JP2009058359A - Image processor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily set the sequence of processing formed by combining three-dimensional measurement combining three or more cameras into a plurality of combinations and two-dimensional measurement processing. <P>SOLUTION: Individual camera codes 0/1/2/3 are set for four cameras, respectively, processing items showing the change of respective processing object images of two-dimensional image processing and three-dimensional measurement (change of two-dimensional camera, and change of three-dimensional camera) are individually set, these processing items are received together with the input of the camera code of the camera corresponding to the image after changing, and are incorporated into the sequence. When the sequence is executed, management information by respective camera codes is set individually in two-dimensional image processing and three-dimensional measurement, and processing of updating the management information based on the camera code in association with this processing item is executed as "change of two-dimensional camera" and "change of three-dimensional camera". <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、2次元画像処理および3次元計測の双方を実行可能であって、処理目的に応じて、実行する処理の内容や処理の実行順序(シーケンス)を自由に設定する機能を有する画像処理装置に関する。   The present invention is capable of executing both two-dimensional image processing and three-dimensional measurement, and has an image processing function that freely sets the content of processing to be executed and the execution order (sequence) of the processing according to the processing purpose. Relates to the device.

出願人は先般、2次元画像処理および3次元計測の双方を実行可能な、汎用の画像処理装置を開発した。この装置には、複数種の処理項目やこれらの処理項目が示す処理を実行するのに必要なプログラムが登録されており、ユーザが必要な処理項目を選択して実行順序を設定することによって、画像入力から処理結果を出力するまでの一連のシーケンスを組み立て、そのシーケンスに沿った処理を実行することができる(特許文献1参照。)。   The applicant has recently developed a general-purpose image processing apparatus capable of performing both two-dimensional image processing and three-dimensional measurement. In this device, a plurality of types of processing items and programs necessary for executing the processing indicated by these processing items are registered, and the user selects the necessary processing items and sets the execution order, A series of sequences from image input to output of processing results can be assembled, and processing according to the sequences can be executed (see Patent Document 1).

特開2007−26423号公報JP 2007-26423 A

3次元計測は、一般に、位置関係が既知の2台のカメラ(ステレオカメラ)を用いて行われるが、現場の状況や処理の目的によっては、3台以上のカメラを用いて、ステレオカメラの組み合わせを複数組設定したいという要望がある。   Three-dimensional measurement is generally performed using two cameras (stereo cameras) whose positional relationship is known, but depending on the situation in the field and the purpose of processing, a combination of stereo cameras can be used. There is a desire to set multiple sets.

たとえば対象物が大型で、複数の計測対象部位が設定される場合、複数の計測対象部位毎に2台のカメラを配置し、各カメラを一斉に駆動すれば、処理を高速化することができる。また、1つの計測対象部位に対し、異なる2方向における視差を個別に検出して計測を行いたい場合には、最低3台のカメラを用いて、視差の検出対象の方向毎にステレオカメラの組を配備する必要がある。   For example, when the object is large and a plurality of measurement target parts are set, the processing can be speeded up by arranging two cameras for each of the plurality of measurement target parts and driving the cameras all at once. . In addition, when it is desired to perform measurement by separately detecting parallax in two different directions for one measurement target part, a set of stereo cameras is used for each direction of parallax detection target using at least three cameras. Need to be deployed.

しかし、3次元計測のためのカメラの組み合わせが複数とおり設定され、その上に2次元画像処理も実行するとなると、ユーザが処理のシーケンスを設定する作業は、かなり煩雑になる。   However, when a plurality of combinations of cameras for three-dimensional measurement are set, and two-dimensional image processing is also executed on the combination, it is considerably complicated for the user to set a processing sequence.

この発明は、上記の点に着目し、3台以上のカメラが導入され、これらのカメラを複数とおりに組み合わせた3次元計測と2次元計測処理とを合わせた処理を行う場合でも、ユーザがシーケンスを容易に設定できるようにすることを目的とする。   This invention pays attention to the above points, and even when three or more cameras are introduced and a process combining three-dimensional measurement and two-dimensional measurement processing in which these cameras are combined in a plurality of ways, the user can perform a sequence. The purpose of this is to make it possible to set easily.

この発明による画像処理装置は、先の特許文献1に開示された装置と同様に、1台のカメラにより生成された画像を用いた2次元画像処理と、2台のカメラにより生成された画像を用いた3次元計測とについて、それぞれ所定数の処理項目とこれらの処理項目が示す処理を実行するのに必要なプログラムとが格納されたメモリと、処理項目を選択する操作を受け付けて選択された各処理項目によるシーケンスを組み立てるシーケンス組立手段と、組み立てられたシーケンスに含まれる処理項目に対応するプログラムを、シーケンスに従って実行するシーケンス実行手段とを具備する。   The image processing apparatus according to the present invention, like the apparatus disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, performs two-dimensional image processing using an image generated by one camera and images generated by two cameras. The three-dimensional measurement used was selected by accepting an operation for selecting a processing item, a memory storing a predetermined number of processing items and a program necessary for executing the processing indicated by these processing items, respectively. Sequence assembly means for assembling a sequence according to each processing item, and sequence execution means for executing a program corresponding to the processing item included in the assembled sequence according to the sequence.

さらに、この発明による画像処理装置には、それぞれ固有のカメラコードにより識別される3台以上のカメラと、3次元計測に使用する2台のカメラのカメラコードにこれらのカメラに対するキャリブレーションにより導出された3次元計測用のパラメータを対応づけた登録情報を、複数とおりのカメラの組み合わせについて登録することが可能な登録手段とが設けられる。またシーケンスに組み込み可能な処理項目として、2次元画像処理の処理対象画像を切り替える処理を表す処理項目および3次元計測の処理対象画像を切り替える処理を表す処理項目が、それぞれ個別に設けられる。   Furthermore, in the image processing apparatus according to the present invention, the camera codes of three or more cameras each identified by a unique camera code and the two cameras used for three-dimensional measurement are derived by calibration for these cameras. There is also provided a registration means capable of registering registration information associated with the three-dimensional measurement parameters for a plurality of combinations of cameras. Further, as processing items that can be incorporated into the sequence, a processing item representing processing for switching a processing target image for two-dimensional image processing and a processing item representing processing for switching a processing target image for three-dimensional measurement are individually provided.

シーケンス組立手段は、処理対象画像を切り替える処理を表す各処理項目に対する選択操作を、それぞれ切替後の処理対象画像に対応する1または2個のカメラのカメラコードを選択する操作とともに受け付けて、選択された処理項目を選択されたカメラコードに対応づけて登録する。   The sequence assembling means receives and selects a selection operation for each processing item representing processing for switching processing target images together with an operation for selecting camera codes of one or two cameras corresponding to the processing target images after switching. The corresponding processing item is registered in association with the selected camera code.

シーケンス実行手段は、2次元画像処理および3次元計測について、処理対象画像を特定するための情報として、当該処理対象画像に対応するカメラのカメラコードによる管理情報を設定する。また、2次元画像処理の処理対象画像を切り替える処理を表す処理項目を読み出したときには、その処理項目に対応づけられた1カメラコードにより2次元画像処理用の管理情報を更新し、3次元計測の処理対象画像を切り替える処理を表す処理項目を読み出したときには、その処理項目に対応づけられた2つのカメラコードにより3次元計測用の管理情報を更新する。また、シーケンス中の3次元計測用の処理項目による計測処理を実行するときには、その時点での3次元計測用の管理情報を構成する2つのカメラコードにより登録手段からこれらのコードに対応する3次元計測用のパラメータを読み出し、その読み出したパラメータを用いた演算を実行する。   For the two-dimensional image processing and the three-dimensional measurement, the sequence execution unit sets management information based on the camera code of the camera corresponding to the processing target image as information for specifying the processing target image. When a processing item representing processing for switching a processing target image for 2D image processing is read, management information for 2D image processing is updated with one camera code associated with the processing item, and 3D measurement processing is performed. When a processing item representing processing for switching the processing target image is read, the management information for three-dimensional measurement is updated with two camera codes associated with the processing item. Further, when executing the measurement process by the process item for 3D measurement in the sequence, the 3D corresponding to these codes from the registration means by the two camera codes constituting the management information for 3D measurement at that time A parameter for measurement is read, and an operation using the read parameter is executed.

