JPH02201206A - Method and apparatus for detecting position - Google Patents

Method and apparatus for detecting position

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JPH02201206A
JPH02201206A JP1023186A JP2318689A JPH02201206A JP H02201206 A JPH02201206 A JP H02201206A JP 1023186 A JP1023186 A JP 1023186A JP 2318689 A JP2318689 A JP 2318689A JP H02201206 A JPH02201206 A JP H02201206A
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JP
Japan
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detected
detected part
image
slit light
parts
Prior art date
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Application number
JP1023186A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiharu Sakamoto
俊治 坂本
Hideyuki Kato
英之 加藤
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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  • Automobile Manufacture Line, Endless Track Vehicle, Trailer (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To enable the determining of a position of a part to be detected as a whole at a high accuracy by a method wherein a part to be detected is irradiated with a slit light to take an image thereof in a clear light contrast from other parts to determine an interface point between the at to be detected and the other parts at points and the interface point is used to obtain a position of the part to be detected. CONSTITUTION:A part M to be detected is irradiated with a slit light 6 at points thereof over the part to be detected and other parts and an image of the part M to be detected irradiated with the slit light 6 is taken by a camera means 3. Therefore, the part M to be detected is lighted by a bright slit light 6 at points thereof, which allows the taking of the image clearly at these points. By processing an image signal thus obtained by an image processing means 14, an interface point can be determined accurately between the part M to be detected and other parts at points thereof. The interface point is used to determine a position of the part M to be detected thereby enabling the determining of a position of the part M to be detected as a whole at high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、位置検出方法及びその装置に関し、特に部品
の組付対象である物品などの被検出部の位置を高精度に
求める方法と装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a position detection method and an apparatus thereof, and in particular to a method and apparatus for highly accurately determining the position of a detected part of an article to which parts are to be assembled. Regarding.

〔従来技術〕[Prior art]

最近、自動車工場などにおいて搬送ライン上を搬送され
る車体に対して組付ロボットにより種々の蟻装品を自動
組立する技術が広く採用されつつある。
2. Description of the Related Art Recently, technology has been widely adopted in automobile factories and the like to automatically assemble various dovetail accessories using assembly robots onto vehicle bodies being transported on transport lines.

このような自動組立において、車体自体には車体組立に
伴なう寸法誤差が含まれているし、搬送ライン上の所定
位置に停止したときの停止位置にも誤差が発生する。そ
のため、組付ロボットや自動組付装置で正確且つ能率的
に部品の組立てを行なう為には、車体などの対象ワーク
の被検出部の位置を高精度に検出する必要がある。
In such automatic assembly, the vehicle body itself includes dimensional errors due to the assembly of the vehicle body, and errors also occur in the stopping position when the vehicle is stopped at a predetermined position on the conveyance line. Therefore, in order to assemble parts accurately and efficiently using an assembly robot or an automatic assembly device, it is necessary to detect the position of a detected part of a target workpiece such as a car body with high precision.

゛そこで、従来、例えば特開昭62−12483号公報
に記載のように、自動車の窓ガラスを組付ロボットで組
付けるに当り、テレビカメラで対象ワークを撮像し、そ
の画像情報から対象ワークを検出して対象ワークの位置
ズレ量を求め、その位置ズレ量を組付ロボットに入力し
て組付ロボットの制御情報を補正するようにした自動車
窓ガラスの自動取付装置が知られている。
゛Therefore, conventionally, as described in JP-A No. 62-12483, when assembling car window glass with an assembly robot, the target workpiece is imaged with a television camera, and the target workpiece is identified from the image information. 2. Description of the Related Art An automatic automobile window glass mounting apparatus is known that detects the amount of positional deviation of a target workpiece, inputs the positional deviation amount to an assembly robot, and corrects control information of the assembly robot.

この自動取付装置では、窓ガラスの上下方向位置を決め
る為に車体のウィンドフレームに設けられたスペーサの
位置を検出するようになっている。
This automatic mounting device detects the position of a spacer provided on the wind frame of the vehicle body in order to determine the vertical position of the window glass.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記公報に記載された自動車窓ガラスの自動取付装置で
は、ウィンドフレームに設けられたスペーサをテレビカ
メラで撮像し、そのスペーサの位置からウィンドフレー
ム全体の位置を推定するようになっているが、スペーサ
のウィンドフレームに対する取付位置にも誤差が含まれ
るばかりか、ウィンドフレームの全体形状にも車体組立
の段階で発生した誤差が含まれているので、スペーサの
位置を基準としてウィンドフレーム全体の位置を推定す
る方法では、ウィンドフレーム全体の位置を高精度に求
めることが難しい。
In the automatic installation device for automobile window glass described in the above publication, the spacer provided on the wind frame is imaged with a television camera, and the position of the entire wind frame is estimated from the position of the spacer. Not only does the installation position of the wind frame include errors, but the overall shape of the wind frame also includes errors that occurred during the vehicle body assembly stage, so the position of the entire wind frame can be estimated using the spacer position as a reference. With this method, it is difficult to determine the position of the entire wind frame with high precision.

