DE4418217C2 - Formerkennungsverfahren - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Formerkennungsverfahren zur
Erkennung einer gegenständlichen Form, die durch eine in
einer zweidimensionalen Ebene vorliegende Punktreihe reprä
sentiert ist, durch einen Vergleich mit einem eine Standard
größe bildenden Formmuster.
Ein derartiges Formerkennungsverfahren ist aus Bild und Ton
41 (1988) 6, S. 165-170 und aus L.G. Shapiro, "Inexact
Pattern Matching in ESP3", IEEE Proceedings of the Inter
national joint conference on Pattern recognition; Coronado,
USA, 8.-11. November 1976, S. 759-763 bekannt.
Allgemein ist es bei der Ausbildung einer Eckverbindung mit
zwei Eisenplatten oder vergleichbaren Plattenteilen, die zu
sammengeschweißt werden, erforderlich, jede Stufe oder jeden
Spalt zwischen den Verbindungskanten der beiden Plattenteile
auszumessen, und es wurde vorgeschlagen, eine Bildverarbei
tung zu verwenden, bei der bei der Durchführung einer sol
chen Größen- und Lagemessung eine optische Scherung vorge
sehen ist, während es zur Ausnutzung der optischen Scherung
für diesen Zweck erforderlich ist, eine Liniendarstellung zu
erkennen, die eine Teilform entlang einer gegenständlichen
Oberfläche repräsentiert, die durch die optische Scherung
erhalten wird.
Für das Verfahren zur Erkennung der Form der Liniendarstel
lung wurde ein solches Musteranpassungsverfahren vorgeschla
gen, wie es in der japanischen Offenlegungsschrift Nr.
1-161487 offenbart ist, und bei dem ein Formmuster, das sol
che Daten der Liniendarstellung beschreibt, die als eine
Kombination von Segmenten wie Lagen der Segmente, deren Län
ge, deren Gradient bezüglich einer Bezugslinie, der Grad an
Parallelität zwischen den jeweiligen Segmenten usw. inner
halb der zweidimensionalen Ebene repräsentiert ist, als die
Standardgröße verwendet wird, wobei das Merkmal des Seg
ments, das von der in der Liniendarstellung gegebenen gegen
ständlichen Form extrahiert wurde, mit dem Merkmal des Seg
ments verglichen wird, das in dem Formmuster für jedes Seg
ment beschrieben wurde, und die aneinander angepaßten Seg
mente aufeinanderfolgend erfaßt werden.
Bei diesem Verfahren wird ein gegenseitiger Vergleich der
Segmente durch eine binäre Entscheidung durchgeführt, wonach
eine Abweichung bei dem Merkmal innerhalb einer festgesetz
ten Toleranz liegt oder nicht. Bei dieser Art von Vergleichs
verfahren ist es jedoch erforderlich, die Toleranz so klein
wie möglich festzulegen, um eine hohe Erkennungsgenauigkeit
sicherzustellen, und hier tritt das Problem auf, daß das
Verfahren kaum in dem Fall anwendbar ist, bei dem das Merk
mal der gegenständlichen Form eine relativ hohe Schwankung
mit sich bringt.
Als eine Maßnahme zur Lösung des obigen Problems wurde in
der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 3-172978
ein Verfahren vorgeschlagen, um durch ein Vergrößern und
Verringern des Formmusters während eines wiederholten Ver
gleichs der gegenständlichen Form mit dem Formmuster zu ent
scheiden, ob die gegenständliche Form mit dem Formmuster
zusammenpaßt oder nicht.
Ferner ergeben sich beispielsweise aus den US-Patenten Nr.
3 979 722, 4 015 239 und 5 065 439 die Formerkennung betref
fende Erfindungen, diese verbleiben jedoch auf demselben
technischen Stand wie die vorhergehenden bekannten Verfah
ren, und die gleichen Probleme bestehen auch weiterhin.
Bei dem Verfahren, bei dem der Vergleich des Formmusters mit
der gegenständlichen Form ausgeführt wird, während das
Muster vergrößert und verkleinert wird, tritt andererseits
ein Problem in dem Fall auf, daß die Schwankung bei dem
Merkmal bei dem Verfahren beträchtlich ist, bei dem die
optische Scherung angewandt wird, bei der Eingangsdaten der
gegenständlichen Form zeitlich aufeinanderfolgend geliefert
werden, so daß die Vergleichsfrequenz zwischen der gegen
ständlichen Form und dem Formmuster ansteigt, was dazu
führt, daß schließlich die erforderliche Verarbeitungszeit
zunimmt. Ferner bringt dieser Typ von Verfahren das Problem
mit sich, daß es in einem Fall, wo die gegenständliche Form
Teilschwankungen aufweist, nicht anwendbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein derartiges
Formerkennungsverfahren zu schaffen, bei dem die Beurteilung
der Übereinstimmung der gegenständlichen Form mit dem Form
muster verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der nebengeordneten
Patentansprüche 1 und 2 gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen 3 bis 20
zu entnehmen.
Da die Erfindung somit ausgelegt ist, die gegenständliche
Form in der Punktreihe und das Formmuster in dem Satz einer
begrenzten Anzahl der Knotenpunkte und der Linienelemente
darzustellen, den Standardwert und die den Standardwert
implizierende Toleranz bezüglich des Merkmals der jeweiligen
Linienelemente festzusetzen und den Grad an Übereinstimmung
der gegenständlichen Form mit dem Formmuster auf der Basis
der Abweichung von dem Standardwert und hinsichtlich der
Beziehung zu der Toleranz in bezug auf die gegenständliche
Form zu bestimmen, ist festzustellen, daß jegliche Schwan
kungskomponente bei dem Merkmal der gegenständlichen Form,
die in einem gewissen Ausmaß Schwankungen ausgesetzt ist,
aufgenommen werden kann, solange der Grad an Übereinstimmung
als hoch innerhalb der gesetzten Toleranz bewertet wird.
Einzelheiten von Ausführungsbeispielen der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf
die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische erläuternde Ansicht einer Vorrich
tung zur Durchführung des Formerkennungsverfahrens;
Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Ausführungs
form des Formerkennungsverfahrens;
Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung des Konzepts einer
Deformationsgröße bei der Ausführungsform der
Fig. 2;
Fig. 4 ein erläuterndes Diagramm zur Darstellung eines
Anpassungsverfahrens bei der Ausführungsform der
Fig. 2;
Fig. 5 ein Flußdiagramm des Anpassungsverfahrens bei der
Ausführungsform der Fig. 2;
Fig. 6a bis 6d Diagramme, die ein Verfahren zur Erzielung der
Punktreihe mit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung
darstellen;
Fig. 7a bis 7d Diagramme, die das Konzept eines Polygonallinien-
Annäherungsverfahrens bei der Ausführungsform der
Fig. 2 zeigen;
Fig. 8 ein Diagramm, das ein Beispiel der Punktreihe bei
der Ausführungsform der Fig. 2 zeigt;
Fig. 9 ein Diagramm, das ein Beispiel des bei der Ausfüh
rungsform der Fig. 2 verwendeten Formmusters zeigt;
Fig. 10a und 10b Diagramme zur Erläuterung einer Hough-Transforma
tion, die bei einer anderen Ausführungsform gemäß
der Erfindung verwendet wird;
Fig. 11 ein Diagramm, das ein Beispiel des Formmusters
zeigt, das bei einer weiteren Ausführungsform gemäß
der Erfindung verwendet wird;
Fig. 12a und 12b Diagramme zur Erläuterung eines Interpolationsver
fahrens für die Punktreihe bei einer weiteren Aus
führungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 13a bis 13c Diagramme zur Darstellung des Konzepts von Verfah
rensschritten bei einer weiteren Ausführungsform
gemäß der Erfindung;
Fig. 14 ein Flußdiagramm, das die Verfahrensschritte bei der
Ausführungsform der Fig. 13a bis 13c zeigt;
Fig. 15a bis 15c Diagramme zur Darstellung des Konzepts der Verfah
rensschritte bei einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 16 ein Flußdiagramm, das die Verfahrensschritte bei der
Ausführungsform der Fig. 15a bis 15c zeigt;
Fig. 17 ein Diagramm, das das Formmuster zeigt, das bei
einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung
verwendet wird;
Fig. 18 ein Diagramm, das ein Beispiel der weiteren Ausfüh
rungsform der Fig. 17 zeigt;
Fig. 19a und 19b Diagramme zur Erläuterung des Konzepts der Deforma
tionsgröße bei einer weiteren Ausführungsform gemäß
der Erfindung;
Fig. 20 eine fragmentarische perspektivische Ansicht eines
Anwendungsbeispiels einer anderen Ausführungsform
gemäß der Erfindung;
Fig. 21a und 21b Diagramme zur Erläuterung des Konzepts von Verfah
rensschritten bei der Ausführungsform der Fig. 20;
Fig. 22 ein Diagramm zur Erläuterung der Ausführungsform der
Fig. 20;
Fig. 23 ein Flußdiagramm zur Darstellung von Verfahrens
schritten bei einer weiteren Ausführungsform gemäß
der Erfindung;
Fig. 24 ein Diagramm zur Erläuterung des Konzepts eines
Verfahrensergebnisses einer weiteren Ausführungsform
gemäß der Erfindung;
Fig. 25a bis 25d Diagramme zur Darstellung des Konzepts von Verfah
rensschritten bei der Ausführungsform der Fig. 24;
Fig. 26 ein Flußdiagramm, das die ganzen Verfahrensschritte
bei der Ausführungsform der Fig. 24 zeigt;
Fig. 27 ein Flußdiagramm, das die Verfahrensschritte bei
einem Hauptteil der Ausführungsform der Fig. 24
zeigt;
Fig. 28 ein Flußdiagramm, das die Verfahrensschritte auch
bei dem Hauptteil der Ausführungsform der Fig. 24
zeigt;
Fig. 29a und 29b Diagramme zur Erläuterung einer weiteren Ausfüh
rungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 30a bis 30e Ansichten zur Erläuterung einer weiteren Ausfüh
rungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 31 und Fig. 32a und 32b Diagramme zur Erläuterung des Konzepts von Verfah
rensschritten bei einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 33 ein Flußdiagramm, das die Verfahrensschritte bei der
Ausführungsform der Fig. 31, 32a und 32b zeigt;
Fig. 34a bis 34c Diagramme zur Erläuterung einer weiteren Ausfüh
rungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 35 und 36 Diagramme, die Anwendungsbeispiele der Ausführungs
form der Fig. 1 bis 9 zeigen;
Fig. 37 ein Flußdiagramm, das Verfahrensschritte einer
weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 38 ein Diagramm, das ein Beispiel des Formmusters
zeigt, das bei einer weiteren Ausführungsform gemäß
der Erfindung verwendet wird;
Fig. 39a und 39b Diagramme, die das Konzept von Verfahrensschritten
bei der Ausführungsform der Fig. 38 zeigen;
Fig. 40 ein Diagramm, das ein Beispiel des Formmusters bei
einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung
zeigt;
Fig. 41 ein Diagramm, das das Konzept von Verfahrensschrit
ten bei der Ausführungsform der Fig. 40 zeigt; und
Fig. 42 ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel des Form
musters bei der Ausführungsform der Fig. 40 zeigt.
Bei einer der verschiedenen Ausführungsformen gemäß der Er
findung wird, wie bei einer Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 9
festzustellen ist, eine Messung durch die optische Scherung
bezüglich einer Teilform einer Eckverbindung angegeben, bei
der zwei Plattenteile Kante an Kante im wesentlichen recht
winklig aneinandergefügt werden. Bei der in Fig. 1 gezeigten
optischen Scherung wird spaltförmiges Licht von einer Licht
quelle 12 auf einen Gegenstand 11 in Form einer solchen,
oben dargestellten Eckverbindung an seinem gebogenen Teil,
wie in Fig. 1 gezeigt, projiziert, und es wird ein Bild von
projizierten Lichtmustern des spaltförmigen Lichts durch ein
solches Aufnahmemittel 13 wie eine CCD-Kamera in einer Rich
tung aufgenommen, die von der verschieden ist, in der das
spaltförmige Licht projiziert wurde, und das von dem Bild
aufnahmemittel 13 erfaßte Bild wird einem solchen Verfahren
oder einer solchen Verarbeitung unterworfen, wie weiter un
ten beschrieben wird, daß eine Reihe von Punkten entspre
chend der Form des hergenommenen Gegenstands 11 erhalten
wird. Das heißt, daß Stellen jeweiliger Meßpunkte auf einer
Schnittlinie des spaltförmigen Lichts bezüglich einer durch
den gebogenen Teil des Gegenstands 11 verlaufenden Schnitt
ebene durch Koordinaten in einer zweidimensionalen Ebene re
präsentiert sind.
