JPH01273188A - 位置・回転ずれ補正機能付パターン認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、撮像デバイスによって生成される画像データ
を処理する装置に係り、特に１位置決め。

寸法計測、外観検査等を行うパターン認識装置に関する
。

〔従来の技術〕

処理対象パターン（以下、処理対象物体とも称す）の光
学像が所定の位置、あるいは所定の姿勢からずれていた
とき、そのずれ量を検知して、位置ずれ補正又は回転ず
れ補正を行うパターン認識装置はこれまで多数提案され
ている。このようなパターン認識装置のうち、対象パタ
ーンの重心や慣性主軸を用いてずれ量の補正を行うもの
は、ノイズが出ないように、また対象パターンのみが処
理領域に現れるように背景を均一にしたり、照明条件を
整えたりして整備された環境において使用されるもので
あった（第２図（ａ）参照）。また、重心や慣性主軸以
外の特徴（２直線の交点、穴の重心等）を用いる場合、
ウィンドウ内に当該特徴の部分（交点や穴）が存在する
ことが前提になるが、存在を保証する方法は明らがでな
い（特開昭６２−８６４７１　）。

また、回転ずれ補正において、対象パターンによっては
天地を判定し、反転させる必要があるが、天地判定用の
情報としては、第３図（ａ）に示すように対象物のシル
エット画像１０から得られる形状特徴１１を用いている
。

さらに、ウィンドウ内の２辺の交点を特徴として扱うも
のは、ウィンドウ内の２辺を自動的に検出し、直線近似
により２直線の交点を求めている（特開昭６２−８６４
７１　）　。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、照明条件や背景さらには、対象パター
ンの特徴的部分がウィンドウ内に存在するようにするし
かけについて配慮されておらず、照明が一定でなかった
り、背景が均一でなく、画像としてノイズが出る（第２
図（ｂ）、（Ｃ）参照）、処理対象物体１３の処理対象
部分（例えば穴１６゜コーナ１７）がウィンドウ１５か
らずれる（第４図参照、なお破線で示される１４は教示
的の対象物）等の問題があった。また、天地判定のため
の情報として、第３図（ｂ）に示すような対象物２２上
に貼られたマークや文字列２３等を用いることができな
い、ウィンドウ内の交点を求める際、ウィンドウ１８内
の２辺の交わり角度が大きい鈍角の場合（第５図（ａ）
参照）やウィンドウ１９内に３辺以上存在する場合（第
５図（ｂ）参照）に交点の抽出が難しくなったり、不可
能になったりするという問題があった。

本発明の目的は、上記問題点を解決し、位置ずれ補正や
回転ずれ補正のできる対象物の範囲を広げることにある
。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、（１）ノイズと処理対象パターンを区別す
るために、処理対象パターンを外部から指定できる手段
を設けること、（２）処理対象パターン全体の特徴を用
いた粗補正手段と、粗補正結果に基づいてさらに処理対
象パターンのミクロな部分的特徴を抽出し、それらを用
いて補正する精密補正手段を設けること、（３）天地判
定のための情報として、対象物上に貼られたマークや文
字を用いることができるようにするため、処理対象パタ
ーン全体を抽出するための前処理手段と別に、天地判定
情報抽出のための前処理手段を設けること、（４）ウィ
ンドウ内の任意の２辺の交点を容易にかつ確実に抽出す
るために、任意の２辺の各辺毎に近傍の２点を指定させ
る手段を設けること、により達成される。

〔作用〕

処理対象パターンを外部から指定できる手段は、メニュ
ーをＣＲＴモニタに表示し、ユーザのマウス入力座標信
号を抽出するように動作するので、処理対象パターンを
抽出できる。精密補正手段は粗い補正結果に基づいて、
対象パターンのミクロな特徴を抽出し、それらを用いて
補正するように動作するので、誤った補正を行うことが
ない。天地判定情報抽出用前処理手段は天地判定用とし
て処理対象パターン全体の前処理とは別に、独立に動作
するので、多くの情報を天地判定情報とすることができ
る。交点指定手段はユーザ指定のマウス入力座標信号を
抽出するように動作するので、この座標データから任意
の辺の直線方程式の算出及び交点座標の抽出ができる。

