JP3896642B2

JP3896642B2 - Model making device

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Publication number: JP3896642B2
Application number: JP19345197A
Authority: JP
Inventors: 伸行藤原; 寿和恩田
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2017-07-18
Also published as: JPH1139500A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆる物体認識処理に係り、特にモデルベーストマッチング法を用いるモデル作製装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
物体認識を行なう方法として、その一つにモデルベーストマッチング法がある。この方法は、コンピュータの内部に予め物体のモデルデータを蓄え、このモデルと対象物体画像とを比較して、画像中から特定物体を探し出したり、物体の位置と姿勢を検出するものである。かかるモデルベーストマッチング法であっても物体認識を行なう前には予め物体モデルを生成する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のモデル作製に当っては、対象物体の輪郭、凹凸、模様等を一つの実画像を処理して直線や円弧等に近似させ、得られた特徴データのうちモデルデータとして必要なものを作業者が選択することによっている。ここでは、モデルを構成する一つ一つの特徴を作業者が選択することになるため、詳細なモデルの作製を行なうことができる。
ところが、作業者によるモデル作製に当っては、次のような問題を有する。
（１）作業者による選択作業によりモデルを作製することになるので、その作業時間が長くかかる。
（２）同じ物体であっても作業者によりモデルに差異が生じ、つまりモデルを作製する作業者によって物体認識性能に差異が生ずる。
（３）特徴の出方がはっきりしない物体に対して、どの特徴からモデルを構成すべきか判断がつかない場合がある。
【０００４】
本発明は、上述の問題に鑑み、モデル作製に当り時間がかからず、作業者による差異が生じたり判断がつかないといった弊害を除くようにしたモデル作製装置の提供を目的とする。
【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、次の発明特定事項を有する。
（１）入力画像から対象部品の輪郭、凹凸、模様等を直線や円弧等に近似して特徴データを作り、画面中でモデルとする特徴の範囲を設定し、その範囲に入る特徴に対して予め設けておいた規則によって自動的にモデルへ登録する特徴を選択し、選択した特徴をモデルとして保存する機能を有するモデル作製装置であって、自動的にモデルへ登録する特徴を選択する部分において、予め選択する直線数と円弧数を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さに関して、円弧ならばその半径に関して大きいものから順に設定数だけ選択する機能を有することを特徴とする。
（２）入力画像から対象部品の輪郭、凹凸、模様等を直線や円弧等に近似して特徴データを作り、画面中でモデルとする特徴の範囲を設定し、その範囲に入る特徴に対して予め設けておいた規則によって自動的にモデルへ登録する特徴を選択し、選択した特徴をモデルとして保存する機能を有するモデル作製装置であって、自動的にモデルへ登録する特徴を選択する部分において、予め選択する直線数と円弧数および最大長さと最大半径を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さに関して、円弧ならばその半径に関して、最大長さおよび最大半径から大きいもの順に設定数だけ選択する機能を有することを特徴とする。
（３）入力画像から対象部品の輪郭、凹凸、模様等を直線や円弧等に近似して特徴データを作り、画面中でモデルとする特徴の範囲を設定し、その範囲に入る特徴に対して予め設けておいた規則によって自動的にモデルへ登録する特徴を選択し、選択した特徴をモデルとして保存する機能を有するモデル作製装置であって、自動的にモデルへ登録する特徴を選択する部分において、予め選択する直線数と円弧数および基準長さと基準半径を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さと基準長さとの誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ、円弧ならばその半径と基準半径との誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ選択する機能を有することを特徴とする。
（４）入力画像から対象部品の輪郭、凹凸、模様等を直線や円弧等に近似して特徴データを作り、画面中でモデルとする特徴の範囲を設定し、その範囲に入る特徴に対して予め設けておいた規則によって自動的にモデルへ登録する特徴を選択し、選択した特徴をモデルとして保存する機能を有するモデル作製装置であって、自動的にモデルへ登録する特徴を選択する部分において、予め選択する基準長さと基準半径および直線許容誤差と円弧許容誤差を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データのうち、直線ならばその長さと基準長さとの誤差の絶対値が直線許容誤差に入るもの、円弧ならばその半径と基準半径との誤差の絶対値が円弧許容誤差に入るものを選択する機能を有することを特徴とする。
（５）入力画像から対象部品の輪郭、凹凸、模様等を直線や円弧等に近似して特徴データを作り、画面中でモデルとする特徴の範囲を設定し、その範囲に入る特徴に対して予め設けておいた規則によって自動的にモデルへ登録する特徴を選択し、選択した特徴をモデルとして保存する機能を有するモデル作製装置であって、自動的にモデルへ登録する特徴を選択する部分において、予め選択する直線数と円弧数および基準長さと基準半径を１〜ｎの複数段階に設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さに関して、円弧ならばその半径に関して、基準長さ（ｉ）および基準半径（ｉ）から大きいもの順に設定数だけ逐次選択する機能を有することを特徴とする。
（６）入力画像から対象部品の輪郭、凹凸、模様等を直線や円弧等に近似して特徴データを作り、画面中でモデルとする特徴の範囲を設定し、その範囲に入る特徴に対して予め設けておいた規則によって自動的にモデルへ登録する特徴を選択し、選択した特徴をモデルとして保存する機能を有するモデル作製装置であって、自動的にモデルへ登録する特徴を選択する部分において、予め選択する特徴の最大長さと最大半径、最小長さと最小半径、およびそれらの長さに関して選択する直線数と円弧数をそれぞれ設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さに関して、円弧ならばその半径に関して、まず最大長さおよび最大半径から大きいもの順に設定数だけ選択し、次に最小長さおよび最小半径から小さいもの順に設定数だけ選択する機能を有することを特徴とする。
（７）入力画像から対象部品の輪郭、凹凸、模様等を直線や円弧等に近似して特徴データを作り、画面中でモデルとする特徴の範囲を設定し、その範囲に入る特徴に対して予め設けておいた規則によって自動的にモデルへ登録する特徴を選択し、選択した特徴をモデルとして保存する機能を有するモデル作製装置であって、自動的にモデルへ登録する特徴を選択する部分において、予め選択する直線数と円弧数および基準長さと基準半径を１〜ｎの複数段階に設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さと基準長さ（ｉ）との誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ、円弧ならばその半径と基準半径（ｉ）との誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ逐次選択する機能を有することを特徴とする。
（８）入力画像から対象部品の輪郭、凹凸、模様等を直線や円弧等に近似して特徴データを作り、画面中でモデルとする特徴の範囲を設定し、その範囲に入る特徴に対して予め設けておいた規則によって自動的にモデルへ登録する特徴を選択し、選択した特徴をモデルとして保存する機能を有するモデル作製装置であって、自動的にモデルへ登録する特徴を選択する部分において、予め選択する直線数と円弧数および基準長さと基準半径を１〜ｎの複数段階に設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データのうち、直線ならばその長さと基準長さ（ｉ）との誤差の絶対値が直線許容誤差に入るもの、円弧ならばその半径と基準半径（ｉ）との誤差の絶対値が円弧許容誤差に入るものを逐次選択する機能を有することを特徴とする。
（９）入力画像から対象部品の輪郭、凹凸、模様等を直線や円弧等に近似して特徴データを作り、画面中でモデルとする特徴の範囲を設定し、その範囲に入る特徴に対して予め設けておいた規則によって自動的にモデルへ登録する特徴を選択し、選択した特徴をモデルとして保存する機能を有するモデル作製装置であって、自動的にモデルへ登録する特徴を選択する部分において、予め選択する直線数と円弧数を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、基準とする直線と円弧を特徴候補範囲に入る特徴から指定し、直線ならばその長さに関して、円弧ならばその半径に関して、基準直線および基準円弧から大きいもの順に設定数だけ選択する機能を有することを特徴とする。
（１０）入力画像から対象部品の輪郭、凹凸、模様等を直線や円弧等に近似して特徴データを作り、画面中でモデルとする特徴の範囲を設定し、その範囲に入る特徴に対して予め設けておいた規則によって自動的にモデルへ登録する特徴を選択し、選択した特徴をモデルとして保存する機能を有するモデル作製装置であって、自動的にモデルへ登録する特徴を選択する部分において、予め選択する直線数と円弧数を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、基準とする直線と円弧を特徴候補範囲に入る特徴から指定し、直線ならばその長さと基準直線の長さとの誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ、円弧ならばその半径と基準円弧の半径との誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ選択する機能を有することを特徴とする。
（１１）入力画像から対象部品の輪郭、凹凸、模様等を直線や円弧等に近似して特徴データを作り、画面中でモデルとする特徴の範囲を設定し、その範囲に入る特徴に対して予め設けておいた規則によって自動的にモデルへ登録する特徴を選択し、選択した特徴をモデルとして保存する機能を有するモデル作製装置であって、自動的にモデルへ登録する特徴を選択する部分において、基準とする直線と円弧を特徴候補範囲に入る特徴から指定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データのうち、直線ならばその長さと基準直線の長さとの誤差の絶対値が直線許容誤差に入るもの、円弧ならばその半径と基準円弧の半径との誤差の絶対値が円弧許容誤差に入るものとを選択する機能を有することを特徴とする。
（１２）上記（１）乃至（１１）のいずれかにおいて、前記特徴の範囲を、座標軸に平行な長方形として設定することを特徴とする。
（１３）上記（１）乃至（１１）のいずれかにおいて、前記特徴の範囲を、円として設定することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、モデルベーストマッチング法に用いる工業部品や工業製品のモデル作製方法を得るに当って、図１に示す如く、入力画像から対象物品輪郭、凹凸、模様等を直線や円弧等に近似させて特徴データを抽出し、画面中でモデルとする特徴の範囲を設定し、その範囲に入る特徴に対し予め設けておいた規則によって自動的に、モデルへ登録する特徴を選択し、選択した特徴をモデルとして保存するという手法を採る。
【０００７】
ここにおいて、入力画像から特徴データを抽出することは、原理的に従来と同様である。この特徴抽出の後、モデル特徴候補の範囲を設定するわけであるが、図２、図３に示す方式を採る。すなわち、
図２に示すように、作業者が部品のモデルとして登録したい特徴が入るような、座標軸に平行な長方形として設定する。また、図３に示すように、作業者が部品のモデルとして登録したい特徴が入るような、円として設定する。
【０００８】
次に上記範囲に入る特徴に対してモデルの特徴として自動的に選択するには、次の方式による。
【０００９】
（１）大きい特徴順に選択するモデル特徴自動選択方法
予め選択する直線数と円弧数を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さに関して、円弧ならばその半径に関して大きいものから順に設定数だけ選択する。このフローチャートの例を図４に示す。
【００１０】
（２）設定値から大きい特徴順に選択するモデル特徴自動選択方法
予め選択する直線数と円弧数および最大長さと最大半径を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さに関して、円弧ならばその半径に関して、最大長さおよび最大半径から大きいもの順に設定数だけ選択する。このフローチャートの例を図５に示す。
【００１１】
（３）設定値から誤差の小さい順に選択するモデル特徴自動選択方法
予め選択する直線数と円弧数および基準長さと基準半径を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さと基準長さとの誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ、円弧ならばその半径と基準半径との誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ選択する。このフローチャートの例を図６に示す。
【００１２】
（４）設定値から誤差範囲に入る特徴を選択するモデル特徴自動選択方法
予め選択する基準長さと基準半径および直線許容誤差と円弧許容誤差を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データのうち、直線ならばその長さと基準長さとの誤差の絶対値が直線許容誤差に入るもの、円弧ならばその半径と基準半径との誤差の絶対値が円弧許容誤差に入るものを選択する。このフローチャートの例を図７に示す。
【００１３】
（５）複数段階の設定値から大きい特徴順に選択するモデル特徴自動選択方法
予め選択する直線数と円弧数および基準長さと基準半径を１〜ｎの複数段階に設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さに関して、円弧ならばその半径に関して、基準長さ（ｉ）および基準半径（ｉ）から大きいもの順に設定数だけ逐次選択する。このフローチャートの例（二段階）を図８に示す。
【００１４】
（６）最大最小の設定値から大きさ順に特徴を選択するモデル特徴自動選択方法
予め選択する特徴の最大長さと最大半径、最小長さと最小半径、およびそれらの長さに関して選択する直線数と円弧数をそれぞれ設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さに関して、円弧ならばその半径に関して、まず最大長さおよび最大半径から大きいもの順に設定数だけ選択し、次に最小長さおよび最小半径から小さいもの順に設定数だけ選択する。このフローチャートの例を図９に示す。
【００１５】
（７）複数段階の設定値から誤差の小さい順に選択するモデル特徴自動選択方法
予め選択する直線数と円弧数および基準長さと基準半径を１〜ｎの複数段階に設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さと基準長さ（ｉ）との誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ、円弧ならばその半径と基準半径（ｉ）との誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ逐次選択する。このフローチャートの例（二段階）を図１０に示す。
