JP2000074642A - 三次元視覚位置決め方法及び装置 - Google Patents

三次元視覚位置決め方法及び装置

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JP2000074642A
JP2000074642A JP10247968A JP24796898A JP2000074642A JP 2000074642 A JP2000074642 A JP 2000074642A JP 10247968 A JP10247968 A JP 10247968A JP 24796898 A JP24796898 A JP 24796898A JP 2000074642 A JP2000074642 A JP 2000074642A
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寿和 恩田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像データの入力時のノイズや量子化誤差等
の各種の誤差の影響を受けることがなく、また本来1本
であるべき線分が2本以上に分断された場合でも所定の
検出を可能にする三次元視覚位置決め方法を提供する。 【解決手段】 対象物体の位置決めのためにカメラ等の
視覚センサを使用して計測した円弧中心点と線分の情報
を使用する三次元視覚位置決め方法に関するものであ
り、線分の三次元的な傾きと円弧中心点と線分との三次
元的な位置関係の情報を使用すること、具体的には位置
決めに使用する円弧中心点A(x3 ,y3 ,z3 )、位
置決めに使用する線分の方向余弦(l1 ,m1 ,n1
及び点Aから線分またはその延長上に下ろした垂線と線
分との交点B(x0 ,y0 ,z0 )により対象物体の三
次元的な位置と姿勢を決定するものである。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は三次元視覚位置決め
方法及び装置に関し、特にカメラを利用して取得する画
像データを使用してカメラで撮像可能な範囲に存在する
対象物を検知し、その位置と姿勢とを計測するもので対
象物の形状を円弧と線分との集合で表現して検知するモ
デルマッチングに適用して有用なものである。 【0002】 【従来の技術】三次元的に視覚位置決めを行う方法につ
いては従来より多くの提案があり、本発明者等もこれま
でに「三次元的物体認識方法及びその装置」(特願平8
−18613号)で、画像処理により抽出される特徴上
の3点の三次元位置情報を利用して対象物の三次元的な
位置と姿勢を計算する方法を提案した。 【0003】これは、まず取得した画像にエッジ検出処
理と特徴抽出処理を施し抽出される円弧と線分について
2台のカメラを使用したステレオ計測法などで三次元計
測を行い、円弧が形成する円の中心点(以下、円弧中心
点と呼ぶ)と線分の両端点の組み合わせ(グループ)で
対象物の位置と姿勢を決定する3点を構成し、これをモ
デルとするモデルマッチングを行って対象物の位置決め
を行う方法である。この方法によれば、特に入力画像の
エッジ検出処理結果をベースにしているために、一般的
な画像処理で使用する二値化処理や相関マッチングが照
明の変動などの影響を受けやすいのに対して、計測条件
の変化がある場合も安定な検出ができる点が大きな利点
である。また、2線分が端点を共有するときこれを角と
定義して、1点として円弧中心点の代わりに利用できる
ので、3点を構成する組み合わせの種類は円弧と線分、
角と線分、2線分、3円弧など多くの組み合わせが利用
でき、一般的な工業部品に広く適用可能である利点があ
る。図3はこれらの中で一つの円弧の円弧中心点と一つ
の線分の両端点の合計3点で三次元位置決めを行うこと
を示した説明図である。 【0004】また、上記特願平8−18613号では実
施例の一つとして、円弧中心点と線分の2端点の位置デ
ータを使用して対象物の位置と姿勢を決定する代わり
に、円弧中心から線分に下ろした垂線と線分との交点か
