JP4966110B2 - 物体識別方法、物体識別装置 - Google Patents

Description

本発明は、物体の背後から光を照射する透過照明を用いて不透明物体と透明物体との少なくとも一方を含む撮像領域を撮像した投影画像について、画像処理を施すことで物体を識別する物体識別方法、物体識別装置に関するものである。

従来から、物体の背後から光を照射する透過照明を用いて撮像した投影画像について、画像処理を施すことで物体を識別する物体識別方法を利用した物体識別装置が知られている（たとえば特許文献１参照）。特許文献１に記載の物体識別装置は錠剤の個数を判別するためのものであって、物体（錠剤）同士の重なりや各物体の起立状態を解消させた上で、物体を含む撮像領域の投影画像を撮像し、物体の投影画像の面積その他の要素に基づいて物体を認識するように構成されている。たとえば、投影画像について、物体に相当する部分が不透明領域（黒領域）、物体が存在しない背景部分が透明領域（白領域）となるように２値化する処理を行ってから、不透明領域のうち予め設定されている物体の投影画像の面積に該当するものを物体の投影画像として認識する。

ただし、特許文献１に記載の物体識別装置では、２つの物体同士が接触していると、投影画像においては２つの物体に相当する不透明領域が１つの塊領域となってしまうため、物体を正確に判断できないことがある。

これに対して、物体同士が接触している場合でも物体の個数を正確に計数できるように、物体に対応する不透明領域が複数接触して１つの塊領域を形成する場合に塊領域から個々の不透明領域を分離する機能を備えた物体識別装置も提案されている（たとえば特許文献２参照）。
特公平４−１７６６４号公報 特開２００６−２３４５１８号公報

ところで、たとえば錠剤などの物体には、不透明なものだけでなく透明なものもある。透明物体を特許文献１のように透過照明を用いて撮像した投影画像は、通常、２値化されることによって図８に示すように輪郭線が不透明物体と同様の不透明領域Ｂ４、内部が背景と同様の透明領域Ｗ３となる。そのため、互いに接触する複数の物体間に生じた隙間と、透明物体の内部とは、いずれも投影画像おいては不透明領域Ｂ２〜Ｂ４に囲まれた透明領域Ｗ２，Ｗ３となり、両者を識別することは困難である。

また、透明な袋に入った状態の物体を識別する場合に、袋に文字等が記載されていると、この文字等も２値化されることで不透明物体と同様の不透明領域となり、文字等において線で囲まれた部分と、透明物体の内部とは、いずれも投影画像においては不透明領域Ｂ２〜Ｂ４に囲まれた透明領域Ｗ２となり、これらの区別も困難となる。

要するに、従来の物体識別方法を利用した物体識別装置では、物体間の隙間や文字等に紛れた透明物体を識別することは困難であった。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、投影画像について画像処理を施すことで物体間の隙間や文字等に紛れた透明物体を識別可能な物体識別方法、物体識別装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、物体の背後から光を照射する透過照明を用いて不透明物体と透明物体との少なくとも一方を含む撮像領域を撮像した投影画像について、画像処理を施すことで物体を識別する物体識別方法であって、前記投影画像について、透明物体の輪郭線および不透明物体に相当する領域が不透明領域となり、透明物体の内部および物体の存在しない背景に相当する領域が透明領域となるように２値化する２値化処理と、２値化処理後に不透明領域で囲まれた透明領域のうち面積が予め設定されている透明物体の面積の範囲内にある透明領域を検査領域として抽出する検査領域抽出処理と、検査領域抽出処理で抽出された検査領域ごとに基準点を設定し、当該基準点と検査領域の外周縁上の各点とを結ぶ複数本の探索線の長さをそれぞれ求める測距処理と、検査領域の周方向に探索線を順次走査したときに測距処理で求めた探索線の長さの変化が予め設定されている透明物体の形状に対応する検査領域について、透明物体を表すものと判断する第１の識別処理とを行うことを特徴とする。

