JP2995127B2 - 円形穴の認識方法 - Google Patents
円形穴の認識方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は円形穴の認識方法に関
し、例えば、ネジ締めロボット用の視覚認識装置として
利用され、ネジ締めを行うために上下に位置する２つの
円形穴の位置を、ＴＶカメラ等によって撮像した画像を
画像処理することによって自動的に認識するような円形
穴の認識方法に関するものである。
し、例えば、ネジ締めロボット用の視覚認識装置として
利用され、ネジ締めを行うために上下に位置する２つの
円形穴の位置を、ＴＶカメラ等によって撮像した画像を
画像処理することによって自動的に認識するような円形
穴の認識方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ネジ締めロボット用の視覚認識装
置として、前記のような円形穴の位置を自動的に認識す
るものが提供され、広く採用されている。
置として、前記のような円形穴の位置を自動的に認識す
るものが提供され、広く採用されている。
【０００３】図７は従来から知られている円形穴認識装
置を示している。このものは、ＴＶカメラ等の視覚セン
サａにてネジ締めされる２つの部材に設けられた２つの
円形穴を撮像し、この撮像した映像信号を画像入力部ｂ
にてデジタル変換し、この変換後の画像データを画像メ
モリｃに記憶する。
置を示している。このものは、ＴＶカメラ等の視覚セン
サａにてネジ締めされる２つの部材に設けられた２つの
円形穴を撮像し、この撮像した映像信号を画像入力部ｂ
にてデジタル変換し、この変換後の画像データを画像メ
モリｃに記憶する。
【０００４】そして画像メモリｃに記憶された画像デー
タを画像表示部ｄにて画像表示するとともに、画像処理
部ｅにて前記記憶された画像データに対して穴位置の認
識処理を行う。
タを画像表示部ｄにて画像表示するとともに、画像処理
部ｅにて前記記憶された画像データに対して穴位置の認
識処理を行う。
【０００５】画像処理部ｅは前記のような画像処理のた
めに、円形穴の領域を検出する穴領域検出手段ｆと、こ
の穴領域検出手段ｆによって検出された円形穴の領域の
重心を検出する重心検出手段ｇとを有し、図８に示すよ
うな上下に重なる２つの円形穴ｊ、ｋの領域とこれの重
心ｍとを自動的に認識することができ、この認識にした
がってロボットにネジ締めを自動的に行うことができ
る。
めに、円形穴の領域を検出する穴領域検出手段ｆと、こ
の穴領域検出手段ｆによって検出された円形穴の領域の
重心を検出する重心検出手段ｇとを有し、図８に示すよ
うな上下に重なる２つの円形穴ｊ、ｋの領域とこれの重
心ｍとを自動的に認識することができ、この認識にした
がってロボットにネジ締めを自動的に行うことができ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、２つの円形
穴ｊ、ｋは図８のように完全に重なっているとは限らな
い。図９に示すように一部に重なり領域ｍを持つような
部分的な重なり状態になる場合、前記従来の装置で検出
できる穴領域は、上側の円形穴ｊであり、場合によって
は前記重なり領域ｍを検出することも考えられる。
穴ｊ、ｋは図８のように完全に重なっているとは限らな
い。図９に示すように一部に重なり領域ｍを持つような
部分的な重なり状態になる場合、前記従来の装置で検出
できる穴領域は、上側の円形穴ｊであり、場合によって
は前記重なり領域ｍを検出することも考えられる。
【０００７】しかし、上側の円形穴ｊの重心を図８のよ
うに求めても、下側の円形穴ｋの位置と合わないし、重
なり領域ｍについての重心ｎを求めても上側の円形穴ｊ
および下側の円形穴ｋのいずれの位置とも合わない。
うに求めても、下側の円形穴ｋの位置と合わないし、重
なり領域ｍについての重心ｎを求めても上側の円形穴ｊ
および下側の円形穴ｋのいずれの位置とも合わない。
【０００８】したがってこのような認識のもとにロボッ
トがネジ締めを行っても、ネジ締めは行えず失敗する。
トがネジ締めを行っても、ネジ締めは行えず失敗する。
【０００９】本発明は円形穴の認識手法を改良して前記
従来のような問題を解消することができる円形穴の認識
方法を提供することを課題とするものである。
従来のような問題を解消することができる円形穴の認識
方法を提供することを課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような課
題を達成するため、上下に重なり合う２つの円形穴を撮
像し、この撮像した画像の２つの穴の一部での重なり領
域についての外周境界点を検出し、この各外周境界点で
互いの距離が最長となる２つの最長境界点を検出し、前
記２つの円形穴が同径であるとき、これらが前記２つの
最長境界点を結ぶ線分の両側対称位置に重心を持つとと
もに同じ径を持って前記２つの最長境界点を通る円と判
定し、前記重なり合う上側円形穴と下側円形穴の位置を