〔実施例〕

最初に本発明の一実施例であるパターン認識装置の全体
構成について説明する。第６図に本実施例装置の全体構
成概略を示す。図において、工業用テレビカメラ５のよ
うな撮像デバイスによって撮像された対象物の画像は電
気的に変換され、画像メモリ３に記憶される０画像メモ
リ３の画像情報は管理プロセッサ１からの指令に基づき
、画像処理プロセッサ２に取り込まれ、周知の２値画像
処理、濃淡画像処理等の画像処理が行われる。また、画
像メモリ３に格納された画像情報、画像処理の結果、そ
の他必要な情報は、管理プロセッサ１からの指令に基づ
き、ＣＲＴモニタ４のような表示手段により視覚化され
る。１０１は各部を連絡する伝送線である。なお、マウ
ス７は座標入力装置として用いられる。

管理プロセッサ１としては、通常のマイクロコンピュー
タが使用でき、主メモリ６を備えている。

画像処理プロセッサ２としては、例えば特公昭６゜−５
３３４９号公報に記載された画像処理プロセッサが使用
できる１画像メモリ３としては、通常の半導体メモリ、
磁気ディスク等が使用できる。なお。

これらの詳細構造は本発明の主題でないので、説明は省
略する。

第１図は本発明を実現するパターン認識装置全体の処理
の流れを示している。まず、デイフォールト値設定手段
９０は本装置があらかじめ標準としているデイフォール
ト値（濃淡処理無し、固定２値化、切出し処理無し、天
地判定無し）を主メモリ６にある補正用テーブル２０に
設定する。次にメニュー表示手段１００により第７図に
示すメニューをＣＲＴモニタ４上に表示し、マウス６が
らの入力情報に基づいてマウス入力判定手段２００は判
定し、その入力情報が教示モードを示す場合は、対象物
切出し手段３００は、ユーザがＣＲＴモニタ４に表示さ
れるメニューとマウス６を用いて指定する位置・回転ず
れ補正を行うべき対象物の切出し方向を補正用テーブル
２ｏに格納するとともに、２値画像から該対象物を切出
し、位置・回転ずれ補正手段４００に入力する。該手段
４００は、ユーザがＣＲＴモニタ４に表示されるメニュ
ーとマウス６を用いて指定する位置・回転ずれ補正方法
を補正用テーブル２０に格納する。そして、メニュー表
示手段１００により同様のメニューを表示する。また、
入力情報がオンライン実行モードの場合には、オンライ
ン実行手段６００は対象物切出し手段３００及び位置・
回転ずれ補正手段４００で格納した補正用テーブル２０
のデータに従って補正処理を実行し、メニュー表示手段
１００によりメニューを表示し前述の処理を繰返す、ま
た、該判定手段２００へのマウス７からの情報が終了信
号の場合にはパターン認識装置は動作を終了する。

以下、本発明の中心である対象物切出し手段３００、位
置・回転ずれ補正手段４００．オンライン実行手段６０
０について詳述する。第２図は対象物切出し処理の説明
図である。第２図（ａ）は、処理対象パターン３０の背
景が均一で、照明条件が良好の場合であり、切出し処理
が必要無い。

第２図（ｂ）及び（Ｃ）は処理対象パターン３０の他に
照明条件が悪いため、該パターン３０以外に沢山のノイ
ズ３２及び３３が存在する場合で、これらの場合には切
出し処理が必要になる。なお。

第２図（ｂ）は処理対象パターン３０が常に一番大きく
、ノイズ３２が小さい場合で、第２図（ｃ）は、処理対
象パターン３０よりも大きなノイズ３３が存在する場合
で、両者の場合に対応できるようになっている。