そこで、テレビカメラでウィンドフレームの全体の画像
を撮像し、その画像情報からウィンドフレーム全体の位
置を求めるという方法も考えられる。
Therefore, a method of capturing an image of the entire wind frame with a television camera and determining the position of the entire wind frame from the image information may also be considered.

しかし、ウィンドフレームとそれ以外の他部(例えば、
車室内のフロアパネルなど)との明暗コントラストが著
しくないので、工業用の比較的安価なテレビカメラでウ
ィンドフレームの輪郭を明確に撮像することが難しいと
いう問題がある。
However, the wind frame and other parts (e.g.
There is a problem in that it is difficult to clearly image the outline of the wind frame using a relatively inexpensive industrial television camera because there is no significant contrast between the window frame and the floor panel (inside the vehicle, etc.).

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、照度の高いスリット光を被検出部の複
数個所に照射して撮像することにより被検出部を確実且
つ正確に捉え得るような位置検出方法及びその装置を提
供することである。
An object of the present invention is to provide a position detection method and apparatus that can reliably and accurately capture a detected part by irradiating a plurality of locations on the detected part with high-intensity slit light and taking images. .

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1請求項に係る位置検出方法は、被検出部の複数個所
に被検出部とそれ以外の他部とに亙るスリット光を照射
し、上記スリット光が照射された被検出部の画像を撮像
手段で撮像し、上記撮像手段で得られた画像信号を画像
処理手段で処理することにより、被検出部の複数個所に
おける被検出部とそれ以外の他部との境界ポイントを求
めるとともに、これら境界ポイントを用いて被検出部の
位置を求めるものである。
The position detection method according to the first claim irradiates a plurality of locations of a detected part with slit light that covers the detected part and other parts, and captures an image of the detected part irradiated with the slit light. By capturing an image with the imaging means and processing the image signal obtained by the imaging means with the image processing means, boundary points between the detected part and other parts at multiple locations of the detected part are determined, and these boundaries are The position of the detected part is determined using points.

第2請求項に係る位置検出装置は、被検出部の複数個所
に被検出部とそれ以外の他部とに亙るスリット光を照射
するスリット光照射手段と、上記スリット光が照射され
た被検出部の画像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段
から画像信号を受けて、被検出部の複数個所における被
検出部とそれ以外の他部との境界ポイントを求め且つこ
れら境界ポイントを用いて被検出部の位置を求める画像
処理手段とを備えたものである。
A position detection device according to a second aspect includes a slit light irradiation means for irradiating a plurality of locations of a detected part with slit light that covers the detected part and other parts; an imaging means for capturing an image of the detected part; and an imaging means for receiving an image signal from the imaging means, determining boundary points between the detected part and other parts at a plurality of locations of the detected part, and using these boundary points to determine the boundary points between the detected part and other parts. and image processing means for determining the position of the detection section.

〔作用〕[Effect]

第1請求項に係る位置検出方法においては、1本のスリ
ット光を照射し乍ら移動させることにより或いは複数本
のスリット光を照射し乍ら静止させることにより、被検
出部の複数個所に被検出部とそれ以外の他部とに亙るス
リット光を照射し、このスリット光が照射された被検出
部の画像を撮像手段で撮像するので、被検出部の複数個
所は明るいスリット光で照し出されるため、これら複数
個所の画像を鮮明に撮像することが出来る。
In the position detection method according to the first aspect, by moving one slit light beam while irradiating it or by keeping it stationary while irradiating a plurality of slit light beams, a plurality of locations of the detected part are exposed. A slit light is irradiated across the detection part and other parts, and an image of the detected part irradiated with this slit light is captured by the imaging means, so multiple parts of the detected part are illuminated with bright slit light. Therefore, images of these multiple locations can be clearly captured.

上記のように得られた画像信号を画像処理手段で処理す
ることにより、被検出部の複数個所における被検出部と
それ以外の他部との境界ポイントを確実に求めることが
出来る。そして、画像処理により上記複数の境界ポイン
トを用いて被検出部の位置を求めるので、被検出部の全
体についてその位置を高精度に求めることが出来る。
By processing the image signal obtained as described above by the image processing means, it is possible to reliably determine the boundary points between the detected part and other parts at a plurality of locations of the detected part. Since the position of the detected part is determined by image processing using the plurality of boundary points, the position of the entire detected part can be determined with high precision.

第2請求項に係る位置検出装置においては、スリット光
照射手段が被検出部の複数個所に被検出部とその以外の
他部とに亙るスリット光を照射する。但し、上記スリッ
ト光照射手段は、1本のスリット光を照射し乍ら移動さ
せるか或いは複数本のスリット光を照射し乍ら静止状態
に保持するようになっている。
In the position detection device according to the second aspect, the slit light irradiation means irradiates the slit light to a plurality of locations on the detected portion and the other portions. However, the slit light irradiation means is configured to move while irradiating one slit light, or to remain stationary while irradiating a plurality of slit lights.

撮像手段は、スリット光が照射された被検出部の画像を
撮像するが、スリット光が照射された複数個所に関する
限り被検出部はスリット光で十分に明るく照らし出され
るので、鮮明な画像が得られる。
The imaging means takes an image of the detected part illuminated with the slit light, but as far as the plurality of locations illuminated with the slit light are concerned, the detected part is sufficiently brightly illuminated by the slit light, so a clear image can be obtained. It will be done.

