JPH11291187A - Load position attitude recognizing device - Google Patents

Load position attitude recognizing device

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JPH11291187A
JPH11291187A JP10224398A JP10224398A JPH11291187A JP H11291187 A JPH11291187 A JP H11291187A JP 10224398 A JP10224398 A JP 10224398A JP 10224398 A JP10224398 A JP 10224398A JP H11291187 A JPH11291187 A JP H11291187A
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JP
Japan
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cargo
image data
load
height
slit light
Prior art date
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Pending
Application number
JP10224398A
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Japanese (ja)
Inventor
Kohei Nishikawa
晃平 西川
Akira Okamoto
陽 岡本
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11291187A publication Critical patent/JPH11291187A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure the stereoscopic shape of the load top surface in a short time without degrading measuring accuracy. SOLUTION: Wherever a load top surface is positioned at any height within an assumed range from the height of the load on the highest stage to the height of a pallet on the lowest stage, the height of the load top surface is measured at one or more initial slit light projecting angles at which slit light 5 is always irradiated to the load top surface, and any of image data signals from a close- range image pickup device 9a and a long-range image pickup device 9b is selected based on the measured results of the height of the load top surface. After light projection is conducted while the slit light 5 is being projected to the load surface at a slit light projecting angle for actual measurement, and the shape of the load top surface is measured using the selected image data signal, then the cargo 2 to be loaded or unloaded is recognized from the shape of the load top surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パレット等の荷台
上に載置された袋詰物や箱物等の貨物の3次元位置・姿
勢計測に用いる積荷位置姿勢認識装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cargo position / posture recognition apparatus for use in measuring the three-dimensional position / posture of cargo such as bags or boxes placed on a carrier such as a pallet.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、工場からの出荷時においては、多
量の製品を効率良く搬出するため、製品を収容した袋詰
物等の貨物をパレット上に複数段に積み上げた後、パレ
ット単位で運搬を行うようになっている。また、工場へ
の原材料の入荷時においても、袋詰物等の貨物をパレッ
ト上に複数段に積み上げた後、パレット単位で運搬を行
うようになっている。そして、近年においては、パレッ
トへの貨物の積み上げ・荷降し作業がハンドリングロボ
ットにより自動化されることによって、オペレータの作
業負担の低減化および省人化が図られている。
2. Description of the Related Art Usually, at the time of shipment from a factory, in order to efficiently carry out a large amount of products, cargo such as bagged products containing products is stacked on a pallet in a plurality of stages, and then transported in pallet units. It is supposed to do. Also, at the time of receiving raw materials at a factory, cargo such as bagging is stacked on a pallet in a plurality of stages and then transported in pallet units. In recent years, the loading and unloading of cargo on pallets has been automated by a handling robot, thereby reducing the work load on the operator and saving labor.

【0003】ところで、積み上げ・荷降し作業をハンド
リングロボットに実施させようとすると、次の積み上げ
位置となるプレース位置、或いは次の荷降し位置となる
ピック位置を水平座標および鉛直(高さ)座標により指
定してハンドリングロボットに指示する必要がある。従
って、従来においては、貨物の立体的な配置状況を認識
してプレース位置或いはピック位置を指示できるよう
に、下記に示すような方法が提案されている。
By the way, when the handling robot attempts to carry out the loading / unloading operation, the place position serving as the next loading position or the pick position serving as the next unloading position is determined by the horizontal coordinate and the vertical (height). It is necessary to instruct the handling robot by specifying the coordinates. Therefore, conventionally, the following methods have been proposed so as to recognize a three-dimensional arrangement of cargo and to designate a place position or a pick position.

【0004】即ち、特開平3−234491号公報に
は、図10に示すように、パレット52上に積み上げら
れた貨物51に対して上方からレーザ光53を線状に照
射し、このレーザ光53を1台の固定焦点レンズ付きカ
メラ55で斜め上方から撮影することにより貨物51の
高さ位置を求める。この後、貨物51の全体を上方から
撮影し、撮影画像中における貨物51の固有マーク54
の濃淡画像を基本マーク形状との突き合わせ処理により
検出して平面的な配置状況を求めることによって、貨物
51の立体的な配置状況を認識する方法が開示されてい
る。
That is, as shown in FIG. 10, Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-23491 discloses a method in which a cargo 51 stacked on a pallet 52 is irradiated linearly with a laser beam 53 from above. Is photographed obliquely from above with one camera 55 having a fixed focus lens to obtain the height position of the cargo 51. Thereafter, the entire cargo 51 is photographed from above, and the unique mark 54 of the cargo 51 in the photographed image is taken.
A method of recognizing a three-dimensional arrangement state of the cargo 51 by detecting a gray-scale image of the cargo 51 by a matching process with a basic mark shape and obtaining a two-dimensional arrangement state is disclosed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、積み上げ作
業時や荷降ろし作業時においては、貨物51の高さが順
次高くなったり、低くなったりするため、積荷の高さ位
置を求める画像処理は、最高段の貨物51の上面から最
低段のパレット52の上面までの広い高さ範囲にわたっ
て撮影して取り込んだ撮影画像を基にして行う必要があ
る。従って、上記従来のように、1台の固定焦点レンズ
付きカメラ55で貨物51の立体的な配置状況を認識す
る方法では、例えば最高段の貨物51の全体を撮影する
ようにカメラ55の焦点を設定した場合、カメラ55か
ら遠くなるほど撮影画像に含まれる各貨物51を示すデ
ータ量が少なくなるため、特に、カメラ55から最も遠
くの位置となる最低段の貨物51を撮影したときに、貨
物51の立体的な配置状況を精度良く計測して認識する
ことが困難になるという問題がある。
However, during the stacking operation and the unloading operation, the height of the cargo 51 is gradually increased or decreased. This needs to be performed based on a captured image captured and captured over a wide range of heights from the upper surface of the highest cargo 51 to the upper surface of the lowest pallet 52. Therefore, in the method of recognizing the three-dimensional arrangement of the cargo 51 with one camera 55 having a fixed focus lens as in the above-described conventional art, for example, the focus of the camera 55 is set so as to photograph the entire cargo 51 at the highest stage. When set, since the data amount indicating each cargo 51 included in the captured image decreases as the distance from the camera 55 increases, especially when the lowest cargo 51 located farthest from the camera 55 is photographed, the cargo 51 However, there is a problem that it is difficult to measure and recognize the three-dimensional arrangement state with high accuracy.

【0006】そこで、固定焦点レンズ付きカメラ55に
代えて電動ズームレンズ付きカメラを用いることも考え
られるが、この場合には、ズーム変更に要する時間が長
くなり、計測(認識)時間が延びるという問題がある。
Therefore, it is conceivable to use a camera with an electric zoom lens in place of the camera 55 with a fixed focus lens. However, in this case, the time required for zoom change becomes longer, and the measurement (recognition) time becomes longer. There is.

【0007】また、近年においては、複数のスリット光
を積荷上面に順次投光しながら撮像装置で撮影し、これ
ら撮影画像を画像処理することにより積荷上面を計測す
る光切断法による積荷位置姿勢認識装置が提案および採
用されつつある。ところが、この装置の場合において
も、撮像装置から最も遠い最下段の積荷上面を高精度に
計測しようとすると、投光間隔のデータ量を所定以上に
維持する必要があるため、センサと積荷上面との距離に
応じてスリット光の投光角度を変更することが必要であ
る。
In recent years, load position and orientation recognition by a light cutting method, in which a plurality of slit lights are sequentially projected on the upper surface of a load and photographed by an imaging device, and the photographed image is processed to measure the upper surface of the load, is performed. Devices are being proposed and adopted. However, even in the case of this device, if it is desired to measure the lowermost cargo upper surface farthest from the imaging device with high accuracy, it is necessary to maintain the data amount of the light emitting interval to be equal to or more than a predetermined value. It is necessary to change the projection angle of the slit light according to the distance.

【0008】従って、本発明は、積荷上面の立体形状
(貨物51の配置状況)を計測(認識)精度の低下を招
来することなく、短時間で計測(認識)することができ
る積荷位置姿勢認識装置を提供しようとするものであ
る。
Accordingly, the present invention provides a cargo position / posture recognition that can measure (recognize) the three-dimensional shape of the upper surface of the cargo (the arrangement of the cargo 51) in a short time without causing a decrease in measurement (recognition) accuracy. It is intended to provide a device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の発明は、積み上げられた積荷上面形状を
計測し、積み上げ或いは荷降ろし対象貨物を認識する積
荷位置姿勢認識装置において、スリット光投光角度を変
えて積荷上面に複数本のスリット光を投光する照明手段
と、前記積荷上面で反射したスリット光を撮影したとき
の撮影画像の画像データ信号をそれぞれ出力する近距離
用撮像手段および遠距離用撮像手段と、想定される最高
段の積荷高さから最低段のパレット高さまでの範囲の何
れの高さに積荷上面高さがある場合においても、前記ス
リット光が必ず積荷上面に照射される一つ或いは複数の
初期用スリット光投光角度で積荷上面高さの計測を行
い、該積荷上面高さの計測結果に基づいて、前記近距離
用撮像手段および前記遠距離用撮像手段からの画像デー
タ信号の何れかを選択する第1画像データ選択手段と、
前記スリット光を実測用スリット光投光角度で積荷上面
に投光しながら撮影し、選択された画像データ信号を用
いて前記積荷上面形状の計測を行う距離データ算出手段
と、前記積荷上面形状から前記積み上げ或いは荷降ろし
対象貨物を認識する荷姿認識手段とを有したことを特徴
としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a cargo position / posture recognizing apparatus for measuring a shape of a top surface of a stacked cargo and recognizing a cargo to be stacked or unloaded. An illuminating means for projecting a plurality of slit lights on the upper surface of the load by changing the slit light projecting angle, and a short-distance output for outputting an image data signal of a captured image when the slit light reflected on the upper surface of the load is photographed; The slit light is always loaded, regardless of the height of the loading surface at any height from the assumed highest loading height to the lowest pallet height. The upper surface of the cargo is measured at one or a plurality of initial slit light projecting angles applied to the upper surface, and the close-range imaging means and A first image data selection means for selecting one of the image data signals from the long range imaging means,
A distance data calculating unit that shoots the slit light while projecting the slit light at the actual measurement slit light projection angle onto the cargo upper surface and measures the cargo upper surface shape using a selected image data signal, and from the cargo upper surface shape. And a packing form recognizing means for recognizing the cargo to be stacked or unloaded.

