JP3620081B2 - テンプレートマッチング方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、画像処理装置で色の異なる対象ワーク（例えば自動車製造ラインにおける塗装された車体等）の位置および位置ずれ検出する場合において、画像処理装置単体で色の違う対象ワークの検出を可能とする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車製造ラインで、ある加工・組立ステーションにおいて塗装された車の位置ずれをモノクロ画像の画像処理装置を用いたテンプレートマッチングで検出する場合がある。このとき、塗装色が異なると、光の反射率が異なるため、画像の明るさが異なることになる。
画像の明るさが異なるのに、同じテンプレートマッサチング処理を行うと精度が落ちるので、図３に示すように、予め数種類の色の対象ワークでテンプレートを登録しておき、対象ワークの位置を検出する際に、対象ワークの色情報を上位制御装置より画像処理装置が受け取り、前記の登録テンプレートの中から対象ワークに適したテンプレートを選択し、テンプレートマッチングを行うという方法があった。
また、上位制御装置よりの色情報が無い場合は、図４に示すように、予め数種類の色の対象ワークでテンプレートを登録しておき、対象ワークの位置を検出する際に、対象ワークに対し、前記すべての色の登録テンプレートでテンプレートマッチングを行い、その中で最も一致度の高いテンプレートマッチング結果で得られた位置をその対象ワークの位置とする方法もあった。
一方、特開昭６２−２３７５９１号公報には、カラー画像を取り込み、必要な色及び形状によるテンプレートマッチングを行う技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示す従来の方法では、上位制御装置からの色情報が必要なため、色情報の管理がされていないラインへの導入ができない問題があった。また、型式の同じ対象ワークに対し、色毎の複数のテンプレートを登録する必要があるため、テンプレートの登録用に多くの記憶容量が必要となる問題があった。
図４に示す従来の方法では、対象ワークの位置を検出する際に、予め登録した全てのテンプレートでテンプレートマッチングを行うため、登録したテンプレートでテンプレートマッチングを行う回数分の検出時間が必要となる問題があった。また、型式の同じ対象ワークに対し、色毎の複数のテンプレートを登録する必要があるため、テンプレートの登録用に多くの記憶容量が必要となる問題があった。
特開昭６２−２３７５９１号公報に開示された技術は、カラー画像の取り込みが必要であるが、カラー画像処理のために高価なものとなり、製造現場で一般的に使用されるモノクロの画像処理装置には適用できない。
そこで、本発明は、色の異なる対象ワークを検出する際に、上位制御装置からの色情報を不要で、テンプレートの登録用に必要な記憶容量を減らすことができ、テンプレートマッチングに必要な検出時間を減少させることができる方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するために本発明は、モノクロ画像の画像処理装置を用いたテンプレートマッチング方法において、
予め１種類の色の対象ワークでテンプレートマッチングを行うためのテンプレート画像を登録するとともに、予め設定した特定領域の平均濃淡レベルを検出し登録しておき、
色の異なる対象ワークに対して前記領域の平均濃淡レベルを検出し、
登録されているテンプレート登録時の平均濃淡レベルと比較し、
その結果よりテンプレート画像の濃淡レベルを補正してテンプレートマッチングを行うことを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】
画像処理装置が、検出画像の中の予め設定した特定領域内の平均濃淡レベルを検出することで、対象ワークの色を判別するため、上位制御装置からの色情報が不要となる。
また、テンプレート登録時と、ワークの位置を検出する時の、画像中の特定領域の平均濃淡レベルを比較し、その結果をもとに登録したテンプレートの濃淡レベルを補正することで、１種類の色の対象ワークを登録したテンプレートで異なる色の対象ワークのテンプレートマッチングが可能となるため、テンプレートの登録に必要な記憶容量が、１つの色のテンプレートを登録する量でよい。
さらに、１種類の色の対象ワークで登録したテンプレートを補正することでテンプレートマッチングを行うため、複数の色の対象ワークで登録したすべてのテンプレートでテンプレートマッチングを行う必要が無く、対象ワークの位置を検出するために必要な時間が、テンプレートを補正する時間とテンプレートマッチング１回分の時間でよくなる。
【０００６】
【実施例】
本発明の実施例を、図１の本発明のフロー図、図２の作用説明図を用いて説明する。
まず、テンプレート登録時の作業として、予め１種類の色の対象ワークでテンプレートマッチングを行うためのテンプレート画像を登録し、平均濃度レベルの検出領域を設定し、その検出領域の平均濃淡レベルを検出し登録する。
穴の開いた対象ワークの位置を検出するためのテンプレートを登録する例が図２である。１はテンプレート登録時にカメラで撮像した時のモニター画面である。２は位置を検出する対象ワークに開いた穴で、この部分の画像をテンプレートに登録する。点線が囲まれた領域３は平均濃淡レベルを検出する領域で、同じ色の対象ワークでは、ワークの位置がずれた場合でも領域内の平均濃淡レベルが変化しない部分を設定する。その後、領域内の平均濃淡レベルを検出し登録する。登録されたテンプレートが６である。