対象物切出し手段３００の詳細について第８図。

第９図、第１０図を用いて説明する。まず、対象物切出
し処理の教示モードか評価・実行モードが終了指定かの
メニューをＣＲＴモニタ４上に表示り、（Ｂ３０５）　
、ユーザが指定するマウス７がらの入力信号に基づいて
判定する（Ｂ３１０）。入力信号が教示モードを示す場
合、まずＩＴＶカメラ５から画像を取込み、画像メモリ
３へ格納するＢ５１５）、取込んだ画像に対して、濃淡
前処理としてどのような処理を行うかは、システムがＣ
ＲＴモニタ４に表示したメニューをユーザがマウス７で
選択することにより決定され、第９図補正用テーブル２
０の■濃淡前処理種別及びパラメータに格納される（Ｂ
ｓ２ｏ）、濃淡前処理種別としては、　■濃淡処理無し
、■平滑化、　■平滑差分、■輪郭強調、　０Ｍ　ｉ　
ｎ　−Ｍ　ａ　ｘフィルタ（明るい部分の穴うめ）、　
０Ｍ　ａ　ｘ　−Ｍｉｎフィルタ（暗に部分の穴うめ）
、■Ｍｉｎ−Ｍａｘ差分（暗い部分の中の明るい部分の
抽出）、■Ｍａｘ−Ｍｉｎ差分（明るい部分の中の暗い
部分の抽出）等があり、そのパラメータとしては、フィ
ルタリングの回数が格納される。そして画像メモリ３に
ある入力画像に対して、画像処理プロセッサ２は、指定
された濃淡処理を指定されたパラメータを用いて実行す
る。２値化処理についても同様にメニューをユーザがマ
ウス７で選択することにより決定され、補正テーブル２
０の■２値化処理種別及びパラメータに設定される（Ｂ
３２５）。

２値化処理種別としては、■固定２値化（＜１、ｔはし
きい値）、■固定２値化（〉ｔ）、　０Ｍ　ｉ　ｎ　−
Ｍ　ａ　ｘ内分法等があり、そのパラメータとしてはし
きい値しあるいは内分比ａ：ｂの値が格納される。そし
て、濃淡処理の場合と同様に、画像メモリ３に格納され
た濃淡処理後の画像に対して、画像処理プロセッサ２は
、指定された２値化処理を指定されたパラメータを用い
て実行する。

処理結果は画像メモリ３に格納される０次に対象物切出
し指定（Ｂ　３３０）が処理される。この詳細を第１０
図に示す。すなわち、まず、Ｂ５２５で得られた２値画
像（画像メモリ３に格納されている）に対してラベリン
グを行い（Ｂ３３２）、切出し処理が不要か、必要か、
必要の場合は面積最大の対象物を切出すかあるいはユー
ザがマウス７で直接指し示した対象物を切出すかをマウ
ス７からの入力信号に基づいて判定しくＢ５３４）、そ
れぞれ対応した切出し処理コードを補正テーブル２０の
■切出し処理ユーザへ格納する（Ｂ３３５゜Ｂ５３６．
Ｂ５４４）、ユーザがメニューからマウスを用いて選択
した項目が切出し対象物を指定対象物とする場合は、Ｃ
ＲＴモニタ４上に“切出し対象物をマウスで指定せよ”
のメツセージを出力しく８３３８）、ユーザのマウス入
力を待って。

指定のあったマウスの入力座標３４（第２図（Ｑ）参照
）から、その座標値のラベル画像の値（ラベル嵐に対応
）を読み取り（Ｂ３４０）、該ラベル翫をもつパターン
３０の面積を抽出し、補正テーブル２０の■対象物の面
積へ格納する（Ｂ３４２）。