Die von dem Bildaufnahmemittel 13 (Fig. 6a) aufgenommene Ab
bildung Q₁ des Kontrastbildes wird einmal in einem Rahmen
speicher 21 gespeichert, und das auf diese Weise gespeicher
te Bild Q₁ wird in ein Binärcodierungs-Verarbeitungsmittel
22 eingegeben, wo die Zusammenfassung jeweiliger Bildelemen
te in geeigneter Weise mit einem Schwellenwert verglichen
und binär codiert wird und eine solche binäre Abbildung Q₂
erhalten wird, wie sie in Fig. 6b gezeigt ist. Dann wird die
Rauschkomponente in diesem binären Bild Q₂ durch ein Rausch
beseitigungsmittel 23 beseitigt. Da eine mit dem binären
Bild Q₂ erhaltene Liniendarstellung I₂ normalerweise eine
Breite von mehreren Bildelementen aufweist, wird ein Kern
als Mittellinie der Liniendarstellung I₂ in dem binären Bild
Q₂ bei einem Kernextraktionsmittel 24 extrahiert, und es
wird ein solches Linienbild Q₃ erhalten, wie es durch Daten
einer Liniendarstellung I₃ mit einer Breite von einem Bild
element, wie in Fig. 6c gezeigt, gebildet ist. Die Linien
darstellung I₃ ist eine Reihe von Bildelementen mit der
Breite eines Bildelements, und ein Punktreihenformer 25 er
möglicht es, eine Punktreihe zu erhalten, die die Form bei
dem gebogenen Teil des Gegenstands 11 wiedergibt. Bei dem
Punktreihenformer 25 werden Positionsdaten der Punktreihe
dadurch erhalten, daß sequentiell Positionskoordinaten der
jeweiligen Bildelemente der Liniendarstellung I₃ von der
linken Seite des Bildschirms in seiner Horizontalrichtung
angeordnet werden. Während hier die ganzen Bildelemente der
Liniendarstellung I₃ als Punktreihe bezeichnet werden, ist
es möglich, die Positionskoordinaten hinsichtlich eines
Fortschreitens einer Mehrzahl von Bildelementen in der Hori
zontalrichtung des Schirmes zu erhalten oder einen repräsen
tierenden Wert für eine Mehrzahl von Bildelementen als die
Positionskoordinaten zu betrachten, und zwar in einem Fall,
wo die Auflösung herabgesetzt sein kann. Auf diese Weise ist
es möglich, auf der Basis der Liniendarstellung I₃ eine
solche Punktreihe S zu erhalten, wie sie in Fig. 6d gezeigt
ist. Diese Punktreihe S ist eine sequentielle Anordnung der
Bildelemente entlang der Abszisse der Abbildung, und sie
wird für die Verarbeitung verwendet, nachdem sie in dem
Speicher gespeichert wurde.
Während die auf die vorhergehende Weise erhaltene Punktreihe
S als die gegenständliche Form betrachtet wird, die mit dem
Formmuster verglichen wird, wobei der Vergleich in Form der
Punktreihe S als solcher bei der Durchführung des Anpas
sungsverfahrens zeitaufwendig ist, ist die besondere Reihe
der Punktreihe S durch die polygonalen Linien anzunähern. Es
wurden viele Verfahren zur Annäherung der Punktreihe S an
die polygonalen Linien vorgeschlagen, wobei hier jedoch ein
als Linienzeichnungsverfahren (tracing process) bekanntes
Verfahren verwendet wird. Das heißt, daß, wie in Fig. 7 ge
zeigt, angenommen wird, daß die jeweiligen Punkte Pj (j=0,
1, . . ., n), die in der den Gegenstand der Polygonallinien
annäherung bildenden Punktreihe S enthalten sind, von der
linken Seite aus sequentiell angeordnet sind, wobei ein
Startpunkt P₀ als ein Endpunkt Pj1 betrachtet wird, während
ein anderer in der Punktreihe S enthaltener Punkt Pj als der
andere Endpunkt Pj2 betrachtet wird, und wobei ein die
beiden Endpunkte Pj1 und Pj2 verbindender Abschnitt <Pj1Pj2<
bestimmt wird. Wird dieser Abschnitt <Pj1Pj2< zwischen zwei
Tangentiallinien λ1,j2-1 und λ2,j2-1 gehalten, die durch den
Endpunkt Pj1 verlaufen, unter vielen Tangentiallinien eines
Kreises Ci2-1 mit einem Radius ε und mit gerade einem
fortschreitenden Punkt Pj2-1 des Endpunktes Pj2, so ist der
Abstand zwischen dem Punkt Pj2-1 und dem Abschnitt <Pj1Pj2<
geringer als ε. Daher ist der eine Endpunkt Pj1 fest, wobei
der andere Endpunkt Pj2 jedoch in der Folge der Reihe va
riiert wird und wobei entschieden wird, ob der Abstand zwi
schen dem Punkt Pj2-1 und dem Abschnitt <Pj1Pj2< unter ε
liegt oder nicht. Auf diese Weise wird der längste Abschnitt
<Pj1Pj2< der Strecke zwischen dem Punkt Pj2-1 und dem
Abschnitt <Pj1Pj2< unterhalb ε ausgewählt. Das heißt, bei
dem Beispiel der Fig. 7 ist die Bedingung erfüllt, daß der
Abstand zwischen dem Punkt Pj2-1 und dem Abschnitt <Pj1Pj2<
unterhalb von ε liegt, beginnend von J1=0, J2=2 bis zu J2=8,
wie in Fig. 7b, diese Bedingung ist jedoch bei J2=9 nicht
mehr erfüllt, so daß ein Abschnitt <P₀P₈< als der längste
Abschnitt betrachtet wird.
Als nächstes wird der letzte Endpunkt Pj2 (P₈ beim obigen
Beispiel), der die obige Bedingung erfüllt, als der feste
Endpunkt Pj1 betrachtet, und mit denselben Schritten wird
der längste Abschnitt <PjPj2< der Strecke zwischen dem Punkt
Pj2-1 und dem Abschnitt <Pj1Pj2< unterhalb von ε erhalten.
Das heißt, bei dem Beispiel der Fig. 7 wird das vorhergehen
de Verfahren wiederholt, beginnend von J1=8, J2=10, wie in
Fig. 7c. Auf diese Weise wird das Verfahren einer Auswahl
des Abschnitts <Pj1Pj2< durchgeführt, bis der Endpunkt Pj2
den Endpunkt Pn erreicht und es schließlich möglich ist, die
Punktreihe S mit den polygonalen Linien, die die jeweiligen
Abschnitte <Pj1Pj2< verbinden, anzunähern, wie in Fig. 7d
gezeigt.
Mit einer auf diese Weise durch Annähern der Punktreihe S
durch die polygonalen Linien auf die oben beschriebene Weise
erhaltenen Figur ist es möglich, das Merkmal der Teilform
des Gegenstands 11 durch die Lagen der gebogenen Stellen und
die Linienelemente (gerade und gekrümmte Linien) darzustel
len, die die jeweiligen Biegepunkte miteinander verbinden,
und im Gegensatz zu dem Fall, daß die Punktreihe S von einer
solchen Form wie in Fig. 8 mit dem Formmuster verglichen
wird, wird die Möglichkeit geschaffen, die Anzahl von Daten
beträchtlich zu verringern und das Anpassungsverfahren
schneller zu machen.
Da bei der vorliegenden Erfindung die Teilform des Gegen
stands 11 im wesentlichen M-förmig sein wird, kann eine sol
che Form, wie in Fig. 9 gezeigt, die durch vier Linienele
mente (Abschnitte) S₀ bis S₃ dargestellt ist, die zwischen
fünf Knotenpunkten p₀ bis p₄ eine Verbindung schaffen, als
das Formmuster verwendet werden.
Es werden für das Merkmal des Formmusters die Länge lk (k=0
bis 3) der jeweiligen Linienelemente s₀ bis s₃ sowie der
Gradient θk (k=0 bis 3) der jeweiligen Linienelemente so bis
s₃ bezüglich der Abszisse der zweidimensionalen Ebene (Bild)
und ferner bezüglich des jeweiligen Merkmals die Toleranz
[lmink, lmaxk] sowie [θmink, θmaxk] und die Standardwerte
lstk und θstk festgesetzt (k=0 bis 3). Wie sich aus der
Definition ergibt, wird die folgende Beziehung erfüllt:
lmink < lstk < lmaxk
θmink < θstk < θmaxk
Bezüglich der Toleranz [lmink, lmaxk] und [θmink, θmaxk]
sind sie hier in geeigneter Weise in Übereinstimmung mit
einer Schwankung der Größe der von dem Gegenstand 11 erhal
tenen Liniendarstellung festgesetzt.
Da die gegenständliche Form für die Teilform des Gegenstands
1 durch die Polygonallinienannäherung erhalten wird, wird
eine Muster- oder Formanpassung mit dem zuvor (Anpassungs
verfahren) definierten Formmuster durchgeführt. Bei dem An
passungsverfahren wird zunächst die gleiche Anzahl von den
Knotenpunkten wie den Knotenpunkten p₀ bis p₄ des Form
musters für den Vergleich von der gegenständlichen Form aus
gewählt (es wird hier angenommen, daß die gegenständliche
Form eine größere Anzahl von den Knotenpunkten besitzt als
von Knotenpunkten p₀ bis p₄ des Formmusters), die Länge des
Abschnitts in dem Fall, daß die jeweiligen ausgewählten Kno
tenpunkte und ihr Gradient bezüglich der Abszisse (Bezugs
linie) der zweidimensionalen Ebene (Bild) erhalten werden.
Ferner wird hinsichtlich sämtlicher Knotenpunkte der gegen
ständlichen Form deren Abstand εj bezüglich des nächsten,
das Formmuster bildenden Abschnitts erhalten, und ein Mittel
wert ihres Abstands ist als Komponente εp einer möglichen
Deformation definiert. In Fig. 3 sind der Abstand εj und das
Konzept der Abschnittslänge lk und deren Gradient θk bei dem
Formmuster dargestellt. Durch doppelte Kreise bezeichnete
Bildelemente zeigen die Knotenpunkte p₀ bis p₄, die sich
zwischen dem Formmuster und der gegenständlichen Form über
lappen, während die vier durch vier kleine rechteckige Mar
ken bezeichneten Bildelemente die Knotenpunkte zeigen, die
durch das Verfahren einer Polygonallinienannäherung der Fig.
7a bis 7d erhalten wurden, das bezüglich der gegenständli
chen Form durchgeführt wurde. Die Komponente εp einer mögli
chen Deformation wird durch eine folgende Formel repräsen
tiert, wenn die Anzahl der Punkte Pi, die in der Punktreihe
S der gegenständlichen Form enthalten sind (die Anzahl der
Knotenpunkte in dem Fall, wenn sie der Polygonallinienannä
herung unterworfen werden), gleich n gemacht wird:
Als nächstes werden die Länge und der Gradient der jeweili
gen Abschnitte der gegenständlichen Form mit der Toleranz
verglichen, die bezüglich des Formmusters festgesetzt wurde,
so daß dann, wenn sie außerhalb der Toleranz liegen, beide
Summen E1 und Eθ mit der Länge, die gleich einer Längen
deformationskomponente Dlk gemacht wurde, und dem Gra
dienten erhalten werden, der gleich einer Winkeldeforma
tionskomponenten Dsk gemacht wurde (k ist die Anzahl der
Abschnitte in dem Formmuster). Das heißt, die Längendeforma
tionskomponente Dlk und die Winkeldeformationskomponente Dsk
werden durch die entsprechenden folgenden Formeln darge
stellt:
Überdies werden die Summen E1 und Eθ der Längendeforma
tionskomponente Dlk bzw. der Winkeldeformationskomponente
Dsk durch die entsprechenden folgenden Formeln dargestellt:
E1 = Σ(Dlk), Eθ = Σ(Dsk)
Hier ist der Bereich von k im Fall des in Fig. 9 gezeigten
Formmusters hinsichtlich der Anzahl der Abschnitte 0 bis 3.
