JP3386183B2 - 物品の位置検出装置 - Google Patents
物品の位置検出装置Info
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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、例えば自動車の自動組
立ラインにおいてボディにワークを取り付ける際などに
用いられる物品の位置検出装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】例えば特開平４−４７２０５号公報によ
れば、半導体製造装置等に適用されるＸＹθテーブル用
の位置検出センサとして、所定のパターンで光を発光及
び受光する一対の発光素子と受光素子とを用い、両素子
の発光もしくは受光パターンの位置関係からテーブルな
いし該テーブル上に載置された被試験物の位置のずれを
検出、修正するようにしたものが開示されている。 【０００３】また、ロボットを用いた自動車の自動組立
ラインにおいては、ボディに設けられたボルト穴等のワ
ーク取り付け基準点をカメラで撮像すると共に、その画
像を表示する画面上での撮像位置の座標を読み取ること
により、上記基準点ないしボディ全体としての位置を検
出するように構成した位置検出装置が用いられることが
ある。 【０００４】つまり、この位置検出装置は、図７に示す
ように、ボディに設けられた基準穴と同一の形状を有す
る２値化データのパターンでなるテンプレートＡを設定
した上で、カメラで撮像した基準穴の画像Ｂが表示され
た画面Ｃ上で上記テンプレートＡを走査させ、この画面
Ｃ上で該テンプレートＡと基準穴の画像Ｂとがマッチン
グしたときの該テンプレートＡの座標（Ｘ，Ｙ）を読み
取ることにより、上記基準穴ないしボディの位置を検出
するようにしたものである。 【０００５】これによれば、検出された位置を基準とし
てワークを取り付けることにより、ボディのセット位置
が一定しなくても、該ワークが常に所定位置に正しく取
り付けられることになる。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のカメ
ラを用いた位置検出装置においては、例えばボディの色
の種類や汚れの有無、或は照明の反射等により、図８に
示すように、基準穴の全体が明確に撮像されないことが
あり、この場合、テンプレートＡを走査させて基準穴の
画像Ｂ’とマッチングしても、これらがマッチングした
とは判断されず、結局、基準穴ないしボディの位置が検
出不能となるのである。 【０００７】そこで、本発明は、上記の基準穴のような
被検出部位が、その全体にわたって明確に撮像されてい
ない場合にも、該被検出部位もしくはこれが設けられた
物品の位置を確実に検出することができる位置検出装置
を提供することを課題とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような手段を用いたことを特徴とす
る。 【０００９】すなわち、本願の請求項１に係る発明は、
物品に設けられた被検出部位の形状に対応したパターン
を有するテンプレートを上記被検出部位を撮像した画面
上で走査させて、該被検出部位の画像とテンプレートと
がマッチングしたときの該テンプレートの座標から被検
出部位の位置を検出する位置検出装置において、上記テ
ンプレートとして、被検出部位の形状を複数個に分割し
たときの各部分の形状にそれぞれ対応したパターンを有
する複数個のテンプレートを設定するテンプレート設定
手段と、該設定手段で設定された各テンプレートを順次
走査させるテンプレート走査手段と、これらのテンプレ
ートの被検出部位の対応部分の画像とマッチングしたテ
ンプレートについての座標データと、そのマッチングし
た画面上の座標データとから被検出部位の全体としての
位置を演算し、且つ、複数個のテンプレートが被検出部
位の対応部分の画像とマッチングしたときに、各テンプ
レートについて求められる被検出部位全体としての位置
の平均値を算出する位置演算手段とを備えたことを特徴
とする。 【００１０】 【００１１】 【作用】上記の構成によれば、ボルト穴等の被検出部位
の全体が明確に撮像されていない場合であっても、その
一部が撮像されておれば、その部分に対応するテンプレ
ートが画面上での走査によりその部分の画像とマッチン
