DE112017006976B4

DE112017006976B4 - Überlagerungspositionskorrektureinrichtung und überlagerungspositionskorrekturverfahren

Info

Publication number: DE112017006976B4
Application number: DE112017006976.9T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Tomaru; Takeshi Osaga
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-03-02
Filing date: 2017-03-02
Publication date: 2023-06-01
Anticipated expiration: 2037-03-03
Also published as: WO2018158903A1; DE112017006976T5; US20190385318A1; JP6559377B2; CN110325318A; CN110325318B; JPWO2018158903A1; US11049268B2

Abstract

Überlagerungspositionskorrektureinrichtung (1), umfassend:eine Bilderwerbungseinheit (12), um ein erstes Einzelbild (f1), enthaltend ein Bild eines Werkstücks (w1), das ein Bearbeitungsobjekt ist, und ein zweites Einzelbild (f2), enthaltend ein Bild des Werkstücks (w2), nachdem es bearbeitet wurde, zu erwerben;eine Differenzbild-Erzeugungseinheit (16), um das erste Einzelbild (f1) und das zweite Einzelbild (f2) von der Bilderwerbungseinheit (12) zu erwerben und ein Differenzbild (f3, f4) zu erzeugen, wobei das Differenzbild (f3, f4) ein Bild ist, das einen bearbeiteten Bereich (33b) enthält, der eine Differenz ist zwischen dem ersten Einzelbild (f1) und dem zweiten Einzelbild (f2);eine Bearbeitungsplanbild-Erzeugungseinheit (17), um ein Bearbeitungsplanbild zu erzeugen auf der Grundlage von einer vorherbestimmten Bearbeitungsplanstelle (31), die dem Werkstück (w1) zu überlagern ist;eine Teilbereich-Erzeugungseinheit (19), um mindestens einen Teilbereich (34), der einen Bearbeitungsplanbereich (33a) des Werkstücks (w1) enthält, zu erzeugen, wobei der Bearbeitungsplanbereich (33a) bestimmt wird auf der Grundlage von der vorherbestimmten Bearbeitungsplanstelle (31);eine Ähnliche-Form-Sucheinheit (20), um das Differenzbild (f3, f4) nach einem Bereich zu durchsuchen, der dem Teilbereich (34) ähnlich ist, und um den Bereich, der dem Teilbereich (34) ähnlich ist, als einen identifizierten Bereich (35) zu erwerben;eine Repräsentativer-Punkt-Extraktionseinheit (21), um Baryzentrum-Koordinaten des im Teilbereich (34) enthaltenen Bearbeitungsplanbereichs (33a) in einem Maschinenkoordinatensystem und Baryzentrum-Koordinaten des im identifizierten Bereich (35) enthaltenen bearbeiteten Bereichs (33b) in einem Bildkoordinatensystem zu extrahieren;eine Projektionsmatrix-Berechnungseinheit (22), um eine Projektionsmatrix (32) zum Durchführen einer projektiven Transformation zwischen dem Maschinenkoordinatensystem und dem Bildkoordinatensystem zu berechnen unter Verwendung der Baryzentrum-Koordinaten im Maschinenkoordinatensystem und der Baryzentrum-Koordinaten im Bildkoordinatensystem; undeine Überlagerungsanzeigeeinheit (14), um die vorherbestimmte Bearbeitungsplanstelle (31) im Maschinenkoordinatensystem in eine neue Bearbeitungsplanstelle (31b) im Bildkoordinatensystem unter Verwendung der Projektionsmatrix (32) zu transformieren.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Überlagerungspositionskorrektureinrichtung, die für ein Bearbeitungssystem verwendet wird.
Hintergrund zum Stand der Technik
Die Korrektur einer Positionsverschiebung einer Bearbeitungsposition wird im Allgemeinen in Laserbearbeitungssystemen unter Verwendung einer Laserbearbeitungsmaschine eingesetzt. So wird beispielsweise ein Verfahren des Korrigierens einer Startposition der Bearbeitung in einer Laserbearbeitungsmaschine vorgeschlagen, indem die Bearbeitung an einem tafelförmigen Werkstück zur Korrektur durchgeführt wird und die bearbeitete Position mit der zuvor spezifizierten Bearbeitungsposition verglichen wird (siehe z.B. Patentreferenz 1).
Darüber hinaus wird in den letzten Jahren ein Verfahren zur Überlagerung eines Bildes oder einer Information, angebend eine Bearbeitungsposition (Bearbeitungsplanstelle) oder dergleichen, auf ein Werkstück vorgeschlagen, das ein Bearbeitungsobjekt ist, das auf einer Anzeigeeinrichtung, wie beispielsweise einem Monitor, mittels AR (Augmented Reality =Augmentierte Realität) angezeigt wird. In Laserbearbeitungssystemen unter Einsatz von AR ist es notwendig, Positionen zwischen einem Maschinenkoordinatensystem als eine Ebene, auf der das Werkstück platziert wird, und einem Bildkoordinatensystem in einem Kamerabild miteinander zu assoziieren.
US 2014 / 0 326 705 A1 beschreibt eine Schweißpositionserkennungsvorrichtung für das Laserstrahlschweißen. Die Erkennungsvorrichtung erfasst mit einer Abbildungsvorrichtung Bilder eines bestrahlten Abschnitts eines Schweißmaterials, der mit einem Schweißlaserstrahl bestrahlt wird, und eines umgebenden Bereichs davon. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung führt eine Bildverarbeitung durch, bei der aus zwei oder mehr Bildern, die durch die Abbildungsvorrichtung erfasst werden, eine Richtung und einen Betrag einer parallelen Bewegung von Punkten in den Bildern berechnet wird.
US 5 172 326 A beschreibt ein Verfahren und ein System zum Schneiden einer Bahn, beispielsweise eines gemusterten Stoffes. Das System weist dabei eine Speichervorrichtung auf, in dem Schablonenmustervorlagen gespeichert sind, welche überlagert auf einem Bild des Stoffes auf einem Anzeigeschirm angezeigt werden können, was ermöglicht, dass das verschachtelte Schablonenmuster unter Bedienerkontrolle relativ zu dem Stoffbild bewegt werden kann. Sobald das neue Schablonenmuster hergestellt ist, wird es in individuelle Schnittanweisungen für den Stoff umgewandelt. Die Schnittnweisungen werden zur Steuerung einer Schneidestation verwendet, um jeden Abschnitt des Stoffes gemäß den Schneidanweisungen zu schneiden.
