JP2001082942A - 回転位置検出装置 - Google Patents
回転位置検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 対象物の穴の位置測定に際して測定処理時間
の短縮を図ることを目的とする。 【解決手段】 対象物上にあってその１つの円周上に配
列された３つの穴から回転位置を角度で検出する際に、
３つの穴の全てを統合した重心を算出し、算出された重
心と対象物の中心とを結ぶ直線がＸ軸となす角度を求
め、この角度に対象物に応じて予め決められた補正角度
を加え、穴の位置を測定するための測定開始角度を求
め、対象物の中心から子午線方向に延びた直線に投影さ
れた各穴ごとの投影データを求め、測定開始角度の位置
から順に投影データの値の大きさを比較し、所定の値よ
り大きくなっている個所についてその角度群を求め、そ
の角度群の中心値の角度から穴の位置を求め、３つの穴
の１番目と３番目の穴の中心を結ぶ直線を求め、直線と
Ｘ軸とがなす角度を求めように構成する。
の短縮を図ることを目的とする。 【解決手段】 対象物上にあってその１つの円周上に配
列された３つの穴から回転位置を角度で検出する際に、
３つの穴の全てを統合した重心を算出し、算出された重
心と対象物の中心とを結ぶ直線がＸ軸となす角度を求
め、この角度に対象物に応じて予め決められた補正角度
を加え、穴の位置を測定するための測定開始角度を求
め、対象物の中心から子午線方向に延びた直線に投影さ
れた各穴ごとの投影データを求め、測定開始角度の位置
から順に投影データの値の大きさを比較し、所定の値よ
り大きくなっている個所についてその角度群を求め、そ
の角度群の中心値の角度から穴の位置を求め、３つの穴
の１番目と３番目の穴の中心を結ぶ直線を求め、直線と
Ｘ軸とがなす角度を求めように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回転位置検出装置に
関し、特に、対象となる部品の穴の位置（向き）の測定
開始角度を求めることで測定処理時間の短縮を図り、そ
の結果、作業効率の改善を大幅に可能にした回転位置検
出装置に関する。
関し、特に、対象となる部品の穴の位置（向き）の測定
開始角度を求めることで測定処理時間の短縮を図り、そ
の結果、作業効率の改善を大幅に可能にした回転位置検
出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、円柱状の部品（図１、図７等の
番号１）を相手方に組み付ける作業がある場合に、当
然、組み付け作業の効率化を図る必要がある。このよう
な組み付け作業を実行するに際して、相手方との位置決
めのために、通常、部品１の天面に少なくとも２個のガ
イド穴（図１，図７等の３つの穴の内の２個）を設けて
いる。さらに、この部品１には、このような２つのガイ
ド穴と、図示のようにさらに実使用上で必要な他の穴
（例えば、オイル逃げ穴）の３つの穴が天面に設けられ
ている。
番号１）を相手方に組み付ける作業がある場合に、当
然、組み付け作業の効率化を図る必要がある。このよう
な組み付け作業を実行するに際して、相手方との位置決
めのために、通常、部品１の天面に少なくとも２個のガ
イド穴（図１，図７等の３つの穴の内の２個）を設けて
いる。さらに、この部品１には、このような２つのガイ
ド穴と、図示のようにさらに実使用上で必要な他の穴
（例えば、オイル逃げ穴）の３つの穴が天面に設けられ
ている。
【０００３】ところで、実際の組み付け作業において、
このような部品１は大量の数を扱うことになるが、これ
らの穴の向きは全て同じ向きに揃えられていることはな
く、全くランダムな向きで作業待ちの状態となってい
る。そこで、組み付け作業を効率的に行うために、予備
作業として、これら３つの穴を利用して部品１の向き、
即ち、回転位置（回転角度）を検出する装置が知られて
いる。このような回転位置検出装置を用いて、穴の向き
（位置）を予め測定し、相手方に対して部品１を回転さ
せて組み付け作業を行うことにより、組み付け作業の効
率化を図っている。
このような部品１は大量の数を扱うことになるが、これ
らの穴の向きは全て同じ向きに揃えられていることはな
く、全くランダムな向きで作業待ちの状態となってい
る。そこで、組み付け作業を効率的に行うために、予備
作業として、これら３つの穴を利用して部品１の向き、
即ち、回転位置（回転角度）を検出する装置が知られて
いる。このような回転位置検出装置を用いて、穴の向き
（位置）を予め測定し、相手方に対して部品１を回転さ