画像処理手段は、撮像手段から画像信号を受けて、その
画像信号を処理することにより、被検出部の複数個所に
おける被検出部と他部との境界ポイントを求めるととも
に、これら境界ポイントを用いて被検出部の位置を求め
る。
The image processing means receives an image signal from the imaging means, processes the image signal, determines boundary points between the detected part and other parts at a plurality of locations of the detected part, and uses these boundary points to determine boundary points between the detected part and other parts. Find the position of the detected part.

上記スリット光の照射された複数個所については、被検
出部と他部との境界が明確なので、複数の境界ポイント
を確実に求めることが出来るし、これら複数の境界ポイ
ントを用いて被検出部の位置を求めるので、被検出部の
全体の位置を高精度に求めることが出来る。
Regarding the multiple locations irradiated with the slit light, the boundaries between the detected part and other parts are clear, so multiple boundary points can be reliably determined, and these multiple boundary points can be used to identify the detected part. Since the position is determined, the entire position of the detected part can be determined with high precision.

加えて、スリット光を被検出部の複数個所に照射して画
像を撮像するので、画像信号の数が不必要に多くならず
、画像処理手段の負担が軽減され、処理時間も短くて済
む。しかも、スリット光照射手段における消費電力も僅
かで済む。
In addition, since images are captured by irradiating slit light onto a plurality of locations on the detection target, the number of image signals does not increase unnecessarily, the burden on the image processing means is reduced, and the processing time can be shortened. Moreover, the power consumption in the slit light irradiation means is also small.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

第1請求項に係る位置検出方法によれば、上記〔作用〕
の項で説明したように、スリット光を被検出部の複数個
所に照射することにより被検出部と他部との明暗コント
ラストをはっきりさせた状態で撮像し、その画像信号か
ら被検出部の複数個所の他部との境界ポイントを確実に
求めることが出来る。そして、これら複数の境界ポイン
トを用いて被検出部の位置を求めるので、被検出部全体
の位置を高精度に求めることが出来る。
According to the position detection method according to the first claim, the above [effect]
As explained in section 2, by irradiating slit light onto multiple parts of the detected part, an image is taken with a clear contrast between the detected part and other parts, and from the image signal, multiple parts of the detected part are imaged. It is possible to reliably find the boundary point between a part and other parts. Since the position of the detected part is determined using these plurality of boundary points, the position of the entire detected part can be determined with high precision.

第2請求項に係る位置検出装置によれば、上記〔作用〕
の項で説明したように、第1請求項と同様の効果が得ら
れる。
According to the position detection device according to the second claim, the above [action]
As explained in the section, the same effects as in the first claim can be obtained.

加えて、被検出部の複数個所にスリット光を照射して画
像を捉えるので、画像信号の数が不必要に多くならず、
画像処理手段の負担が軽減され処理時間も短かくなる。
In addition, since images are captured by irradiating multiple locations on the detected part with slit light, the number of image signals does not increase unnecessarily.
The burden on the image processing means is reduced and the processing time is also shortened.

しかも、スリット光照射手段における消費電力も僅かで
済む。
Moreover, the power consumption in the slit light irradiation means is also small.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について図面に基いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施例は、自動車工場において車体にリヤウィンドガ
ラスを組付ロボットで自動組付する際に車体のリヤウィ
ンド開口部の位置を検出するウィンド開口部位置検出方
法及びその装置に本発明を適用した場合のものである。
This embodiment applies the present invention to a window opening position detection method and device for detecting the position of the rear window opening of a vehicle body when automatically assembling a rear window glass to a vehicle body using an assembly robot in an automobile factory. It is a matter of the case.

上記ウィンド開口部検出装置とウィンド開口部検出方法
について、図面に基いて説明する。
The window opening detection device and window opening detection method will be explained based on the drawings.

第1図・第2゛図に示すように、自動車組立工場のうち
車体Mに種々の繕装品及び機器を組付ける組付ラインに
沿って車体Mがコンベアで搬送され、リヤウィンドガラ
ス組付ステージラン(以下、ガラス組付ステーションと
いう)ではリヤウィンドガラス1の車体Mへの組付けが
なされる。
As shown in Fig. 1 and Fig. 2, the car body M is conveyed by a conveyor along an assembly line where various repair parts and equipment are assembled to the car body M in an automobile assembly factory, and the rear window glass is assembled. At the stage run (hereinafter referred to as a glass assembly station), the rear window glass 1 is assembled onto the vehicle body M.

上記ガラス組付ステーションには、その略所定位置に車
体Mが搬送されて停止したことを検出する1又は複数の
リミットスイッチ5(第5図参照)が設けられている。
The glass assembly station is provided with one or more limit switches 5 (see FIG. 5) for detecting when the vehicle body M has been conveyed to a substantially predetermined position and stopped.