以上、対象物切出し指定が終了すると８３０５へ戻り、
上記と同様の処理を繰返す、なお、ユーザの指定が終了
の場合は、処理を終了する。以上が教示モードの動作で
あるが、Ｂ５１０の入力信号が評価・実行モードを示す
場合、教示モードで設定したデータに基づき、補正用教
示データの調整のための評価・実行を行う（Ｂ　３５０
）。これの詳細を第１１図に示す、すなわち、まず、Ｉ
ＴＶカメラ５から画像を画像メモリ３に取込み（Ｂ３５
２）、補正用テーブル２ｏのデータを参照して、管理プ
ロセッサ１の指令に基づき１画像処理プロセッサ２で、
濃淡処理（Ｂ３５６）、２値化処理（８３５ｇ）、１点
ノイズ除去（Ｂ３６０）を行う、そして、補正テーブル
２０の■の切出し処理コードの内容を参照して、切出し
処理コードに対応した処理を行う（Ｂ　３６２）。切出
し処理コードがパ０”の場合は、切出し処理を行わない
、切出し処理コードが１４１　ＩＰの場合は、Ｂ５６０
で得られた２値画像に対して、ラベリング（物体の番号
付け）を行った後、ラベル画像毎の面積を抽出しくＢ　
３７０）、面積が最大のラベル画像のみを２値化し、２
値画像を得る（８３７２）、切出し処理コードがパ２”
の場合は、ラベリング処理の後、ラベル毎の面積を抽出
し、補正用テーブル２０の■対象物の面積を参照し、こ
の面積に一番近い面積を持つラベル画像のみを２値化し
、２値画像を得る（Ｂ　３６６　。

Ｂ５６８）、以上の評価・実行処理が終了すると８３０
５へ戻り、前述と同様の動作を繰返す。以上が対象物切
出し手段の動作であるが、以上の説明から明らかのよう
に、メニュー表示とマウスを用いた指定により、処理対
象物を外部から指定することができる。

次に位置・回転ずれ補正手段４００について、第１２図
〜第２１図を用いて説明する。この場合も対象物切出し
手段３００と同様に、位置・回転ずれ補正のための教示
モードか、評価・実行モードか、終了指定かのメニュー
をＣＲＴモニタ４上に表示しくＢ４１０）、ユーザが指
定するマウス７からの入力信号に基づいて判定する（Ｂ
４２０）。

入力信号が教示モードを示す場合、まず、天地判定のた
めの教示処理を実行する。天地判定が必要な場合とは、
対象物体の主軸が同一で向きが逆の場合が生ずるときで
ある。この例はすでに第３図示したが、特に天地判定用
データとして、対象物体上の文字列を用いる場合は、対
象物体全体の抽出のための濃淡前処理と天地判定情報で
ある文字列の抽出のための濃淡前処理を変える必要があ
る。

すなわち、第１３図（ａ）に示す原画像に対して、まず
第１３図（ｂ）のように先に述べた濃淡前処理としてＭ
ａｘ−Ｍｉｎフィルタ処理を行うことにより、対象物体
全体を抽出し、対象物体の重心や主軸を求め、その重心
及び主軸を用いて、粗い位置決めをした後、第１３図（
Ｑ）に示すように天地判定情報抽出のための濃淡前処理
としてＭａｘ−Ｍｉｎ差分処理を行うことにより、天地
判定情報である文字列（１２−３５）を抽出するととも
に、例えば天地判定用ウィンドウ内の面積が、所定の値
以上か否かで、天地が反転しているかどうかチエツクす
ることができる。第１３図の場合は該ウィンドウ内に天
地判定情報が無いので、天地が反転していると判断し、
さらに１８０″′回転するように回転角度を修正し、修
正済みの角度を用いて原画像に対してアフィン変換を行
い、第１３図（ｄ）に示す位置・回転ずれ補正画像を得
ることができる。