上記構成の画像処理装置によれば、あらかじめ、2台のカメラによる組み合わせを複数とおり設定して、組み合わせ毎にカメラの関係を特定してキャリブレーションを実行することにより、組み合わせ毎に3次元計測を実行することが可能になる。シーケンスの組み立ては、実行すべき処理項目を選択する操作、処理対象画像の切り替えを表す処理項目を選択する操作、切替後の処理対象画像に対応するカメラのカメラコードを選択する操作に応じて行われるので、操作が煩雑にならず、一般ユーザでも容易に操作方法を理解することができる。   According to the image processing apparatus having the above-described configuration, three-dimensional measurement is performed for each combination by setting a plurality of combinations of two cameras in advance, specifying the relationship between the cameras for each combination, and executing calibration. It becomes possible to execute. The assembly of the sequence is performed according to an operation for selecting a processing item to be executed, an operation for selecting a processing item representing switching of the processing target image, and an operation for selecting the camera code of the camera corresponding to the processing target image after switching. Therefore, the operation is not complicated, and the general user can easily understand the operation method.

また、2次元画像処理の処理対象画像と3次元計測の処理対象画像とが、それぞれ各画像に対応するカメラのカメラコードにより個別に管理されるとともに、処理対象画像の切り替えも、2次元、3次元の別に行われるので、処理対象画像の選択や変更を、容易かつ誤りなく、行うことができる。なお、各管理情報は、カメラコードのみで構成してもよいが、これに限らず、カメラコード以外の情報を含むものにしてもよい。   In addition, the processing target image for the two-dimensional image processing and the processing target image for the three-dimensional measurement are individually managed by the camera code of the camera corresponding to each image, and the switching of the processing target image is also performed in two dimensions, three, and three. Since the processing is performed separately for each dimension, selection or change of the processing target image can be performed easily and without error. In addition, although each management information may be comprised only with a camera code, you may include information other than this not only in this but a camera code.

上記画像処理装置の好ましい態様では、シーケンス実行手段は、2次元画像処理用の管理情報として特定の1台のカメラのカメラコードを、3次元計測用の管理情報として特定の2台のカメラのカメラコードを、それぞれ初期設定した後、処理対象画像を切り替える処理を表す処理項目を読み出したことに応じて、その読み出した処理項目に対応づけられたカメラコードにより当該処理項目に対応する管理情報を書き換える。   In a preferred aspect of the image processing apparatus, the sequence execution means includes the camera code of one specific camera as management information for two-dimensional image processing and the camera of two specific cameras as management information for three-dimensional measurement. After initial setting of each code, in response to reading a processing item representing processing for switching the processing target image, the management information corresponding to the processing item is rewritten by the camera code associated with the read processing item. .

上記の態様によれば、2次元画像処理用の管理情報、3次元計測用の管理情報とも、あらかじめ初期設定されているので、この初期設定に対応するカメラに対する処理を一番目に行うようにすることによって、処理対象画像の切り替え回数を削減することができる。   According to the above aspect, both the management information for two-dimensional image processing and the management information for three-dimensional measurement are initially set in advance, so that the processing corresponding to the initial setting is performed first. Thus, it is possible to reduce the number of times the processing target image is switched.

さらに好ましい態様では、2次元画像処理用の処理項目に、処理対象画像を新たな画像に変換する処理を表す処理項目が少なくとも1つ含まれる。またシーケンス実行手段は、各カメラのカメラコードにより特定される処理対象画像としてそれぞれのカメラにより生成された画像を初期設定し、2次元画像処理につき画像の変換を伴う処理項目を実行したとき、この実行時点の2次元画像処理用の管理情報に含まれるカメラコードにより特定される処理対象画像を変換処理後の画像に更新する。   In a further preferred aspect, the processing item for two-dimensional image processing includes at least one processing item representing processing for converting the processing target image into a new image. The sequence execution means initializes an image generated by each camera as a processing target image specified by the camera code of each camera, and executes a processing item involving image conversion for two-dimensional image processing. The processing target image specified by the camera code included in the management information for two-dimensional image processing at the time of execution is updated to the image after the conversion processing.

上記の態様によれば、たとえばあるカメラにより生成された画像に対し、対象物の位置ずれを修正する処理、ノイズを除去する処理など、画像変換を伴う2次元画像処理が行われた場合、以後、この処理時の管理情報に含まれるのと同一のカメラコードが管理情報に設定されていれば、2次元、3次元の区別なく、変換処理後の画像を対象にした処理を実行することができる。   According to the above aspect, for example, when two-dimensional image processing with image conversion, such as processing for correcting a positional deviation of an object, processing for removing noise, or the like is performed on an image generated by a certain camera, If the same camera code included in the management information at the time of this process is set in the management information, the process for the converted image can be executed without distinguishing between two dimensions and three dimensions. it can.

よって、2次元の本格処理前に実施した前処理の結果を3次元計測にも反映させる場合でも、ユーザは特段の設定操作を行う必要がなく、操作が煩雑になるのを防止することができる。また、2次元画像処理について、上記の変換処理を伴う処理項目を複数種設定し、3次元計測用の処理項目も複数種設定すれば、これらの処理項目の組み合わせにより、種々の内容の処理を実行することができる。   Therefore, even when the result of the pre-processing performed before the two-dimensional full-scale processing is reflected in the three-dimensional measurement, the user does not need to perform a special setting operation and can prevent the operation from being complicated. . In addition, for two-dimensional image processing, if a plurality of types of processing items accompanied by the above-described conversion processing are set, and a plurality of types of processing items for three-dimensional measurement are set, processing of various contents can be performed by combining these processing items. Can be executed.

さらに好ましい態様の画像処理装置では、3次元計測用の処理項目は、2つの処理対象画像の一方を基準画像として、この基準画像から計測対象部位を検出する処理、他方の画像で基準画像で検出した計測対象部位に対応する部位を特定する処理、および各画像における計測対象部位の座標を用いて空間位置を表す座標を算出する処理、の各内容をそれぞれ表すように構成される。   In the image processing apparatus according to a more preferable aspect, the processing item for three-dimensional measurement uses one of the two processing target images as a reference image, a process of detecting a measurement target portion from the reference image, and the other image is detected from the reference image. The contents of the process for specifying the part corresponding to the measurement target part and the process for calculating the coordinates representing the spatial position using the coordinates of the measurement target part in each image are respectively represented.

上記の態様によれば、3次元計測の一連の処理内容が1つの処理項目にまとめられるから、複数のカメラの組み合わせ毎に3次元計測を行う場合でも、処理対象画像を切り替える処理項目の選択と3次元計測の処理項目とを選択する操作により、シーケンスを組み立てることが可能になり、ユーザの手数が大幅に削減される。   According to the above aspect, since a series of processing contents of the three-dimensional measurement is collected into one processing item, even when three-dimensional measurement is performed for each combination of a plurality of cameras, the selection of the processing item for switching the processing target image is performed. By selecting an operation item for 3D measurement, a sequence can be assembled, and the number of users can be greatly reduced.

上記構成の画像処理装置によれば、複数とおりのステレオカメラの組み合わせによる3次元計測および種々の2次元画像処理を含む一連の処理のシーケンスを、簡単かつ誤りなく設定することが可能になり、装置の汎用性および利便性を大幅に高めることができる。   According to the image processing apparatus having the above-described configuration, it is possible to easily and without error set a series of processing sequences including three-dimensional measurement using various combinations of stereo cameras and various two-dimensional image processing. Can greatly enhance the versatility and convenience.