この構成によれば、第１の識別処理において、検査領域の周方向に探索線を順次走査したときに測距処理で求めた探索線の長さの変化が予め設定されている透明物体の形状に対応する検査領域について、透明物体を表すものと判断するので、不透明領域で囲まれた透明領域のうち、形状が透明物体の形状に対応していないものついては、透明物体を表すものではないと判断されることになる。また、検査領域抽出処理においては、不透明領域で囲まれた透明領域のうち面積が予め設定されている透明物体の面積の範囲内にある透明領域を検査領域として抽出しているので、不透明領域で囲まれた透明領域であっても、面積が透明物体の面積の範囲内にないものについては、検査領域抽出処理の段階で検査領域から外されることになるので、透明物体と誤認されることがない。すなわち、投影画像について画像処理を施すことで物体間の隙間や文字等に紛れた透明物体を識別することができるという利点がある。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記基準点が前記検査領域の重心上に設定されることを特徴とする。

この構成によれば、比較的簡単な処理により基準点を一意に設定することができる。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記検査領域を包囲する前記不透明領域の幅寸法を求める幅測定処理と、幅測定処理で求めた不透明領域の幅寸法が予め設定されている前記透明物体の輪郭線の幅寸法の範囲内にない前記検査領域について、前記第１の識別処理での判断にかかわらず前記透明物体を表すものではないと判断する第２の識別処理とを前記測距処理よりも後で行うことを特徴とする。

この構成によれば、第２の識別処理において、検査領域を包囲する不透明領域の幅寸法が予め設定されている透明物体の輪郭線の幅寸法の範囲内にない検査領域については、第１の識別処理での判断にかかわらず透明物体を表すものではないと判断するので、仮に、互いに接触する複数の物体間に生じた隙間に相当する検査領域が第１の識別処理で透明物体を表すものと識別されるものであっても、この検査領域は、その輪郭線の幅寸法が透明物体の幅寸法の範囲内にない限り、透明物体を表すものではないと識別されることとなり、透明物体と誤認されることはない。したがって、透明物体をより正確に識別可能になる。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記第１の識別処理よりも後で前記透明物体と判断された前記検査領域の輪郭線となる前記不透明領域を消去する輪郭線消去処理と、輪郭線消去処理後に残った不透明領域に基づいて前記不透明物体を識別する不透明物体識別処理とを行うことを特徴とする。

この構成によれば、輪郭線消去処理において、透明物体の輪郭線に相当する不透明領域を消去しているので、不透明物体識別処理においては、透明物体の輪郭線に相当する不透明領域のように不透明物体の識別には不要な不透明領域が消去された状態で、不透明物体の識別を行うことができ、不透明物体を正確且つ容易に識別可能となる。

請求項５の発明では、物体の背後から光を照射する透過照明と、不透明物体と透明物体との少なくとも一方を含む撮像領域の投影画像を透過照明と反対側から撮像するカメラと、前記投影画像について画像処理を施すことで物体を識別する画像処理部とを備え、画像処理部は、前記投影画像について、透明物体の輪郭線および不透明物体に相当する領域が不透明領域となり、透明物体の内部および物体の存在しない背景に相当する領域が透明領域となるように２値化する２値化手段と、２値化後に不透明領域で囲まれた透明領域のうち面積が予め設定されている透明物体の面積の範囲内にある透明領域を検査領域として抽出する検査領域抽出手段と、検査領域抽出手段で抽出された検査領域ごとに基準点を設定し、当該基準点と検査領域の外周縁上の各点とを結ぶ複数本の探索線の長さをそれぞれ求める測距手段と、検査領域の周方向に探索線を順次走査したときに測距処理で求めた探索線の長さの変化が予め設定されている透明物体の形状に対応する検査領域について、透明物体を表すものと判断する識別手段とを有することを特徴とする。

この構成によれば、識別手段が、検査領域の周方向に探索線を順次走査したときに測距処理で求めた探索線の長さの変化が予め設定されている透明物体の形状に対応する検査領域について、透明物体を表すものと判断するので、不透明領域で囲まれた透明領域のうち、形状が透明物体の形状に対応していないものついては、透明物体を表すものではないと判断されることになり、したがって、物体間の隙間や文字等に紛れた透明物体を識別可能となる。また、検査領域抽出手段においては、不透明領域で囲まれた透明領域のうち面積が予め設定されている透明物体の面積の範囲内にある透明領域を検査領域として抽出しているので、不透明領域で囲まれた透明領域であっても、面積が透明物体の面積の範囲内にないものについては、検査領域抽出手段により検査領域から外されることになるので、透明物体と誤認されることがない。