グすることになる。そして、位置演算手段が、そのテン
プレートについての座標データと、該テンプレートと上
記画像がマッチングしたときの画面上の座標データとか
ら被検出部位の全体としての位置を算出することによ
り、該被検出部位ないしこれが設けられた物品自体の位
置が検出されることになる。 【００１２】そして、複数のテンプレートが被検出部位
の各対応する部分の画像とマッチングしたときに、位置
演算手段がこれらのテンプレートについてそれぞれ求め
られる被検出部位全体としての位置を平均することによ
り、該被検出部位の位置ないし物品の位置が精度よく検
出されることになる。 【００１３】 【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 【００１４】図１は、自動車の自動組立ラインにおける
例えばリヤコンビネーションランプ等のワーク自動組み
付けシステムの全体構成を示すもので、このシステム
は、ライン１によって搬送されて当該組み付けステーシ
ョンで停止されたボディ２にワーク３を取り付けるロボ
ット１０を有する。このロボット１０は、ワーク供給部
４に供給されているワーク３を把持具１１によって把持
して上記ボディ２の組み付け位置に移送すると共に、こ
のワーク３をボディ２に自動的に組み付けるように制御
される。 【００１５】また、このロボット１０は、上記ワーク３
の組み付けに際し、該ワーク３をボディ２に対して正し
く位置合わせするために、ボディ２に設けられた基準点
としてのボルト穴５を撮像するカメラ１２を有し、この
カメラ１２で撮像したボルト穴５の撮像画面上の位置か
ら求められるワーク組み付け位置にワーク３が正しく組
み付けられるように、上記把持具１１の位置が制御され
るようになっている。 【００１６】そして、この位置合わせ制御用として、上
記カメラ１２からの撮像信号が入力される画像処理装置
２１と、その入力画像を表示する表示装置２２と、画像
処理の結果に応じてロボット１０を作動させるロボット
制御装置２３と、これらを総合的に制御するシステム制
御装置２４とが備えられている。また、このシステム制
御装置２４によって制御されて、上記ワーク供給部４に
おけるワーク３を順次ロボット１０への受け渡し位置に
供給するワーク供給装置２５が備えられている。 【００１７】ここで、当該システムの全体的な作動を図
２のフローチャートに従って説明する。 【００１８】まず、ステップＳ１で、ロボット１０が原
点から移動してワーク供給部４に供給されているワーク
３を把持し、次いでステップＳ２で、ライン１の当該ス
テーションにボディ２が到着するのを待つ。また、ボデ
ィ２が到着すれば、ステップＳ３で、ロボット１０に備
えられたカメラ１２によって該ボディ２に設けられてい
る基準ボルト穴５を撮像すると共に、その撮像画像に対
する所定の処理により、上記ボルト穴５の位置、即ちワ
ーク３の組み付け位置を検出する。 【００１９】そして、ステップＳ４で、その組み付け位
置にワーク３が位置合わせされるように、ロボット１０
の把持具１１に把持されたワーク３を移動させると共
に、このようにしてボディ２とワーク３との位置合わせ
が終了した後、ステップＳ５で組み付け作業が行われ、
その後、ステップＳ６でロボット１０を原点に戻し、こ
れにより１サイクルの作業が完了する。 【００２０】次に、本案の特徴部としての画像処理装置
２１の構成及び作動を説明する。 【００２１】この画像処理装置２１は、基本的にはパタ
ーンマッチング法によってカメラ１２で撮像した基準ボ
ルト穴５の位置を検出するものであるが、そのパターン
マッチング用のテンプレートが次のように設定されてい
るのである。 【００２２】つまり、図３に示すように、基準ボルト穴
５に相当する仮想円Ｃ０上の等間隔位置の８箇所に、上
記ボルト穴５のその８つの部位の形状にそれぞれ対応す
る明暗のパターンを有する第１〜第８テンプレートＰ１
〜Ｐ８を設定する。具体的には、基準ボルト穴５を撮像
したときに、その穴内が暗く、周囲が明るく撮像される
ものとしたときに、各テンプレートＰ１〜Ｐ８は、仮想
円Ｃ０と同一半径の円弧で領域を該仮想円Ｃ０の内側の
部分と外側の部分とに分割し、その内側部分を暗部、外
側部分を明部としたパターンに設定されるのである。 【００２３】そして、例えば仮想円Ｃ０の中心Ｏを表示
装置２２の画面２２ａの中央に設定したものとして、そ
の中心Ｏの画面上でのＸＹ座標及び各テンプレートＰ１