【0010】上記の構成によれば、積荷上面高さの計測
結果に基づいて、積荷上面から各撮像手段までの距離が
近ければ、近距離用撮像手段の画像データ信号を選択す
ることができる一方、積荷上面から各撮像手段までの距
離が遠ければ、遠距離用撮像手段の画像データ信号を選
択することができる。従って、最高段の積荷高さから最
低段のパレット高さまでの範囲で積荷上面高さが変化し
た場合であっても、積荷上面の画像領域が大部分となる
撮影画像の画像データ信号を得て積み上げ或いは荷降ろ
し対象貨物を認識することができる。これにより、認識
に必要な部分の画像データ信号が常に十分なデータ量で
得られるため、全ての積荷上面高さにおいて積荷上面を
少ないメモリ容量で高精度に計測して認識することがで
きる。また、近距離用撮像手段および遠距離用撮像手段
の切り換えにより画像データ信号を選択することができ
るため、例えば電動ズームレンズ付きカメラを用いてズ
ーム変更しながら撮影して画像データ信号を得る場合よ
りも、画像データ信号を短時間で得て認識時間を短縮す
ることができる。
According to the above arrangement, if the distance from the upper surface of the load to each image pickup means is short, the image data signal of the short distance image pickup means can be selected based on the measurement result of the load upper surface height. If the distance from the upper surface of the load to each image pickup means is long, the image data signal of the long distance image pickup means can be selected. Therefore, even if the load upper surface height changes in the range from the highest load height to the lowest pallet height, an image data signal of a captured image in which the image area of the load upper surface becomes a large part is obtained. The cargo to be stacked or unloaded can be recognized. As a result, an image data signal of a portion necessary for recognition can always be obtained with a sufficient data amount, so that the load upper surface can be measured and recognized with high accuracy with a small memory capacity at all load upper surface heights. Further, since the image data signal can be selected by switching between the short-distance imaging unit and the long-distance imaging unit, it is possible to select an image data signal by changing the zoom using a camera with an electric zoom lens and obtaining an image data signal. Also, the image data signal can be obtained in a short time, and the recognition time can be reduced.

【0011】請求項2の発明は、請求項1記載の積荷位
置姿勢認識装置であって、前記第1画像データ選択手段
における積荷上面高さの計測結果に基づいてスリット光
投光間隔を求め、該スリット光投光間隔に対応した複数
の実測用スリット光投光角度を算出する第1投光角度算
出手段を有していることを特徴としている。上記の構成
によれば、積荷高さがパレットごとに大きく変化した場
合でも、積荷上面でのスリット光投光間隔に対応した複
数のスリット光投光角度を算出するので、積荷高さの変
化の影響を受けることなく、所定の密度で3次元座標値
を計測することができ、結果として計測精度を常に高い
状態にすることができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the cargo position / posture recognition apparatus according to the first aspect, wherein a slit light projection interval is obtained based on a measurement result of the upper surface height of the cargo by the first image data selecting means. It is characterized in that it has a first projection angle calculating means for calculating a plurality of actual measurement slit light projection angles corresponding to the slit light projection intervals. According to the above configuration, even when the load height changes greatly for each pallet, a plurality of slit light projecting angles corresponding to the slit light projecting intervals on the upper surface of the load are calculated. The three-dimensional coordinate values can be measured at a predetermined density without being affected, and as a result, the measurement accuracy can always be kept high.

【0012】請求項3の発明は、請求項1または2記載
の積荷位置姿勢認識装置であって、前記第1画像データ
選択手段における積荷上面高さの計測結果に基づいて撮
影画像内の画像処理領域を求め、前記距離データ算出処
理手段で用いられる画像データ信号を該画像処理領域に
対応する画像データ信号に限定する第1画像処理領域限
定手段を有していることを特徴としている。上記の構成
によれば、画像処理領域に限定された少ないデータ量の
画像データ信号を用いて計測を行うことができるため、
処理時間を短縮することができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the cargo position / posture recognizing device according to the first or second aspect, wherein the image processing in the captured image is performed based on the measurement result of the upper surface height of the cargo by the first image data selecting means. The image processing apparatus further includes a first image processing area limiting unit that determines an area and limits an image data signal used by the distance data calculation processing unit to an image data signal corresponding to the image processing area. According to the above configuration, the measurement can be performed using the image data signal of a small data amount limited to the image processing area,
Processing time can be reduced.

【0013】請求項4の発明は、請求項1ないし3の何
れか1項に記載の積荷位置姿勢認識装置であって、前回
検出した積み上げ或いは荷降ろし対象貨物の貨物高さを
積荷上面高さとし、該積荷上面高さに基づいて、前記近
距離用撮像手段および前記遠距離用撮像手段からの画像
データ信号の何れかを選択する第2画像データ選択手段
を有していることを特徴としている。上記の構成によれ
ば、積荷上面に投光されたスリット光を撮影して実際に
積荷上面高さを求める場合よりも、早期に次の積荷上面
形状の計測を行うことが可能になる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the cargo position / posture recognizing device according to any one of the first to third aspects, wherein the cargo height of the cargo to be loaded or unloaded detected last time is defined as a cargo upper surface height. And a second image data selecting means for selecting one of the image data signals from the short-distance imaging means and the long-distance imaging means based on the cargo upper surface height. . According to the above configuration, it is possible to measure the shape of the next load upper surface earlier than in the case where the slit light projected on the load upper surface is photographed and the height of the load upper surface is actually obtained.

【0014】請求項5の発明は、請求項4記載の積荷位
置姿勢認識装置であって、前記第2画像データ選択手段
で求めた積荷上面高さに基づいてスリット光投光間隔を
求め、該スリット光投光間隔に対応した複数の実測用ス
リット光投光角度を算出する第2投光角度算出手段を有
していることを特徴としている。上記の構成によれば、
積み上げや荷降ろしにより積荷高さが順次変化したとき
に、積荷上面高さに最適なスリット光投光間隔に対応し
た複数のスリット光投光角度を算出することができる。
従って、積荷高さの変化の影響を受けることなく、所定
の密度で3次元座標値を求めることができ、結果として
計測精度を常に高い状態にすることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the cargo position / posture recognizing device according to the fourth aspect, wherein a slit light projection interval is obtained based on the upper surface height of the load obtained by the second image data selecting means. It is characterized by having a second projection angle calculation means for calculating a plurality of actual measurement slit light projection angles corresponding to the slit light projection intervals. According to the above configuration,
When the load height changes sequentially due to stacking or unloading, a plurality of slit light projection angles corresponding to the slit light projection intervals optimal for the load upper surface height can be calculated.
Therefore, the three-dimensional coordinate value can be obtained at a predetermined density without being affected by the change in the cargo height, and as a result, the measurement accuracy can be always kept high.

【0015】請求項6の発明は、請求項4または5記載
の積荷位置姿勢認識装置であって、前記第2画像データ
選択手段で求めた積荷上面高さに基づいて撮影画像内の
画像処理領域を求め、前記距離データ算出処理手段で用
いられる画像データ信号を該画像処理領域に対応する画
像データ信号に限定する第2画像処理領域限定手段を有
していることを特徴としている。上記の構成によれば、
積み上げや荷降ろしにより積荷高さが順次変化したとき
に、積荷上面高さに最適な画像処理領域を求め、この画
像処理領域に限定された少ないデータ量の画像データ信
号を用いて計測を行うことができるため、処理時間を短
縮することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the cargo position / posture recognition apparatus according to the fourth or fifth aspect, wherein the image processing area in the photographed image is based on the upper surface height of the cargo obtained by the second image data selecting means. And a second image processing area limiting means for limiting an image data signal used in the distance data calculation processing means to an image data signal corresponding to the image processing area. According to the above configuration,
When the load height changes sequentially due to stacking and unloading, determine the optimal image processing area for the upper surface of the load, and perform measurement using image data signals with a small amount of data limited to this image processing area Therefore, the processing time can be reduced.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1ないし
図9に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係る積
荷位置姿勢認識装置は、図1に示すように、パレット1
上に積み上げられた袋状の貨物2の上方に設置されたセ
ンサヘッド機構3と、センサヘッド機構3に接続された
認識処理制御盤4とを有している。センサヘッド機構3
は、図2に示すように、帯状のレーザ光からなるスリッ
ト光5を拡散させながら出射するスリット光投光器6
と、スリット光投光器6からのスリット光5を貨物2方
向に反射する反射ミラー7と、反射ミラー7の傾斜角度
を任意に変更可能なステッピングモータ8と、貨物2に
投影されたスリット光5を撮影する近距離用撮像装置9
aおよび遠距離用撮像装置9bとを有している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the cargo position / posture recognition apparatus according to the present embodiment includes a pallet 1
It has a sensor head mechanism 3 installed above the bag-like cargo 2 stacked above, and a recognition processing control panel 4 connected to the sensor head mechanism 3. Sensor head mechanism 3
As shown in FIG. 2, a slit light projector 6 that emits while diffusing the slit light 5 composed of a belt-like laser light
A reflecting mirror 7 for reflecting the slit light 5 from the slit light projector 6 in the cargo 2 direction, a stepping motor 8 capable of arbitrarily changing the inclination angle of the reflecting mirror 7, and a slit light 5 projected on the cargo 2 Short-range imaging device 9 for photographing
a and a long-distance imaging device 9b.

