JP2949950B2 - 画像処理におけるバー判別方法 - Google Patents

画像処理におけるバー判別方法

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JP2949950B2 JP3226167A JP22616791A JP2949950B2 JP 2949950 B2 JP2949950 B2 JP 2949950B2 JP 3226167 A JP3226167 A JP 3226167A JP 22616791 A JP22616791 A JP 22616791A JP 2949950 B2 JP2949950 B2 JP 2949950B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像処理におけるバー
判別方法に関し、バーを正面から撮影してもバー判別が
できるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】ワーク(例えば鋳物)のバリ取り等は、
ロボットにより行われている。ロボットにより作業をす
るときには、ワークの型式をロボットに指令しなければ
ならない。型式を指令するには、人間が手入力したり、
鋳物の表面に型式を示す複数本のバー(凸部となった直
線部)を鋳込んでおき、このバーを画像処理して型式を
判定し、判定した型式を自動入力したりしていた。
【0003】ここで、鋳物表面に鋳込んだバーを画像処
理して型式を検出する画像処理検出装置10を図7に示
す。この画像処理検出装置10は、本願出願人が先に出
願したもの(実願平3−21487)と同様なものであ
る。図7に示すように画像処理装置1には、画像処理部
2、マイクロプロセッサ3、A/D変換器4及びD/A
変換器5等が内蔵されている。またカメラ6にて撮影さ
れた画像は、画像処理装置1で画像処理され、ウインド
ウと共にモニタ7に映し出される。更に鋳物表面のバー
に交差するようにレーザ光Lを照射するレーザ発生装置
8が備えられている。
【0004】一方、正面図である図8(a)(b)に示
すように、鋳物I1,I2の表面には、凸部であるバー
B1〜B7が一体的に鋳込まれており、バーB1〜B7
の配列(バーの有無や数)は、ワーク型式に応じて異な
っており、配列状態によりコードを表わしている。ただ
し、多数のバーのうち1番最初の(図8では右端の)バ
ーB1は基準バーと称し、型式が異なっても常に存在す
る。つまり基準バーB1から見て、所定位置(一定ピッ
チ毎)に他のバーが存在するかどうかを判定することに
より型式を検出することができる。なお図9は図8
(b)のIX−IX断面を示している。
【0005】レーザ発生装置8及びカメラ6の配置状態
は、バーBを備えた鋳物Iを側面から示す図10、およ
び鋳物Iを平面的に示す図11のようになっている。つ
まり図10に示すように、垂直面内で考えると、レーザ
発生装置8は斜め上方からバーBに向けてレーザ光Lを
照射しており、また図11に示すように、水平面内で考
えると、カメラ6及びレーザ発生装置8は鋳物Iの正面
に対し斜めに配置されている。
【0006】そこで、図10、図11に示す配置状態で
レーザ光Lを照射したときの一例を図12に示す。図1
2では4個のバーB1,B2,B6,B7を備えた例で
ある。図12の状態でカメラ6で撮映をし、撮映データ
は画像処理装置1にて画像処理され、モニタ7には図1
3に示すようにウインドウとともに画像データが映し出
される。
【0007】次に図13及び図14を参照して、画像処
理装置1によりバーを判読してコードを読み取る手順を
説明する。なお、モニタ7上で縦方向をY軸方向、横方
向をX軸方向としている。 (1)撮影画像がモニタ7の中央に位置するように位置
決めをする。位置決めが完了したら(ステップS1)、
次ステップに進む。 (2)Y軸方向にウインドウW1を発生し、ウインドウ
W1とレーザ光Lとの交点をO点とし、O点のY座標を
求める(ステップS2)。 (3)O点からY軸方向に5画素分だけ上方の点Aを求
め、このA点からX軸方向にウインドウW2を発生する
(ステップS3)。 (4)ウインドウW2と、基準バーB1上のレーザ光L
との交点をCとし、C点のX座標を求める(ステップS
4)。 (5)点CからX軸方向に定ピッチでエリアウインドウ
E1〜E6を発生する(ステップS5)。 (6)エリアウインドウE1〜E6のそれぞれにおい
て、レーザ光を示す画素数をカウントする(ステップS
6)。 (7)各エリアウインドウE1〜E6において、レーザ
光を示す画素の数をビット処理し、レーザ光を示す画素
数がある値より大きいときには「1」とし、そうでない
ときには「0」とする。図13の例では、各エリアウイ
ンドウE1,E2,E3,E4,E5,E6のビットは
「100011」となり、図12に示すバーの有無に対
応している(ステップS7)。この判定したコードをロ
ボットコントローラへ送る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、取付スペー
スに余裕の無いところでは、鋳物Iを平面的に示す図1
5に表わすように、カメラ6を鋳物Iの正面に備えざる
を得ない。ところがこのようにすると、画像処理してモ
ニタ7に映し出したレーザ光Lは、図16に示すように