〜Ｐ８のＸＹ座標が設定され、その数値が図４に示すよ
うなテーブルとして画像処理装置２１にティーチングさ
れる。 【００２４】次に、このような８個のテンプレートＰ１
〜Ｐ８を用いた画像処理装置２１の具体的動作を図５の
フローチャートに従って説明する。なお、このフローチ
ャートは図２のフローチャートにおけるステップＳ３の
サブルーチンとして実行されるものである。 【００２５】まず、ステップＳ１１で、カメラ１２で撮
像された基準ボルト穴５の画像を取り込み、表示装置２
２の画面２２ａに表示する。このとき、基準ボルト穴５
の全体が明瞭に撮像されず、例えば図６に符号ａで示す
ように、該ボルト穴５の一部分のみが暗部として表示さ
れたものとする。 【００２６】次いで、ステップＳ１２で、第１テンプレ
ートＰ１から第８テンプレートＰ８まで順次画面２２ａ
上を走査させてパターンマッチングを行うのであるが、
例えば第１テンプレートＰ１を走査させたときに、図６
に符号ｂで示すように、本来そのテンプレートに対応す
る基準ボルト穴５の部分が撮像されている位置に該テン
プレートＰ１が到達しても、基準ボルト穴５のその部分
が明瞭に撮像されていない場合には、その部分の画像と
該テンプレートＰ１とがマッチングせず、結局、第１テ
ンプレートＰ１によるパターンマッチングは不能とな
る。 【００２７】次に、第２テンプレートＰ２によるパター
ンマッチングが開始されて、該第２テンプレートＰ２が
画面２２ａ上を走査すると、この第２テンプレートＰ２
に対応する基準ボルト穴５の部分は明部と暗部とが明瞭
に撮像されているので、符号ｃで示すように、該基準ボ
ルト穴５の当該部分が撮像されている位置でマッチング
することになる。 【００２８】そして、このようにして各テンプレートＰ
１〜Ｐ８について順次パターンマッチングを行い、第８
テンプレートＰ８でのパターンマッチングが終了した時
点で、ステップＳ１３，Ｓ１４によるマッチング結果の
解析処理及び演算処理が行われる。 【００２９】これらの処理は、基準ボルト穴５の対応す
る部分とマッチングしたテンプレートについて、そのマ
ッチングした画面２２ａ上の位置をＸＹ座標として記憶
し、その座標に基づいて基準ボルト穴５の中心５ａの位
置を検出するもので、例えば図６に示す例で第２、第３
テンプレートＰ２，Ｐ３が基準ボルト穴５の対応部分の
画像とマッチングしたものとして、そのマッチングした
画面２２ａ上の位置のＸＹ座標がそれぞれ次の値であっ
たとする。 【００３０】 第２テンプレートＰ２のマッチング位置：ＸＭ２，ＹＭ２ 第３テンプレートＰ３のマッチング位置：ＸＭ３，ＹＭ３ そして、これらのマッチング位置と、図４に示す第２、
第３テンプレートＰ２，Ｐ３及び仮想円Ｃ０の中心Ｏの
ティーチング位置、すなわち、 第２テンプレートＰ２のティーチング位置：ＸＰ２，ＹＰ２ 第３テンプレートＰ３のティーチング位置：ＸＰ３，ＹＰ３ 仮想円の中心Ｏの位置 ：ＸＣ０，ＹＣ０ とに基づいて、次式に従って基準ボルト穴５の中心５ａ
の位置の座標（ＸＣ，ＹＣ）を求めるのである。ここ
で、（ＸＣ２，ＹＣ２），（ＸＣ３，ＹＣ３）は、第２
テンプレートＰ２もしくは第３テンプレートＰ３の単独
のデータで求めた基準ボルト穴５の中心位置の座標であ
る。 【００３１】 ＸC＝（ＸC2＋ＸC3）／２＝［（ＸC0＋ＸM2−ＸP2）＋
（ＸC0＋ＸM3−ＸP3）］／２ ＹC＝（ＹC2＋ＹC3）／２＝［（ＹC0＋ＹM2−ＹP2）＋
（ＹC0＋ＹM3−ＹP3）］／２ つまり、各テンプレート毎に基準ボルト穴５の中心位置
を求めると共に、それらの平均値を求めて最終的な基準
ボルト穴５の中心位置と認定するのである。したがっ
て、マッチングしたテンプレートが１つの場合でも基準
ボルト穴５の中心位置を求めることができるが、マッチ
ングしたテンプレートの数が多くなるに従って該基準ボ
ルト穴５の中心位置の検出精度が高くなる。 【００３２】そして、このようにして基準ボルト穴５の
中心位置が求められると、図５のフローチャートのステ
ップＳ１５でそのデータが出力され、図２のフローチャ
ートのステップＳ４により、そのボルト穴５の位置を基
準としてロボット１０に把持されたワーク３の位置の修
正が行われるのである。 【００３３】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、被検出部
位の形状に対応したパターンを有するテンプレートを該
