JP3611224B2

JP3611224B2 - 中子の位置姿勢検出装置

Info

Publication number: JP3611224B2
Application number: JP24004696A
Authority: JP
Inventors: 裕之萩原; 康雄酒井; 寿袋井; 英雄寺田
Original assignee: 石川島芝浦機械株式会社; 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1996-09-11
Filing date: 1996-09-11
Publication date: 2005-01-19
Anticipated expiration: 2016-09-11
Also published as: JPH1085898A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中子の位置姿勢検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カメラで取り込んだ画像を処理して中子の位置と姿勢とを検出する中子の位置姿勢検出装置としては、取り込んだ画像を２値画像に変換し、この２値画像の連結成分の重心を計測することにより中子の位置を検出し、２値画像の慣性主軸を求めることにより中子の姿勢を検出するようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような中子の位置姿勢検出装置では、カメラの画像中に中子の全体が収まっていることが前提となる。従って、検出位置へ運ばれた中子の位置ズレ量が大きくなり、中子の一部がカメラの画像から外れた場合には、その中子の位置と姿勢との検出ができなくなる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、検出位置へ運ばれた中子を撮影してその画像を取り込むカメラと、このカメラで取り込んだ画像を明度変化の激しい部分を強調するエッジ強調画像へ変換する画像変換手段と、前記エッジ強調画像を横切るように予め画像中に設定してある複数のライン上を検索して前記ラインと前記エッジ強調画像との交点に現れるピーク値となる箇所を前記中子のエッジとして検出するエッジ検出手段と、このエッジ検出手段で検出したエッジ情報に含まれるエッジを結んだ直線式を前記中子の少なくとも隣合う２辺について線形近似して求める線形近似手段と、隣合う２辺の直線式の交点を演算する交点演算手段とを設けた。従って、中子のエッジ情報から中子の少なくとも隣合う２辺の直線式を求め、その直線式の交点を求めることにより中子の位置を検出できる。また、直線式の傾きから中子の姿勢を検出できる。このため、中子をカメラで撮影する際に、中子の一部がカメラの画像から外れていても、中子の位置と姿勢とを検出できる。中子のエッジ検出をライン上のエッジについてのみ行えばよく、中子のエッジ検出を短時間で行えるようになり、中子の位置と姿勢との検出の処理速度が速くなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図２は、本実施の形態の全体構造を示すブロック図である。所定の検出位置へ運ばれた中子１を照らす照明２と、照明２により照らされた中子１を上方から撮影してその画像を取り込むカメラであるＣＣＤカメラ３とが設けられている。前記ＣＣＤカメラ３はマイクロコンピュータ構成の画像処理装置４に接続されている。この画像処理装置４には、ＣＣＤカメラ３で取り込む画像が入力される入力部５、取り込んだ画像に対して後述する各種の処理を行う画像処理部６、画像処理部６による処理動作を実行させるプログラムを格納したり、画像処理部６での処理結果を一時的に記憶する記憶部７、画像処理部６での処理結果を出力する出力部８等が設けられている。出力部８にはモニタ９が接続されている。
【０００７】
図３は、中子１を撮影したときのＣＣＤカメラ３の画像を示す模式図である。この画像中には、中子１のエッジ探索用の複数のラインＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が設けられている。
【０００８】
前記画像処理装置４には、前記ＣＣＤカメラ３で取り込んだ画像をエッジを強調させたエッジ強調画像に変換する画像変換手段と、図３に示したラインＡ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３上に位置する中子１のエッジａ１，ａ２，ａ３，ｂ１，ｂ２，ｂ３を検出するエッジ検出手段と、このエッジ検出手段で検出したエッジ情報ａ１〜ａ３，ｂ１〜ｂ３から前記中子１の隣合う２辺の直線式Ｘ，Ｙを線形近似して求める線形近似手段と、線形近似して求めた２辺の直線式Ｘ，Ｙの交点Ｚを演算する交点演算手段とが設けられている。なお、これらの各手段は、前記記憶部７に格納されているプログラムに従って前記画像処理部６により実行される処理である。