本発明は、投影画像について画像処理を施すことで物体間の隙間や文字等に紛れた透明物体を識別することができるという利点がある。

（実施形態１）
本実施形態では、本発明の物体識別方法を利用した物体識別装置について説明する。

この物体識別装置１は、図１に示すように検査台（図示せず）上に載置された物体２ａ，２ｂの個数を判別するものであって、物体２ａ，２ｂを含む検査台上の撮像領域の投影画像Ｉｍ（図３参照）を撮像し、投影画像Ｉｍについて画像処理を施すことで物体２ａ，２ｂを認識するように構成されている。ここで対象とする物体２ａ，２ｂには、光を通す透明な透明物体２ａと光を通さない不透明な不透明物体２ｂとの２種類があるものとする。

本実施形態の物体識別装置１は、図１に示すように物体２ａ，２ｂの背後（ここでは検査台の下方）から光を照射する透過照明３と、検査台に対して透過照明３と反対側（ここでは検査台の上方）に設置されたカメラ（ＣＣＤカメラ）４とからなる光学系を備え、透過照明３から撮像領域に光を照射させた状態でカメラ４によって撮像領域の投影画像Ｉｍを撮像する。

ここで、撮像される投影画像Ｉｍにおいて、透明物体２ａの輪郭線および不透明物体２ｂに相当する領域が暗くなり、透明物体２ａの内部および物体２ａ，２ｂの存在しない背景部分に相当する領域が明るくなるように、光学系が設定されている。これにより、投影画像Ｉｍは透明物体２ａの輪郭線および不透明物体２ｂに相当する領域と、透明物体２ａの内部および物体の存在しない背景部分に相当する領域との濃淡値に比較的大きな差を生じることになる。なお、検査台のうち少なくとも撮像領域に対応する部分は、透過照明３からの光を透過させるように透過性を有するガラス板等で構成されている。

また、物体識別装置１は、図１に示すように上記投影画像Ｉｍについて画像処理を施すことで物体２ａ，２ｂを認識する画像処理部５を備えている。画像処理部５は、カメラ４から取得した投影画像Ｉｍを２値化する２値化手段６と、２値化後の投影画像Ｉｍから透明物体２ａに相当すると推測される領域を検査領域Ａ（図４参照）として抽出する検査領域抽出手段７と、抽出された検査領域Ａごとに後述する探索線の長さを求める測距手段８と、検査領域Ａが透明物体２ａを表すか否かを識別する識別手段９とを有する。

さらに、画像処理部５には、液晶ディスプレイなどからなるモニタ部（図示せず）が接続され、モニタ部には、カメラ４で撮像された投影画像Ｉｍや２値化後の投影画像Ｉｍ、画像処理部５による物体２ａ，２ｂの識別結果（個数）などを表示可能となっている。

次に、本実施形態の画像処理部５における物体識別方法を具体例に基づいて図２を参照しながら説明する。ここでは、検査台上に載置される円盤状の錠剤を物体２ａ，２ｂとして識別する具体例を示す。ここにおいて、透明物体２ａと不透明物体２ｂとは２個ずつ混在しており、これらの物体２ａ，２ｂが透明な１つの袋（図示せず）にまとめて入れられた状態で検査台上に載置されているものとする。なお、袋の印字領域１０（図３参照）には文字（ここでは「ｐｏｓｉｔｉｏｎ」）が印字されているものとする。

検査台上の撮像領域に透過照明３から光を照射した状態で（Ｓ１）、カメラ４により撮像領域の投影画像Ｉｍを撮像する（Ｓ２）。このようにして得られた投影画像Ｉｍはカメラ４から画像処理部５に送られる。