被検出部位を撮像した画面上で走査させて、これらをマ
ッチングさせることにより、該被検出部位の位置を検出
する物品の位置検出装置において、上記テンプレートと
して、被検出部位の形状を複数個に分割したときの各部
分の形状にそれぞれ対応したパターンを有する複数個の
テンプレートを設定し、これらのテンプレートと被検出
部位の対応する部分の画像とをマッチングさせ、その結
果から被検出部位の全体としての位置を求めるようにし
たから、上記被検出部位の全体が明確に撮像されていな
い場合でも、一部のテンプレートがマッチングすれば被
検出部位の位置が検出されることになる。 【００３４】したがって、例えば、自動車のボディへの
ワークの組み付けに際しての位置合わせにおいて、ボデ
ィの色の種類や汚れの有無、或は照明の反射等により、
被検出部位としての基準点の全体が明確に撮像されてい
ない場合でも、この基準点の位置が確実に検出されるこ
とになり、この種の位置合わせ作業ないし組み付け作業
が良好に行われることになる。 【００３５】そして、複数個のテンプレートが被検出部
位の対応部分の画像とそれぞれマッチングしたときに、
各テンプレートについて求められる被検出部位全体とし
ての位置の平均値を算出するようにしたので、当該位置
検出が精度よく行われることになる。
立ラインにおいてボディにワークを取り付ける際などに
用いられる物品の位置検出装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】例えば特開平４−４７２０５号公報によ
れば、半導体製造装置等に適用されるＸＹθテーブル用
の位置検出センサとして、所定のパターンで光を発光及
び受光する一対の発光素子と受光素子とを用い、両素子
の発光もしくは受光パターンの位置関係からテーブルな
いし該テーブル上に載置された被試験物の位置のずれを
検出、修正するようにしたものが開示されている。 【０００３】また、ロボットを用いた自動車の自動組立
ラインにおいては、ボディに設けられたボルト穴等のワ
ーク取り付け基準点をカメラで撮像すると共に、その画
像を表示する画面上での撮像位置の座標を読み取ること
により、上記基準点ないしボディ全体としての位置を検
出するように構成した位置検出装置が用いられることが
ある。 【０００４】つまり、この位置検出装置は、図７に示す
ように、ボディに設けられた基準穴と同一の形状を有す
る２値化データのパターンでなるテンプレートＡを設定
した上で、カメラで撮像した基準穴の画像Ｂが表示され
た画面Ｃ上で上記テンプレートＡを走査させ、この画面
Ｃ上で該テンプレートＡと基準穴の画像Ｂとがマッチン
グしたときの該テンプレートＡの座標（Ｘ，Ｙ）を読み
取ることにより、上記基準穴ないしボディの位置を検出
するようにしたものである。 【０００５】これによれば、検出された位置を基準とし
てワークを取り付けることにより、ボディのセット位置
が一定しなくても、該ワークが常に所定位置に正しく取
り付けられることになる。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のカメ
ラを用いた位置検出装置においては、例えばボディの色
の種類や汚れの有無、或は照明の反射等により、図８に
示すように、基準穴の全体が明確に撮像されないことが
あり、この場合、テンプレートＡを走査させて基準穴の
画像Ｂ’とマッチングしても、これらがマッチングした
とは判断されず、結局、基準穴ないしボディの位置が検
出不能となるのである。 【０００７】そこで、本発明は、上記の基準穴のような
被検出部位が、その全体にわたって明確に撮像されてい
ない場合にも、該被検出部位もしくはこれが設けられた
物品の位置を確実に検出することができる位置検出装置
を提供することを課題とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような手段を用いたことを特徴とす
る。 【０００９】すなわち、本願の請求項１に係る発明は、
物品に設けられた被検出部位の形状に対応したパターン
を有するテンプレートを上記被検出部位を撮像した画面
上で走査させて、該被検出部位の画像とテンプレートと
がマッチングしたときの該テンプレートの座標から被検
出部位の位置を検出する位置検出装置において、上記テ
ンプレートとして、被検出部位の形状を複数個に分割し
たときの各部分の形状にそれぞれ対応したパターンを有