以上述べた天地判定処理のための教示処理を第１４図を
用いて説明する。まず、天地判定が必要か不要かのメニ
ューを表示しくＢ４３１）、天地判定が必要か否か判定
するとともに、補正用テーブル２０の■へ天地判定要否
を設定しくＢ４３２）、天地判定が不要の場合はＢ４４
０の処理を行う。

また天地判定が必要な場合には、さらに天地判定用の前
処理が必要か否かを判定するとともに、補正用テーブル
２０の■へ天地判定用前処理要否を判定しくＢ４３３）
、不要の場合は８４３６の処理を行う。天地判定用前処
理が必要な場合にはユーザがメニュー画面からマウスを
用いて選択した天地判定用濃淡前処理種別及びそのパラ
メータ。

天地判定用２値化処理種別及びそのパラメータを補正用
テーブルの■及び■へそれぞれ設定しくＢ４３４．Ｂ４
３５）　、さらに天地判定用ウィンドウ情報（ウィンド
ウの形状、座標データ）を■へ設定する（Ｂ４３６）、
以上述べた天地判定処理が終ると次は、粗い位置・回転
ずれ補正のための基準状態における処理対象物体の重心
ｇ。

（ｘｏ、　ｙｏ）及び慣性主軸α０を求め、それらをそ
れぞれ補正用テーブル２０の■基準位置及び姿勢へ設定
する（Ｂ４４０）。そしてユーザが選択した補正の種類
（■粗い位置・回転ずれ補正、■精密な位置・回転ずれ
補正）を補正テーブル２０の［相］に設定するとともに
１判定し、粗補正の場合はＢ４１０へ戻り、精密補正の
場合は精密な位置・回転ずれ補正のための教示処理（Ｂ
ａ２Ｏ）を行った後、Ｂ４１０へ戻り、同様の処理を繰
返す。

精密な位置・回転ずれ補正（Ｂａ２Ｏ）の詳細を第１５
図〜第１７図を用いて説明する。第１６図に示すように
、まず第１５図に示すメニュー画面をＣＲＴモニタ４に
表示しくＢ４６１）、ユーザがマウス７で指定したメニ
ューを判定するとともに、マウス入力信号に対応する指
定点の種類を補正用テーブル２０の０へ設定する（Ｂ２
Ｓ３）。

マウス入力信号が交点を示す場合は、交点指定処理（Ｂ
２Ｓ３）を１重心を示す場合は、重心指定処理（Ｂ２Ｓ
３）を、特異点を示す場合は、特異点指定処理（８４６
５）を、また取消しを示す場合は、指定点取消し処理（
Ｂ　４６６）を行い、８４６１の処理を行う。また、終
了を示す場合は、指定点群の重心座標及び姿勢を算出し
くＢ４６７）。

Ｂ４１０の処理を行う。ここで、精密な位置・回転ずれ
補正のために用いる処理対象物体の部分的特徴点につい
て第１７図を用いて説明する。処理対象物体４０の部分
的特徴点として、形状的特徴を表わす特異点４１、穴４
２の重心４３及び、２直線の交点４４がある。交点指定
処理（Ｂ２Ｓ３）では、各直線を表わす辺の近傍を２点
で指定する様にメツセージをＣＲＴモニタ４上に表示し
、ユーザのマウス７からの入力を待ち、入力された点４
５（×印）を補正用テーブル２０の０交点指定用座標に
４点の座標値を設定する０重心指定処理（Ｂ４６４）で
は、ユーザが指定したウィンドウ情報（ウィンドウ種別
とウィンドウ座標）４６を同様に補正用テーブル２０の
Ｏに設定する。

特異点指定処理（Ｂ４６５）では、ユーザが指定したサ
ーチエリア４７（特異点を探す領域）情報○及び特異点
４１を中心としたテンプレート４８のパターン情報０を
補正用テーブル０に設定する。なお、Ｂ４６３．Ｂ４６
４．Ｂ４６５の各処理の最後では、補正用テーブル２０
の０指定点数を更新（＋１）する。指定点取消し処理（
Ｂ４６６）では、該補正テーブル２０の０指定点数を更
新（−１）する。また、指定点群重心座標。