US 2010 / 0 176 099 A1 beschreibt ein Verfahren zum Nivellieren von Werkstücken, das das Montieren des Werkstücks in einer Werkzeugmaschine, das Messen der Position des Werkstücks in der Montage und das Bestimmen eines translatorischen Versatzes und eines rotatorischen Versatzes zur idealen Halterung aus Messergebnissen und Werkstückdaten, die einen auf die ideale Halterung bezogenen Anfangsdatensatz bilden, umfasst. Dabei wird ein Datensatz durch messen einer Vielzahl von Oberflächenpunkten des gehalterten Werkstücks in ihrer Position im Raum bestimmt und dieser mehrmals in Übereinstimmung mit mehreren translatorischen und rotatorischen Verschiebungen variiert. Aus den variierten Datensätzen und ihrem Basisdatensatz wird der eine Datensatz bestimmt, der eine Oberfläche mit dem geringsten Abweichungsmaß im Vergleich zu einer Oberfläche repräsentiert, die durch den anderen der Anfangsdatensätze repräsentiert wird.
US 5 886 319 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Führen eines Laserschneiders, um eine Operation entlang eines Pfades auf einem gemusterten Material unter Verwendung von maschineller Bildverarbeitung zu bewirken. Das maschinelle Sehen wird verwendet, um eine Karte einer Wiederholung des Musters zu erstellen, wobei ein Pfad auf der Karte durch eine Linie, die auf einer Bereichsbildkarte der Wiederholung des Musters gezeichnet wird, definiert wird. Das Material und der Laserschneider werden relativ entlang der Richtung der Musterwiederholung bewegt, wobei eine Zeilenkamera das Material während einer relativen Bewegung zwischen der Kamera und dem gemusterten Material abtastet. Das Abtastbild wird mit der Karte verglichen, um die relativen Positionen des Materials und des Laserschneiders zu bestimmen, und der Laserschneiders wird geführt, um die Operation an einer Position auf dem Material zu bewirken, die dem auf der Karte definierten Pfad entspricht.
Referenzen zum Stand der Technik
Patentreferenz
Patentreferenz 1: Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer: 2010-99674
Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Es gibt jedoch einen Fall, in dem die gesamte Laserbearbeitungsmaschine während der Bearbeitung vibriert und eine Änderung der Position des Werkstücks oder der Position und Haltung der Kamera auftritt. In diesem Fall wird z.B. ein Verfahren des Korrigierens der Positionen des Werkstücks und der Kamera unter Verwendung eines Schachbrettmusters oder von Markierungen eingesetzt. Die konventionelle Technologie hat jedoch das Problem, dass die Wartungsfreundlichkeit fehlt, wie z.B. die Positionsanpassung für das Anzeigen.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, die zur Lösung des oben beschriebenen Problems gemacht wurde, ist die Korrektur der dem Werkstück zu überlagernden Bearbeitungsplanstelle mittels eines einfachen Verfahrens.
Mittel zum Lösen des Problems
Eine Überlagerungspositionskorrektureinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Bilderwerbungseinheit, um ein erstes Einzelbild, enthaltend ein Bild eines Werkstücks, das ein Bearbeitungsobjekt ist, und ein zweites Einzelbild, enthaltend ein Bild des Werkstücks, nachdem es bearbeitet wurde, zu erwerben; eine Differenzbilderzeugungseinheit, um das erste Einzelbild und das zweite Einzelbild von der Bilderwerbungseinheit zu erwerben und ein Differenzbild zu erzeugen, das ein Bild ist, das einen bearbeiteten Bereich enthält, der eine Differenz zwischen dem ersten Einzelbild und dem zweiten Einzelbild ist; eine Bearbeitungsplanbild-Erzeugungseinheit, um ein Bearbeitungsplanbild zu erzeugen auf der Grundlage von einer vorherbestimmten Bearbeitungsplanstelle, die dem Werkstück überlagert werden soll; eine Teilbereich-Erzeugungseinheit, um mindestens einen Teilbereich zu erzeugen, der einen Bearbeitungsplanbereich des Werkstücks enthält, der auf der Grundlage von der vorherbestimmten Bearbeitungsplanstelle bestimmt wurde; eine Ähnliche-Form-Sucheinheit, um das Differenzbild nach einem Bereich ähnlich dem Teilbereich zu durchsuchen und um den Bereich ähnlich dem Teilbereich als einen identifizierten Bereich zu erwerben; eine Repräsentativer-Punkt-Extraktionseinheit, um Baryzentrum-Koordinaten des im Teilbereich enthaltenen Bearbeitungsplanbereichs in einem Maschinenkoordinatensystem und Baryzentrum-Koordinaten des im identifizierten Bereich enthaltenen bearbeiteten Bereichs in einem Bildkoordinatensystem zu extrahieren; eine Projektionsmatrix-Berechnungseinheit, um eine Projektionsmatrix zum Durchführen einer projektiven Transformation zwischen dem Maschinenkoordinatensystem und dem Bildkoordinatensystem unter Verwendung der Baryzentrum-Koordinaten im Maschinenkoordinatensystem und der Baryzentrum-Koordinaten im Bildkoordinatensystem zu berechnen; und eine Überlagerungsanzeigeeinheit, um die vorherbestimmte Bearbeitungsplanstelle im Maschinenkoordinatensystem in eine neue Bearbeitungsplanstelle im Bildkoordinatensystem unter Verwendung der Projektionsmatrix zu transformieren.
Wirkung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die dem Werkstück zu überlagernde Bearbeitungsplanstelle mittels eines einfachen Verfahrens korrigiert werden.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Laserbearbeitungssystems, umfassend eine Überlagerungspositionskorrektureinrichtung, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, schematisch darstellt.
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines durch die Bilderwerbungseinheit erworbenen Einzelbildes zeigt.
3 ist ein Diagramm, das die Bearbeitungsplanstelle zeigt, die einem Werkstück im Einzelbild überlagert ist.
4 ist ein Diagramm, das das Einzelbild als ein Kamerabild zeigt, bevor die Bearbeitung durchgeführt wird.
5 ist ein Diagramm, das das Einzelbild als ein Kamerabild zeigt, nachdem die Bearbeitung durchgeführt wurde.
6 ist ein Diagramm, das ein durch eine Differenzbild-Erzeugungseinheit erzeugtes Differenzbild zeigt.
7 ist ein Diagramm, das ein Einzelbild als ein Vergleichsbeispiel zeigt.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Überlagerungspositionskorrekturverfahrens im Laserbearbeitungssystem zeigt.
9 ist ein Diagramm, das ein durch eine Differenzbilderzeugungseinheit normalisiertes Differenzbild zeigt.
10 ist ein Diagramm, das ein Bearbeitungsplanbild in einem Bildkoordinatensystem zeigt, nachdem projektive Transformation durchgeführt wurde.