【0017】上記の近距離用撮像装置9aは、図1に示
すように、広角レンズ10aと撮像部材11とを有して
おり、撮像装置9aに接近した高い位置(段)の撮影時
に用いられるようになっている。一方、遠距離用撮像装
置9bは、望遠レンズ10bと撮像部材11とを有して
おり、撮像装置9bから離隔した低い位置(段)の撮影
時に用いられるようになっている。これらの撮像装置9
a・9bの広角レンズ10aおよび望遠レンズ10b
は、図3に示すように、撮影方向が鉛直方向(Z方向)
となるように設定されている。また、各撮像装置9a・
9bの撮像部材11は、レンズ10を介して貨物2上に
投影されたスリット光5が結像される撮像面11aを有
しており、撮像面11aは、鉛直方向(Z方向)に対し
て垂直となるように設定されている。そして、撮像部材
11の撮像面11aには、レンズ中心Oを中心として点
対称に画像が投影されるようになっており、例えばスリ
ット光5を貨物2に照射して形成された照射線5のQ1
点、Q2 点、Q3 点は、それぞれP1 点、P2 点、P3
点として撮像面11aに結像されるようになっている。
尚、図3には記載していないが、レンズ10a・10b
前方に干渉フィルタなどの光学的なバンドパスフィルタ
を設置することによって、撮像面11a上にスリット光
5の像のみを結像させることが可能である。
As shown in FIG. 1, the above-described short-distance imaging device 9a has a wide-angle lens 10a and an imaging member 11, and is used when photographing a high position (step) close to the imaging device 9a. It has become. On the other hand, the long-distance imaging device 9b has a telephoto lens 10b and an imaging member 11, and is used at the time of photographing a low position (stage) separated from the imaging device 9b. These imaging devices 9
a · 9b wide-angle lens 10a and telephoto lens 10b
Indicates that the shooting direction is vertical (Z direction), as shown in FIG.
It is set to be. In addition, each imaging device 9a
The imaging member 11 of 9b has an imaging surface 11a on which the slit light 5 projected on the cargo 2 via the lens 10 is formed, and the imaging surface 11a is in a vertical direction (Z direction). It is set to be vertical. An image is projected on the imaging surface 11a of the imaging member 11 in a point-symmetric manner with respect to the lens center O. For example, the irradiation line 5 formed by irradiating the cargo 2 with the slit light 5 is formed. Q 1
Point, Q 2 points, Q 3 points, P 1 point each, P 2 point, P 3
An image is formed on the imaging surface 11a as a point.
Although not shown in FIG. 3, the lenses 10a and 10b
By installing an optical bandpass filter such as an interference filter in front, it is possible to form only the image of the slit light 5 on the imaging surface 11a.

【0018】上記の撮像部材11は、光量に応じた電荷
を発生させる受光素子部(画素)をX方向およびY方向
のマトリックス状に複数有しており、これらの受光素子
部の電荷を出力電圧として読み出して画像データとして
順に出力するようになっている。そして、各撮像装置9
a・9bの撮像部材11・11からの出力信号は、図1
に示すように、認識処理制御盤4に接続されている。
The image pickup member 11 has a plurality of light receiving element portions (pixels) for generating electric charges corresponding to the amount of light in a matrix in the X and Y directions. And sequentially output as image data. And each imaging device 9
The output signals from the imaging members 11a of FIG.
Is connected to the recognition processing control panel 4 as shown in FIG.

【0019】認識処理制御盤4は、両撮像部材11・1
1からの画像データ信号を切り替える画像データ切り替
え器19と、画像データ切り替え器19やスリット光投
光器6等に接続されたI/O部12aとを有している。
画像データ切り替え器19は、各撮像装置9a・9bの
撮像部材11・11からの画像データ信号を入力する入
力端子19a・19bと、これらの入力端子19a・1
9bの何れか一方に切替え可能に接続された出力端子1
9cと、入力端子19a・19bおよび出力端子19c
間の接続状態を切り替える切替え端子19dとを有して
いる。そして、出力端子19cおよび切替え端子19d
は、I/O部12aに接続されており、画像データ切り
替え器19は、I/O部12aからの切替え信号が切替
え端子19dに入力されたときに、切替え信号に応じた
接続状態となることによって、撮像装置9a・9bから
入力される何れか一方の画像データ信号をI/O部12
aに出力するようになっている。
The recognition processing control panel 4 includes both image pickup members 11.1
It has an image data switch 19 for switching the image data signal from the first unit 1 and an I / O unit 12a connected to the image data switch 19, the slit light projector 6, and the like.
The image data switch 19 includes input terminals 19a and 19b for inputting image data signals from the imaging members 11 and 11 of the imaging devices 9a and 9b, and input terminals 19a and 1b.
Output terminal 1 switchably connected to one of the terminals 9b
9c, input terminals 19a and 19b, and output terminal 19c.
And a switching terminal 19d for switching the connection state between them. The output terminal 19c and the switching terminal 19d
Is connected to the I / O unit 12a, and the image data switching unit 19 enters a connection state according to the switching signal when the switching signal from the I / O unit 12a is input to the switching terminal 19d. One of the image data signals input from the imaging devices 9a and 9b by the I / O unit 12
a.

【0020】さらに、認識処理制御盤4は、上述の画像
データ切り替え器19およびI/O部12aの他、I/
O部12aに信号バス14を介して接続されたI/O部
12b、モータ駆動部13、演算部16、RAM17、
およびROM18を有している。上記のRAM17に
は、撮像部材11の受光素子部の配列と一致したX方向
およびY方向のマトリックス状のデータテーブルを有す
るように、画像データ記憶領域17aが形成されてい
る。そして、画像データ記憶領域17aには、I/O部
12aを介して入力された上述の撮像装置9a・9bか
らの画像データが格納されるようになっている。さら
に、RAM17には、距離データ記憶領域17bが形成
されており、距離データ記憶領域17bには、貨物2上
面の3次元座標(距離データ)が格納されるようになっ
ている。
Further, in addition to the image data switch 19 and the I / O unit 12a, the recognition processing control panel 4 includes an I / O
An I / O unit 12b connected to the O unit 12a via a signal bus 14, a motor driving unit 13, an arithmetic unit 16, a RAM 17,
And a ROM 18. An image data storage area 17a is formed in the RAM 17 so as to have a matrix-like data table in the X and Y directions that matches the arrangement of the light receiving elements of the imaging member 11. In the image data storage area 17a, the image data from the above-described imaging devices 9a and 9b input via the I / O unit 12a is stored. Further, a distance data storage area 17b is formed in the RAM 17, and three-dimensional coordinates (distance data) of the upper surface of the cargo 2 are stored in the distance data storage area 17b.

【0021】一方、ROM18には、積荷高さに最適な
撮像装置9a・9bを選択して積荷位置および姿勢を検
出する画像処理ルーチンが格納されている。画像処理ル
ーチンは、画像装置選択処理とミラー角度算出処理と画
像処理領域限定処理と距離データ算出処理と荷姿認識処
理とを行うようになっている。
On the other hand, the ROM 18 stores an image processing routine for selecting the most suitable image pickup devices 9a and 9b for the load height and detecting the load position and attitude. The image processing routine performs an image device selection process, a mirror angle calculation process, an image processing region limitation process, a distance data calculation process, and a package appearance recognition process.

【0022】即ち、画像装置選択処理は、図4のS3〜
S7部分に相当し、初期計測により得られた積荷高さに
基づいて積荷上面の3次元計測に対して近距離用撮像装
置9aから出力される画像データ信号を用いるか、或い
は遠距離用撮像装置9bから出力される画像データ信号
を用いるかを判定し、判定結果に基づいて画像データ切
り替え器19を制御するようになっている。ミラー角度
算出処理は、図4のS8部分に相当し、初期計測により
得られた積荷高さに基づいて積荷上面に一定間隔のスリ
ット光5を投光するための複数のミラー角度を算出する
ようになっている。画像処理領域限定処理は、図4のS
9部分に相当し、画像データ記憶領域17aに格納され
た画像データを画像処理し、画像内のスリット光中心位
置を求める際に初期計測により得られた積荷高さに基づ
いて画像処理領域を限定するようになっている。距離デ
ータ算出処理は、図5のS10〜S13部分に相当し、
画像処理によりスリット光中心位置を求め、三角測量に
より距離データを算出するようになっている。また、荷
姿認識処理は、図5のS14部分に相当し、距離データ
記憶領域17bに格納された積荷上面の3次元座標値を
基にして貨物2の配置状況およびピッキング位置、姿勢
を算出するようになっている。
That is, the image device selection process is performed in steps S3 to S3 in FIG.
The image data signal output from the short-distance imaging device 9a is used for the three-dimensional measurement of the upper surface of the cargo based on the cargo height obtained by the initial measurement, or the long-distance imaging device corresponds to S7. It is determined whether to use the image data signal output from 9b, and the image data switch 19 is controlled based on the determination result. The mirror angle calculation process corresponds to step S8 in FIG. 4, and calculates a plurality of mirror angles for projecting the slit light 5 at regular intervals on the upper surface of the load based on the load height obtained by the initial measurement. It has become. The image processing area limitation processing is performed in S of FIG.
Image processing is performed on the image data stored in the image data storage area 17a, which corresponds to 9 parts, and the image processing area is limited based on the cargo height obtained by the initial measurement when obtaining the slit light center position in the image. It is supposed to. The distance data calculation process corresponds to S10 to S13 in FIG.
The slit light center position is obtained by image processing, and distance data is calculated by triangulation. The package appearance recognition processing corresponds to step S14 in FIG. 5, and calculates the arrangement state, picking position, and attitude of the cargo 2 based on the three-dimensional coordinate values of the upper surface of the cargo stored in the distance data storage area 17b. It has become.