検出することを第１の特徴とするものである。
題を達成するため、上下に重なり合う２つの円形穴を撮
像し、この撮像した画像の２つの穴の一部での重なり領
域についての外周境界点を検出し、この各外周境界点で
互いの距離が最長となる２つの最長境界点を検出し、前
記２つの円形穴が同径であるとき、これらが前記２つの
最長境界点を結ぶ線分の両側対称位置に重心を持つとと
もに同じ径を持って前記２つの最長境界点を通る円と判
定し、前記重なり合う上側円形穴と下側円形穴の位置を
検出することを第１の特徴とするものである。
【００１１】また本発明は上記のような課題を達成する
ために、上下に重なり合う２つの円形穴を撮像し、この
撮像した画像の２つの穴の一部での重なり領域について
の外周境界点を検出し、この各外周境界点で互いの距離
が最長となる２つの最長境界点を検出し、前記２つの円
形穴の径が異なるとき、前記２つの最長境界点を結ぶ線
分の２等分線が通る、前記重なり領域に係る外周境界点
２つを検出し、この一方の外周境界点と前記２つの最長
境界点を通る円と、他方の外周境界点と前記２つの最長
境界点を通る円として、上側円形穴と下側円形穴の位置
を検出することを第２の特徴とするものである。
ために、上下に重なり合う２つの円形穴を撮像し、この
撮像した画像の２つの穴の一部での重なり領域について
の外周境界点を検出し、この各外周境界点で互いの距離
が最長となる２つの最長境界点を検出し、前記２つの円
形穴の径が異なるとき、前記２つの最長境界点を結ぶ線
分の２等分線が通る、前記重なり領域に係る外周境界点
２つを検出し、この一方の外周境界点と前記２つの最長
境界点を通る円と、他方の外周境界点と前記２つの最長
境界点を通る円として、上側円形穴と下側円形穴の位置
を検出することを第２の特徴とするものである。
【００１２】さらに本発明は上記のような課題を達成す
るために、上下に重なり合う２つの円形穴を撮像し、こ
の撮像した画像の２つの穴の一部での重なり領域につい
ての外周境界点を検出し、下側円形穴が上側円形穴より
も小さく、かつ上側円形穴との重なり領域の最長境界点
が上側円形穴内に位置するとき、前記最長境界点と下側
円形穴の半径から下側円形穴の位置を検出し、下側円形
穴の外周境界点のうち前記重なり領域にない外周境界点
範囲において互いの距離が最長となる２点と、上側円形
穴の半径とから上側円形穴の位置を検出することを第３
の特徴とするものである。
るために、上下に重なり合う２つの円形穴を撮像し、こ
の撮像した画像の２つの穴の一部での重なり領域につい
ての外周境界点を検出し、下側円形穴が上側円形穴より
も小さく、かつ上側円形穴との重なり領域の最長境界点
が上側円形穴内に位置するとき、前記最長境界点と下側
円形穴の半径から下側円形穴の位置を検出し、下側円形
穴の外周境界点のうち前記重なり領域にない外周境界点
範囲において互いの距離が最長となる２点と、上側円形
穴の半径とから上側円形穴の位置を検出することを第３
の特徴とするものである。
【００１３】
【作用】本発明の第１の特徴の上記構成では、重なり合
う２つの円形穴を撮像した画像の２つの穴の一部での重
なり領域について検出した外周境界点から、前記重なり
領域に係る２つの最長境界点を検出することにより、２
つの円形穴が同径であるとき、これらが、前記２つの最
長境界点を通り、かつこれらの点が並ぶ線の両側対称位
置に重心がある同一の径を持った円として、２つの円形
穴の重なり状態の如何に係わりなく演算により特定し検
出することができる。
う２つの円形穴を撮像した画像の２つの穴の一部での重
なり領域について検出した外周境界点から、前記重なり
領域に係る２つの最長境界点を検出することにより、２
つの円形穴が同径であるとき、これらが、前記２つの最
長境界点を通り、かつこれらの点が並ぶ線の両側対称位
置に重心がある同一の径を持った円として、２つの円形
穴の重なり状態の如何に係わりなく演算により特定し検
出することができる。
【００１４】本発明の第２の特徴の上記構成では、第１
の特徴の場合同様に重なり領域の外周境界点についての
２つの最長境界点を検出するが、２つの円形穴の径が異
なるとき、これら２点を結ぶ線分に対する２等分線が通
る前記重なり領域に係る２つの外周境界点をさらに検出
して、これら２つの外周境界点を前記２つの円形穴が個
別に通ることになるのを利用することにより、この一方
の外周境界点と前記２つの最長境界点を通る円と、他方
の外周境界点と前記２つの最長境界点を通る円として、
前記２つの円形穴の位置を、２つの円形穴の重なり状態
の如何や、２つの円形穴の径の違いに係わりなく演算に
より特定し検出することができる。
の特徴の場合同様に重なり領域の外周境界点についての
２つの最長境界点を検出するが、２つの円形穴の径が異
なるとき、これら２点を結ぶ線分に対する２等分線が通
る前記重なり領域に係る２つの外周境界点をさらに検出
して、これら２つの外周境界点を前記２つの円形穴が個
別に通ることになるのを利用することにより、この一方