画像処理部５における２値化手段６は、投影画像Ｉｍについて濃淡値を所定の閾値と比較することで、図３に示すように透明物体２ａの輪郭線および不透明物体２ｂに相当する領域が不透明領域Ｂ１〜Ｂ４となり、透明物体の内部および物体の存在しない背景に相当する領域が透明領域Ｗ１〜Ｗ７となるように２値化する２値化処理を行う（Ｓ３）。ここでは、２値化後の投影画像Ｉｍについて、図３のように不透明領域Ｂ１〜Ｂ４を黒領域、透明領域Ｗ１〜Ｗ７を白領域とする例を示すが、黒領域と白領域との関係は逆であってもよい。なお、袋に印字された印字領域１０の文字も不透明領域となる。

検査領域抽出手段７は、２値化後の投影画像Ｉｍにおいて、不透明領域で包囲された透明領域のうち面積が予め設定されている透明物体２ａの面積の範囲内にある透明領域を、検査領域Ａとして抽出する検査領域抽出処理を行う（Ｓ３）。図３の例では、不透明領域Ｂ１〜Ｂ４で包囲された透明領域として、図４のように透明物体２ａに相当する透明領域Ｗ１，Ｗ３と、互いに接触する複数の物体２ａ，２ｂ間に生じた隙間に相当する透明領域Ｗ２と、袋に印字されている文字に含まれる透明領域Ｗ４〜Ｗ６とが存在する。ここで、予め設定されている透明物体２ａの面積の範囲は、透明物体２ａの投影画像Ｉｍの該当し得る面積を全て包含するように設定されており、たとえば図４に示すように投影面が円形状となる姿勢の透明物体２ａ（透明領域Ｗ３が相当）の面積だけでなく、投影面が楕円形状となる起立姿勢にある透明物体２ａ（透明領域Ｗ１が相当）の面積も考慮して設定される。本実施形態では、袋に印字されている文字に含まれる透明領域Ｗ４〜Ｗ６の面積よりもやや大きい面積を下限、透明物体２ａに相当する透明領域Ｗ３よりもやや大きい面積を上限として透明物体２ａの面積の範囲を設定しており、したがって、図４の例では、透明領域Ｗ１〜Ｗ３のみが検査領域Ａとして抽出されることになる。

測距手段８は、検査領域抽出処理７で抽出された検査領域Ａごとに図５（ａ）のように基準点１１を１つずつ設定し（Ｓ４）、この基準点１１と検査領域Ａの外周縁上の各点とを結ぶ複数本の直線を探索線Ｌとして、各探索線Ｌの長さをそれぞれ求める測距処理を行う（Ｓ５）。本実施形態では、基準点１１を各検査領域Ａの重心上に設定するようにしている。そのため、探索線Ｌは基準点１１から検査領域Ａの輪郭線を形成する不透明領域Ｂ１〜Ｂ４上の各点に向けて放射状に延長される形となり、各探索線Ｌの長さは、各検査領域Ａの重心から外周縁上の各点までの距離となる。たとえば、検査領域Ａとして抽出された楕円形状の透明領域Ｗ１においては、図５（ａ）に示すように重心と外周縁上の各点を結ぶ直線がそれぞれ探索線Ｌとなる。

識別手段９は、検査領域Ａの周方向に探索線Ｌを順次走査したときに測距手段８で求めた探索線Ｌの長さの変化が、予め設定されている透明物体２ａの形状に対応するか否かによって、検査領域Ａが透明物体２ａを表すか否かを識別する第１の識別処理を行う（Ｓ６）。つまり、基準点１１周りにおいて所定角度刻みで探索線Ｌの長さを順次求め、求まった探索線Ｌの長さの変化が透明物体２ａの形状に対応しているか否かを判断する。ここで求まる探索線Ｌの長さの変化は検査領域Ａの形状に倣って変化するので、検査領域Ａの形状が透明物体２ａの形状に対応していれば、探索線Ｌの長さの変化は透明物体２ａの形状に対応し、結果的に検査領域Ａが透明物体２ａを表すものとして識別されることになる。本実施形態では、円盤状の錠剤を識別対象としているので、円形状および楕円形状を透明物体２ａの形状として設定しており、これ以外の形状（たとえば四角形状、三角形状など）の検査領域Ａについては透明物体２ａの形状に対応しないものと判断する。