更に、上記略所定位置に停止した車体Mの後方かつ上方
の各所定位置には、車体Mのリヤウィンド開口部2の各
コーナ部2a〜2dに夫々臨むように、テレビカメラ3
と投光器4が4組固定的に設けられている。
Furthermore, television cameras 3 are installed at predetermined positions behind and above the vehicle body M that has stopped at approximately the predetermined positions, so as to face the corners 2a to 2d of the rear window opening 2 of the vehicle body M, respectively.
Four sets of projectors 4 are fixedly provided.

各投光器4は、第3図に示すように各対応するコーナ部
2a〜2dに向けて互いに所定路離隔てて平行でかつ強
力な5〜10本程のスリット光6を同時に照射し得るよ
うになっており、各組のスリット光6はリヤウィンド開
口部2の略対角線の方向に向けられている。従って、各
組のスリット光6はリヤウィンド開口部2の外周輪郭線
7(第4図参照)と確実に交差することになる。上記リ
ヤウィンド開口部2の周縁部において、第4図に示すよ
うにリヤウィンドフレームは外周輪郭線7の位置で端壁
部9により内方へ約5〜10mm程段落ちし、端壁部9
の下周縁からリヤウィンドガラスlの外周部を固定する
為の所定幅の取付壁部10がリヤウィンドガラス1と平
行に延び、その内周が内周輪郭線8となっている。
As shown in FIG. 3, each projector 4 is designed to simultaneously irradiate about 5 to 10 powerful slit lights 6 in parallel and spaced apart from each other by a predetermined distance toward the corresponding corner portions 2a to 2d. Each set of slit light beams 6 is directed in a substantially diagonal direction of the rear window opening 2. Therefore, each set of slit light beams 6 reliably intersects the outer peripheral contour line 7 (see FIG. 4) of the rear window opening 2. At the peripheral edge of the rear window opening 2, as shown in FIG.
A mounting wall part 10 of a predetermined width for fixing the outer peripheral part of the rear window glass l extends from the lower peripheral edge in parallel to the rear window glass 1, and its inner peripheral surface forms an inner peripheral contour line 8.

上記ガラス組付ステーションには、リヤウィンドガラス
lをリヤウィンド開口部2に自動的に組付ける多関節ロ
ボット11が設けられており、リヤウィンドガラス1は
ロボット11の近くの所定位置に所定の姿勢で供給され
、ロボット11のハンドの4個の吸盤12でリヤウィン
ドガラス1の外面を吸着してリヤウィンド開口部2に組
付けるようになっている。
The glass assembly station is equipped with an articulated robot 11 that automatically assembles the rear window glass l into the rear window opening 2, and the rear window glass 1 is placed in a predetermined position near the robot 11 in a predetermined posture. The rear window glass 1 is attached to the rear window opening 2 by sucking the outer surface of the rear window glass 1 using four suction cups 12 of the robot 11's hand.

上記ロボット11のロボットコントローラ13には、リ
ヤウィンド開口部2の位置情報と供給された所定姿勢の
リヤウィンドガラスlの位置情報とリヤウィンドガラス
lの組付の移動経路などの情報が通常の組付は用ロボッ
トの場合と同様に予め入力格納されており、ロボットコ
ントローラ13は各車体M毎に後述の画像処理用コント
ロールユニット14からリヤウィンド開口部2の位置を
補正する位置補正情報を受けて該開口部2の位置情報に
補正を施してリヤウィンドガラス1を自動組付けるよう
にロボット11を制御する。
The robot controller 13 of the robot 11 stores information such as the position information of the rear window opening 2, the supplied position information of the rear window glass l in a predetermined posture, and the movement path for assembling the rear window glass l. As with the robot, the robot controller 13 receives position correction information for correcting the position of the rear window opening 2 from the image processing control unit 14, which will be described later, for each vehicle body M. The robot 11 is controlled to correct the positional information of the opening 2 and automatically assemble the rear window glass 1.

上記車体Mを検出するリミットスイッチ5と、上記4組
のテレビカメラ3及び投光器4と、ロボットコントロー
ラ13とは画像処理用コントロールユニット14に接続
されている。
The limit switch 5 for detecting the vehicle body M, the four sets of television cameras 3 and floodlights 4, and the robot controller 13 are connected to an image processing control unit 14.

次に、ウィンド開口部位置検出装置の制御系の全体構成
について、第5図に基いて説明する。
Next, the overall configuration of the control system of the window opening position detection device will be explained based on FIG. 5.

上記画像処理用コントロールユニット14は、CPU1
5(中央演算装置)16とROM16(リード・オンリ
・メモリ)とRAM17(ランダム・アクセス・メモリ
)とからなるコンピュータと、種々のバス18(コント
ロールバス、アドレスバス、データバス)を介してコン
ピュータに接続されたI10ボート19(入出力インタ
ーフェイス)と、I10ポート19に接続されるととも
に4組の投光器4に夫々接続された駆動回路4aと、I
10ポート19に接続されるとともに4組のテレビカメ
ラ3に夫々接続された画像信号処理記憶ユニット20と
を備え、コンピュータを操作する操作盤23がI10ボ
ー)19に接続されるとともに、コンピュータはI10
ポート19を介してロボットコントローラ13に接続さ
れている。
The image processing control unit 14 includes a CPU 1
5 (central processing unit) 16, ROM 16 (read-only memory), and RAM 17 (random access memory), and various buses 18 (control bus, address bus, data bus) to the computer. The connected I10 port 19 (input/output interface), the drive circuit 4a connected to the I10 port 19 and connected to each of the four sets of floodlights 4,
An operation panel 23 for operating the computer is connected to the I10 baud) 19, and the computer is connected to the I10 port 19.
It is connected to the robot controller 13 via a port 19.

