JP2017045166A - ワークの処理方法、基準画像の作成方法、基準画像の作成装置、ワークの処理装置、プログラム、及び記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロボットアーム603及び照明604は、ワークの撮影条件を変更して設定可能である。コンピュータ620は、撮影工程において、ロボットアーム603及び照明604を制御してワーク602に複数種類の撮影条件を設定した状態でカメラ601によりワーク602を撮影して、撮影条件ごとの多数の原画像を取得する。コンピュータ620は、撮影工程において取得した撮影条件ごとの原画像をそれぞれ画像処理して、撮影条件ごとの基準画像を作成する。
【選択図】図6
Description
(処理装置)
図1は実施の形態1における処理装置の機能ブロック図である。図2は処理装置のハードウエア構成の説明図である。図1中、画像記録部103、基準選択部105、基準登録部106、測定検査部107などの機能は、コンピュータ120で実行されるプログラムとして実現されている。
図3は処理装置における基準画像の選択処理のフローチャートである。図2を参照して図3に示すように、CPU202は、ハードディスク205から基準画像を読み込む(S1)。CPU202は、パターンマッチング処理を行うためのパラメータを読み込む(S2)。読み込むパラメータは、パターンマッチングのスコア閾値、探索角度、探索スケール、探索領域等である。
図4は画像データからエッジを抽出する方法の説明図である。図4中、(a)は画像データ、(b)は1つの注目画素におけるエッジ強度である。
図5は処理装置におけるワークの計側・検査処理のフローチャートである。図5に示すように、CPU202は、ワークの処理に用いるために選択された基準画像のセットをハードディスク205から読み込む(S11)。基準画像は、エッジデータである。CPU202は、上述したように、後のパターンマッチング処理等を行うためのパラメータを読み込む(S12)。
FA(Factory Automation)分野では、ワークの有無やワークの位置・姿勢などを光学的に測定するために、或いは、ワークに生じる不良や塗られた塗布剤の検査などを行うために、カメラ(視覚センサ)が用いられている。
図6は基準画像作成装置の機能ブロック図である。図7は基準画像作成装置のハードウエア構成の説明図である。
図8は原画像の撮影制御のフローチャートである。図7を参照して図8に示すように、CPU702は、上述したように、後のパターンマッチング処理を行うためのパラメータを読み込む(S21)。
図6に示すように、画像記録部606は、画像撮影部605により撮影された撮影条件ごとの原画像の画像データを記録する。画像記録部606に記録された原画像の画像データは特徴量選択部608に入力される。特徴量選択部608は、画像記録部606で記録された原画像の画像データから特徴となるエッジ画像を抽出し、エッジ画像の中から基準画像となりうるエッジを選択する。
図9は特徴量選択処理のフローチャートである。図9に示すように、CPU702は、後のパターンマッチング処理を行うためのパラメータを読み込む(S31)。CPU702は、ハードディスク705から原画像の画像データを取得する(S32)。
図10は基準画像のセットの説明図である。図11は基準画像の倍率の説明図である。図11中、(a)は原画像から抽出されたエッジ、(b)は0.98倍に縮小した基準画像、(c)は1.00倍の基準画像、(d)は1.02倍に拡大した基準画像である。
図12は基準画像の作成処理のフローチャートである。図7を参照して図12に示すように、CPU702は、後のパターンマッチング処理を行うためのパラメータを読み込む(S41)。
実施の形態1では、現場の処理装置100とは別に設けた基準画像作成装置600により作成された基準画像のグループを使用して、処理装置100でワークの計測・検査を実行することが可能である。そのため、現場での基準画像の作成作業を大幅に削減でき、ある程度経験を積んだ作業者が、処理装置100に出向いて基準画像を作成する必要がない。処理装置100において基準画像の問題が生じた場合、基準画像作成装置600において、処理装置100で発生した問題を再現して、基準画像の検討を行い、新たな原画像を撮影して、基準画像生成部607で新たな基準画像を作成することができる。この間、処理装置100は、問題にならない範囲で稼働させ続けることができるので、基準画像の設定に伴う処理装置100の停止を最低限に抑えて、処理装置100の稼働率を向上させることができる。
本発明は、特許請求の範囲に表現された技術思想の範囲を逸脱することなく、種々の変形、追加、および省略が可能である。
102、602 ワーク、103、606 画像記録部
104 入力部、105 基準選択部、106 基準登録部
107 測定検査部、108、609 表示部
109、611 出力部、110、604 照明、112、605 画像撮影部
120、620 コンピュータ、201、610 入力部
202、702 CPU、203、703 ROM
204、704 RAM、205、705 ハードディスク
206、706 インターフェース、600 基準画像作成装置
603 ロボットアーム、607 基準画像生成部、608 特徴量選択部
Claims (18)
- 第1カメラを有する基準画像の作成装置において前記第1カメラによりワークを撮影して原画像を取得し、取得した原画像を画像処理して、複数の基準画像を作成する作成工程と、
第2カメラを有するワークの処理装置において前記第2カメラによりワークを撮影してワーク画像を取得し、取得したワーク画像と前記作成工程により作成された複数の基準画像とをパターンマッチング処理して前記複数の基準画像の中から前記処理装置で使用する基準画像を選択する選択工程と、