Wurden die Komponente Ep einer möglichen Deformation und die
Summen E1 und Eθ der Längendeformationskomponente Dlk bzw.
der Winkeldeformationskomponente Dsk erhalten, so wird eine
gewichtete Summe der jeweiligen Komponenten Ep, E1 und Eθ
als eine Deformationsgröße Etotal erhalten, die durch die
folgende Formel dargestellt werden kann, wobei die jeweili
gen Gewichtskoeffizienten bezüglich der Komponenten Ep, E1
bzw. Eθ zu Wp, W1 und Wθ gemacht werden:
Etotal = Wp × Ep + W1 × E1 + Wθ × Eθ
Das Auswahlverfahren für die Knotenpunkte, bei dem die oben
definierte Deformationsgröße Etotal bezüglich aller Kombi
nationen des Auswahlverfahrens für die Knotenpunkte von der
gegenständlichen Form erhalten wird und die Deformations
größe Etotal auf das Minimum gebracht ist (danach soll der
Minimalwert der Deformationsgröße Etotal als minimale
Deformationsgröße bezeichnet werden), wird zu der optimalen
Auswahl gemacht. In Fig. 2 sind die vorhergehenden Ver
gleichsschritte gezeigt.
Da bei der vorliegenden, oben beschriebenen Ausführungsform
das Anpassungsverfahren durch eine Berechnung der Deforma
tionsgröße bezüglich möglicher Kombinationen zur Auswahl der
gleichen Anzahl der Knotenpunkte wie der der Formmuster un
ter den gegenständlichen Formen ausgeführt wird, ist es mög
lich, z. B. einen Fall zu erkennen, bei dem, wie in Fig. 35
gezeigt, die Punktreihe S durch Halter H zum Halten der zu
verschweißenden und gegenüber dem Bildaufnahmemittel 13 auf
zunehmenden Plattenteile dazu gebracht wird, unnötige In
formationen zu enthalten, oder einen Fall, bei dem, wie in
Fig. 36 gezeigt, in der Punktreihe S aufgrund eines angren
zend an eine Schweißlinie geöffneten Lochs eine Diskonti
nuität G ausgebildet ist, und eine beabsichtigte Form kann
leicht für die Erkennung extrahiert werden.
Das durch das vorhergehende Anpassungsverfahren erhaltene
Ergebnis wird zum Gegenstand der Formerkennung gemacht. Nun
wird angenommen, daß das Ergebnis des Anpassungsverfahrens
eine solche Form angenommen hat, die durch Knotenpunkte Bp0
bis Bp4 und Abschnitte dargestellt ist, die zwischen diesen
Knotenpunkten Bp0 bis Bp4 Verbindungen herstellen. In Fig. 4
ist die Teilform des Gegenstands 11 als dem Ergebnis des
Anpassungsverfahrens überlagert dargestellt. Hier sind die
Lagebeziehungen usw. zweier Plattenteile M₁ und M₂ nach
einem Bilden der Eckverbindung mit den zusammengeschweißten
Teilen zu messen, und es wird angenommen, daß die Platten
dicke t der Plattenteile M₁ und M₂ bekannt waren. Im vor
liegenden Fall kann jeder Spalt in der Verbindung in Fig. 4
als eine Differenz zwischen einer Größe A und der Platten
teildicke t erhalten werden, während jede bei der Verbindung
auftretende gestufte Differenz als eine Größe B erzielt und
die Lage der Verbindung als Koordinaten eines Punktes C in
Fig. 4 erhalten werden können. Kurzum kann die Form der Ver
bindung in einer solchen Abfolge gemessen werden, wie sie in
Fig. 5 gezeigt ist.
Während bei der vorhergehenden Ausführungsform der Fig. 2
die gegenständliche Form durch die Polygonallinienannäherung
der Punktreihe S, die die Eingabegegenstandsform ist, kom
primiert wurde, ist bei einer anderen Ausführungsform der
Erfindung eine andere Anordnung vorgesehen, um die gegen
ständliche Form durch die Ausführung einer Hough-Transfor
mation bezüglich der Punktreihe S zu erhalten. Das heißt, es
werden gerade Linien Li (i=0 bis 5) auf eine solche Punkt
reihe S, wie in Fig. 10a gezeigt, durch die Hough-Transfor
mation angewandt, und Schnittpunkte der jeweiligen geraden
Linien Li und der Endpunkte der Punktreihe S werden als
Knotenpunkte Bki (i=0 bis 6) verwendet, während andere
Schnittpunkte der Linien Li, die nicht in einem Bereich nahe
der Punktreihe S liegen, gelöscht und die verwendeten Kno
tenpunkte Bki auf höchstens zwei für jede gerade Linie Li
begrenzt werden, so daß kein unnötiger Knotenpunkt erzielt
werden muß.
Hier war das Verfahren einer Anwendung der geraden Linie
durch die Hough-Transformation allgemein bekannt, und es
wird kurz erläutert. Das heißt, es war bekannt, daß eine
Hough-Kurve in einem polaren Raum (Parameterraum), der durch
das Ausführen der Hough-Transformation bezüglich eines jeden
Punktes der Punktreihe S erhalten wurde, einen Schnittpunkt
besitzt, wenn jeder Punkt auf jeder geraden Linie vorliegt.
Wird ein Punkt erhalten, der als der Schnittpunkt der Hough-
Kurve betrachtet werden kann, so soll dieser Punkt die gerade
Linie Li repräsentieren, die die im wesentlichen auf einer
geraden Linie vorliegende Punktlinie S repräsentiert, und
das Anlegen der geraden Linien Li an die Punktreihe S kann
erfolgen, indem die Schnittpunkte der Hough-Kurve erzielt
werden. Wurden die Knotenpunkte Bki erhalten, so ist die
gleiche Operation bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungs
form anwendbar, indem Linienelemente si erzielt werden, die
sequentiell die Knotenpunkte Bki miteinander verbinden. Das
heißt, es ist auch möglich, die Datenmenge der Punktreihe S
selbst dann zu komprimieren, wenn die Hough-Transformation
verwendet wird. Die weiteren Merkmale dieser Ausführungsform
sind die gleichen wie bei der vorhergehenden Ausführungsform
der Fig. 2.
Während bei der obigen Ausführungsform die jeweiligen Kno
tenpunkte pk des Formmusters nur durch die Abschnitte ver
bunden sind, wird bei einer weiteren Ausführungsform gemäß
der Erfindung gleichzeitig ein Teil einer Ellipse als Li
nienelement verwendet, das eine Verbindung zwischen den
Knotenpunkten herstellt. Das heißt, während das Formmuster
bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform (siehe auch
Fig. 2) die die Knotenpunkte P₀-p₁-p₂-p₃-P₄ verbindenden
polygonalen Linien enthält, wird bei der vorliegenden Aus
führungsform eine Verbindung zwischen den Knotenpunkten p₁
und p₂ mit einem Linienelement s₁ hergestellt, das Teil
einer Ellipse (Teilellipse) mit einer Haupt- und einer Ne
benachse ist, die Verlängerungen von Abschnitten s₀ und s₂
sind.
In diesem Fall ist für den Teil zwischen den beiden Knoten
punkten p₁ und p₂ die Länge des Linienelements durch den
Hauptradius l₂ und den Nebenradius l₁′ definiert, und der
Gradient des Linienelements ist durch einen Gradienten θ₁
der Hauptachse bezüglich der Abszisse definiert. Für die
Flachheit der Ellipse (= Nebenradius/Hauptradius) werden ein
Standardwert und eine Toleranz festgesetzt. Andere Anordnun
gen sind die gleichen wie jene bei der Ausführungsform der
Fig. 9 (siehe auch Fig. 2).
Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung ist
ein Verarbeitungsverfahren für einen Fall vorgesehen, bei
dem die als Bild des Gegenstands 11 erhaltene Punktreihe S
eine solche Diskontinuität DS und eine Datenlücke VC mit
sich bringt, in welchem Fall eine Interpolation durchgeführt
wird, um eine Kontinuität in der Punktreihe S wie in Fig.
12b zu erzielen, und zwar vor der Erzielung der gegenständ
lichen Form durch die Polygonallinienannäherung der Punkt
reihe S (in Fig. 12b sind die interpolierten Teile mit CP
bezeichnet). Die Interpolation ist ein Verfahren der Her
stellung einer Verbindung zwischen Endpunkten bei dem Dis
kontinuitätsteil mit einer geraden Linie, und eine solche
durchgeführte Interpolation ermöglicht es, die gegenständ
liche Form durch die Polygonallinienannäherung in der glei
chen Folge wie bei der Ausführungsform der Fig. 2 zu erhal
ten. Weitere Anordnungen sind die gleichen wie jene bei den
Ausführungsformen der Fig. 2.
Während bei der Ausführungsform der Fig. 2 das Linienzeich
nungsverfahren (tracing process) verwendet wird, um die Po
lygonallinienannäherung bezüglich der gegenständlichen Form
durchzuführen, besteht hier die Möglichkeit, daß in einem
Fall, bei dem die gegenständliche Form eine Schwankung mit
sich bringt, die Anzahl der bezüglich der gegenständlichen
Form erhaltenen Knotenpunkte Bpi geringer als die der Kno
tenpunkte p₁ des Formmusters ist, wobei das Problem auf
tritt, daß das Anpassungsverfahren nicht durchgeführt werden
kann, wenn die Anzahl der für die gegenständliche Form er
haltenen Knotenpunkte Bpi nicht mit der Anzahl der Knoten
punkte p₁ des Formmusters übereinstimmt.
Demgemäß macht sich eine weitere Ausführungsform der Erfin
dung eine Maßnahme zu eigen, wonach in dem Fall, daß die An
zahl der Knotenpunkte Bpi (i=0 bis 4), die als Ergebnis der
Polygonallinienannäherung, wie in Fig. 13a gezeigt, erhalten
wurden, geringer als die Anzahl der Knotenpunkte p₁ des
Formmusters ist, die Anordnung so getroffen ist, daß der Ab
stand der Punktreihe S zwischen zwei benachbarten Knoten
punkten Bpi und Bpi+1 bezüglich eines Linienelements BSi,
das die beiden Knotenpunkte Bpi und Bpi+1 verbindet, und
einem Punkt Cpi als maximaler Abstand εi als ein anstehender
Knotenpunkt erhalten wird. Nach Erhalt des anstehenden Kno
tenpunkts Cpi bezüglich der jeweiligen Linienelemente BSi
werden die anstehenden Knotenpunkte Cpi der unzureichenden
Anzahl als die Knotenpunkte Bpi der gegenständlichen Form
sequentiell von dem mit dem größeren maximalen Abstand εi
verwendet, und es werden, wie in Fig. 13c gezeigt, die Kno
tenpunkte Bpi (i=0 bis 5) der Zahl über den Knotenpunkten Pi
bestimmt.
Die vorhergehenden Schritte werden wie in Fig. 14 gezeigt
zusammengefaßt. Danach werden nach einer Initialisierung der
Schritte (zum Zurücksetzen von i auf 0) benachbarte Paare
der Knotenpunkte Bpi und Bpi+1, die durch die Polygonal
linienannäherung erhalten wurden, jeweils sequentiell mit
jedem der Linienelemente (Abschnitte) BSi verbunden, und es
wird der anstehende Knotenpunkt Cpi mit dem maximalen Ab
stand εi von dem Linienelement BSi unter der Punktreihe S
zwischen beiden Endknotenpunkten Bpi und Bpi+1 des Lini
enelements BSi aufgesucht. Damit werden die anstehenden
Knotenpunkte Cpi bezüglich aller Linienelemente BSi dadurch
erhalten, daß die obigen Schritte wiederholt werden, bis i
gleich der Zahl der Knotenpunkte Bpi minus 2 wird, und eine
erforderliche Anzahl von den anstehenden Knotenpunkten Cpi
wird in der Reihenfolge der Größe des maximalen Abstands εi
von den anstehenden Knotenpunkten Cpi, die zu den Knoten
punkten Bpi zu addieren sind, ausgewählt.
Mit der Verwendung der vorhergehenden Schritte ist es
möglich, die Anzahl der Knotenpunkte Bpi auf ein Maximum
(2N-1) zu erhöhen, wenn die Anzahl der ursprünglich erhalte
nen Knotenpunkte Bpi N ist. Ist darüber hinaus die Anzahl
der Knotenpunkte Bpi, die auf diese Weise durch die anste
henden Knotenpunkte Cpi erhöht wurde, immer noch hinsicht
lich der Anzahl der Knotenpunkte pi des Formmusters unzu
reichend, so kann die Anzahl der Knotenpunkte Bpi dadurch
erhöht werden, daß von neuem die obigen Schritte bezüglich
der Knotenpunkte Bpi einschließlich der anstehenden Kno
tenpunkte Cpi angewandt werden. Weitere Anordnungen sind die
gleichen wie jene bei der Ausführungsform der Fig. 2.
Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung ist
ein Beispiel einer Maßnahme für den Fall gezeigt, daß die
Anzahl der von der gegenständlichen Form erhaltenen Knoten
punkte Bki bezüglich der Knotenpunkte pi ähnlich wie bei der
Ausführungsform der Fig. 13 unzureichend ist, und die Anord
nung ist so getroffen, daß die Knotenpunkte Bki von der
gegenständlichen Form durch die Hough-Transformation durch
die Schritte bei der Ausführungsform der Fig. 10 erhalten
werden. Bei der Erzielung der Knotenpunkte Bki durch die
Hough-Transformation werden gerade Linien Li erhalten, die
von Punkten entsprechend den Schnittpunkten der Hough-Kurve
in dem konvertierten Raum (Polarkoordinatenraum) abhängig
sind, und die Schnittpunkte der Linien L₁ mit den Endpunkten
der Punktreihe S werden als die Knotenpunkte Bki verwendet,
wie in Fig. 15a gezeigt, so daß die Knotenpunkte Bki nicht
stets mit den in der Punktreihe S enthaltenen Punkten über
einstimmen. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden da
her anstelle einer Verwendung der Schnittpunkte zwischen den
geraden Linien Li als die Knotenpunkte Bki unter den in der
Punktreihe S enthaltenen Punkten Pi die am nächsten bei den
Schnittpunkten der geraden Linien Li gelegenen Punkte als
die Knotenpunkte Bpi verwendet. Die folgenden Schritte sind
die gleichen wie jene bei der Ausführungsform der Fig. 13,
bei der die in der Punktreihe S enthaltenen Punkte mit dem
maximalen Abstand Ei bezüglich des Linienelements BSi, das
die benachbarten Knotenpunkte Bpi und Bpi+1 verbindet,
gleich den anstehenden Knotenpunkten CPi gemacht werden,
wobei einige von ihnen in der Zahl, mit der die Knotenpunkte
bezüglich der Zahl der Knotenpunkte pi des Formmusters un
zureichend sind, in der Reihenfolge der Größe des maximalen
Abstands εi ausgewählt und zu den Knotenpunkten Bki
hinzuaddiert werden. Auf diese Weise ist es möglich, die
Knotenpunkte Bki des Formmusters so zu bestimmen, daß sie
mehr als die Zahl der Knotenpunkte pi des Formmusters wie in
Fig. 15c werden.
Eine Zusammenfassung der obigen Schritte ist in Fig. 16
dargestellt, wonach sich ein Unterschied gegenüber der in
Fig. 14 gezeigten Ausführungsform (siehe auch Fig. 13) aus
dem Schritt der Erzielung des Punktes Pi ergibt, der in der
Punktreihe S angrenzend an die Schnittpunkte der geraden
Linien Li enthalten ist, die vor der Initialisierung durch
die Hough-Transformation erhalten wurden, wobei der Punkt
Pi als der anfängliche Knotenpunkt Bpi verwendet wird.
Andere Anordnungen sind die gleichen wie jene bei der Aus
führungsform der Fig. 10.
Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung ist
ein Verfahren zur Ausführung der Anpassungsverarbeitung
einer Kombination der Formmuster bezüglich einer im Hinblick
auf die gegenständliche Form vergleichsweise einfacheren
Form vorgesehen, bei der der Vergleich mit den Formmustern
bezüglich jedes Teils der gegenständlichen Form erfolgt.
Demnach verbindet, wie in Fig. 17 gezeigt, ein Abschnitt S₂
Blöcke Bl₀ und Bl₁ der Formmuster. In diesem Fall wird der
Abschnitt S₂ auf die gleiche Weise wie andere Abschnitte
behandelt, und der Standardwert sowie die Toleranz werden
bezüglich der Länge und des Gradienten festgelegt. Durch ein
Festlegen des Formmusters in der oben beschriebenen Weise
ist es möglich, das Anpassungsverfahren bezüglich der gegen
ständlichen Form mit den beiden verwendeten Formmustern
durchzuführen. Andere Anordnungen sind die gleichen wie jene
bei der Ausführungsform der Fig. 2.
Während bei der vorhergehenden Ausführungsform der Fig. 2
die Längendeformationskomponente Dlk und die Winkeldefor
mationskomponente Dsk so festgesetzt werden, daß sie 0 sind,
solange die Länge lk und der Gradient θk beim Erzielen der
Längendeformationskomponente Dlk und der Winkeldeformation
Dsk durch den Vergleich der gegenständlichen Form mit dem
Formmuster innerhalb der Toleranz liegen, wie in Fig. 19a
gezeigt, ist die Anordnung, wie in Fig. 19b, so getroffen,
daß ein zu einer Abweichung von dem Standardwert propor
tionaler Wert gegeben ist, solange die Komponenten innerhalb
der Toleranz, jedoch außerhalb des Standardwerts liegen. Das
heißt, die Längendeformationskomponente Dlk und die Win
keldeformationskomponente Dsk dienen der Bereitstellung von
Werten, die proportional zu dem Standardwert sind, unabhän
gig davon, ob sie innerhalb oder außerhalb der Toleranz lie
gen, während der Proportionalitätsfaktor so festgesetzt ist,
daß er enger innerhalb der Toleranz als außerhalb der Tole
ranz liegt. Durch die Bereitstellung des Wertes in Überein
stimmung mit der Abweichung von dem Standardwert selbst in
nerhalb der Toleranz ist es möglich, die Abweichung von dem
Standardwert genauer als bei der Ausführungsform der Fig. 2
zu bestimmen. Die anderen Anordnungen sind die gleichen wie
jene bei der Ausführungsform der Fig. 2.
Bei der vorhergehenden Ausführungsform der Fig. 2 wird eine
Toleranz bezüglich des Formmusters so festgesetzt, daß das
Formmuster darauf festgelegt werden kann, eine deformierbare
Form zu sein. Und selbst dann, wenn die gegenständliche Form
stark abweicht, in dem Fall, daß solche Knotenpunkte die
Deformationsgröße Etotal nach der Durchführung des Anpas
sungsverfahrens auf das Minimum bringen, liegt stets eine
Kombination der Knotenpunkte vor, die Etotal auf ein Minimum
herabsetzen, und das Formmuster wird mit der gegenständli
chen Form übereinstimmen. In diesem Fall wird die Schwankung
des Formmusters jedoch groß, wodurch der Wert von Etotal
größer wird. Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß der
Erfindung wurde daher erkannt, daß die minimale Deforma
tionsgröße das Ausmaß der Abweichung der gegenständlichen
Form von dem Formmuster angibt, wobei die Anordnung so ge
troffen ist, daß die minimale Deformationsgröße als ein In
dex für den Grad an Übereinstimmung zwischen der gegenständ
lichen Form und dem Formmuster verwendet wird. Das heißt, es
wird ein Schwellenwert bezüglich der minimalen Deformations
größe festgesetzt, und es ist zu entscheiden, daß der Grad
an Übereinstimmung der gegenständlichen Form mit dem Form
muster gering ist, solange die minimale Deformationsgröße
den Schwellenwert überschreitet.
Es wird angenommen, daß, wie in Fig. 20 gezeigt, der Gegen
stand 11 z. B. eine Eckverbindung ist, die durch Verschweißen
zweier Plattenteile M₁ und M₂ gebildet wird, und daß die
Punktreihe S und die von der Punktreihe S erhaltenen Knoten
punkte Bpi in dem Fall, daß Teillinien durch die optische
Scherung bei Stellen punktierter Linien a und b gebildet
werden, wie in der Fig. 21a bzw. 21b gezeigt, gegeben sind.
Hier erfordert die gegenständliche Form der Fig. 21b auf
einen Vergleich mit einem solchen Formmuster wie in Fig. 9
hin nahezu nichts von der Deformation des Formmusters, wo
hingegen die gegenständliche Form der Fig. 21a eine beträcht
liche Deformation des Formmusters verlangt. Das heißt, die
gegenständliche Form der Fig. 21a wird im Gegensatz zu der
gegenständlichen Form der Fig. 21b hinsichtlich der minima
len Deformationsgröße äußerst groß. In einem Fall, wo die
Eckverbindung der Fig. 20 vertikal von der oberen Seite zur
unteren Seite bei den Teillinien durch die optische Scherung
abgetastet wird und der anfängliche Punkt der Eckverbindung
zu erfassen ist, besteht damit die Möglichkeit, einen Schwel
lenwert Es bezüglich der minimalen Deformationsgröße so fest
zusetzen, daß die anfängliche Lage der Eckverbindung zu der
Zeit beurteilt wird, wenn die minimale Deformationsgröße
geringer als der Schwellenwert Es wird. Hier entsprechen
Lagen von a in Fig. 22 den Lagen von a und b in Fig. 20.
Wird der Schwellenwert Es auf einen hohen Wert festgesetzt,
so kann eine näher bei der Lage von a in Fig. 20 gelegene
Lage als der Ausgangspunkt der Eckverbindung erfaßt werden,
und falls dieser auf einen niedrigen Wert festgesetzt wird,
kann eine von der Lage a der Fig. 20 entfernte Lage als der
Ausgangspunkt der Eckverbindung erfaßt werden. Bei dem
Schwellenwert Es ist daher ein Wert zu bestimmen, der es er
möglicht, daß der Ausgangspunkt der Eckverbindung in geeig
neter Weise auf der Basis des Versuchsergebnisses erfaßt
werden kann. Die anderen Anordnungen sind die gleichen wie
bei der Ausführungsform der Fig. 2.
Während die Verwendung einer solchen minimalen Deformations
größe wie bei der Ausführungsform der Fig. 20 es ermöglicht,
den Grad an Übereinstimmung allgemein zwischen der gegen
ständlichen Form und dem Formmuster zu bestimmen, wird die
Deformationsgröße Etotal als eine gewichtete Summe der Kom
ponenten der drei Typen erhalten, und hier besteht die Mög
lichkeit, daß irgendeine lokale Formabweichung nicht auf ge
naue Weise ermittelt werden kann.
Daher macht man es sich bei einer weiteren Ausführungsform
gemäß der Erfindung zunutze, daß, wie im Zusammenhang mit
den Fig. 3 und 4 bezüglich der Ausführungsform der Fig. 2
beschrieben wurde, die Abmessungsverhältnisse des Gegen
stands 11 als Ergebnis des Vergleichs der Knotenpunkte kpi
des Formmusters mit den Knotenpunkten Bpi der gegenständ
lichen Form erhalten werden, wobei die Anordnung so getrof
fen ist, daß der Grad an Übereinstimmung zwischen dem Form
muster und der gegenständlichen Form dadurch bestimmt wird,
daß zumindest ein Teil der Zahlenwerte, die die Lagebezie
hung des Gegenstands 11 als eine Bewertungsgröße angeben,
mit einer vorbestimmten Bewertungsstandardgröße verglichen
wird.
In bezug auf den Fall, daß das Schweißen beispielsweise mit
der Form der erkannten Eckverbindung durchzuführen ist, wer
den die Abmessungen A und B, die durch die Schritte der Fig.
5 erhalten wurden und in Fig. 4 gezeigt sind, bestimmt, und,
wenn die Toleranz, innerhalb der das Verschweißen für diese
Abmessungen A und B ohne irgendein nachteiliges Ergebnis
durchgeführt werden kann, sich als Ergebnis von Versuchen
sich wie folgt herausgestellt hat:
Amin < A < Amax
Bmin < B< Bmax
kann die Bewertung des Grades an Übereinstimmung der ge
genständlichen Form durch die Abmessungen A und B erfolgen,
wobei die obige Toleranz zu einer Bewertungsstandardgröße
gemacht wird. Gemäß diesem Verfahren ist es möglich, eine
genaue Bewertung selbst für eine lokale Formabweichung vor
zunehmen, und das Verfahren ist insbesondere für die Beur
teilung zweckmäßig, ob eine solche praktische Tätigkeit wie
das Schweißen durchgeführt werden kann oder nicht. Das
heißt, es ist möglich, zu bestimmen, daß das Schweißen in
dem Fall untersagt ist, daß die Abmessungen A und B von der
Toleranz abweichen.