11 ist ein Diagramm, das in einem Einzelbild erzeugte Teilbereiche zeigt.
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Ablaufes eines Ähnliche-Form-Suchprozesses zeigt.
13 ist ein Diagramm, das im Differenzbild identifizierte Bereiche zeigt.
14 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Repräsentativer-Punkt-Extraktionsprozesses zeigt.
15 ist ein Diagramm, das Gruppen von repräsentativen Punkten schematisch zeigt.
16 ist ein Diagramm, das korrigierte Bearbeitungsplanstellen zeigt, die dem Werkstück in einem Einzelbild überlagert sind.
17 ist ein Blockdiagramm, das ein konkretes Beispiel einer Hardware-Konfiguration der Überlagerungspositionskorrektureinrichtung zeigt.

Ausführungsform zum Ausführen der Erfindung
Ausführungsform
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Laserbearbeitungssystems 100 mit einer Überlagerungspositionskorrektureinrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
Das Laserbearbeitungssystem 100 umfasst eine Überlagerungspositionskorrektureinrichtung 1, eine Laserbearbeitungsmaschine 2 und eine Speichereinrichtung 3. Während die Speichereinrichtung 3 in dieser Ausführungsform ein Speichermedium ist, das außerhalb der Überlagerungspositionskorrektureinrichtung 1 und der Laserbearbeitungsmaschine 1 vorgesehen ist, kann die Speichereinrichtung 3 innerhalb der Überlagerungspositionskorrektureinrichtung 1 oder der Laserbearbeitungsmaschine 2 vorgesehen sein.
Die Überlagerungspositionskorrektureinrichtung 1 umfasst eine Kamera 11, eine Bilderwerbungseinheit 12, eine Projektive-Transformation-Einheit 13, eine Überlagerungsanzeigeeinheit 14, eine Anzeigeeinrichtung 15, eine Differenzbild-Erzeugungseinheit 16, eine Bearbeitungsplanbild-Erzeugungseinheit 17, eine Verschiebungsbeurteilungseinheit 18, eine Teilbereich-Erzeugungseinheit 19, eine Ähnliche-Form-Sucheinheit 20, eine Repräsentativer-Punkt-Extraktionseinheit 21 und eine Projektionsmatrix-Berechnungseinheit 22.
Die Kamera 11 nimmt Werkstück w1, das ein zu bearbeitendes Material ist (d.h. Bearbeitungsobjekt) und einen Bereich um das Werkstück w1 herum auf.
Die Bilderwerbungseinheit 12 erwirbt ein durch die Kamera 11 aufgenommenes Bild als ein entsprechendes Stehbild (z.B. Einzelbild f1, welches nachfolgend erläutert wird).
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des durch die Bilderwerbungseinheit 12 erworbenen Einzelbildes f1 (erstes Einzelbild) zeigt. Das Einzelbild f1, gezeigt in 2, ist ein Bild, enthaltend ein Bild des Werkstücks w1, das das Bearbeitungsobjekt ist. Das Einzelbild f1 ist ein durch die Kamera 11 erworbenes Kamerabild.
3 ist ein Diagramm, das die Bearbeitungsplanstellen 31 zeigt, die einem Werkstück w1 im Einzelbild f1 überlagert sind. Die Bearbeitungsplanstellen 31 sind Daten, Bearbeitungspositionen zeigen, die Bearbeitungspläne in einem Maschinenkoordinatensystem sind. Im Einzelbild f1 ist jede der Bearbeitungsplanstellen 31 durch Grafiken angezeigt. Die Bearbeitungsplanstelle 31, die im Einzelbild f1 angegeben ist, wird auch als ein Bearbeitungsplanbild bezeichnet.
Die Projektive-Transformation-Einheit 13 transformiert die Bearbeitungsplanstelle 31 in Daten entsprechend einem Bildkoordinatensystem unter Verwendung einer Projektionsmatrix 32. Das Bildkoordinatensystem ist ein orthogonales Koordinatensystem (d.h. eine xy-Ebene) im Einzelbild f1.
Die Überlagerungsanzeigeeinheit 14 zeichnet die Bearbeitungsplanstelle 31 als Grafiken in das durch die Bilderwerbungseinheit 12 erworbene Einzelbild f1 ein.
Das Einzelbild f1 wird auf der Anzeigeeinrichtung 15 angezeigt. In dieser Ausführungsform ist die Anzeigeeinrichtung 15 eine Anzeige. Zum Beispiel wird auf der Anzeigeeinrichtung 15 die Bearbeitungsplanstelle 31, die in Daten entsprechend dem Bildkoordinatensystem transformiert wurde, dem Werkstück w1 im Einzelbild f1 überlagert.
4 ist ein Diagramm, das das Einzelbild f1 als ein Kamerabild zeigt, bevor die Bearbeitung durchgeführt wird. Jeder durch die Bearbeitungsplanstelle 31 umschlossene Bereich ist ein Bearbeitungsplanbereich 33a.
5 ist ein Diagramm, das das Einzelbild f2 (zweites Einzelbild) als ein Kamerabild zeigt, nachdem die Bearbeitung durchgeführt wurde. Das in 5 gezeigte Einzelbild f2 ist ein Bild, enthaltend ein Bild eines Werkstücks w2, das durch die Laserbearbeitungsmaschine 2 (d.h. Werkstück w2 nach der Bearbeitung) bearbeitet wurde, und bearbeiteter Bereiche 33b, die von Bearbeitungsspuren 33 umgeben sind.
6 ist ein Diagramm, das ein durch eine Differenzbilderzeugungseinheit 16 erzeugtes Differenzbild f3 zeigt.
Die Differenzbilderzeugungseinheit 16 erzeugt das Differenzbild f3 auf der Grundlage von der Differenz zwischen dem Einzelbild f1 (2) als das Kamerabild, bevor die Bearbeitung durchgeführt wird, und dem Einzelbild f2, der das Kamerabild ist, nachdem die Bearbeitung durchgeführt wurde.
Die Bearbeitungsplanbild-Erzeugungseinheit 17 erzeugt das Bearbeitungsplanbild auf der Grundlage von der vorherbestimmten Bearbeitungsplanstelle 31, die dem Werkstück w1 zu überlagern ist. Das Bearbeitungsplanbild ist ein Bild, das die Bearbeitungsplanstelle 31 enthält.
7 ist ein Diagramm, das ein Einzelbild als ein Vergleichsbeispiel zeigt.
