JP2019145177A - 画像処理方法および撮影装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記画像データから、前記対象物の画像特徴量を演算する演算手段と、を備えるシステムであって、
前記撮像装置が、前記対象物の複数の画像データを取得して前記演算手段に送信し、前記演算手段は、前記複数の画像データそれぞれの画像特徴量を演算して、予め取得しておいた基準画像特徴量との合致度を算出し、前記複数の画像データのうち少なくとも2つの画像データについて前記合致度を比較し、合致度が高い方の画像データをメモリに保存することを特徴とする。
前記対象物を移動させる移動手段と、
前記画像データから前記対象物の画像特徴量を算出する演算手段と、を備える生産装置であって、
前記撮像装置は、前記移動手段によって移動する前記対象物の画像データを取得して前記演算手段に送信し、前記演算手段は、前記複数の画像データそれぞれの画像特徴量を演算して、予め取得しておいた基準画像特徴量との合致度を算出し、前記複数の画像データのうち少なくとも2つの画像データについて前記合致度を比較して合致度が高い方の画像データをメモリに保存することを特徴とする生産装置。
本発明に係る動体撮影装置の第一の実施形態について説明する。以下ではまず本発明の画像処理方法にかかる手順を追って説明したのちに、対応する実施例にて具体的にカメラを構成する個別の構成要素などを具体的に説明する。
撮像素子101は、初期設定により動画撮影モードに設定されており、部品112が目標撮影位置付近に至るまでの間、レンズ102を介し、連続的(断続的)に画像を撮影し続けることで複数の画像データを取得する。
撮影した画像は、例えばLVDS信号として、順次画像入力インタフェース104へ出力される。このとき、LVDS信号は例えば10対の差動信号線で伝送され、各々の差動信号線では7逓倍でシリアライズされたシリアル信号が出力される。また、画像入力インタフェース104は、LVDS信号として連続的に入力される画像データを、順次パラレル信号の画像データに変換し、演算部における画像特徴量計算手段106へ出力する。
画像特徴量計算手段106は、入力した画像データに対して画像特徴量を計算する。本実施形態における画像特徴量は以下の2つであり、一方は、撮影された画像において部品112がどの位置に存在するのかという位置情報と相関がある情報に関連する画像特徴量である。他方は、どのような照明環境で撮影が行われているのかという照明条件と相関がある画像特徴量である。
画像選択手段108は、一方で画像特徴量計算手段106から画像データとその画像データに対応する2つの画像特徴量が入力され、他方でコントローラ103からの位置情報と照明条件と相関がある情報にそれぞれ関連する画像特徴量が入力される。画像選択手段108は、入力された画像特徴量を参照し、部品112がカメラ114の視野内にまだ入ってきていない、すなわち、部品112の位置情報が「0」であれば、処理を行わず、次に入力される画像データと画像特徴量を待つ。部品112がカメラ114の視野内に進入し、部品112の位置情報が「0」以外となったら、メモリ107に保存されている基準画像特徴量と撮影した画像の画像データから抽出した画像特徴量を比較する。そして、定められた判定条件を満たすか判定するマッチング処理を実行する。
画像出力インタフェース109は、入力したパラレル信号である画像データを、例えば7逓倍でシリアライズし、カメラリンク等の映像信号規格に則って10対の差動信号線にのせ出力する。出力された映像信号は、外部のフレームグラバボードなどで受信され、処理される。
上記の第一の実施形態を実施するためにより一つの実施例を挙げて、具体的に各構成要素の詳細を説明する。
前述した第一の実施形態では、カメラ114から撮影されるロボットハンド113およびその背景は、部品の撮影およびその後の画像処理に有利なように黒色としていた。しかし実際の生産工場の現場などにおいては、撮影の背景に別の組立用部品が存在する場合などがありえる。したがって、撮影時にその背景を全て黒色にできるとは限らない。また、全てを黒色に設定できたとしても、外乱光の反射などにより表面が光り、明るくなる場合も考えられ、撮影の背景を黒色にできない場合があるという問題がある。
前述した第一の実施形態では、移動する部品を連続的に撮影し、照明条件が最も基準に近い画像を選択していた。
撮像素子101は、初期設定によりトリガ撮影モードに設定されており、トリガ入力を待機する。コントローラ103は、照明手段116の図9に示す発光ブロックのうち、Aブロックに調光指令を出力してAブロックを発光させた後に、撮像素子101に撮影トリガを出力して画像を撮影する。撮影が終了したら、Bブロックに調光指令を出力してBブロックを発光させた後に、撮像素子101に撮影トリガを出力して画像を撮影する。同様にして(A、B、C、D、E、F、G、H、A、B、C、・・・)の順に照明手段116の各ブロックを調光指令により発光させた後に撮像素子101へ撮影トリガを出力して画像を撮影することを繰返す。結果として、光源位置と照射角度を変化させた、照明条件の異なる画像データが連続的に撮影される。
102レンズ
103コントローラ
104画像入力インタフェース
106画像特徴量計算手段
107メモリ
108画像選択手段
109画像出力インタフェース
110メモリ
112部品
113ロボットハンド
114カメラ
115演算手段
116照明手段
Claims (19)
- 対象物の画像データを取得するための画像処理方法であって、
前記対象物を撮像して複数の画像データを取得する工程と、
前記複数の画像データそれぞれの画像特徴量を演算する工程と、
演算した前記複数の画像データそれぞれの画像特徴量と予め取得しておいた基準画像特徴量との合致度を算出する工程と、