【００１６】
（８）複数段階の設定値から誤差範囲に入る特徴を選択するモデル特徴自動選択方法
予め選択する直線数と円弧数および基準長さと基準半径を１〜ｎの複数段階に設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データのうち、直線ならばその長さと基準長さ（ｉ）との誤差の絶対値が直線許容誤差に入るもの、円弧ならばその半径と基準半径（ｉ）との誤差の絶対値が円弧許容誤差に入るものを逐次選択する。このフローチャートの例（二段階）を図１１に示す。
【００１７】
（９）指定した特徴から大きい特徴順に選択するモデル特徴自動選択方法
予め選択する直線数と円弧数を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、基準とする直線と円弧を特徴候補範囲に入る特徴から指定し、直線ならばその長さに関して、円弧ならばその半径に関して、基準直線および基準円弧から大きいもの順に設定数だけ選択する。このフローチャートの例を図１２に示す。
【００１８】
（１０）指定した特徴から誤差の小さい順に選択するモデル特徴自動選択方法
予め選択する直線数と円弧数を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、基準とする直線と円弧を特徴候補範囲に入る特徴から指定し、直線ならばその長さと基準直線の長さとの誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ、円弧ならばその半径と基準円弧の半径との誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ選択する。このフローチャートの例を図１３に示す。
【００１９】
（１１）指定した特徴から誤差範囲に入る特徴を選択するモデル特徴自動選択方法
基準とする直線と円弧を特徴候補範囲に入る特徴から指定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データのうち、直線ならばその長さと基準直線の長さとの誤差の絶対値が直線許容誤差に入るもの、円弧ならばその半径と基準円弧の半径との誤差の絶対値が円弧許容誤差に入るものを選択する。このフローチャートの例を図１４に示す。
【００２０】
以上モデル特徴自動選択方法を１１例につき述べた。かかる例によって選択後、図１に示すモデルの特徴が保存される。
【００２１】
図１５は対象物体（部品）のモデルを自動作製するための基本ブロック図である。この図１の方法に対応する図１５の装置は、入力画像から対象部品の輪郭、凹凸、模様等を直線や円弧等に近似して特徴データを作り、画面中でモデルとする特徴の範囲を設定し、その範囲に入る特徴に対して予め設けておいた規則によって自動的にモデルへ登録する特徴を選択し、選択した特徴をモデルとして保存するもので、画像入力部１、特徴抽出部２、特徴候補範囲指定部３、モデルデータ設定部４、モデル特徴自動選択部５、モデル特徴保存部６からなる。
【００２２】
かかる装置において、モデル特徴自動選択部５に当る図４〜図１４の方法に対応するモデル特徴自動選択装置を図１６〜図２６図に示す。
【００２３】
（１）図４の方法に対応する大きい特徴順に選択するモデル特徴自動選択装置の例を図１６に示す。
この装置は、予め選択する直線数と円弧数を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さに関して、円弧ならばその半径に関して大きいものから順に設定数だけ選択することとしており、特徴順序整列部５１ａ、直線選択部５１ｂ、円弧選択部５１ｃよりなる。この装置は、対象物体の設計データや特徴の出方が未知であっても、自動的にモデル特徴を選択できる。
【００２４】
（２）図５の方法に対応する設定値から大きい特徴順に選択するモデル特徴自動選択装置の例を図１７に示す。
この装置は、予め選択する直線数と円弧数および最大長さと最大半径を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さに関して、円弧ならばその半径に関して、最大長さおよび最大半径から大きいもの順に設定数だけ選択することとしており、特徴順序整列部５２ａ、直線選択部５２ｂ、円弧選択部５２ｃよりなる。
この装置は、対象物体の設計データが既知である場合、もしくは対象物体の特徴の出方がある程度既知である場合、それらのデータに合わせたモデル特徴を選択できる。
【００２５】
（３）図６の方法に対応する設定値から誤差の小さい順に選択するモデル特徴自動選択装置の例を図１８に示す。
この装置は、予め選択する直線数と円弧数および基準長さと基準半径を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さと基準長さとの誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ、円弧ならばその半径と基準半径との誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ選択することとしており、特徴順序整列部５３ａ、直線誤差計算部５３ｄ、円弧誤差計算部５３ｅ、直線選択部５３ｂ、円弧選択部５３ｃからなる。
この装置は、対象物体の設計データが既知である場合、もしくは対象物体の特徴の出方がある程度既知である場合、それらのデータに合わせたモデル特徴を選択できる。
【００２６】
（４）図７の方法に対応する設定値から誤差範囲に入る特徴を選択するモデル特徴自動選択装置の例を図１９に示す。
この装置は、予め選択する基準長さと基準半径および直線許容誤差と円弧許容誤差を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データのうち、直線ならばその長さと基準長さとの誤差の絶対値が直線許容誤差に入るもの、円弧ならばその半径と基準半径との誤差の絶対値が円弧許容誤差に入るものを選択することとしており、直線誤差計算部５４ｄ、円弧誤差計算部５４ｅ、直線選択部５４ｂ、円弧選択部５４ｃよりなる。
この装置は、対象物体の設計データが既知である場合、もしくは対象物体の特徴の出方がある程度既知である場合、それらのデータに合わせたモデル特徴を選択できる。
【００２７】
（５）図８の方法に対応する複数段階の設定値から大きい特徴順に選択するモデル特徴自動選択装置の例（二段階）を図２０に示す。
この装置は、予め選択する直線数と円弧数および基準長さと基準半径を１〜ｎの複数段階に設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さに関して、円弧ならばその半径に関して、基準長さ（ｉ）および基準半径（ｉ）から大きいもの順に設定数だけ逐次選択することとしており、二段階の選択により特徴順序整列部５５ａと直線選択部５５ｂ１，５５ｂ２、円弧選択部５５ｃ１，５５ｃ２とからなる。
この装置は、対象物体の設計データが既知である場合、もしくは対象物体の特徴の出方がある程度既知である場合、それらのデータに合わせたモデル特徴を選択できる。また複数段階の設定を行えるため、より詳細な条件によりモデル特徴を選択できる。
【００２８】
（６）図９の方法に対応する最大最小の設定値から大きさ順に特徴を選択するモデル特徴自動選択装置の例を図２１に示す。
この装置は、予め選択する特徴の最大長さと最大半径、最小長さと最小半径、およびそれらの長さに関して選択する直線数と円弧数をそれぞれ設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さに関して、円弧ならばその半径に関して、まず最大長さおよび最大半径から大きいもの順に設定数だけ選択し、次に最小長さおよび最小半径から小さいもの順に設定数だけ選択することとしており、特徴順序整列部５６ａ、直線選択部５６ｂ１、５６ｂ２、円弧選択部５６ｃ１、５６ｃ２からなる。
この装置は、対象物体の設計データが既知である場合、もしくは対象物体の特徴の出方がある程度既知である場合、それらのデータに合わせたモデル特徴を選択できる。また大小の設定値を持つため、マッチング時において、主に位置姿勢を探索のための大きな特徴と、位置姿勢を確認するための小さな特徴からなるモデル特徴を自動的に選択できる。
【００２９】
（７）図１０の方法に対応する複数段階の設定値から誤差の小さい順に選択するモデル特徴自動選択装置の例（二段階）を図２２に示す。
この装置は、予め選択する直線数と円弧数および基準長さと基準半径を１〜ｎの複数段階に設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、直線ならばその長さと基準長さ（ｉ）との誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ、円弧ならばその半径と基準半径（ｉ）との誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ逐次選択することとし、特徴順序整列部５７ａの外二段階の基準長さ基準半径との誤差計算部５７ｄ１，５７ｅ１、選択部５７ｂ１，５７ｃ１、誤差計算部５７ｄ２，５７ｅ２、選択部５７ｂ２，５７ｃ２からなる。
この装置は、対象物体の設計データが既知である場合、もしくは対象物体の特徴の出方がある程度既知である場合、それらのデータに合わせたモデル特徴を選択できる。また複数段階の設定を行えるため、より詳細な条件によりモデル特徴を選択できる。
【００３０】
（８）図１１に対応する複数段階の設定値から誤差範囲に入る特徴を選択するモデル特徴自動選択装置の例（二段階）を図２３に示す。
この装置は、予め選択する直線数と円弧数および基準長さと基準半径を１〜ｎの複数段階に設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データのうち、直線ならばその長さと基準長さ（ｉ）との誤差の絶対値が直線許容誤差に入るもの、円弧ならばその半径と基準半径（ｉ）との誤差の絶対値が円弧許容誤差に入るものを逐次選択することとし、二段階にて誤差計算部５８ｄ１，５８ｅ１，５８ｄ２，５８ｅ２、選択部５８ｂ１，５８ｃ１，５８ｂ２，５８ｃ２からなる。この装置は、対象物体の設計データが既知である場合、もしくは対象物体の特徴の出方がある程度既知である場合、それらのデータに合わせたモデル特徴を選択できる。また複数段階の設定を行えるため、より詳細な条件によりモデル特徴を選択できる。
【００３１】
（９）図１２に対応する指定した特徴から大きい特徴順に選択するモデル特徴自動選択装置の例を図２４に示す。
この装置は、予め選択する直線数と円弧数を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、基準とする直線と円弧を特徴候補範囲に入る特徴から指定し、直線ならばその長さに関して、円弧ならばその半径に関して、基準直線および基準円弧から大きいもの順に設定数だけ選択することとし、特徴順序整列部５９ａ、基準特徴指定部５９ｆ、選択部５９ｂ，５９ｃからなる。
この装置は、対象物体の設計データや特徴の出方が未知であっても、特徴候補範囲にある特徴を基準に指定することで、対象物に合わせたモデル特徴を選択できる。
【００３２】
（１０）図１３に対応する指定した特徴から誤差の小さい順に選択するモデル特徴自動選択装置の例を図２５に示す。
この装置は、予め選択する直線数と円弧数を設定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データを大きさ順に並べ替え、基準とする直線と円弧を特徴候補範囲に入る特徴から指定し、直線ならばその長さと基準直線の長さとの誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ、円弧ならばその半径と基準円弧の半径との誤差の絶対値が小さいもの順に設定数だけ選択することとし、特徴順序整列部６０ａ、基準特徴指定部６０ｆ、誤差計算部６０ｄ，６０ｅ、選択部６０ｂ，６０ｃからなる。
この装置は、対象物体の設計データや特徴の出方が未知であっても、特徴候補範囲にある特徴を基準に指定することで、対象物に合わせたモデル特徴を選択できる。
【００３３】
（１１）図１４に対応する指定した特徴から誤差範囲に入る特徴を選択するモデル特徴自動選択装置の例を図２６に示す。
この装置は、基準とする直線と円弧を特徴候補範囲に入る特徴から指定し、特徴候補範囲に入る直線データおよび円弧データのうち、直線ならばその長さと基準直線の長さとの誤差の絶対値が直線許容誤差に入るもの、円弧ならばその半径と基準円弧の半径との誤差の絶対値が円弧許容誤差に入るものを選択することとし、基準特徴指定部６１ｆ、誤差設計部６１ｄ，６１ｅ、選択部６１ｂ，６１ｃからなる。
この装置は、対象物体の設計データや特徴の出方が未知であっても、特徴候補範囲にある特徴を基準に指定することで、対象物に合わせたモデル特徴を選択できる。
【００３４】
【発明の効果】
上記物体認識処理を行なうことにより次の効果を有する。
（１）自動的にモデルを作製するため作業時間が大幅に短縮できる。
（２）設定データと環境条件が同じならば、どの作業者が作製したモデルも同一となるので、作業者による物体認識性能を平均化できる。
（３）特徴の出方がはっきりしないため、どのような特徴でモデルを構成するか判断がつかない部品でも、簡単にモデルを作製できる。
（４）作業経験の浅い作業者であっても、設定データの知識があれば、熟練作業者と同等のモデルを作製できる。
（５）作業経験の浅い作業者であっても、熟練作業者と同等のモデルを作製できるため、熟練作業者と同程度の物体認識性能を得ることができる。
（６）物体認識処理作業の経験の無い作業者であっても、設定データのデータリストさえあれば、部品のモデルを作製できる。
（７）物体認識処理作業の経験の無い作業者であっても、部品のモデルを作製できるため、現地調整作業において必ずしも物体認識処理作業経験者を必要とせず、人員コストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】モデル自動作製処理のフローチャート。
【図２】モデル特徴候補の範囲の設定例の一例の説明図。
【図３】モデル特徴候補の範囲の設定例の他の例の説明図。
【図４】モデル特徴自動選択方法の第１例のフローチャート。
【図５】モデル特徴自動選択方法の第２例のフローチャート。
【図６】モデル特徴自動選択方法の第３例のフローチャート。
【図７】モデル特徴自動選択方法の第４例のフローチャート。
【図８】モデル特徴自動選択方法の第５例のフローチャート。
【図９】モデル特徴自動選択方法の第６例のフローチャート。
【図１０】モデル特徴自動選択方法の第７例のフローチャート。
【図１１】モデル特徴自動選択方法の第８例のフローチャート。
【図１２】モデル特徴自動選択方法の第９例のフローチャート。
【図１３】モデル特徴自動選択方法の第１０例のフローチャート。
【図１４】モデル特徴自動選択方法の第１１例のフローチャート。
【図１５】モデルを自動作製する基本的なブロック図。
【図１６】図４に対応する装置のブロック図。
【図１７】図５に対応する装置のブロック図。
【図１８】図６に対応する装置のブロック図。
【図１９】図７に対応する装置のブロック図。
【図２０】図８に対応する装置のブロック図。
【図２１】図９に対応する装置のブロック図。
【図２２】図１０に対応する装置のブロック図。
【図２３】図１１に対応する装置のブロック図。
【図２４】図１２に対応する装置のブロック図。
【図２５】図１３に対応する装置のブロック図。
【図２６】図１４に対応する装置のブロック図。
【符号の説明】
１画像入力部
２特徴抽出部
３特徴候補範囲指定部
４モデルデータ設定部
５モデル特徴自動選択部
６モデル特徴保存部
５１ａ，５２ａ，５３ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａ，５９ａ，６０ａ特徴順序整列部
５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ１，５５ｂ２，５６ｂ１，５６ｂ２，５７ｂ１，５７ｂ２，５８ｂ１，５８ｂ２，５９ｂ，６０ｂ，６１ｂ直線選択部
５１ｃ，５２ｃ，５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ１，５５ｃ２，５６ｃ１，５７ｃ２，５７ｃ１，５７ｃ２，５８ｃ１，５８ｃ２，５９ｃ，６０ｃ，６１ｃ円弧選択部