指定点群姿勢算出処理（Ｂ４６７）では、先に補正用テ
ーブル２０に設定した教示データ０〜０を参照して、ユ
ーザの指定し７た点（２〜３点）Ｐｏｚ　（Ｘｏｉｔ　
Ｙｏｔ）から、指定点群重心座標４９（Ｇｏ（Ｘｏ、　
Ｙｏ）　）を求める。

また、上記第１番目の指定点４４　（Ｐｏ１）と該重心
４９の２点を通る直線の傾きを指定点群姿勢５０として
算出し、該重心座標４９及び該姿勢５０を補正用テーブ
ル２０のＯへ設定する（Ｂ４６７）。

以上述べた教示処理を第１８図（ａ）に示す対象物体に
ついて行うと次の様になる。すなわち、対象物体５５の
基準位置・基準姿勢として、該対象物体５５の重心座標
ｇｏ（ｘｏ、　ｙｏ）　、慣性主軸α０を補正用テーブ
ル２０の０に設定し、さらにユーザが指定した対象物体
５５の特徴点である穴の重心Ｐｏｔ　（ＸＯＩ、　Ｙｏ
ｔ）及び交点Ｐｏｚ（Ｘｏｚ＋Ｙｏｚ）　２点の重心を
表わす指定点群重心座標Ｇｏ（Ｘｏ＊　Ｙｏ）第１番目
の指定点ＰｏｔとＧｏを通る直線の傾きＢ０及び上記指
定点Ｐｏｔ、　ＰＯＺを求めるための情報を該テーブル
２０の［相］〜０に設定する。

次に、評価・実行（Ｂ５００）の詳細を第１８図〜第２
１図を用いて説明する。位置・回転ずれ補正の評価・実
行は、補正用テーブル２０の■〜Ｏのデータを参照して
行う、すなわち、まず、ＩＴＶカメラ５から対象物体を
取込み（Ｂ　５０５）、該テーブル２０の■、■、■及
び■を参照して、濃淡処理（Ｂ５１０）　、２値化処理
（Ｂ　５１５）、対象物切出し処理（Ｂ　５２０）を実
行し、第１８図（ｂ）の画像を得る。この画像から対象
物体の重心ｇｔ　（ｘｉｔ　ｙ＋）と、主軸α亀　（こ
のときα１は外部のノイズや計算上の誤差、対象物体の
変形等で正しい主軸の角度とδだけずれが生じている）
を抽出（Ｂ５２５）Ｌ、、基準位置ｇｏ　１基準姿勢α
０との偏差 Δｘ＝ｘ亀−ｘｏ。

Δ’ｊ　＝　’／　１−　Ｖ　Ｏｅ Δα＝α１−α０ を求める（Ｂ５３０）。そして、天地判定処理が必要か
否か該テーブル２０の■天地判定要否を参照して、必要
ならば、天地判定処理を行う（Ｂ５４０）。

次いで、同様に該テーブル２０の［相］を参照し、補正
の種類をチエツクしくＢ５４５）、それが粗い補正の場
合には、すでにＢ５３５で求めた偏差量Δｇ（ΔＸ、Δ
ｙ）、Δαだけ、Ｂ５０５で取込んだ入力画像に対して
、平行移動及び回転処理を実行する（Ｂ５９０）。一方
、補正の種類が精密補正の場合には、精密補正を行う（
Ｂ　５５０）。

精密補正の評価・実行の詳細を第２０図を用いて説明す
る。

まず、Ｂ５３５で求めた偏差量Δｇ及びΔαを用いて、
Ｂ５２５で対象物体の重心及び主軸を求めたときの２値
画像に対して平行移動及び回転処理を行い（Ｂ５５２）
、その処理結果（粗い補正結果）の画像（第１８図（Ｃ
））に対して、穴の重心Ｐ　１１　（Ｘ　ｔ　ｔ　、　
Ｙ　ｔ　ｔ　）　又は交点Ｐｉ！（Ｘｔｚ。