Wie in 7 dargestellt, gibt es einen Fall, wo die Bearbeitungsplanstelle 31 und die Bearbeitungsspur 33 zueinander verschoben sind, wenn sich die Position des Werkstücks w2 während der Bearbeitung verschoben hat. Die Verschiebungsbeurteilungseinheit 18 beurteilt, ob oder ob nicht die Bearbeitungsplanstelle 31 und die Bearbeitungsspur 33 zueinander verschoben sind durch Vergleichen des Bearbeitungsplanbildes und des Differenzbildes (Differenzbild f4, das später erläutert wird).
Die Teilbereich-Erzeugungseinheit 19 erzeugt mindestens einen Teilbereich 34. Der Teilbereich 34 ist ein Bereich, enthaltend einen Bearbeitungsplanbereich 33a, der auf der Grundlage von der Bearbeitungsplanstelle 31 (insbesondere ein Bereich des Werkstücks w1, der durch die Bearbeitungsplanstelle 31 umschlossen ist) bestimmt wird.
Die Ähnliche-Form-Sucheinheit 20 durchsucht das Differenzbild (das Differenzbild f4, das später erläutert wird) nach einem Bereich ähnlich dem Teilbereich 34, der durch die Teilbereich-Erzeugungseinheit 19 erzeugt wurde.
Die Repräsentativer-Punkt-Extraktionseinheit 21 extrahiert einen repräsentativen Punkt als Baryzentrum-Koordinaten des Bearbeitungsplanbereichs 33a (Bearbeitungsform in dieser Ausführungsform), die in dem durch die Teilbereich-Erzeugungseinheit 19 erzeugten Teilbereich 34 enthalten ist, im Maschinenkoordinatensystem und einen repräsentativen Punkt als Baryzentrum-Koordinaten des bearbeiteten Bereichs 33b, der in einem identifizierten Bereich 35 enthalten ist, im Bildkoordinatensystem.
Die Projektionsmatrix-Berechnungseinheit 22 berechnet eine Projektionsmatrix (Projektionsmatrix H, die später erläutert wird) zur Durchführung der Überlagerungspositionskorrektur im Laserbearbeitungssystem 100.
Die Laserbearbeitungsmaschine 2 enthält einen Bearbeitungskopf 2a, der einen Laserstrahl emittiert, und eine Bearbeitungssteuerungseinheit 2b, die den Bearbeitungskopf 2a steuert. Der Bearbeitungskopf 2a ist eine Emissionsöffnung eines Lasers. Die Bearbeitungssteuerungseinheit 2b ist in der Lage, den Bearbeitungskopf 2a gemäß der Bearbeitungsplanstelle 31 zu bewegen.
Die Speichereinrichtung 3 speichert die Bearbeitungsplanstelle 31 und die Projektionsmatrix 32.
Die Bearbeitungsplanstelle 31 sind vorherbestimmte Daten und zeigen Bearbeitungspositionen an, die ein Bearbeitungsplan im MaschinenKoordinatensystem sind.
Die Projektionsmatrix 32 sind Daten (Matrix) zum Durchführen einer projektiven Transformation zwischen dem Maschinenkoordinatensystem und dem Bildkoordinatensystem und zeigt die Korrelation zwischen dem Maschinenkoordinatensystem in der Laserbearbeitungsmaschine 2 und dem Bildkoordinatensystem in der Kamera 11 (d.h. dem Kamerabild) an, die zuvor unter Verwendung eines Indexes, wie beispielsweise eines Schachbrettmusters, bestimmt wurde.
Als nächstes wird ein Überlagerungspositionskorrekturverfahren im Laserbearbeitungssystem 100 beschrieben.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Überlagerungspositionskorrekturverfahrens im Laserbearbeitungssystem 100 zeigt.
In Schritt S1 nimmt die Kamera 11 das Werkstück w1 auf, bevor die Bearbeitung durchgeführt wird, und die Bilderwerbungseinheit 12 erwirbt das Einzelbild f1.
In Schritt S2 bearbeitet die Laserbearbeitungsmaschine 2 das Werkstück w1 gemäß der Bearbeitungsplanstelle 31. Insbesondere steuert die Bearbeitungssteuerungseinheit 2b den Bearbeitungskopf 2a gemäß der Bearbeitungsplanstelle 31 und bearbeitet dabei das Werkstück w1. Wenn beispielsweise das Werkstück w1 in vier Bearbeitungsformen (auch als Bearbeitungsgeometrien bezeichnet) einer Ellipse, eines Pentagramms, eines Kreuzes und eines Sechsecks bearbeitet wird, erhält man das Werkstück w2 wie in 5 dargestellt.
In Schritt S3 nimmt die Kamera 11 das Werkstück w2, auf und die Bilderwerbungseinheit 12 erwirbt das Einzelbild f2 aus dem Kamerabild.
In Schritt S4 erwirbt die Differenzbilderzeugungseinheit 16 das Einzelbild f1 und das Einzelbild f2 von der Bilderwerbungseinheit 12 und erzeugt das Differenzbild f3, enthaltend die bearbeiteten Bereiche 33b, die die Differenz zwischen dem Einzelbild f1 und dem Einzelbild f2 sind. Im Differenzbild f3 sind nur die Bearbeitungsspuren 33 und die bearbeiteten Bereiche 33b (vier Bearbeitungsformen in dem in 6 gezeigten Beispiel) dargestellt.
9 ist ein Diagramm, das ein durch die Differenzbilderzeugungseinheit 16 normalisiertes Differenzbild f4 zeigt.
In dem in 6 gezeigten Differenzbild f3 sind Pixelwerte in einem anderen Bereich als den bearbeiteten Bereichen 33b 0 und Pixelwerte in den bearbeiteten Bereichen 33b unbestimmte Werte ungleich 0, und somit wird eine Normalisierung durchgeführt, so dass die Pixelwerte in den bearbeiteten Bereichen 33b zu 1 werden. Als ein Ergebnis wird ein Binärbild erhalten, in dem die Pixelwerte in dem anderen Bereich als den bearbeiteten Bereichen 33b 0 sind und die Pixelwerte in den bearbeiteten Bereichen 33b 1 sind, wie in 9 dargestellt.
In Schritt S5 führt die Projektive-Transformation-Einheit 13 die projektive Transformation auf die Bearbeitungsplanstelle 31 durch. Die Projektive-Transformation-Einheit 13 transformiert die Bearbeitungsplanstelle 31 auf der Grundlage des Maschinenkoordinatensystems in Daten auf der Grundlage von dem Bildkoordinatensystem unter Verwendung des folgenden Ausdrucks 1:
$(\begin{matrix} x_{c} \\ y_{c} \\ 1 \end{matrix}) = λ H (\begin{matrix} x_{m} \\ y_{m} \\ 1 \end{matrix})$
In Ausdruck 1 repräsentieren x_c und y_c eine Position auf der xy-Ebene im Bildkoordinatensystem im Kamerabild. Im Ausdruck 1 repräsentieren x_m und y_m eine zweidimensionale Position im Maschinenkoordinatensystem als das Koordinatensystem zum Steuern des Bearbeitungskopfes 2a. Im den Ausdruck repräsentiert H die Projektionsmatrix 32 und λ repräsentiert irgendeine reale Zahl. In dieser Ausführungsform ist die Projektionsmatrix 32 eine 3 × 3 Matrix und wird zuvor berechnet.