さらに詳しく説明すると、図５（ａ）のように楕円形状の検査領域Ａは、探索線Ｌの長さが、検査領域Ａの長径方向の寸法の１／２を最大値ａ１、短径方向の寸法の１／２を最小値ｂ１とする一定範囲（ａ１〜ｂ１）内で変化し、且つ、長径方向から基準点１１の周りに探索線Ｌを１周させたときに、探索線Ｌの長さが、最大値ａ１→最小値ｂ１→最大値ａ１→最小値ｂ１→最大値ａ１の順で変化するという属性を持つ。したがって、上記属性を透明物体２ａの形状に対応する属性として設定しておけば、上述したような楕円形状の検査領域Ａは透明物体２ａを表すものとして認識されることになる。この場合、図５（ｂ）のような長方形状の検査領域Ａは、探索線Ｌの長さが前記一定範囲（ａ１〜ｂ１）内で変化するものであったとしても、長径方向から基準点１１の周りに探索線Ｌを１周させたときに、探索線Ｌの長さが、最大値ａ１→最小値ｂ１→最大値ａ１→最大値ａ１→最小値ｂ１→最大値ａ１の順で変化し、上記属性に対応しないので、透明物体２ａを表すものではないと識別される。同様に、図６に示すように互いに接触する複数の物体２ａ，２ｂ間に生じた隙間に相当する検査領域Ａについても、上記属性には対応しないので、透明物体２ａを表すものではないと識別される。

以上説明した物体識別方法により撮像領域内の透明物体２ａを識別することができ、当該透明物体２ａの個数を正確に計数することが可能となる。さらに、不透明物体２ｂについては、従来例と同様の方法（不透明領域が複数接触して１つの塊領域を形成する場合には塊領域から個々の不透明領域を分離する）を利用して不透明物体２ｂの個数を計数することができる。このように計数された不透明物体２ｂの個数と透明物体２ａの個数とを合算すれば、撮像領域内に存在する透明物体２ａと不透明物体２ｂとの合計個数を求めることができる。

上述した本実施形態の物体識別装置１を使用した物体識別方法によれば、互いに接触する複数の物体２ａ，２ｂ間に生じた隙間と透明物体２ａの内部とは、いずれも不透明領域に囲まれた透明領域（検査領域Ａ）となるものの、第１の識別処理において透明物体２ａを表す検査領域Ａを識別することが可能になる。また、袋に印字された文字に含まれる透明領域Ｗ４〜Ｗ６に関しては、検査領域抽出処理の段階で透明物体２ａの候補である検査領域Ａから外されるので、透明物体２ａと誤認されることはない。したがって、本実施形態の物体識別装置１では、透明物体２ａが物体２ａ，２ｂ間の隙間や文字等に紛れていたとしても、透明物体２ａの識別が可能になるのであって、結果的に、透明物体２ａの個数を正確に計数できるという利点がある。

なお、本実施形態では、検査領域Ａの重心上に基準点１１を設定する例を示したが、この例に限らず、検査領域Ａの周囲の不透明領域Ｂ１〜Ｂ４上の１点や、背景上の１点に基準点１１を設定するようにしてもよい。

（実施形態２）
本実施形態の物体識別装置１は、識別手段９が、第１の識別処理の他に、検査領域Ａを包囲する不透明領域Ｂ１〜Ｂ４の幅寸法を求める幅測定処理、および幅測定処理で求めた不透明領域Ｂ１〜Ｂ４の幅寸法が予め設定されている透明物体２ａの輪郭線の幅寸法の範囲内にあるか否かによって検査領域Ａが透明物体２ａを表すか否かを識別する第２の識別処理を行う点が実施形態１の物体識別装置１と相違する。

