状認識装置におけるデータ処理により
、第１図に例示するように、直交２　翁１＋Ｘ　、　Ｙ
に対する射影図に変換し、さらにその射影図を微分する
。第１図において、１は図形パターンを示し、また２Ｘ
及び２ｙはＸ輔及びＹ軸への射影図を、３ｘ及び３ｙは
それらの微分波形を示している。When extracting this feature value, first, the binarized figure data is processed by a shape recognition device to obtain orthogonal 2, 1+X, Y, as illustrated in FIG.
Convert to a projection diagram for , and then differentiate the projection diagram. In FIG. 1, 1 indicates a figure pattern, and 2X
2y and 2y represent projections onto the X and Y axes, and 3x and 3y represent their differential waveforms.

このようにして得られた微分波形は、各種形状パターン
に応じて異なる正負パルス配列を有し、従ってこの点に
着目すれば、異なる図形パターンをもった２種以上の部
品を供給した場合におけるそれらの識別を行うことがで
きる。The differential waveform obtained in this way has different positive and negative pulse arrays depending on the various shape patterns. Therefore, if we pay attention to this point, it is possible to see how the differential waveforms differ when two or more types of parts with different shape patterns are supplied. can be identified.

即ち、」−記Ｘ軸への射影図の微分波形における正負の
パルス数をそれぞれ耐、Ｎｉとし、Ｙ軸側についての正
負のパルス数をそれぞれＮｉ、ｒ６として、これらを各
図形パターンについての特徴値と定義すると、第２図か
られ究るように、各種図形パターンについての特徴値が
何らかの差異を有し、従ってこの特徴値を利用すること
により図形パターンの認識を行い、それらの分別を行う
ことが０１能となる。In other words, the numbers of positive and negative pulses in the differential waveform of the projection onto the X-axis are respectively Ni and Ni, and the numbers of positive and negative pulses on the Y-axis are Ni and r6, respectively, and these are the characteristics of each figure pattern. As can be seen from Figure 2, the feature values of various graphic patterns have some differences, and therefore, by using these feature values, graphic patterns can be recognized and separated. That becomes 01 Noh.

これらの特徴値による図形パターンの識別には、例えば
、 Ｎ１−（鹸十Ｎｉ）　Ｘ　（耐＋Ｎ〒）　会　・（１）
のような算術演算式により与えられる形状識別＆ｉＮ＊
ｔｌ−用いるのが簡便であるが、必ずしもこのような式
１こ限定されるものではなく、識別しようとする各図形
パターンの特徴を一層明確にできるように配慮した算術
演算式を用いることができる。To identify graphic patterns using these feature values, for example, N1-(Ni)
Shape identification &iN* given by arithmetic expressions such as
Although it is convenient to use tl-, it is not necessarily limited to one such formula, and it is possible to use an arithmetic formula that is designed to further clarify the characteristics of each graphic pattern to be identified. .

第２図は、各種図形パターンと、それらについてのＸ輔
及びＹ軸側射影図の微分波形における正負のパルス配列
と、それらによって得られる特徴イｉ＋’ｉ耐、　Ｎｉ
、　Ｎｉ、　Ｎｉ　と、（１）式による形状品別イ１１
４ＮＪ、！−を示している。Figure 2 shows various graphic patterns, positive and negative pulse arrays in the differential waveforms of their X-axis and Y-axis side projections, and the characteristics obtained by them.
, Ni, Ni, and the shape and product classification according to equation (1) 11
4NJ! − is shown.

供給される部品がすべて同一形状である場合には、上述
した形状の識別を行う必要はないが、複数種類の部品が
供給される場合には、−Ｉ−述したところに従って形状
を識別した後、以下に説明するような方法でそねらの姿
勢を認識する。If all parts to be supplied have the same shape, it is not necessary to identify the shapes as described above, but if multiple types of parts are supplied, after identifying the shapes as described in -I- , recognizes Sonera's posture in the manner described below.

この姿勢認識には、前記Ｘ軸及びＹ軸への射影図の微分
波形における正負のパルス数を計数し、それによって得
られる特徴値耐、　ＮＨ，Ｎｉ、Ｎｉ　を用いるが、特
に、それらの特徴値が図形パターンの姿勢に応じて一定
の規則性をもって変化するという点に着目し、この規則
性を姿勢認識に利用する。For this posture recognition, the number of positive and negative pulses in the differential waveform of the projection diagram to the X-axis and Y-axis is counted, and the resulting feature values NH, Ni, and Ni are used. We focus on the fact that the values change with a certain regularity depending on the orientation of the graphic pattern, and use this regularity for orientation recognition.