図1は、この発明が適用された画像処理装置の撮像部の構成、および撮像処理の例を示す。
この実施例の画像処理装置は、工場で組み立てられるワークW(図示例では車両)を対象に、車体の所定の部位(たとえばボンネットフレームの端縁部)を計測し、傷や歪み等の欠陥がないかどうかを検査するためのものである。
FIG. 1 shows a configuration of an imaging unit of an image processing apparatus to which the present invention is applied, and an example of imaging processing.
The image processing apparatus according to this embodiment measures a predetermined part of the vehicle body (for example, an edge portion of a bonnet frame) for a workpiece W (vehicle in the illustrated example) assembled at a factory and detects defects such as scratches and distortions. It is for checking whether there is any.

さらに、この実施例では、車両のような大型のワークWに対する検査の効率を向上するために、2個の撮像部1A,1BによりワークWの2箇所を同時に撮像するようにしている。以下、撮像部1Aを「第1撮像部1A」、撮像部1Bを「第2撮像部1B」という。   Furthermore, in this embodiment, in order to improve the inspection efficiency for a large workpiece W such as a vehicle, two locations of the workpiece W are simultaneously imaged by the two imaging units 1A and 1B. Hereinafter, the imaging unit 1A is referred to as “first imaging unit 1A”, and the imaging unit 1B is referred to as “second imaging unit 1B”.

各撮像部1A,1Bは、筐体15A,15B内に2台のカメラを組み込んだ構成のものである。これらのカメラには、後記するシーケンス設定の際の識別のために、それぞれ0,1,2,3の識別コードが付されている(以下、これらのコードを、「カメラコード」という)。図1,2および以下の説明では、これらのカメラコードに基づき、各カメラを、それぞれC0,C1,C2,C3の符号で示すが、4台のカメラC0〜C3を総称する場合には、「カメラC」という。   Each of the imaging units 1A and 1B has a configuration in which two cameras are incorporated in the casings 15A and 15B. These cameras are assigned identification codes of 0, 1, 2, and 3 for identification at the time of sequence setting described later (hereinafter, these codes are referred to as “camera codes”). In FIGS. 1 and 2 and the following description, based on these camera codes, the respective cameras are indicated by the symbols C0, C1, C2, and C3, respectively, but when the four cameras C0 to C3 are collectively referred to as “ It is called “Camera C”.

同じ撮像部に組み込まれる2台のカメラ(C0とC1、またはC2とC3)は、それぞれ3次元計測のために、各視野が重なり合うようにして配備される。
各撮像部1A,1Bの一方のカメラC0,C2は、光軸を鉛直方向に向けた状態で設置され、カメラC2,C3は、光軸を斜め下方に向けて設置される。したがって、カメラC0,C2により生成された画像は、被検査部位を正面から見た状態を示すものとなり(以下、これらの画像を「正面視画像」という。)、カメラC1,C3により生成された画像は、被検査部位を斜め上から見た状態を示すものとなる。
Two cameras (C0 and C1, or C2 and C3) incorporated in the same imaging unit are respectively arranged so that their fields of view overlap each other for three-dimensional measurement.
One camera C0, C2 of each imaging unit 1A, 1B is installed with the optical axis oriented in the vertical direction, and cameras C2, C3 are installed with the optical axis oriented obliquely downward. Accordingly, the images generated by the cameras C0 and C2 indicate the state of the inspected site viewed from the front (hereinafter, these images are referred to as “front-view images”), and are generated by the cameras C1 and C3. The image shows a state in which the part to be inspected is viewed obliquely from above.

この実施例では、上記のカメラ設置に基づき、カメラC0,C2の正面視画像を用いて各種の2次元画像処理による計測を行うとともに、カメラC0,C1により生成された画像、およびカメラC2,C3により生成された画像を、それぞれ組み合わせて、3次元計測を実行する。実行する処理の内容や順序は、あらかじめ登録された処理項目を選択する操作により、種々設定することができる。   In this embodiment, based on the camera installation described above, measurement is performed by various two-dimensional image processing using the front-view images of the cameras C0 and C2, and the images generated by the cameras C0 and C1 and the cameras C2 and C3 are used. The three-dimensional measurement is executed by combining the images generated by the above. The contents and order of the processes to be executed can be variously set by an operation for selecting a pre-registered process item.

図2は、画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。
この画像処理装置は、コンピュータが組み込まれた本体部10に、各撮像部1A,1B、モニタ11、操作部12などが接続された構成のものである。
FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the image processing apparatus.
This image processing apparatus has a configuration in which each imaging unit 1A, 1B, monitor 11, operation unit 12 and the like are connected to a main body unit 10 in which a computer is incorporated.

本体部10内には、各カメラC0,C1,C2,C3にそれぞれ対応する画像入力部100,101,102,103、カメラ駆動部104、画像メモリ105、制御処理部106、メモリ107、出力部108、I/Oポート109などが組み込まれる。   In the main body 10, image input units 100, 101, 102, 103 corresponding to the cameras C0, C1, C2, and C3, a camera driving unit 104, an image memory 105, a control processing unit 106, a memory 107, and an output unit are provided. 108, an I / O port 109, and the like are incorporated.

制御処理部106は、図示しないCPU,ROM,RAMなどにより構成される。メモリ107は、フラッシュディスクまたはハードディスク等の不揮発性メモリであって、制御処理部106の動作に必要なプログラム(装置の動作を統括するプログラム、各種処理項目の実行に必要なプログラムなど)が格納される。さらに、このメモリ107には、後記する処理項目テーブル201やシーケンス保存部202、ならびに3次元計測用のパラメータ(3次元座標の算出のための演算に使用されるもの)の記憶部などが設定される。   The control processing unit 106 includes a CPU, ROM, RAM, and the like (not shown). The memory 107 is a non-volatile memory such as a flash disk or a hard disk, and stores programs necessary for the operation of the control processing unit 106 (programs for controlling the operation of the apparatus, programs necessary for executing various processing items, and the like). The Further, in the memory 107, a processing item table 201 and a sequence storage unit 202, which will be described later, a storage unit for parameters for 3D measurement (used for calculation for calculating 3D coordinates), and the like are set. The

3次元計測用のパラメータは、本処理に先立ち、撮像部1A,1Bに対し個別のキャリブレーションを行うことにより導出され、それぞれキャリブレーション対象の2個のカメラのカメラコードに対応づけて登録される。さらにこの実施例では、本処理に先立ち、処理項目テーブル201の内容をモニタ11に表示して、操作部12による設定操作を受け付けることにより、実行すべき処理項目を所定の順序で並べたシーケンスを設定し、メモリ107に保存するようにしている。   Prior to this processing, the three-dimensional measurement parameters are derived by performing individual calibration on the imaging units 1A and 1B, and are registered in association with the camera codes of the two cameras to be calibrated. . Furthermore, in this embodiment, prior to this processing, the contents of the processing item table 201 are displayed on the monitor 11 and a setting operation by the operation unit 12 is accepted, thereby a sequence in which processing items to be executed are arranged in a predetermined order. It is set and stored in the memory 107.

図3は、処理項目テーブルの一部構成を示す。
この実施例の処理項目テーブルは、「画像入力/画像切替」「2次元前処理」「2次元計測」「3次元計測」など、処理の目的に応じて分類され、分類毎に複数の処理項目が登録されている。
FIG. 3 shows a partial configuration of the processing item table.
The processing item table of this embodiment is classified according to the purpose of processing such as “image input / image switching”, “two-dimensional preprocessing”, “two-dimensional measurement”, “three-dimensional measurement”, and a plurality of processing items for each classification. Is registered.

「画像入力/画像切替」は、文字通り、処理に使用する画像の入力および切替を行うためのもので、『画像入力』『2次元カメラ切替』『3次元カメラ切替』の3種類の処理項目が設定されている。   "Image input / image switching" is literally for inputting and switching images used for processing. There are three types of processing items: "image input", "two-dimensional camera switching" and "three-dimensional camera switching". Is set.