する複数個のテンプレートを設定するテンプレート設定
手段と、該設定手段で設定された各テンプレートを順次
走査させるテンプレート走査手段と、これらのテンプレ
ートの被検出部位の対応部分の画像とマッチングしたテ
ンプレートについての座標データと、そのマッチングし
た画面上の座標データとから被検出部位の全体としての
位置を演算し、且つ、複数個のテンプレートが被検出部
位の対応部分の画像とマッチングしたときに、各テンプ
レートについて求められる被検出部位全体としての位置
の平均値を算出する位置演算手段とを備えたことを特徴
とする。 【００１０】 【００１１】 【作用】上記の構成によれば、ボルト穴等の被検出部位
の全体が明確に撮像されていない場合であっても、その
一部が撮像されておれば、その部分に対応するテンプレ
ートが画面上での走査によりその部分の画像とマッチン
グすることになる。そして、位置演算手段が、そのテン
プレートについての座標データと、該テンプレートと上
記画像がマッチングしたときの画面上の座標データとか
ら被検出部位の全体としての位置を算出することによ
り、該被検出部位ないしこれが設けられた物品自体の位
置が検出されることになる。 【００１２】そして、複数のテンプレートが被検出部位
の各対応する部分の画像とマッチングしたときに、位置
演算手段がこれらのテンプレートについてそれぞれ求め
られる被検出部位全体としての位置を平均することによ
り、該被検出部位の位置ないし物品の位置が精度よく検
出されることになる。 【００１３】 【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 【００１４】図１は、自動車の自動組立ラインにおける
例えばリヤコンビネーションランプ等のワーク自動組み
付けシステムの全体構成を示すもので、このシステム
は、ライン１によって搬送されて当該組み付けステーシ
ョンで停止されたボディ２にワーク３を取り付けるロボ
ット１０を有する。このロボット１０は、ワーク供給部
４に供給されているワーク３を把持具１１によって把持
して上記ボディ２の組み付け位置に移送すると共に、こ
のワーク３をボディ２に自動的に組み付けるように制御
される。 【００１５】また、このロボット１０は、上記ワーク３
の組み付けに際し、該ワーク３をボディ２に対して正し
く位置合わせするために、ボディ２に設けられた基準点
としてのボルト穴５を撮像するカメラ１２を有し、この
カメラ１２で撮像したボルト穴５の撮像画面上の位置か
ら求められるワーク組み付け位置にワーク３が正しく組
み付けられるように、上記把持具１１の位置が制御され
るようになっている。 【００１６】そして、この位置合わせ制御用として、上
記カメラ１２からの撮像信号が入力される画像処理装置
２１と、その入力画像を表示する表示装置２２と、画像
処理の結果に応じてロボット１０を作動させるロボット
制御装置２３と、これらを総合的に制御するシステム制
御装置２４とが備えられている。また、このシステム制
御装置２４によって制御されて、上記ワーク供給部４に
おけるワーク３を順次ロボット１０への受け渡し位置に
供給するワーク供給装置２５が備えられている。 【００１７】ここで、当該システムの全体的な作動を図
２のフローチャートに従って説明する。 【００１８】まず、ステップＳ１で、ロボット１０が原
点から移動してワーク供給部４に供給されているワーク
３を把持し、次いでステップＳ２で、ライン１の当該ス
テーションにボディ２が到着するのを待つ。また、ボデ
ィ２が到着すれば、ステップＳ３で、ロボット１０に備
えられたカメラ１２によって該ボディ２に設けられてい
る基準ボルト穴５を撮像すると共に、その撮像画像に対
する所定の処理により、上記ボルト穴５の位置、即ちワ
ーク３の組み付け位置を検出する。 【００１９】そして、ステップＳ４で、その組み付け位
置にワーク３が位置合わせされるように、ロボット１０
の把持具１１に把持されたワーク３を移動させると共
に、このようにしてボディ２とワーク３との位置合わせ
が終了した後、ステップＳ５で組み付け作業が行われ、
その後、ステップＳ６でロボット１０を原点に戻し、こ
れにより１サイクルの作業が完了する。 【００２０】次に、本案の特徴部としての画像処理装置
２１の構成及び作動を説明する。 【００２１】この画像処理装置２１は、基本的にはパタ