上記各駆動回路4aがコンピュータからの制御信号を受
けて対応する投光器4に駆動電流を出力すると、投光器
4からスリット光6が照射するようになっている。
When each drive circuit 4a receives a control signal from the computer and outputs a drive current to the corresponding light projector 4, the light projector 4 emits slit light 6.

テレビカメラ3は通常の工業用のモノ−カラーのテレビ
カメラと同様例えば480行×512列のマトリックス
状の固体撮像素子を備え、各テレビカメラ3は第3図に
針線で陰影を施した夫々対応する領域2A〜2Dを撮像
するようになっている。
The television camera 3 is equipped with a solid-state imaging device in a matrix of, for example, 480 rows by 512 columns, similar to a normal industrial mono-color television camera, and each television camera 3 has a corresponding one shown in FIG. The regions 2A to 2D are imaged.

上記各画像信号処理記憶ユニット20は、対応するテレ
ビカメラ3で撮像された1画面分のアナログの画像信号
を時系列でA/D変換するA/D変換器とA/D変換器
からデジタルの画像データを受けて所定のしきい値で区
切ることにより「l」と「0」の2値化されたデジタル
画像データに変換して画像データメモリに供給するイン
ターフェイスと、インターフェイスから供給される1画
面分の画像データを格納する画像データメモリとを備え
、各画像信号処理記憶ユニット20は双方向の信号ライ
ン21でI10ポート19に接続されるとともに、画像
データをコンピュータに出力する為の例えば8ビツトの
データバス22でI10ポー゛ト19に接続されている
。尚、上記画像信号処理記憶ユニット20は、テレビカ
メラ3で得られた画像信号をデジタル信号に2値化して
記憶し、その記憶した画像データをコンピュータに供給
し得るように構成された周知既存のものと同様のもので
ある。
Each of the image signal processing and storage units 20 includes an A/D converter that A/D converts one screen worth of analog image signals captured by the corresponding television camera 3 in time series, and a digital signal from the A/D converter. An interface that receives image data and converts it into binary digital image data of "l" and "0" by dividing it at a predetermined threshold and supplies it to the image data memory, and one screen supplied from the interface. Each image signal processing storage unit 20 is connected to the I10 port 19 by a bidirectional signal line 21, and has an 8-bit memory for outputting image data to a computer. The data bus 22 connects the I10 port 19 to the I10 port 19. The image signal processing storage unit 20 is a well-known existing unit configured to binarize the image signal obtained by the television camera 3 into a digital signal and store it, and supply the stored image data to a computer. It is similar to that.

上記ROM16には、4組の投光器4、テレビカメラ3
及び画像信号処理記憶ユニット20を作動させてリヤウ
ィンド開口部2の4つのコーナ部2a〜2dの画像を撮
像し、それらの画像データを用いてリヤウィンド開口部
2の位置を演算し、リヤウィンド開口部2の基準位置に
対する位置補正量を求めてロボットコントローラ13へ
位置補正量の信号を出力するウィンド開口部検出制御プ
ログラムが予め入力格納され、この制御プログラムには
次のようなサブルーチンが含まれている。
The above ROM 16 contains four sets of floodlights 4 and a television camera 3.
Then, the image signal processing and storage unit 20 is operated to capture images of the four corners 2a to 2d of the rear window opening 2, and the position of the rear window opening 2 is calculated using the image data. A window opening detection control program is input and stored in advance for determining the position correction amount of the opening 2 with respect to the reference position and outputting a position correction amount signal to the robot controller 13, and this control program includes the following subroutines. ing.

(1)  リミットスイッチ5からの信号に基いて4組
の投光器4を作動させるとともに、4組のテレビカメラ
3に制御信号を出力して所定時間の間撮像作動させる撮
像制御サブルーチン、 (2)4組のテレビカメラ3の起動と調時して画像信号
処理記憶ユニット20へ制御信号を出力してそれを作動
させたりその画像データメモリの画像データをI10ポ
ート19を介してCPU15へ読込んだりする画像デー
タ制御サブルーチン、(3)4組の画像信号処理記憶ユ
ニット20の夫々から順々に画像データを読出してスリ
ット光6が第4図の外周輪郭線7と交差する境界ポイン
トを演算する境界ポイント演算サブルーチン、(4)4
組のコーナ部2a〜2dの境界ポイントのデータに基い
て、基準位置(誤差が零のときの位置)のリヤウィンド
開口部2に対する検出対象のリヤウィンド開口部2の位
置補正量を求めてロボットコントローラ13へ出力する
補正制御サブルーチン、 上記RAM17には、ウィンド開口部検出制御を行う上
で必要なメモリ、カウンタ、ポインタ及びフラグなどが
設けられている。
(1) An imaging control subroutine that operates four sets of floodlights 4 based on signals from limit switches 5, and outputs control signals to four sets of television cameras 3 to operate imaging for a predetermined time; (2) 4 It outputs a control signal to the image signal processing storage unit 20 in synchronization with the activation of the set of television cameras 3 to operate it, and reads the image data in the image data memory to the CPU 15 via the I10 port 19. Image data control subroutine, (3) Boundary point for reading image data sequentially from each of the four sets of image signal processing storage units 20 and calculating the boundary point where the slit light 6 intersects with the outer peripheral contour line 7 in FIG. Arithmetic subroutine, (4) 4
Based on the data of the boundary points of the set of corner parts 2a to 2d, the robot calculates the position correction amount of the rear window opening 2 to be detected with respect to the rear window opening 2 at the reference position (position when the error is zero). Correction control subroutine output to controller 13 The RAM 17 is provided with a memory, a counter, a pointer, a flag, etc. necessary for performing window opening detection control.