ら一定の距離にある2点を仮想的な2端点とする方法を
提案した。これは視覚センサにより計測する線分の2端
点の計測誤差を吸収することを目的として特定の3点の
位置データを使用して対象物の三次元位置決めをする方
法を使用する有効な方法である。図4はこの方法を示す
説明図である。 【0005】さらに、本発明者等は「閉曲線の特徴デー
タ抽出方法及びこれを用いるマッチング方法」(特願平
8−100974号)で、特徴抽出に閉曲線という概念
を導入し、閉曲線の中心を一つの点として利用し三次元
位置決めを行う方法を提案した。 【0006】これは、取得した画像のエッジ検出処理の
結果得られるエッジ点列の中から連続していて閉じてい
る点列を閉曲線として抽出し、小さい物はその中心を点
として三次元位置決定の要素として利用するものであ
る。この場合上述した組み合わせに加えて3点を構成す
るグループとして閉曲線と線分、3閉曲線などが利用で
きるためさらに多くの形状の部品の認識に適用可能であ
るというメリットがある。図5はこの方法を示す説明図
である。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】上述の「三次元物体認
識方法及びその製造方法」(特願平8−18613号)
及び「閉曲線の特徴データ抽出方法及びこれを用いるマ
ッチング方法」(特願平8−100974号)のうち、
図3と図5に示した一つの円弧または閉曲線の中心点と
一つの線分の両端点の合計3点で三次元位置決めを行う
方法には次の様な問題点が存在する。 【0008】第一に、線分の両端点の計測誤差の影響の
問題がある。すなわち、対象物を決定するのに使用する
線分の両端点の位置計測結果が、画像データの入力時の
ノイズや量子化誤差、およびエッジ抽出や特徴抽出の過
程で発生する計算誤差、計測条件の変動による線分端点
の検出間違い、の影響でズレることがあり、この場合こ
のデータをもとにして決定する対象物の三次元位置と姿
勢が結果的にズレてしまう。特に、特徴抽出において、
図6に示すように、輪郭を線分と円弧に切り分けるとき
に、正確に再現性良く境界点を決定することは難しく、
実用的にはこの境界点のデータに左右されない方法が望
まれる。従来の方法では境界点の位置が線分の端点にな
るので境界点の検出のズレはそのまま対象物の位置検出
のズレとなってあらわれる。 【0009】一方、「三次元物体認識方法及びその装
置」(特願平8−18613号)の実施例で提案した円
弧中心から線分に下ろした垂線と線分との交点から一定
の距離にある2点を仮想的な2端点とする方法(図4参
照)によれば、正確な線分のモデルが存在し、特徴抽出
時に図6の輪郭における線分を短めに抽出することで、
ある程度の検出時と位置決め時の位置ズレを解消するこ
とができる。しかしながら、モデル作製時における特徴
抽出時にも同様の計測誤差が含まれるため、モデルの線
分自体に誤差が含まれ、結果的には三次元位置決めに誤
差が含まれる。 【0010】第二に、線分抽出における線分の分断の問
題がある。第一の場合と同様に線分抽出までの過程にお
いて、画像データの入力時のノイズや量子化誤差、およ
びエッジ抽出や特徴抽出の過程で発生する計算誤差、計
測条件の変動による線分端点の検出間違い等の影響で本
来1本として抽出されるべき線分が2本またはそれ以上
に分断される場合があり、このときは従来法ではモデル
として設定した線分との照合ができず対象物体の検出が
できない。また、線分両端点の位置が本来の端点から大
きく違うためこのデータをもとにして決定する対象物の
三次元位置と姿勢が結果的にズレてしまうという問題が
ある。例えば、本来1本の線分として抽出されるべき輪
郭が、照明や対象物の表面状態の影響で図7に示すよう
なコブを持つ形状になった場合はここで線分が2本に分
断されることになり、この場合は対象物の検出ができな
い。この点に関しては対象物の検出自体ができないので
「三次元物体認識方法及びその装置」(特願平8−18
613号)の実施例で提案した円弧中心から線分に下ろ