ーンマッチング法によってカメラ１２で撮像した基準ボ
ルト穴５の位置を検出するものであるが、そのパターン
マッチング用のテンプレートが次のように設定されてい
るのである。 【００２２】つまり、図３に示すように、基準ボルト穴
５に相当する仮想円Ｃ０上の等間隔位置の８箇所に、上
記ボルト穴５のその８つの部位の形状にそれぞれ対応す
る明暗のパターンを有する第１〜第８テンプレートＰ１
〜Ｐ８を設定する。具体的には、基準ボルト穴５を撮像
したときに、その穴内が暗く、周囲が明るく撮像される
ものとしたときに、各テンプレートＰ１〜Ｐ８は、仮想
円Ｃ０と同一半径の円弧で領域を該仮想円Ｃ０の内側の
部分と外側の部分とに分割し、その内側部分を暗部、外
側部分を明部としたパターンに設定されるのである。 【００２３】そして、例えば仮想円Ｃ０の中心Ｏを表示
装置２２の画面２２ａの中央に設定したものとして、そ
の中心Ｏの画面上でのＸＹ座標及び各テンプレートＰ１
〜Ｐ８のＸＹ座標が設定され、その数値が図４に示すよ
うなテーブルとして画像処理装置２１にティーチングさ
れる。 【００２４】次に、このような８個のテンプレートＰ１
〜Ｐ８を用いた画像処理装置２１の具体的動作を図５の
フローチャートに従って説明する。なお、このフローチ
ャートは図２のフローチャートにおけるステップＳ３の
サブルーチンとして実行されるものである。 【００２５】まず、ステップＳ１１で、カメラ１２で撮
像された基準ボルト穴５の画像を取り込み、表示装置２
２の画面２２ａに表示する。このとき、基準ボルト穴５
の全体が明瞭に撮像されず、例えば図６に符号ａで示す
ように、該ボルト穴５の一部分のみが暗部として表示さ
れたものとする。 【００２６】次いで、ステップＳ１２で、第１テンプレ
ートＰ１から第８テンプレートＰ８まで順次画面２２ａ
上を走査させてパターンマッチングを行うのであるが、
例えば第１テンプレートＰ１を走査させたときに、図６
に符号ｂで示すように、本来そのテンプレートに対応す
る基準ボルト穴５の部分が撮像されている位置に該テン
プレートＰ１が到達しても、基準ボルト穴５のその部分
が明瞭に撮像されていない場合には、その部分の画像と
該テンプレートＰ１とがマッチングせず、結局、第１テ
ンプレートＰ１によるパターンマッチングは不能とな
る。 【００２７】次に、第２テンプレートＰ２によるパター
ンマッチングが開始されて、該第２テンプレートＰ２が
画面２２ａ上を走査すると、この第２テンプレートＰ２
に対応する基準ボルト穴５の部分は明部と暗部とが明瞭
に撮像されているので、符号ｃで示すように、該基準ボ
ルト穴５の当該部分が撮像されている位置でマッチング
することになる。 【００２８】そして、このようにして各テンプレートＰ
１〜Ｐ８について順次パターンマッチングを行い、第８
テンプレートＰ８でのパターンマッチングが終了した時
点で、ステップＳ１３，Ｓ１４によるマッチング結果の
解析処理及び演算処理が行われる。 【００２９】これらの処理は、基準ボルト穴５の対応す
る部分とマッチングしたテンプレートについて、そのマ
ッチングした画面２２ａ上の位置をＸＹ座標として記憶
し、その座標に基づいて基準ボルト穴５の中心５ａの位
置を検出するもので、例えば図６に示す例で第２、第３
テンプレートＰ２，Ｐ３が基準ボルト穴５の対応部分の
画像とマッチングしたものとして、そのマッチングした
画面２２ａ上の位置のＸＹ座標がそれぞれ次の値であっ
たとする。 【００３０】 第２テンプレートＰ２のマッチング位置：ＸＭ２，ＹＭ２ 第３テンプレートＰ３のマッチング位置：ＸＭ３，ＹＭ３ そして、これらのマッチング位置と、図４に示す第２、
第３テンプレートＰ２，Ｐ３及び仮想円Ｃ０の中心Ｏの
ティーチング位置、すなわち、 第２テンプレートＰ２のティーチング位置：ＸＰ２，ＹＰ２ 第３テンプレートＰ３のティーチング位置：ＸＰ３，ＹＰ３ 仮想円の中心Ｏの位置 ：ＸＣ０，ＹＣ０ とに基づいて、次式に従って基準ボルト穴５の中心５ａ
の位置の座標（ＸＣ，ＹＣ）を求めるのである。ここ
で、（ＸＣ２，ＹＣ２），（ＸＣ３，ＹＣ３）は、第２
テンプレートＰ２もしくは第３テンプレートＰ３の単独
のデータで求めた基準ボルト穴５の中心位置の座標であ
る。 【００３１】 ＸC＝（ＸC2＋ＸC3）／２＝［（ＸC0＋ＸM2−ＸP2）＋
（ＸC0＋ＸM3−ＸP3）］／２ ＹC＝（ＹC2＋ＹC3）／２＝［（ＹC0＋ＹM2−ＹP2）＋