せて組み付け作業を行うことにより、組み付け作業の効
率化を図っている。
【０００４】しかしながら、以下に詳述するように、従
来の回転位置検出装置には、穴の位置を測定する処理時
間にバラツキが大きく、組み付け作業の効率化のために
は改善する必要があった。以下に、従来の回転位置検出
装置の動作と、その問題点を説明する。図１は本発明に
適用する回転位置検出装置のシステム構成図であるが、
従来でも本図示の範囲では同様なシステム構成を有す
る。図示のように、対象となる部品（以下、「対象物」
と称する）１上にあって１つの円周上に存在する穴２に
照明装置１０から照明を当てて、その画像をテレビカメ
ラ１１を通して、画像処理装置１２内の画像メモリ１３
に記憶する。
来の回転位置検出装置には、穴の位置を測定する処理時
間にバラツキが大きく、組み付け作業の効率化のために
は改善する必要があった。以下に、従来の回転位置検出
装置の動作と、その問題点を説明する。図１は本発明に
適用する回転位置検出装置のシステム構成図であるが、
従来でも本図示の範囲では同様なシステム構成を有す
る。図示のように、対象となる部品（以下、「対象物」
と称する）１上にあって１つの円周上に存在する穴２に
照明装置１０から照明を当てて、その画像をテレビカメ
ラ１１を通して、画像処理装置１２内の画像メモリ１３
に記憶する。
【０００５】そして、図７に示すように、全ての穴を含
むドーナツ状に、予め決めておいた角度、例えば円の中
心から右方向の角度から決めておいた方向、例えば反時
計回りに、子午線方向に投影したデータを得る（４は投
影データを得るためにウインドウ群）。このとき、投影
する単位角度（各ウインドウの間隔）を各１°とする
と、３６０個の投影データが得られる。そして、この投
影データから得られて各穴のヒストグラムの値の大小に
より穴の有無を、また、番目（何番目の穴か）により穴
の位置（角度）を検出する。
むドーナツ状に、予め決めておいた角度、例えば円の中
心から右方向の角度から決めておいた方向、例えば反時
計回りに、子午線方向に投影したデータを得る（４は投
影データを得るためにウインドウ群）。このとき、投影
する単位角度（各ウインドウの間隔）を各１°とする
と、３６０個の投影データが得られる。そして、この投
影データから得られて各穴のヒストグラムの値の大小に
より穴の有無を、また、番目（何番目の穴か）により穴
の位置（角度）を検出する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の測定方
法では、対象物１が図７（ａ）と図７（ｂ）のような向
きでは、同じ３つの穴の配列でありながら、最後の穴を
検出し終わるまでの測定時間が異なってしまう。また、
図７（ｃ）のように予め決めておいた角度上にいずれか
の穴が存在すると、測定開始時にこの穴を避けるため一
周以上の処理時間が必要になる問題がある。このよう
に、対象物１が最初に置かれた向き、即ち、回転位置に
依存した測定処理時間となってしまい、その時の最長時
間（図７（ｃ）のときの時間）が回転位置検出装置の処
理時間となってしまう問題がある。
法では、対象物１が図７（ａ）と図７（ｂ）のような向
きでは、同じ３つの穴の配列でありながら、最後の穴を
検出し終わるまでの測定時間が異なってしまう。また、
図７（ｃ）のように予め決めておいた角度上にいずれか
の穴が存在すると、測定開始時にこの穴を避けるため一
周以上の処理時間が必要になる問題がある。このよう
に、対象物１が最初に置かれた向き、即ち、回転位置に
依存した測定処理時間となってしまい、その時の最長時
間（図７（ｃ）のときの時間）が回転位置検出装置の処
理時間となってしまう問題がある。
【０００７】即ち、従来は、穴位置の測定開始角度を対
象物１を置いたときの穴位置とは関係なく、一定の位置
（固定位置、例えば、０°）に設定したため、対象物１
を置いたそのときの穴の位置に応じて最初の穴までの測
定時間が変化し、その結果、全ての穴の位置（角度）を
測定する処理時間にバラツキが発生していた。例えば、
図７（ｃ）のように穴に掛かった状態で測定が開始され
ると、測定を一周（３６０°）行い、さらに、穴の無い
のを確認できる角度まで測定することになるため、処理
時間が長くかかる問題があった。
象物１を置いたときの穴位置とは関係なく、一定の位置
（固定位置、例えば、０°）に設定したため、対象物１
を置いたそのときの穴の位置に応じて最初の穴までの測
定時間が変化し、その結果、全ての穴の位置（角度）を
測定する処理時間にバラツキが発生していた。例えば、
図７（ｃ）のように穴に掛かった状態で測定が開始され