『画像入力』は、カメラCを駆動して、生成された画像を取り込む処理を意味する。この処理では原則として、4台のカメラCを一斉駆動するが、この処理項目の選択とともに特定のカメラコードを入力することにより、1〜3台のカメラCを動作させることもできる。
たとえば、第1撮像部1AのカメラC0,C1のみに撮像を行わせたい場合には、カメラコード「0」「1」の入力とともに『画像入力』を選択すればよい。
“Image input” means a process of driving the camera C and capturing a generated image. In this process, as a general rule, four cameras C are driven all at once. However, by selecting a process item and inputting a specific camera code, one to three cameras C can be operated.
For example, if only the cameras C0 and C1 of the first imaging unit 1A are desired to perform imaging, “image input” may be selected together with the input of the camera codes “0” and “1”.

『2次元カメラ切替』は、2次元画像処理の処理対象画像を切り替える処理を示し、『3次元カメラ切替』は、3次元計測の処理対象画像を切り替える処理を示す。これらの処理項目も、切替後の処理対象画像に対応するカメラCのカメラコードの入力とともに選択される。
なお、これらの処理項目の名称に『カメラ切替』という表現を用いたのは、処理対象画像を指定する処理をカメラコードを用いて行うため、『画像切替』というより『カメラ切替』とした方が、ユーザにとって把握しやすく、指定の誤りが生じにくいと考えたからである。
“Two-dimensional camera switching” indicates processing for switching a processing target image for two-dimensional image processing, and “three-dimensional camera switching” indicates processing for switching a processing target image for three-dimensional measurement. These processing items are also selected together with the input of the camera code of the camera C corresponding to the processing target image after switching.
Note that the expression “camera switch” is used for the names of these processing items because the process of specifying the image to be processed is performed using a camera code, so “camera switch” rather than “image switch” is used. However, this is because it is easy for the user to grasp and it is considered that specification errors are unlikely to occur.

つぎに、「2次元前処理」には、画像中の計測対象部位の位置ずれやノイズの除去など、処理対象画像を本格的な計測に適した画像にするための処理項目が設定される。これらの処理項目では、処理対象画像を変換して新たな画像を生成する。たとえば、『エッジ位置修正』や『モデル位置修正』では、処理対象画像から特徴部位(エッジ点、モデルに対応するパターンなど)を抽出して、その部位があらかじめ登録された基準位置にくるように、各画素の位置を修正した画像を生成する。また『フィルタリング』は、フーリエ変換等の演算によって、処理対象画像の各画素の画像データを変換する。   Next, in the “two-dimensional preprocessing”, processing items for setting the processing target image to an image suitable for full-scale measurement, such as displacement of a measurement target portion in the image and removal of noise, are set. In these processing items, a processing target image is converted to generate a new image. For example, in “edge position correction” and “model position correction”, a feature part (edge point, pattern corresponding to the model, etc.) is extracted from the processing target image, and the part comes to a pre-registered reference position. Then, an image in which the position of each pixel is corrected is generated. “Filtering” converts image data of each pixel of the processing target image by an operation such as Fourier transform.

『前画像に復帰』は、変換後の画像を一段階前の画像に戻す処理である。この処理項目は、主に、他の処理項目により画像を変換して何らかの計測処理を実行した後、別の計測のために処理対象画像を元の画像に戻したい場合に選択される。この処理項目も、本来は、先に実行した変換とは逆の変換により行われるが、この実施例では、変換前の画像を画像メモリ105に残しておき、これを適宜読み出すことによって、『前画像に復帰』に効率良く対応できるようにしている。   “Return to previous image” is a process of returning the converted image to the previous image. This processing item is mainly selected when it is desired to return the processing target image to the original image for another measurement after the image is converted by another processing item and some measurement processing is executed. This processing item is also originally performed by conversion opposite to the conversion performed previously. However, in this embodiment, the image before conversion is left in the image memory 105, and this is read as appropriate. It is designed to efficiently handle “Return to Image”.

「2次元計測」には、2次元画像処理による本格的な計測のための処理項目が設定される。『濃淡エッジ位置』は、処理対象画像に2値化および投影処理を実行することにより、エッジの位置を表すx,y座標を特定する処理を示す。『相関サーチ』は、あらかじめ登録されたモデル画像に対する相関演算によって、モデルに対応する領域を検出する処理を示す。『ECMサーチ』は、画素単位での濃度勾配方向を表す角度情報(出願人は「エッジコード」と呼んでいる。)の分布パターンをモデルのパターンと照合することによって、モデルに対応する領域を検出する処理を示す。さらに、『相関サーチ』や『ECMサーチ』では、図示しないメニューを用いて、検出された領域に対する具体的な計測方法(たとえば面積の算出、重心の座標の算出など)を設定することもできる。   In the “two-dimensional measurement”, processing items for full-scale measurement by two-dimensional image processing are set. “Tint edge position” indicates a process of specifying x and y coordinates representing the position of an edge by performing binarization and projection processing on the processing target image. “Correlation search” indicates a process of detecting a region corresponding to a model by performing a correlation operation on a model image registered in advance. The “ECM search” is a method for checking an area corresponding to a model by matching a distribution pattern of angle information (applicant calls “edge code”) indicating a density gradient direction in pixel units with a model pattern. The process to detect is shown. Further, in “correlation search” and “ECM search”, a specific measurement method (for example, area calculation, center of gravity coordinate calculation, etc.) for the detected region can be set using a menu (not shown).

「3次元計測」には、3次元座標の算出に関わる処理項目が複数設定される。いずれの処理項目も、カメラC0またはC2による正面視画像から計測対象部位を検出する処理、他方のカメラC1またはC3による画像を対象に、正面視画像中の計測対象部位に対応する部位を検出する処理、および2つの画像で検出された計測対象部位について、各画像における座標を用いた演算を実行して3次元座標を算出する処理、の各処理を示すものである。ここで図示した3種類の処理項目『3次元エッジ位置』『3次元サーチ』『3次元ECMサーチ』は、それぞれ2次元計測の『濃淡エッジ位置』『相関サーチ』『ECMサーチ』に準じた方法で、正面視画像に対する計測対象部位の検出を実行する。   In “3D measurement”, a plurality of processing items related to the calculation of 3D coordinates are set. In any of the processing items, a process for detecting a measurement target part from the front view image by the camera C0 or C2, and a part corresponding to the measurement target part in the front view image is detected with respect to the image by the other camera C1 or C3. Each process of a process and the process which calculates the three-dimensional coordinate by performing the calculation using the coordinate in each image about the measurement object site | part detected by two images is shown. The three types of processing items “3D edge position”, “3D search”, and “3D ECM search” shown here are methods according to “Dark edge position”, “Correlation search”, and “ECM search” of 2D measurement, respectively. Then, the measurement target part is detected from the front view image.

図4は、上記のシーケンスの設定および実行に関するシステム構成を示す。
図中、201は、上記図3に示した処理項目テーブルである。この例のシステムには、処理項目テーブル201のほか、シーケンス保存部202、プログラム記憶部203、指定操作受付部204、シーケンス組立部205、シーケンス実行部206、処理結果出力部207などが含まれる。これらのうち、処理項目テーブル201、シーケンス保存部202、プログラム記憶部203は、メモリにファイルとして保存される。その他の構成は、メモリ内のプログラムにより制御処理部に設定される機能である。
FIG. 4 shows a system configuration related to the setting and execution of the above sequence.
In the figure, 201 is the processing item table shown in FIG. In addition to the processing item table 201, the system of this example includes a sequence storage unit 202, a program storage unit 203, a designation operation reception unit 204, a sequence assembly unit 205, a sequence execution unit 206, a processing result output unit 207, and the like. Among these, the processing item table 201, the sequence storage unit 202, and the program storage unit 203 are stored as files in the memory. The other configuration is a function set in the control processing unit by a program in the memory.

指定操作受付部204は、処理項目テーブル201の内容をモニタ11に表示し、処理項目の選択および選択された処理項目の実行順序について、操作部12からの指定操作を受け付ける。また『2次元カメラ切替』や『3次元カメラ切替』が選択される場合には、切替後の処理対象画像をカメラコードにより選択する操作を受け付ける。   The designation operation accepting unit 204 displays the contents of the process item table 201 on the monitor 11 and accepts a designation operation from the operation unit 12 regarding the selection of process items and the execution order of the selected process items. When “2D camera switching” or “3D camera switching” is selected, an operation for selecting a processing target image after switching by a camera code is accepted.