した垂線と線分との交点から一定の距離にある2点を仮
想的な2端点とする方法によっても対処することができ
ない。 【0011】本発明は、上記従来技術に鑑み、画像デー
タの入力時のノイズや量子化誤差等の各種の誤差の影響
を受けることがなく、また本来1本であるべき線分が2
本以上に分断された場合でも所定の検出を可能にする三
次元視覚位置決め方法及び装置を提供することを目的と
する。 【0012】上記目的を達成する本発明の構成は、次の
点を特徴とする。 【0013】1) 対象物体の位置決めに使用する特徴
モデルを一つの円弧と一つの線分とで構成し、円弧中心
点、線分の傾きである方向余弦及び円弧中心点から線分
に下ろした垂線と線分との交点の3つの三次元情報で表
現して対象物体の検出と位置決めを行うこと。 【0014】2) 対象物体の位置決めに使用する特徴
モデルを一つの円弧と一つの線分とで構成するモデル作
成手段と、認識する対象物体を撮像手段で撮像して得る
入力画像から得られるモデルとする対象物体と同様の特
徴データを抽出する抽出手段とを有するとともに、対象
物体の形状を円弧中心点、線分の傾きである方向余弦及
び円弧中心点から線分に下ろした垂線と線分との交点の
3つの三次元情報で表現して対象物体の検出と位置決め
を行う検出・位置決め手段を有すること。 【0015】3) 上記1)に記載する三次元視覚位置
決め方法において、特徴モデルを作製するときに、モデ
ルを構成する円弧中心点と線分との距離を計算して保存
しておき、マッチングの時にこれらの距離の等しい円弧
と線分を選択して対象物の候補とすること。 【0016】4) 上記2)に記載する三次元視覚位置
決め装置において、特徴モデルを作製するときに、モデ
ルを構成する円弧中心点と線分との距離を計算して保存
しておき、マッチングの時にこれらの距離の等しい円弧
と線分を選択して対象物の候補とする検出・位置決め手
段を有すること。 【0017】5) 上記1)に記載する三次元視覚位置
決め方法において、マッチング時における円弧と線分の
選択に際して、予め一定の許容値を設定しておき、その
許容値の範囲内で等しい線分と円弧の組み合わせを対象
物体の候補とすること。 【0018】6) 上記2)に記載する三次元視覚位置
決め装置において、マッチング時における円弧と線分の
選択に際して、予め一定の許容値を設定しておき、その
許容値の範囲内で等しい線分と円弧の組み合わせを対象
物体の候補とする検出・位置決め手段を有すること。 【0019】7) 対象物体の位置決めに使用する特徴
モデルを一つの角と一つの線分とで構成し、角点、線分
の傾きである方向余弦及び角点から線分に下ろした垂線
と線分との交点の3つの三次元情報で表現して対象物体
の検出と位置決めを行うこと。 【0020】8) 対象物体の位置決めに使用する特徴
モデルを一つの円弧と一つの線分とで構成するモデル作
成手段と、認識する対象物体を撮像手段で撮像して得る
入力画像から得られるモデルとする対象物体と同様の特
徴データを抽出する抽出手段とを有するとともに、対象
物体の位置決めに使用する特徴モデルを一つの角と一つ
の線分とで構成し、角点、線分の傾きである方向余弦及
び角点から線分に下ろした垂線と線分との交点の3つの
三次元情報で表現して対象物体の検出と位置決めを行う
検出・位置決め手段を有すること。 【0021】9) 対象物体の位置決めに使用する特徴
モデルを一つの閉曲線と一つの線分とで構成し、閉曲線
中心点、線分の傾きである方向余弦及び閉曲線中心点か
ら線分に下ろした垂線と線分との交点の3つの三次元情
報で表現して対象物体の検出と位置決めを行うこと。 【0022】10) 対象物体の位置決めに使用する特
徴モデルを一つの円弧と一つの線分とで構成するモデル
作成手段と、認識する対象物体を撮像手段で撮像して得
る入力画像から得られるモデルとする対象物体と同様の
特徴データを抽出する抽出手段とを有するとともに、対
象物体の位置決めに使用する特徴モデルを一つの閉曲線
と一つの線分とで構成し、閉曲線中心点、線分の傾きで