なる。つまり、図13のレーザ光Lではバーの有る部分
で上方に立ち上がる部分があるのに対し、図16のレー
ザ光Lでは立ち上り部が無い。したがって図16におい
て、ウインドウW2を発生しても、基準バーB1の位置
を示す基準点となるC点を得ることができず、このため
エリアウインドウE1〜E6も発生させることができ
ず、結局バーの有無判定をすることができない。
【0009】本発明は、上記従来技術に鑑み、鋳物のバ
ーをカメラで正面から撮影しても、バーの有無を判定す
ることができる画像処理におけるバー判別方法を提供す
ることを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成はワークの表面に、凸部となった直線部である
基準のバー及び基準のバーにならんで複数のバーを備え
ることによりコードを表わし、これらバーに交差する状
態でレーザ光を照射し、レーザ光が照射されたバーをワ
ークの正面からカメラで撮影することにより、バーに照
射されたレーザ光を示す像とワーク表面に照射されたレ
ーザ光を示す像とが平行になった画像を得、さらにこの
画像内において、基準のバーに照射されたレーザ光を示
す像の位置から一定ピッチでエリアウインドウを設定
し、各エリアウインドウ内において、バーに照射された
レーザ光を示す画素数をカウントして、バーの有無を判
別してコードを読み取る画像処理であって、ワーク表面
に照射されたレーザ光を示す像の端部に、この像の端部
に交差する2本の平行な直線状ウインドウW1,W2及
び前記像の端部に重なり且つ平行な直線状ウインドウW
3を適用して、基準となるY座標値を求め、多数の直線
状ウインドウW4と、基準のバーに照射されたレーザ光
を示す像に重なり且つ平行な直線状ウインドウW5を用
いて、基準となるX座標値を求め、ワーク表面に照射さ
れたレーザ光を示す像の両端に交差するウインドウW
6,W7を用いて、レーザ光を示す像の傾きを求め、基
準となるY座標値及びX座標値ならびにレーザ光を示す
像の傾に応じて、エリアウインドウの位置を調整するこ
とを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明では、モニタ画面内でレーザ光を示す像
が位置ずれしたり、傾むいても、これら位置ずれ等に応
じてエリアウインドウの位置が変わり、確実にバーの有
無判別をすることができる。
【0012】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。本実施例
では、側面図である図2及び平面図である図3に示すよ
うにカメラ6及びレーザ発生装置8を配置している。つ
まり、カメラ6はワークである鋳物Iの正面に置かれ、
レーザ発生装置8はワークである鋳物Iの正面に置かれ
斜め上方からレーザ光を鋳物IのバーBに照射する。
【0013】本実施例では、図7に示す構成となってい
る画像処理検出装置10を用いる。カメラ6及びレーザ
発生装置8の配置状態が前述したようになっているの
で、レーザ光Lが照射されたバーBを撮影し、画像処理
されると、モニタ7には図1に示す画像が映し出され
る。
【0014】図1において、L1はバーBに照射したレ
ーザ光を示し、L2は鋳物Iの表面(バー以外の面)に
照射したレーザ光を示す。このようにレーザ光L1とレ
ーザ光L2とは平行となり、つながっていない。
【0015】次に、図1及び図4を参照して、レーザ光
L1を検出してバーBの有無を調べるために画像処理検
出装置10が実行する操作を説明する。
【0016】(1)初期設定をし、データを取り込み、
計測指令を出す(ステップP1,P2,P3)。 (2)Y方向に伸びる平行な2本のウインドウW1,W
2を生成し、これらウインドウW1,W2と、右端にあ
るレーザ光L2との交点(X1,Y1)、(X,2,Y
2)、(X3,Y3)、(X4,Y4)を計測する(ス
テップP4)。
【0017】(3)上記4つの交点と、次式を利用して
中点(XC1,YC1)と傾きθを求める(ステップP
5)。 XC1=(X1+X2)/2 YC1=(Y1+Y2)/2 θ=tan -1{(Y1−Y3)/(X1−X3)} (4)中点(XC1,YC1)を起点とし、水平線に対
しθの角度をとってウインドウW3を生成する。このウ
インドウW3と右端のレーザ光L2の境界との点(X
5,Y5)を計測する(ステップP6)。このときY5
の値をY座標の基準とする。
【0018】(5)X5の位置よりも右側の位置から2
画素間隔で、垂直方向(Y方向)に伸びる15本(図1
では7本のみ示している)のウインドウW4を生成す
る。これら各ウインドウW4を右側のものから順に計測
する(ステップP7)。 (6)レーザ光の検出位置が、前回よりも高い位置にあ
ることが2回続いたら、その点を仮のX座標とする(ス
テップP8)。
【0019】(7)上記座標から水平方向にウインドウ
W5を生成し、このウインドウW5とレーザ光L1の境
界との交点(X6,Y6)を計測する(ステップP
9)。このときX6の値をX座標の基準とする。
【0020】(8)垂直方向にウインドウW6,W7を
生成する。ウインドウW6,W7の間隔は一定であり、
ウインドウW6は右端のレーザ光L2と交差し、ウイン
ドウW7は左端のレーザ光L2と交差する。そしてウイ
ンドウW6,W7とレーザ光L2との交点を検出し、こ
の交点の座標からレーザ光L1,L2の傾きθLを求め
