JP3102983B2 - 開先位置検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶接の開先をテレビカ
メラで撮影し、テレビカメラの画像信号を処理して開先
位置を検出し、検出した開先に自動溶接機を倣い制御す
るための開先位置検出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】テレビカメラの画像信号を用いて自動溶
接機を倣い制御するための開先位置検出方法は、特開昭
５２−８５０４４号公報あるいは特開昭５３−９２３５
３号公報に示すように、スポット光に照らされた開先と
溶接板表面の濃淡の違いを利用し開先を検出する。テレ
ビカメラの画像信号は被写体の輝度が高く白い（淡い）
部分は電圧が高い。また、輝度が低く黒い（濃い）部分
は電圧が低い。図３の（ａ）および図３の（ｂ）に示す
ように、明暗（濃淡）に応じて画像信号電圧が変化す
る。（ａ）は開先部の撮影画面を示しそれにおいて開先
内は黒く（暗く）溶接板表面は白い（あかるい）ため、
適当な電圧しきい値を用いて画像信号電圧を２値化し、
低い電圧部分を開先と、高い電圧部分を溶接板表面と判
別することができる。特開昭５２−８５０４４号公報お
よび特開昭５３−９２３５３号公報では、スポット光に
照らし出された領域を、検出領域としてそこの画像信号
電圧を２値化し、開先に対応する低い電圧部が検出領域
の中心にくるようにスポットライトと溶接トーチを移動
し倣い制御することにより、溶接ト−チが開先を倣うと
説明されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】２値化は、目的の像だ
けを背景から分離する処理の１つで、目的の像の輝度が
背景と異なる場合に有効である。しかし、溶接板表面に
は錆，ペイント，グラインダ研磨，仮づけ溶接ビード，
付着スパッタなどがあり、また、開先内部もグラインダ
研磨，仮づけ溶接ビード，付着スパッタなどがあること
があり、必ずしも一定の明るさではない。これらが撮影
画像に基づいた開先検出に対して外乱となる。

【０００４】したがって、スポット光に照らし出された
撮影領域内に、これらの明るさの変動が入る場合には、
２値化した画像では必ずしも良好に開先を分離し判別で
きず安定した開先の検出が困難だった。

【０００５】本発明は、外乱の影響が少い開先検出方法
を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願の第１番の発明は、
テレビカメラの画像信号電圧を用いて溶接用開先の位置
を検出する開先位置検出方法において、倣い制御前に開
先近傍を撮影してテレビカメラの２次元の画像信号電圧
を縦ｓ×横ｔ画素の画像濃淡を表わすデジタルデ−タに
変換してメモリ手段に記憶し、該デジタルデータの中
の、開先と溶接板表面からなる、縦ｎ×横ｍ画素、ｓ＞
ｎ，ｔ＞ｍ、の領域のデジタルデ−タを教示パターンと
し、倣い制御中に開先近傍を撮影してテレビカメラの２
次元の画像信号電圧を縦ｓ×横ｔ画素の画像濃淡を表わ
すデジタルデ−タに変換してメモリ手段に記憶し、該倣
い制御中に得たデジタルデ−タから前記教示パターンと
等しいサイズの領域、縦ｎ×横ｍ画素、ｓ＞ｎ，ｔ＞
ｍ、を順次取り出し入力パターンとし、該入力パターン
の左上から横方向ｉ番目、縦方向ｊ番目の位置の画素デ
ータが表す輝度Ｕ（ｉ，ｊ）と、前記教示パターンの左
上から横方向ｉ番目、縦方向ｊ番目の位置の画素データ
が表す輝度Ｗ（ｉ，ｊ）との相関係数Ｒを下記の（１）
式を用いて算出し、相関係数Ｒが0.6〜1.0で相関係数の
最も大きい領域を開先位置とすることを特徴とする。本
願の第２番の発明は、テレビカメラの画像信号電圧を用
いて溶接用開先の位置を検出する開先位置検出方法にお
いて、倣い制御前に開先近傍を撮影してテレビカメラの
画像信号電圧を縦ｓ×ｔ横画素画像の濃淡を表わすデジ
タルデ−タに変換してメモリ手段に記憶し、該デジタル
データの左上から縦方向ｙ番目の横方向の輝度分布Ｃ
（ｘ）の中の、開先と溶接板表面からなる左端から任意
のｐ番目からｐ＋ｍ番目までの区間のデジタルデ−タを
教示パターンＤ（ｉ）とし、倣い制御中に開先近傍を撮
影してテレビカメラの画像信号電圧を画像濃淡を表わす
デジタルデ−タに変換してメモリ手段に記憶し、該倣い
制御中に得たデジタルデ−タの左上から縦方向ｙ番目の
横方向の輝度分布Ｃ（ｘ）の中から前記教示パターンと
等しい大きさの左端から任意のｑ番目からｑ＋ｍ番目ま
での区間を順次取り出し入力パターンとし、該入力パタ
ーンの、前記教示パターンＤ（ｉ）との相関係数Ｒを下
記の（５）式を用いて算出し、相関係数Ｒが0.6〜1.0で
相関係数の最も大きい区間を開先位置とすることを特徴
とする。ここで、開先近傍とは、例えば開先およびその
周辺約５〜１７５ｍｍ四方をさす。

