JP7047249B2 - 画像処理システム、画像処理装置、ワークのピックアップ方法、および、ワークのピックアッププログラム - Google Patents
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Description
[A.画像処理システム1]
図1を参照して、本実施の形態に従う画像処理システム1の基本構成について説明する。図1は、本実施の形態に従う画像処理システム1の基本構成を示す模式図である。
図2を参照して、撮影装置130について説明する。図2は、撮影装置130の一例を示す図である。図2には、コンベア20A上を搬送されるワークWが撮影装置130によって撮影されている様子が示されている。
本実施の形態に従う画像処理システム1は、重なり合った複数のワークについて重なり順を特定し、重なり順が上位であるワークから順にピックアップするようにピックアップ順を決定する。その後、画像処理システム1は、決定したピックアップ順に従ってワークをピック&プレースする。
図4~図6を参照して、画像センサ100の機能について説明する。図4は、画像センサ100の機能構成の一例を示す図である。
図7を参照して、上述の特定部154によるワークの重なり順の特定処理についてさらに説明する。図7は、ワークの重なり順を特定する処理を概略的に示す概念図である。
図8を参照して、画像処理システム1におけるデータの流れについて説明する。図8は、画像センサ100とPLC200とロボット300との間のデータの流れを示すシーケンス図である。
図9~図11を参照して、画像処理システム1の制御構造について説明する。図9は、ワークの計測処理を表わすフローチャートである。図9の処理は、画像センサ100の制御装置101がプログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。
図9を参照して、ステップS110において、制御装置101は、上述の計測部152(図4参照)として、撮影装置130の撮影タイミングが到来したか否かを判断する。一例として、撮影タイミングは、予め定められた間隔で到来する。制御装置101は、撮影装置130の撮影タイミングが到来したと判断した場合(ステップS110においてYES)、制御をステップS112に切り替える。そうでない場合には(ステップS110においてNO)、制御装置101は、ステップS110の処理を再び実行する。
次に、図10を参照して、PLC200によるエンキュー処理について説明する。
次に、図11を参照して、PLC200によるデキュー処理について説明する。
図12を参照して、本実施の形態に従う画像センサ100のハードウェア構成について説明する。図12は、本実施の形態に従う画像センサ100のハードウェア構成を示す模式図である。
図13を参照して、本実施の形態に従うPLC200のハードウェア構成について説明する。図13は、PLC200のハードウェア構成例を示すブロッグ図である。
以上のようにして、本実施の形態に従う画像センサ100は、被写体を表わす輝度画像と、コンベア20A上から被写体の各点までの高さからなる距離画像とを取得する。画像センサ100は、ワークを計測するための所定の画像処理を実行することで、輝度画像内から各ワークの位置を計測する。その後、画像センサ100は、輝度画像内における各ワークの位置に対応する領域(すなわち、対応領域)を距離画像から特定し、当該対応領域内に示される高さ情報に基づいて、各ワークの重なり順を特定する。画像センサ100は、重なり順が上位であるワークから順にピックアップするようにピックアップ順を決定する。
[A.概要]
第1の実施の形態に従う画像処理システム1は、決定されたピックアップ順に従ってワークをピックアップし、当該ワークを容器にプレースさせていた。これに対して、第2の実施の形態に従う画像処理システム1は、決定されたピックアップ順に従ってワークをピックアップし、コンベア上でワークを整列する。
図14を参照して、第2の実施の形態に従う画像処理システム1の基本構成について説明する。図14は、第2の実施の形態に従う画像処理システム1の基本構成を示す模式図である。
以上のようにして、本実施の形態においては、前段のロボット300Aが、決定されたピックアップ順に従ってコンベア20A上にワークWを整列し、後段のロボット300が整列後のワークWを容器に運ぶ。このとき、ワークWは、前段のロボット300Aによって互いに重ならないように整列されているので、後段のロボット300は、任意のワークWを任意の順で容器Bに運ぶことができる。
[A.概要]
第1の実施の形態においては、撮影装置130は、1つの投光部と1つの受光部とで構成されていた(図2参照)。これに対して、第3の実施の形態に従うにおいては、撮影装置130は、1つの投光部と2つの受光部とで構成される。
図15を参照して、第3の実施の形態に従う撮影装置130について説明する。図15は、撮影装置130の一例を示す図である。図15には、コンベア20Aを搬送されるワークWを撮影装置130が撮影している様子が示されている。
以上のようにして、本実施の形態に従う画像処理システム1は、距離画像を生成するための受光部131,投光部132と、輝度画像を生成するための受光部133とを有する。これにより、受光部133は、投光部132の影響を受けずに輝度画像を生成することができるので、ワークの計測精度が向上する。結果として、画像センサ100は、ワークの重なり順を正確に特定することができる。
Claims (9)
- コンベア上を搬送される重なり合った複数のワークについてロボットによるピックアップ順を決定するための画像処理システムであって、
前記コンベアが撮影視野に含まれるように配置され、前記撮影視野に含まれる被写体を撮影するための撮影部を備え、
前記撮影部は、前記被写体を撮影することで、前記被写体を表わす輝度画像と、前記コンベア上から前記被写体の各点までの高さからなる距離画像とを生成し、さらに、
前記輝度画像内において前記複数のワークのそれぞれを表わす各ワーク領域を計測するための計測部と、