前記複数の画像データのうち少なくとも2つの画像データについて前記合致度を比較する工程と
前記合致度を比較した画像データのうち、合致度が高い方の画像データをメモリに保存する工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 前記合致度が高い方の画像データとともに、前記合致度が高い方の画像データの画像特徴量を前記メモリに保存することを特徴とする請求項1に記載の画像処理方法。
- 合致度を比較した前記少なくとも2つの画像データのうち、合致度が低い方の画像データを破棄することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理方法。
- さらに前記対象物の位置情報を取得する工程を有し、
前記対象物の位置情報が所定の範囲にある場合に、演算した前記複数の画像データそれぞれの画像特徴量と、予め取得しておいた基準画像特徴量と、の合致度を算出する工程を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理方法。 - 前記1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理方法によって取得した前記対象物の画像データを用いて、前記対象物を認識することを特徴とする対象物の認識方法。
- 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理方法の各工程をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
- 請求項6に記載の画像処理プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 対象物の画像データを取得する撮像装置と、
前記画像データから、前記対象物の画像特徴量を演算する演算手段と、
を備えるシステムであって、
前記撮像装置が、前記対象物の複数の画像データを取得して前記演算手段に送信し、
前記演算手段は、前記複数の画像データそれぞれの画像特徴量を演算して、予め取得しておいた基準画像特徴量との合致度を算出し、
前記複数の画像データのうち少なくとも2つの画像データについて前記合致度を比較し、合致度が高い方の画像データをメモリに保存することを特徴とするシステム。 - 合致度を比較した前記少なくとも2つの画像データのうち、合致度が低い方の画像データを破棄することを特徴とする請求項8に記載のシステム。
- 前記合致度が高い方の画像データとともに、前記合致度が高い方の画像データの画像特徴量を前記メモリに保存することを特徴とする請求項8または9に記載のシステム。
- 前記演算手段は、前記対象物の位置情報を取得し、前記対象物の位置情報が所定の範囲にある場合に、前記複数の画像データそれぞれの画像特徴量を演算し、予め取得しておいた基準画像特徴量との合致度を算出することを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記画像特徴量が、画像の輝度の総和値、複数ブロックに分割した各々の画像領域の輝度の総和値、特定の画像領域の濃度勾配値、輪郭線強度値の少なくとも一つであることを特徴
とする請求項8乃至11のいずれか1項に記載のシステム。 - さらに、前記対象物を把持して移動させることのできるロボットハンドを備えており、
前記撮像手段は前記ロボットハンドに把持された前記対象物を撮像することを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項に記載のシステム。 - 対象物の画像データを取得する撮像装置と、
前記対象物を移動させる移動手段と、
前記画像データから前記対象物の画像特徴量を算出する演算手段と、を備える生産装置であって、
前記撮像装置は、前記移動手段によって移動する前記対象物の画像データを取得して前記演算手段に送信し、
前記演算手段は、前記複数の画像データそれぞれの画像特徴量を演算して、予め取得しておいた基準画像特徴量との合致度を算出し、
前記複数の画像データのうち少なくとも2つの画像データについて前記合致度を比較して合致度が高い方の画像データをメモリに保存することを特徴とする生産装置。 - 合致度を比較した前記少なくとも2つの画像データのうち、合致度が低い方の画像データを破棄することを特徴とする請求項14に記載の生産装置。
- 前記合致度が高い方の画像データとともに、前記合致度が高い方の画像データの画像特徴量を前記メモリに保存することを特徴とする請求項14または15に記載の生産装置。
- 前記演算手段は、前記対象物の位置情報を取得し、前記対象物の位置情報が所定の範囲にある場合に、演算した前記複数の画像データそれぞれの画像特徴量と予め取得しておいた基準画像特徴量との合致度を算出する工程を行うことを特徴とする請求項14乃至16のいずれか1項に記載の生産装置。
- 前記画像特徴量が、画像の輝度の総和値、複数ブロックに分割した各々の画像領域の輝度の総和値、特定の画像領域の濃度勾配値、輪郭線強度値の少なくとも一つであることを特徴とする請求項14乃至17のいずれか1項に記載の生産装置。
- 前記移動手段が前記対象物を把持して移動させるロボットハンドであり、
前記対象物の位置を算出する画像処理部と、前記ロボットハンドを制御する制御部と、をさらに備えており、
前記画像処理部は、前記メモリに保存した画像データを用いて、前記対象物の位置姿勢を認識し、
前記制御部は、前記位置姿勢に基づいて前記ロボットハンドを制御して、前記対象物に対する処理を実行させることを特徴とする請求項14乃至18のいずれか1項に記載の生産装置。
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