JP3144233B2 - ロボットとカメラの自動調整方法 - Google Patents
ロボットとカメラの自動調整方法Info
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- JP3144233B2 JP3144233B2 JP21703094A JP21703094A JP3144233B2 JP 3144233 B2 JP3144233 B2 JP 3144233B2 JP 21703094 A JP21703094 A JP 21703094A JP 21703094 A JP21703094 A JP 21703094A JP 3144233 B2 JP3144233 B2 JP 3144233B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラによる画像処理
の結果を利用してロボットにてハンドリングを行なう場
合のロボットとカメラの自動調整方法に関する。
の結果を利用してロボットにてハンドリングを行なう場
合のロボットとカメラの自動調整方法に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】カメラを用いて画像処理によ
りある物体の位置を検出し、その位置情報をもとにロボ
ットにてハンドリングを行なうことが一般に行なわれて
いる。この場合、ロボット自体が内部に有するXY平面
上の座標とカメラひいては画像処理装置が持つXY平面
座標とがそれぞれに存在することになる。このため、カ
メラによるロボットの作業に当ってはこの座標を一致さ
せたり関連付ける必要がある。
りある物体の位置を検出し、その位置情報をもとにロボ
ットにてハンドリングを行なうことが一般に行なわれて
いる。この場合、ロボット自体が内部に有するXY平面
上の座標とカメラひいては画像処理装置が持つXY平面
座標とがそれぞれに存在することになる。このため、カ
メラによるロボットの作業に当ってはこの座標を一致さ
せたり関連付ける必要がある。
【0003】従来において、ロボットの座標軸とカメラ
(画像処理装置)の座標軸とを合わせるに当っては、人
手によって正確に合わせるようにしているが、この作業
は面倒でありまた作業する人によってどうしても誤差が
生ずる。また、カメラを2台以上用いてひとつの物体の
位置を検出する場合、各カメラの視野の位置関係をはか
り、この関係を画像処理装置にデータとして与えたり、
カメラ視野を決められた位置に合わせる必要がある。更
に、画像処理装置で位置検出を行なう場合、単位画素が
何mmであるかのキャリブレーションが必要となる。こ
のため、カメラの視野を計って計算するとか、決められ
た視野にカメラを合わせてキャリブレーションを特定す
る必要がある。
(画像処理装置)の座標軸とを合わせるに当っては、人
手によって正確に合わせるようにしているが、この作業
は面倒でありまた作業する人によってどうしても誤差が
生ずる。また、カメラを2台以上用いてひとつの物体の
位置を検出する場合、各カメラの視野の位置関係をはか
り、この関係を画像処理装置にデータとして与えたり、
カメラ視野を決められた位置に合わせる必要がある。更
に、画像処理装置で位置検出を行なう場合、単位画素が
何mmであるかのキャリブレーションが必要となる。こ
のため、カメラの視野を計って計算するとか、決められ
た視野にカメラを合わせてキャリブレーションを特定す
る必要がある。
【0004】本発明は、上述の問題に鑑み、ロボットと
カメラとの軸合せを自動化し、カメラが複数台の場合の
カメラ視野のオーバラップを自動計算し、またカメラの
キャリブレーションを自動計算し、更には作業者による
誤差を無くすようにしたロボットとカメラとの自動調整
方法を提供する。
カメラとの軸合せを自動化し、カメラが複数台の場合の
カメラ視野のオーバラップを自動計算し、またカメラの
キャリブレーションを自動計算し、更には作業者による
誤差を無くすようにしたロボットとカメラとの自動調整
方法を提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、四隅に円を有する合せ板をロボットに持たせこ
の合せ板をカメラの複数視野ごとにかつ各視野にまたが
ってロボット座標軸に沿い移動させ、上記各視野での円
中心座標を求めてカメラ座標軸上の円相互の偏差からキ
ャリブレーションとカメラ傾きを求め、上記各視野にま
たがった状態で円中心座標を求めてカメラ座標軸上の円
相互の偏差から視野オーバラップ量とカメラ軸ずれを求
め、るようにしたことを特徴とする。
発明は、四隅に円を有する合せ板をロボットに持たせこ
の合せ板をカメラの複数視野ごとにかつ各視野にまたが
ってロボット座標軸に沿い移動させ、上記各視野での円
中心座標を求めてカメラ座標軸上の円相互の偏差からキ
ャリブレーションとカメラ傾きを求め、上記各視野にま
たがった状態で円中心座標を求めてカメラ座標軸上の円
相互の偏差から視野オーバラップ量とカメラ軸ずれを求
め、るようにしたことを特徴とする。
【0006】
【作用】ロボットの座標軸に沿う合せ板にてカメラの座
標軸の値をわり出すことにより、相対的にロボットの座
標軸に対するカメラの座標軸が得られる結果、複数のカ
メラがある場合も問題なく位置合わせやキャリブレーシ
ョンを特定できる。
標軸の値をわり出すことにより、相対的にロボットの座