ると、測定を一周（３６０°）行い、さらに、穴の無い
のを確認できる角度まで測定することになるため、処理
時間が長くかかる問題があった。
【０００８】本発明は、例えば、図７（ａ）のような対
象物と穴位置との関係において、投影開始角度を固定せ
ずに、以下に説明するようにその都度決めれば、最短時
間で処理が完了するという点に着目し、測定開始角度を
決めるために、複数の穴の全てを統合した重心により対
象物の概略回転位置（角度）を検出し、この位置により
投影開始角度を補正することにより上記問題点を解決す
るものである。
象物と穴位置との関係において、投影開始角度を固定せ
ずに、以下に説明するようにその都度決めれば、最短時
間で処理が完了するという点に着目し、測定開始角度を
決めるために、複数の穴の全てを統合した重心により対
象物の概略回転位置（角度）を検出し、この位置により
投影開始角度を補正することにより上記問題点を解決す
るものである。
【０００９】即ち、本発明では、この処理時間のバラツ
キを無くすために測定開始角度を、固定とせずに、対象
物の置かれた状態に応じて変化させるものである。
キを無くすために測定開始角度を、固定とせずに、対象
物の置かれた状態に応じて変化させるものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１〜４の発明によ
れば、穴の位置を測定する際に、最初の穴の測定開始角
度を、固定位置からとせずに、対象物の置かれた状態、
及び対象物の穴の配列に応じて決めることで、穴の位置
の測定処理時間のバラツキを無くすことが可能になり、
その結果、相手方への組み付け作業に際して大幅な作業
効率の改善を達成することができる。
れば、穴の位置を測定する際に、最初の穴の測定開始角
度を、固定位置からとせずに、対象物の置かれた状態、
及び対象物の穴の配列に応じて決めることで、穴の位置
の測定処理時間のバラツキを無くすことが可能になり、
その結果、相手方への組み付け作業に際して大幅な作業
効率の改善を達成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明による回転位置検出
装置を適用するブロック構成図である。図中、１は対象
となる部品（対象物）、２は対象物上の穴、１０は対象
物を照明する照明装置、１１は対象物上の穴を撮影する
テレビカメラ、１２はテレビカメラで撮影された画像を
処理する画像処理装置、１３は画像処理装置に内蔵され
た画像メモリ、１４は画像メモリの内容を読み出して表
示するモニタテレビである。
装置を適用するブロック構成図である。図中、１は対象
となる部品（対象物）、２は対象物上の穴、１０は対象
物を照明する照明装置、１１は対象物上の穴を撮影する
テレビカメラ、１２はテレビカメラで撮影された画像を
処理する画像処理装置、１３は画像処理装置に内蔵され
た画像メモリ、１４は画像メモリの内容を読み出して表
示するモニタテレビである。
【００１２】図示のように、対象物１と対象物１上の３
つの穴２は、照明装置１０に照らされ、テレビカメラ１
１により撮影され、映像として取り込まれて画像処理装
置１２内の画像メモリ１３に記憶される。そしてモニタ
テレビ１４は画像メモリに記憶された画像データを後述
する方法で処理し処理結果を表示する。図２は、対象物
１上の３つの穴を統合した重心の角度と投影開始角度と
補正角度の関係を図示したものである。図示のように、
３つの穴２は対象物１上の帯状の円周上（即ち、点線で
示す内側と外側の２つの円の範囲内）にあるものとす
る。図中、３は３つの穴を一つの図形として統合したと
きの重心の位置（＋印）であり、この重心の位置は水平
０°（画像データ上のＸ軸）から角度θＭに位置するも
のとする（この重心の位置の求め方については後述す
る）。
つの穴２は、照明装置１０に照らされ、テレビカメラ１
１により撮影され、映像として取り込まれて画像処理装
置１２内の画像メモリ１３に記憶される。そしてモニタ
テレビ１４は画像メモリに記憶された画像データを後述
する方法で処理し処理結果を表示する。図２は、対象物
１上の３つの穴を統合した重心の角度と投影開始角度と
補正角度の関係を図示したものである。図示のように、
３つの穴２は対象物１上の帯状の円周上（即ち、点線で
示す内側と外側の２つの円の範囲内）にあるものとす
る。図中、３は３つの穴を一つの図形として統合したと
きの重心の位置（＋印）であり、この重心の位置は水平
０°（画像データ上のＸ軸）から角度θＭに位置するも
のとする（この重心の位置の求め方については後述す