【0023】上記の構成を有した認識処理制御盤4は、
I/O部12bを介してロボット制御盤20に接続され
ている。ロボット制御盤20は、図2に示すように、パ
レット1の近傍に設置されたハンドリングロボット21
に接続されている。また、ハンドリングロボット21の
近傍には、貨物2を移送するローラコンベア22等が配
設されている。そして、ロボット制御盤20は、認識処
理制御盤4から認識データを受信したときに、次の貨物
2のピッキング位置を決定し、このピッキング位置に存
在する貨物2をローラコンベア22等に移載するよう
に、ハンドリングロボット21に対して指令するように
なっている。
The recognition processing control panel 4 having the above configuration is
It is connected to the robot control panel 20 via the I / O unit 12b. The robot control panel 20 includes a handling robot 21 installed near the pallet 1 as shown in FIG.
It is connected to the. In addition, a roller conveyor 22 and the like for transferring the cargo 2 are disposed near the handling robot 21. Then, when receiving the recognition data from the recognition processing control panel 4, the robot control panel 20 determines the picking position of the next cargo 2 and transfers the cargo 2 existing at this picking position to the roller conveyor 22 or the like. Thus, a command is issued to the handling robot 21.

【0024】上記の構成において、積荷位置姿勢認識装
置の動作について図4および図5のフローチャートに基
づいて説明する。
The operation of the cargo position / posture recognition apparatus having the above configuration will be described with reference to the flow charts of FIGS.

【0025】先ず、図1および図2に示すように、パレ
ット1がセンサヘッド機構3の下方の所定位置に搬入さ
れると(S1)、ロボット制御盤20から認識処理制御
盤4に対して初期計測を開始するように指示信号が送信
される(S2)。
First, as shown in FIGS. 1 and 2, when the pallet 1 is carried into a predetermined position below the sensor head mechanism 3 (S1), the robot control panel 20 initializes the recognition processing control panel 4 with respect to the initial position. An instruction signal is transmitted to start the measurement (S2).

【0026】指示信号を受信した認識処理制御盤4は、 積荷高さに基づき、近距離用撮像装置9aから出力
される画像データ信号と遠距離用撮像装置9bから出力
される画像データ信号との何れを積荷上面の距離データ
の計測に用いるべきかを広角レンズ10aおよび望遠レ
ンズ10bの視野サイズと奥行き方向の計測分解能とか
ら判断する第1の目的と、 積荷高さに基づき、積荷上面に一定間隔の複数のス
リット光5を投光できるミラー角度を算出する第2の目
的と、 積荷高さに基づき、スリット光中心線を検出するた
めの画像処理領域を限定することにより処理時間を短縮
する第3の目的と を達成するため、先ず、積荷高さの初期計測を行う。
Upon receiving the instruction signal, the recognition processing control panel 4 converts the image data signal output from the short-distance imaging device 9a and the image data signal output from the long-distance imaging device 9b based on the load height. A first purpose of judging which one should be used for measuring the distance data on the upper surface of the load from the field-of-view size of the wide-angle lens 10a and the telephoto lens 10b and the measurement resolution in the depth direction; A second purpose of calculating a mirror angle at which a plurality of slit light beams 5 at a distance can be projected, and a processing time is reduced by limiting an image processing area for detecting a slit light center line based on a load height. In order to achieve the third object and the following, first, an initial measurement of the cargo height is performed.

【0027】即ち、スリット光投光器6からスリット光
5が出射されるように、スリット光投光器6に対して出
力信号が出力されると共に、近距離用撮像装置9aから
の画像データ信号を取り込むように画像データ切り替え
器19に対して切替え信号が出力される。また、予め設
定してある初期計測ミラー角度となるようにステッピン
グモータ8が回転駆動される。これにより、スリット光
投光器6から出射されたスリット光5は、帯状に拡散し
ながら反射ミラー7に到達してパレット1方向に反射
し、パレット1やパレット1上の貨物2の両端にかけて
線状に投射されることになる(S3)。
That is, an output signal is output to the slit light projector 6 so that the slit light 5 is emitted from the slit light projector 6, and an image data signal from the short-range imaging device 9a is fetched. A switching signal is output to the image data switch 19. Further, the stepping motor 8 is driven to rotate so as to have a preset initial measurement mirror angle. As a result, the slit light 5 emitted from the slit light projector 6 reaches the reflection mirror 7 while diffusing in a band shape, is reflected in the direction of the pallet 1, and linearly extends to both ends of the pallet 1 and the cargo 2 on the pallet 1. It will be projected (S3).

【0028】次に、スリット光5を投射されたパレット
1や貨物2の全体が近距離用撮像装置9aにより撮影さ
れる。ここで、スリット光5の反射角度を決定する初期
計測ミラー角度は、最高段の積荷高さから最低段のパレ
ット高さまでの範囲の何れの高さに積荷上面高さがある
場合においても、スリット光5が必ず積荷上面に当たる
一つ、或いは複数の角度にされている。
Next, the whole of the pallet 1 or the cargo 2 on which the slit light 5 is projected is photographed by the short-distance imaging device 9a. Here, the initial measurement mirror angle that determines the reflection angle of the slit light 5 is determined by the slit, regardless of the height of the cargo upper surface at any height from the highest cargo height to the lowest pallet height. One or a plurality of angles at which the light 5 always hits the upper surface of the cargo are set.

【0029】初期計測ミラー角度で投光したスリット光
5の投光ライン5aを近距離用撮像装置9aにより撮影
した画像データ信号は、画像データ切り替え器19およ
びI/O部12aを介して認識処理制御盤4に取り込ま
れ、RAM17の画像データ記憶領域17aに格納され
る。この後、画像データ記憶領域17aの画像データ中
からスリット光5の投光ライン5aが特定され、この投
光ライン5aの各点(例えばP1 ・P2 ・P3 )と広角
レンズ10aの中心点Oとを結ぶ視線直線(例えばL1
・L2 ・L3 )が求められる。そして、上述の初期ミラ
ー計測角度と反射ミラー7の回転軸位置とを基にしてス
リット光5のスリット光平面Sが求められた後、このス
リット光平面Sと視線直線との交点(例えばQ1 ・Q2
・Q3 )の3次元位置が距離データ(X,Y,Z)とし
て求められ、積荷高さの初期計測結果が積荷平均高さZ
initとして算出される(S4)。
An image data signal obtained by photographing the projection line 5a of the slit light 5 projected at the initial measurement mirror angle by the short-range imaging device 9a is recognized through the image data switch 19 and the I / O unit 12a. It is taken into the control panel 4 and stored in the image data storage area 17a of the RAM 17. Thereafter, the light projecting line 5a of the slit light 5 from the image data of the image data storage area 17a is specified, the center of each point of the projection line 5a (e.g. P 1 · P 2 · P 3 ) and wide-angle lens 10a The line of sight connecting the point O (for example, L 1
L 2 · L 3 ) is required. Then, after the slit light plane S of the slit light 5 is obtained based on the above-described initial mirror measurement angle and the rotation axis position of the reflection mirror 7, the intersection (for example, Q 1) of the slit light plane S and the line of sight is obtained.・ Q 2
The three-dimensional position of Q 3 ) is obtained as distance data (X, Y, Z), and the initial measurement result of the load height is the average load height Z.
It is calculated as init (S4).

【0030】積荷平均高さZinitは、予め視野サイズと
奥行き方向の計測分解能とから設定した撮像装置切換用
高さ閾値Zthと比較される(S5)。積荷平均高さZin
itが撮像装置切換用高さ閾値Zth未満である場合には
(S5,YES)、演算部16がI/O部12aを介し
て画像データ切り替え器19を制御し、近距離用撮像装
置9aにより撮影した画像データ信号を認識処理制御盤
4に取り込むように設定する(S6)。一方、積荷平均
高さZinitが撮像装置切換用高さ閾値Zth以上である場
合には(S5,NO)、演算部16がI/O部12aを
介して画像データ切り替え器19を制御し、遠距離用撮
像装置9bにより撮影した画像データ信号を認識処理制
御盤4に取り込むように設定する(S7)。この結果、
想定される最高段の積荷高さから最低段のパレット高さ
までの広い高さ範囲において、高い計測分解能を確保す
ることができる。
The load average height Zinit is compared with the imaging device switching height threshold value Zth set in advance from the field size and the measurement resolution in the depth direction (S5). Load average height Zin
If it is less than the imaging device switching height threshold value Zth (S5, YES), the arithmetic unit 16 controls the image data switch 19 via the I / O unit 12a, and the It is set so that the captured image data signal is taken into the recognition processing control panel 4 (S6). On the other hand, when the average cargo height Zinit is equal to or greater than the imaging device switching height threshold value Zth (S5, NO), the arithmetic unit 16 controls the image data switch 19 via the I / O unit 12a, and It is set so that the image data signal photographed by the distance imaging device 9b is taken into the recognition processing control panel 4 (S7). As a result,
High measurement resolution can be ensured in a wide range of height from the assumed highest loading height to the lowest pallet height.