５３ｄ，５４ｄ，５７ｄ１，５７ｄ２，５８ｄ１，５８ｄ２，６０ｄ，６１ｄ直線誤差計算部
５３ｅ，５４ｅ，５７ｅ１，５７ｅ２，５８ｅ１，５８ｅ２，６０ｅ円弧誤差計算部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to so-called object recognition processing, and particularly uses a model-based matching method.RumoThe present invention relates to a Dell manufacturing apparatus.
[0002]
[Prior art]
One method for performing object recognition is a model-based matching method. In this method, model data of an object is stored in advance in a computer, the model is compared with a target object image, a specific object is found from the image, and the position and orientation of the object are detected. Even with this model-based matching method, it is necessary to generate an object model in advance before performing object recognition.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above model creation, the outline, unevenness, pattern, etc. of the target object are processed to approximate a straight line, arc, etc., and the necessary feature data is processed as model data The person chooses. Here, since the operator selects each feature constituting the model, a detailed model can be produced.
However, there are the following problems in creating a model by an operator.
(1) Since the model is created by the selection work by the worker, the work time is long.
(2) Even for the same object, a difference occurs in the model depending on the worker, that is, a difference occurs in the object recognition performance depending on the worker who creates the model.
(3) It may not be possible to determine from which features a model should be constructed for an object whose features are unclear.
[0004]
  In view of the above-mentioned problems, the present invention eliminates the adverse effects that it takes less time to create a model, and that differences between workers are not made or cannot be determined.TamoThe purpose is to provide a Dell manufacturing device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention that achieves the above object has the following invention-specific matters..
  (1) Create feature data by approximating the contour, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation apparatus having a function of automatically selecting a feature to be registered in a model according to a rule set and storing the selected feature as a model, wherein a part for automatically selecting a feature to be registered in a model is Set the number of straight lines and arcs to be selected, sort the line data and arc data within the feature candidate range in order of size, select the set number in order from the length for straight lines and the radius for arcs It has the function to perform.
  (2) Create feature data by approximating the contour, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation apparatus having a function of automatically selecting a feature to be registered in a model according to a rule set and storing the selected feature as a model, wherein a part for automatically selecting a feature to be registered in a model is Set the number of straight lines and number of arcs to be selected, the maximum length and the maximum radius, and sort the line data and arc data that fall within the feature candidate range in order of size. It has a function of selecting a set number in descending order of length and maximum radius.
  (3) Create feature data by approximating the contour, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation apparatus having a function of automatically selecting a feature to be registered in a model according to a rule set and storing the selected feature as a model, wherein a part for automatically selecting a feature to be registered in a model is Set the number of straight lines, number of arcs to be selected, reference length and reference radius, and sort the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range in order of size. If straight lines, the absolute value of the error between the length and reference length is small It is characterized in that it has a function of selecting a set number in the order of the set number, and if it is an arc, the set number is selected in ascending order of the absolute value of the error between the radius and the reference radius.
  (4) Create feature data by approximating the contour, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation apparatus having a function of automatically selecting a feature to be registered in a model according to a rule set and storing the selected feature as a model, wherein a part for automatically selecting a feature to be registered in a model is Set the reference length, reference radius, straight line tolerance and arc tolerance to be selected. Of the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range, if it is a straight line, the absolute value of the error between the length and the reference length is the straight line tolerance. In the case of an arc, if it is an arc, it has a function of selecting an arc whose absolute value of an error between the radius and the reference radius falls within an arc allowable error.
  (5) Create feature data by approximating the contour, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation apparatus having a function of automatically selecting a feature to be registered in a model according to a rule set and storing the selected feature as a model, wherein a part for automatically selecting a feature to be registered in a model is Select the number of straight lines, number of arcs, reference length and reference radius in multiple stages from 1 to n, and sort the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range in order of size. Then, with respect to the radius, the reference length (i) and the reference radius (i) have a function of sequentially selecting a set number in descending order from the reference radius (i).
  (6) Create feature data by approximating the contour, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation apparatus having a function of automatically selecting a feature to be registered in a model according to a rule set and storing the selected feature as a model, wherein a part for automatically selecting a feature to be registered in a model is Set the maximum length and maximum radius of the feature to be selected, the minimum length and minimum radius, and the number of straight lines and arcs to be selected for those lengths, and sort the linear data and arc data that fall within the feature candidate range in order of size. For straight lines, the length, and for arcs, the radius, first select the set number in order of maximum length and maximum radius, then set the minimum length and And having a function of selecting only the number set in the order smaller from the small radius.
  (7) Create feature data by approximating the contour, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation apparatus having a function of automatically selecting a feature to be registered in a model according to a rule set and storing the selected feature as a model, wherein a part for automatically selecting a feature to be registered in a model is Set the number of straight lines, number of arcs to be selected, reference length and reference radius in multiple stages from 1 to n, and sort the straight line data and arc data that fall into the feature candidate range in order of size. If straight lines, the length and reference length (I) has a function of sequentially selecting the set number in ascending order of the absolute value of the error with respect to (i), and in the case of an arc, the set number is sequentially selected in ascending order of the absolute value of the error between the radius and the reference radius (i). And features.