の外周境界点と前記２つの最長境界点を通る円と、他方
の外周境界点と前記２つの最長境界点を通る円として、
前記２つの円形穴の位置を、２つの円形穴の重なり状態
の如何や、２つの円形穴の径の違いに係わりなく演算に
より特定し検出することができる。
【００１５】本発明の第３の特徴の上記構成では、第１
の特徴の場合同様に重なり領域の外周境界点についての
２つの最長境界点を検出するが、下側円形穴が上側円形
穴よりも小さく、かつ上側円形穴との重なり領域の最長
境界点が上側円形穴内に位置する場合、上下円形穴の前
記最長境界点のどちら側にあるかが特定することを利用
して、前記最長境界点と下側円形穴の半径から下側円形
穴の位置を演算により検出し、下側円形穴の外周境界点
のうち前記重なり領域にない外周境界点範囲において互
いの距離が最長となる２点と、上側円形穴の半径とから
上側円形穴の位置を演算により特定し検出することもで
きる。
の特徴の場合同様に重なり領域の外周境界点についての
２つの最長境界点を検出するが、下側円形穴が上側円形
穴よりも小さく、かつ上側円形穴との重なり領域の最長
境界点が上側円形穴内に位置する場合、上下円形穴の前
記最長境界点のどちら側にあるかが特定することを利用
して、前記最長境界点と下側円形穴の半径から下側円形
穴の位置を演算により検出し、下側円形穴の外周境界点
のうち前記重なり領域にない外周境界点範囲において互
いの距離が最長となる２点と、上側円形穴の半径とから
上側円形穴の位置を演算により特定し検出することもで
きる。
【００１６】
【実施例】以下本発明の一実施例としての円形穴の認識
方法について図１〜図６に基づいて説明する。
方法について図１〜図６に基づいて説明する。
【００１７】図１は本実施例の認識方法を実現する認識
装置の概略構成を示している。この装置は図に示すよう
に、ＴＶカメラ等からなり認識対象である円形穴を撮像
する視覚センサ１と、この視覚センサ１にて撮像した映
像データをデジタル変換する画像入力部２と、前記変換
後の画像データを記憶するための画像メモリ３と、画像
メモリ３に記憶された画像データを画像として表示する
ための画像表示部４と、画像メモリ３に記憶された画像
データに対して円形穴の位置を認識するための画像処理
を行う画像処理部５とを有している。
装置の概略構成を示している。この装置は図に示すよう
に、ＴＶカメラ等からなり認識対象である円形穴を撮像
する視覚センサ１と、この視覚センサ１にて撮像した映
像データをデジタル変換する画像入力部２と、前記変換
後の画像データを記憶するための画像メモリ３と、画像
メモリ３に記憶された画像データを画像として表示する
ための画像表示部４と、画像メモリ３に記憶された画像
データに対して円形穴の位置を認識するための画像処理
を行う画像処理部５とを有している。
【００１８】画像処理部５は本発明の特徴ある認識方法
を可能とするために、画像処理部５にて位置検出の対象
となる円形穴の領域を検出するための穴領域検出手段
６、穴領域検出手段６により検出された穴領域に対し、
これの外周境界点を検出する外周境界点検出手段７、こ
の外周境界点検出手段７により検出された外周境界点の
うち、互いの距離が最長となる２つの最長境界点を検出
する最長境界点検出手段８と、この最長境界点検出手段
８により検出された最長境界点と検出しようとする円形
穴の半径に基づいて、上下に重なり合う２つの円形穴の
位置を検出する上下円形穴検出手段９とを備える。
を可能とするために、画像処理部５にて位置検出の対象
となる円形穴の領域を検出するための穴領域検出手段
６、穴領域検出手段６により検出された穴領域に対し、
これの外周境界点を検出する外周境界点検出手段７、こ
の外周境界点検出手段７により検出された外周境界点の
うち、互いの距離が最長となる２つの最長境界点を検出
する最長境界点検出手段８と、この最長境界点検出手段
８により検出された最長境界点と検出しようとする円形
穴の半径に基づいて、上下に重なり合う２つの円形穴の
位置を検出する上下円形穴検出手段９とを備える。
【００１９】図２はネジ締めを行う上側対象物の円形穴
１１と、下側対象物の円形穴１２とが一部で重なり合っ
ている場合の一例を示している。これが視覚センサ１に
て撮像されると、図の破線部分は画像には出ない。
１１と、下側対象物の円形穴１２とが一部で重なり合っ
ている場合の一例を示している。これが視覚センサ１に
て撮像されると、図の破線部分は画像には出ない。
【００２０】次いで円形穴１１、１２の具体的な認識方
法につき、図６に示すフローチャートに基づき説明す
る。
法につき、図６に示すフローチャートに基づき説明す
る。
【００２１】先ずステップ１において、視覚センサ１に
より円形穴１１、１２を撮像し、画像入力手段２を経て
画像メモリ３にデジタル化された画像データを取り込
む。
より円形穴１１、１２を撮像し、画像入力手段２を経て
画像メモリ３にデジタル化された画像データを取り込
む。
【００２２】次に、ステップ２にて、上側円形穴１１と