る）。
【００１３】４は子午線方向（対象物の中心からの外径
方向に延びた直線）における投影データを得るためのウ
インドウ群であり、線状のウインドウ群４が１°単位で
並んでいる。そして、θＳはそのウインドウ群４が開始
する角度であり、０°（Ｘ軸）から求めた開始角度であ
る。また、θＨは重心の位置３の角度θＭから開始角度
θＳを算出するための補正角度であり対象物１により予
め決められた値である。
方向に延びた直線）における投影データを得るためのウ
インドウ群であり、線状のウインドウ群４が１°単位で
並んでいる。そして、θＳはそのウインドウ群４が開始
する角度であり、０°（Ｘ軸）から求めた開始角度であ
る。また、θＨは重心の位置３の角度θＭから開始角度
θＳを算出するための補正角度であり対象物１により予
め決められた値である。
【００１４】即ち、この補正角度θＨは、対象物上の天
面に複数の穴が群がっている状態に応じて補正する角度
である。例えば、複数の穴が、天面の一部分のエリアに
比較的密に群がっている場合と、天面の半分位に群がっ
ている場合と、天面の全体に群がっている場合、とで
は、この補正角度を変化させる。例えば、それぞれ１２
０°、９０°、６０°というように、複数の穴の配列を
見て経験的に予め設定する。
面に複数の穴が群がっている状態に応じて補正する角度
である。例えば、複数の穴が、天面の一部分のエリアに
比較的密に群がっている場合と、天面の半分位に群がっ
ている場合と、天面の全体に群がっている場合、とで
は、この補正角度を変化させる。例えば、それぞれ１２
０°、９０°、６０°というように、複数の穴の配列を
見て経験的に予め設定する。
【００１５】本発明では、対象物が計測装置に置かれる
と、対象物全体を画像としてとらえ、対象物の中心と３
つの穴の重心とのなす角度θＭを求め、予め対象物の穴
の配置に応じて設定した補正角度θＨを加え、θＨとθ
Ｍから測定開始角度θＳを求め、測定開始角度θＳから
測定を開始するようにしたことにより、従来のように、
３６０°を超えて測定しなければならないという問題点
を解消するとともに、対象物の穴の配置によっては、予
め測定する角度を３６０°より小さくすることができ、
その結果測定時間を短縮することができるようになる。
と、対象物全体を画像としてとらえ、対象物の中心と３
つの穴の重心とのなす角度θＭを求め、予め対象物の穴
の配置に応じて設定した補正角度θＨを加え、θＨとθ
Ｍから測定開始角度θＳを求め、測定開始角度θＳから
測定を開始するようにしたことにより、従来のように、
３６０°を超えて測定しなければならないという問題点
を解消するとともに、対象物の穴の配置によっては、予
め測定する角度を３６０°より小さくすることができ、
その結果測定時間を短縮することができるようになる。
【００１６】図３は本発明による回転位置検出装置の基
本的な処理フローチャートである。まず、図１のブロッ
ク構成を使用して、３つの穴２を１つの図形に統合して
対象物全体を画像処理し、３つの穴の重心を求める（Ｓ
１）。この３つの穴の重心の求め方については、３つの
穴の大きさが同じであれば三角形の重心を求める周知の
方法で可能である。即ち、３つの穴のそれぞれのＸ座標
とＹ座標を求め、３つのＸ座標値を加算し、さらに３つ
のＹ座標値を加算し、それぞれの和を３分の１（各頂点
からの垂線の高さの１／３）して求めることができる。
本的な処理フローチャートである。まず、図１のブロッ
ク構成を使用して、３つの穴２を１つの図形に統合して
対象物全体を画像処理し、３つの穴の重心を求める（Ｓ
１）。この３つの穴の重心の求め方については、３つの
穴の大きさが同じであれば三角形の重心を求める周知の
方法で可能である。即ち、３つの穴のそれぞれのＸ座標
とＹ座標を求め、３つのＸ座標値を加算し、さらに３つ
のＹ座標値を加算し、それぞれの和を３分の１（各頂点
からの垂線の高さの１／３）して求めることができる。
【００１７】一方、後述する図４では、１つの穴の重心
を画像データ上の座標で求める方法が示されているが、
本発明の実施形態では、このようにして求めた１つ１つ
の穴の重心から、３つの穴の重心を各穴の重心の座標値
の加算とその平均により求めている。この場合、３つの
穴の重心は一度に求める。即ち、穴１のＸ座標重心をＭ
x1、Ｘ座標のΣをＡ1 、セグメント数をＢ1 とすると、
後述する７頁の式（Ａ／Ｂ）より、Ｍx1＝Ａ1 ／Ｂ1 ，
Ｍx2＝Ａ2 ／Ｂ2 ，Ｍx3＝Ａ3 ／Ｂ3 であるが、各穴の
位置が分からない状態では図４のウインドウが決められ
ない。このため、本発明では、（Ａ1 ＋Ａ2 ＋Ａ3 ）／