前記処理装置において前記選択工程により選択した基準画像と前記取得したワーク画像とをパターンマッチング処理して前記ワークの処理を行う処理工程と、を有することを特徴とするワークの処理方法。 - 第1カメラと、制御部と、を備える基準画像の作成装置を用いて、前記第1カメラとは異なる第2カメラによりワークを撮影して取得したワーク画像とパターンマッチング処理される基準画像を作成する基準画像の作成方法であって、
前記制御部が、前記第1カメラによりワークを撮影して原画像を取得する撮影工程と、
前記制御部が、前記撮影工程により取得した原画像を画像処理して複数の基準画像を作成する画像処理工程と、を有することを特徴とする基準画像の作成方法。 - 前記作成装置は、ワークの撮影条件を変更して設定可能な設定部を備え、
前記撮影工程では、前記制御部が、前記設定部によりワークに複数種類の撮影条件を設定し、複数種類の撮影条件のそれぞれで前記第1カメラによりワークを撮影して原画像を取得し、
前記画像処理工程では、前記制御部が、前記撮影工程により取得した撮影条件ごとの原画像から、5%以内の倍率差で複数段階に倍率を異ならせた複数の基準画像をそれぞれ作成することを特徴とする請求項2に記載の基準画像の作成方法。 - 前記画像処理工程は、
前記撮影条件ごとの原画像をそれぞれ画像処理して撮影条件ごとの基準画像を作成する第1画像処理工程と、
前記第1画像処理工程により作成した撮影条件ごとの基準画像をそれぞれ拡大又は縮小して前記複数の基準画像を作成する第2画像処理工程と、を有することを特徴とする請求項3に記載の基準画像の作成方法。 - 請求項2乃至4のいずれか1項に記載の基準画像の作成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項5に記載のプログラムを記録した記録媒体。
- 請求項3又は4に記載の作成方法により作成された複数段階に倍率を異ならせた撮影条件ごとの複数の基準画像を記憶する記憶部と、前記第2カメラと、制御部と、を有するワークの処理装置におけるワークの処理方法であって、
前記制御部が、前記第2カメラによりワークを撮影してワーク画像を取得する撮影工程と、
前記制御部が、前記記憶部に記憶された基準画像の中から撮影条件が異を異ならせた1つの倍率の基準画像のセットを選択する選択工程と、
前記制御部が、前記撮影工程により取得したワーク画像と、前記選択工程により選択された基準画像のセットと、を用いてワークを処理する処理工程と、を有することを特徴とするワークの処理方法。 - 請求項7に記載のワークの処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項8に記載のプログラムを記録した記録媒体。
- 第1カメラと、
ワークの撮影条件を変更して設定可能な設定部と、を有し、
前記第1カメラとは異なる第2カメラによりワークを撮影して取得されるワーク画像をパターンマッチング処理する際に用いられる基準画像を作成する基準画像の作成装置であって、
前記設定部によりワークに複数種類の撮影条件を設定して前記第1カメラにより撮影して撮影条件ごとの原画像を取得させる撮影制御工程と、前記撮影制御工程により取得した前記撮影条件ごとの原画像を画像処理して複数の基準画像を作成する画像処理工程と、を実行する制御部と、を有することを特徴とする基準画像の作成装置。 - 前記設定部は、前記第1カメラでワークを撮影する際のワークの照明状態を調整可能なワーク照明を有し、
前記撮影制御工程では、前記制御部は、前記ワーク照明によりワークの照明状態を複数種類に異ならせたそれぞれの撮影条件でワークを撮影することを特徴とする請求項10に記載の基準画像の作成装置。 - 前記設定部は、前記第1カメラでワークを撮影する際のワークの支持状態を調整可能なワーク保持部を有し、
前記撮影制御工程では、前記制御部は、前記ワーク保持部によりワークの支持状態を複数種類に異ならせたそれぞれの撮影条件でワークを撮影することを特徴とする請求項10又は11に記載の基準画像の作成装置。 - 前記ワーク保持部は、多関節ロボットアームであることを特徴とする請求項12に記載の基準画像の作成装置。
- 画像を表示する表示部を有し、
前記画像処理工程では、前記制御部は、原画像を画像処理して作成した基準画像の複数の候補を前記表示部によりユーザーが選択可能に表示させることを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1項に記載の基準画像の作成装置。 - 画像を表示する表示部を有し、
前記画像処理工程では、前記制御部は、原画像を画像処理して作成した基準画像の候補を前記表示部によりユーザーが編集可能に表示させることを特徴とする請求項10乃至14のいずれか1項に記載の基準画像の作成装置。 - 前記画像処理工程では、前記制御部は、画像のエッジの抽出条件を設定して1枚の原画像からエッジを抽出し、抽出されたエッジと他の原画像とをパターンマッチング処理してマッチングスコアを求め、抽出されたエッジとすべての原画像とのマッチングスコアが所定の基準を満たすようにエッジの抽出条件を修正することを特徴とする請求項10乃至15のいずれか1項に記載の基準画像の作成装置。
- 前記画像処理工程では、前記制御部は、前記撮影条件ごとの原画像のそれぞれについて、5%以内の倍率差で複数段階に倍率を異ならせた基準画像を作成することを特徴とする請求項10乃至16のいずれか1項に記載の基準画像の作成装置。
- 請求項17に記載の作成装置で作成された複数段階に倍率を異ならせた撮影条件ごとの複数の基準画像を記憶する記憶部と、
前記第2カメラと、
前記第2カメラによりワークを撮影してワーク画像を取得する撮影工程と、前記記憶部に記憶された基準画像の中から撮影条件が異を異ならせた1つの倍率の基準画像のセットを選択する選択工程と、前記撮影工程により取得したワーク画像と、前記選択工程により選択された基準画像のセットと、を用いてワークを処理する処理工程と、を実行する制御部と、を有することを特徴とするワークの処理装置。
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