下側円形穴１２とが一部で重なってできる重なり領域１
３を穴領域検出手段６により検出する。この重なり領域
１３を求める方法として、対象物内部が対象物表面より
も暗いとすると、円形穴１１、１２の画像の全体に対し
ある値よりも暗い領域として、重なり領域１３をこれ以
外の背景から分離して検出することができる。
下側円形穴１２とが一部で重なってできる重なり領域１
３を穴領域検出手段６により検出する。この重なり領域
１３を求める方法として、対象物内部が対象物表面より
も暗いとすると、円形穴１１、１２の画像の全体に対し
ある値よりも暗い領域として、重なり領域１３をこれ以
外の背景から分離して検出することができる。
【００２３】また、このような領域が複数あるときは、
各領域を識別するために番号を付し、その大きさを算出
することで、ある範囲内の大きさの重なり領域１３のみ
を検出することができる。
各領域を識別するために番号を付し、その大きさを算出
することで、ある範囲内の大きさの重なり領域１３のみ
を検出することができる。
【００２４】なお、対象物内部が対象物外部よりも明る
い場合は、円形穴１１、１２の画像全体に対し明るい領
域とすることにより、重なり領域１３をこれ以外の背景
から分離して同様に検出することができる。
い場合は、円形穴１１、１２の画像全体に対し明るい領
域とすることにより、重なり領域１３をこれ以外の背景
から分離して同様に検出することができる。
【００２５】続いてステップ３で、前記検出された重な
り領域１３の外周境界点を外周境界点検出手段７により
検出する。
り領域１３の外周境界点を外周境界点検出手段７により
検出する。
【００２６】この外周境界点を検出する具体的な方法と
しては、重なり領域１３の外輪郭位置を追跡することで
検出することができる。なお、ステップ１で得た画像情
報について、重なり領域１３を検出する際に、ランレン
グスデータを算出し、その始、終点を基準にした座標か
ら境界点を求めることでさらに高速に求めることができ
る。
しては、重なり領域１３の外輪郭位置を追跡することで
検出することができる。なお、ステップ１で得た画像情
報について、重なり領域１３を検出する際に、ランレン
グスデータを算出し、その始、終点を基準にした座標か
ら境界点を求めることでさらに高速に求めることができ
る。
【００２７】さらにステップ４にて、前記検出された外
周境界点位置のデータから、これら外周境界点のうち互
いの距離が最長となる図２に示すような最長境界点１
４、１５を、最長境界点検出手段８により検出する。
周境界点位置のデータから、これら外周境界点のうち互
いの距離が最長となる図２に示すような最長境界点１
４、１５を、最長境界点検出手段８により検出する。
【００２８】最長境界点１４、１５を検出する方法とし
ては、例えば、外周境界点の全ての検出境界点間につい
ての距離を演算し、最大となる２つの境界点を選択す
る。
ては、例えば、外周境界点の全ての検出境界点間につい
ての距離を演算し、最大となる２つの境界点を選択す
る。
【００２９】なお、この最長境界点１４、１５を検出す
る方法として、図３に示すように重なり領域１３の上下
円形穴１１、１２が重なっている方向、つまり本実施例
では水平方向における最長境界点１４ａ、１５ａを検出
すると、各境界点間の水平方向の距離成分についてのみ
演算すればよいので、全ての外周境界点についての相互
間距離を求める場合よりも高速に検出することができ
る。
る方法として、図３に示すように重なり領域１３の上下
円形穴１１、１２が重なっている方向、つまり本実施例
では水平方向における最長境界点１４ａ、１５ａを検出
すると、各境界点間の水平方向の距離成分についてのみ
演算すればよいので、全ての外周境界点についての相互
間距離を求める場合よりも高速に検出することができ
る。
【００３０】このことは、２つの上下円形穴１１、１２
が重なっている方向とは直角な方向、つまり本実施例で
は垂直方向の距離成分についてのみ演算して、図２に示
すような垂直方向の最長境界点１４、１５を検出するよ
うにしても同様の利点がある。
が重なっている方向とは直角な方向、つまり本実施例で
は垂直方向の距離成分についてのみ演算して、図２に示
すような垂直方向の最長境界点１４、１５を検出するよ
うにしても同様の利点がある。
【００３１】最後にステップ５では、ステップ４にて検
出された図２の２つの最長境界点１４、１５や図３の２
つの最長境界点１４ａ、１５ａに基づき上側円形穴１１
と、下側円形穴１２との位置を、上下円形穴検出手段９
により検出する。
出された図２の２つの最長境界点１４、１５や図３の２
つの最長境界点１４ａ、１５ａに基づき上側円形穴１１
と、下側円形穴１２との位置を、上下円形穴検出手段９
により検出する。
【００３２】これを検出する方法としては、図２に示す
場合、例えば前記最長境界点１４、１５と、これらを結
ぶ線分Ｌ１に対し直交する２等分線Ｌ２が通る、重なり
領域１３に係る外周境界点１６、１７とで検出すること
ができる。