【0031】次に、積荷平均高さZinitに基づき、図7
に示すように、複数のスリット光5が積荷上面に一定間
隔で投光されるように、ミラー角度θ1 〜θnが算出さ
れる(S8)。また、複数のスリット光5を投光する各
ミラー角度θ1 〜θnの撮影画像ごとに、スリット光中
心線を画像処理により求めるための画像処理領域が求め
られる。尚、各ミラー角度θ1 〜θnの撮影画像ごとに
画像処理領域を求めることができる理由は、図6に示す
ように、撮像部材11上におけるスリット光像の存在範
囲が積荷平均高さZinitと貨物2の高さHとミラー回転
角とに基づいて限定できるからである(S9)。
Next, based on the load average height Zinit, FIG.
As shown in (5), the mirror angles θ 1 to θn are calculated so that the plurality of slit lights 5 are projected on the upper surface of the cargo at regular intervals (S8). Further, an image processing area for obtaining the slit light center line by image processing is obtained for each of the captured images at the mirror angles θ 1 to θn that project the plurality of slit lights 5. The reason why the image processing area can be obtained for each captured image at each of the mirror angles θ 1 to θn is that, as shown in FIG. 6, the existence range of the slit light image on the imaging member 11 is equal to the load average height Zinit. This is because the limitation can be made based on the height H of the cargo 2 and the mirror rotation angle (S9).

【0032】以上の計測処理が終了すると、図7に示す
ように、等間隔で形成された複数の投光ライン5aに沿
った点列の3次元座標(位置)を求める距離データ計測
処理が実行される。
When the above measurement processing is completed, as shown in FIG. 7, distance data measurement processing for obtaining three-dimensional coordinates (positions) of a point sequence along a plurality of light emitting lines 5a formed at equal intervals is executed. Is done.

【0033】即ち、例えば初期計測の結果、近距離用撮
像装置9aが選択された場合、先ず、初期計測で算出さ
れたミラー角度θ1 に対応する反射ミラー7の傾斜角度
となるように、ステッピングモータ8に対してモータ駆
動部13から駆動出力が出力されることによって、ステ
ッピングモータ8が回転駆動される(S10)。
That is, for example, when the short-distance imaging device 9a is selected as a result of the initial measurement, first, the stepping is performed so that the inclination angle of the reflection mirror 7 corresponding to the mirror angle θ 1 calculated in the initial measurement is obtained. When the drive output is output from the motor drive unit 13 to the motor 8, the stepping motor 8 is rotationally driven (S10).

【0034】ステッピングモータ8の回転駆動により反
射ミラー7が所定の傾斜角度に設定されると、スリット
光投光器6から帯状に拡散しながら出射されたスリット
光5は、反射ミラー7からパレット1方向に反射し、パ
レット1やパレット1上の貨物2の両端にかけて線状に
投射される。そして、このようにしてスリット光5が投
射されたパレット1や貨物2の全体が近距離用撮像装置
9aにより撮影される(S11)。
When the reflection mirror 7 is set at a predetermined inclination angle by the rotational driving of the stepping motor 8, the slit light 5 emitted while being spread in a band shape from the slit light projector 6 is emitted from the reflection mirror 7 in the direction of the pallet 1. The light is reflected and projected linearly to both ends of the pallet 1 and the cargo 2 on the pallet 1. Then, the whole of the pallet 1 and the cargo 2 on which the slit light 5 is projected in this manner is photographed by the short-range imaging device 9a (S11).

【0035】近距離用撮像装置9aにより撮影された画
像データ信号は、画像データ切り替え器19およびI/
O部12aを介して認識処理制御盤4に取り込まれ、R
AM17の画像データ記憶領域17aに格納される。こ
の後、図8に示すように、初期計測で求めたミラー角度
θ1 の場合の画像処理領域に対応する画像データが画像
データ記憶領域17aの全画像データの中から抽出さ
れ、この画像データを基にしてスリット光5の投光ライ
ン5aが特定される。次いで、図3に示すように、投光
ライン5aの各点(例えばP1 ・P2 ・P3 )と広角レ
ンズ10aの中心点Oとを結ぶ視線直線(例えばL1
2 ・L3 )が求められた後、上述の初期計測ミラー角
度と反射ミラー7の回転軸位置とを基にしてスリット光
5のスリット光平面Sが求められる。そして、このスリ
ット光平面Sと視線直線との交点(例えばQ1 ・Q2
3 )の3次元位置が距離データ(X,Y,Z)として
求められ、図1の距離データ記憶領域17bに格納され
る(S12)。
An image data signal photographed by the short-distance imaging device 9a is supplied to an image data switch 19 and an I / O
It is taken into the recognition processing control panel 4 via the O section 12a, and R
The image data is stored in the image data storage area 17a of the AM 17. Thereafter, as shown in FIG. 8, image data corresponding to the image processing area in the case of the mirror angle θ 1 obtained by the initial measurement is extracted from all the image data in the image data storage area 17a, and this image data is Based on this, the projection line 5a of the slit light 5 is specified. Then, as shown in FIG. 3, each point of the projection line 5a (e.g. P 1 · P 2 · P 3 ) and line-of-sight line connecting the center point O of the wide-angle lens 10a (e.g. L 1 ·
After obtaining L 2 · L 3 ), the slit light plane S of the slit light 5 is obtained based on the above-described initial measurement mirror angle and the rotation axis position of the reflection mirror 7. Then, the intersection (for example, Q 1 , Q 2 ,
The three-dimensional position of Q 3 ) is obtained as distance data (X, Y, Z) and stored in the distance data storage area 17b of FIG. 1 (S12).

【0036】次に、このような投光ライン5a(スリッ
ト光反射位置)の3次元座標を算出することによる計測
が全てのミラー角度θ1 〜θnで行われたか否かが判定
される(S13)。計測されていないミラー角度θ1
θnが存在する場合には(S13,NO)、S10から
再実行して未計測のミラー角度θ1 〜θnについて3次
元位置が求められる。一方、全てのミラー角度θ1 〜θ
nについての計測を終了した場合には(S13,YE
S)、等間隔で形成された複数の投光ライン5aに沿っ
た点列の3次元位置が得られたと判断され、図9に示す
ように、これらの3次元位置を用いてパターンマッチン
グ等の物体配置認識処理が施される。そして、この処理
により得られた計測データから荷降ろし対象の貨物2が
選定されると共に、選定された貨物2の3次元位置・姿
勢が検出される。また、この検出時に荷降ろし対象の貨
物2がパレット1上の最終貨物であるか否かも判断され
る(S14)。
Next, it is determined whether or not the measurement by calculating the three-dimensional coordinates of the light projecting line 5a (slit light reflection position) has been performed at all the mirror angles θ 1 to θn (S13). ). Unmeasured mirror angle θ 1 ~
if θn is present (S13, NO), 3-dimensional position is determined for mirror angle θ 1 ~θn unmeasured rerun from S10. On the other hand, all mirror angles θ 1 to θ
When the measurement for n is completed (S13, YE
S), it is determined that the three-dimensional positions of the point sequence along the plurality of light emitting lines 5a formed at equal intervals have been obtained, and as shown in FIG. 9, pattern matching or the like is performed using these three-dimensional positions. Object placement recognition processing is performed. Then, the cargo 2 to be unloaded is selected from the measurement data obtained by this processing, and the three-dimensional position / posture of the selected cargo 2 is detected. At the time of this detection, it is also determined whether or not the cargo 2 to be unloaded is the last cargo on the pallet 1 (S14).

【0037】次に、認識処理制御盤4からロボット制御
盤20に対して荷降ろし対象の貨物2の3次元位置・姿
勢がピッキング位置として送信されると共に、貨物2が
最終貨物であれば、その旨を示す最終貨物信号も送信さ
れる(S15)。そして、貨物2の3次元位置・姿勢を
受信したロボット制御盤20がハンドリングロボット2
1を制御することによって、ハンドリングロボット21
による貨物2の荷降ろし作業が行われる(S16)。
Next, the three-dimensional position / posture of the cargo 2 to be unloaded is transmitted from the recognition processing control panel 4 to the robot control panel 20 as a picking position. A final cargo signal indicating this is also transmitted (S15). Then, the robot control panel 20 that has received the three-dimensional position and orientation of the cargo 2
1 to control the handling robot 21
The cargo 2 is unloaded (S16).

【0038】荷降ろし作業が完了すると、ロボット制御
盤20は、最終貨物信号の入力の有無を確認し、最終貨
物信号の入力により最終の貨物2を荷降ろしを完了した
と判断すれば、荷降ろし作業を終了する。一方、最終貨
物信号の入力がなければ、パレット1上に貨物2が存在
すると判断し、認識処理制御盤4に対して次の計測を開
始するように指示信号を送信する(S17)。
When the unloading operation is completed, the robot control panel 20 checks whether or not the final cargo signal has been input, and if it is determined that the final cargo 2 has been completely unloaded by inputting the final cargo signal, the robot control panel 20 unloads. Finish the work. On the other hand, if the final cargo signal is not input, it is determined that the cargo 2 is present on the pallet 1 and an instruction signal is transmitted to the recognition processing control panel 4 to start the next measurement (S17).