ある方向余弦及び閉曲線中心点から線分に下ろした垂線
と線分との交点の3つの三次元情報で表現して対象物体
の検出と位置決めを行う検出・位置決め手段を有するこ
と。 【0023】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。 【0024】先ず、本発明の基本的な考え方について説
明する。本発明は、対象物体の位置決めのためにカメラ
等の視覚センサを使用して計測した円弧中心点と線分の
情報を使用する三次元視覚位置決めに関するものであ
り、「三次元物体認識方法及びその装置」(特願平8−
18613号)で使用した線分の2端点の位置データの
代わりに、線分の三次元的な傾きと円弧中心点と線分と
の三次元的な位置関係の情報を使用することを特徴とす
るものである。具体的には、位置決めに使用する円弧中
心点A(x3,y3,z3)、位置決めに使用する線分
の方向余弦(l1,m1,n1)、および点Aから線分
またはその延長上に下ろした垂線と線分との交点B(x
0,y0,z0)により対象物の三次元的な位置と姿勢
を決定する。 【0025】線分の方向余弦と、点Aから線分またはそ
の延長上に下ろした垂線と線分との交点の座標の計算方
法を図1に基づき説明しておく。 【0026】1)2点を通る線分Lの方程式と方向余弦
(図1参照) 【数1】【0027】2)円弧中心点Aから線分Lに下ろした垂
線と線分Lとの交点Bの座標(図1参照) 【数2】 【0028】 【数3】【0029】上述の如く、本発明によれば、位置決めに
使用する線分の長さ、端点の位置情報を使用しないの
で、画像前処理の段階で線分が正確に抽出されない場
合、すなわちエッジ検出と特徴抽出処理の結果得られる
線分の端点が正しくない場合や本来一本の線分が分断さ
れて抽出された場合にも、本来のエッジ上に線分が抽出
されていれば対象物の正確な位置決めが可能である。 【0030】図2は本願発明の実施の形態に係る三次元
視覚位置決め装置の基本的な構成を示すブロック線図で
ある。同図に示すように、カメラ1は認識する対象物体
と同一形状のモデルとする対象物体(図示せず)を撮影
し、モデル画像処理部2を介してその画像データを特徴
抽出器3に供給する。特徴抽出器3は供給された画像デ
ータに基づき、これを構成する直線,円弧等を数値化し
た特徴要素を抽出する。したがって、特徴抽出器3が出
力する特徴データは直線特徴,円弧特徴を表わすもので
あり、何れもステレオ計測等で得られた三次元位置デー
タを有する。 【0031】モデル作製器4はオペレータの操作によ
り、特徴抽出器3で抽出した特徴データの中からマッチ
ングに使用する直線,円弧のそれぞれの特徴を選択する
とともに、三次元位置姿勢計算に必要な3点を形成でき
る特徴データの組である特徴グループを選択し、これら
をモデルメモリ5に記憶しておく。 【0032】カメラ6は対象物体を撮影し、画像処理部
7を介してその画像データを特徴抽出器8に供給する。
特徴抽出器8は供給された画像データに基づき、これを
構成する直線,円,角を数値化した特徴要素を抽出す
る。すなわち、カメラ6、画像処理部7及び特徴抽出器
8は、それぞれカメラ1、モデル画像処理部2及び特徴
抽出器3に対応しており、同一機能を有する。したがっ
て、特徴抽出器8が出力する特徴データも直線特徴,円
特徴を表わすものであり、何れもステレオ計測等で得ら
れた三次元位置データを有する。 【0033】対応付け器9はモデルメモリ5に記憶され
ている特徴グループのデータと特徴抽出器8の出力デー
タとを比較し、両者のマッチングをとる。このマッチン
グ操作によりマッチした特徴グループの対応点3点の組
を基に三次元位置計算器(図示せず)で三次元位置姿勢
を計算する。 【0034】次に、上記装置を用いるモデルマッチング
の具体例、すなわち本発明を使用した対象物位置決めの
手順の一つの実施の形態を説明しておく。この実施の形
態は、位置決めに使用する円弧と線分の組を決定するの
に、円弧中心点と線分との距離を評価関数として使用す