シーケンス組立部205は、指定操作受付部204から上記の操作により受け付けた指定内容を渡されて、その指定に応じたシーケンスを組み立てる。このシーケンスを表す具体的なデータ構成は、指定された処理項目を表すコード情報を指定された順番に配列したものとなる。さらに、シーケンス中の『画像入力』『2次元カメラ切替』『3次元カメラ切替』には、それぞれカメラコードが対応づけられる。   The sequence assembling unit 205 receives the designation content received by the above operation from the designation operation accepting unit 204 and assembles a sequence according to the designation. A specific data structure representing this sequence is obtained by arranging code information representing designated processing items in a designated order. Further, “image input”, “2D camera switching”, and “3D camera switching” in the sequence are respectively associated with camera codes.

シーケンス実行部206は、シーケンス組立部205に保存されたシーケンスを読み出し、そのシーケンスを構成する処理項目に対応するプログラムをプログラム記憶部203から順に読み出して実行する。処理結果出力部207は、このシーケンスの実行により最終的に得られた処理結果を出力する。   The sequence execution unit 206 reads the sequence stored in the sequence assembly unit 205, and sequentially reads and executes the programs corresponding to the processing items constituting the sequence from the program storage unit 203. The processing result output unit 207 outputs the processing result finally obtained by executing this sequence.

さらにこの実施例のシーケンス実行部206は、2次元画像処理、3次元計測処理について、それぞれその処理対象画像に対応するカメラコードによる管理情報を個別に設定し、これらの管理情報に基づき処理項目毎に処理対象画像を特定するようにしている。
たとえば、2次元画像処理の管理情報が[0]で、3次元画像処理の管理情報が[2]および[3]であるものとすると、「2次元前処理」や「2次元計測」に属する処理項目を実行する場合には、カメラC0から入力した画像、またはこの画像に対する変換画像を処理対象とする。一方、「3次元計測」に属する処理項目を実行する場合には、カメラC2,C3から入力した画像、またはこれらの画像に対する変換画像を処理対象とする。また、3次元座標を算出する演算では、管理情報を構成する2つのカメラコードに対応づけられたパラメータを、メモリ107から読み出し、これらのパラメータを用いた演算を実行する。
Furthermore, the sequence execution unit 206 of this embodiment individually sets management information based on the camera code corresponding to the processing target image for each of the two-dimensional image processing and the three-dimensional measurement processing, and sets each processing item based on the management information. The image to be processed is specified.
For example, if the management information of the two-dimensional image processing is [0] and the management information of the three-dimensional image processing is [2] and [3], it belongs to “two-dimensional preprocessing” and “two-dimensional measurement”. When executing the process item, an image input from the camera C0 or a converted image corresponding to the image is set as a processing target. On the other hand, when processing items belonging to “three-dimensional measurement” are executed, images input from the cameras C2 and C3 or converted images corresponding to these images are processed. In the calculation for calculating the three-dimensional coordinates, parameters associated with the two camera codes constituting the management information are read from the memory 107, and the calculation using these parameters is executed.

この実施例では、2次元画像処理用の管理情報を[0](撮像部1Aの正面視用のカメラC0のカメラコード)に、3次元計測用の管理情報を[0][1](撮像部1AのカメラC0,C1のカメラコード)に、それぞれ初期設定して、シーケンスに示される処理を開始する。またシーケンス中の『2次元カメラ切替』や『3次元カメラ切替』に対しては、それぞれその処理項目に対応づけられたカメラコードにより管理情報を更新する。これにより、管理情報により特定される処理対象画像が切り替えられる。   In this embodiment, management information for two-dimensional image processing is [0] (camera code of the front-view camera C0 of the imaging unit 1A), and management information for three-dimensional measurement is [0] [1] (imaging). (Camera codes of the cameras C0 and C1 of the section 1A) are respectively initialized, and the processing shown in the sequence is started. For “2D camera switching” and “3D camera switching” in the sequence, the management information is updated by the camera code associated with each processing item. Thereby, the processing target image specified by the management information is switched.

図5は、処理項目テーブル201に基づき設定されたシーケンスの具体例と、このシーケンスが実行される間の管理情報の変化を示す。
このシーケンスは、正面視用のカメラC0,C3により生成された画像を用いて、それぞれ2次元の計測処理を行うとともに、各撮像部1A,1B毎に、3次元計測を実行するものである。
FIG. 5 shows a specific example of a sequence set based on the processing item table 201 and a change in management information while this sequence is executed.
In this sequence, two-dimensional measurement processing is performed using images generated by the front-view cameras C0 and C3, and three-dimensional measurement is performed for each of the imaging units 1A and 1B.

図中の「シーケンス番号」は、シーケンス内の処理項目の並び順を示す。以下、シーケンス番号がnの処理項目により実行される処理のステップを「ステップn」という。
図中の「2次元管理情報」は2次元画像処理用の管理情報であり、1台のカメラのカメラコードにより表される。また「3次元管理情報」は3次元計測用の管理情報であり、2台のカメラ(3次元計測用のパラメータが設定されている組み合わせに限る。)のカメラコードにより表される。なお、シーケンスの実行、管理情報の更新とも、シーケンス実行部206により実行される。
The “sequence number” in the figure indicates the order of processing items in the sequence. Hereinafter, the step of the process executed by the process item having the sequence number n is referred to as “step n”.
“2D management information” in the figure is management information for 2D image processing, and is represented by the camera code of one camera. The “three-dimensional management information” is management information for three-dimensional measurement, and is represented by camera codes of two cameras (limited to combinations in which parameters for three-dimensional measurement are set). The sequence execution unit 206 executes the sequence and updates the management information.

このシーケンスの最初のステップ1では、各カメラC0〜C3を同時駆動して、生成された4つの画像を入力する。この処理を実行したとき、2次元管理情報には初期値として[0]がセットされ、3次元管理情報には初期値として[0]および[1]がセットされる。また、ここには図示していないが、各カメラC0〜C3から入力され、画像メモリ105に保存された画像は、それぞれそのカメラのカメラコード[0]〜[3]により読み出し可能な状態に設定される。   In the first step 1 of this sequence, the cameras C0 to C3 are simultaneously driven, and four generated images are input. When this processing is executed, [0] is set as an initial value in the two-dimensional management information, and [0] and [1] are set as initial values in the three-dimensional management information. Although not shown here, the images inputted from the cameras C0 to C3 and stored in the image memory 105 are set in a state where they can be read by the camera codes [0] to [3] of the cameras, respectively. Is done.

ステップ2では、「2次元前処理」の『モデル位置修正』を実行する。この処理項目は2次元画像処理に属するので、処理対象画像は2次元管理情報に基づいて特定される。よってステップ2では、カメラコード0に対応する画像(この時点ではカメラC0からの入力画像)が処理対象画像に設定される。
また、『モデル位置修正』では、処理対象画像の修正のための変換処理を実行するので、処理が終了すると、変換後の画像がカメラコード0により特定される画像になるように、カメラコードと画像との対応関係が変更される。
In step 2, “model position correction” of “two-dimensional preprocessing” is executed. Since this processing item belongs to the two-dimensional image processing, the processing target image is specified based on the two-dimensional management information. Therefore, in step 2, the image corresponding to the camera code 0 (the input image from the camera C0 at this time) is set as the processing target image.
In “model position correction”, conversion processing for correcting the processing target image is executed. When the processing is completed, the camera code and the camera code are set so that the converted image becomes an image specified by the camera code 0. The correspondence with the image is changed.