【0039】2回目以降の指示信号を受信した認識処理
制御盤4は、1回目の計測で実施したような初期計測
(S3〜4)を行わず、初期計測結果の積荷平均高さZ
initを前回の計測で得られた荷降ろし対象の貨物2の高
さZに置き換える(S18)。そして、S5から再実行
し、貨物2の高さZ(積荷平均高さZinit)を撮像装置
切換用高さ閾値Zthとの比較に使用し、近距離用撮像装
置9aおよび遠距離用撮像装置9bから出力される画像
データ信号の選定を行った後(S5〜S7)、ミラー角
度の算出(S8)、ミラー角度ごとの画像処理領域の限
定(S9)等の一連の処理を行うことによって、次の荷
降ろし対象の貨物2の3次元位置・姿勢を求める(S9
〜S14)。
The recognition processing control panel 4, which has received the second and subsequent instruction signals, does not perform the initial measurement (S3 to S4) as performed in the first measurement, but the load average height Z of the initial measurement result.
Init is replaced with the height Z of the cargo 2 to be unloaded obtained in the previous measurement (S18). Then, the process is re-executed from S5, and the height Z of the cargo 2 (load average height Zinit) is used for comparison with the imaging device switching height threshold value Zth, and the short-distance imaging device 9a and the long-distance imaging device 9b are used. After selecting the image data signal output from (S5 to S7), a series of processes such as calculation of the mirror angle (S8) and limitation of the image processing area for each mirror angle (S9) are performed, 3D position / posture of the cargo 2 to be unloaded (S9)
~ S14).

【0040】この後、貨物2の3次元位置・姿勢を基に
した荷降ろしがS14において最終の貨物2であると判
断されるまで繰り返して行われることによって、パレッ
ト1上の全ての貨物2が荷降ろしされることになる。
Thereafter, the unloading based on the three-dimensional position / posture of the cargo 2 is repeatedly performed until it is determined in S14 that the cargo 2 is the final cargo 2, so that all the cargo 2 on the pallet 1 is removed. It will be unloaded.

【0041】以上、本発明を好適な実施の形態に基づい
て説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲にお
いて変更が可能である。
Although the present invention has been described based on the preferred embodiments, the present invention can be modified without departing from the spirit of the present invention.

【0042】即ち、積荷位置姿勢認識装置は、積み上げ
られた積荷上面形状を計測し、積み上げ或いは荷降ろし
対象貨物(貨物2)を認識するものであり、スリット光
投光角度(ミラー角度)を変えて積荷上面に複数本のス
リット光5を投光する照明手段(スリット光投光器6)
と、積荷上面で反射したスリット光5を撮影したときの
撮影画像の画像データ信号をそれぞれ出力する近距離用
撮像手段(近距離用撮像装置9a)および遠距離用撮像
手段(遠距離用撮像装置9b)と、想定される最高段の
積荷高さから最低段のパレット高さまでの範囲の何れの
高さに積荷上面高さがある場合においても、スリット光
5が必ず積荷上面に照射される一つ或いは複数の初期用
スリット光投光角度(初期計測ミラー角度)で積荷上面
高さの計測を行い、積荷上面高さの計測結果に基づい
て、近距離用撮像手段および遠距離用撮像手段からの画
像データ信号の何れかを選択する第1画像データ選択手
段(図4のS4〜S7)と、スリット光5を実測用スリ
ット光投光角度(ミラー角度θ1 〜θn)で積荷上面に
投光しながら撮影し、選択された画像データ信号を用い
て積荷上面形状の計測を行う距離データ算出手段(図5
のS10〜S13)と、積荷上面形状から積み上げ或い
は荷降ろし対象貨物を認識する荷姿認識手段(図5のS
14)とを有した構成であれば良い。
That is, the cargo position / posture recognition device measures the shape of the top surface of the cargo and recognizes the cargo (cargo 2) to be loaded or unloaded, and changes the slit light projection angle (mirror angle). Means for projecting a plurality of slit lights 5 on the upper surface of the cargo (slit light projector 6)
And a short-distance imaging unit (a short-distance imaging device 9a) and a long-distance imaging unit (a long-distance imaging device) that respectively output image data signals of a captured image when the slit light 5 reflected on the upper surface of the cargo is captured. 9b) and in any case where the load upper surface height is in the range from the assumed highest load height to the lowest pallet height, the slit light 5 is always applied to the load upper surface. One or more initial slit light projection angles (initial measurement mirror angles) are used to measure the height of the cargo surface, and based on the measurement results of the height of the cargo surface, the short-distance imaging means and the long-distance imaging means measure And the first image data selecting means (S4 to S7 in FIG. 4) for selecting any one of the image data signals, and projecting the slit light 5 on the upper surface of the cargo at the slit light projection angle for actual measurement (mirror angles θ 1 to θn). Shoot while shining, Distance data calculating means for measuring the shape of the upper surface of the load using the selected image data signal (FIG. 5)
S10 to S13) and a packing form recognition means (S in FIG. 5) for recognizing the cargo to be stacked or unloaded from the top shape of the cargo.
14).

【0043】上記の構成によれば、積荷上面高さの計測
結果に基づいて、積荷上面から各撮像手段までの距離が
近ければ、近距離用撮像手段の画像データ信号を選択す
ることができる一方、積荷上面から各撮像手段までの距
離が遠ければ、遠距離用撮像手段の画像データ信号を選
択することができる。従って、最高段の積荷高さから最
低段のパレット高さまでの範囲で積荷上面高さが変化し
た場合であっても、積荷上面の画像領域が大部分となる
撮影画像の画像データ信号を得て積み上げ或いは荷降ろ
し対象貨物を認識することができる。これにより、認識
に必要な部分の画像データ信号が常に十分なデータ量で
得られるため、全ての積荷上面高さにおいて積荷上面を
少ないメモリ容量で高精度に計測して認識することがで
きる。また、近距離用撮像手段および遠距離用撮像手段
の切り換えにより画像データ信号を選択することができ
るため、例えば電動ズームレンズ付きカメラを用いてズ
ーム変更しながら撮影して画像データ信号を得る場合よ
りも、画像データ信号を短時間で得て認識時間を短縮す
ることができる。
According to the above configuration, based on the measurement result of the upper surface of the load, if the distance from the upper surface of the load to each image pickup means is short, the image data signal of the short distance image pickup means can be selected. If the distance from the upper surface of the load to each image pickup means is long, the image data signal of the long distance image pickup means can be selected. Therefore, even if the load upper surface height changes in the range from the highest load height to the lowest pallet height, an image data signal of a captured image in which the image area of the load upper surface becomes a large part is obtained. The cargo to be stacked or unloaded can be recognized. As a result, an image data signal of a portion necessary for recognition can always be obtained with a sufficient data amount, so that the load upper surface can be measured and recognized with high accuracy with a small memory capacity at all load upper surface heights. Further, since the image data signal can be selected by switching between the short-distance imaging unit and the long-distance imaging unit, it is possible to select an image data signal by changing the zoom using a camera with an electric zoom lens and obtaining an image data signal. Also, the image data signal can be obtained in a short time, and the recognition time can be reduced.

【0044】また、積荷位置姿勢認識装置は、第1画像
処理選択手段における積荷上面高さの計測結果に基づい
てスリット光投光間隔を求め、該スリット光投光間隔に
対応した複数の実測用スリット光投光角度を算出する第
1投光角度算出手段(図4のS8)を有していることが
好ましい。そして、この構成であれば、積荷高さがパレ
ット1ごとに大きく変化した場合でも、積荷上面でのス
リット光投光間隔に対応した複数のスリット光投光角度
を算出するので、積荷高さの変化の影響を受けることな
く、所定の密度で3次元座標値を計測することができ、
結果として計測精度を常に高い状態にすることができ
る。
Further, the cargo position / posture recognition device obtains a slit light projection interval based on the measurement result of the cargo upper surface height by the first image processing selecting means, and calculates a plurality of actual measurement intervals corresponding to the slit light projection interval. It is preferable to have a first projection angle calculation means (S8 in FIG. 4) for calculating the slit light projection angle. With this configuration, even when the load height changes greatly for each pallet 1, a plurality of slit light projecting angles corresponding to the slit light projecting intervals on the upper surface of the load are calculated. Without being affected by the change, it is possible to measure three-dimensional coordinate values at a predetermined density,
As a result, the measurement accuracy can always be kept high.

【0045】また、積荷位置姿勢認識装置は、第1画像
処理選択手段における積荷上面高さの計測結果に基づい
て撮影画像内の画像処理領域を求め、距離データ算出処
理手段で用いられる画像データ信号を画像処理領域に対
応する画像データ信号に限定する第1画像処理領域限定
手段(図4のS9)を有していることが好ましい。そし
て、この構成であれば、画像処理領域に限定された少な
いデータ量の画像データ信号を用いて計測を行うことが
できるため、処理時間を一層短縮することができる。
The cargo position / posture recognition device obtains an image processing area in the photographed image based on the measurement result of the cargo upper surface height by the first image processing selection means, and obtains an image data signal used by the distance data calculation processing means. It is preferable to have first image processing area limiting means (S9 in FIG. 4) for limiting the image data signal to an image data signal corresponding to the image processing area. With this configuration, the measurement can be performed using an image data signal of a small data amount limited to the image processing area, so that the processing time can be further reduced.

【0046】また、積荷位置姿勢認識装置は、前回検出
した積み上げ或いは荷降ろし対象貨物の貨物高さを積荷
上面高さとし、積荷上面高さに基づいて、近距離用撮像
手段および遠距離用撮像手段からの画像データ信号の何
れかを選択する第2画像処理選択手段(図5のS18,
図4のS5〜S7)を有していることが好ましい。そし
て、この構成であれば、積荷上面に投光されたスリット
光5を撮影して実際に積荷上面高さを求める場合より
も、早期に次の積荷上面形状の計測を行うことが可能に
なる。
The loading position / posture recognizing device sets the cargo height of the cargo to be stacked or unloaded detected last time as the loading upper surface height, and based on the loading upper surface height, the short-distance imaging means and the long-distance imaging means. A second image processing selecting means (S18 in FIG. 5,
It is preferable to have S5 to S7 in FIG. With this configuration, the next measurement of the top surface of the load can be performed earlier than in the case where the slit light 5 projected on the top surface of the load is photographed and the height of the top surface of the load is actually obtained. .

