JP2932445B2 - カメラ座標系ずれ補正方法 - Google Patents
カメラ座標系ずれ補正方法Info
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- JP2932445B2 JP2932445B2 JP18478790A JP18478790A JP2932445B2 JP 2932445 B2 JP2932445 B2 JP 2932445B2 JP 18478790 A JP18478790 A JP 18478790A JP 18478790 A JP18478790 A JP 18478790A JP 2932445 B2 JP2932445 B2 JP 2932445B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- camera
- coordinate system
- camera coordinate
- points
- reference mark
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は平面上に置かれたワークを、CCDカメラ等で
撮像することにより、そのワークの位置を測定すると
き、CCDカメラがずれてしまった場合、そのずれを補正
して正確なワークの位置を得る方式に関する。
撮像することにより、そのワークの位置を測定すると
き、CCDカメラがずれてしまった場合、そのずれを補正
して正確なワークの位置を得る方式に関する。
工場の生産工程等において、カメラを利用した視覚装
置により、ワークの位置を測定するためには、ワークの
カメラ座標系における座標を求めることが多い。この視
覚装置とロボットを組み合わせたシステムにおいては、
カメラ座標系とロボット座標系を一致させるのが一般適
である（例えば、特開平１−66508参照）。
置により、ワークの位置を測定するためには、ワークの
カメラ座標系における座標を求めることが多い。この視
覚装置とロボットを組み合わせたシステムにおいては、
カメラ座標系とロボット座標系を一致させるのが一般適
である（例えば、特開平１−66508参照）。
しかしながら、何等かの理由により、カメラの位置が
ずれた場合、カメラ座標系の位置がずれてしまい、それ
以前と以後で測定位置情報の意味が異なってしまうた
め、測定作業をやり直す必要があるという問題があっ
た。
ずれた場合、カメラ座標系の位置がずれてしまい、それ
以前と以後で測定位置情報の意味が異なってしまうた
め、測定作業をやり直す必要があるという問題があっ
た。
特にロボットがカメラを保持しているケースではずれ
る可能性が高かった。
る可能性が高かった。
そこで、本発明はカメラの位置がずれた場合にそのず
れを補正する方式を提供すること目的とする。
れを補正する方式を提供すること目的とする。
本発明は、カメラの視野内に存在する２か所のマーク
のカメラ座標系Ｃにおける座標P1、P2を基準マーク位置
として視覚装置に記憶しておき、カメラの位置がずれて
しまった場合には、その時点での前記マークのカメラ座
標系Ｃ′における座標P1′,P2′を求め、P1,P2とP1′,P
2′の関係よりカメラ座標系C,C′間の座標変換式Ｔを求
めておく。基準マーク位置との関係を平行移動と回転の
関係で近似して、カメラ座標変換式を算出し、カメラの
位置ずれによるカメラ座標系のずれを補正するものであ
る。
のカメラ座標系Ｃにおける座標P1、P2を基準マーク位置
として視覚装置に記憶しておき、カメラの位置がずれて
しまった場合には、その時点での前記マークのカメラ座
標系Ｃ′における座標P1′,P2′を求め、P1,P2とP1′,P
2′の関係よりカメラ座標系C,C′間の座標変換式Ｔを求
めておく。基準マーク位置との関係を平行移動と回転の
関係で近似して、カメラ座標変換式を算出し、カメラの
位置ずれによるカメラ座標系のずれを補正するものであ
る。
計測時に、カメラ座標系Ｃ′における座標P0′を検出
した後、Ｔにより、P0′をカメラ座標系Ｃにおける座標
P0に変換することができる。P0が、カメラの位置ずれが
無い場合に計測される座標である。
した後、Ｔにより、P0′をカメラ座標系Ｃにおける座標
P0に変換することができる。P0が、カメラの位置ずれが
無い場合に計測される座標である。
以下に、ロボットマニピュレータにカメラを取り付け
た場合において、マーク２点によりカメラ座標系のずれ
を補正する方法を説明する。
た場合において、マーク２点によりカメラ座標系のずれ
を補正する方法を説明する。
第１図に示すように、基準となる２つのマークM1、
M2をロボットベースに対して固定された位置に設ける。
例えば、実際の位置計測対象は作業台の上に載っている
場合でも、基準となるマークは作業台の上ではなく、床
の上に設定しても良いということである。なお、マーク
の形は、ここでは×印としているがこれに限定されるこ
とはない。
M2をロボットベースに対して固定された位置に設ける。
例えば、実際の位置計測対象は作業台の上に載っている
場合でも、基準となるマークは作業台の上ではなく、床
の上に設定しても良いということである。なお、マーク
の形は、ここでは×印としているがこれに限定されるこ
とはない。
マニピュレータを次の３条件を満足する位置と姿勢
に動作させ、このときのマニピュレータの姿勢をカメラ
位置調整姿勢として教示しておく。
に動作させ、このときのマニピュレータの姿勢をカメラ
位置調整姿勢として教示しておく。
・カメラの視野にM1、M2が入ること。
・カメラのレンズ光軸はM1とM2を結ぶ直線を含む平面と
垂直に交わること。
垂直に交わること。
・前記平面とレンズ間の距離Ｄは、実際の位置計測対象
とレンズ間の距離（第２図参照）。
とレンズ間の距離（第２図参照）。
と等しいこと。
の状態で、M1、M2のカメラ座標系における座標を
求め、各々基準マーク位置P1＝（P1x,P1y）、P2＝（P2
x,P2y）として記憶しておく。
求め、各々基準マーク位置P1＝（P1x,P1y）、P2＝（P2
x,P2y）として記憶しておく。
位置計測を実行する。
そして、カメラの位置がずれた場合には、以下の手続
きをふむ。
きをふむ。
第３図に示すように、マニピュレータをカメラ位置
調整姿勢にする。
調整姿勢にする。
M1、M2のこの時点でのカメラ座標系における座標P
1′＝（P1x′,P1y′）、P2′＝（P2x′,P2y′）を求
め、で記憶した基準マーク位置P1、P2との関係により
カメラ座標系のずれを表すカメラ座標変換式をもとめ
る。
1′＝（P1x′,P1y′）、P2′＝（P2x′,P2y′）を求
め、で記憶した基準マーク位置P1、P2との関係により
カメラ座標系のずれを表すカメラ座標変換式をもとめ