（Ｂ1 ＋Ｂ2 ＋Ｂ3 ）により重心を求める。
を画像データ上の座標で求める方法が示されているが、
本発明の実施形態では、このようにして求めた１つ１つ
の穴の重心から、３つの穴の重心を各穴の重心の座標値
の加算とその平均により求めている。この場合、３つの
穴の重心は一度に求める。即ち、穴１のＸ座標重心をＭ
x1、Ｘ座標のΣをＡ1 、セグメント数をＢ1 とすると、
後述する７頁の式（Ａ／Ｂ）より、Ｍx1＝Ａ1 ／Ｂ1 ，
Ｍx2＝Ａ2 ／Ｂ2 ，Ｍx3＝Ａ3 ／Ｂ3 であるが、各穴の
位置が分からない状態では図４のウインドウが決められ
ない。このため、本発明では、（Ａ1 ＋Ａ2 ＋Ａ3 ）／
（Ｂ1 ＋Ｂ2 ＋Ｂ3 ）により重心を求める。
【００１８】そして、このようにして３つの穴の重心が
得られると、この重心の位置に対して対象物１の中心か
ら見た重心の角度θＭを求める（Ｓ２）。次に、対象物
に応じて予め決められた補正角度θＨと重心の位置（角
度）θＭから、ウインドウ群４の開始角度θＳを、θＳ
＝θＨ−θＭ、を計算して求める（Ｓ３）。
得られると、この重心の位置に対して対象物１の中心か
ら見た重心の角度θＭを求める（Ｓ２）。次に、対象物
に応じて予め決められた補正角度θＨと重心の位置（角
度）θＭから、ウインドウ群４の開始角度θＳを、θＳ
＝θＨ−θＭ、を計算して求める（Ｓ３）。
【００１９】次に、対象物１をテレビカメラでとらえ、
各角度ごとの投影データを求める（Ｓ４）。この開始角
度θＳから子午線方向の投影をするウインドウ群４を１
°単位で設定し、投影データを求める。この投影データ
の大小及びその番目により、３つの穴２のそれぞれの位
置（角度）を求める（投影データの詳細は図５及び図６
で説明する）。
各角度ごとの投影データを求める（Ｓ４）。この開始角
度θＳから子午線方向の投影をするウインドウ群４を１
°単位で設定し、投影データを求める。この投影データ
の大小及びその番目により、３つの穴２のそれぞれの位
置（角度）を求める（投影データの詳細は図５及び図６
で説明する）。
【００２０】即ち、対象物１の中心から見て、測定開始
角度（θＳ）の位置から順に投影データの値の大きさを
比較し、所定の値より大きくなっている角度を求め、そ
の中心値の角度から穴の位置を正確に求める（Ｓ５）。
そして、複数の穴の少なくとも２つの穴として、例え
ば、１番目の穴と３番目の穴の中心の位置を求め（Ｓ
６）、さらに、これらの１番目の穴と３番目の穴の中心
を結ぶ直線と、Ｘ軸（基準線）とのなす角度を求める
（Ｓ７）。この角度が対象物の回転位置（角度）とな
る。
角度（θＳ）の位置から順に投影データの値の大きさを
比較し、所定の値より大きくなっている角度を求め、そ
の中心値の角度から穴の位置を正確に求める（Ｓ５）。
そして、複数の穴の少なくとも２つの穴として、例え
ば、１番目の穴と３番目の穴の中心の位置を求め（Ｓ
６）、さらに、これらの１番目の穴と３番目の穴の中心
を結ぶ直線と、Ｘ軸（基準線）とのなす角度を求める
（Ｓ７）。この角度が対象物の回転位置（角度）とな
る。
【００２１】このように、本発明によれば、３つの穴の
重心から対象物の概略回転位置を求めることにより、常
に、最短時間で、３つの穴の位置を求め、精度を低下さ
せずに対象物の回転位置を検出することができる。その
結果、対象物を相手方に組み付ける際に、大幅に作業効
率を改善することができる。なお、投影データを測定す
る際に、穴の無い部分を飛ばして、穴が存在する角度範
囲だけを測定することにより、測定時間の短縮を図るこ
ともできる。即ち、図５の右側のヒストグラムを求める
際に、穴と次の穴との間のヒストグラムを求める動作を
飛ばして次の穴の投影データ作成に移れば、無駄な処理
時間を削除することができる（つまり、穴がないことが
明らかな角度では投影データの演算を省略する）。
重心から対象物の概略回転位置を求めることにより、常
に、最短時間で、３つの穴の位置を求め、精度を低下さ
せずに対象物の回転位置を検出することができる。その
結果、対象物を相手方に組み付ける際に、大幅に作業効
率を改善することができる。なお、投影データを測定す
る際に、穴の無い部分を飛ばして、穴が存在する角度範
囲だけを測定することにより、測定時間の短縮を図るこ
ともできる。即ち、図５の右側のヒストグラムを求める
際に、穴と次の穴との間のヒストグラムを求める動作を
飛ばして次の穴の投影データ作成に移れば、無駄な処理
時間を削除することができる（つまり、穴がないことが
明らかな角度では投影データの演算を省略する）。