場合、例えば前記最長境界点１４、１５と、これらを結
ぶ線分Ｌ１に対し直交する２等分線Ｌ２が通る、重なり
領域１３に係る外周境界点１６、１７とで検出すること
ができる。
【００３３】具体的には、境界点１４、１５、１６を通
る円として下側円形穴１２の位置を演算により求めるこ
とができるし、境界点１４、１５、１７を通る円として
上側円形穴１１の位置を半径情報なしに演算により求め
ることができる。
る円として下側円形穴１２の位置を演算により求めるこ
とができるし、境界点１４、１５、１７を通る円として
上側円形穴１１の位置を半径情報なしに演算により求め
ることができる。
【００３４】そしてこれら上下円形穴１１、１２の位置
データは、前記境界点１４、１５の座標上の位置から演
算して求めることができる。
データは、前記境界点１４、１５の座標上の位置から演
算して求めることができる。
【００３５】図３の場合は、既知である２つの境界点１
４ａ、１５ａから線分Ｌ１と２等分線Ｌ２によって境界
点１６ａ、１７ａを求めて、同様に上下円形穴１１、１
２の位置を検出することができる。
４ａ、１５ａから線分Ｌ１と２等分線Ｌ２によって境界
点１６ａ、１７ａを求めて、同様に上下円形穴１１、１
２の位置を検出することができる。
【００３６】もっとも、図２の境界点１４〜１７、図３
の境界点１４ａ〜１７ａは、前記水平方向の最長境界点
の検出と、垂直方向の最長境界点の検出によっても得ら
れるが、重なり方向の特定が必要である。
の境界点１４ａ〜１７ａは、前記水平方向の最長境界点
の検出と、垂直方向の最長境界点の検出によっても得ら
れるが、重なり方向の特定が必要である。
【００３７】さらに上側円形穴１１の半径Ｒ１と、下側
円形穴１２の半径Ｒ２とから、図４に示す円形穴１１、
１２の重心位置１１ａ、１２ａを演算により求めること
ができる。
円形穴１２の半径Ｒ２とから、図４に示す円形穴１１、
１２の重心位置１１ａ、１２ａを演算により求めること
ができる。
【００３８】このような上下円形穴１１、１２の位置検
出によって、これらの位置ずれの状態や程度が判明し、
ネジ締めができるかどうかを判別することができるし、
ネジ締めできるのであれば、どの位置に行うのが良いか
を判別することができるので、ネジ締めロボットによる
ネジ締め作業を失敗なく遂行することができる。
出によって、これらの位置ずれの状態や程度が判明し、
ネジ締めができるかどうかを判別することができるし、
ネジ締めできるのであれば、どの位置に行うのが良いか
を判別することができるので、ネジ締めロボットによる
ネジ締め作業を失敗なく遂行することができる。
【００３９】また前記２つの円形穴１１、１２が同径で
ある場合、円形穴１１、１２が最長境界点１４、１５を
結ぶ線分Ｌ１のどちら側にあるかを判別する必要はな
い。したがって、図４に示すように最長境界点１４、１
５と円形穴１１、１２の径とから、円形穴１１、１２お
よび重心１１ａ、１２ａの位置をさらに単純な演算によ
り特定し検出することができる。
ある場合、円形穴１１、１２が最長境界点１４、１５を
結ぶ線分Ｌ１のどちら側にあるかを判別する必要はな
い。したがって、図４に示すように最長境界点１４、１
５と円形穴１１、１２の径とから、円形穴１１、１２お
よび重心１１ａ、１２ａの位置をさらに単純な演算によ
り特定し検出することができる。
【００４０】なお、図５に示すように上側円形穴１１の
大きさよりも下側円形穴１２の方が小さく、重なり領域
１３の最長境界点１４、１５が上側円形穴１１内に入り
込んでいる場合は、最長境界点１４、１５に対し、上下
円形穴１１、１２の双方が図の左側に重心が位置してい
ることが特定するので、これを利用することにより、最
長境界点１４、１５と下側円形穴１２の半径Ｒ２から下
側円形穴１２および重心１２ａの位置を迅速に検出する
ことができる。
大きさよりも下側円形穴１２の方が小さく、重なり領域
１３の最長境界点１４、１５が上側円形穴１１内に入り
込んでいる場合は、最長境界点１４、１５に対し、上下
円形穴１１、１２の双方が図の左側に重心が位置してい
ることが特定するので、これを利用することにより、最
長境界点１４、１５と下側円形穴１２の半径Ｒ２から下
側円形穴１２および重心１２ａの位置を迅速に検出する
ことができる。
【００４１】そして、その外周境界点１８とステップ３
にて検出した重なり領域１３の外周境界点とを比較し、
互いに重なり合わない破線で示す外周境界点範囲におい
て互いの距離が最大となる２点１９、２０を検出し、こ
の最長境界点１９、２０と上側円形穴１１の半径Ｒ１と
から上側円形穴１１および重心１１ａの位置を迅速に検
出することができる。
にて検出した重なり領域１３の外周境界点とを比較し、
互いに重なり合わない破線で示す外周境界点範囲におい
て互いの距離が最大となる２点１９、２０を検出し、こ
の最長境界点１９、２０と上側円形穴１１の半径Ｒ１と
から上側円形穴１１および重心１１ａの位置を迅速に検
出することができる。
【００４２】なお本実施例では、ネジ締め穴の認識につ