  (8) Create feature data by approximating the contour, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation apparatus having a function of automatically selecting a feature to be registered in a model according to a rule set and storing the selected feature as a model, wherein a part for automatically selecting a feature to be registered in a model is The number of lines to be selected, the number of arcs, the reference length, and the reference radius are set in a plurality of stages 1 to n, and among the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range, the length and the reference length (i) It has a function of sequentially selecting an error whose absolute value falls within a straight line allowable error, and if it is a circular arc, an error whose absolute value between the radius and the reference radius (i) falls within the allowable arc error.
  (9) Create feature data by approximating the contour, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation apparatus having a function of automatically selecting a feature to be registered in a model according to a rule set and storing the selected feature as a model, wherein a part for automatically selecting a feature to be registered in a model is Set the number of straight lines and arcs to be selected, sort the straight line data and arc data within the feature candidate range in order of size, specify the reference straight line and arc from the features within the feature candidate range, and if it is a straight line, the length With regard to the diameter, if it is an arc, it has a function of selecting a set number of the radius in descending order from the reference straight line and the reference arc.
  (10) Create feature data by approximating the contour, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation apparatus having a function of automatically selecting a feature to be registered in a model according to a rule set and storing the selected feature as a model, wherein a part for automatically selecting a feature to be registered in a model is Set the number of straight lines and arcs to be selected, sort the straight line data and arc data within the feature candidate range in order of size, specify the reference straight line and arc from the features within the feature candidate range, and if it is a straight line, the length A function that selects the set number in ascending order of the absolute value of the error between the reference line length and the reference straight line length, and in the case of an arc, the set number in ascending order of the absolute value of the error between the radius and the radius of the reference arc. Characterized in that it.
  (11) Create feature data by approximating the contour, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation device that has a function of automatically selecting a feature to be registered in a model according to a rule set and saving the selected feature as a model, and automatically selecting a feature to be registered in the model. The straight line and arc to be specified from the features that fall within the feature candidate range, and of the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range, if the line is a straight line, the absolute value of the error between the length and the reference straight line length is the straight line tolerance. In the case of an arc, it has a function of selecting an absolute value of an error between the radius of the reference arc and the radius of the reference arc that falls within the allowable arc error.
  (12) the above(1) To (11), The feature range is set as a rectangle parallel to the coordinate axis.
  (13) the above(1) To (11), The feature range is set as a circle.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, in obtaining a model manufacturing method for industrial parts and industrial products used in the model-based matching method, as shown in FIG. 1, the object article outline, unevenness, pattern, etc. are approximated to a straight line, an arc, etc. from the input image. The feature data is extracted, the range of features to be modeled is set on the screen, the features to be registered in the model are automatically selected according to the rules set in advance for the features that fall within that range, and the selected features The method of saving as a model is adopted.
[0007]
Here, the feature data is extracted from the input image in principle as in the conventional case. After this feature extraction, the range of model feature candidates is set, and the method shown in FIGS. 2 and 3 is adopted. That is,
As shown in FIG. 2, it is set as a rectangle parallel to the coordinate axis so that a feature that an operator wants to register as a part model is entered. Also, as shown in FIG. 3, the circle is set so that the feature that the operator wants to register as a part model is entered.
[0008]
Next, in order to automatically select a feature within the above range as a model feature, the following method is used.
[0009]
(1) Model feature automatic selection method for selecting in descending order of features
Set the number of straight lines and the number of arcs to be selected in advance and sort the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range in the order of size. select. An example of this flowchart is shown in FIG.
[0010]
(2) Model feature automatic selection method for selecting from the set value in descending order of features
Set the number of straight lines and the number of arcs to be selected in advance, the maximum length and the maximum radius, and sort the linear data and arc data that fall into the feature candidate range in order of size. Select the set number in descending order of maximum length and maximum radius. An example of this flowchart is shown in FIG.
[0011]
(3) Model feature automatic selection method for selecting from the set value in ascending order of error
The number of straight lines and arcs to be selected in advance, the reference length and reference radius are set, and the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range are rearranged in order of magnitude. If they are straight lines, the absolute value of the error between the length and the reference length is Only the set number is selected in ascending order, and if it is an arc, the set number is selected in ascending order of the absolute value of the error between the radius and the reference radius. An example of this flowchart is shown in FIG.
[0012]
(4) Automatic model feature selection method for selecting features that fall within the error range from the set value
Set the reference length, reference radius, straight line tolerance, and arc tolerance to be selected in advance, and if the straight line data and arc data within the feature candidate range are straight lines, the absolute value of the error between the length and the reference length is the straight line tolerance. If it is an arc, if it is an arc, an absolute value of the error between the radius and the reference radius falls within the arc tolerance. An example of this flowchart is shown in FIG.
[0013]
(5) Model feature automatic selection method for selecting features in descending order from set values in multiple stages
The number of straight lines and the number of arcs to be selected in advance, the reference length and the reference radius are set in a plurality of stages of 1 to n, and the straight line data and the arc data that fall into the feature candidate range are rearranged in order of magnitude. If it is an arc, the set number is sequentially selected in descending order from the reference length (i) and the reference radius (i). An example (two steps) of this flowchart is shown in FIG.
[0014]
(6) Automatic model feature selection method for selecting features in order of size from maximum and minimum set values
The maximum length and maximum radius of the feature to be selected in advance, the minimum length and minimum radius, and the number of straight lines and arcs to be selected with respect to those lengths are set, and the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range are arranged in order of size. In other words, regarding the length of a straight line and the radius of an arc, first select a set number from the maximum length and the maximum radius in descending order, then select a set number from the minimum length and the minimum radius in ascending order. To do. An example of this flowchart is shown in FIG.
[0015]
(7) Automatic model feature selection method for selecting from the setting values in multiple stages in ascending order of error
The number of straight lines and number of arcs to be selected in advance and the reference length and reference radius are set in multiple stages from 1 to n, and the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range are sorted in order of size. The set number is sequentially selected in ascending order of the absolute value of the error (i), and in the case of an arc, the set number is sequentially selected in the order of the absolute value of the error between the radius and the reference radius (i). An example (two steps) of this flowchart is shown in FIG.
[0016]
(8) Automatic model feature selection method for selecting features that fall within an error range from set values in multiple stages
The number of straight lines and the number of arcs to be selected in advance, the reference length, and the reference radius are set in a plurality of stages of 1 to n, and the straight line length and the reference length (i) of straight line data and arc data that fall within the feature candidate range. Are selected so that the absolute value of the error falls within the straight line allowable error, and if the absolute value of the error between the radius and the reference radius (i) falls within the allowable arc error. An example (two steps) of this flowchart is shown in FIG.
[0017]
(9) Automatic model feature selection method that selects from specified features in descending order of features
Set the number of straight lines and arcs to be selected in advance, sort the line data and arc data that fall within the feature candidate range in order of size, specify the reference straight line and arc from the features that fall within the feature candidate range, Regarding the length, if it is an arc, the set number is selected in descending order from the reference straight line and the reference arc with respect to the radius. An example of this flowchart is shown in FIG.
[0018]
(10) Model feature automatic selection method for selecting from specified features in ascending order of error
Set the number of straight lines and arcs to be selected in advance, sort the line data and arc data that fall within the feature candidate range in order of size, specify the reference straight line and arc from the features that fall within the feature candidate range, A set number is selected in ascending order of the absolute value of the error between the length and the length of the reference straight line. If the arc is an arc, the set number is selected in ascending order of the absolute value of the error between the radius and the radius of the reference arc. An example of this flowchart is shown in FIG.
[0019]
(11) Automatic model feature selection method for selecting features that fall within an error range from specified features
Specify the straight line and arc as the reference from the features that fall within the feature candidate range, and out of the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range, if it is a straight line, the absolute value of the error between the length and the length of the reference line is the straight line tolerance If it is a circular arc, an absolute value of an error between the radius of the reference arc and the radius of the reference arc falls within the allowable arc error. An example of this flowchart is shown in FIG.
[0020]
The model feature automatic selection method has been described for 11 examples. After selection by such an example, the features of the model shown in FIG. 1 are saved.
[0021]
FIG. 15 is a basic block diagram for automatically creating a model of a target object (part). The apparatus of FIG. 15 corresponding to the method of FIG. 1 creates feature data by approximating the contour, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, an arc, etc. A feature to be set, a feature to be automatically registered in the model is selected according to a rule set in advance for the feature within the range, and the selected feature is stored as a model. An image input unit 1 and a feature extraction unit 2 , A feature candidate range designation unit 3, a model data setting unit 4, a model feature automatic selection unit 5, and a model feature storage unit 6.
[0022]
In such a device, a model feature automatic selection device corresponding to the method of FIGS. 4 to 14 corresponding to the model feature automatic selection unit 5 is shown in FIGS.
[0023]
(1) FIG. 16 shows an example of a model feature automatic selection device that selects in order of large features corresponding to the method of FIG.
This device sets the number of straight lines and the number of arcs to be selected in advance, and rearranges the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range in order of size. A set number is selected in order, and includes a feature order alignment unit 51a, a straight line selection unit 51b, and an arc selection unit 51c. This device can automatically select a model feature even if the design data of the target object and the appearance of the feature are unknown.
[0024]
(2) FIG. 17 shows an example of a model feature automatic selection device that selects from the set value corresponding to the method of FIG.
This device sets the number of straight lines and the number of arcs to be selected in advance, the maximum length and the maximum radius, and rearranges the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range in the order of size. With respect to the radius, the set number is selected in order from the largest length and the largest radius, and is composed of a feature order aligning section 52a, a straight line selecting section 52b, and an arc selecting section 52c.
When the design data of the target object is known, or when the feature appearance of the target object is known to some extent, this apparatus can select model features that match the data.
[0025]
(3) FIG. 18 shows an example of a model feature automatic selection device that selects the setting values corresponding to the method of FIG. 6 in ascending order of error.
This device sets the number of straight lines and arcs to be selected in advance, the reference length and the reference radius, rearranges the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range in order of size, and if the line is a straight line, the error between the length and the reference length In the case of an arc, the set number is selected in the order of the absolute value of the error, and the set number is selected in the order of the absolute value of the error between the radius and the reference radius, and the feature order alignment unit 53a, the linear error calculation unit 53d, An arc error calculation unit 53e, a straight line selection unit 53b, and an arc selection unit 53c are included.
When the design data of the target object is known, or when the feature appearance of the target object is known to some extent, this apparatus can select model features that match the data.
[0026]
(4) FIG. 19 shows an example of a model feature automatic selection device that selects features that fall within an error range from set values corresponding to the method of FIG.
This device sets a reference length, a reference radius, a straight line tolerance, and an arc tolerance that are selected in advance. Of straight line data and arc data that fall within the feature candidate range, if the line is a straight line, the absolute error between the length and the reference length is determined. If the value falls within the straight line tolerance, or if the value is a circular arc, the absolute value of the error between the radius and the reference radius falls within the arc tolerance, a straight line error calculation unit 54d, a circular error calculation unit 54e, a straight line It consists of a selector 54b and an arc selector 54c.
When the design data of the target object is known, or when the feature appearance of the target object is known to some extent, this apparatus can select model features that match the data.
[0027]
(5) FIG. 20 shows an example (two stages) of an automatic model feature selection apparatus that selects from the set values of a plurality of stages corresponding to the method of FIG.
This device sets the number of straight lines and the number of arcs to be selected in advance, the reference length and the reference radius in a plurality of stages of 1 to n, and rearranges the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range in order of size. Regarding the length of the arc, if it is an arc, the set number is sequentially selected in descending order from the reference length (i) and the reference radius (i), and the feature order aligning unit 55a and the straight line are selected in two stages. Part 55b1, 55b2, and arc selection part 55c1, 55c2.
When the design data of the target object is known, or when the feature appearance of the target object is known to some extent, this apparatus can select model features that match the data. In addition, since multiple stages can be set, model features can be selected according to more detailed conditions.
[0028]
(6) FIG. 21 shows an example of a model feature automatic selection device that selects features in order of size from the maximum and minimum set values corresponding to the method of FIG.
This device sets the maximum length and maximum radius of features to be selected in advance, the minimum length and minimum radius, and the number of straight lines and the number of arcs to be selected for those lengths, respectively. Sort in order of size, if it is a straight line, its length, and if it is an arc, its radius, first select the set number from the largest length and largest radius to the largest, and then choose the smallest length and smallest radius. Only the set number is selected, and includes a feature order alignment unit 56a, straight line selection units 56b1 and 56b2, and arc selection units 56c1 and 56c2.
When the design data of the target object is known, or when the feature appearance of the target object is known to some extent, this apparatus can select model features that match the data. In addition, since the setting value is large or small, it is possible to automatically select a model feature mainly composed of a large feature for searching for a position and orientation and a small feature for confirming the position and orientation at the time of matching.
[0029]
(7) FIG. 22 shows an example (two steps) of the model feature automatic selection device that selects from the setting values of a plurality of steps corresponding to the method of FIG. 10 in ascending order of error.
This device sets the number of straight lines and the number of arcs to be selected in advance, the reference length and the reference radius in a plurality of stages of 1 to n, and rearranges the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range in order of size. The set number is sequentially selected in ascending order of the absolute value of the error between the length and the reference length (i), and in the case of an arc, the set number is sequentially selected in the order of the absolute value of the error between the radius and the reference radius (i). And an error calculation unit 57d1, 57e1, a selection unit 57b1, 57c1, an error calculation unit 57d2, 57e2, and a selection unit 57b2, 57c2.
When the design data of the target object is known, or when the feature appearance of the target object is known to some extent, this apparatus can select model features that match the data. In addition, since multiple stages can be set, model features can be selected according to more detailed conditions.
[0030]
(8) FIG. 23 shows an example (two-stage) of a model feature automatic selection device that selects a feature that falls within an error range from setting values of a plurality of stages corresponding to FIG.
In this apparatus, the number of straight lines, the number of arcs, the reference length, and the reference radius that are selected in advance are set in a plurality of stages of 1 to n. If the absolute value of the error from (i) falls within the straight line allowable error, and if it is a circular arc, the absolute value of the error between the radius and the reference radius (i) falls within the circular arc allowable error. At each stage, error calculation units 58d1, 58e1, 58d2, and 58e2 and selection units 58b1, 58c1, 58b2, and 58c2 are included. When the design data of the target object is known, or when the feature appearance of the target object is known to some extent, this apparatus can select model features that match the data. In addition, since a multi-stage setting can be made, model features can be selected according to more detailed conditions.