Ｙ＋ｚ）の座標の抽出を行い（８５５８，Ｂ５６０）。

その座標をグークメモリに格納しくＢ５６２）、補正用
テーブル２０の０を参照して、全ての指定点が終了した
かどうか判定しく８５６４）、未終了の場合には次の指
定点座標を抽出する処理を行うが、終了の場合には、得
られた指定点群から指定点群重心座標Ｇ　Ｉ（Ｘ　ｔ　
、　Ｙ　ｔ　）及び指定点群姿勢θ１を求める（Ｂ５６
６）、このときθ、＝δとなる。そして、それぞれの教
示時の指定点群重心座標Ｇｏ（Ｘｏ、　Ｙｏ）及び指定
点群姿勢θＯ（補正用テーブル２０のＯ参照）との偏差
を求め、八Ｘ’　　＝Ｘｔ　　　Ｘ。

八Ｙ’　　＝Ｙｔ　　　Ｙ。

Δ　θ′　＝０１−〇〇 Ｂ５３５で求めた偏差（ΔＸ、Δｙ、Δα）、又はＢ５
４０で求めたΔα（＝Δα＋１８０°）を加算して、入
力画像からの全体の偏差（ΔＸ。

ΔＹ、Δθ）を求める（Ｂ５８５）。

ΔＸ＝Δχ＋ΔＸ′ ΔＹ＝Δｙ＋ΔＹ′ Δθ＝Δα＋Δθ′ これらの偏差（ΔＸ、ΔＹ、Δθ）を用いて。

Ｂ５０５で取込んだ入力画像に対して平行移動及び回転
処理を実行する（Ｂ５９０）、これにより第１８図（ｄ
）に対するように正しく補正された画像が得られる。な
お、指定点が特異点の場合には、該テーブル２ｏのＯ及
び０を用いて、パターンマツチングにより特異点を抽出
する（Ｂ５５６）。

また、交点座標抽出（Ｂ　５６０）の処理方法を第２１
図を用いて詳細に説明する。まず、入力された２点（×
印）６０．６１間のＸ方向距離ＩＸＩ及びｙ方向距離Ｉ
ＹＩを求め、ＩＸＩとＩＹＩの大きさにより、対象物体
の辺をサーチする方向を変えて処理する。第２１図（ａ
）は対象物体の辺がそれぞれ領域に存在するときのＸ方
向距離ＩＸＩとｙ方向圧ｊｉｌｌｌＹＩの大きさの関係
を示した図で、第２１図（ｂ）はＩＸＩンＩＹＩの場合
を、第２１図（ｃ）はＩＸＩ＜ＩＹＩの場合を、第２１
図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）において斜線部は処理対象物
体６２を示している。第２１図（ｄ）を用いて処理内容
を説明すると、この場合はＩＸＩ＞ＩＹＩであるので２
点６０．６１間を通る直１（点線）６３のＸ方向距離Ｉ
ＸＩをｍ等分（ここではｍ＝８）して、・で表わされる
ｍ＝＋１（＝９）点の座標を求め、これらの点をそれぞ
れ開始点としてｙ軸方向（垂直方向）に上下ｎ（ここで
はｎ＝２０）画素（↓）の範囲について、画素の値が“
０”から“１”、又は“１”から“０”に変化する点（
○）をサーチする。１つの開始点（・）に対して２つ以
上の変化点が得られる場合は、開始点に近い方の変化点
（０）を変化点として抽出する。

このようにして得られたｍ＋１個の変化点（０）を用い
て、最小自乗法により直線近似を行い１辺の直線方程式
を求める。最小自乗法による直線近似方法は公知である
のでここでは説明を省略する。