る。
本発明では、座標系のずれをP1とP2の結ぶ直線の平行
移動と、P1とP2の結ぶ直線上の一点を中心とした回転に
近似させる。下記に、P1に近い方の点P1′を回転の中心
とした例を示す。
移動と、P1とP2の結ぶ直線上の一点を中心とした回転に
近似させる。下記に、P1に近い方の点P1′を回転の中心
とした例を示す。
第４図に示ずれ量（△ｘ、△ｙ、△θ）は次の式で求
まる。
まる。
△ｘ＝P1x′−P1x △ｙ＝P1y′−P1y △θ＝tan-1（D/C）−tan-1（B/A） ここで、Ａ＝P2x′−P1x′ Ｂ＝P2y′−P1y′ Ｃ＝P2x−P1x Ｄ＝P2y−P1y 位置計測を行う場合、で求めたカメラ座標変換式
により、位置補正を行う。
により、位置補正を行う。
すなわち、次のように新たなx,y,θを求める。
ｘ−△ｘ→ｘ ｙ−△ｙ→ｙ θ−△θ→θ 〔発明の効果〕 以上述べたように、この発明によれば、カメラの位置
ずれによる、カメラ座標系のずれを補正して位置計測を
おこなうことが可能でる。計測途中において、カメラの
位置がずれるような事故が発生しても、カメラ座標系の
ずれを補正し、そのまま、計測を続けることが可能とな
るため、計測作業の能率が向上する。
ずれによる、カメラ座標系のずれを補正して位置計測を
おこなうことが可能でる。計測途中において、カメラの
位置がずれるような事故が発生しても、カメラ座標系の
ずれを補正し、そのまま、計測を続けることが可能とな
るため、計測作業の能率が向上する。
第１図、第２図、第３図は本発明の方法を説明する図、
第４図は本発明の原理を説明する図である。
第４図は本発明の原理を説明する図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 岩瀬 昌治 (56)参考文献 特開 昭62−226308（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−104105（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−212491（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−178539（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−159057（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05D 3/00 - 3/20 G05B 19/18 - 19/46
Claims (1)
- 【請求項１】カメラによって検出対象の画像データを得
ることにより位置を計測し、ロボットに作業を行わせる
場合において、 カメラの視野内に、２点を結ぶ直線を含む平面とレンズ
光軸が垂直に交わり、この平面とレンズ間の距離が位置
計測対象が置かれる平面とレンズ間の距離と同一であ
り、かつ前記ロボットのベースに対して固定された２点
の各位置にマークをつけ、 この２つのマークのカメラ座標系における座標を基準マ
ーク位置として記憶しておき、 カメラの位置がずれた場合には、その時点でのカメラ座
標系における前記マークの座標を求めて、前記基準マー
ク位置との関係を前記２点を結ぶ直線の平行移動と、前
記２点を結ぶ直線上の一点を中心とした回転の関係で近
似して、カメラ座標変換式を算出して補正することによ
り、ロボットの教示位置を修正せずに、カメラの位置ず
れによるカメラ座標系のずれを補正するカメラ座標系ず
れ補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18478790A JP2932445B2 (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | カメラ座標系ずれ補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18478790A JP2932445B2 (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | カメラ座標系ずれ補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04100573A JPH04100573A (ja) | 1992-04-02 |
| JP2932445B2 true JP2932445B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=16159286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18478790A Expired - Lifetime JP2932445B2 (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | カメラ座標系ずれ補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2932445B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3412465B2 (ja) * | 1997-08-12 | 2003-06-03 | 株式会社デンソー | 移動ロボット装置 |
| JP4287788B2 (ja) * | 2004-05-25 | 2009-07-01 | 富士フイルム株式会社 | 自走式ロボットハンド |
| JP4491687B2 (ja) * | 2005-04-21 | 2010-06-30 | パルステック工業株式会社 | 座標変換関数の補正方法 |
| JP6812095B2 (ja) * | 2015-10-22 | 2021-01-13 | キヤノン株式会社 | 制御方法、プログラム、記録媒体、ロボット装置、及び物品の製造方法 |
| JP6999526B2 (ja) * | 2018-09-21 | 2022-01-18 | Ntn株式会社 | 液状材料塗布装置 |
| CN114229396B (zh) * | 2022-02-18 | 2022-05-13 | 深圳市创新特科技有限公司 | 电路板取放位置校正装置及校正方法 |
-
1990
- 1990-07-11 JP JP18478790A patent/JP2932445B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04100573A (ja) | 1992-04-02 |
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