つぎのステップ3では、「2次元計測」の『相関サーチ』を実行する。この処理項目も2次元画像処理に属するので、ステップ2と同様に、処理対象画像は2次元管理情報に基づいて特定される。この段階の2次元管理情報にも[0]がセットされているが、カメラコード0に対応する画像が変換後の画像に変更されているため、ステップ3では、この変換後の画像が処理対象画像に設定される。   In the next step 3, “correlation search” of “two-dimensional measurement” is executed. Since this processing item also belongs to the two-dimensional image processing, the processing target image is specified based on the two-dimensional management information as in step 2. [0] is also set in the two-dimensional management information at this stage, but since the image corresponding to the camera code 0 is changed to the converted image, in step 3, the converted image is processed. Set to image.

ステップ4では、『2次元カメラ切替』として、2次元管理情報を[0]から[1]に変更する処理を実行する。これにより、以後の2次元画像処理の処理対象画像は、カメラコード1により特定される画像(カメラC1からの入力画像)に切り替えられる。   In step 4, as “two-dimensional camera switching”, a process of changing the two-dimensional management information from [0] to [1] is executed. As a result, the processing target image for the subsequent two-dimensional image processing is switched to the image specified by the camera code 1 (the input image from the camera C1).

ステップ5では、ステップ2と同様の『モデル位置修正』を実行する。この処理では、先のステップ4で変更された2次元管理情報に基づき、カメラC1からの入力画像が処理対象画像に設定される。
このステップ5でも、先のステップ2と同様に、『モデル位置修正』によって処理対象画像が変換されるので、処理が終了すると、変換後の画像がカメラコード1により特定される画像になるように、カメラコードと画像との対応づけが変更される。
In step 5, "model position correction" similar to step 2 is executed. In this process, the input image from the camera C1 is set as the processing target image based on the two-dimensional management information changed in the previous step 4.
Also in this step 5, as in the previous step 2, the processing target image is converted by “model position correction”. Therefore, when the processing is completed, the converted image becomes an image specified by the camera code 1. The correspondence between the camera code and the image is changed.

つぎにステップ6では、「3次元計測」の『3次元エッジ位置』を実行する。この段階まで3次元管理情報は初期値の「0」および「1」のまま維持されているが、これらのカメラコードに対応する画像は、ステップ2および5の『モデル位置修正』によって更新されている。よって、ステップ6でも、これら更新された画像を対象に、処理を実行する。   Next, in step 6, “3D edge position” of “3D measurement” is executed. Up to this stage, the three-dimensional management information is maintained at the initial values “0” and “1”, but the images corresponding to these camera codes are updated by “model position correction” in steps 2 and 5. Yes. Therefore, also in step 6, the process is executed for these updated images.

この後、ステップ7では、『2次元カメラ切替』として、2次元管理情報を[1]から[2]に変更する処理を実行する。これにより、以後の2次元画像処理の処理対象画像は、カメラコード2に対応する画像(カメラC2からの入力画像)に切り替えられる。   Thereafter, in step 7, a process of changing the two-dimensional management information from [1] to [2] is executed as “two-dimensional camera switching”. Thereby, the processing target image of the subsequent two-dimensional image processing is switched to an image corresponding to the camera code 2 (an input image from the camera C2).

ステップ8では、変更された2次元管理情報に基づき、カメラC2からの入力画像を対象に、『モデル位置修正』を実行する。この処理により、先のステップ2やステップ5と同様に、『モデル位置修正』における変換後の画像がカメラコード2により特定される画像となるように、カメラコードと画像との対応づけが変更される。   In step 8, “model position correction” is executed on the input image from the camera C 2 based on the changed two-dimensional management information. As a result of this processing, as in the previous step 2 and step 5, the correspondence between the camera code and the image is changed so that the image after conversion in the “model position correction” becomes the image specified by the camera code 2. The

ステップ9では、管理情報の設定値[2]に基づき、上記ステップ8で生成された変換後の画像を処理対象画像として、「2次元計測」中の『ECMサーチ』を実行する。   In step 9, “ECM search” in “two-dimensional measurement” is executed using the converted image generated in step 8 as a processing target image based on the set value [2] of the management information.

ステップ10では、『2次元カメラ切替』として、2次元管理情報を[2]から[3]に変更する処理を実行する。この処理により、以後の2次元画像処理の処理対象画像は、カメラコード3に対応する画像(カメラC3からの入力画像)に切り替えられる。   In step 10, a process of changing the two-dimensional management information from [2] to [3] is executed as “two-dimensional camera switching”. By this processing, the processing target image for the subsequent two-dimensional image processing is switched to an image corresponding to the camera code 3 (an input image from the camera C3).

ステップ11では、変更後の2次元管理情報に基づき、カメラC3からの入力画像を対象に、『モデル位置修正』を実行する(ステップ11)。この場合にも、『モデル位置修正』における変換後の画像がカメラコード3により特定される画像となるように、カメラコードと画像との対応づけが変更される。   In step 11, “model position correction” is executed on the input image from the camera C3 based on the changed two-dimensional management information (step 11). Also in this case, the correspondence between the camera code and the image is changed so that the image after conversion in the “model position correction” becomes an image specified by the camera code 3.

つぎのステップ12では、『3次元カメラ切替』として、これまで[0][1]に設定されていた3次元管理情報を[2][3]に変更する処理を実行する。これにより以後の3次元計測の処理対象画像は、カメラコード2,3に対応する画像に切り替えられる。   In the next step 12, as “three-dimensional camera switching”, a process of changing the three-dimensional management information set so far to [0] [1] to [2] [3] is executed. As a result, the processing target image for the subsequent three-dimensional measurement is switched to an image corresponding to the camera codes 2 and 3.

ステップ13では、ステップ12で変更された3次元管理情報に基づき、『3次元エッジ位置』を実行する。
ここで、カメラコード2,3に対応する画像は、それぞれステップ8,11の『モデル位置修正』による変換後の画像に変更されているから、ステップ12でも、この変更後の画像が処理対象画像に設定される。
In step 13, “3D edge position” is executed based on the 3D management information changed in step 12.
Here, the images corresponding to the camera codes 2 and 3 have been changed to images after conversion by “model position correction” in steps 8 and 11, respectively. Set to

この後は、図示しない判別処理や処理結果を出力する処理などが実行され、処理を終了する。   Thereafter, a determination process (not shown), a process for outputting a process result, and the like are executed, and the process ends.

上記のシーケンスは、第1撮像部1Aにより生成された画像を用いて、2次元および3次元の各計測処理を実行した後に、第2撮像部1Bにより生成された画像に処理対象を切り替えて、同様に2次元および3次元の各計測処理を実行するように設定されている。   The above sequence uses the image generated by the first imaging unit 1A to execute the two-dimensional and three-dimensional measurement processes, and then switches the processing target to the image generated by the second imaging unit 1B. Similarly, two-dimensional and three-dimensional measurement processes are set to be executed.

ここで、具体的な2次元計測に用いられるカメラC0,C2からの入力画像については、2次元計測の前処理として『モデル位置修正』を選択することにより、3次元計測について何の指定操作をしなくとも、『モデル位置修正』の処理結果をそのまま3次元計測に適用することができる。   Here, for input images from the cameras C0 and C2 used for specific two-dimensional measurement, by selecting “model position correction” as the pre-processing of the two-dimensional measurement, what designation operation is performed for the three-dimensional measurement. Even without this, the processing result of “model position correction” can be directly applied to the three-dimensional measurement.

図6は、図5と同内容の処理を実行可能なシーケンスの他の例を示す。
この例でも、ステップ1〜3の処理は図5の例と同様である。すなわち、各カメラC0〜C3から画像を入力した後、2次元管理情報の初期値に基づき、カメラC0からの入力画像を対象に『モデル位置修正』を実行し、さらに『相関サーチ』を実行する。
FIG. 6 shows another example of a sequence capable of executing the same processing as in FIG.
Also in this example, the processing of steps 1 to 3 is the same as the example of FIG. That is, after inputting an image from each of the cameras C0 to C3, based on the initial value of the two-dimensional management information, “model position correction” is executed on the input image from the camera C0, and “correlation search” is further executed. .