次に、上記、リヤウィンド開口部検出制御のルーチンに
ついて、第6図の概略フローチャートにより説明する。
Next, the above-mentioned rear window opening detection control routine will be explained with reference to the schematic flowchart shown in FIG.

但し、図中SI (1=1,2.3・・・)は各ステッ
プを示す。
However, SI (1=1, 2.3...) in the figure indicates each step.

操作盤23のスタートスイッチの投入により制御が開始
され、車体Mが搬入されて略所定の位置に停止し、リミ
ットスイッチ5がONになると(Sl)、S2へ移行し
て4組の画像信号処理記憶ユニット20の画像データメ
モリをクリアしたり、RAM17の種々のメモリ類をク
リアするなどの初期設定が実行され、次に4組の投光器
4及びテレビカメラ3が起動されて撮像が実行される(
S3)。
Control is started by turning on the start switch on the operation panel 23, and when the vehicle body M is carried in and stopped at approximately a predetermined position and the limit switch 5 is turned on (Sl), the process moves to S2 and processes four sets of image signals. Initial settings such as clearing the image data memory of the storage unit 20 and various memories of the RAM 17 are performed, and then the four sets of projectors 4 and television camera 3 are activated to perform imaging (
S3).

この撮像と並行して各画像信号処理記憶ユニット20で
はテレビカメラ3から入力される画像信号をデジタル化
するとともに2値化し画像データメモリに格納していく
。そして、1画面分の画像データの格納が完了すると(
S4)、4組の投光器4とテレビカメラ3が停止させら
れる(35)。
In parallel with this imaging, each image signal processing and storage unit 20 digitizes and binarizes the image signal input from the television camera 3 and stores it in the image data memory. When the storage of image data for one screen is completed (
S4), the four sets of projectors 4 and television cameras 3 are stopped (35).

次に、RAM17に設けられているソフトカウンタiが
i=1に設定され(S6)、次に第1コーナ部2aに対
応する画像信号処理記憶ユニット20の画像データメモ
リより第1コーナ部2aの画像データを所定の順序で読
込み(S7)、次に第1コーナ部2aの画像データより
第1コーナ部2aの境界ポイントを演算する。
Next, the soft counter i provided in the RAM 17 is set to i=1 (S6), and then the image data memory of the image signal processing storage unit 20 corresponding to the first corner portion 2a is The image data is read in a predetermined order (S7), and then the boundary point of the first corner portion 2a is calculated from the image data of the first corner portion 2a.

この場合、例えば4組のコーナ部2a〜2dを含むxy
座標平面を基準平面とし、第4図に示すようにコーナ部
2aに関しては、画像データより第1スリツト光6aを
除外し、第2〜第5スリツト光6b〜6eの中心を表わ
す線分6bo〜6e。
In this case, for example, xy including four sets of corner portions 2a to 2d
Using the coordinate plane as a reference plane, as shown in FIG. 4, regarding the corner portion 2a, the first slit beam 6a is excluded from the image data, and line segments 6bo to 6bo representing the centers of the second to fifth slit beams 6b to 6e are drawn. 6e.

を求め4本の線分6bo〜6eoの下端の点を境界ポイ
ントP2〜P、とする。上記のように得られた4個の境
界ポイントP2〜P、のxy座標値をRAM17のメモ
リに格納する。
The lower end points of the four line segments 6bo to 6eo are determined as boundary points P2 to P. The xy coordinate values of the four boundary points P2 to P obtained as described above are stored in the memory of the RAM 17.