【0047】また、積荷位置姿勢認識装置は、第2画像
処理選択手段で求めた積荷上面高さに基づいてスリット
光投光間隔を求め、このスリット光投光間隔に対応した
複数の実測用スリット光投光角度を算出する第2投光角
度算出手段(図5のS18,図4のS8)を有している
ことが好ましい。そして、構成であれば、積み上げや荷
降ろしにより積荷高さが順次変化したときに、積荷上面
高さに最適なスリット光投光間隔に対応した複数のスリ
ット光投光角度を算出することができる。従って、積荷
高さの変化の影響を受けることなく、所定の密度で3次
元座標値を求めることができ、結果として計測精度を常
に高い状態にすることができる。
Further, the cargo position / posture recognizing device calculates a slit light projection interval based on the cargo upper surface height determined by the second image processing selecting means, and a plurality of actual measurement slits corresponding to the slit light projection interval. It is preferable to have a second light projection angle calculation means (S18 in FIG. 5, S8 in FIG. 4) for calculating the light projection angle. And if it is a structure, when the load height changes sequentially by stacking and unloading, it is possible to calculate a plurality of slit light projecting angles corresponding to the slit light projecting intervals optimal for the load upper surface height. . Therefore, the three-dimensional coordinate value can be obtained at a predetermined density without being affected by the change in the cargo height, and as a result, the measurement accuracy can be always kept high.

【0048】また、積荷位置姿勢認識装置は、第2画像
処理選択手段で求めた積荷上面高さに基づいて撮影画像
内の画像処理領域を求め、距離データ算出処理手段で用
いられる画像データ信号を画像処理領域に対応する画像
データ信号に限定する第2画像処理領域限定手段(図5
のS18,図4のS9)を有していることが好ましい。
そして、この構成であれば、積み上げや荷降ろしにより
積荷高さが順次変化したときに、積荷上面高さに最適な
画像処理領域を求め、この画像処理領域に限定された少
ないデータ量の画像データ信号を用いて計測を行うこと
ができるため、処理時間を短縮することができる。
The load position / posture recognizing device obtains an image processing area in the photographed image based on the load upper surface height obtained by the second image processing selecting means, and converts the image data signal used by the distance data calculating processing means. Second image processing area limiting means for limiting to an image data signal corresponding to the image processing area (FIG. 5)
(S18 in FIG. 4 and S9 in FIG. 4).
With this configuration, when the load height changes sequentially due to stacking or unloading, an image processing area optimal for the upper surface of the load is obtained, and image data of a small data amount limited to this image processing area is obtained. Since measurement can be performed using signals, the processing time can be reduced.

【0049】[0049]

【発明の効果】請求項1の発明は、積み上げられた積荷
上面形状を計測し、積み上げ或いは荷降ろし対象貨物を
認識する積荷位置姿勢認識装置において、スリット光投
光角度を変えて積荷上面に複数本のスリット光を投光す
る照明手段と、前記積荷上面で反射したスリット光を撮
影したときの撮影画像の画像データ信号をそれぞれ出力
する近距離用撮像手段および遠距離用撮像手段と、想定
される最高段の積荷高さから最低段のパレット高さまで
の範囲の何れの高さに積荷上面高さがある場合において
も、前記スリット光が必ず積荷上面に照射される一つ或
いは複数の初期用スリット光投光角度で積荷上面高さの
計測を行い、該積荷上面高さの計測結果に基づいて、前
記近距離用撮像手段および前記遠距離用撮像手段からの
画像データ信号の何れかを選択する第1画像処理選択手
段と、前記スリット光を実測用スリット光投光角度で積
荷上面に投光しながら撮影し、選択された画像データ信
号を用いて前記積荷上面形状の計測を行う距離データ算
出手段と、前記積荷上面形状から前記積み上げ或いは荷
降ろし対象貨物を認識する荷姿認識手段とを有した構成
である。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a cargo position / posture recognizing device for measuring the shape of a loaded cargo surface and recognizing the cargo to be loaded or unloaded. Illuminating means for projecting the slit light of the book, short-distance imaging means and long-distance imaging means for outputting an image data signal of a captured image when the slit light reflected on the cargo upper surface is captured, respectively, are assumed. The slit light is always applied to the upper surface of the load, regardless of the height of the upper surface of the load at any height from the highest load height to the lowest pallet height. The upper surface height of the cargo is measured at the slit light projection angle, and based on the measurement result of the upper surface height of the cargo, an image data signal from the short-range imaging unit and the long-range imaging unit is obtained. First image processing selecting means for selecting the image, and photographing the slit light while projecting the slit light onto the upper surface of the cargo at an actual slit light projection angle, and measuring the shape of the upper surface of the cargo using the selected image data signal. And a packing form recognizing means for recognizing the cargo to be stacked or unloaded from the shape of the cargo upper surface.

【0050】上記の構成によれば、最高段の積荷高さか
ら最低段のパレット高さまでの範囲で積荷上面高さが変
化した場合であっても、認識に必要な画像データ信号が
常に十分なデータ量で得られるため、全ての積荷上面高
さにおいて積荷上面を少ないメモリ容量で高精度に計測
して認識することができる。また、近距離用撮像手段お
よび遠距離用撮像手段の切り換えにより画像データ信号
を選択することができるため、画像データ信号を短時間
で得て認識時間を短縮することができるという効果を奏
する。
According to the above configuration, even if the upper surface of the load changes in the range from the highest load height to the lowest pallet height, the image data signal required for recognition is always sufficient. Since the load amount can be obtained, the load upper surface can be measured and recognized with high accuracy with a small memory capacity at all load upper surface heights. Further, since the image data signal can be selected by switching between the short-distance imaging unit and the long-distance imaging unit, an effect is obtained that the image data signal can be obtained in a short time and the recognition time can be shortened.

【0051】請求項2の発明は、請求項1記載の積荷位
置姿勢認識装置であって、前記第1画像処理選択手段に
おける積荷上面高さの計測結果に基づいてスリット光投
光間隔を求め、該スリット光投光間隔に対応した複数の
実測用スリット光投光角度を算出する第1投光角度算出
手段を有している構成である。上記の構成によれば、積
荷高さがパレットごとに大きく変化した場合でも、積荷
上面でのスリット光投光間隔に対応した複数のスリット
光投光角度を算出するので、積荷高さの変化の影響を受
けることなく、所定の密度で3次元座標値を計測するこ
とができ、結果として計測精度を常に高い状態にするこ
とができるという効果を奏する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the cargo position / posture recognition apparatus according to the first aspect, wherein a slit light projection interval is obtained based on a measurement result of the upper surface height of the cargo by the first image processing selecting means. This is a configuration having first projection angle calculating means for calculating a plurality of actual measurement slit light projection angles corresponding to the slit light projection intervals. According to the above configuration, even when the load height changes greatly for each pallet, a plurality of slit light projecting angles corresponding to the slit light projecting intervals on the upper surface of the load are calculated. It is possible to measure three-dimensional coordinate values at a predetermined density without being affected, and as a result, there is an effect that the measurement accuracy can always be kept high.

【0052】請求項3の発明は、請求項1または2記載
の積荷位置姿勢認識装置であって、前記第1画像処理選
択手段における積荷上面高さの計測結果に基づいて撮影
画像内の画像処理領域を求め、前記距離データ算出処理
手段で用いられる画像データ信号を該画像処理領域に対
応する画像データ信号に限定する第1画像処理領域限定
手段を有している構成である。上記の構成によれば、画
像処理領域に限定された少ないデータ量の画像データ信
号を用いて計測を行うことができるため、処理時間を短
縮することができるという効果を奏する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the cargo position / posture recognition apparatus according to the first or second aspect, wherein the image processing in the photographed image is performed based on the measurement result of the upper surface height of the cargo by the first image processing selecting means. The image processing apparatus includes a first image processing area limiting unit that determines an area and limits an image data signal used by the distance data calculation processing unit to an image data signal corresponding to the image processing area. According to the above configuration, the measurement can be performed using the image data signal having a small data amount limited to the image processing area, and thus the processing time can be shortened.

【0053】請求項4の発明は、請求項1ないし3の何
れか1項に記載の積荷位置姿勢認識装置であって、前回
検出した積み上げ或いは荷降ろし対象貨物の貨物高さを
積荷上面高さとし、該積荷上面高さに基づいて、前記近
距離用撮像手段および前記遠距離用撮像手段からの画像
データ信号の何れかを選択する第2画像処理選択手段を
有している構成である。上記の構成によれば、積荷上面
に投光されたスリット光を撮影して実際に積荷上面高さ
を求める場合よりも、早期に次の積荷上面形状の計測を
行うことが可能になるという効果を奏する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the cargo position / posture recognition apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the cargo height of the cargo to be loaded or unloaded detected last time is regarded as the top surface height of the cargo. And a second image processing selecting means for selecting one of the image data signals from the short-distance imaging means and the long-distance imaging means based on the cargo upper surface height. According to the above configuration, it is possible to measure the next cargo upper surface shape earlier than in the case where the slit light projected on the cargo upper surface is photographed and the cargo upper surface height is actually obtained. To play.