る(ステップP10)。つまり、ウインドウW6とレー
ザ光L2との交点を(X7,Y7)、ウインドウW7と
レーザ光L2との交点を(X8,Y8)とすると、傾き
θLは次式で示される。 θL=tan -1{(Y7−Y8)/(X7−X8)}
【0021】(9)上述したY5,X6,θLの値を基
に、エリアウインドウE1〜E6の位置を補正する。つ
まり、基準バーの位置座標もわかるので、Y5,X6,
θLと基準バーの位置座標とのズレを求め、このズレに
応じてエリアウインドウE1〜E6の位置補正をするの
である。そして各エリアウインドウE1〜E6内におい
てレーザ光を示す画素をカウントして、バーの有無を判
定する(ステップP11)。 (10)バーの有無から型式を判定し、判定した型式を
示すデータを出力する(ステップP12)。
【0022】このようにエリアウインドウE1〜E6の
位置補正をするため、鋳物Iに照射されたレーザ光Lが
斜めに撮影されたりX軸方向やY軸方向にずれても、図
5に示すように、エリアウインドウE1〜E6の位置
は、バーBの判定を位置するところに移り、確実にバー
Bの有無判定をすることができる。
【0023】更にモニタ画面を示す図6に表わすよう
に、ワークである鋳物Iに2本のレーザ光L−1,L−
2を照射し、各レーザ光につきデータ処理をして、双方
のデータが一致したときに、バーのコード読取をするよ
うにすることもできる。このようにすればコード読取の
誤りが減少する。なお、2本のレーザ光を照射するに
は、2台のレーザ光発生装置を備えてもよく、また1台
のレーザ光発生装置により時間をずらして異なる2つの
場所にレーザ光を照射するようにしてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに本発明によれば、ワークを正面から撮影した画像を
映すモニタ内において、レーザ光を示す像が位置ずれし
ても、この位置ずれに合せてエリアウインドウの位置を
調整しているので、確実にバーの有無判定ができる。こ
のため、カメラをワークの正面に設置することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例でのモニタ状態を示す説明図。
【図2】カメラの配置状態を示す側面図。
【図3】カメラの配置状態を示す平面図。
【図4】本発明方法を示すフロー図。
【図5】本実施例でのモニタ状態を示す説明図。
【図6】本実施例でのモニタ状態を示す説明図。
【図7】本発明に用いる画像処理検出装置を示すブロッ
ク図。
【図8】ワーク及びバーを示す正面図。
【図9】図8(b)のIX−IX断面図。
【図10】カメラの従来の配置状態を示す側面図。
【図11】カメラの従来の配置状態を示す平面図。
【図12】従来の照射状態でレーザ光が照射されたバー
を示す正面図。
【図13】従来でのモニタ状態を示す説明図。
【図14】従来方法を示すフロー図。
【図15】カメラの配置状態を示す平面図。
【図16】モニタ状態を示す説明図。
【符号の説明】
1 画像処理装置 6 カメラ 7 モニタ 8 レーザ発生装置 I 鋳物 B バー L,L1,L2 レーザ光 W1〜W6 ウインドウ E1〜E6 エリアウインドウ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 克浩 東京都品川区大崎二丁目1番17号 株式 会社 明電舎内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06K 7/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークの表面に、凸部となった直線部で
    ある基準のバー及び基準のバーにならんで複数のバーを
    備えることによりコードを表わし、これらバーに交差す
    る状態でレーザ光を照射し、レーザ光が照射されたバー
    をワークの正面からカメラで撮影することにより、バー
    に照射されたレーザ光を示す像とワーク表面に照射され
    たレーザ光を示す像とが平行になった画像を得、さらに
    この画像内において、基準のバーに照射されたレーザ光
    を示す像の位置から一定ピッチでエリアウインドウを設
    定し、各エリアウインドウ内において、バーに照射され
    たレーザ光を示す画素数をカウントして、バーの有無を
    判別してコードを読み取る画像処理であって、 ワーク表面に照射されたレーザ光を示す像の端部に、こ
    の像の端部に交差する2本の平行な直線状ウインドウW
    1,W2及び前記像の端部に重なり且つ平行な直線状ウ
    インドウW3を適用して、基準となるY座標値を求め、 多数の直線状ウインドウW4と、基準のバーに照射され
    たレーザ光を示す像に重なり且つ平行な直線状ウインド
    ウW5を用いて、基準となるX座標値を求め、 ワーク表面に照射されたレーザ光を示す像の両端に交差
    するウインドウW6,W7を用いて、レーザ光を示す像
    の傾きを求め、 基準となるY座標値及びX座標値ならびにレーザ光を示
    す像の傾に応じて、エリアウインドウの位置を調整する
    ことを特徴とする画像処理におけるバー判別方法。
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