【０００７】
次に、テンプレートマッチング時の処理を説明する。
平均濃度レベルの検出領域における平均濃淡レベルを検出し、登録されているテンプレート登録時の平均濃淡レベルと比較し、その結果よりテンプレート画像の濃淡レベルを補正し、テンプレートマッチングを行うのである。
図２の４は、テンプレート登録時と異なる色の対象ワークをカメラで撮像した時のモニター画面である。この時テンプレートマッチングを行う前に、３と同じ領域である５領域内の平均濃淡レベルを検出し、テンプレート登録時の平均濃淡レベルと比較する。
その結果より、テンプレート６の濃淡レベルを補正し、補正したテンプレート７でテンプレートマッチングを行う。
【０００８】
濃淡レベルとは、例えば最も薄いものを０、最も濃いものを２５５として２５６段階に分けられた数値であり、例えば、テンプレートが設定された領域は２００以上となる（領域内の画素によってバラツキがでる）。ところが、前述したように塗装色によって画像全体の明るさが変化するので濃淡レベルが変化してしまう。ある色ではテンプレート領域内の濃淡レベルが２２０以上ないと、他の領域との区別がつきにくく、誤検出しやすくなるということになる。本発明では、これを自動的に設定しなおすものであり、例えば、テンプレートマッチング時の平均濃淡レベルを検出し、テンプレート登録時の平均濃淡レベルと比較し、その差をテンプレート領域の濃淡レベルに加算したものを新たなテンプレートとするのである。この補正（濃淡レベルの修正）については、これに限定されるものではなく、予め容易した対応表に基づいて補正するものでもよく、要はワークの色が変化した場合でも他の領域との区別が明確になるような補正を行えばよいのである。
【０００９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば次の効果が得られる。
画像処理装置が対象ワークの色を判別することができ、上位制御装置からの色情報が不要となるため、色管理のなされていない作業工程への画像処理装置の導入が可能となる。
１種類の色の対象ワークで登録したテンプレートで、異なる色の対象ワークのテンプレートマッチングが可能となり、型式が同じ対象ワークの検出に必要なテンプレート登録用の記憶容量が、１つの色のテンプレートを登録する量でよくなるため、限られた記憶容量の中で、多くの型式の対象ワークのテンプレートが登録可能となる。
さらに、１種類の色の対象ワークで登録したテンプレートで、異なる色の対象ワークのテンプレートマッチングが可能となるため、複数の色の対象ワークで登録したすべてのテンプレートでテンプレートマッチングを行う必要が無く、対象ワークの位置を検出するために必要な時間が、テンプレートを補正する時間とテンプレートマッチング１回分で時間がよくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフローチャート
【図２】本発明の作用説明図
【図３】従来技術１のフローチャート
【図４】従来技術２のフローチャート
【符号の説明】
１…テンプレート登録時のモニター画像
２…テンプレートマッチングを行う穴
３…平均濃淡レベルを検出する領域
４…異なる色の対象ワークを撮像した時のモニター画面
５…平均濃淡レベルを検出する領域
６…登録したテンプレート
７…補正されたテンプレート
【産業上の利用分野】
本発明は、画像処理装置で色の異なる対象ワーク（例えば自動車製造ラインにおける塗装された車体等）の位置および位置ずれ検出する場合において、画像処理装置単体で色の違う対象ワークの検出を可能とする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車製造ラインで、ある加工・組立ステーションにおいて塗装された車の位置ずれをモノクロ画像の画像処理装置を用いたテンプレートマッチングで検出する場合がある。このとき、塗装色が異なると、光の反射率が異なるため、画像の明るさが異なることになる。
画像の明るさが異なるのに、同じテンプレートマッサチング処理を行うと精度が落ちるので、図３に示すように、予め数種類の色の対象ワークでテンプレートを登録しておき、対象ワークの位置を検出する際に、対象ワークの色情報を上位制御装置より画像処理装置が受け取り、前記の登録テンプレートの中から対象ワークに適したテンプレートを選択し、テンプレートマッチングを行うという方法があった。
また、上位制御装置よりの色情報が無い場合は、図４に示すように、予め数種類の色の対象ワークでテンプレートを登録しておき、対象ワークの位置を検出する際に、対象ワークに対し、前記すべての色の登録テンプレートでテンプレートマッチングを行い、その中で最も一致度の高いテンプレートマッチング結果で得られた位置をその対象ワークの位置とする方法もあった。
一方、特開昭６２−２３７５９１号公報には、カラー画像を取り込み、必要な色及び形状によるテンプレートマッチングを行う技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示す従来の方法では、上位制御装置からの色情報が必要なため、色情報の管理がされていないラインへの導入ができない問題があった。また、型式の同じ対象ワークに対し、色毎の複数のテンプレートを登録する必要があるため、テンプレートの登録用に多くの記憶容量が必要となる問題があった。