【0054】請求項5の発明は、請求項4記載の積荷位
置姿勢認識装置であって、前記第2画像処理選択手段で
求めた積荷上面高さに基づいてスリット光投光間隔を求
め、該スリット光投光間隔に対応した複数の実測用スリ
ット光投光角度を算出する第2投光角度算出手段を有し
ている構成である。上記の構成によれば、積み上げや荷
降ろしにより積荷高さが順次変化したときに、積荷上面
高さに最適なスリット光投光間隔に対応した複数のスリ
ット光投光角度を算出することができる。従って、積荷
高さの変化の影響を受けることなく、所定の密度で3次
元座標値を求めることができ、結果として計測精度を常
に高い状態にすることができるという効果を奏する。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the cargo position / posture recognition apparatus according to the fourth aspect, wherein the slit light projection interval is obtained based on the load upper surface height obtained by the second image processing selecting means. This is a configuration having a second projection angle calculating means for calculating a plurality of actual measurement slit light projection angles corresponding to the slit light projection intervals. According to the above configuration, when the load height changes sequentially due to stacking and unloading, it is possible to calculate a plurality of slit light projecting angles corresponding to the slit light projecting intervals optimal for the load upper surface height. . Therefore, three-dimensional coordinate values can be obtained at a predetermined density without being affected by a change in the cargo height, and as a result, there is an effect that the measurement accuracy can always be kept high.

【0055】請求項6の発明は、請求項4または5記載
の積荷位置姿勢認識装置であって、前記第2画像処理選
択手段で求めた積荷上面高さに基づいて撮影画像内の画
像処理領域を求め、前記距離データ算出処理手段で用い
られる画像データ信号を該画像処理領域に対応する画像
データ信号に限定する第2画像処理領域限定手段を有し
ている構成である。上記の構成によれば、積み上げや荷
降ろしにより積荷高さが順次変化したときに、積荷上面
高さに最適な画像処理領域を求め、この画像処理領域に
限定された少ないデータ量の画像データ信号を用いて計
測を行うことができるため、処理時間を短縮することが
できるという効果を奏する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the cargo position / posture recognition apparatus according to the fourth or fifth aspect, wherein the image processing area in the photographed image is based on the cargo upper surface height obtained by the second image processing selecting means. And a second image processing area limiting means for limiting an image data signal used in the distance data calculation processing means to an image data signal corresponding to the image processing area. According to the above configuration, when the load height changes sequentially due to stacking or unloading, an image processing area optimal for the upper surface of the load is obtained, and an image data signal of a small data amount limited to this image processing area is obtained. Since the measurement can be performed by using, there is an effect that the processing time can be reduced.

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

【図1】認識処理制御盤のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a recognition processing control panel.

【図2】荷降ろしする状態を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state of unloading.

【図3】距離データの算出原理を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a calculation principle of distance data.

【図4】荷降ろし動作手順の一部を示すフローチャート
である。
FIG. 4 is a flowchart showing a part of an unloading operation procedure.

【図5】荷降ろし動作手順の一部を示すフローチャート
である。
FIG. 5 is a flowchart showing a part of an unloading operation procedure.

【図6】積荷平均高さを求める状態を示す説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which a load average height is obtained.

【図7】積荷上面高さに対応した間隔でスリット光を投
光する状態を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory view showing a state in which slit light is projected at intervals corresponding to the height of the cargo upper surface.

【図8】画像処理領域を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an image processing area.

【図9】距離データの状態を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state of distance data.

【図10】従来の認識処理により貨物を移載する状態を
示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state where cargo is transferred by a conventional recognition process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パレット 2 貨物 3 センサヘッド機構 4 認識処理制御盤 5 スリット光 6 スリット光投光器 7 反射ミラー 8 ステッピングモータ 9a 近距離用撮像装置 9b 遠距離用撮像装置 11 撮像部材 13 モータ駆動部 14 信号バス 16 演算部 17 RAM 18 ROM 19 画像データ切り替え器 20 ロボット制御盤 21 ハンドリングロボット 22 ローラコンベア DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pallet 2 Cargo 3 Sensor head mechanism 4 Recognition processing control panel 5 Slit light 6 Slit light projector 7 Reflection mirror 8 Stepping motor 9a Close-range imaging device 9b Long-range imaging device 11 Imaging member 13 Motor drive unit 14 Signal bus 16 Calculation Unit 17 RAM 18 ROM 19 Image data switching unit 20 Robot control panel 21 Handling robot 22 Roller conveyor

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 積み上げられた積荷上面形状を計測し、
積み上げ或いは荷降ろし対象貨物を認識する積荷位置姿
勢認識装置において、 スリット光投光角度を変えて積荷上面に複数本のスリッ
ト光を投光する照明手段と、 前記積荷上面で反射したスリット光を撮影したときの撮
影画像の画像データ信号をそれぞれ出力する近距離用撮
像手段および遠距離用撮像手段と、 想定される最高段の積荷高さから最低段のパレット高さ
までの範囲の何れの高さに積荷上面高さがある場合にお
いても、前記スリット光が必ず積荷上面に照射される一
つ或いは複数の初期用スリット光投光角度で積荷上面高
さの計測を行い、該積荷上面高さの計測結果に基づい
て、前記近距離用撮像手段および前記遠距離用撮像手段
からの画像データ信号の何れかを選択する第1画像デー
タ選択手段と、 前記スリット光を実測用スリット光投光角度で積荷上面
に投光しながら撮影し、選択された画像データ信号を用
いて前記積荷上面形状の計測を行う距離データ算出手段
と、 前記積荷上面形状から前記積み上げ或いは荷降ろし対象
貨物を認識する荷姿認識手段とを有したことを特徴とす
る積荷位置姿勢認識装置。
1. A method of measuring the shape of a top surface of a stacked load,
A loading position / posture recognition device for recognizing a cargo to be stacked or unloaded, an illumination means for projecting a plurality of slit lights on the upper surface of the load by changing a slit light projection angle, and capturing the slit light reflected on the upper surface of the load. A short-distance imaging unit and a long-distance imaging unit that respectively output image data signals of the captured image when the image is captured, and the height of any of the range from the assumed highest cargo height to the lowest pallet height. Even when there is a load upper surface height, the load upper surface is measured at one or a plurality of initial slit light projection angles at which the slit light is always applied to the load upper surface, and the load upper surface height is measured. First image data selecting means for selecting one of the image data signals from the short-distance imaging means and the long-distance imaging means based on the result; A distance data calculating means for photographing while projecting onto the upper surface of the load at the lit light projection angle and measuring the shape of the upper surface of the load using the selected image data signal; and an object for loading or unloading from the upper surface shape of the load. A cargo position / posture recognizing device, comprising: a cargo form recognizing means for recognizing cargo.
【請求項2】 前記第1画像データ選択手段における積
荷上面高さの計測結果に基づいてスリット光投光間隔を
求め、該スリット光投光間隔に対応した複数の実測用ス
リット光投光角度を算出する第1投光角度算出手段を有
していることを特徴とする請求項1記載の積荷位置姿勢
認識装置。
2. A slit light projection interval is obtained based on a measurement result of a cargo upper surface height by the first image data selecting means, and a plurality of actual measurement slit light projection angles corresponding to the slit light projection intervals are calculated. 2. The cargo position / posture recognition apparatus according to claim 1, further comprising a first light projection angle calculation means for calculating.
【請求項3】 前記第1画像データ選択手段における積
荷上面高さの計測結果に基づいて撮影画像内の画像処理
領域を求め、前記距離データ算出処理手段で用いられる
画像データ信号を該画像処理領域に対応する画像データ
信号に限定する第1画像処理領域限定手段を有している
ことを特徴とする請求項1または2記載の積荷位置姿勢
認識装置。
3. An image processing area in a photographed image is obtained based on a measurement result of the upper surface height of the cargo by the first image data selecting means, and an image data signal used in the distance data calculating processing means is converted into the image processing area. 3. The cargo position / posture recognition apparatus according to claim 1, further comprising a first image processing area limiting unit for limiting the image data signal to an image data signal corresponding to the first and second image data signals.
【請求項4】 前回検出した積み上げ或いは荷降ろし対
象貨物の貨物高さを積荷上面高さとし、該積荷上面高さ
に基づいて、前記近距離用撮像手段および前記遠距離用
撮像手段からの画像データ信号の何れかを選択する第2
画像データ選択手段を有していることを特徴とする請求
項1ないし3の何れか1項に記載の積荷位置姿勢認識装
置。
4. The cargo height of the cargo to be loaded or unloaded detected last time is defined as a cargo upper surface height, and image data from the short distance imaging means and the long distance imaging means are determined based on the cargo upper surface height. Second to select one of the signals
The cargo position / posture recognition apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising image data selection means.
【請求項5】 前記第2画像データ選択手段で求めた積
荷上面高さに基づいてスリット光投光間隔を求め、該ス
リット光投光間隔に対応した複数の実測用スリット光投
光角度を算出する第2投光角度算出手段を有しているこ
とを特徴とする請求項4記載の積荷位置姿勢認識装置。
5. A slit light projection interval is calculated based on the cargo upper surface height determined by the second image data selection means, and a plurality of actual measurement slit light projection angles corresponding to the slit light projection intervals are calculated. 5. The cargo position / posture recognition apparatus according to claim 4, further comprising a second light projection angle calculation means for performing the calculation.
【請求項6】 前記第2画像データ選択手段で求めた積
荷上面高さに基づいて撮影画像内の画像処理領域を求
め、前記距離データ算出処理手段で用いられる画像デー
タ信号を該画像処理領域に対応する画像データ信号に限
定する第2画像処理領域限定手段を有していることを特
徴とする請求項4または5記載の積荷位置姿勢認識装
置。
6. An image processing area in a photographed image is obtained based on the cargo upper surface height obtained by said second image data selecting means, and an image data signal used by said distance data calculation processing means is stored in said image processing area. 6. The cargo position / posture recognition apparatus according to claim 4, further comprising a second image processing area limiting means for limiting the image data signal to a corresponding image data signal.
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