ることを特徴とする。 【0035】先ず、本発明の考え方に基づく対象物体の
モデルを作製する。このモデルは特徴的な一つの円弧と
一つの線分の組み合わせで表現する。モデルの情報とし
ては、円弧中心点の三次元座標、線分の三次元傾き
(方向余弦)、円弧中心点から線分に下ろした垂線と
線分の交点の三次元座標の3つの三次元データを、対象
物体を決定する情報として使用する。また、本形態では
これらのデータから計算できる円弧中心点Aと線分Lと
の距離L1を計算して保存しておくものとする。ここ
で、円弧中心点Aと線分Lとの距離L1の計算は、次の
ようにして行う(図1参照)。 【0036】 【数4】 【0037】三次元位置決めをするときは、カメラ画像
のデータを入力し、エッジ検出処理をし、特徴抽出処理
をして入力画像中の円弧成分と線分成分を抽出し、モデ
ルとして使用した円弧と合致する円弧を照合し、マッチ
した円弧と線分特徴の三次元計測をし、対応する円弧の
円弧中心点座標と線分の方程式を計算する。この時、線
分については特徴抽出された全ての線分の三次元計測を
行うものとする。ただし、モデルに使用した線分と比べ
て極端に長い線分と短い線分は三次元計測しないことも
考えられる。これによりこれらの線分の三次元計測にか
かる時間を節約する効果が生ずる。 【0038】本形態では次に、モデルの円弧に対応する
円弧の一つ一つについて、全ての線分との距離を計算
し、予め計算してあるモデルの円弧中心と線分との距離
L1と照合し一致する組み合わせを検索する。こうして
選択された組み合わせは対象物を構成する円弧と線分の
組の候補である。 【0039】最後に、選択された円弧の円弧中心点座標
(x3 ,y3 ,z3 )と線分傾き(方向余弦)と線分上
の任意の一点の座標(x1 ,y1 ,z1 )から計算され
る。円弧中心点から線分またはその延長上に下ろした垂
線と線分との交点の座標(x 0 ,y0 ,z0 )とで対象
物体の位置と姿勢を決定する。このように距離で円弧と
線分の組み合わせの候補を選択することで、画像処理の
結果得られる円弧と線分の数が増加しても組み合わせの
候補を増加させることなく照合することができる利点が
ある。 【0040】一方、円弧中心と線分との距離の照合の際
に予め一定の許容値を設定してこの許容値の範囲内で一
致する円弧と線分の組み合わせを検索することも可能で
ある。これにより、円弧と線分の照合の過程で、画像デ
ータの量子化誤差や画像前処理に含まれる計算誤差など
を吸収する固有の効果を得ることができる。 【0041】また、次のようなモデルマッチングも本発
明に含ませることができる。上記実施の形態では位置決
めに使用する特徴として一つの線分と一つの円弧中心点
を使用したが、他の実施の形態として、円弧中心点の代
わりに(特願平8−18613)で使用した2線分の交
点で決定される角を使用して視覚位置決めを行うものを
挙げることができる。つまり、位置決めに使用する角A
(x3 ,y3 ,z3 )、位置決めに使用する線分の方向
余弦(l1 ,m1 ,n1 )、および角Aから線分または
その延長上に下ろした垂線と線分との交点B(x0 ,y
0 ,z0 )により対象物の三次元的な位置と姿勢を決定
する。この場合の作用・効果は上述の如き「基本的な考
え方」と同一であるが、本形態の場合には、加えて、部
品表面に加工穴などがなく円もしくは円弧を使用できな
い部品の位置決めにも線分のみの組み合わせで適用可能
になるという固有の利点を有する。 【0042】さらに、もう一つの実施の形態として、円
弧中心の代わりに(特願平8−100974)で使用し
た閉曲線の中心を使用して視覚位置決めを行うものを挙
げることができる。つまり、位置決めに使用する閉曲線
の中心点A(x3 ,y3 ,z 3 )、位置決めに使用する
線分の方向余弦(l1 ,m1 ,n1 )、および点Aから
線分またはその延長上に下ろした垂線と線分との交点B
(x0 ,y0 ,z0 )により対象物体の三次元的な位置
と姿勢を決定する。この場合の作用・効果は上述の如き
「基本的な考え方」と同一であるが、本形態の場合に