図４に示す従来の方法では、対象ワークの位置を検出する際に、予め登録した全てのテンプレートでテンプレートマッチングを行うため、登録したテンプレートでテンプレートマッチングを行う回数分の検出時間が必要となる問題があった。また、型式の同じ対象ワークに対し、色毎の複数のテンプレートを登録する必要があるため、テンプレートの登録用に多くの記憶容量が必要となる問題があった。
特開昭６２−２３７５９１号公報に開示された技術は、カラー画像の取り込みが必要であるが、カラー画像処理のために高価なものとなり、製造現場で一般的に使用されるモノクロの画像処理装置には適用できない。
そこで、本発明は、色の異なる対象ワークを検出する際に、上位制御装置からの色情報を不要で、テンプレートの登録用に必要な記憶容量を減らすことができ、テンプレートマッチングに必要な検出時間を減少させることができる方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するために本発明は、モノクロ画像の画像処理装置を用いたテンプレートマッチング方法において、
予め１種類の色の対象ワークでテンプレートマッチングを行うためのテンプレート画像を登録するとともに、予め設定した特定領域の平均濃淡レベルを検出し登録しておき、
色の異なる対象ワークに対して前記領域の平均濃淡レベルを検出し、
登録されているテンプレート登録時の平均濃淡レベルと比較し、
その結果よりテンプレート画像の濃淡レベルを補正してテンプレートマッチングを行うことを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】
画像処理装置が、検出画像の中の予め設定した特定領域内の平均濃淡レベルを検出することで、対象ワークの色を判別するため、上位制御装置からの色情報が不要となる。
また、テンプレート登録時と、ワークの位置を検出する時の、画像中の特定領域の平均濃淡レベルを比較し、その結果をもとに登録したテンプレートの濃淡レベルを補正することで、１種類の色の対象ワークを登録したテンプレートで異なる色の対象ワークのテンプレートマッチングが可能となるため、テンプレートの登録に必要な記憶容量が、１つの色のテンプレートを登録する量でよい。
さらに、１種類の色の対象ワークで登録したテンプレートを補正することでテンプレートマッチングを行うため、複数の色の対象ワークで登録したすべてのテンプレートでテンプレートマッチングを行う必要が無く、対象ワークの位置を検出するために必要な時間が、テンプレートを補正する時間とテンプレートマッチング１回分の時間でよくなる。
【０００６】
【実施例】
本発明の実施例を、図１の本発明のフロー図、図２の作用説明図を用いて説明する。
まず、テンプレート登録時の作業として、予め１種類の色の対象ワークでテンプレートマッチングを行うためのテンプレート画像を登録し、平均濃度レベルの検出領域を設定し、その検出領域の平均濃淡レベルを検出し登録する。
穴の開いた対象ワークの位置を検出するためのテンプレートを登録する例が図２である。１はテンプレート登録時にカメラで撮像した時のモニター画面である。２は位置を検出する対象ワークに開いた穴で、この部分の画像をテンプレートに登録する。点線が囲まれた領域３は平均濃淡レベルを検出する領域で、同じ色の対象ワークでは、ワークの位置がずれた場合でも領域内の平均濃淡レベルが変化しない部分を設定する。その後、領域内の平均濃淡レベルを検出し登録する。登録されたテンプレートが６である。
【０００７】
次に、テンプレートマッチング時の処理を説明する。
平均濃度レベルの検出領域における平均濃淡レベルを検出し、登録されているテンプレート登録時の平均濃淡レベルと比較し、その結果よりテンプレート画像の濃淡レベルを補正し、テンプレートマッチングを行うのである。
図２の４は、テンプレート登録時と異なる色の対象ワークをカメラで撮像した時のモニター画面である。この時テンプレートマッチングを行う前に、３と同じ領域である５領域内の平均濃淡レベルを検出し、テンプレート登録時の平均濃淡レベルと比較する。
その結果より、テンプレート６の濃淡レベルを補正し、補正したテンプレート７でテンプレートマッチングを行う。
【０００８】
濃淡レベルとは、例えば最も薄いものを０、最も濃いものを２５５として２５６段階に分けられた数値であり、例えば、テンプレートが設定された領域は２００以上となる（領域内の画素によってバラツキがでる）。ところが、前述したように塗装色によって画像全体の明るさが変化するので濃淡レベルが変化してしまう。ある色ではテンプレート領域内の濃淡レベルが２２０以上ないと、他の領域との区別がつきにくく、誤検出しやすくなるということになる。本発明では、これを自動的に設定しなおすものであり、例えば、テンプレートマッチング時の平均濃淡レベルを検出し、テンプレート登録時の平均濃淡レベルと比較し、その差をテンプレート領域の濃淡レベルに加算したものを新たなテンプレートとするのである。この補正（濃淡レベルの修正）については、これに限定されるものではなく、予め容易した対応表に基づいて補正するものでもよく、要はワークの色が変化した場合でも他の領域との区別が明確になるような補正を行えばよいのである。
【０００９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば次の効果が得られる。
画像処理装置が対象ワークの色を判別することができ、上位制御装置からの色情報が不要となるため、色管理のなされていない作業工程への画像処理装置の導入が可能となる。