（ＹC0＋ＹM3−ＹP3）］／２ つまり、各テンプレート毎に基準ボルト穴５の中心位置
を求めると共に、それらの平均値を求めて最終的な基準
ボルト穴５の中心位置と認定するのである。したがっ
て、マッチングしたテンプレートが１つの場合でも基準
ボルト穴５の中心位置を求めることができるが、マッチ
ングしたテンプレートの数が多くなるに従って該基準ボ
ルト穴５の中心位置の検出精度が高くなる。 【００３２】そして、このようにして基準ボルト穴５の
中心位置が求められると、図５のフローチャートのステ
ップＳ１５でそのデータが出力され、図２のフローチャ
ートのステップＳ４により、そのボルト穴５の位置を基
準としてロボット１０に把持されたワーク３の位置の修
正が行われるのである。 【００３３】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、被検出部
位の形状に対応したパターンを有するテンプレートを該
被検出部位を撮像した画面上で走査させて、これらをマ
ッチングさせることにより、該被検出部位の位置を検出
する物品の位置検出装置において、上記テンプレートと
して、被検出部位の形状を複数個に分割したときの各部
分の形状にそれぞれ対応したパターンを有する複数個の
テンプレートを設定し、これらのテンプレートと被検出
部位の対応する部分の画像とをマッチングさせ、その結
果から被検出部位の全体としての位置を求めるようにし
たから、上記被検出部位の全体が明確に撮像されていな
い場合でも、一部のテンプレートがマッチングすれば被
検出部位の位置が検出されることになる。 【００３４】したがって、例えば、自動車のボディへの
ワークの組み付けに際しての位置合わせにおいて、ボデ
ィの色の種類や汚れの有無、或は照明の反射等により、
被検出部位としての基準点の全体が明確に撮像されてい
ない場合でも、この基準点の位置が確実に検出されるこ
とになり、この種の位置合わせ作業ないし組み付け作業
が良好に行われることになる。 【００３５】そして、複数個のテンプレートが被検出部
位の対応部分の画像とそれぞれマッチングしたときに、
各テンプレートについて求められる被検出部位全体とし
ての位置の平均値を算出するようにしたので、当該位置
検出が精度よく行われることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例に係るワーク組み付けシステ
ムの概略構成図である。 【図２】 同システムの作動を示すフローチャート図で
ある。 【図３】 本実施例で用いられるテンプレートの構成を
示す説明図である。 【図４】 上記テンプレートの座標を示すテーブルであ
る。 【図５】 位置合わせ制御の動作を示すフローチャート
図である。 【図６】 パターンマッチング動作の説明図である。 【図７】 従来のパターンマッチング法の説明図であ
る。 【図８】 その問題点の説明図である。 【符号の説明】 ５ 被検出部位（基準ボルト穴） ２１ テンプレート設定手段、テンプレート走査
手段、位置演算手段（画像処理装置） Ｐ１〜Ｐ８ テンプレート
ムの概略構成図である。 【図２】 同システムの作動を示すフローチャート図で
ある。 【図３】 本実施例で用いられるテンプレートの構成を
示す説明図である。 【図４】 上記テンプレートの座標を示すテーブルであ
る。 【図５】 位置合わせ制御の動作を示すフローチャート
図である。 【図６】 パターンマッチング動作の説明図である。 【図７】 従来のパターンマッチング法の説明図であ
る。 【図８】 その問題点の説明図である。 【符号の説明】 ５ 被検出部位（基準ボルト穴） ２１ テンプレート設定手段、テンプレート走査
手段、位置演算手段（画像処理装置） Ｐ１〜Ｐ８ テンプレート
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 物品に設けられた被検出部位の形状に対
応したパターンを有するテンプレートを上記被検出部位
を撮像した画面上で走査させて、該被検出部位の画像と
テンプレートとがマッチングしたときの該テンプレート
の座標から被検出部位の位置を検出する装置であって、
上記テンプレートとして、被検出部位の形状を複数個に
分割したときの各部分の形状にそれぞれ対応したパター
ンを有する複数個のテンプレートを設定するテンプレー
ト設定手段と、該設定手段で設定された各テンプレート
を順次走査させるテンプレート走査手段と、これらのテ