Die obigen Schritte können wie in Fig. 23 zusammengefaßt
werden. Das heißt, die gegenständliche Form wird zunächst
mit dem Formmuster verglichen, und die Abmessungen A und B,
die die Bewertungsgrößen sein sollen, werden auf der Basis
des Vergleichsergebnisses erhalten. Als nächstes werden die
Abmessungen A und B dahingehend bewertet, ob sie innerhalb
der Toleranz liegen oder nicht, und es wird entschieden, daß
die gegenständliche Form und das Formmuster nicht überein
stimmen, wenn die Abmessungen A und B bereits von irgend
einer der oberen und unteren Grenzen der Toleranz abweichen.
Die anderen Anordnungen sind die gleichen wie bei der Aus
führungsform der Fig. 2.
Da bei dem Verfahren der vorhergehenden Ausführungsform der
Fig. 2 die Deformationsgröße Etotal bezüglich sämtlicher
Kombinationen zu erzielen ist, um die gleiche Anzahl der
Knotenpunkte wie jene des Formmusters bezüglich der gegen
ständlichen Form auszuwählen, kommt es vor, daß die erfor
derliche Verarbeitungszeit in einem Fall ansteigt, wo die
Anzahl der in der gegenständlichen Form enthaltenen Knoten
punkte groß ist. Demgemäß wird bei einer weiteren Ausfüh
rungsform gemäß der Erfindung ein dynamisches Programmieren
als Maßnahme zur Begrenzung des Anstiegs der Verarbeitungs
zeit verwendet. Das heißt, anstelle einer Optimierung sämt
licher Knotenpunkte zu einer Zeit wie bei der Ausführungs
form der Fig. 2 erfolgt die Optimierung schrittweise, um zu
versuchen, den Berechnungsaufwand zu verringern. Jetzt ist
der Vergleich, wie in Fig. 24, mit dem dynamischen Program
mieren bezüglich der Knotenpunkte P₀ bis P₄ des Formmusters
und der Knotenpunkte Bp0 bis Bp8 der gegenständlichen Form
durchzuführen.
Hier ist der Wert von Etotal, der der Index des Grades an
Übereinstimmung in der Form sein soll, eine Summe von Bewer
tungsfunktionswerten, die bezüglich jedes Abschnitts des
Formmusters erhalten wurden, und der Wert der Bewertungs
funktion bezüglich eines bestimmten Abschnitts wird unabhän
gig von der Anpassung anderer Abschnitte bestimmt (eine sol
che Charakteristik der Bewertungsfunktion wird als Markov-
Charakteristik betrachtet, und sie ist eine Voraussetzung
zur Anwendung der dynamischen Programmierung), so daß es
möglich ist, sequentiell jeden Abschnitt mit der verwendeten
dynamischen Programmierung zu optimieren.
Hinsichtlich der folgenden Verarbeitungsschritte wird zu
nächst die Anpassung bezüglich des Abschnitts zwischen den
Knotenpunkten P₀ und P₁ überprüft. Das heißt, daß, wie in
Fig. 25a gezeigt, in den jeweiligen Fällen, in denen die
Knotenpunkte Bp1 bis Bp5 mit dem Knotenpunkt P₁ in Über
einstimmung gebracht werden, nur eine der möglichen Auswah
len von P₀ getroffen wird, die es ermöglicht, daß ein Ab
schnitt dem Formmuster am nächsten kommt (dieses Verfahren
wird durch die Bewertungsfunktion bewertet). Wurde z. B. der
Knotenpunkt Bp5 mit P₁ in Fig. 25a in Übereinstimmung
gebracht, so ist der mit P₀ in Übereinstimmung zu bringende
Knotenpunkt irgendeiner der Knotenpunkte Bp0 bis Bp4 und
einer, der die Bewertungsfunktion minimiert, d. h. es wird
Bp1 ausgewählt. Auch bezüglich der anderen Punkte Bp1 bis
Bp4 wird nur einer der Knotenpunkte, die mit P₀ zusammen
fallen können, ausgewählt, der die Bewertungsfunktion mini
miert. Als nächstes wird auch bezüglich P₂ der Knotenpunkt,
der die Bewertungsfunktion minimiert, von möglichen Wahlen
der mit P₁ zusammenfallenden Knotenpunkte einer nach dem
anderen bezüglich eines jeden mit P₂ zusammenfallenden Kno
tenpunkts Bp2 bis Bp6 ausgewählt. Das heißt, das Verfahren
zur Auswahl nur eines mit Pi-1 zusammenfallenden Knoten
punkts bezüglich jedes mit Pi (1i4) erfolgt sequentiell,
so daß eine solche Auswahl, die nicht die theoretische Opti
mierung wie die darstellen kann, die in Fig. 25a die Knoten
punkte Bp2 bis Bp4 an P₀ bis P₁ heranbringt, ausgeschlossen
wird, und es kann auf effiziente Weise eine Kombination der
Knotenpunkte Bp0-Bp3-Bp5-Bp7-Bp8 erhalten werden,
die den höchsten Grad an Übereinstimmung mit den Knotenpunk
ten P₀ bis P₅ des in den Fig. 24 und 25d gezeigten Form
musters aufweist.
Die Bewertung des Grades an Übereinstimmung zwischen den
Knotenpunkten P₀ bis P₅ und den Knotenpunkten Bp0 bis Bp8
erfolgt der Reihe nach, wie beschrieben, um einen ersten
Abschnitt (Abschnitt P₀P₁) und dann eine Kombination des
ersten Abschnitts mit einem zweiten Abschnitt (Abschnitt
P₁P₂) zu optimieren, und es werden ein Durchschnittswert des
Abstands, eine Längendeformationskomponente und eine Winkel
deformationskomponente der Abschnitte der gegenständlichen
Form und des Formmusters erhalten, und es wird die gewichte
te Summe als die Deformationsgröße erhalten. Die Knotenpunk
te Bp0 bis Bp8, die die Deformationsgröße zu dem Minimum
machen, werden als die gesuchten Knotenpunkte errichtet. Die
Fig. 27 und 28 zeigen die Optimierung des ersten Abschnitts
und der Kombination der ersten und zweiten Abschnitte. Mit
der Durchführung des vorhergehenden Anpassungsverfahrens ist
es möglich, den Rechenaufwand erheblich zu verringern und
eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung durchzuführen. Die
weiteren Anordnungen sind die gleichen wie jene bei der Aus
führungsform der Fig. 2.
Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung ist
eine Maßnahme zur Verringerung des Rechenaufwands bei dem
Anpassungsverfahren durch Festsetzen eines Schwellenwerts
bezüglich der Deformationsgröße vorgesehen. Das heißt, daß
zu der Zeit, zu der die Deformationsgröße, die bei dem An
passungsverfahren der Ausführungsform der Fig. 2 erhalten
wurde, oder die in den Schritten des Anpassungsverfahrens
der Ausführungsform der Fig. 25 angewachsene Deformations
größe einen vorbestimmten Schwellenwert überschritten hat,
entschieden wird, daß eine Kombination der von der gegen
ständlichen Form ausgewählten Knotenpunkte keine Kombination
ist, die mit den Knotenpunkten des Formmusters überein
stimmt, die laufende Berechnung gestoppt und eine Berechnung
des nächsten Knotenpunkts ausgeführt wird. Da die Operation
auf diese Weise bezüglich der Kombination der Knotenpunkte
gestoppt wird, die während der Operation der Deformations
größe als nicht geeignet befunden wurden, wird der Rechen
aufwand verringert, und das Verfahren kann beschleunigt
werden.
Hier wird der Schwellenwert bezüglich der Deformationsgröße
auf einen Wert festgesetzt, der im Hinblick auf eine Vertei
lung der Deformationsgröße so klein wie möglich ist, die
durch vorhergehende Verfahren bezüglich einer Mehrzahl der
gegenständlichen Formen erhalten wurde. Ferner kann in einem
Fall, in dem eine Kombination, die eine Deformationsgröße
liefert, die kleiner als der festgesetzte Schwellenwert ist,
eine solche Deformationsgröße als der Schwellenwert bei dem
Anpassungsverfahren verwendet werden. Alternativ ist es auch
möglich, einen begrenzten Bereich für die Länge und den Gra
dienten des Formmusters so festzulegen, daß dann, wenn die
Länge und der Gradient, die von der gegenständlichen Form im
Verlauf der Berechnung der Deformationsgröße auf eine Aus
wahl der Knotenpunkte von der gegenständlichen Form hin er
halten wurde, über den begrenzten Bereich hinausgehen, die
Berechnung unterbrochen wird und die Berechnung der Deforma
tionsgröße bezüglich der nächsten ausgewählten Knotenpunkte
durchgeführt werden kann. Weitere Anordnungen sind die glei
chen wie jene bei der Ausführungsform der Fig. 2.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine
Maßnahme vorgesehen, wonach die Kenntnisse bezüglich des
Formmusters zur Veringerung des Rechenaufwandes bei dem An
passungsverfahren verwendet werden. Wenn derartige Kenntnis
se bezüglich des z. B. in Fig. 9 gezeigten Formmusters vor
liegen, wonach (1) "die Knotenpunkte p₀ und p₄ beiden
Seitenenden von Daten entsprechen", (2) "der Knotenpunkt p₃
die höchste Lage einnimmt" und (3) "der Knotenpunkt p₀ stets
eine niedrigere Lage als der Knotenpunkt p₁" einnimmt, so
ist es möglich, die Anzahl der Kombinationen beim Auswählen
der Knotenpunkte von der gegenständlichen Form entsprechend
den Knotenpunkten des Formmusters zu verringern. Mit den
oben verwendeten Kenntnissen (1) und (2) ist es möglich,
solche Knotenpunkte wie Bp0, Bp3 und Bp4 wie in Fig. 29a
auszuwählen. Wird die Kenntnis (3) verwendet, so ist es fer
ner möglich, einen Auswahlbereich des Knotenpunkts Bp2 be
züglich des Knotenpunkts Bp1 in Fig. 29b kleiner zu machen.
Weitere Anordnungen sind die gleichen wie jene bei der Aus
führungsform der Fig. 2.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein
bevorzugtes Verfahren zum Festsetzen des Standardwerts und
der Toleranz bei dem Formmuster herangezogen, bei dem Ergeb
nisse einer Mehrzahl von vorhergehenden Anpassungen verwen
det werden, der Durchschnittswert der Länge und des Gradien
ten der jeweiligen Abschnitte als der Standardwert verwendet
wird und der Standardwert ± (vorbestimmter Wert × Standard
abweichung) zur Toleranz gemacht wird. Indem der Standard
wert und die Toleranz auf der Basis der vorhergehenden An
passungsergebnisse auf diese Weise festgesetzt werden, ist
es möglich, ein hervorragendes Formmuster festzulegen. Wei
tere Anordnungen sind die gleichen wie jene bei der Ausfüh
rungsform der Fig. 2.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine
Maßnahme getroffen, um zunächst eine allgemeine Form des
Gegenstands 11 und danach eine lokale, detaillierte Form zu
erkennen, wobei beim Ausführen des Annäherungsverfahrens be
züglich der ganzen Form des Gegenstands 11 die ganze Form
dadurch erkannt wird, daß die durch eine grobe Annäherung
erhaltene gegenständliche Form mit dem Formmuster verglichen
wird, das die ganze Form repräsentiert, und ferner die lo
kale, detaillierte Form erkannt wird, indem die durch eine
präzise Annäherung bezüglich eines erforderlichen Teils er
haltene gegenständliche Form mit einem lokalen Formmuster
verglichen wird.
Bezüglich einer solchen Punktreihe S wie in Fig. 30a wird
eine grobe Annäherung durchgeführt, und ihr Anpassungsver
fahren erfolgt mit einem solchen, allgemein M-förmigen
Formmuster, wie dies in Fig. 30b gezeigt ist. Dann erfolgt,
wie in Fig. 30c gezeigt, eine genaue Annäherung der gegen
ständlichen Form bezüglich der Punktreihe S zwischen den
Knotenpunkten p₀ und p₂ des Formmusters, und das Anpas
sungsverfahren ist mittels des Formmusters von einer solchen
Form wie in Fig. 30d durchzuführen. Mit einem solchen Ver
fahren ist es möglich, eine solche detaillierte Form zu er
kennen, wie sie in Fig. 30e dargestellt ist.
Durch die Verwendung eines solchen schrittweisen Verarbei
tungsverfahrens können die Kosten für die Verarbeitung im
Vergleich zur Erkennung einer detaillierten Form bezüglich
der ganzen Form des Gegenstands 11 verringert werden, wäh
rend es möglich ist, die detaillierte Form bei jedem erfor
derlichen Teil zu erkennen. Weitere Anordnungen sind die
gleichen wie jene bei der Ausführungsform der Fig. 2.
Während bei der obigen Ausführungsform der Fig. 30 die
schrittweise Verarbeitung angewandt wird, besteht die
Möglichkeit, daß die Schritte bei der Ausführungsform der
Fig. 30 in Abhängigkeit von der gegenständlichen Form nicht
verwendbar sind. Damit werden bezüglich zumindest eines
unter den Knotenpunkten Bpi, die auf eine Weise wie in
Fig. 31 erhalten wurden, die in einem vorbestimmten Bereich
angrenzend an den Knotenpunkt Bpi in der Punktreihe S vor
liegenden Punkte aufeinanderfolgend wie in Fig. 32a gezeigt
ausgewählt, um zu den jeweiligen anstehenden Knotenpunkten
Cpi gemacht zu werden, und es werden die jeweiligen mini
malen Deformationsgrößen zu der Zeit erhalten, wenn die je
weiligen anstehenden Knotenpunkte Cpi als die Knotenpunkte
verwendet werden. Wenn ein anstehender Knotenpunkt, dessen
minimale Deformationsgröße die kleinste ist, auf diese Weise
aufgefunden wird, so wird dieser anstehende Knotenpunkt Cpi
als ein Knotenpunkt Bpi′ anstelle des Knotenpunkts Bpi
verwendet, um das Anpassungsverfahren bezüglich des Form
musters auszuführen.
Da bei den Knotenpunkten Bpi, die durch eine solche Poly
gonallinienannäherung durch ein solches Linienzeichnungsver
fahren wie bei der Ausführungsform der Fig. 2 erhalten wur
den, die Tendenz einer Abweichung in der Linienzeichnungs
richtung bezüglich der wirklichen Winkellage besteht, nimmt
der in Fig. 31 gezeigte Knotenpunkt Bpl eine Lage ein, die
in der Linienzeichnungsrichtung (nach rechts) von der wirk
lichen Lage abweicht. Somit wird, nachdem das Anpassungsver
fahren mit dem erhaltenen Knotenpunkt Bpl einmal durchge
führt wurde, eine vorbestimmte Anzahl von Punkten in der
Punktreihe S in einer Anordnung auf der gegenüberliegenden
Seite (linke Seite) zu der Linienzeichnungsrichtung bei
einer Betrachtung vom Knotenpunkt Bpl aus als die anste
henden Knotenpunkte Cpi ausgewählt, und die Deformations
größe Etotal ist zu der Zeit zu berechnen, zu der die ge
genständliche Form als Bp0-Cpi-Bp2-Bp3-Bp4 mit dem
Formmuster verglichen wird. Durch diese Operation wird dann,
wenn der anstehende Knotenpunkt Cpi vorliegt, dessen De
formationsgröße Etotal kleiner wird als in dem Fall, in dem
der Knotenpunkt Bpl ausgewählt ist, dieser anstehende Kno
tenpunkt Cpi als neuer Knotenpunkt Bpi′ verwendet, und der
anstehende Knotenpunkt Cpi, dessen Deformationsgröße Etotal
die kleinste ist, wird als der Knotenpunkt Bpi′ verwendet.
Durch ein solches Verfahren ist es möglich, Knotenpunkte Bpi
für die gegenständliche Form genauer auszuwählen. Die beson
deren Schritte können wie in Fig. 33 zusammengefaßt werden.
Andere Anordnungen sind die gleichen wie bei der Ausfüh
rungsform der Fig. 2.
Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung ist
eine Maßnahme für ein individuelles Erkennen einer Mehrzahl
der Objekte 11 hinsichtlich unterschiedlicher Formen vorge
sehen, bei der, wie in Fig. 34b, eine Mehrzahl von Typen des
Formmusters für den Vergleich mit der gegenständlichen, von
den Gegenständen 11 erhaltenen Form bereitgestellt wird, wo
bei von diesen Formmustern ein Formmuster ausgewählt wird,
das die minimale Deformationsgröße aufweist, und es besteht
die Möglichkeit, das optimale Formmuster selbst dann in der
geeigneten Weise zu erhalten, wenn die Mehrzahl von Erken
nungsgegenständen gemischt vorliegt.
So sind in Fig. 34b die Formmuster dargestellt als A für ei
nen Überlappungsstoß, als B für die Eckverbindung, als C für
einen stumpfen Stoß und als D für einen T-Stoß, und die in
Fig. 34a gezeigte Punktreihe S wird dem Anpassungsverfahren
bezüglich der jeweiligen Formmuster unterworfen. Hier wird
das Formmuster ausgewählt, dessen Deformationsgröße das Mi
nimum darstellt, wie es zwischen den Formmustern der vier
unterschiedlichen Typen und der Punktreihe S erhalten wird,
und es besteht die Möglichkeit, die Erkennung mit dem oder
den optimalen Formmustern durchzuführen. Somit wird, wie in
Fig. 34c gezeigt, das Formmuster B für die Eckverbindung
ausgewählt, wie in Fig. 34c zu sehen ist, und der Typ der
Verbindung kann durch eine Information unterschieden werden,
nach der eines der Formmuster ausgewählt wurde. Folglich
kann eine solche Anwendung erfolgen, daß ein einziger
Schweißroboter das Schweißen einer Mehrzahl von unterschied
lichen Typen bewältigen kann. Andere Anordnungen sind die
gleichen wie bei der Ausführungsform der Fig. 2.
Bei der im Zusammenhang mit Fig. 34 beschriebenen Ausfüh
rungsform besteht die Wahrscheinlichkeit, daß die erforder
liche Verarbeitungszeit aufgrund der Verwendung einer Mehr
zahl von Typen des Formmusters für die einzelne gegenständ
liche Form verlängert wird. Daher ist bei einer weiteren
Ausführungsform gemäß der Erfindung eine Maßnahme vorgese
hen, nach der die Rangfolge für die jeweiligen Formmuster
festgesetzt wird, das Anpassungsverfahren gemäß der Rangord
nung der Formmuster bezüglich der gegenständlichen Form
durchgeführt wird, die Auswahl des Formmusters zu der Zeit
gestoppt wird, zu der die laufende Deformationsgröße Etotal
unter den zuvor festgesetzten Schwellenwert abgefallen ist,
und das Formmuster zu dieser Zeit gleich einem für den Ver
gleich mit der gegenständlichen Form gemacht wird.
Besitzt die auftretende Frequenz der vier in Fig. 34 gezeig
ten Formmuster eine Höhe z. B. in der Reihenfolge von A, B, C
und D, so werden die jeweiligen Formmuster in dieser Reihen
folge mit der in Fig. 34a gezeigten gegenständlichen Form
verglichen, und zur Zeit des Vergleichs wird ein Schwellen
wert für die Deformationsgröße festgesetzt, und die für je
des Formmuster erhaltene minimale Deformationsgröße wird mit
dem Schwellenwert verglichen. In Abhängigkeit vom Vergleichs
ergebnis wird das Anpassungsverfahren mit dem Formmuster
durchgeführt, das die minimale Deformationsgröße aufweist,
um unter dem Schwellenwert zu liegen, wobei es als das opti
male Formmuster verwendet wird, während in einem Fall, bei
dem die minimale Deformationsgröße im Vergleich mit allen
Formmustern nicht unterhalb dem Schwellenwert liegt, das zu
letzt ausgewählte Formmuster verwendet wird.
Bei dem Beispiel der Fig. 34 ist die minimale Deformations
größe die kleinste, wenn das Formmuster von B verwendet
wird, so daß dann, wenn der Schwellenwert auf einen Wert ge
setzt ist, der etwas größer als ein angehender Wert der mi
nimalen Deformationsgröße bezüglich des Formmusters von B
ist, die Möglichkeit besteht, das Formmuster B ohne die Aus
wahl anderer Formmuster zu verwenden. In diesem Fall ist es
weder erforderlich, das Anpassungsverfahren durchzuführen,
noch die minimale Deformationsgröße bezüglich der Formmuster
C und D zu erhalten, und die erforderliche Verarbeitungszeit
wird verkürzt.
Die vorliegende Ausführungsform ist in einem solchen Fall
besonders effizient, bei dem die Formmuster deutlich unter
schiedlich sind. Ferner wird in einem solchen Fall, bei dem
die gegenständliche Form zeitlich aufeinanderfolgend einge
geben wird und die Wahrscheinlichkeit einer Erzeugung der
gegenständlichen Form entsprechend den jeweiligen Typen des
Formmusters gegeben ist, die Rangfolge der Formmuster an
gesichts der Ergebnisse der vorangegangenen Vergleiche be
stimmt, worauf die erforderliche Auswahlzahl für die jewei
ligen Formmuster verringert und eine Verkürzung der Verar
beitungszeit erzielt werden kann. Andere Anordnungen sind
die gleichen wie bei der Ausführungsform der Fig. 2.
Während bei den jeweiligen vorhergehenden Ausführungsformen
der Vergleich zwischen der gegenständlichen Form und dem
Formmuster in der zweidimensionalen Ebene erfolgt, ist bei
einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung eine
erweiterte Maßnahme vorgesehen, bei der der Vergleich zwi
schen der gegenständlichen Form und dem Formmuster im drei
dimensionalen Raum erfolgt. So wird die Ausdehnung auf den
dreidimensionalen Raum grundsätzlich dadurch erreicht, daß
der Typ des zu vergleichenden Merkmals erweitert wird. Bei
der vorliegenden Ausführungsform, wie in Fig. 38 gezeigt,
ist eine Bezugsebene R (XY-Ebene in der Zeichnung) in dem
dreidimensionalen Raum festgelegt, und Gradienten θk (k=0
bis 2) bezüglich der Y-Achse von Projektionen auf der
Bezugsfläche R von jeweiligen Abschnitten sk (k=0 bis 2),
die eine Verbindung zwischen den Knotenpunkten pk (k=0 bis
3) schaffen, Gradienten Φk (k=0 bis 2) der jeweiligen
Abschnitte sk bezüglich der Bezugs ebene R und die Länge lk
(k=0 bis 2) der jeweiligen Abschnitte sk (k=0 bis 2) werden
als die Merkmale verwendet. Ferner werden in der gleichen
Weise wie das Merkmal in der zweidimensionalen Ebene die
Toleranzen [lmink, lmaxk], [θmink, θmaxk] und [Φmink, Φmaxk]
sowie die Standardwerte lstk, θstk und ϕstk festgesetzt. Es
bedarf keiner weiteren Erläuterungen, daß die Standardwerte
lstk, θstk und Φstk die folgenden Beziehungen erfüllen:
lmink < lstk < lmaxk
θmink < θstk < θmaxk
Φmink < Φstk < Φmaxk
Durch das Erweitern des Typs des Merkmals in der vorherge
henden Weise wird die Möglichkeit geschaffen, den Vergleich
zwischen der gegenständlichen Form und dem Formmuster bezüg
lich der Punktreihe S durchzuführen, die im dreidimensiona
len Raum vorliegt. Hier ist es möglich, als die Maßnahme zur
Erfassung der dreidimensionalen Information bezüglich der
Punktreihe S anders als bei der optischen Scherung wie bei
der Ausführungsform der Fig. 2 eine Stereotelevision anzu
wenden, durch die die dreidimensionale Information auf der
Basis von Parallaxen zwischen einer Mehrzahl der Bildauf
nahmemittel 13 erhalten wird. Mit einem solchen im dreidi
mensionalen Raum zugelassenen Vergleich ist es möglich, z. B.
einen Eckabschnitt des Gegenstands 11 von rechtwinkliger
Parallelepiped-Form zu erkennen, bei einer solchen Punkt
reihe S, wie in Fig. 39a gezeigt, bezüglich des Gegenstands
11 von rechtwinkliger Parallelepiped-Form oder von einer
Säulenform. Durch ein wie in Fig. 39b vorgesehenes Festlegen
einer Ecke des Gegenstands 11 von rechteckiger Parallel
epiped-Form als das Formmuster zur Bildung eines Knotenpunkts
p₀, der anderen drei zur oberen Ecke benachbarten Ecken zur
Bildung von Knotenpunkten p₁ bis p₃ und der drei Abschnitte,
die den Knotenpunkt p₀ mit den anderen Knotenpunkten p₁ bis
p₃ verbinden, zur Bildung von Linienelementen s₀ bis s₂, ist
es möglich, den Eckabschnitt entsprechend dem Knotenpunkt p₀
zu erkennen.
Selbst in einem solchen Fall des wie bei der vorliegenden
Ausführungsform im dreidimensionalen Raum durchgeführten
Vergleichs ist es möglich, die Teilellipse als ein Linien
element sk auf dieselbe Weise wie bei der Ausführungsform
der Fig. 11 zu verwenden, während die Hauptachse und die
Flachheit verwendet werden können als die Länge lk des
Linienelements und als der Gradient θk der Projektion des
Linienelements sk auf der Bezugsebene R und der Gradient Φk
des Linienelements sk bezüglich der Bezugs ebene R, wobei der
Gradient einer Projektion der Haupt- oder Nebenachse auf der
Bezugs ebene R und ein Gradient der Haupt- oder Nebenachse
bezüglich der Bezugsebene R verwendet werden können. Andere
Anordnungen sind die gleichen wie bei der Ausführungsform
der Fig. 2.
Während bei den jeweiligen vorhergehenden Ausführungsformen
angenommen wurde, daß die Koordinaten in den Bildern der
gegenständlichen Form und des Formmusters im wesentlichen
übereinstimmen, ist die gegenständliche Form einer Parallel
verschiebung oder einer Drehung bezüglich des Formmusters in
Abhängigkeit von der Lage des Gegenstands 11 zu unterwerfen.
Im Fall der Parallelverschiebung ändern sich die Länge lk
und der Gradient θk des Linienelements sk nicht, und die
gegenständliche Form kann mit dem Formmuster nur durch die
Parallelverschiebung verglichen werden, während im Fall der
Drehung keinerlei Drehgröße einer Bezugslinie angegeben und
der Gradient θk des Linienelements nicht erhalten werden
kann. Wird die gegenständliche Form bezüglich des Form
musters gedreht, so kommt es demnach vor, daß der Vergleich
zwischen der gegenständlichen Form und dem Formmuster selbst
dann schwierig ist, wenn das vorhergehende Merkmal verwendet
wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung ist
eine Maßnahme zur Beseitigung eines solchen Problems vorge
sehen, wonach, wie in Fig. 40 gezeigt, ein durch zwei der
benachbarten Linienelemente sk definierter Winkel Φk (k=0
bis 2) als das Merkmal verwendet wird. Da sich dieser Winkel
Φk selbst dann nicht ändert, wenn die gegenständliche Form
der Drehung ausgesetzt wird, ist es möglich, die gegenständ
liche Form mit dem Formmuster zu vergleichen. Hier sind für
das Merkmal die Toleranz [lmink, lmaxk] und [Φmink, Φmaxk]
sowie die Standardwerte lstk und Φstk in der folgenden
Beziehung vorgegeben:
lmink < lstk < lmaxk
Φmink < Φstk < Φmaxk
Indem als das Merkmal die Länge lk des Linienelements sk und
der Winkel Φk als die relative Lagebeziehung verwendet wer
den, ist jegliche Bezugslinie unnötig, und jegliche Ein
schränkung aufgrund der Richtwirkung der gegenständlichen
Form kann beseitigt werden. Das heißt, der Vergleich ist wie
in Fig. 41 selbst dann möglich, wenn die gegenständliche
Form bezüglich des Formmusters gedreht ist. Hier kann der
Winkel Φk als eine Differenz beim Gradienten θk des Paares
der Linienelemente sk erhalten werden. Das heißt, der Winkel
Φk bezüglich des Paares der Linienelemente si und sj kann
zu Φk = |θi-θj| gemacht werden. In diesem Fall ist die
Richtwirkung erforderlich, um den Gradienten θk festzulegen,
und es ist zweckmäßig, z. B. die Bezugslinie und die paral
lele Linie auf der rechten Seite des Knotenpunkts pk bei der
Erzielung des Gradienten θk bezüglich des Linienelements sk
herzunehmen, um den Gradienten θk nur in einer Richtung im
Uhrzeigersinn von dieser parallelen Linie herzunehmen und
einen Code zu liefern, so daß der Gradient θk in der Rich
tung im Uhrzeigersinn positiv, in der Richtung entgegen dem
Uhrzeigersinn jedoch negativ wird.
Die technische Idee dieser Ausführungsform ist auf einen
solchen Vergleich im dreidimensionalen Raum, wie bei der
Ausführungsform der Fig. 38 beschrieben, anwendbar, wobei im
Zusammenhang mit dieser Idee das Formmuster anstatt durch
den Gradienten θk der projizierten geraden Linie der je
weiligen Linienelemente sk auf der Bezugsebene (XY-Ebene)
durch den Winkel Φk dargestellt wird, der durch zwei ein
ander benachbarte gerade Linien auf den beiden Seiten des
Knotenpunkts p₀ definiert ist, und anstatt durch den Gra
dienten Φk der jeweiligen Linienelemente sk bezüglich der
Bezugs ebene R durch eine Differenz δk beim Gradienten Φk
zwischen jedem Paar der Linienelemente sk. Das heißt, die
Differenz δk hinsichtlich des Gradienten Φi und Φj der
beiden Linienelemente si und sj kann als δk=Φi und Φj
erhalten werden mit der Ausnahme, daß bei der Erzielung der
Differenz δk der Gradient Φk mit einem negativen Code
versehen ist, wenn das Linienelement sk auf der negativen
Seite bezüglich der Bezugsebene R liegt. Bei einem in
Fig. 42 gezeigten Beispiel ist z. B. das die Knotenpunkte p₀
und p₃ verbindende Linienelement s₃ auf der negativen Seite
bezüglich der Bezugsebene R angeordnet, und sein Gradient Φ₃
ist vom negativen Code, so daß dann, wenn die Differenz δ₃
von dem Gradienten Φ₁ des auf der positiven Seite bezüglich
der Bezugsebene R angeordneten Linienelements s₁ erhalten
wird, die folgende Beziehung zu erfüllen ist:
δ₃ = |Φ₃-Φ₁| = Φ₁ + | Φ3 |
Für das jeweilige Merkmal werden die Toleranz [lmink,
lmaxk], [Φmink, Φmaxk] und [δmink, δmaxk] und die
Standardwerte lstk, Φstk und δstk festgesetzt, wobei diese
Standardwerte in der gleichen Weise wie bei anderen Aus
führungsformen in der folgenden Beziehung vorliegen:
lmink < lstk < lmaxk
Φmink < Φstk < Φmaxk
δmink < δstk < δmaxk
Andere Anordnungen sind die gleichen wie jene bei der Aus
führungsform der Fig. 2. Bei den Schritten der vorliegenden
Ausführungsform ist es andererseits in einem Fall, wo die
Drehung der gegenständlichen Form erfaßt werden muß (wo die
Drehung als nicht gut oder anormal erfaßt werden muß, usw.)
nicht gestattet, das Verfahren der vorliegenden Ausführungs
form zu verwenden, und es ist dann erforderlich, das Form
muster zu verwenden, bei dem der Gradient θk und Φk
vorgesehen ist. Daher ist es durch eine Verwendung der Dif
ferenzen Φk und δk der Gradienten θk und Φk möglich, als die
Daten sowohl die Gradienten θk und Φk und deren Differenzen
Φk und δk zu erhalten, und es ist möglich, den Vergleich der
gegenständlichen Form mit dem Formmuster durch eine Auswahl
der Daten in Abhängigkeit davon durchzuführen, ob die Erfas
sung der Drehung erforderlich ist oder nicht.
Claims (20)
1. Formerkennungsverfahren zur Erkennung einer gegenständ
lichen Form durch einen Vergleich mit einem geometrischen
Formmuster, wobei das Verfahren die folgenden Schritte
enthält:
Darstellen des Formmusters der gegenständlichen Form, die durch eine Punktreihe (S) in einer zweidimensionalen Ebene gegeben ist, als ein Satz einer begrenzten Anzahl von Kno tenpunkten (pk) und Linienelementen (sk), die nacheinander eine Verbindung zwischen den Knotenpunkten schaffen,
Festsetzen eines Standardwerts (lstk, θstk) und einer diesen Standardwert implizierenden Toleranz ([lmink, lmaxk], [θmink, θmaxk]) bezüglich eines Merkmals eines jeden Linienelements (sk) und
Bestimmen des Grades an Übereinstimmung der gegenständlichen Form mit dem Formmuster auf der Basis irgendeiner Abweichung von dem Standardwert (lstk, θstk) und der Beziehung zu der Toleranz ([lmink, lmaxk), [θmink, θmaxk]) der Punktreihe der gegenständlichen Form, wobei die Linienelemente (sk) eine Verbindung zwischen den Knotenpunkten (Bpk) schaffen, die aus allen Kombinationen ausgewählt werden, um aus der ge genständlichen Form die gleiche Anzahl der Knotenpunkte (Bpk) wie jene (pk) des Formmusters auszuwählen, ein Durch schnittswert des Abstands aller Punkte auf der gegenständ lichen Form zu dem Formmuster als eine mögliche Deforma tionskomponente (Ep) erhalten wird, eine Summe von Über schreitungen in Länge und Gradient bezüglich einer vorbe stimmten Bezugslinie der Linienelemente (sk) bezüglich der Toleranz als eine Längendeformationskomponente (El) und eine Winkeldeformationskomponente (EH) erhalten wird, und eine gewichtete Summe der möglichen, Längen- und Winkeldeforma tionskomponenten (Ep, El, EH) als eine Deformationsgröße (Etotal) erhalten wird und die Knotenpunkte (Bpk), die so ausgewählt wurden, daß die Deformationsgröße (Etotal) das Minimum wird, als die Knotenpunkte betrachtet werden, die mit jenen in dem Formmuster zusammenfallen.
Darstellen des Formmusters der gegenständlichen Form, die durch eine Punktreihe (S) in einer zweidimensionalen Ebene gegeben ist, als ein Satz einer begrenzten Anzahl von Kno tenpunkten (pk) und Linienelementen (sk), die nacheinander eine Verbindung zwischen den Knotenpunkten schaffen,
Festsetzen eines Standardwerts (lstk, θstk) und einer diesen Standardwert implizierenden Toleranz ([lmink, lmaxk], [θmink, θmaxk]) bezüglich eines Merkmals eines jeden Linienelements (sk) und
Bestimmen des Grades an Übereinstimmung der gegenständlichen Form mit dem Formmuster auf der Basis irgendeiner Abweichung von dem Standardwert (lstk, θstk) und der Beziehung zu der Toleranz ([lmink, lmaxk), [θmink, θmaxk]) der Punktreihe der gegenständlichen Form, wobei die Linienelemente (sk) eine Verbindung zwischen den Knotenpunkten (Bpk) schaffen, die aus allen Kombinationen ausgewählt werden, um aus der ge genständlichen Form die gleiche Anzahl der Knotenpunkte (Bpk) wie jene (pk) des Formmusters auszuwählen, ein Durch schnittswert des Abstands aller Punkte auf der gegenständ lichen Form zu dem Formmuster als eine mögliche Deforma tionskomponente (Ep) erhalten wird, eine Summe von Über schreitungen in Länge und Gradient bezüglich einer vorbe stimmten Bezugslinie der Linienelemente (sk) bezüglich der Toleranz als eine Längendeformationskomponente (El) und eine Winkeldeformationskomponente (EH) erhalten wird, und eine gewichtete Summe der möglichen, Längen- und Winkeldeforma tionskomponenten (Ep, El, EH) als eine Deformationsgröße (Etotal) erhalten wird und die Knotenpunkte (Bpk), die so ausgewählt wurden, daß die Deformationsgröße (Etotal) das Minimum wird, als die Knotenpunkte betrachtet werden, die mit jenen in dem Formmuster zusammenfallen.