【数８】

【数９】

【０００７】

【作用】以下、本発明について詳細に説明する。一般
に、テレビカメラは輝度に応じたレベルの画像信号（ア
ナログ電圧）を出力するが、１画面分の画像信号は、画
面の左端から右端にいたる水平方向の各ラインのもの
が、画面の垂直方向の上方から下方に順番に出力され
る。従って、画像信号をデジタル変換し、デジタルデ−
タ（画像データ）で処理するには、あらかじめ、摘出面
積すなわち水平方向の画素数（１ラインの画素数）およ
び垂直方向の画素数（ライン数）を決め、摘出面積に含
まれる画素数分のデジタルデ−タを格納しうるメモリ
（メモリ領域）を用意（割当て）し、画面上の任意の位
置の輝度がメモリの所定の番地のデータに対応付けられ
るように、上記の順番で出力される輝度信号のアナログ
電圧をタイミングを取りながらデジタルに変換し、メモ
リの所定の番地にデータを記憶する。本願の第１番の発
明では、倣い制御前および倣い制御中に撮影により得た
画像デ−タは、それぞれ縦ｓ×横ｔ画素の画像デ−タを
格納しうるメモリ（メモリ領域）に記憶する。倣い制御
前に縦方向に開先を撮影したときには、撮影画像（図
２）の画像デ−タをメモリに記憶し、その中から、開先
２１と溶接板表面２２を含む縦横ｎ×ｍ画素（ｓ＞ｎ，
ｔ＞ｍ）の領域５０の画像デ−タを摘出して教示パター
ン５０とし、これをメモリに記憶する。教示パタ−ン画
像は例えば図３の（ａ）に示すものとなる。

【０００８】倣い制御中に撮影し画像デ−タをメモリに
格納した画面（縦ｓ×横ｔ画素）の１例を図１に示す。
この画面には、縦方向の開先像２１があり、その周辺に
スパッタ像２３，ペイント文字像２４，仮づけ溶接像２
５等が含まれることがある。この画面の像を教示パタ−
ン５０と同じ大きさで切出して摘出すると、スパッタ付
近の入力パターン（摘出領域）５１（図４の（ａ）），
ペイント文字付近の入力パターン５２（図５の
（ａ）），仮づけ溶接付近の入力パターン５３（図６の
（ａ）），開先付近の入力パターン５４（図７の
（ａ））ならびにその他外乱のない領域の入力パタ−ン
および陰影領域（２６）の入力パタ−ン等が得られる。
図８に示すように、教示パターンの左上コ−ナの画素を
第１番とし横方向にｍ番目まで縦方向にｎ番目まで番号
を付け、横方向ｉ番目、縦方向ｊ番目の位置の画素の画
像デ−タが表わす輝度をＷ（ｉ，ｊ）とする。同様に入
力パターン５１，５２，５３および５４の左上を１とし
横方向にｍ番目まで縦方向にｎ番目まで番号を付け、横
方向ｉ番目、縦方向ｊ番目の位置の輝度をそれぞれＵ１
（ｉ，ｊ），Ｕ２（ｉ，ｊ），Ｕ３（ｉ，ｊ）およびＵ
４（ｉ，ｊ）とする。教示パターンの輝度Ｗ（ｉ，ｊ）
と入力パターンの輝度Ｕ（ｉ，ｊ）の相関係数Ｒを、

【０００９】

【数１】

【００１０】で計算する。

【００１１】教示パターン５０と入力パターン５１，入
力パターン５２，入力パターン５３および入力パターン
５４との相関係数Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、Ｒ４＞Ｒ
１、Ｒ４＞Ｒ２、Ｒ４＞Ｒ３となり、開先付近の入力パ
ターン５４の相関係数が最も大きく、開先を良好に判別
することができる。

【００１２】これは、教示パターン５０のａ０，ｂ０間
（図３）の輝度分布（図３の（ｂ））と入力パターン５
１のａ１，ｂ１間（図４）の輝度分布（図４の（ｂ），
スパッタ付近）との比較、入力パターン５２のａ２，ｂ
２間（図５）の輝度分布（図５の（ｂ），ペイント文字
付近）との比較，入力パターン５３のａ３，ｂ３間（図
６）の輝度分布（図６の（ｂ），仮づけ溶接付近）との
比較、ならびに、入力パターン５４のａ４、ｂ４間（図
７）の輝度分布（図７の（ｂ），開先付近）との比較に
より、教示パターン（図３）に対し入力パターン５４
（図７）がもっとも類似し、相関係数が高いことがわか
る。

【００１３】本願の第２番の発明では、倣い制御前に撮
影により得た画像デ−タは縦ｓ×横ｔ画素の画像デ−タ
を格納しうるメモリ（メモリ領域）に記憶する。これら
の画像デ−タが表わす画面（図９）の左上を１とし横方
向にｔ番目まで縦方向にｓ番目まで番号を付け、横方向
ｘ番目，縦方向ｙ番目の位置（画素）の画像デ−タが表
わす輝度をＢ（ｘ，ｙ）とすると、縦方向ｙ番目の横方
向（ｘ方向）の輝度分布Ｃ（ｘ）は Ｃ（ｘ）＝Ｂ（ｘ，ｙ） ・・・（２） となる。また、縦方向（ｙ方向）に輝度を平均したとき
の横方向（ｘ方向）の輝度分布Ｃ（ｘ）は

【００１４】

【数３】

【００１５】となる。ｘ＝１からｔまでの輝度分布Ｃ
（ｘ）の波形を図１０に示す。輝度が低い開先部が中央
になるようにｐを選び、図１０の左端から任意のｐ番目
からｐ＋ｍ番目までの画素の画素データを教示パターン
Ｄ（ｉ）とし、 Ｄ（ｉ）＝Ｃ（ｐ＋ｉ） ・・・（４） ただし、ｉ＝１〜ｍ これをメモリに記憶する。教示パターンＤ（ｉ）を図１
１に示す。

【００１６】同様に、倣い制御中に撮影した画面の中
に、縦方向の開先２１の他に、スパッタ像２３，ペイン
ト文字像２４，仮づけ溶接像２５がある場合、縦方向ｙ
番目のｘ方向の輝度分布Ｃ（ｘ）は（２）式となる。ま
た、縦方向（ｙ方向）に輝度を平均したときのｘ方向の
輝度分布Ｃ（ｘ）は（３）式となり、ｘ＝１からｔまで
の輝度分布Ｃ（ｘ）の波形を図１２に示す。図１２の左
端から任意のｑ番目からｑ＋ｍまで輝度波形データを入
力パターンとすれば、教示パターンと入力パターンの相
関係数は

【００１７】

【数５】

【００１８】となり、図１２にしめすｘ＝ｑからｑ＋ｍ
までの入力パターンが最も相関係数が大きい。これは図
１１と図１２の波形を比較すれば、図１２のｘ＝ｑから
ｑ＋ｍまでの波形が図１１の波形に最も類似しているこ
とからわかる。

【００１９】この様に、画面に開先２１が撮影されてい
れば、相関係数の最高値は高く、最高値を示す入力パタ
ーンを選べば、開先を検出できる。しかし、仮付け溶接
２５が長い場合など画面に開先が撮影されてないとき
は、相関係数の最高値は低く、この入力パターンを選ん
でも開先にはならない。したがって、相関係数の基準値
を設け、相関係数の最高値が基準値より低い場合は”開
先なし”と判断する。

【００２０】この相関係数の基準値を決定するために、
次のような基礎実験を行った。図１５に示すようなＩ開
先に開先上に約30mm長、約100mm間隔で仮づけ溶接（２
５）した1000mm長の試験板の直上から、テレビカメラに
て25mm×25mmの視野で、開先（２１）をスタートからエ
ンドまで連続的に撮影し、ビデオテープレコーダにて録
画した。録画したスタートの画面の開先部10×10mmを教
示パターン（５０）とした。以後のエンドまでの39画面
（１画面は試験板上で25×25mmの領域）を、それらの視
野が重ならないように撮影し、各画面について試験板上
で10×10mm領域を入力パターンとし、それらと教示パタ
−ンとの相関係数を算出しそれが最高値を示す入力パタ
ーンの位置を求めた。その結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１から相関係数が0.6以上は開先位置を
検出し、0.6未満は主に仮付けビード，スパッタ跡，傷
等の位置を示していた。したがって、相関係数の基準値
は０．６とし、0.6以上を”開先”、0.6未満を”開先な
し”とした。

【００２３】なお、画素の数は3〜100画素/mmが望まし
い。アーク溶接の倣い精度は±1mm必要で、3画素/mm未
満では分解能が低く倣い精度が得られない。一般のテレ
ビカメラの１画面の走査線は525本である。したがっ
て、１画面の垂直方向の画素数は最大で525となるか
ら、3画素/mmでは垂直方向の撮影視野は175mmである。
画素の数が100画素/mmを超える場合には、撮影視野が5.
25mmと狭くなる。教示パターンや入力パターンは、開先
と溶接板表面の両方がパターンの中に入る必要がある。
Ｉ開先でもガス切断，プラズマ切断，レーザー切断など
切断方法や切断条件によって開先の表面ギャップが広が
り、視野の中に開先と溶接板表面の両方が入らないこと
を避ける。

【００２４】一般のテレビカメラの１画面の走査線は52
5本で画面の縦横比が６：４であるため画素の総数は縦
横525×788以下が望ましい。コンピュータの特性から２
のｎ乗である縦横256×256や512×512画素の総数とする
場合が多い。

【００２５】

【実施例】本発明の実施例に用いた自動溶接装置の構成
を図１３に、制御装置の構成図を図１４に示す。制御装
置は、走行台車１に搭載され溶接トーチ３をとりつけた
倣い軸４に支持されたテレビカメラ２，テレビカメラ２
からの画像信号を取り込みＡ／Ｄ変換器１１，１画面分
の画像データとして画面の縦256画素×横256画素、合計
65536画素分の画像データを記憶する画像メモリ１２，
倣い軸４の駆動モータ１３を制御するサーボアンプ１
４、および、メモリ１２の画像データを処理して開先位
置を算出し、算出した位置へのト−チ駆動をサ−ボアン
プに指令するマイクロコンピュータ１５で構成した。な
お、画像メモリ１２のデータは必要に応じてＤ／Ａ変換
器１６を介してモニタテレビ１７で観察した。

【００２６】実施例１ 開先２１を画面１８の中央に撮影するとともに、撮
影画面の画像デ−タを画像メモリ１２に記憶した。画面
１２の中央に縦50画素×横50画素の領域を指定し、該領
域の画像データをマイクロコンピュータ１５内に教示パ
ターンとして記憶した。

【００２７】 走行台車１を走行させ溶接を開始し
た。

【００２８】 マイクロコンピュータ１５の指令に応
じて、撮影された開先画像を画像メモリ１２に記憶し
た。

【００２９】 マイクロコンピュータ１５は画像メモ
リ１２から縦５０画素×横５０画素の入力パターンを順
次取り出し、教示パターンとの相関係数を(１)式に従っ
て算出した。

【００３０】 最も大きい相関係数が0.6未満の場合は
開先なしと判別し倣い制御しない。

【００３１】 最も大きい相関係数が0.6以上の場合は
開先２１と判断し、開先２１が画面１８の中央になる方
向に、倣い軸４を倣い制御した。

【００３２】実施例２ 開先２１を画面１８の中央に撮影し画像メモリ１２
に記憶した。画面１８の縦方向に画像データを加算し、
開先幅方向（ｘ方向）の輝度波形としマイクロコンピュ
ータ１５内に記憶した。さらに、画面１８開先幅方向
（ｘ方向）の中央の50画素分の輝度波形を開先の教示パ
ターンとしてマイクロコンピュータ１５内に記憶した。

【００３３】 走行台車１を走行させ溶接を開始し
た。

【００３４】 マイクロコンピュータ１５の指令に応
じて撮影された開先画像を画像メモリ１２に記憶した。
画面の縦方向に画像データを(３)式に従って加算し、開
先幅方向（ｘ方向）の輝度波形としてマイクロコンピュ
ータ１５内に記憶した。

【００３５】 マイクロコンピュータ１５は記憶した
ｘ方向の輝度波形の左端から50画素分の波形データを入
力パターンとして取り出し、順次１画素右へずらしては
50画素分の波形データを入力パターンとして取り出し、
教示パターンとの相関係数を(５)式に従って算出した。

【００３６】 最も大きい相関係数が0.6未満の場合は
開先なしと判別し倣い制御しない。

【００３７】 最も大きい相関係数が0.6以上の場合は
開先２１と判断し、開先２１が画面１８の中央になる方
向に、倣い軸４を倣い制御した。

【００３８】比較例（従来方法の２値化による方法） 開先２１を画面１８の中央に撮影するとともに、画
像信号は比較器１９を介して２値化し、画像メモリ１２
に記憶した。比較器１９のしきい値を調整し、開先が黒
く周辺が白くなるよう調整した。

【００３９】 走行台車１を走行させ溶接を開始し
た。

【００４０】 マイクロコンピュータ１５の指令に応
じて撮影された開先画像を比較器１９を介して２値化
し、画像メモリ１２に記憶した。

【００４１】 マイクロコンピュータ１５は画面の左
端から開先の黒に相当する画素まで中央に画像データを
画像メモリ１２から読みだし左端からの画素数ＮＬを数
え、同様に、右端から開先の黒に相当する画素まで中央
に画像データを画像メモリ１２から読みだし右端からの
画素数ＮＲを数えた。

【００４２】 ＮＬ＋ＮＲ＞２５６の場合は開先なし
と判断し倣い制御しない。

【００４３】 ＮＬ＋ＮＲ＜２５６の場合は開先あり
と判断しＮＬ−ＮＲ＝０となる方向に倣い制御した。

【００４４】溶接は潜弧溶接と炭酸ガスシールドアーク
溶接でおこなった。潜弧溶接は溶接トーチ５をフラック
ス散布が可能な潜弧溶接用を用い、炭酸ガスシールドア
ーク溶接ではガスシールドアーク溶接用の溶接トーチを
用いた。開先は図１４に示すようにＩ開先で、開先上に
約30mm長、約100mm間隔で仮づけ溶接２５し、長さＬ＝1
000mmに対し倣いズレＳ＝10mmさせて開先を作成した。

【００４５】評価方法は、倣い軸４に取り付けたポテン
ショメ−タ５に定電圧電源とペンレコーダを接続し、溶
接中の倣い制御過程を記録した。このとき、最大倣いズ
レが±１ｍｍ以内を良好と評価した。実施結果を表２に
示す。

【００４６】

【表２】

【００４７】本発明方法は、実施例１，実施例２につい
て潜弧溶接および炭酸ガスシールドアーク溶接ともに良
好だった。しかし、２値化を用いた従来方法は溶接中に
溶接板の明るさの変化，仮づけ溶接時のスパッタなどの
焼け焦げ跡などで開先が不明瞭になり開先位置認識を誤
っていた。炭酸ガスシールドアーク溶接はアーク光の影
響が大きく、良好な開先位置計測は不可能だった。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、画像による開先位置検
出が従来方法と全く異なる方法で良好検出できるため、
テレビカメラを利用した自動倣い制御が飛躍的に信頼性
が高くなるため、溶接工程の自動化，無人化に寄与でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 開先部をテレビカメラで撮影した画面の一例
を示す平面図である。

【図２】 外乱が無い開先部をテレビカメラで撮影した
画面を示す平面図である。

【図３】 （ａ）は撮影画面より切り出した教示パター
ンを示す平面図、（ｂ）は該教示パターン上のａ０，ｂ
０間の輝度分布を示すグラフである。

【図４】 （ａ）は撮影画面より切り出した、スパッタ
付近の入力パターンを示す平面図、（ｂ）は該入力パタ
−ン上のａ１，ｂ１間の輝度分布を示すグラフである。

【図５】 （ａ）は撮影画面より切り出した、ペイント
文字付近の入力パターンを示す平面図、（ｂ）は該入力
パタ−ン上のａ２，ｂ２間の輝度分布を示すグラフであ
る。

【図６】 （ａ）は撮影画面より切り出した、仮づけ溶
接付近の入力パターンを示す平面図、（ｂ）は該入力パ
ターンのａ３，ｂ３間の輝度分布を示すグラフである。

【図７】 （ａ）は撮影画面より切り出した、開先付近
の入力パターンを示す平面図、（ｂ）は該入力パターン
４のａ４，ｂ４間の輝度分布を示すグラフである。

【図８】 教示パターンおよび入力パターンに共通の画
像領域（サイズ）を示す平面図である。

【図９】 倣い制御中に撮影した画面上に設定する処理
対象画像領域（サイズ）を示す平面図である。

【図１０】 倣い制御前に撮影した開先近傍の濃淡画像
データを縦方向に加算した輝度波形Ｃ（ｘ）を示すグラ
フである。

【図１１】 図１０に示すグラフより切り出した教示パ
ターンＤ（ｉ）を示すグラフである。

【図１２】 倣い制御中に撮影した画像データを縦方向
に加算した輝度波形Ｃ（ｘ）を示すグラフである。

【図１３】 本発明を一態様で実施する装置の機構部外
観を示す斜視図である。

【図１４】 図１３に示す倣い溶接装置に結合された倣
い制御システムを示すブロック図である。

【図１５】 図１３に示す倣い溶接装置で倣い実験に使
用した試験材の平面図である。

【符号の説明】

１：走行台車 ２：テレビカメラ ３：溶接トーチ ４：倣い軸 ５：ポテンショメ−タ １１：Ａ／Ｄコンバー
タ １２：画像メモリ １３：倣い軸モータ １４：サーボアンプ １５：マイクロコン
ピュータ １６：Ｄ／Ａコンバータ １７：モニターテレ
ビ １８：画面 １９：比較器 ２１：開先 ２２：溶接板表面 ２３：スパッタ ２４：ペイント文字 ２５：仮づけ溶接 ２６：錆 ５０：教示パターン ５１：倣い制御中に撮影したスパッタ付近の入力パター
ン ５２：倣い制御中に撮影したペイント文字付近の入力パ
ターン ５３：倣い制御中に撮影した仮づけ溶接付近の入力パタ
ーン ５４：倣い制御中に撮影した開先付近の入力パターン

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−87283（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−261903（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−209482（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−210506（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−154773（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−325280（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−276907（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 9/127 G01B 11/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テレビカメラの画像信号電圧を用いて溶
   接用開先の位置を検出する開先位置検出方法において、 倣い制御前に開先近傍を撮影してテレビカメラの２次元
   の画像信号電圧を縦ｓ×横ｔ画素の画像濃淡を表わすデ
   ジタルデ−タに変換してメモリ手段に記憶し、該デジタ
   ルデータの中の、開先と溶接板表面からなる、縦ｎ×横
   ｍ画素、ｓ＞ｎ，ｔ＞ｍ、の領域のデジタルデ−タを教
   示パターンとし、倣い制御中に開先近傍を撮影してテレ
   ビカメラの２次元の画像信号電圧を縦ｓ×横ｔ画素の画
   像濃淡を表わすデジタルデ−タに変換してメモリ手段に
   記憶し、該倣い制御中に得たデジタルデ−タから前記教
   示パターンと等しいサイズの領域、縦ｎ×横ｍ画素、ｓ
   ＞ｎ，ｔ＞ｍ、を順次取り出し入力パターンとし、該入
   力パターンの左上から横方向ｉ番目、縦方向ｊ番目の位
   置の画素データが表す輝度Ｕ（ｉ，ｊ）と、前記教示パ
   ターンの左上から横方向ｉ番目、縦方向ｊ番目の位置の
   画素データが表す輝度Ｗ（ｉ，ｊ）との相関係数Ｒを下
   記の（１）式 【数６】 を用いて算出し、相関係数Ｒが0.6〜1.0で相関係数の最
   も大きい領域を開先位置とすることを特徴とする開先位
   置検出方法。
2. 【請求項２】 テレビカメラの画像信号電圧を用いて溶
   接用開先の位置を検出する開先位置検出方法において、 倣い制御前に開先近傍を撮影してテレビカメラの画像信
   号電圧を縦ｓ×横ｔ画素の画像濃淡を表わすデジタルデ
   −タに変換してメモリ手段に記憶し、該デジタルデータ
   の左上から縦方向ｙ番目の横方向の輝度分布Ｃ（ｘ）の
   中の、開先と溶接板表面からなる左端から任意のｐ番目
   からｐ＋ｍ番目までの区間のデジタルデ−タを教示パタ
   ーンＤ（ｉ）とし、倣い制御中に開先近傍を撮影してテ
   レビカメラの画像信号電圧を画像濃淡を表わすデジタル
   デ−タに変換してメモリ手段に記憶し、該倣い制御中に
   得たデジタルデ−タの左上から縦方向ｙ番目の横方向の
   輝度分布Ｃ（ｘ）の中から前記教示パターンと等しい大
   きさの左端から任意のｑ番目からｑ＋ｍ番目までの区間
   を順次取り出し入力パターンとし、該入力パターンの、
   前記教示パターンＤ（ｉ）との相関係数Ｒを下記の
   （５）式 【数７】 を用いて算出し、相関係数Ｒが0.6〜1.0で相関係数の最
   も大きい区間を開先位置とすることを特徴とする開先位
   置検出方法。