つぎに、この例では、『2次元カメラ切替』として、2次元管理情報を、初期値の[0]から[2]に変更する(ステップ4)。そして、この変更された2次元管理情報に対応する画像(カメラC2からの入力画像)を用いて、『モデル位置修正』を実行し、さらに『ECMサーチ』を実行する(ステップ5,6)。
なお、ステップ3,ステップ6では、それぞれ1つ前の『モデル位置修正』により生成された変換後の画像が処理対象画像に設定される。
Next, in this example, as “two-dimensional camera switching”, the two-dimensional management information is changed from the initial value [0] to [2] (step 4). Then, using the image (input image from the camera C2) corresponding to the changed two-dimensional management information, “model position correction” is executed, and “ECM search” is further executed (steps 5 and 6).
In step 3 and step 6, the converted image generated by the previous “model position correction” is set as the processing target image.

つぎに、『2次元カメラ切替』として、2次元管理情報を「2」から「1」に変更し、この変更された2次元管理情報に対応する画像(カメラC1からの入力画像)を対象に、『モデル位置修正』を実行する(ステップ7,8)。さらに、再度の『2次元カメラ切替』として、2次元管理情報を「1」から「3」に変更し、この変更された2次元管理情報に対応する画像(カメラC3からの入力画像)を対象に、『モデル位置修正』を実行する(ステップ9,10)。   Next, as “two-dimensional camera switching”, the two-dimensional management information is changed from “2” to “1”, and an image corresponding to the changed two-dimensional management information (an input image from the camera C1) is targeted. Then, “model position correction” is executed (steps 7 and 8). Furthermore, as the “switching two-dimensional camera” again, the two-dimensional management information is changed from “1” to “3”, and an image corresponding to the changed two-dimensional management information (an input image from the camera C3) is targeted. Then, “model position correction” is executed (steps 9 and 10).

このように、2次元画像処理の処理対象画像を順次切り替えて、2次元画像処理を実行するが、この間、3次元管理情報は初期値の[0][1]のまま維持されている。つぎのステップ11では、この3次元管理情報の初期値に基づき、カメラコード0,1に対応する画像を対象に、『3次元エッジ位置』を実行する。カメラコード0,1に対応する画像は、それぞれステップ2,8の『モデル位置修正』で変換された画像に更新されているので、ステップ11では、これら更新後の画像を対象にした処理が実行される。   As described above, the processing target images of the two-dimensional image processing are sequentially switched to execute the two-dimensional image processing. During this time, the three-dimensional management information is maintained at the initial value [0] [1]. In the next step 11, based on the initial value of the three-dimensional management information, “three-dimensional edge position” is executed for the images corresponding to the camera codes 0 and 1. Since the images corresponding to the camera codes 0 and 1 are updated to the images converted by the “model position correction” in steps 2 and 8, respectively, in step 11, the processing for these updated images is executed. Is done.

この後、ステップ12では、『3次元カメラ切替』として、3次元管理情報を、上記の初期値から[2][3]に変更する。ステップ13では、この変更後の3次元管理情報に基づき、カメラコード2,3に対応する画像を対象に、『3次元エッジ位置』を実行する。カメラコード2,3に対応する画像も、それぞれステップ5,10の『モデル位置修正』で変換された画像に更新されているので、ステップ12では、これら更新後の画像を対象にした処理が実行される。   Thereafter, in step 12, as “three-dimensional camera switching”, the three-dimensional management information is changed from the initial value to [2] [3]. In step 13, “3D edge position” is executed for the images corresponding to the camera codes 2 and 3 based on the changed 3D management information. The images corresponding to the camera codes 2 and 3 are also updated to the images converted by the “model position correction” in steps 5 and 10, respectively. In step 12, processing for these updated images is executed. Is done.

上記図6のシーケンスによれば、カメラC0およびC2による正面視画像に対する2次元画像処理が優先して実行された後、カメラC1,C3からの入力画像に対し、3次元計測のための前処理が実行され、しかる後に撮像部1A,1B毎に3次元計測が実行される。処理項目の順序や管理情報の切替のために選択されたカメラコードの順序は異なるが、2次元、3次元の各処理項目では、いずれも図5と同様の画像を対象に処理を実行する。よって、このシーケンスでも、図5のシーケンスと同様の処理結果を得ることができる。   According to the sequence shown in FIG. 6, after the two-dimensional image processing for the front-view images by the cameras C0 and C2 is executed with priority, the pre-processing for three-dimensional measurement is performed on the input images from the cameras C1 and C3. Thereafter, three-dimensional measurement is performed for each of the imaging units 1A and 1B. Although the order of processing items and the order of camera codes selected for switching management information are different, processing is performed on the same image as in FIG. 5 for each of the two-dimensional and three-dimensional processing items. Therefore, even in this sequence, the same processing result as that in the sequence of FIG. 5 can be obtained.

上記のように、この実施例による画像処理装置では、同内容の処理について、複数とおりのシーケンスを設定することが可能であるから、処理の優先度、処理効率、ユーザの好み等の事情に応じて、シーケンスの内容を柔軟に設定することができる。   As described above, in the image processing apparatus according to this embodiment, it is possible to set a plurality of sequences for processing of the same content, so depending on circumstances such as processing priority, processing efficiency, and user preference. Thus, the contents of the sequence can be set flexibly.

しかも、3次元計測については、『3次元カメラ切替』により処理対象画像を指定して、3次元計測用の処理項目を1つ選択すれば良いから、複数のカメラの組み合わせ毎に3次元計測を行う場合でも、設定が煩雑にならず、効率良く、かつ誤りのない設定を行うことができる。   Moreover, for 3D measurement, it is only necessary to specify a processing target image by “switching 3D camera” and select one processing item for 3D measurement. Therefore, 3D measurement is performed for each combination of a plurality of cameras. Even when the setting is performed, the setting is not complicated, and the setting can be performed efficiently and without error.

加えて、3次元計測の処理項目として、処理内容の異なる処理項目を複数設定するとともに、前処理用の処理項目を2次元画像処理の処理項目として、複数とおり設定しているので、前処理と3次元計測との組み合わせにより、実行される処理の内容を種々異なるものに設定することができる。したがって、実行される処理の自由度が高められ、検査や計測の目的、計測対象部位の形状や種別を選ばず、どのような処理にも柔軟に対応することが可能になる。   In addition, a plurality of processing items having different processing contents are set as processing items for 3D measurement, and a plurality of processing items for preprocessing are set as processing items for 2D image processing. Depending on the combination with the three-dimensional measurement, the contents of the processing to be executed can be set differently. Therefore, the degree of freedom of processing to be executed is increased, and it is possible to flexibly cope with any processing regardless of the purpose of inspection or measurement and the shape and type of the measurement target part.

なお、上記の実施例では、2台のカメラCを具備する撮像部を2個配備して、撮像部毎に3次元計測を実行できるようにしたが、これに限らず、同様の構成の撮像部を3個以上用いて、より多くの部位に対する3次元計測を行うことも可能である。   In the above-described embodiment, two imaging units each including two cameras C are provided so that three-dimensional measurement can be performed for each imaging unit. It is also possible to perform three-dimensional measurement with respect to more parts by using three or more parts.

一方、上記実施例のようなユニット型の撮像部を配置せずに、独立した3台以上のカメラを用いて、複数とおりの3次元計測を行うことも可能である。たとえば、1台のカメラを、光軸を鉛直方向に向けて配置して正面視画像を生成させ、2台のカメラを光軸を斜めに向けて配置し、これらのカメラを正面視用のカメラにそれぞれ組み合わせて3次元計測を行うようにしてもよい。この場合にも、正面視画像を2次元画像処理の処理対象画像および3次元計測の基準画像として処理を実行することにより、各種の処理を簡単かつ精度良く実行することができる。   On the other hand, it is also possible to perform a plurality of three-dimensional measurements using three or more independent cameras without disposing a unit-type imaging unit as in the above embodiment. For example, one camera is arranged with its optical axis oriented in the vertical direction to generate a front-view image, two cameras are arranged with its optical axis inclined, and these cameras are used for front-view cameras. These may be combined to perform three-dimensional measurement. Also in this case, various processes can be easily and accurately performed by executing the process using the front-view image as the processing target image for the two-dimensional image processing and the reference image for the three-dimensional measurement.