【００２２】さらに、対象物上の穴の数に条件は無く、
穴の配列は偏りが大きいほど効果がある。即ち、複数の
穴が天面のある範囲に群がっていれば、これらの複数の
穴の重心の位置が対象物の中心位置から離れ、その結
果、重心の位置（角度）が明確になり、測定開始角度が
明確になるからである。図４は本発明の実施形態で採用
した穴の重心の求め方の一例説明図である。図２に示す
３つの穴２の重心３を求めるに際して、１つの穴
（２’）の重心の求め方を以下に説明する。画像はＸ軸
方向とＹ軸方向にそれぞれ連番が打たれている格子状の
セグメントで構成されている。
穴の配列は偏りが大きいほど効果がある。即ち、複数の
穴が天面のある範囲に群がっていれば、これらの複数の
穴の重心の位置が対象物の中心位置から離れ、その結
果、重心の位置（角度）が明確になり、測定開始角度が
明確になるからである。図４は本発明の実施形態で採用
した穴の重心の求め方の一例説明図である。図２に示す
３つの穴２の重心３を求めるに際して、１つの穴
（２’）の重心の求め方を以下に説明する。画像はＸ軸
方向とＹ軸方向にそれぞれ連番が打たれている格子状の
セグメントで構成されている。
【００２３】ところで、穴の重心のＸ座標は、穴の表す
画像（図の黒い部分）の存在するＸ座標の平均値で表さ
れる。即ち、 重心のＸ座標＝Ａ／Ｂ，ここで、 Ａ＝Σ（穴画像のＸ座標）×（そのＸ座標にある穴画像
のセグメント数） Ｂ＝（穴画像の全セグメント数） また、重心のＹ座標は、穴の表す画像の存在するＹ座標
の平均値で表される。即ち、 重心のＹ座標＝Ｃ／Ｄ， Ｃ＝Σ（穴画像のＹ座標）×（そのＹ座標にある穴画像
のセグメント数） Ｄ＝（穴画像の全セグメント数） 上述では１つの穴２’について説明したが、穴の数が増
えても同様で、重心を求める穴の画像のセグメント全体
で計算すればよい。
画像（図の黒い部分）の存在するＸ座標の平均値で表さ
れる。即ち、 重心のＸ座標＝Ａ／Ｂ，ここで、 Ａ＝Σ（穴画像のＸ座標）×（そのＸ座標にある穴画像
のセグメント数） Ｂ＝（穴画像の全セグメント数） また、重心のＹ座標は、穴の表す画像の存在するＹ座標
の平均値で表される。即ち、 重心のＹ座標＝Ｃ／Ｄ， Ｃ＝Σ（穴画像のＹ座標）×（そのＹ座標にある穴画像
のセグメント数） Ｄ＝（穴画像の全セグメント数） 上述では１つの穴２’について説明したが、穴の数が増
えても同様で、重心を求める穴の画像のセグメント全体
で計算すればよい。
【００２４】図４の場合について、上記の式を用いて実
際の計算を以下に示す。 Ｘ重心＝（３０１×５＋３０２×７＋３０３×７＋３０
４×１０＋３０５×１０＋３０６×１０＋３０７×８＋
３０８×９＋３０９×７＋３１０×２）／７５ ＝２２９０１／７５ ＝３０５．３５ Ｙ重心＝（２１６×１＋２１７×６＋２１８×７＋２１
９×９＋２２０×９＋２２１×９＋２２２×９＋２２３
×９＋２２４×８＋２２５×５＋２２６×３）／７５ ＝１６５８４／７５ ＝２２１．１２ 次に、本発明の実施形態で採用した投影データの求め方
について図５及び図６により詳細に説明する。図５は投
影データの求め方の説明図であり、図６は投影データの
求め方の一例説明図である。
際の計算を以下に示す。 Ｘ重心＝（３０１×５＋３０２×７＋３０３×７＋３０
４×１０＋３０５×１０＋３０６×１０＋３０７×８＋
３０８×９＋３０９×７＋３１０×２）／７５ ＝２２９０１／７５ ＝３０５．３５ Ｙ重心＝（２１６×１＋２１７×６＋２１８×７＋２１
９×９＋２２０×９＋２２１×９＋２２２×９＋２２３
×９＋２２４×８＋２２５×５＋２２６×３）／７５ ＝１６５８４／７５ ＝２２１．１２ 次に、本発明の実施形態で採用した投影データの求め方
について図５及び図６により詳細に説明する。図５は投
影データの求め方の説明図であり、図６は投影データの
求め方の一例説明図である。
【００２５】図５において、対象物１上の穴２−１の位
置ｂ（図２に示す線状ウインドウ４に対応）における投
影データは、対象物１の中心から外径に向かう直線で、
穴との重なる長さｄ（太線参照）の長さにより投影デー
タの大きさが決まる。即ち、位置ｂの線状ウインドウに
重なった穴の画素数が投影データとなる。このように、
投影データは対象物１の中心から外径に向かう直線（子
午線）方向の、穴に重なる長さであるため、穴の中心の
位置（角度）における投影データは大きくなり（図の右
側に示す各ピーク値参照）、穴の無い位置（角度）の投
影データは「０」となるので、投影データの値から穴の
有無が検出できる。但し、投影データの極大値を示す位
置（角度）から正確な穴の中心を求めることはできな