すなわち、第１の識別処理において透明物体２ａを表すものと識別された検査領域Ａであっても、その周囲の不透明領域Ｂ１〜Ｂ４の幅寸法が予め設定されている透明物体２ａの輪郭線の幅寸法の範囲内になければ、第２の識別処理においてこの検査領域Ａは透明物体２ａを表すものではないと識別する。したがって、万一、袋に印字された文字に含まれる透明領域Ｗ４〜Ｗ６や、互いに接触する複数の物体２ａ，２ｂ間に生じた隙間に相当する透明領域Ｗ２が第１の識別処理で透明物体２ａを表すものと識別されることがあっても、これらの透明領域Ｗ２，Ｗ４〜Ｗ６は、その輪郭線の幅寸法が透明物体２ａの幅寸法の範囲内にない限り、第１の識別処理での判断にかかわらず第２の識別処理において透明物体２ａを表すものではないと識別される。なお、第２の識別処理において透明物体２ａの輪郭線と袋に印字された文字とが確実に区別されるように、袋に印字される文字には投影画像Ｉｍに現れる透明物体２ａの輪郭線よりも細い線が使用される。

ここで、識別手段９は、幅測定処理および第２の識別処理を、第１の識別処理よりも後で行うようにしているが、第１の識別処理の前に幅測定処理および第２の識別処理を行うようにしてもよく、この場合、第２の識別処理で透明物体２ａを表すものではないと判断された検査領域Ａについては第１の識別処理を施す必要がないので処理速度の向上を図ることができる。なお、本実施形態では、幅測定処理は、探索線Ｌで基準点１１から検査領域Ａの輪郭線までの距離を求めた際に、各不透明領域Ｂ１〜Ｂ４を横切るように各探索線Ｌを延長させ探索線Ｌの延長分の長さを各不透明領域Ｂ１〜Ｂ４の幅寸法としている。

また、識別手段９は、幅測定処理の後であって第２の識別処理より前に、透明物体２ａの輪郭線よりも幅寸法の小さい不透明領域（ここでは袋に印字された文字等）を消去する不要部消去処理を行うように構成されている。これにより、第２の識別処理以降の処理において、袋に印字された文字などの物体２ａ，２ｂ以外の不透明領域が誤って物体２ａ，２ｂとして識別されることを回避できる。

さらに、本実施形態では、識別手段９が、第２の識別処理よりも後で、透明物体２ａと判断された検査領域Ａの輪郭線となる図７（ａ）に示す不透明領域Ｂ１，Ｂ４を追跡しながら消去する輪郭線消去処理、および輪郭線消去処理後に残った不透明領域Ｂ２，Ｂ３に基づいて不透明物体２ｂを識別する不透明物体識別処理を行うように構成されている。すなわち、不透明物体識別処理では、不透明物体２ｂ以外の不透明領域（透明物体２ａの輪郭線となる不透明領域Ｂ１，Ｂ４や袋に印字された文字等）が消去された図７（ｂ）の状態で、不透明物体２ｂの識別を行うことができ、不透明物体２ｂを正確且つ容易に識別可能となる。ここで、不透明物体識別処理において不透明領域Ｂ２，Ｂ３から不透明物体２ｂを識別する際には、不透明物体２ｂ同士が接触している場合でも不透明物体２ｂの個数を正確に計数できるように、不透明領域Ｂ２，Ｂ３が複数接触して１つの塊領域を形成する場合に塊領域から個々の不透明領域Ｂ２，Ｂ３を分離する方法を採用することが望ましい。なお、輪郭線消去処理では、たとえば上述した幅測定処理と同様の方法で透明物体２ａの輪郭線に相当する幅寸法の不透明領域Ｂ１，Ｂ４のみを消去することができる。

以上説明した本実施形態の構成によれば、撮像領域内に存在する透明物体２ａの個数をより正確に計数できるようになるだけでなく、不透明物体２ｂの個数も正確に計数することが可能となる。なお、不透明物体識別処理で識別された不透明物体２ｂの個数を、第１および第２の識別処理を経て識別された透明物体２ａの個数に加算すれば、撮像領域内に存在する透明物体２ａと不透明物体２ｂとの合計個数を計数することもできる。