いてのみ説明したが、これ以外の穴についても、同様な
重なり状態にあるものについては位置を認識することが
できる。
いてのみ説明したが、これ以外の穴についても、同様な
重なり状態にあるものについては位置を認識することが
できる。
【００４３】
【発明の効果】本発明の第１の特徴によれば、重なり合
う２つの円形穴が同径であるとき、これらの重なり領域
についての２つの最長境界点を通り、かつこれらの点が
並ぶ線の両側対称位置に重心がある同一の径を持った円
として、２つの円形穴の重なり状態の如何に係わりなく
演算により特定し検出するので、２つの円形穴の位置検
出精度を向上しこれを利用したネジ締めロボットによる
ネジ締め作業を失敗なく遂行できるようにすることがで
きる。また前記演算は極く簡単で迅速に達成することが
でき、作業能率が向上する。
う２つの円形穴が同径であるとき、これらの重なり領域
についての２つの最長境界点を通り、かつこれらの点が
並ぶ線の両側対称位置に重心がある同一の径を持った円
として、２つの円形穴の重なり状態の如何に係わりなく
演算により特定し検出するので、２つの円形穴の位置検
出精度を向上しこれを利用したネジ締めロボットによる
ネジ締め作業を失敗なく遂行できるようにすることがで
きる。また前記演算は極く簡単で迅速に達成することが
でき、作業能率が向上する。
【００４４】本発明の第２の特徴によれば、２つの円形
穴の径が異なるとき、これらの重なり領域についての２
つの最長境界点と、これら２つの最長境界点を結ぶ線分
に対する２等分線が通る重なり領域についての２つの外
周境界点とにより、この一方の外周境界点と前記２つの
最長境界点を通る円と、他方の外周境界点と前記２つの
最長境界点を通る円として、２つの円形穴の重なり状態
の如何や、２つの円形穴の径の違いに係わりなく演算に
より特定し検出するので、２つの円形穴のより多い条件
に対応して正確な位置検出を行うことができる。
穴の径が異なるとき、これらの重なり領域についての２
つの最長境界点と、これら２つの最長境界点を結ぶ線分
に対する２等分線が通る重なり領域についての２つの外
周境界点とにより、この一方の外周境界点と前記２つの
最長境界点を通る円と、他方の外周境界点と前記２つの
最長境界点を通る円として、２つの円形穴の重なり状態
の如何や、２つの円形穴の径の違いに係わりなく演算に
より特定し検出するので、２つの円形穴のより多い条件
に対応して正確な位置検出を行うことができる。
【００４５】本発明の第３の特徴によれば、下側円形穴
が上側円形穴よりも小さく、かつ上側円形穴との重なり
領域の最長境界点が上側円形穴内に位置するときでも、
前記２つの最長境界点と下側円形穴の半径から下側円形
穴の位置を、また下側円形穴の外周境界点のうち前記重
なり領域にない外周境界点範囲において互いの距離が最
長となる２点と、上側円形穴の半径とから上側円形穴の
位置を、それぞれ演算により特定し検出することができ
る。
が上側円形穴よりも小さく、かつ上側円形穴との重なり
領域の最長境界点が上側円形穴内に位置するときでも、
前記２つの最長境界点と下側円形穴の半径から下側円形
穴の位置を、また下側円形穴の外周境界点のうち前記重
なり領域にない外周境界点範囲において互いの距離が最
長となる２点と、上側円形穴の半径とから上側円形穴の
位置を、それぞれ演算により特定し検出することができ
る。
【図１】本発明の認識方法を実行する円形穴認識装置の
一例を示す概略構成を示すブロック図である。
一例を示す概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の装置の検出対象物である円形穴の重なり
状態と、重なり領域につき本発明の一実施例としての手
法にて検出する最長境界点を示す説明図である。
状態と、重なり領域につき本発明の一実施例としての手
法にて検出する最長境界点を示す説明図である。
【図３】図２の場合とは異なった最長境界点の検出手法
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】上下の円形穴の位置を本発明の一実施例として
の手法にて検出する場合の説明図である。
の手法にて検出する場合の説明図である。
【図５】図４とは異なった手法で円形穴の位置を検出す
る場合の説明図である。
る場合の説明図である。
【図６】本発明に係る円形穴の認識方法の一実施例を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図７】従来の穴認識装置の概略構成を示すブロック図
である。
である。
【図８】正常な上下の穴の重なり状態とこれらの重心位
置を示す説明図である。
置を示す説明図である。
【図９】上下の円形穴が一部で重なった場合の位置検出
状態を示す説明図である。
状態を示す説明図である。