標軸に対するカメラの座標軸が得られる結果、複数のカ
メラがある場合も問題なく位置合わせやキャリブレーシ
ョンを特定できる。
【0007】
【実施例】ここで、図1〜図4を参照して本発明の実施
例を説明する。図1は、本実施例の調整装置に用いる合
せ板10であり、その四隅には円a,b,c,dが描か
れており(又は穴が開けられており)、合せ板10全体
としてはカメラ(図示省略)の視野に入る大きさとなっ
ている。かかる合せ板10をロボット座標軸と平行にな
るようにロボット(図示省略)にて持ち、ついでこの合
せ板10を位置計測を行なう物と同一の高さでロボット
座標軸と平行に動かす。
例を説明する。図1は、本実施例の調整装置に用いる合
せ板10であり、その四隅には円a,b,c,dが描か
れており(又は穴が開けられており)、合せ板10全体
としてはカメラ(図示省略)の視野に入る大きさとなっ
ている。かかる合せ板10をロボット座標軸と平行にな
るようにロボット(図示省略)にて持ち、ついでこの合
せ板10を位置計測を行なう物と同一の高さでロボット
座標軸と平行に動かす。
【0008】最初にロボットに合せ板10を持たせた状
態にてカメラによる画像処理装置で円a,b,c,dの
中心座標を求める。この中心座標を次のようにする。 a:(ax ,ay ) b:(bx ,by ) c:(cx ,cy ) d:(dx ,dy ) また、円と円との距離をLとする。かかる数値を得たう
えで、次式ΔX,ΔYを得る。 ΔX=(bx −ax )+(dx −cx )×1/2 ΔY=(by −ay )+(dy −cy )×1/2 すなわち、円どうしのX座標、Y座標上の長さが得られ
る。したがって、キャリブレーション(ChgX,Y)は
次式で示される。 ChgX=L/ΔX ChgY=L/ΔY また、カメラの傾きChgθは次式となる。 Chgθ=tan -1(ΔY/ΔX) かかる円の中心a,b,c,d、長さΔX,ΔY、キャ
リブレーションChgX,ChgY、カメラ傾きChgθを図
2に示す視野1、図3に示す視野2にて求めることによ
り、各カメラの値が得られることになる。
態にてカメラによる画像処理装置で円a,b,c,dの
中心座標を求める。この中心座標を次のようにする。 a:(ax ,ay ) b:(bx ,by ) c:(cx ,cy ) d:(dx ,dy ) また、円と円との距離をLとする。かかる数値を得たう
えで、次式ΔX,ΔYを得る。 ΔX=(bx −ax )+(dx −cx )×1/2 ΔY=(by −ay )+(dy −cy )×1/2 すなわち、円どうしのX座標、Y座標上の長さが得られ
る。したがって、キャリブレーション(ChgX,Y)は
次式で示される。 ChgX=L/ΔX ChgY=L/ΔY また、カメラの傾きChgθは次式となる。 Chgθ=tan -1(ΔY/ΔX) かかる円の中心a,b,c,d、長さΔX,ΔY、キャ
リブレーションChgX,ChgY、カメラ傾きChgθを図
2に示す視野1、図3に示す視野2にて求めることによ
り、各カメラの値が得られることになる。
【0009】ついで、図4に示すように各視野1,2に
合せ板10の円が2個ずつ入るように移動させる。そし
て、同じ視野側の(同じカメラでの)円の座標上の偏差
を採る。 ΔX1 =cx −ax ΔY1 =cy −ay ΔX2 =dx −bx ΔY2 =dy −by カメラの傾きは次のようになる。 θ1 =−tan -1(ΔX1 /ΔY1 ) θ2 =−tan -1(ΔX2 /ΔY2 ) この結果オーバラップ量(overX,Y)は、円aを基準
にして円bまでの距離を出すことにより求まり、 overX=ax +Lcos(θ1)−bx overY=ay +Lsin(θ1)−by となる。また、カメ
ラ軸ずれoverθは次のようになる。 overθ=θ2 −θ1 この場合、オーバラップは例えば視野の左上を原点とし
て視野1の原点から視野2の原点までとする。また、実
際に位置計測を行なう場合は、画像処理装置上の座標を
キャリブレーション、カメラ傾き、オーバラップ、カメ
ラ軸ずれを用いて、空間座標に置きかえる。
合せ板10の円が2個ずつ入るように移動させる。そし
て、同じ視野側の(同じカメラでの)円の座標上の偏差
を採る。 ΔX1 =cx −ax ΔY1 =cy −ay ΔX2 =dx −bx ΔY2 =dy −by カメラの傾きは次のようになる。 θ1 =−tan -1(ΔX1 /ΔY1 ) θ2 =−tan -1(ΔX2 /ΔY2 ) この結果オーバラップ量(overX,Y)は、円aを基準
にして円bまでの距離を出すことにより求まり、 overX=ax +Lcos(θ1)−bx overY=ay +Lsin(θ1)−by となる。また、カメ
ラ軸ずれoverθは次のようになる。 overθ=θ2 −θ1 この場合、オーバラップは例えば視野の左上を原点とし
て視野1の原点から視野2の原点までとする。また、実
際に位置計測を行なう場合は、画像処理装置上の座標を
キャリブレーション、カメラ傾き、オーバラップ、カメ
ラ軸ずれを用いて、空間座標に置きかえる。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、人
手により行なっていたロボットとカメラの軸合せ、カメ
ラキャリブレーションの計算、複数台のカメラ視野のオ
ーバラップ計算が自動化でき、また作業する人の誤差も