2. Formerkennungsverfahren zur Erkennung einer gegenständ
lichen Form durch einen Vergleich mit einem geometrischen
Formmuster, wobei das Verfahren die folgenden Schritte ent
hält:
Darstellen des Formmusters der gegenständlichen Form, die durch eine Punktreihe (S) in einer zweidimensionalen Ebene gegeben ist, als ein Satz einer begrenzten Anzahl von Kno tenpunkten (pk) und Linienelementen (sk), die nacheinander eine Verbindung zwischen den Knotenpunkten schaffen,
Festsetzen eines Standardwerts (lstk, Hstk) und einer diesen Standardwert implizierenden Toleranz ([lmink, lmaxk), [Hmink, Hmaxk]) bezüglich eines Merkmals eines jeden Linienelements (sk) und
Bestimmen des Grades an Übereinstimmung der gegenständlichen Form mit dem Formmuster auf der Basis irgendeiner Abweichung von dem Standardwert (lstk, Hstk) und der Beziehung zu der Toleranz ([lmink, lmaxk], [Hmink, Hmaxk]) der Punktreihe der gegenständlichen Form, wobei die Linienelemente (sk) eine Verbindung zwischen den Knotenpunkten (Bpk) schaffen, die aus allen Kombinationen ausgewählt werden, um aus der gegen ständlichen Form die gleiche Anzahl der Knotenpunkte (Bpk) wie jene (pk) des Formmusters auszuwählen, ein Durchschnitts wert des Abstands aller Punkte auf der gegenständlichen Form zu dem Formmuster als eine mögliche Deformationskomponente (Ep) erhalten wird, eine Summe von Überschreitungen in Länge und Gradient bezüglich einer vorbestimmten Bezugslinie der Linienelemente (sk) bezüglich der Toleranz, multipliziert mit einer ersten Proportionalitätskonstanten, und eines Wertes irgendeiner Abweichung des Merkmals von dem Standardwert innerhalb der Toleranz, multipliziert mit einer zweiten Proportionalitätskonstanten, als eine Längendeformationskomponente (El) und eine Winkel deformationskomponente (EH) erhalten wird, die erste Pro portionalitätskonstante so festgesetzt wird, daß sie größer als die zweite Proportionalitätskonstante ist, eine gewich tete Summe der möglichen, Längen- und Winkeldeformations komponenten (Ep, El, EH) als eine Deformationsgröße (Etotal) erhalten wird und die Knotenpunkte (Bpk), die so ausgewählt wurden, daß die Deformationsgröße (Etotal) das Minimum annimmt, als die Knotenpunkte betrachtet werden, die mit jenen in dem Formmuster übereinstimmen.
Darstellen des Formmusters der gegenständlichen Form, die durch eine Punktreihe (S) in einer zweidimensionalen Ebene gegeben ist, als ein Satz einer begrenzten Anzahl von Kno tenpunkten (pk) und Linienelementen (sk), die nacheinander eine Verbindung zwischen den Knotenpunkten schaffen,
Festsetzen eines Standardwerts (lstk, Hstk) und einer diesen Standardwert implizierenden Toleranz ([lmink, lmaxk), [Hmink, Hmaxk]) bezüglich eines Merkmals eines jeden Linienelements (sk) und
Bestimmen des Grades an Übereinstimmung der gegenständlichen Form mit dem Formmuster auf der Basis irgendeiner Abweichung von dem Standardwert (lstk, Hstk) und der Beziehung zu der Toleranz ([lmink, lmaxk], [Hmink, Hmaxk]) der Punktreihe der gegenständlichen Form, wobei die Linienelemente (sk) eine Verbindung zwischen den Knotenpunkten (Bpk) schaffen, die aus allen Kombinationen ausgewählt werden, um aus der gegen ständlichen Form die gleiche Anzahl der Knotenpunkte (Bpk) wie jene (pk) des Formmusters auszuwählen, ein Durchschnitts wert des Abstands aller Punkte auf der gegenständlichen Form zu dem Formmuster als eine mögliche Deformationskomponente (Ep) erhalten wird, eine Summe von Überschreitungen in Länge und Gradient bezüglich einer vorbestimmten Bezugslinie der Linienelemente (sk) bezüglich der Toleranz, multipliziert mit einer ersten Proportionalitätskonstanten, und eines Wertes irgendeiner Abweichung des Merkmals von dem Standardwert innerhalb der Toleranz, multipliziert mit einer zweiten Proportionalitätskonstanten, als eine Längendeformationskomponente (El) und eine Winkel deformationskomponente (EH) erhalten wird, die erste Pro portionalitätskonstante so festgesetzt wird, daß sie größer als die zweite Proportionalitätskonstante ist, eine gewich tete Summe der möglichen, Längen- und Winkeldeformations komponenten (Ep, El, EH) als eine Deformationsgröße (Etotal) erhalten wird und die Knotenpunkte (Bpk), die so ausgewählt wurden, daß die Deformationsgröße (Etotal) das Minimum annimmt, als die Knotenpunkte betrachtet werden, die mit jenen in dem Formmuster übereinstimmen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Punktreihe
(S) der gegenständlichen Form einer Polygonallinienannähe
rung unterworfen wird und gebogene Verbindungen polygonaler
Linien der Annäherung als die Knotenpunkte (Bpk) für den
Vergleich mit dem Formmuster verwendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Punktreihe
(S) der gegenständlichen Form einer Polygonallinienannähe
rung unterworfen wird, gebogene Verbindungen (Pjk) polygo
naler Linien der Annäherung als die Knotenpunkte (Bpk) für
den Vergleich mit dem Formmuster verwendet werden, ein
weiterer Knotenpunkt der gegenständlichen Form innerhalb
eines vorbestimmten Bereichs in der Nähe eines Knotenpunkts
der gegenständlichen Form entsprechend zumindest einem
Knotenpunkt unter den für den Vergleich verwendeten Knoten
punkten (Bpk) der gegenständlichen Form zu einem anstehenden
Knotenpunkt (Cpk) gemacht wird und der anstehende Knoten
punkt, dessen Deformationsgröße (Etotal) das Minimum dar
stellt, als der Knotenpunkt (Bpk) der gegenständlichen Form
anstelle des ursprünglichen Knotenpunkts (Cpk) verwendet
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Punktreihe
(S) der gegenständlichen Form einer Hough-Transformation
unterworfen wird, an die Punktreihe anzupassende Segmente
(Bki-Bki) durch eine Hough-Kurve entsprechend den durch
die Hough-Transformation erhaltenen Punkte extrahiert werden
und der Vergleich mit dem Formmuster durch Knotenpunkte
(Bki) durchgeführt wird, die durch Schnittpunkte der
Segmente und Endpunkte der Punktreihe erstellt wurden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Punktreihe (S) der
gegenständlichen Form einer Polygonallinienannäherung unter
worfen wird, anstehende Knotenpunkte Cpi) extrahiert werden,
wenn die Anzahl der Knotenpunkte (Bpi) zu der Zeit geringer
als die Anzahl der Knotenpunkte (pk) in dem Formmuster ist,
zu der gebogene Verbindungen der jeweiligen polygonalen
Linien für die Annäherung als die Knotenpunkte (Bpi) extra
hiert werden, die anstehenden Knotenpunkte (Cpi) jeweils als
der Punkt in der Punktreihe zwischen zwei benachbarten Kno
tenpunkten extrahiert werden, der den maximalen Abstand (ei)
von dem Segment (Bsi) zwischen den beiden Knotenpunkten auf
weist, und die extrahierten anstehenden Knotenpunkte (Cpi)
einer Auswahl in der Reihenfolge der Größe des Abstands
durch die Zahl entsprechend einer Abweichung der Knoten
punkte (Bpi) der gegenständlichen Form von den Knotenpunkten
(pk) des Formmusters unterworfen werden, wobei die auf diese
Weise ausgewählten anstehenden Knotenpunkte (Cpi) zu den
Knotenpunkten der gegenständlichen Form hinzuaddiert wer
den.
7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Punktreihe (S) der
gegenständlichen Form einer Hough-Transformation unterworfen
wird, um an die Punktreihe anzupassende Segmente (Bki-Bki)
durch eine Hough-Kurve entsprechend den jeweiligen Punkten
zu extrahieren, die durch die Umwandlung erhalten wurden,
anstehende Knotenpunkte (Cpi) extrahiert werden, wenn die
Anzahl der Knotenpunkte zu der Zeit geringer als die Anzahl
der Knotenpunkte (pi) in dem Formmuster ist, wenn Schnitt
punkte der erhaltenen Segmente (Bsi) und Endpunkte der
Punktreihe als die Knotenpunkte (Bki) extrahiert werden, die
anstehenden Knotenpunkte (Cpi) jeweils als der Punkt in der
Punktreihe zwischen zwei benachbarten Knotenpunkten extra
hiert werden, der den maximalen Abstand (ei) von dem Segment
zwischen den beiden Knotenpunkten aufweist, und die extra
hierten anstehenden Knotenpunkte (Cpi) einer Auswahl in der
Reihenfolge der Größe des Abstands (ei) durch die Zahl
entsprechend einer Abweichung der Knotenpunkte der gegen
ständlichen Form von den Knotenpunkten (pi) des Formmusters
unterworfen werden, wobei die auf diese Weise ausgewählten
anstehenden Knotenpunkte zu den Knotenpunkten (Bki) der
gegenständlichen Form hinzuaddiert werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Vergleich
der gegenständlichen Form mit dem Formmuster durchgeführt
wird, nachdem eine Interpolation (CP) bezüglich einer Lücke
(VC) in der Punktreihe der gegenständlichen Form durchge
führt wurde.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Mehrzahl
von Formmustern bezüglich der gegenständlichen Form in
Blöcken (Blk) für jeden Teil festgelegt wird, wobei die
Toleranz ([lmink, lmaxk], [Hmink, Hmaxk]) des Merkmals
bezüglich Segmenten (sk) festgesetzt wird, die eine Ver
bindung zwischen Endpunkten der jeweiligen Formmuster
schaffen, und die charakteristische Deformationskomponente
nur zur Erzielung der Deformationsgröße (Etotal) bezüglich
der Segmente verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Formerken
nung mit der Toleranz ([lmink, lmaxk], [Hmink, Hmaxk]) des
Merkmals für das Formmuster wiederholt wird, das automatisch
auf der Basis der vorhergehenden Vergleichsergebnisse geän
dert wurde.
11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Vergleich
der gegenständlichen Form mit dem Formmuster durch ein dyna
misches Programmieren durchgeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Schwellen
wert bezüglich der Deformationsgröße so festgesetzt wird,
daß dann, wenn die Deformationsgröße (Etotal) den Schwellen
wert im Verlauf einer Berechnung der Deformationsgröße beim
Auswählen der Knotenpunkte (Bpk) von der gegenständlichen
Form überschreitet, diese Berechnung der Deformationsgröße
gestoppt wird und die Deformationsgröße für die nächste Aus
wahl berechnet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem im Verlauf der Be
rechnung der Deformationsgröße die zuvor während dieser
Berechnung minimale Deformationsgröße als der Schwellenwert
verwendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Knoten
punkte von der Knotenreihe der gegenständlichen Form in
Kenntnis wenigstens eines Knotenpunkts des Formmusters
ausgewählt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein begrenzter
Bereich für das Merkmal des Formmusters so festgelegt wird,
daß dann, wenn die Deformationsgröße (Etotal) über diesen
begrenzten Bereich im Verlauf einer Berechnung der Defor
mationsgröße bei der Auswahl der Knotenpunkte (Bpk) von der
gegenständlichen Form hinausgeht, diese Berechnung der
Deformationsgröße gestoppt wird und die Deformationsgröße
für die nächste Auswahl berechnet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Vergleich
der ganzen Form der gegenständlichen Form mit dem Formmuster
durchgeführt wird, wobei der Vergleich mit dem Formmuster
bezüglich eines gewünschten Teils der gegenständlichen Form
durchgeführt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Schwellen
wert bezüglich des minimalen Werts der Deformationsgröße so
festgesetzt wird, daß dann, wenn der minimale Wert der De
formationsgröße (Etotal) größer als der Schwellenwert ist,
der Grad an Übereinstimmung der gegenständlichen Form mit
dem Formmuster als gering eingestuft wird.
18. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Grad an
Übereinstimmung der gegenständlichen Form bezüglich des
Formmusters durch einen Vergleich einer Lagebeziehung von
zumindest zwei der Knotenpunkte (Bpi) der gegenständlichen
Form mit einer zuvor festgesetzten Bewertungsstandardgröße
(Amin, Amax; Bmin, Bmax) beurteilt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Mehrzahl
der Formmuster von voneinander verschiedenen Formen fest
gelegt wird, die Formmuster jeweils mit der gegenständlichen
Form verglichen werden und das Formmuster, dessen Deforma
tionsgröße (Etotal) das Minimum darstellt, unter den jewei
ligen Formmustern als das Formmuster ausgewählt wird, das
mit der gegenständlichen Form übereinstimmt.
20. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Mehrzahl
der Formmuster von voneinander verschiedenen Formen fest
gelegt wird, die jeweiligen Formmuster mit der gegenständ
lichen Form in der zuvor festgelegten Reihenfolge verglichen
werden und das erste der jeweiligen Formmuster, dessen De
formationsgröße (Etotal) unter einem zuvor festgelegten
Schwellenwert liegt, als das Formmuster ausgewählt wird, das
mit der gegenständlichen Form übereinstimmt.
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