１ 視覚センサ ２ 画像入力部 ３ 画像メモリ ４ 画像表示部 ５ 画像処理部 ６ 穴領域検出手段 ７ 外周境界点検出手段 ８ 最長境界点検出装置 ９ 上下円形穴検出手段 １１ 上側円形穴 １２ 下側円形穴 １１ａ、１２ａ 重心 １３ 重なり領域 １４、１５、１４ａ、１５ａ 最長境界点 １６、１７、１６ａ、１７ａ 外周境界点 １８ 外周境界点 １９、２０ 最長境界点 Ｌ１ 線分 Ｌ２ ２等分線 Ｒ１、Ｒ２ 半径
フロントページの続き (72)発明者 中尾 真也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−235610（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−313743（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−237729（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−7925（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06T 1/00 G06T 7/00 - 7/60 G01B 11/00 - 11/30
Claims (3)
- 【請求項１】 上下に重なり合う２つの円形穴を撮像
し、この撮像した画像の２つの穴の一部での重なり領域
についての外周境界点を検出し、この各外周境界点で互
いの距離が最長となる２つの最長境界点を検出し、前記
２つの円形穴が同径であるとき、これらが前記２つの最
長境界点を結ぶ線分の両側対称位置に重心を持つととも
に同じ径を持って前記２つの最長境界点を通る円と判定
し、前記重なり合う上側円形穴と下側円形穴の位置を検
出することを特徴とする円形穴の認識方法。 - 【請求項２】 上下に重なり合う２つの円形穴を撮像
し、この撮像した画像の２つの穴の一部での重なり領域
についての外周境界点を検出し、この各外周境界点で互
いの距離が最長となる２つの最長境界点を検出し、前記
２つの円形穴の径が異なるとき、前記２つの最長境界点
を結ぶ線分の２等分線が通る、前記重なり領域に係る外
周境界点２つを検出し、この一方の外周境界点と前記２
つの最長境界点を通る円と、他方の外周境界点と前記２
つの最長境界点を通る円として、上側円形穴と下側円形
穴の位置を検出することを特徴とする円形穴の認識方
法。 - 【請求項３】 上下に重なり合う２つの円形穴を撮像
し、この撮像した画像の２つの穴の一部での重なり領域
についての外周境界点を検出し、下側円形穴が上側円形
穴よりも小さく、かつ上側円形穴との重なり領域の最長
境界点が上側円形穴内に位置するとき、前記最長境界点
と下側円形穴の半径から下側円形穴の位置を検出し、下
側円形穴の外周境界点のうち前記重なり領域にない外周
境界点範囲において互いの距離が最長となる２点と、上
側円形穴の半径とから上側円形穴の位置を検出すること
を特徴とする円形穴の認識方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5040998A JP2995127B2 (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 円形穴の認識方法 |
| KR1019940003654A KR0130950B1 (ko) | 1993-03-02 | 1994-02-28 | 원형구멍의 인식방법 |
| US08/203,291 US5446801A (en) | 1993-03-02 | 1994-03-01 | Recognizing methods of circular holes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5040998A JP2995127B2 (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 円形穴の認識方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06259530A JPH06259530A (ja) | 1994-09-16 |
| JP2995127B2 true JP2995127B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=12596096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5040998A Expired - Fee Related JP2995127B2 (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 円形穴の認識方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5446801A (ja) |
| JP (1) | JP2995127B2 (ja) |