なくなる。
手により行なっていたロボットとカメラの軸合せ、カメ
ラキャリブレーションの計算、複数台のカメラ視野のオ
ーバラップ計算が自動化でき、また作業する人の誤差も
なくなる。
【図1】合せ板の説明図。
【図2】視野1でのキャリブレーションとカメラ傾きの
ための説明図。
ための説明図。
【図3】視野2でのキャリブレーションとカメラ傾きの
ための説明図。
ための説明図。
【図4】オーバラップ量とカメラ軸ずれのための説明
図。
図。
10 合せ板 a,b,c,d 円(穴)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−134202(JP,A) 特開 昭62−214403(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B25J 3/00 - 3/10 B25J 9/10 - 9/22 B25J 13/00 - 13/08 B25J 19/02 - 19/06 G05D 3/00 - 3/20
Claims (1)
- 【請求項1】 四隅に円を有する合せ板をロボットに持
たせこの合せ板をカメラの複数視野ごとにかつ各視野に
またがってロボット座標軸に沿い移動させ、 上記各視野での円中心座標を求めてカメラ座標軸上の円
相互の偏差からキャリブレーションとカメラ傾きを求
め、 上記各視野にまたがった状態で円中心座標を求めてカメ
ラ座標軸上の円相互の偏差から視野オーバラップ量とカ
メラ軸ずれを求め、 るようにしたロボットとカメラの自動調整方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21703094A JP3144233B2 (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | ロボットとカメラの自動調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21703094A JP3144233B2 (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | ロボットとカメラの自動調整方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0871972A JPH0871972A (ja) | 1996-03-19 |
JP3144233B2 true JP3144233B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=16697743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21703094A Expired - Fee Related JP3144233B2 (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | ロボットとカメラの自動調整方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3144233B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101629737B (zh) * | 2008-07-14 | 2012-02-29 | 海信(山东)空调有限公司 | 空调器室内机 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4751939B2 (ja) | 2009-03-31 | 2011-08-17 | アイシン精機株式会社 | 車載カメラの校正装置 |
JP4690476B2 (ja) | 2009-03-31 | 2011-06-01 | アイシン精機株式会社 | 車載カメラの校正装置 |
JP5815761B2 (ja) | 2014-01-23 | 2015-11-17 | ファナック株式会社 | 視覚センサのデータ作成システム及び検出シミュレーションシステム |
JP6789767B2 (ja) * | 2016-11-11 | 2020-11-25 | スタンレー電気株式会社 | 監視システム |
CN112454350B (zh) * | 2020-10-19 | 2022-04-29 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种多层无序物料的高精度快速视觉定位系统及方法 |
-
1994
- 1994-09-12 JP JP21703094A patent/JP3144233B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101629737B (zh) * | 2008-07-14 | 2012-02-29 | 海信(山东)空调有限公司 | 空调器室内机 |
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---|---|
JPH0871972A (ja) | 1996-03-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001128 |
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