次に、カウンタiがインクリメントされ(S9)、次に
i=5か否か判定されNoのときにはS7と38とを繰
返して第2コーナ部2bの境界ポイントを求めてメモリ
に格納し、以下同様に繰返して第1コーナ部2a〜第4
コーナ部2dの境界ポイントが演算されそれらのxy座
標値が全て格納されると、i=5となるのでSllへ移
行し、上記第1゛コーナ部2a〜第4コーナ部2dの境
界ポイントのxy座標値と、予めプログラムに格納され
ているxy座標平面における基準位置のリヤウィンド開
口部2の外周輪郭線のデータとに基いて、基準位置のリ
ヤウィンド開1口部2に対する検出対象のリヤウィンド
開口部2の位置ズレ量つまりX軸補正量とX軸補正量と
2軸回りの回転補正量とからなる位置補正量が演算され
(311)、この位置補正量がロボットコントローラ1
3へ出力され(312)、次にリミットスイッチ5がO
FFか否か判定され(S13)、OFFになると31へ
移行、し、次の車体Mに関する制御が上記と同様に実行
される。
Next, the counter i is incremented (S9), and then it is determined whether i=5 or not. If no, S7 and 38 are repeated to find the boundary point of the second corner portion 2b and store it in the memory, and the same goes on. Repeat from the first corner part 2a to the fourth corner part 2a.
When the boundary points of the corner part 2d are calculated and all their xy coordinate values are stored, i=5, so the process moves to Sll, and the xy coordinates of the boundary points of the first corner part 2a to the fourth corner part 2d are Based on the coordinate values and the data of the outer peripheral contour of the rear window opening 2 at the reference position on the xy coordinate plane stored in advance in the program, the rear window to be detected is detected for the rear window opening 1 2 at the reference position. The amount of positional deviation of the opening 2, that is, the amount of positional correction consisting of the amount of X-axis correction, the amount of X-axis correction, and the amount of rotational correction around the two axes is calculated (311), and this positional correction amount is sent to the robot controller 1.
3 (312), and then the limit switch 5 turns O.
It is determined whether or not it is FF (S13), and if it is OFF, the process moves to 31, and control regarding the next vehicle body M is executed in the same manner as above.

次に、上記ウィンド開口部検出装置とその検出方法とを
次のように部分的に変更することも考えられる。
Next, it is also possible to partially change the window opening detection device and its detection method as follows.

〔1〕第7図に示すように、前記4組の投光器4の代わ
りに、リヤウィンド開口部2の上下方向全幅以上に亙る
1本のスリット光6Aを照射する投光器であって、車幅
方向に所定速度で移動する投光器を用い、所定微小時間
毎に4組のテレビカメラ3で撮像し、その画像データを
画像データメモリに更新しつつ且つスリット光6Aに対
応するrlJのデータに関しては更新せずに記憶してい
くことによって、最終的に前記実施例の場合と同様の画
像データを画像データメモリに格納することが出来る。
[1] As shown in FIG. 7, instead of the four sets of floodlights 4, there is a floodlight that irradiates one slit light 6A that extends over the entire width of the rear window opening 2 in the vertical direction. Using a projector that moves at a predetermined speed, images are taken by four sets of television cameras 3 at predetermined minute intervals, and the image data is updated in the image data memory, while the rlJ data corresponding to the slit light 6A is not updated. By storing the image data without starting, it is possible to finally store image data similar to that in the above embodiment in the image data memory.

〔2〕第8図に示すように、4組の投光器4を前記実施
例と同様に設け、上段の1台のテレビカメラ3を車幅方
向に移動させることにより上段のコーナ部2a・2bの
領域2A・2Bを順に撮像可能にし、また下段の1台の
テレビカメラ3を車幅方向に移動させることにより下段
のコーナ部2C・2dの領域2C・2Dを順に撮像可能
に構成する。
[2] As shown in FIG. 8, four sets of floodlights 4 are provided in the same manner as in the previous embodiment, and one television camera 3 on the upper stage is moved in the vehicle width direction to illuminate the corners 2a and 2b of the upper stage. By making it possible to sequentially image the areas 2A and 2B, and by moving one television camera 3 in the lower tier in the vehicle width direction, it is configured to be able to sequentially image the areas 2C and 2D in the lower corner portions 2C and 2d.

〔3〕第9図に示すように、リヤウィンド開口部2の上
縁中央部の領域2Uと下縁中央部の領域2Sと左右の側
縁中央部の領域2L・2Rを撮像する固定式の4組のテ
レビカメラ及び上記領域2U〜2Rに夫々図示の方向の
スリット光6B・6Cを照射する計4組の投光器を設け
て撮像する。
[3] As shown in FIG. 9, a fixed type camera is used to image the area 2U at the center of the upper edge, the area 2S at the center of the lower edge, and the areas 2L and 2R at the center of the left and right side edges of the rear window opening 2. Images are taken by providing four sets of television cameras and a total of four sets of projectors that irradiate the regions 2U to 2R with slit lights 6B and 6C in the directions shown in the figure, respectively.

〔4〕第10図に示すように、リヤウィンド開口部2の
全体を同時に複数のスリット光6Dで照射する投光器を
設け、上段の1台の移動式テレビカメラで上段の例えば
3分割領域2A・2U・2Bを順に撮像し、下段の1台
の移動式テレビカメラで下段の例えば3分割領域2C・
2S・2Dを順に撮像することにより、リヤウィンド開
口部2の全体についての画像データを得るようにする。
[4] As shown in FIG. 10, a floodlight is provided that simultaneously illuminates the entire rear window opening 2 with a plurality of slit lights 6D, and one mobile television camera on the upper stage is used to illuminate the upper three-part area 2A, for example. 2U and 2B are sequentially imaged, and one mobile TV camera in the lower row is used to capture images of, for example, three divided areas 2C and 2B in the lower row.
Image data of the entire rear window opening 2 is obtained by sequentially capturing images of 2S and 2D.

〔5〕第11図に示すように、投光器で領域2A・2C
に所定速度で移動するスリット光6Eを照射し、上下2
台の移動式テレビカメラで所定微小時間毎に領域2人・
2Cを撮像し、前記〔1]と同様に画像データを更新し
つつ且つスリット光6Eに対応する「1」のデータに関
しては更新せずに記憶していくことによって領域2A・
2Cの画像データを画像データメモリに格納し、以下同
様に領域2U・2S及び領域2B・2Dについても撮像
と画像データの格納を行なう。
[5] As shown in Figure 11, use the projector to illuminate areas 2A and 2C.
A slit light 6E moving at a predetermined speed is irradiated onto the top and bottom 2.
A mobile TV camera is used to capture two people in an area at predetermined minute intervals.
2C, update the image data in the same way as in [1] above, and store the data of "1" corresponding to the slit light 6E without updating, thereby creating the area 2A.
The image data of 2C is stored in the image data memory, and the imaging and image data storage of areas 2U and 2S and areas 2B and 2D is similarly performed.

尚、上記実施例はリヤウィンド開口部2の位置を検出す
る検出装置とその検出方法に本発明を適用した場合につ
いて説明したが、フロントウィンド開口部に対しても同
様に適用し得ることは勿論であり、開口部に限らず検出
対象の種々の物品の或いは物品の部分の輪郭を検出して
その位置を検出する種々の位置検出装置及び位置検出方
法にも本発明を同様に適用することが出来る。
Although the above embodiment describes the case where the present invention is applied to a detection device and a detection method for detecting the position of the rear window opening 2, it goes without saying that the present invention can be similarly applied to the front window opening. Therefore, the present invention can be applied not only to openings but also to various position detection devices and methods that detect the contours of various objects or parts of objects to be detected and detect their positions. I can do it.

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

図面は本発明の実施例に係るもので、第1図は自動車の
後部車体の斜視図、第2図はウィンド開口部検出装置の
側面図、第3図はリヤウィンド開口部に対するスリット
光と撮像領域を示す説明図、第4図はスリット光照射状
態の第1コーナ部の拡大図、第5図はウィンド開口部検
出装置の制御系の構成図、第6図はウィンド開口部検出
制御のルーチンの概略フローチャート、第7図〜第11
図は夫々変形例に係るスリット光及び撮像領域を示す説
明図である。 M・・車体、 2・・リヤウィンド開口部、3・・テレ
ビカメラ、  4・・投光器、 6・6A〜6E・・ス
リット光、 14・・画像処理用コントロールユニット
The drawings relate to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a perspective view of the rear body of an automobile, FIG. 2 is a side view of the window opening detection device, and FIG. 3 is a slit light and imaging for the rear window opening. An explanatory diagram showing the area, FIG. 4 is an enlarged view of the first corner part in the slit light irradiation state, FIG. 5 is a configuration diagram of the control system of the window opening detection device, and FIG. 6 is the window opening detection control routine. Schematic flowchart of Figures 7 to 11
The figures are explanatory diagrams showing slit lights and imaging areas according to modified examples, respectively. M...Vehicle body, 2...Rear window opening, 3...TV camera, 4...Floodlight, 6, 6A to 6E...Slit light, 14...Control unit for image processing.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被検出部の複数個所に被検出部とそれ以外の他部
とに亙るスリット光を照射し、 上記スリット光が照射された被検出部の画像を撮像手段
で撮像し、 上記撮像手段で得られた画像信号を画像処理手段で処理
することにより、被検出部の複数個所における被検出部
とそれ以外の他部との境界ポイントを求めるとともに、
これら境界ポイントを用いて被検出部の位置を求めるこ
とを特徴とする位置検出方法。
(1) irradiating a plurality of parts of the detected part with slit light that covers the detected part and other parts, and capturing an image of the detected part irradiated with the slit light with an imaging means; By processing the image signal obtained by using an image processing means, boundary points between the detected part and other parts at multiple locations of the detected part are determined, and
A position detection method characterized by determining the position of a detected part using these boundary points.
(2)被検出部の複数個所に被検出部とそれ以外の他部
とに亙るスリット光を照射するスリット光照射手段と、 上記スリット光が照射された被検出部の画像を撮像する
撮像手段と、 上記撮像手段から画像信号を受けて、被検出部の複数個
所における被検出部とそれ以外の他部との境界ポイント
を求め且つこれら境界ポイントを用いて被検出部の位置
を求める画像処理手段とを備えたことを特徴とする位置
検出装置。
(2) A slit light irradiation means for irradiating a plurality of parts of the detected part with slit light that covers the detected part and other parts; and an imaging means for capturing an image of the detected part irradiated with the slit light. and image processing that receives an image signal from the imaging means, determines boundary points between the detected part and other parts at multiple locations of the detected part, and uses these boundary points to determine the position of the detected part. A position detection device comprising: means.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007286048A (en) * 2006-03-23 2007-11-01 Nissan Motor Co Ltd System and method of detecting work position
JP2013050468A (en) * 2006-03-23 2013-03-14 Nissan Motor Co Ltd Work position detection system

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