その他の構成および機能は実施形態１と同様である。

上述した各実施形態では、円盤状の錠剤を物体２ａ，２ｂとして識別する例を示したが、この例に限るものではなく、本発明の物体識別方法および物体識別装置は、たとえば、透明部品と不透明部品とを含む複数の部品からなる装置の組立工程において透明部品を識別する必要がある場合など、様々な場面で用いることができる。

本発明の実施形態１の構成を示す概略図である。 同上の動作を示す説明図である。 同上の投影画像を示す概略図である。 同上の処理途中の投影画像を示す概略図である。 同上の検査領域の例を示す概略図である。 同上の他の検査領域の例を示す概略図である。 本発明の実施形態２の動作を示す投影画像の概略図である。 従来例で用いる投影画像の一例を示す概略図である。

符号の説明

１ 物体識別装置
２ａ 透明物体
２ｂ 不透明物体
３ 透過照明
４ カメラ
５ 画像処理部
６ ２値化手段
７ 検査領域抽出手段
８ 測距手段
９ 識別手段
１１ 基準点
Ａ 検査領域
Ｂ１〜Ｂ４ 不透明領域
Ｉｍ 投影画像
Ｌ 探索線
Ｗ１〜Ｗ７ 透明領域

Claims (5)

1. 物体の背後から光を照射する透過照明を用いて不透明物体と透明物体との少なくとも一方を含む撮像領域を撮像した投影画像について、画像処理を施すことで物体を識別する物体識別方法であって、前記投影画像について、透明物体の輪郭線および不透明物体に相当する領域が不透明領域となり、透明物体の内部および物体の存在しない背景に相当する領域が透明領域となるように２値化する２値化処理と、２値化処理後に不透明領域で囲まれた透明領域のうち面積が予め設定されている透明物体の面積の範囲内にある透明領域を検査領域として抽出する検査領域抽出処理と、検査領域抽出処理で抽出された検査領域ごとに基準点を設定し、当該基準点と検査領域の外周縁上の各点とを結ぶ複数本の探索線の長さをそれぞれ求める測距処理と、検査領域の周方向に探索線を順次走査したときに測距処理で求めた探索線の長さの変化が予め設定されている透明物体の形状に対応する検査領域について、透明物体を表すものと判断する第１の識別処理とを行うことを特徴とする物体識別方法。
2. 前記基準点は前記検査領域の重心上に設定されることを特徴とする請求項１記載の物体識別方法。
3. 前記検査領域を包囲する前記不透明領域の幅寸法を求める幅測定処理と、幅測定処理で求めた不透明領域の幅寸法が予め設定されている前記透明物体の輪郭線の幅寸法の範囲内にない前記検査領域について、前記第１の識別処理での判断にかかわらず前記透明物体を表すものではないと判断する第２の識別処理とを前記測距処理よりも後で行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の物体識別方法。
4. 前記第１の識別処理よりも後で前記透明物体と判断された前記検査領域の輪郭線となる前記不透明領域を消去する輪郭線消去処理と、輪郭線消去処理後に残った不透明領域に基づいて前記不透明物体を識別する不透明物体識別処理とを行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の物体識別方法。
5. 物体の背後から光を照射する透過照明と、不透明物体と透明物体との少なくとも一方を含む撮像領域の投影画像を透過照明と反対側から撮像するカメラと、前記投影画像について画像処理を施すことで物体を識別する画像処理部とを備え、画像処理部は、前記投影画像について、透明物体の輪郭線および不透明物体に相当する領域が不透明領域となり、透明物体の内部および物体の存在しない背景に相当する領域が透明領域となるように２値化する２値化手段と、２値化後に不透明領域で囲まれた透明領域のうち面積が予め設定されている透明物体の面積の範囲内にある透明領域を検査領域として抽出する検査領域抽出手段と、検査領域抽出手段で抽出された検査領域ごとに基準点を設定し、当該基準点と検査領域の外周縁上の各点とを結ぶ複数本の探索線の長さをそれぞれ求める測距手段と、検査領域の周方向に探索線を順次走査したときに測距処理で求めた探索線の長さの変化が予め設定されている透明物体の形状に対応する検査領域について、透明物体を表すものと判断する識別手段とを有することを特徴とする物体識別装置。
   

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