10 ist ein Diagramm, das das Bearbeitungsplanbild im Bildkoordinatensystem zeigt, nachdem die projektive Transformation durchgeführt wurde.
In Schritt S6 erzeugt die Bearbeitungsplanbilderzeugungseinheit 17 das Bearbeitungsplanbild. Insbesondere wird das Bearbeitungsplanbild auf der Grundlage von der Bearbeitungsplanstelle 31a nach Durchlaufen der projektiven Transformation in Schritt S5 erzeugt, so dass die Pixelwerte in den Bearbeitungsplanbereichen 33a 1 sind und die Pixelwerte in dem anderen Bereich als den Bearbeitungsplanbereichen 33a 0 sind. Als ein Ergebnis wird das Bearbeitungsplanbild nach Durchführen der projektiven Transformation in einem in 10 dargestellten Einzelbild f5 erhalten.
In Schritt S7 vergleicht die Verschiebungsbeurteilungseinheit 18 das Differenzbild f4 und das Bearbeitungsplanbild im Einzelbild f5 und beurteilt dadurch, ob oder ob nicht das Bearbeitungsplanbild (insbesondere die Bearbeitungsplanstelle 31a im Einzelbild f5) gegenüber dem Differenzbild f4 (insbesondere der Bearbeitungsspur 33 im Differenzbild f4) verschoben ist. In dieser Ausführungsform vergleicht die Verschiebungsbeurteilungseinheit 18 den Pixelwert jedes Pixels im Bearbeitungsplanbild im Einzelbild f5 und den Pixelwert jedes Pixels im Differenzbild f4 in Bezug auf zueinander gleichwertige Koordinaten und beurteilt, ob oder ob nicht das Bearbeitungsplanbild (f5) gegenüber dem Differenzbild (f4) verschoben ist durch Zählen der Gesamtanzahl der Pixel mit unterschiedlichen Pixelwerten (Pixel-Gesamtanzahl).
Die Verschiebungsbeurteilungseinheit 18 beurteilt, dass „es keine Verschiebung gibt“, wenn die Gesamtanzahl der Pixel kleiner ist als ein vorherbestimmter Verschiebungsbeurteilungs-Schwellenwert, oder beurteilt, dass „es eine Verschiebung gibt“, wenn die Gesamtanzahl der Pixel größer ist als oder gleich ist wie der Verschiebungsbeurteilungs-Schwellenwert. Der Verschiebungsbeurteilungs-Schwellenwert kann beispielsweise auf 1% der Gesamtanzahl der Pixel im Einzelbild f5 eingestellt sein.
Wenn die Verschiebungsbeurteilungseinheit 18 beurteilt, dass die Bearbeitungsplanstelle 31a gegenüber der Bearbeitungsspur 33 nicht verschoben ist (NEIN in Schritt S7), geht der Prozess weiter zu Schritt S13.
Wenn die Verschiebungsbeurteilungseinheit 18 beurteilt, dass die Bearbeitungsplanstelle 31a gegenüber der Bearbeitungsspur 33 verschoben ist (JA in Schritt S7), geht der Prozess weiter zu Schritt S8.
11 ist ein Diagramm, das in einem Einzelbild f6 erzeugte Teilbereiche 34 zeigt.
In Schritt S8 erzeugt die Teilbereich-Erzeugungseinheit 19 mindestens einen Teilbereich 34, enthaltend mindestens einen Bearbeitungsplanbereich 33a (mindestens eine Bearbeitungsform in dieser Ausführungsform). Zum Beispiel bestimmt die Teilbereich-Erzeugungseinheit 19 ein umschriebenes Rechteck jeder Bearbeitungsform im Einzelbild f5. Durch dieses Verfahren kann jeder Teilbereich 34, enthaltend eine Bearbeitungsform, in dem in 11 gezeigten Einzelbild f6 erzeugt werden. Und zwar werden in dieser Ausführungsform werden vier Teilbereiche 34 erzeugt.
In Schritt S8 können eine Vielzahl von Teilbereichen 34, die sich extern einander berühren, gebildet sein. In diesem Fall sind zwei oder mehr Bearbeitungsformen in der Vielzahl von Teilbereichen 34 enthalten.
In Schritt S9 wird ein Ähnliche-Form-Suchprozess ausgeführt. Insbesondere durchsucht die Ähnliche-Form-Sucheinheit 20 das Differenzbild f4 nach einem Bereich, der einem Teilbereich 34 im Bearbeitungsplanbild ähnlich ist, und erwirbt den Bereich, der einem Teilbereich 34 im Bearbeitungsplanbild ähnlich ist, als einen identifizierten Bereich 35.
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Ablaufes eines Ähnliche-Form-Suchprozesses zeigt.
In Schritt S91 berechnet die Ähnliche-Form-Sucheinheit 20 eine Hu-Momente-Invariante des Bildes im Teilbereich 34 des Bearbeitungsplanbildes. So wird beispielsweise die Hu-Momente-Invariante unter Verwendung eines im folgenden Dokument als Nicht-Patentreferenz beschriebenen Verfahrens berechnet:

Ming-Kuei HU. „Visual Pattern Recognition by Moment Invariants" IRE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY, Aufl. IT-8, S. 179-187, 1962

Die Hu-Momente-Invariante kann für irgendeinen Bereich in einem Bild berechnet werden und hat die Eigenschaft, invariant zu sein zwischen einem Bild, in dem eine bestimmte Form dargestellt wird, und einem Bild, in dem die Form in ihrer Skalierung verändert, gedreht oder verschoben ist.
In Schritt S92 identifiziert und erwirbt die Ähnliche-Form-Sucheinheit 20 einen Bereich im Differenzbild f4 mit der gleichen Größe wie der Teilbereich 34 und mit einer Hu-Momente-Invariante, die der in Schritt S91 erhaltenen Hu-Momente-Invariante am nächsten kommt. Insbesondere wird ein Bereich mit der gleichen Größe wie der Teilbereich 34 im Differenzbild f4 Pixel für Pixel verschoben, die Hu-Moment-Invariante bei jeder Bewegung des Bereichs erhalten, und ein Bereich, der die Norm der Differenz zwischen der Hu-Momente-Invariante des Teilbereichs 34 im Bearbeitungsplanbild und der Hu-Moment-Invariante, die im Differenzbild f4 erhalten wird, minimiert, identifiziert.