は、加えて、部品表面に円もしくは円弧を形状がない部
品でも表面に凹凸部やキー溝などが存在し画像前処理の
結果で閉曲線として抽出できる部品の位置決めに適用可
能になるという固有の利点を有する。。 【0043】以上実施の形態とともに詳細に説明した通
り、本発明は、対象物体の位置決めのためにカメラ等の
視覚センサを使用して計測した円弧中心点と線分の情報
を使用する三次元視覚位置決め方法に関するものであ
り、線分の三次元的な傾きと円弧中心点と線分との三次
元的な位置関係の情報を使用することを特徴とするもの
である。具体的には、位置決めに使用する円弧中心点A
(x3 ,y3 ,z3 )、位置決めに使用する線分の方向
余弦(l1 ,m1 ,n1 )、および点Aから線分または
その延長上に下ろした垂線と線分との交点B(x0 ,y
0 ,z0 )により対象物体の三次元的な位置と姿勢を決
定するものである。 【0044】 【発明の効果】以上実施の形態とともに詳細に説明した
通り本発明によれば次の効果を得る。 情報の入力手段としてカメラ等の撮像手段のみを使
用した視覚位置決め方法であるため、対象物に触れるこ
となく(非接触で)その三次元位置決めが可能である。 入力画像のエッジ情報から抽出する線分と円弧を使
用するので、二値化処理による方法やパターンマッチン
グによる方法など他の画像処理手法が照明の変動など計
測条件の変化の影響を受けやすいのに対して、安定した
三次元位置決めが可能になる。 対象物体の決定を一つの円弧または角または閉曲線
と一つの線分で行うので、加工穴やキー溝などが部品表
面に存在する一般的な工業部品に広く適用することが可
能になる。 線分の両端点の位置情報を使用しないので、画像デ
ータの入力時のノイズや量子化誤差、およびエッジ抽出
や特徴抽出の過程で発生する計算誤差、計測条件の変動
による線分端点の検出間違い、に起因する端点の位置情
報の計測誤差の影響を受けない三次元位置決めが可能に
なる。 線分の方向余弦の情報のみを使用するので、画像入
力時や特徴抽出の過程で本来1本であるべき線分が2本
以上に分断された場合にもそのいずれかまたは両方の線
分の方向余弦を使用して対象物の検出と三次元位置決め
が可能になる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の原理を説明するための説明図である。 【図2】本発明の基本的な装置構成を示すブロック線図
である。 【図3】従来技術を示す説明図である。 【図4】従来技術を示す説明図である。 【図5】従来技術を示す説明図である。 【図6】従来技術を示す説明図である。 【図7】従来技術を示す説明図である。 【符号の説明】 1 カメラ 3 特徴抽出器 4 モデル作製器 5 モデルメモリ 9 対応付け器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA04 AA12 AA17 AA32 AA37 AA53 DD04 FF01 FF05 JJ03 JJ05 JJ26 QQ21 QQ24 QQ28 QQ32 QQ39 RR05 5B057 DA07 DB03 DC05 DC08 DC33

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 対象物体の位置決めに使用する特徴モデ
    ルを一つの円弧と一つの線分とで構成し、円弧中心点、
    線分の傾きである方向余弦及び円弧中心点から線分に下
    ろした垂線と線分との交点の3つの三次元情報で表現し
    て対象物体の検出と位置決めを行うことを特徴とする三
    次元視覚位置決め方法。 【請求項2】 対象物体の位置決めに使用する特徴モデ
    ルを一つの円弧と一つの線分とで構成するモデル作成手
    段と、認識する対象物体を撮像手段で撮像して得る入力
    画像から得られるモデルとする対象物体と同様の特徴デ
    ータを抽出する抽出手段とを有するとともに、対象物体
    の形状を円弧中心点、線分の傾きである方向余弦及び円