| KR (1) | KR0130950B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5742701A (en) * | 1994-02-15 | 1998-04-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alignment detection apparatus |
| JPH08287252A (ja) * | 1995-04-11 | 1996-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ネジ穴位置認識方法 |
| JP5472893B2 (ja) * | 2008-04-17 | 2014-04-16 | シャープ株式会社 | 情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法、および範囲決定プログラム |
| JP4561869B2 (ja) | 2008-05-08 | 2010-10-13 | ソニー株式会社 | マイクロビーズ自動識別方法及びマイクロビーズ |
| FR2960521B1 (fr) * | 2010-05-25 | 2013-02-08 | Airbus Operations Sas | Dispositif et procede d'assemblage de supports dans une structure d'aeronef |
| TWI437476B (zh) * | 2011-02-24 | 2014-05-11 | Au Optronics Corp | 互動式立體顯示系統及計算三維座標的方法 |
| WO2023107113A1 (en) * | 2021-12-09 | 2023-06-15 | Siemens Industry Software Inc. | Constraint-driven imprint-based mesh generation for computer-aided design (cad) objects |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3555172A (en) * | 1968-07-16 | 1971-01-12 | Western Electric Co | Television system for checking mask registration |
| US4643579A (en) * | 1983-11-21 | 1987-02-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Aligning method |
| US4596037A (en) * | 1984-03-09 | 1986-06-17 | International Business Machines Corporation | Video measuring system for defining location orthogonally |
| US4647208A (en) * | 1985-07-22 | 1987-03-03 | Perceptron, Inc. | Method for spatial measurement of holes |
| US4750836A (en) * | 1986-09-18 | 1988-06-14 | Rca Corporation | Method of measuring misalignment between superimposed patterns |
| US5214492A (en) * | 1991-08-02 | 1993-05-25 | Optical Specialties, Inc. | Apparatus for producing an accurately aligned aperture of selectable diameter |
-
1993
- 1993-03-02 JP JP5040998A patent/JP2995127B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-02-28 KR KR1019940003654A patent/KR0130950B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-03-01 US US08/203,291 patent/US5446801A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0130950B1 (ko) | 1998-04-24 |
| KR940022221A (ko) | 1994-10-20 |
| US5446801A (en) | 1995-08-29 |
| JPH06259530A (ja) | 1994-09-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |