JP4792521B2 - 布製品識別装置および布製品把持システム - Google Patents
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Description
図1に示すように、布製品処理ロボット10は、ロボットハンド20、ロボットアーム15、カメラ(撮像部)16および制御部30の一部からなる。図1においては、布製品処理ロボット10を一対(2個)設けてあり、布製品処理ロボット10の間に第1載置台40Aおよび第2載置台40Bが設けられている。
布製品識別装置50は、図1に示されるように、主に、第2載置台40Bおよび制御部30の一部(判別部)から構成される。なお、以下、第2載置台40Bおよび制御部30の一部(判別部)についてそれぞれ詳述していくが、制御部30については、判別部以外の構成も説明する。
第2載置台40Bは、図1に示されるように、上部面に天板として設けられ、光線を透過するとともに布製品を載置可能な透過部41と、透過部41における布製品を載置する側と反対側に配設された光源42と、光線を透過しない材質からなり、透過部41を固定支持するとともに内部に光源42が配設された枠部材43と、を有しているものである。
制御部30は、マザーボードや、CPU、メインメモリ、ハードディスク、USBインターフェイスボードやRS−232Cインターフェイスボード等を備えている。そして、ハードディスクには距離決定ソフトウェアや、布製品処理ロボット制御ソフトウェア、画像処理ソフトウェア(画像処理部の主要部)、布製品判別ソフトウェア(判別部の主要部)等のソフトウェアがインストールされており、これらのソフトウェアはCPUやメインメモリ等によって実行される。以下、各ソフトウェアによる処理について説明する。
制御部30は、2つのカメラ16において同時に画像が生成されると、距離決定ソフトウェアにより、カメラ16からそれらの画像のデータを収集する。次に、この制御部30では、距離決定ソフトウェアにより、両画像の画素の対応関係がデータ化される。続いて、この制御部30では、ステレオカメラ機能と画素対応関係データとに基づいて画像中の二次元画像座標点までの距離が求められる。その後、カメラモジュールにおいて、両画像中から最も似通った対象物を、画素間を横に移動しながら対応付けしていく。そして、全ての画素について検索が完了すると、画像中の対象物までの距離が求められる。
制御部30では、布製品処理ロボット制御ソフトウェアにより、布製品の把持箇所が決定され、布製品処理ロボット10の布製品の把持処理から布製品の静置処理までの一連の動作を実現する制御信号が生成され、その制御信号が逐次、布製品処理ロボット10に送信される。
布製品処理ロボット制御ソフトウェアによって動作した布製品処理ロボットによって、山積みされた塊状の布製品のうち1枚が把持され、第2載置台40B(光源42は電源ON状態)に載置される。その後、制御部30では、画像処理ソフトウェア(画像処理部の主要部)によって、先ず、布製品を撮像する処理を行うようにカメラ16を制御するための制御信号が生成され、その制御信号がカメラ16に送信され、できるだけ周りが暗い状況でカメラ16が布製品を撮像し、布製品の画像データを生成する。
制御部30では、布製品判別ソフトウェア(判別部の主要部)により、上述の処理画像データにおける各領域の明度データを基に、布製品の所定部位がいずれの位置にあるか判別する。すなわち、上述のようにして得られた明度データのうち、予め設定した値のデータ領域部分を布製品の所定部位(特徴部分)として判別する。所定部位として認識した際には、予めハードディスク内に設定しておいた各布製品の特徴部分(衣類であれば、縁の形状、袖、襟など、シーツ、タオルであれば、縁部など)のデータと照合(パターンマッチングなど)することで、どの布製品であるかを識別する。
本発明の実施の形態に係る布製品把持システム100は、以下のような特徴を有した布製品識別装置50を備えたものである。すなわち、布製品識別装置50は、第2載置台40Bの透過部41に載置された布製品に、光源42からの光線を照射することができるとともに、布製品における光線の透過量を検出するための画像データを撮像することができるカメラ16を有している。また、該画像データを基に画像処理ソフトウェアを用いた処理により得られた処理画像データにおける明度データと、予め設定した布製品の所定部位の光線の透過量データとを基に、布製品判別ソフトウェア(判別部の主要部)を用いた処理によって布製品の所定部位を判別することで、布製品の特徴部分を認識することが可能となり、布製品の特徴部分からどの種類の布製品かを容易且つ高精度で識別することができる。また、衣類などの布製品を完全に拡げなくても、乱雑な状態のまま、該布製品の特徴部分を認識できる場合があり、その結果として、該特徴部分から布製品の種類毎の識別が可能になる場合がある。
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、下記の変形例がある。
15 ロボットアーム
16 カメラ
20 ロボットハンド
30 制御部
40A 第1載置台
40B 第2載置台
41 透過部
42 光源
43 枠部材
50 布製品識別装置
100 布製品把持システム
Claims (7)
- 光線を透過するとともに布製品を載置可能な透過部を有した載置台と、
前記透過部の前記布製品を載置する側と反対側に配設された光源と、
前記透過部の前記布製品を載置する側から、前記光線が照射された前記布製品を撮像し、前記布製品の画像データを得る撮像部と、
前記画像データから得られる前記布製品の光線の透過量が所定範囲となっている部分を、前記布製品の所定部位として判別する判別部と、を備えていることを特徴とする布製品識別装置。 - 前記判別部において、前記布製品の光線の透過量が所定範囲となっている部分が連続している領域を、前記布製品の所定部位として判別することを特徴とする請求項1に記載の布製品識別装置。
- 前記画像データにおいて前記布製品の光線の透過量分布を所定の透過量範囲ごとに分類し、前記画像データを前記所定の透過量範囲ごとの領域に区分けするとともに異なった明度で表示するように、前記画像データを加工する画像処理を行って処理画像データを得る画像処理部を備え、
前記判別部が、前記処理画像データにおける明度データを基に、前記布製品の所定部位がいずれの位置にあるか判別するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の布製品識別装置。 - 前記領域同士の境界線を輪郭として、輪郭画像データを抽出する輪郭画像データ抽出部を備え、
前記判別部が、前記輪郭画像データ抽出部で得た輪郭画像データと、予め設定された所定部位の輪郭画像データとを照合して、前記所定部位がいずれの位置にあるか判別することを特徴とする請求項3に記載の布製品識別装置。 - 前記画像データから得られる前記布製品の前記光線の透過量が所定値より小さければ前記光源から発せられる光線の光量を大きくし、前記光線の透過量が所定値以上であれば前記光源から発せられる光線の光量を小さくする光量調整部を備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の布製品識別装置。
- 前記光線が赤外線であるとともに、前記撮像部が赤外線を撮像可能なものであり、
前記画像データから得られる前記布製品の前記赤外線の透過量が所定値より小さければ前記光源から発せられる赤外線の振幅を大きくし、前記赤外線の透過量が所定値以上であれば前記光源から発せられる赤外線の振幅を小さくする振幅調整部を備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の布製品識別装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の布製品識別装置と、
前記判別部によって得た前記布製品の所定部位の位置情報を基に移動操作されるものであるとともに前記布製品を把持可能な把持装置と、を備えていることを特徴とする布製品把持システム。
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