【０００９】
このような構成において、中子１の位置姿勢検出の処理動作を図１のフローチャートに基づいて説明する。まず、中子搬送機構（図示せず）により搬送された中子１が所定の検出位置で停止することにより、中子１の位置姿勢検出が開始される。なお、照明２は常時点灯され、又は、中子１が検出位置で停止するタイミングに合わせて点灯され、中子１を照らす。
【００１０】
照明２に照らされている中子１はその上方からＣＣＤカメラ３で撮影され、その画像が入力部５に入力されることにより画像処理装置４内へ取り込まれる。取り込んだ画像を、明度変化の激しい部分を強調するエッジ強調画像へ変換する処理が画像変換手段により行われる。エッジ強調画像に対し、予め、画像中に設定してあるラインＡ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３上を探索し、そのピーク値となる個所ａ１〜ａ３，ｂ１〜ｂ３を中子１のエッジとしてエッジ検出手段により検出する。
【００１１】
中子のエッジａ１〜ａ３，ｂ１〜ｂ３を検出した後、これらのエッジ情報から中子１の隣合う２辺の直線式Ｘ，Ｙを線形近似手段により線形近似して求める。より詳細には、エッジａ１〜ａ３の情報からこれらのエッジａ１〜ａ３を結んだ直線式Ｙを求め、エッジｂ１〜ｂ３の情報からこれらのエッジｂ１〜ｂ３を結んだ直線式Ｘを求める。これらの直線式Ｘ，Ｙを求めた後、これらの直線式Ｘ，Ｙの交点Ｚを交点演算手段により演算する。
【００１２】
ここで、中子１の２辺の直線式Ｘ，Ｙの交点Ｚを演算することにより、中子１の位置を検出することができる。また、直線式Ｘ，Ｙの少なくとも一方の傾きをから中子１の姿勢を検出することができる。そして、この装置による中子１の位置及び姿勢の検出では、中子１の一部がＣＣＤカメラ３の画像から外れていても検出することができる。従って、検出位置へ搬送した中子１の位置ズレ量が大きいために中子１の一部がＣＣＤカメラ３の画像から外れた場合にも中子１の位置と姿勢とを検出できる。また、中子１の一部がＣＣＤカメラ３の画像の範囲から外れてしまうような大型の中子１についてもＣＣＤカメラ３やその他の部材を交換することなく中子１の位置と姿勢とを検出でき、汎用性が高くなる。
【００１３】
以上のようにして中子１の位置と姿勢とを検出した後、画像上の中子１をモニタ９に表示させる。オペレータがモニタ９に表示された中子１を見ることにより、基準位置に対する中子１の位置ズレと傾きとを確認することができる。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、中子のエッジ情報から中子の少なくとも隣合う２辺の直線式を線形近似して求め、この直線式の交点を演算して求めることにより中子の位置を検出でき、さらに、直線式の傾きから中子の姿勢を検出でき、従って、カメラで中子を撮影したときに中子の一部がカメラの画像から外れていてもその中子の位置と姿勢とを検出でき、検出位置に位置する中子の位置ズレ量が大きすぎる場合や中子の一部がカメラの画像から外れてしまう大型の中子であってもそれらの中子の位置と姿勢とを検出できる。また、カメラの画像中に予め設定したライン上に位置する中子のエッジを検出するようにしたので、中子のエッジ検出をライン上でのみ行えばよいため、中子のエッジ検出を短時間で行えるようになり、中子の位置と姿勢との検出の処理速度を速くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における中子の位置姿勢検出の処理動作を説明するフローチャートである。
【図２】装置の全体構造を示すブロック図である。
【図３】中子を撮影したときのカメラの画像を示す模式図である。
【符号の説明】
１中子
３カメラ
Ａ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３ライン

Claims

検出位置へ運ばれた中子を撮影してその画像を取り込むカメラと、このカメラで取り込んだ画像を明度変化の激しい部分を強調するエッジ強調画像へ変換する画像変換手段と、前記エッジ強調画像を横切るように予め画像中に設定してある複数のライン上を検索して前記ラインと前記エッジ強調画像との交点に現れるピーク値となる箇所を前記中子のエッジとして検出するエッジ検出手段と、このエッジ検出手段で検出したエッジ情報に含まれるエッジを結んだ直線式を前記中子の少なくとも隣合う２辺について線形近似して求める線形近似手段と、隣合う２辺の直線式の交点を演算する交点演算手段とを設けたことを特徴とする中子の位置姿勢検出装置。