い。なぜなら、図６に実際例で示すように、穴の中心近
辺では投影データの大きさの変化が小さく、極大となる
位置を正確に求めることが出来ないからである。
置ｂ（図２に示す線状ウインドウ４に対応）における投
影データは、対象物１の中心から外径に向かう直線で、
穴との重なる長さｄ（太線参照）の長さにより投影デー
タの大きさが決まる。即ち、位置ｂの線状ウインドウに
重なった穴の画素数が投影データとなる。このように、
投影データは対象物１の中心から外径に向かう直線（子
午線）方向の、穴に重なる長さであるため、穴の中心の
位置（角度）における投影データは大きくなり（図の右
側に示す各ピーク値参照）、穴の無い位置（角度）の投
影データは「０」となるので、投影データの値から穴の
有無が検出できる。但し、投影データの極大値を示す位
置（角度）から正確な穴の中心を求めることはできな
い。なぜなら、図６に実際例で示すように、穴の中心近
辺では投影データの大きさの変化が小さく、極大となる
位置を正確に求めることが出来ないからである。
【００２６】図６において、画像データ上の穴２’につ
いて、Ｘ軸投影データと、Ｙ軸投影データを示す。図示
のように、Ｘ軸投影データは各Ｘ座標上の画素数を数え
てヒストグラムにしたものである。同様に、Ｙ軸投影デ
ータは各Ｙ座標上の画素数を数えてヒストグラムにした
ものである。
いて、Ｘ軸投影データと、Ｙ軸投影データを示す。図示
のように、Ｘ軸投影データは各Ｘ座標上の画素数を数え
てヒストグラムにしたものである。同様に、Ｙ軸投影デ
ータは各Ｙ座標上の画素数を数えてヒストグラムにした
ものである。
【図１】本発明による回転位置検出装置のシステム構成
図である。
図である。
【図２】対象物上の３つの穴を統合した重心の角度と投
影開始角度と補正角度の関係を図示した図である。
影開始角度と補正角度の関係を図示した図である。
【図３】本発明による回転位置検出装置の基本的な処理
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】本発明の実施形態で採用した穴の重心の求め方
の一例説明図である。
の一例説明図である。
【図５】本発明の実施形態で使用する投影データの説明
図である。
図である。
【図６】本発明の実施形態で採用した投影データの求め
方の一例説明図である。
方の一例説明図である。
【図７】従来の問題点の説明図である。
１…対象物 ２…対象物上の穴 ３…重心 ４…線状のウインドウ １０…照明装置 １１…テレビカメラ １２…画像処理装置 １３…画像メモリ １４…モニタテレビ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA16 AA17 AA39 BB05 DD06 DD19 FF01 FF04 GG17 HH13 JJ03 JJ26 KK02 QQ09 QQ36 QQ43 RR02 RR07 SS02 SS13 TT02 UU05 2F103 BA32 CA06 EB04 EB15 ED12 ED27 FA18
Claims (4)
- 【請求項１】 回転位置を測定すべき対象物上にあって
前記対象物の１つの円周上に配列された複数の穴と、前
記複数の穴を撮影する撮像手段と、前記撮像手段で撮影
された前記対象物上の複数の穴の画像データを取り込む
画像処理手段と、前記画像処理手段の処理結果を格納す
る画像記憶手段と、前記画像記憶手段から読み出して表
示するモニタ手段で構成され、前記対象物の回転位置を
角度で検出する回転位置検出装置において、 前記画像処理手段は、 前記複数の穴の全てを統合した重心を算出する重心算出
手段と、 前記算出された重心と前記対象物の中心とを結ぶ直線
が、所定の基準線となす角度を求める重心角度算出手段
と、 前記重心の角度に、前記対象物に応じて予め決められた
所定の補正角度を加え、前記複数の穴の位置を測定する
ための測定開始角度を求める測定開始角度算出手段と、 前記測定開始角度から開始し、前記対象物の中心から子
午線方向に延びた直線に投影された各穴ごとの投影デー
タを求める投影データ算出手段と、 前記対象物の中心から子午線方向に見た場合について、
測定開始角度の位置から順に投影データの値の大きさを
比較し、所定の値より大きくなっている個所についてそ
の角度群を求め、その角度群の中心値の角度から穴の位
置を求める穴中心位置検出手段と、 前記穴中心位置検出手段で検出された、少なくとも２つ
の穴の中心を結ぶ直線を求め、前記直線と前記所定の基
準線とがなす角度を求め、前記対象物の回転角度とする