ンプレートの被検出部位の対応部分の画像とマッチング
したテンプレートについての座標データと、そのマッチ
ングした画面上の座標データとから被検出部位の全体と
しての位置を演算し、且つ、複数個のテンプレートが被
検出部位の対応部分の画像とマッチングしたときに、各
テンプレートについて求められる被検出部位全体として
の位置の平均値を算出する位置演算手段とを有すること
を特徴とする物品の位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13140893A JP3386183B2 (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | 物品の位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13140893A JP3386183B2 (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | 物品の位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06317406A JPH06317406A (ja) | 1994-11-15 |
| JP3386183B2 true JP3386183B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=15057277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13140893A Expired - Fee Related JP3386183B2 (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | 物品の位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3386183B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5569130B2 (ja) * | 2010-04-30 | 2014-08-13 | セイコーエプソン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、把持ロボットおよびプログラム |
| US8588535B2 (en) | 2010-09-15 | 2013-11-19 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for estimation of compression noise |
| US8600188B2 (en) | 2010-09-15 | 2013-12-03 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for noise reduction and image enhancement |
| US8532429B2 (en) | 2010-09-28 | 2013-09-10 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for noise reduction and image enhancement involving selection of noise-control parameter |
| EP2884459A4 (en) | 2012-08-10 | 2016-03-30 | Konica Minolta Inc | PICTURE PROCESSING DEVICE, PICTURE PROCESSING METHOD AND PICTURE PROCESSING PROGRAM |
-
1993
- 1993-05-07 JP JP13140893A patent/JP3386183B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06317406A (ja) | 1994-11-15 |
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Legal Events
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