    弧中心点から線分に下ろした垂線と線分との交点の3つ
    の三次元情報で表現して対象物体の検出と位置決めを行
    う検出・位置決め手段を有することを特徴とする三次元
    視覚位置決め装置。 【請求項3】 〔請求項1〕に記載する三次元視覚位置
    決め方法において、特徴モデルを作製するときに、モデ
    ルを構成する円弧中心点と線分との距離を計算して保存
    しておき、マッチングの時にこれらの距離の等しい円弧
    と線分を選択して対象物の候補とすることを特徴とする
    三次元視覚位置決め方法。 【請求項4】 〔請求項2〕に記載する三次元視覚位置
    決め装置において、特徴モデルを作製するときに、モデ
    ルを構成する円弧中心点と線分との距離を計算して保存
    しておき、マッチングの時にこれらの距離の等しい円弧
    と線分を選択して対象物の候補とする検出・位置決め手
    段を有することを特徴とする三次元視覚位置決め装置。 【請求項5】 〔請求項1〕に記載する三次元視覚位置
    決め方法において、マッチング時における円弧と線分の
    選択に際して、予め一定の許容値を設定しておき、その
    許容値の範囲内で等しい線分と円弧の組み合わせを対象
    物体の候補とすることを特徴とする三次元視覚位置決め
    方法。 【請求項6】 〔請求項2〕に記載する三次元視覚位置
    決め装置において、マッチング時における円弧と線分の
    選択に際して、予め一定の許容値を設定しておき、その
    許容値の範囲内で等しい線分と円弧の組み合わせを対象
    物体の候補とする検出・位置決め手段を有することを特
    徴とする三次元視覚位置決め装置。 【請求項7】 対象物体の位置決めに使用する特徴モデ
    ルを一つの角と一つの線分とで構成し、角点、線分の傾
    きである方向余弦及び角点から線分に下ろした垂線と線
    分との交点の3つの三次元情報で表現して対象物体の検
    出と位置決めを行うことを特徴とする三次元視覚位置決
    め方法。 【請求項8】 対象物体の位置決めに使用する特徴モデ
    ルを一つの円弧と一つの線分とで構成するモデル作成手
    段と、認識する対象物体を撮像手段で撮像して得る入力
    画像から得られるモデルとする対象物体と同様の特徴デ
    ータを抽出する抽出手段とを有するとともに、対象物体
    の位置決めに使用する特徴モデルを一つの角と一つの線
    分とで構成し、角点、線分の傾きである方向余弦及び角
    点から線分に下ろした垂線と線分との交点の3つの三次
    元情報で表現して対象物体の検出と位置決めを行う検出
    ・位置決め手段を有することを特徴とする三次元視覚位
    置決め装置。 【請求項9】 対象物体の位置決めに使用する特徴モデ
    ルを一つの閉曲線と一つの線分とで構成し、閉曲線中心
    点、線分の傾きである方向余弦及び閉曲線中心点から線
    分に下ろした垂線と線分との交点の3つの三次元情報で
    表現して対象物体の検出と位置決めを行うことを特徴と
    する三次元視覚位置決め方法。 【請求項10】 対象物体の位置決めに使用する特徴モ
    デルを一つの円弧と一つの線分とで構成するモデル作成
    手段と、認識する対象物体を撮像手段で撮像して得る入
    力画像から得られるモデルとする対象物体と同様の特徴
    データを抽出する抽出手段とを有するとともに、対象物
    体の位置決めに使用する特徴モデルを一つの閉曲線と一
    つの線分とで構成し、閉曲線中心点、線分の傾きである
    方向余弦及び閉曲線中心点から線分に下ろした垂線と線
    分との交点の3つの三次元情報で表現して対象物体の検
    出と位置決めを行う検出・位置決め手段を有することを
    特徴とする三次元視覚位置決め装置。
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