１種類の色の対象ワークで登録したテンプレートで、異なる色の対象ワークのテンプレートマッチングが可能となり、型式が同じ対象ワークの検出に必要なテンプレート登録用の記憶容量が、１つの色のテンプレートを登録する量でよくなるため、限られた記憶容量の中で、多くの型式の対象ワークのテンプレートが登録可能となる。
さらに、１種類の色の対象ワークで登録したテンプレートで、異なる色の対象ワークのテンプレートマッチングが可能となるため、複数の色の対象ワークで登録したすべてのテンプレートでテンプレートマッチングを行う必要が無く、対象ワークの位置を検出するために必要な時間が、テンプレートを補正する時間とテンプレートマッチング１回分で時間がよくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフローチャート
【図２】本発明の作用説明図
【図３】従来技術１のフローチャート
【図４】従来技術２のフローチャート
【符号の説明】
１…テンプレート登録時のモニター画像
２…テンプレートマッチングを行う穴
３…平均濃淡レベルを検出する領域
４…異なる色の対象ワークを撮像した時のモニター画面
５…平均濃淡レベルを検出する領域
６…登録したテンプレート
７…補正されたテンプレート
Claims (2)
- モノクロ画像の画像処理装置を用いたテンプレートマッチング方法において、
予め１種類の色の対象ワークでテンプレートマッチングを行うためのテンプレート画像を登録するとともに、
前記対象ワークの位置がずれた場合でも領域内の平均濃淡レベルが変化しない領域の平均濃淡レベルを検出し登録しておき、色の異なる対象ワークに対して前記領域の平均濃淡レベルを検出し、
前記検出した平均濃淡レベルと前記登録されているテンプレート画像の平均濃淡レベルとの差を前記検出した平均濃淡レベルに加算したものを新たなテンプレートとすることにより、テンプレート画像の濃淡レベルを補正してテンプレートマッチングを行うことを特徴とするテンプレートマッチング方法。 - モノクロ画像の画像処理装置を用いたテンプレートマッチング方法において、
予め１種類の色の対象ワークでテンプレートマッチングを行うためのテンプレート画像を登録するとともに、
前記対象ワークの位置がずれた場合でも領域内の平均濃淡レベルが変化しない領域の平均濃淡レベルを検出し登録しておき、色の異なる対象ワークに対して前記領域の平均濃淡レベルを検出し、
予め用意した対応表に基づいてテンプレート画像の濃淡レベルを補正してテンプレートマッチングを行うことを特徴とするテンプレートマッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03900395A JP3620081B2 (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | テンプレートマッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03900395A JP3620081B2 (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | テンプレートマッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08212346A JPH08212346A (ja) | 1996-08-20 |
| JP3620081B2 true JP3620081B2 (ja) | 2005-02-16 |
Family
ID=12540952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03900395A Expired - Fee Related JP3620081B2 (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | テンプレートマッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3620081B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007304852A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Univ Of Tsukuba | 被写体追尾方法及び装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3437555B2 (ja) | 2001-03-06 | 2003-08-18 | キヤノン株式会社 | 特定点検出方法及び装置 |
| CN115690200B (zh) * | 2022-12-30 | 2024-03-08 | 北京慕柏科技有限公司 | 一种打孔铝片匹配铝模板的方法、装置、设备及存储介质 |
-
1995
- 1995-02-03 JP JP03900395A patent/JP3620081B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007304852A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Univ Of Tsukuba | 被写体追尾方法及び装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08212346A (ja) | 1996-08-20 |
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