In Schritt S93 wird der Bereich im Differenzbild f4, der in Schritt S92 erhalten wurde, erworben und als der identifizierte Bereich 35 gespeichert.
13 ist ein Diagramm, das im Differenzbild f4 identifizierte Bereiche 35 zeigt.
Die Bearbeitung von Schritt S91 bis Schritt S93 wird für jeden der Teilbereiche 34 im Bearbeitungsplanbild durchgeführt. Dementsprechend werden in dieser Ausführungsform vier identifizierte Bereiche 35 wie in 13 dargestellt erworben.
In Schritt S10 wird ein Repräsentativer-Punkt-Extraktionsprozess ausgeführt. Insbesondere extrahiert die Repräsentativer-Punkt-Extraktionseinheit 21 einen repräsentativen Punkt als die Baryzentrum-Koordinaten des Bearbeitungsplanbereichs 33a (Bearbeitungsform in dieser Ausführungsform), der im Teilbereich 34 enthalten ist, im Maschinenkoordinatensystem, und den repräsentativen Punkt als die Baryzentrum-Koordinaten des bearbeiteten Bereichs 33b, der im identifizierten Bereich 35 enthalten ist, im Bildkoordinatensystem.
14 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Repräsentativer-Punkt-Extraktionsprozesses zeigt.
In Schritt S101 berechnet die Repräsentativer-Punkt-Extraktionseinheit 21 die Baryzentrum-Koordinaten des Bearbeitungsplanbereichs 33a, der in einem Teilbereich 34 enthalten ist, der einem identifizierten Bereich 35 im Differenzbild f4 entspricht. Insbesondere ist die Repräsentativer-Punkt-Extraktionseinheit 21 in der Lage, die Baryzentrum-Koordinaten zu extrahieren durch Berechnen des Mittelwerts aller Maschinenkoordinaten (d.h. Koordinaten im Maschinenkoordinatensystem) im Bearbeitungsplanbereich 33a, der im Teilbereich 34 enthalten ist, der einem identifizierten Bereich 35 (d.h. ein Teilbereich 34 ähnlich dem identifizierten Bereich 35) im Differenzbild f4 entspricht.
In Schritt S102 berechnet die Repräsentativer-Punkt-Extraktionseinheit 21 die Baryzentrum-Koordinaten des bearbeiteten Bereichs 33b, der im identifizierten Teilbereich 35 enthalten ist, (d.h. dem identifizierten Bereich 35, der in Schritt S101 verwendet wird) im Differenzbild f4. Insbesondere ist die Repräsentativer-Punkt-Extraktionseinheit 21 in der Lage, die Baryzentrum-Koordinaten zu extrahieren durch Berechnen des Mittelwerts aller Bildkoordinaten (d.h. Koordinaten im Bildkoordinatensystem) im bearbeiteten Bereich 33b, wo der Pixelwert im identifizierten Bereich 35 gleich 1 ist.
In Schritt S103 werden die in den Schritten S101 und S102 erhaltenen Baryzentrum-Koordinaten, nämlich, zwei Paare von Baryzentrum-Koordinaten, als die repräsentativen Punkte gespeichert.
15 ist ein Diagramm, das Gruppen von repräsentativen Punkten schematisch zeigt.
Die Bearbeitung von Schritt S101 bis Schritt S103 wird für jeden der identifizierten Bereich 35 und jeden Teilbereich 34, entsprechend dem identifizierten Bereich 35, durchgeführt. Dementsprechend werden so viele Gruppen von repräsentativen Punkte g1, g2, g3 und g4 wie die identifizierten Bereiche 35 erworben. In dieser Ausführungsform werden vier Gruppen von repräsentativen Punkten g1, g2, g3 und g4, wie in 15 gezeigt, erworben.
In Schritt S11 berechnet die Projektionsmatrix-Berechnungseinheit 22 die Projektionsmatrix H zum Durchführen der projektiven Transformation zwischen dem Maschinenkoordinatensystem und dem Bildkoordinatensystem (mit anderen Worten die Projektionsmatrix H zum Durchführen der Überlagerungspositionskorrektur) unter Verwendung der Baryzentrum-Koordinaten im Maschinenkoordinatensystem und der Baryzentrum-Koordinaten im Bildkoordinatensystem; Insbesondere kann die Projektionsmatrix H erhalten werden durch Substituieren der Gruppen von repräsentativen Punkten g1, g3, g3 und g4, die in Schritt S10 erworben wurden, in den vorgenannten Ausdruck 1. Da der Freiheitsgrad der Projektionsmatrix 32 8 ist, sind für den Erhalt der Projektionsmatrix H mindestens vier Gruppen repräsentativer Punkte erforderlich.
In Schritt S12 wird die in Schritt S11 erhaltene Projektionsmatrix H in der Speichereinrichtung 3 gespeichert. Insbesondere wird die Projektionsmatrix 32 auf die neue Projektionsmatrix aktualisiert (d.h. die im Schritt S11 erhaltene Projektionsmatrix H). Dementsprechend kann eine korrigierte Projektionsmatrix zum Durchführen der Überlagerungspositionskorrektur erhalten werden.
16 ist ein Diagramm, das die korrigierte Bearbeitungsplanstelle 31b zeigt, die dem Werkstück 1 in einem Einzelbild f7 überlagert ist.
In Schritt S13 transformiert die Überlagerungsanzeigeeinheit 14 die Bearbeitungsplanstelle 31 im Maschinenkoordinatensystem in die Bearbeitungsplanstelle 31b im Bildkoordinatensystem unter Verwendung der in Schritt S12 erhaltenen Projektionsmatrix und veranlasst die Anzeigeeinrichtung 15, die neue Bearbeitungsplanstelle 31b anzuzeigen um die neue Bearbeitungsplanstelle 31b dem Werkstück w1 im Einzelbild f7 zu überlagern. Dementsprechend wird die Bearbeitungsplanstelle 31, die vor Durchführen der Überlagerungspositionskorrektur verwendet wird, korrigiert und die neue Bearbeitungsplanstelle 31b an der Position überlagert, wo die neue Bearbeitungsplanstelle 31b dem Werkstück w1 überlagert werden soll. Zudem ist die Überlagerungsanzeigeeinheit 14 in der Lage, die Anzeigeeinrichtung 15 zu veranlassen, das Einzelbild f7 anzuzeigen.
Die Laserbearbeitungsmaschine 2 (insbesondere die Bearbeitungssteuerungseinheit 2b) ist in der Lage, die Bearbeitung gemäß der neuen Bearbeitungsplanstelle 31b durchzuführen. Zudem kann der Benutzer die neue Bearbeitungsplanstelle 31b, die auf der Anzeigeeinrichtung 15 angezeigt wird, prüfen. Somit kann der Nutzer den Betrieb der Laserbearbeitungsmaschine 2 überwachen und steuern, und gleichzeitig die auf der Anzeigeeinrichtung 15 angezeigte neue Bearbeitungsplanstelle 31b betrachten.
Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß dieser Ausführungsform die Position der dem Werkstück w1 zu überlagernden Bearbeitungsplanstelle w1 unter Verwendung der Bearbeitungsplanstelle 31 und der Bearbeitungsspur 33 korrigiert, so dass die Überlagerungspositionskorrektur mit einem einfachen Verfahren durchgeführt werden kann, ohne dass bei jeder Durchführung der Bearbeitung eine Korrektur unter Verwendung eines Schachbrettmusters oder dergleichen erforderlich ist.
Weiterhin wird gemäß dieser Ausführungsform die Überlagerungspositionskorrektur nicht unter Verwendung eines lokalen Merkmalswertes, wie eines Kreises, sondern unter Verwendung eines Formmerkmalswertes, wie der Bearbeitungsspur 33 und des bearbeiteten Bereichs 33b durchgeführt, so dass es möglich ist, die Genauigkeit der Verschiebungsbeurteilung (Schritt S7) zwischen der Bearbeitungsplanstelle (insbesondere der im Schritt S7 verwendeten Bearbeitungsplanstelle 31a) und der Bearbeitungsspur 33 zu erhöhen und die Genauigkeit der Überlagerungspositionskorrektur zu erhöhen, selbst wenn die Bearbeitungsspur 33 und der bearbeitete Bereich 33b schwer zu detektieren sind.
17 ist ein Blockdiagramm, das ein konkretes Beispiel einer Hardware-Konfiguration der Überlagerungspositionskorrektureinrichtung 1 zeigt.
Die Funktionen der Bilderwerbungseinheit 12, der Projektive-Transformation-Einheit 13, der Überlagerungsanzeigeeinheit 14, der Differenzbild-Erzeugungseinheit 16, der Bearbeitungsplanbild-Erzeugungseinheit 17, der Verschiebungsbeurteilungseinheit 18, der Teilbereich-Erzeugungseinheit 19, der Ähnliche-Form-Sucheinheit 20, der Repräsentativer-Punkt-Extraktionseinheit 21 und der Projektionsmatrix-Berechnungseinheit 22, die in der vorstehenden Ausführungsform erläutert wurden, können durch einen Prozessor, wie eine CPU (Central Processing Unit = Zentrale Verarbeitungseinheit) implementiert sein. Verschiedene in der vorstehenden Ausführungsform beschriebene Daten, wie die Teilbereiche 34, die identifizierten Bereiche 35 und die Baryzentrum-Koordinaten, können in einem Speicher 1b gespeichert sein. Die in 1 gezeigte Speichereinrichtung 3 kann der Speicher 1b in der Überlagerungspositionskorrektureinrichtung 1 sein. In diesem Fall werden Daten, wie die Bearbeitungsplanstelle 31 und die Projektionsmatrix 32 im Speicher 1b gespeichert. Die Netzwerkschnittstelle 1c ist mit der Laserbearbeitungsmaschine 2 und der Speichereinrichtung 3 kommunizierend verbunden. Eine Kamera 1f entspricht einer in 1 gezeigten Kamera 11 und eine Anzeigeeinrichtung 1e entspricht der in 1 gezeigten Anzeigeeinrichtung 15. Die Kamera 1f ist mit der Anzeigeeinrichtung 1e über eine Anzeigeeinrichtungsschnittstelle 1d verbunden und das Kamerabild wird auf der Anzeigeeinrichtung 1e angezeigt.
Bezugszeichenliste

1: Überlagerungspositionskorrektureinrichtung,
1a: Prozessor,
1b: Speicher,
1c: Netzwerkschnittstelle,
1d: Anzeigeeinrichtungsschnittstelle,
1e: Anzeigeeinrichtung,
1f: Kamera,
2: Laserbearbeitungsmaschine,
2a: Bearbeitungskopf,
2b: Bearbeitungssteuerungseinheit,
3: Speichereinrichtung,
11: Kamera,
12: Bilderwerbungseinheit,
13: Projektive-Transformation-Einheit,
14: Überlagerungsanzeigeeinheit,
15: Anzeigeeinrichtung,
16: Differenzbild-Erzeugungseinheit,
17: Bearbeitungsplanbild-Erzeugungseinheit,
18: Verschiebungsbeurteilungseinheit,
19: Teilbereich-Erzeugungseinheit,
20: Ähnliche-Form-Sucheinheit,
21: Repräsentativer-Punkt-Extraktionseinheit,
22: Projektionsmatrix-Berechnungseinheit,
31, 31a, 31b: Bearbeitungsplanstelle,
32: Projektionsmatrix,
33: Bearbeitungsspur,
33a: Bearbeitungsplanbereich,
33b: bearbeiteter Bereich,
f1: Einzelbild (erstesEinzelbild),
f2: Einzelbild (zweites Einzelbild),
f3, f4: Differenzbild,
w1, w2: Werkstück.