回転角度検出手段と、 を具備することを特徴とする回転位置検出装置。 - 【請求項２】 前記投影データ算出手段は、各穴の投影
データを求める際に、穴の存在する部分だけの投影デー
タを求めるようにした請求項１に記載の回転位置検出装
置。 - 【請求項３】 前記補正角度は、前記対象物上の複数の
穴の配列状態に応じて、対象物ごとに決める請求項１に
記載の回転位置検出装置。 - 【請求項４】 前記基準線を、画像処理画面のＸ軸とす
る請求項１に記載の回転位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25720099A JP4207327B2 (ja) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | 回転位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25720099A JP4207327B2 (ja) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | 回転位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001082942A true JP2001082942A (ja) | 2001-03-30 |
| JP4207327B2 JP4207327B2 (ja) | 2009-01-14 |
Family
ID=17303078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25720099A Expired - Fee Related JP4207327B2 (ja) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | 回転位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4207327B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105606840A (zh) * | 2014-11-18 | 2016-05-25 | 埃斯普罗光电股份公司 | 旋转角传感器系统 |
| CN113074675A (zh) * | 2020-01-03 | 2021-07-06 | 中华精测科技股份有限公司 | 旋转及定位复数测物的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103940374B (zh) * | 2014-04-09 | 2017-01-04 | 华南理工大学 | 一种基于视觉测量的群孔垂直度检测方法及采用该方法的基于视觉测量的群孔垂直度检测系统 |
-
1999
- 1999-09-10 JP JP25720099A patent/JP4207327B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105606840A (zh) * | 2014-11-18 | 2016-05-25 | 埃斯普罗光电股份公司 | 旋转角传感器系统 |
| KR20160059449A (ko) * | 2014-11-18 | 2016-05-26 | 에스프로스 포토닉스 아게 | 회전 인코더 시스템 |
| JP2016102791A (ja) * | 2014-11-18 | 2016-06-02 | エスプロス フォトニックス アーゲー | ロータリエンコーダシステム |
| CN105606840B (zh) * | 2014-11-18 | 2020-02-18 | 埃斯普罗光电股份公司 | 旋转角传感器系统 |
| KR102553096B1 (ko) * | 2014-11-18 | 2023-07-06 | 에스프로스 포토닉스 아게 | 회전 인코더 시스템 |
| CN113074675A (zh) * | 2020-01-03 | 2021-07-06 | 中华精测科技股份有限公司 | 旋转及定位复数测物的方法 |
| CN113074675B (zh) * | 2020-01-03 | 2023-04-04 | 台湾中华精测科技股份有限公司 | 旋转及定位复数测物的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4207327B2 (ja) | 2009-01-14 |
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