[0031]
(9) FIG. 24 shows an example of a model feature automatic selection device that selects from the designated feature corresponding to FIG.
This device sets the number of straight lines and the number of arcs to be selected in advance, sorts the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range in order of size, specifies the reference straight line and arc from the features that fall within the feature candidate range, If it is a straight line, the length is selected, and if it is an arc, the set number is selected in descending order from the reference straight line and the reference arc. From the feature order aligning unit 59a, the reference feature designating unit 59f, and the selecting units 59b and 59c. Become.
Even if the design data of the target object and the appearance of the feature are unknown, this apparatus can select the model feature that matches the target object by specifying the feature within the feature candidate range.
[0032]
(10) FIG. 25 shows an example of a model feature automatic selection device that selects from the designated feature corresponding to FIG. 13 in ascending order of error.
This device sets the number of straight lines and the number of arcs to be selected in advance, sorts the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range in order of size, specifies the reference straight line and arc from the features that fall within the feature candidate range, For a straight line, select the set number in ascending order of the absolute value of the error between the length and the length of the reference straight line. For an arc, select the set number in ascending order of the absolute value of the error between the radius and the radius of the reference arc. And a feature order arranging unit 60a, a reference feature designating unit 60f, error calculating units 60d and 60e, and selecting units 60b and 60c.
Even if the design data of the target object and the appearance of the feature are unknown, this apparatus can select the model feature that matches the target object by specifying the feature within the feature candidate range.
[0033]
(11) FIG. 26 shows an example of a model feature automatic selection device that selects features that fall within the error range from designated features corresponding to FIG.
This device designates a straight line and arc as a reference from features that fall within the feature candidate range, and out of the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range, the absolute value of the error between the length of the straight line and the length of the reference straight line Is a straight line allowable error, and if it is a circular arc, the absolute value of the error between the radius of the reference arc and the radius of the reference arc is selected to be within the circular arc allowable error, and a reference feature designating unit 61f, error design units 61d and 61e, It consists of selectors 61b and 61c.
Even if the design data of the target object and the appearance of the feature are unknown, this apparatus can select the model feature that matches the target object by specifying the feature within the feature candidate range.
[0034]
【The invention's effect】
By performing the object recognition process, the following effects are obtained.
(1) Since the model is automatically created, the working time can be greatly reduced.
(2) If the setting data and the environmental conditions are the same, the models created by any worker are the same, so the object recognition performance by the worker can be averaged.
(3) Since the appearance of features is not clear, it is possible to easily create a model even for parts for which it is not possible to determine what features make up the model.
(4) Even a worker who has little work experience can make a model equivalent to a skilled worker if he has knowledge of the setting data.
(5) Since even a worker who has little work experience can make a model equivalent to a skilled worker, object recognition performance comparable to that of a skilled worker can be obtained.
(6) Even a worker who has no object recognition processing work can create a part model as long as he has a data list of setting data.
(7) Even a worker who has no experience in object recognition processing work can produce a model of a part. Therefore, a person who has experience in object recognition processing work is not necessarily required in the on-site adjustment work, and personnel costs can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart of automatic model creation processing.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of setting a range of model feature candidates.
FIG. 3 is an explanatory diagram of another example of setting a range of model feature candidates.
FIG. 4 is a flowchart of a first example of a model feature automatic selection method;
FIG. 5 is a flowchart of a second example of the model feature automatic selection method.
FIG. 6 is a flowchart of a third example of the model feature automatic selection method.
FIG. 7 is a flowchart of a fourth example of the model feature automatic selection method.
FIG. 8 is a flowchart of a fifth example of the model feature automatic selection method;
FIG. 9 is a flowchart of a sixth example of the model feature automatic selection method.
FIG. 10 is a flowchart of a seventh example of the model feature automatic selection method;
FIG. 11 is a flowchart of an eighth example of the model feature automatic selection method.
FIG. 12 is a flowchart of a ninth example of the model feature automatic selection method;
FIG. 13 is a flowchart of a tenth example of the model feature automatic selection method;
FIG. 14 is a flowchart of an eleventh example of the model feature automatic selection method;
FIG. 15 is a basic block diagram for automatically creating a model.
FIG. 16 is a block diagram of an apparatus corresponding to FIG. 4;
FIG. 17 is a block diagram of an apparatus corresponding to FIG.
FIG. 18 is a block diagram of an apparatus corresponding to FIG.
FIG. 19 is a block diagram of an apparatus corresponding to FIG.
20 is a block diagram of an apparatus corresponding to FIG.
FIG. 21 is a block diagram of an apparatus corresponding to FIG. 9;
22 is a block diagram of an apparatus corresponding to FIG.
FIG. 23 is a block diagram of an apparatus corresponding to FIG.
FIG. 24 is a block diagram of an apparatus corresponding to FIG.
25 is a block diagram of an apparatus corresponding to FIG.
FIG. 26 is a block diagram of an apparatus corresponding to FIG.
[Explanation of symbols]
1 Image input section
2 Feature extraction unit
3 Feature candidate range specification part
4 Model data setting section
5 Model feature automatic selection part
6 Model feature storage
51a, 52a, 53a, 55a, 56a, 57a, 59a, 60a Feature order alignment unit
51b, 52b, 53b, 54b, 55b1, 55b2, 56b1, 56b2, 57b1, 57b2, 58b1, 58b2, 59b, 60b, 61b Straight line selection unit
51c, 52c, 53c, 54c, 55c1, 55c2, 56c1, 57c2, 57c1, 57c2, 58c1, 58c2, 59c, 60c, 61c Arc selector
53d, 54d, 57d1, 57d2, 58d1, 58d2, 60d, 61d linear error calculator
53e, 54e, 57e1, 57e2, 58e1, 58e2, 60e Arc error calculator