なお、このように図形パターンの特徴イ４がその姿勢に
応して変化するため、複数の形状を異にする部品を供給
してそれらの形状の識別を行う場合に、この特徴値の変
化を考慮すべきことは勿論である。In addition, since the feature A4 of the figure pattern changes according to its posture, when parts with different shapes are supplied and their shapes are identified, it is necessary to consider the change in this feature value. Of course, this is something to consider.

上記図形パターンの特徴値の変化は、図形パターンの姿
勢に応じて一定の関連性をもって変化するという規則性
を有するものであり、例えば第２図のＮＯ６２の図形パ
ターンについては、その特徴値が第１表に示すように変
化する。第１表においては、第２図の姿勢を基準（回転
角度ｏ”）とし、図形パターンを９０’ずつ時計方向に
回転させたときのそれぞれの特ｎｋ　（Ｎ４を示してい
る。Changes in the feature values of the graphic patterns described above have a regularity in that they change with a certain relationship depending on the posture of the graphic pattern. For example, for the graphic pattern No. 62 in FIG. It changes as shown in Table 1. Table 1 shows the respective characteristics nk (N4) when the graphic pattern is rotated clockwise by 90' with the attitude in FIG. 2 as the reference (rotation angle o'').

第　１　表 り記図形パターンの姿勢に応した特徴値の変化は、一般
的には、第２表に示すような関連性をもつ。第２表は、
回転角度が０″の場合における特徴値をそれぞれａ、ｂ
、ｃ、ｄとして各姿勢における特徴値を示している。Changes in the feature values according to the posture of the first notation graphic pattern generally have relationships as shown in Table 2. The second table is
The characteristic values when the rotation angle is 0'' are a and b, respectively.
, c, and d indicate the feature values in each posture.

第　２　表 このような変化の規則性をもつ特徴値を利用し、検出し
た図形パターンにおける特徴値が１２表のいずれの回転
角度に対応するパターンを示すかによって、その姿勢を
識別することができる。Table 2 Using feature values with such regularity of change, the posture of a detected figure pattern can be identified based on which rotation angle in Table 12 the feature value corresponds to. .

即ち、パターン入力装置に供給される部品等の１ｉＪ　
形パターンについては、それらの基準姿勢における特徴
値を予め知ることができるばかりでなく、第２表の関係
から９０°ごとの各回転角度における特徴をも知ること
ができ、これらを形状認識装置に予め記憶させておき、
供給された図形パターンから検出した特徴値と対比する
ことによリ１図形パターンの姿勢を認識することができ
る。That is, 1iJ of parts etc. supplied to the pattern input device.
Regarding shape patterns, it is not only possible to know in advance the characteristic values in their standard postures, but also the characteristics at each rotation angle of 90 degrees from the relationships in Table 2, and these can be used in the shape recognition device. Memorize it in advance,
By comparing the feature values detected from the supplied graphic pattern, the orientation of the graphic pattern can be recognized.

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

第１１２は本発明の認識方式における図形データの処理
についての説明図、第２図は各種図形パターンについて
のパルス配列及び特徴（ｌｔｌ等の関係を示す説明１図
である。 ｌ　・−図形パターン、’　２ｘ、２ｙ　・・射影図、
３ｇ、３ｙ　・・微分波形。112 is an explanatory diagram of the processing of graphic data in the recognition method of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between pulse arrays and features (ltl, etc.) of various graphic patterns. '2x, 2y...projection diagram,
3g, 3y...Differential waveform.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ■、予めガイドにより数種の姿勢のうちのいずれかの姿
勢を採らせた図形パターンをパターン入力装置により検
出して２値化し、それによって得られた２値化図形デー
タを、形状認識装置において直交２　＋ｋｌ＋に対する
射影図に変換し、これらの射影図を微分した微分波形に
おける正負のパルス数を計数し、それらのパルス数が図
形パターンの姿勢に応じて一定の関連性をもって変化す
る規則性に基づき、当該図形パターンの姿勢認識を行う
ことを特徴とする図形パターンの姿勢認識方式。■A pattern input device detects and binarizes a figure pattern in which one of several postures is taken by a guide in advance, and the resulting binary figure data is sent to a shape recognition device. Orthogonal 2 Convert to a projection diagram for +kl+, count the number of positive and negative pulses in the differential waveform obtained by differentiating these projection diagrams, and find the regularity in which the number of pulses changes with a certain relationship depending on the orientation of the figure pattern. A method for recognizing the posture of a graphic pattern, characterized in that the posture of the graphic pattern is recognized based on the posture of the graphic pattern.