前記輝度画像内の前記各ワーク領域と同位置にある対応領域を前記距離画像内において特定し、当該対応領域における画素値が所定値より大きい部分をエッジとして検知し、前記エッジに含まれる複数のエッジ点の各々から前記対応領域の中心点までの高さ値の積算値に基づいて、前記複数のワークの重なり順を特定するための特定部と、
前記複数のワークの内、前記重なり順が最上位であるワークを他のワークよりも優先的にピックアップするように前記ピックアップ順を決定するための決定部とを備える、画像処理システム。 - 前記決定部は、前記重なり順が上位であるワークから順にピックアップするように前記ピックアップ順を決定する、請求項1に記載の画像処理システム。
- 前記特定部は、重なり合った複数のワークからなるワーク群が前記輝度画像内に複数含まれる場合には、各ワーク群についてワークの重なり順を特定し、
前記決定部は、各ワーク群において前記重なり順が最上位であるワークの内、前記コンベアの搬送経路においてより下流側に存在するワークを優先的にピックアップするように前記ピックアップ順を決定する、請求項1または2に記載の画像処理システム。 - 前記決定部は、他のワークと重なり合っていないワークと、重なり合った複数のワークとが前記輝度画像内に含まれる場合には、当該重なり合っていないワークと、当該重なり合った複数のワークにおいて前記重なり順が最上位であるワークとの内、前記コンベアの搬送経路においてより下流側に存在するワークを優先的にピックアップするように前記ピックアップ順を決定する、請求項1~3のいずれか1項に記載の画像処理システム。
- 前記撮影部は、
前記複数のワークの搬送方向と直交する方向に広がったライン状の光を、前記コンベア上を搬送される前記複数のワークに投光するための投光部と、
前記コンベア上を搬送される前記複数のワークから前記光の反射光を順次受け、各受光タイミングにおける当該反射光の受光位置に基づいて前記距離画像を生成するとともに、前記撮影視野に含まれる前記被写体からの反射光を受けて前記輝度画像を生成するための受光部とを含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の画像処理システム。 - 前記撮影部は、
前記複数のワークの搬送方向と直交する方向に広がったライン状の光を、前記コンベア上を搬送される前記複数のワークに投光するための投光部と、
前記コンベアを搬送される前記複数のワークから前記光の反射光を順次受け、各受光タイミングにおける当該反射光の受光位置に基づいて前記距離画像を生成するための第1受光部と、
前記撮影視野に含まれる前記被写体からの反射光を受けて前記輝度画像を生成するための第2受光部とを含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の画像処理システム。 - コンベア上を搬送される重なり合った複数のワークについてロボットによるピックアップ順を決定するための画像処理装置であって、
前記コンベアが撮影視野に含まれるように配置され、前記撮影視野に含まれる被写体を撮影するための撮影部を備え、
前記撮影部は、前記被写体を撮影することで、前記被写体を表わす輝度画像と、前記コンベア上から前記被写体の各点までの高さからなる距離画像とを生成し、さらに、
前記輝度画像内において前記複数のワークのそれぞれを表わす各ワーク領域を計測するための計測部と、
前記輝度画像内の前記各ワーク領域と同位置にある対応領域を前記距離画像内において特定し、当該対応領域における画素値が所定値より大きい部分をエッジとして検知し、前記エッジに含まれる複数のエッジ点の各々から前記対応領域の中心点までの高さ値の積算値に基づいて、前記複数のワークの重なり順を特定するための特定部と、
前記複数のワークの内、前記重なり順が最上位であるワークを他のワークよりも優先的にピックアップするように前記ピックアップ順を決定するための決定部とを備える、画像処理装置。 - コンベア上を搬送される重なり合った複数のワークについてロボットによるピックアップ順を決定するためのピックアップ方法であって、
前記コンベアが撮影視野に含まれるように配置され撮影部を用いて前記撮影視野に含まれる被写体を撮影するステップを備え、
前記撮影するステップは、前記被写体を撮影することで、前記被写体を表わす輝度画像と、前記コンベア上から前記被写体の各点までの高さからなる距離画像とを生成するステップを含み、さらに、
前記輝度画像内において前記複数のワークのそれぞれを表わす各ワーク領域を計測するステップと、
前記輝度画像内の前記各ワーク領域と同位置にある対応領域を前記距離画像内において特定し、当該対応領域における画素値が所定値より大きい部分をエッジとして検知し、前記エッジに含まれる複数のエッジ点の各々から前記対応領域の中心点までの高さ値の積算値に基づいて、前記複数のワークの重なり順を特定するステップと、
前記複数のワークの内、前記重なり順が最上位であるワークを他のワークよりも優先的にピックアップするように前記ピックアップ順を決定するステップとを備える、ピックアップ方法。 - コンベア上を搬送される重なり合った複数のワークについてロボットによるピックアップ順を決定するためのピックアッププログラムあって、
前記ピックアッププログラムは、コンピュータに、
前記コンベアが撮影視野に含まれるように配置され撮影部を用いて前記撮影視野に含まれる被写体を撮影するステップを備え、
前記撮影するステップは、前記被写体を撮影することで、前記被写体を表わす輝度画像と、前記コンベア上から前記被写体の各点までの高さからなる距離画像とを生成するステップを含み、さらに、
前記輝度画像内において前記複数のワークのそれぞれを表わす各ワーク領域を計測するステップと、
前記輝度画像内の前記各ワーク領域と同位置にある対応領域を前記距離画像内において特定し、当該対応領域における画素値が所定値より大きい部分をエッジとして検知し、前記エッジに含まれる複数のエッジ点の各々から前記対応領域の中心点までの高さ値の積算値に基づいて、前記複数のワークの重なり順を特定するステップと、
前記複数のワークの内、前記重なり順が最上位であるワークを他のワークよりも優先的にピックアップするように前記ピックアップ順を決定するステップとを実行させる、ピックアッププログラム。
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