撮像部の構成および配置例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure and arrangement | positioning example of an imaging part. 画像処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an image processing apparatus. 処理項目テーブルのデータ構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the data structure of a process item table. シーケンスの組立および実行に関するシステムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the system regarding the assembly and execution of a sequence. シーケンスの具体例とこのシーケンスの実行に伴う管理情報の変化とを対応づけて示す説明図である。It is explanatory drawing which matches and shows the specific example of a sequence, and the change of the management information accompanying execution of this sequence. シーケンスの他の例とこのシーケンスの実行に伴う管理情報の変化とを対応づけて示す説明図である。It is explanatory drawing which matches and shows the other example of a sequence, and the change of the management information accompanying execution of this sequence.

符号の説明Explanation of symbols

1A,1B 撮像部
C0,C1,C2,C3 カメラ
10 本体部
11 モニタ
12 操作部
105 画像メモリ
106 制御処理部
107 メモリ
201 処理項目テーブル
202 シーケンス保存部
203 プログラム記憶部
204 指定操作受付部
205 シーケンス組立部
206 シーケンス実行部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A, 1B Image pick-up part C0, C1, C2, C3 Camera 10 Main part 11 Monitor 12 Operation part 105 Image memory 106 Control processing part 107 Memory 201 Process item table 202 Sequence preservation | save part 203 Program storage part 204 Designated operation reception part 205 Sequence assembly Part 206 Sequence execution part

Claims (4)

1台のカメラにより生成された画像を用いた2次元画像処理と、2台のカメラにより生成された画像を用いた3次元計測とについて、それぞれ所定数の処理項目とこれらの処理項目が示す処理を実行するのに必要なプログラムとが格納されたメモリと、処理項目を選択する操作を受け付けて選択された各処理項目によるシーケンスを組み立てるシーケンス組立手段と、組み立てられたシーケンスに含まれる処理項目に対応するプログラムを、前記シーケンスに従って実行するシーケンス実行手段とを具備する画像処理装置において、
それぞれ固有のカメラコードにより識別される3台以上のカメラと、3次元計測に使用する2台のカメラのカメラコードにこれらのカメラに対するキャリブレーションにより導出された3次元計測用のパラメータを対応づけた登録情報を、複数とおりのカメラの組み合わせについて登録することが可能な登録手段とが設けられており、
前記シーケンスに組み込み可能な処理項目として、2次元画像処理の処理対象画像を切り替える処理を表す処理項目および3次元計測の処理対象画像を切り替える処理を表す処理項目が、それぞれ個別に設けられており、
前記シーケンス組立手段は、前記処理対象画像を切り替える処理を表す各処理項目に対する選択操作を、それぞれ切替後の処理対象画像に対応する1または2個のカメラのカメラコードを選択する操作とともに受け付けて、選択された処理項目を選択されたカメラコードに対応づけて登録し、
前記シーケンス実行手段は、
2次元画像処理および3次元計測について、それぞれ処理対象画像を特定するための情報として、当該処理対象画像に対応するカメラのカメラコードによる管理情報を設定し、
2次元画像処理の処理対象画像を切り替える処理を表す処理項目を読み出したときには、その処理項目に対応づけられた1カメラコードにより2次元画像処理用の管理情報を更新し、
3次元計測の処理対象画像を切り替える処理を表す処理項目を読み出したときには、その処理項目に対応づけられた2つのカメラコードにより3次元計測用の管理情報を更新し、
シーケンス中の3次元計測用の処理項目による計測処理を実行するときには、その時点での3次元計測用の管理情報を構成する2つのカメラコードにより前記登録手段からこれらのコードに対応する3次元計測用のパラメータを読み出し、その読み出したパラメータを用いた演算を実行する、
ことを特徴とする画像処理装置。
A predetermined number of processing items and processes indicated by these processing items for two-dimensional image processing using an image generated by one camera and three-dimensional measurement using an image generated by two cameras, respectively. A memory storing a program necessary for executing the process, sequence assembling means for accepting an operation for selecting a process item and assembling a sequence according to each selected process item, and a process item included in the assembled sequence. In an image processing apparatus comprising sequence execution means for executing a corresponding program according to the sequence,
3D measurement parameters derived from calibration of these cameras are associated with the camera codes of 3 or more cameras, each identified by a unique camera code, and the 2 cameras used for 3D measurement. A registration means capable of registering registration information for a plurality of combinations of cameras;
As processing items that can be incorporated into the sequence, processing items representing processing for switching processing target images for two-dimensional image processing and processing items representing processing for switching processing target images for three-dimensional measurement are individually provided.
The sequence assembling means accepts a selection operation for each processing item representing processing for switching the processing target image together with an operation for selecting camera codes of one or two cameras corresponding to the processing target image after switching, Register the selected process item in association with the selected camera code,
The sequence execution means includes
For two-dimensional image processing and three-dimensional measurement, as information for specifying the processing target image, management information by the camera code of the camera corresponding to the processing target image is set.
When a processing item representing processing for switching a processing target image of two-dimensional image processing is read, management information for two-dimensional image processing is updated with one camera code associated with the processing item,
When the processing item representing the processing for switching the processing target image for 3D measurement is read, the management information for 3D measurement is updated with the two camera codes associated with the processing item,
When a measurement process using a process item for 3D measurement in a sequence is executed, 3D measurement corresponding to these codes from the registration unit is performed by two camera codes constituting management information for 3D measurement at that time. Read out the parameters for and execute the operation using the read parameters,
An image processing apparatus.
前記シーケンス実行手段は、2次元画像処理用の管理情報として特定の1台のカメラのカメラコードを、3次元計測用の管理情報として特定の2台のカメラのカメラコードを、それぞれ初期設定した後、前記処理対象画像を切り替える処理を表す処理項目を読み出したことに応じて、その読み出した処理項目に対応づけられたカメラコードにより当該処理項目に対応する管理情報を書き換える、請求項1に記載された画像処理装置。   The sequence execution means initializes the camera code of one specific camera as management information for two-dimensional image processing and the camera code of two specific cameras as management information for three-dimensional measurement, respectively. The management information corresponding to the processing item is rewritten in response to the reading of the processing item representing the processing for switching the processing target image with the camera code associated with the read processing item. Image processing device. 前記2次元画像処理用の処理項目には、処理対象画像を新たな画像に変換する処理を表す処理項目が少なくとも1つ含まれており、
前記シーケンス実行手段は、各カメラのカメラコードにより特定される処理対象画像としてそれぞれのカメラにより生成された画像を初期設定し、2次元画像処理につき画像の変換を伴う処理項目を実行したとき、この実行時点の2次元画像処理用の管理情報に含まれるカメラコードにより特定される処理対象画像を前記変換処理後の画像に更新する、請求項1または2に記載された画像処理装置。
The processing item for the two-dimensional image processing includes at least one processing item representing processing for converting the processing target image into a new image,
The sequence execution means initializes an image generated by each camera as a processing target image specified by the camera code of each camera, and executes a processing item involving image conversion for two-dimensional image processing. The image processing apparatus according to claim 1, wherein a processing target image specified by a camera code included in management information for two-dimensional image processing at the time of execution is updated to the image after the conversion processing.
前記3次元計測用の処理項目は、2つの処理対象画像の一方を基準画像として、この基準画像から計測対象部位を抽出する処理、他方の画像で前記基準画像で検出した計測対象部位に対応する部位を特定する処理、および各画像における計測対象部位の座標を用いて空間位置を表す座標を算出する処理、の各内容をそれぞれ表すように構成される、請求項1〜3のいずれかに記載された画像処理装置。   The processing item for the three-dimensional measurement corresponds to a process for extracting a measurement target part from the reference image using one of the two process target images as a reference image, and a measurement target part detected from the reference image in the other image. 4. The method according to claim 1, wherein each content of processing for specifying a part and processing for calculating a coordinate representing a spatial position using coordinates of a measurement target part in each image is represented. Image processing apparatus.
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