Claims

Überlagerungspositionskorrektureinrichtung (1), umfassend: eine Bilderwerbungseinheit (12), um ein erstes Einzelbild (f1), enthaltend ein Bild eines Werkstücks (w1), das ein Bearbeitungsobjekt ist, und ein zweites Einzelbild (f2), enthaltend ein Bild des Werkstücks (w2), nachdem es bearbeitet wurde, zu erwerben; eine Differenzbild-Erzeugungseinheit (16), um das erste Einzelbild (f1) und das zweite Einzelbild (f2) von der Bilderwerbungseinheit (12) zu erwerben und ein Differenzbild (f3, f4) zu erzeugen, wobei das Differenzbild (f3, f4) ein Bild ist, das einen bearbeiteten Bereich (33b) enthält, der eine Differenz ist zwischen dem ersten Einzelbild (f1) und dem zweiten Einzelbild (f2); eine Bearbeitungsplanbild-Erzeugungseinheit (17), um ein Bearbeitungsplanbild zu erzeugen auf der Grundlage von einer vorherbestimmten Bearbeitungsplanstelle (31), die dem Werkstück (w1) zu überlagern ist; eine Teilbereich-Erzeugungseinheit (19), um mindestens einen Teilbereich (34), der einen Bearbeitungsplanbereich (33a) des Werkstücks (w1) enthält, zu erzeugen, wobei der Bearbeitungsplanbereich (33a) bestimmt wird auf der Grundlage von der vorherbestimmten Bearbeitungsplanstelle (31); eine Ähnliche-Form-Sucheinheit (20), um das Differenzbild (f3, f4) nach einem Bereich zu durchsuchen, der dem Teilbereich (34) ähnlich ist, und um den Bereich, der dem Teilbereich (34) ähnlich ist, als einen identifizierten Bereich (35) zu erwerben; eine Repräsentativer-Punkt-Extraktionseinheit (21), um Baryzentrum-Koordinaten des im Teilbereich (34) enthaltenen Bearbeitungsplanbereichs (33a) in einem Maschinenkoordinatensystem und Baryzentrum-Koordinaten des im identifizierten Bereich (35) enthaltenen bearbeiteten Bereichs (33b) in einem Bildkoordinatensystem zu extrahieren; eine Projektionsmatrix-Berechnungseinheit (22), um eine Projektionsmatrix (32) zum Durchführen einer projektiven Transformation zwischen dem Maschinenkoordinatensystem und dem Bildkoordinatensystem zu berechnen unter Verwendung der Baryzentrum-Koordinaten im Maschinenkoordinatensystem und der Baryzentrum-Koordinaten im Bildkoordinatensystem; und eine Überlagerungsanzeigeeinheit (14), um die vorherbestimmte Bearbeitungsplanstelle (31) im Maschinenkoordinatensystem in eine neue Bearbeitungsplanstelle (31b) im Bildkoordinatensystem unter Verwendung der Projektionsmatrix (32) zu transformieren.
Überlagerungspositionskorrektureinrichtung (1) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Verschiebungsbeurteilungseinheit (18), um zu beurteilen, ob oder ob nicht das Bearbeitungsplanbild gegenüber dem Differenzbild (f4) verschoben ist durch Vergleichen des Bearbeitungsplanbildes und des Differenzbilds (f4).
Überlagerungspositionskorrektureinrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Verschiebungsbeurteilungseinheit (18) beurteilt, ob oder ob nicht das Bearbeitungsplanbild gegenüber dem Differenzbild (f4) verschoben ist durch Vergleichen eines Pixelwerts jedes Pixels im Bearbeitungsplanbild und eines Pixelwerts jedes Pixels im Differenzbild (f4) in Bezug auf gleichwertige Koordinaten.
Überlagerungspositionskorrektureinrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei die Teilbereich-Erzeugungseinheit (19) den mindestens einen Teilbereich (34) erzeugt, wenn die Verschiebungsbeurteilungseinheit (18) beurteilt, dass das Bearbeitungsplanbild gegenüber dem Differenzbild (f4) verschoben ist.
Überlagerungspositionskorrektureinrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei der mindestens eine Teilbereich (34) vier Teilbereiche (34) enthält.
Überlagerungspositionskorrektureinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ähnliche-Form-Sucheinheit (20) eine Hu-Moment-Invariante eines Bilds im Teilbereich (34) berechnet und einen Bereich im Differenzbild (f4) als den identifizierten Bereich (35) erwirbt, wobei der Bereich die gleiche Größe aufweist wie der Teilbereich (34) und eine Hu-Moment-Invariante aufweist, die der berechneten Hu-Moment-Invariante am nächsten kommt.
Überlagerungspositionskorrektureinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Repräsentativer-Punkt-Extraktionseinheit (21) die Baryzentrum-Koordinaten im Maschinenkoordinatensystem extrahiert durch Berechnen eines Mittelwerts von Maschinenkoordinaten, die alle Koordinaten im Bearbeitungsplanbereich (33a) im Maschinenkoordinatensystem sind, und die Baryzentrum-Koordinaten im Bildkoordinatensystem extrahiert durch Berechnen eines Mittelwerts von Bildkoordinaten, die alle Koordinaten im bearbeiteten Bereich (33b) im Bildkoordinatensystem sind.
Überlagerungspositionskorrektureinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend eine Anzeigeeinrichtung (15), wobei die Überlagerungsanzeigeeinheit (14) die Anzeigeeinrichtung (15) veranlasst, die neue Bearbeitungsplanstelle (31b) anzuzeigen, um die neue Bearbeitungsplanstelle (31b) dem Werkstück (w1) im ersten Einzelbild (f1) zu überlagern.
Überlagerungspositionskorrektureinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend eine Kamera (11), um das Werkstück (w1) aufzunehmen.
Überlagerungspositionskorrekturverfahren, umfassend: Erwerben eines ersten Einzelbildes (f1), enthaltend ein Bild eines Werkstücks (w1), das ein Bearbeitungsobjekt ist, und eines zweiten Einzelbildes (f2), enthaltend ein Bild des Werkstücks (w2), nachdem es bearbeitet wurde; Erwerben des ersten Einzelbildes (f1) und des zweiten Einzelbildes (f2) und Erzeugen eines Differenzbilds (f3, f4), wobei das Differenzbild (f3, f4) ein Bild ist, das einen bearbeiteten Bereich (33b) enthält, der eine Differenz ist zwischen dem ersten Einzelbild (f1) und dem zweiten Einzelbild (f2); Erzeugen eines Bearbeitungsplanbilds auf der Grundlage von einer vorherbestimmten Bearbeitungsplanstelle (31), die dem Werkstück (w1) zu überlagern ist; Erzeugen mindestens eines Teilbereichs (34), enthaltend einen Bearbeitungsplanbereich (33a) des Werkstücks (w1), der bestimmt ist auf der Grundlage von der vorherbestimmten Bearbeitungsplanstelle (31); Durchsuchen des Differenzbilds (f3, f4) nach einem Bereich ähnlich dem Teilbereich (34), und Erwerben des Bereichs ähnlich dem Teilbereich (34), als einen identifizierten Bereich (35); Extrahieren von Baryzentrum-Koordinaten des Bearbeitungsplanbereichs (33a) im Teilbereich (34) in einem Maschinenkoordinatensystem; Extrahieren der Baryzentrum-Koordinaten des bearbeiteten Bereichs (33b) im identifizierten Bereich (35) in einem Bildkoordinatensystem; Berechnen einer Projektionsmatrix (32) zum Durchführen einer projektiven Transformation zwischen dem Maschinenkoordinatensystem und dem Bildkoordinatensystem unter Verwendung der Baryzentrum-Koordinaten im Maschinenkoordinatensystem und der Baryzentrum-Koordinaten im Bildkoordinatensystem; und Transformieren der vorherbestimmten Bearbeitungsplanstelle (31) im Maschinenkoordinatensystem in eine neue Bearbeitungsplanstelle (31b) im Bildkoordinatensystem unter Verwendung der Projektionsmatrix (32).