Claims

Create feature data by approximating the outline, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation device that has a function to automatically select a feature to be registered in the model according to the rule and save the selected feature as a model, and select in advance in the part that automatically selects the feature to be registered in the model The number of straight lines and the number of arcs to be set are set, and the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range are rearranged in the order of size. A model manufacturing apparatus characterized by having a function.

Create feature data by approximating the outline, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation device that has a function to automatically select a feature to be registered in the model according to the rule and save the selected feature as a model, and select in advance in the part that automatically selects the feature to be registered in the model Set the number of straight lines, number of arcs, maximum length and maximum radius, and sort the straight line data and arc data that fall into the feature candidate range in order of size. A model producing apparatus having a function of selecting a set number in descending order of height and maximum radius.

Create feature data by approximating the outline, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation device that has a function to automatically select a feature to be registered in the model according to the rule and save the selected feature as a model, and select in advance in the part that automatically selects the feature to be registered in the model Set the number of straight lines, number of arcs, reference length and reference radius, and sort the straight line data and arc data in the feature candidate range in order of size. If straight lines, the absolute value of the error between the length and reference length is small A model manufacturing apparatus characterized by having a function of selecting a set number in order of a set number in order, and in the case of an arc, the absolute value of an error between the radius and a reference radius is small.

Create feature data by approximating the outline, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation device that has a function to automatically select a feature to be registered in the model according to the rule and save the selected feature as a model, and select in advance in the part that automatically selects the feature to be registered in the model Set the reference length, reference radius, straight line tolerance and arc tolerance, and if the straight line data and arc data within the feature candidate range are straight lines, the absolute value of the error between the length and the reference length will be the straight line tolerance. A model producing apparatus having a function of selecting an object to be entered, that is, an arc having an absolute value of an error between the radius and a reference radius within an arc tolerance.

Create feature data by approximating the outline, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation device that has a function to automatically select a feature to be registered in the model according to the rule and save the selected feature as a model, and select in advance in the part that automatically selects the feature to be registered in the model The number of straight lines, number of arcs, reference length, and reference radius are set in multiple stages from 1 to n, and the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range are sorted in order of size. For example, a model producing apparatus characterized by having a function of sequentially selecting a set number of the radii from the reference length (i) and the reference radius (i) in descending order.

Create feature data by approximating the outline, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation device that has a function to automatically select a feature to be registered in the model according to the rule and save the selected feature as a model, and select in advance in the part that automatically selects the feature to be registered in the model Set the maximum length and maximum radius, minimum length and minimum radius of the features to be selected, and the number of straight lines and arcs to be selected for those lengths, and sort the linear data and arc data that fall into the feature candidate range in order of size, If it is a straight line, the length is selected, and if it is an arc, the radius is selected. First, select the set number in order of maximum length and maximum radius, and then select the minimum length and minimum Model preparation apparatus characterized by having a function of selecting only a set number sequentially smaller from the diameter.

Create feature data by approximating the outline, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation device that has a function to automatically select a feature to be registered in the model according to the rule and save the selected feature as a model, and select in advance in the part that automatically selects the feature to be registered in the model The number of straight lines, the number of arcs, the reference length, and the reference radius are set in multiple stages of 1 to n, and the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range are rearranged in order of size. It has a function of sequentially selecting the set number in ascending order of the absolute value of the error from i), and in the order of the absolute value of the error between the radius and the reference radius (i) in the order of decreasing the absolute value. Model producing device to.

Create feature data by approximating the outline, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation device that has a function to automatically select a feature to be registered in the model according to the rule and save the selected feature as a model, and select in advance in the part that automatically selects the feature to be registered in the model The number of straight lines, the number of arcs, the reference length, and the reference radius are set in a plurality of stages of 1 to n. A model that has a function of sequentially selecting an error whose absolute value falls within a straight line tolerance, and if it is an arc, an error whose absolute value between the radius and the reference radius (i) falls within the arc tolerance Apparatus.

Create feature data by approximating the outline, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation device that has a function to automatically select a feature to be registered in the model according to the rule and save the selected feature as a model, and select in advance in the part that automatically selects the feature to be registered in the model Set the number of straight lines and arcs to be sorted, sort the line data and arc data that fall within the feature candidate range in order of size, specify the reference straight line and arc from the features that fall within the feature candidate range, and if it is a straight line, the length A model producing apparatus having a function of selecting a set number in descending order from a reference straight line and a reference arc with respect to a radius of an arc.

Create feature data by approximating the outline, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation device that has a function to automatically select a feature to be registered in the model according to the rule and save the selected feature as a model, and select in advance in the part that automatically selects the feature to be registered in the model Set the number of straight lines and arcs to be sorted, sort the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range in order of size, specify the reference straight line and arc from the features that fall within the feature candidate range, There is a function to select the set number in ascending order of the absolute value of the error with the length of the reference straight line, or to the set number in the order of the absolute value of the error between the radius and the radius of the reference arc in the case of an arc. Model preparation and wherein the.

Create feature data by approximating the outline, unevenness, pattern, etc. of the target part from the input image to a straight line, arc, etc., set the feature range as a model in the screen, and provide in advance for the features that fall within that range A model creation device that has a function of automatically selecting a feature to be registered in a model according to a set rule and saving the selected feature as a model. The straight line and arc to be specified are selected from the features that fall within the feature candidate range. Of the straight line data and arc data that fall within the feature candidate range, if it is a straight line, the absolute value of the error between the length and the length of the reference straight line falls within the straight line tolerance A model producing apparatus having a function of selecting an object whose absolute value of an error between the radius and the radius of a reference arc falls within an arc allowable error if the object is an arc.

Model preparing apparatus according to any one of claims 1 to 11 and sets the range of the feature, as a rectangle parallel to the coordinate axes.

Model preparing apparatus according to any one of claims 1 to 11 and sets the range of the feature, as a circle.