以上はＩＸＩンＩＹＩの場合であるが、ＩＸＩ＜ＩＹＩ
の場合には、距離ＩＹＩをｍ等分して、Ｘ軸方向（水平
方向）に開始点から左右ｎ画素サーチして、変化点を求
めることになる０以上述べた方法により、ユーザが指示
した２点を用いて、辺の直線方程式を求め、同様にして
求めたもう一辺の直線方程式とから２直線の交点座標を
求めることができる。

オンライン実行手段６００は以上述べた教示。

評価・実行処理で設定した補正用テーブル２０のデータ
を参照して、第１９図に示す処理フローに従って実行す
る。

本実施例によれば、対象物体のミクロな特徴点として、
穴の重心と、２辺の交点の２点を用いて簡単に精度の良
い位置・回転ずれ補正が可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、処理対象物体をユーザが指定できるの
で、照明条件や背景等の周囲の環境条件が悪く、画像中
にノイズが生じても、処理対象物体のみを抽出できると
いう効果がある。また、粗い補正結果に基づいて、さら
に処理対象パターンのミクロな部分的特徴を抽出し、そ
れらを用いて精密補正ができるので、任意の位置に任意
の姿勢で入ってきた対象物体を確実に基準位置へ補正で
きる。また、処理対象パターン全体抽出用前処理と天地
判定情報抽出用前処理を別々に指定できるので対象物上
に貼られたマークや文字を用いて天地判定を行うことが
できる。さらに、ユーザは。

任意の２辺の近傍４点をマウスを用いて指定できるので
、２辺の交り角度が大きい場合にも、ウインドウ内に３
辺ある場合にも、簡単かつ確実に２辺の交点を得ること
ができる６以上のことから、広い範囲の対象物について
位置・回転ずれ補正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実現するパターン認識装置全体の処理
の流れ図、第２図は対象物切出しのための説明図、第３
図は天地判定情報の説明図、第４図は、粗い補正結果に
基づいた精密な補正方法の説明図、第５図は交点の指定
方法の説明図、第６図は本実施例装置の全体構成図、第
７図は位置・回転ずれ補正用のメニュー画面を表わす図
、第８図は対象物切出し手段の詳細処理フロー図、第９
図は補正用テーブルを表わす図、第１０図は対象物切出
し指定教示処理の処理フロー図、第１１図は対象物切出
し手段の評価・実行の処理フロー図、第１２図は位置・
回転ずれ補正手段の詳細処理フロー図、第１３図は天地
判定を必要とする位置・回転ずれ補正の例を示す図、第
１４図は天地判定教示処理の処理フロー図、第１５図は
精密な位置・回転ずれ補正用のメニュー画面を表わす図
、第１６図は精密な位置・回転ずれ補正教示処理フロー
図、第１７図は精密な補正のための特徴点の説明図、第
１８図は精密な位置・回転ずれ補正処理の説明図、第１
９図は精密な位置・回転ずれ補正の評価・実行処理のフ
ロー図、第２０図は評価・実行時の精密補正処理フロー
図、第２１図は交点座標抽出処理の説明図である。 １・・・管理プロセッサ、２・・・画像処理プロセッサ
、３・・・画像メモリ、４・・・ＣＲＴモニタ、５・・
・カメラ、６・・・主メモリ、７・・・マウス。 慕　　／ＩＩ 第　２　目 第　３　口 第　４　口 第　Ｓ　図 第　７　口 第８目 第　９　口 ＄　１０　口 第　ｌｌ　　菌 第　１２　　囚 第　１３　　口 第７４日 第　７５　口 第　７６　凹 第　１７　　口 第１？口 第　２０　　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、処理対象パターンの光学像が所定の位置、あるいは
   所定の姿勢からずれていたとき、そのずれ量を検知して
   、位置ずれ補正又は回転ずれ補正を行うパターン認識装
   置において、処理対象パターンの重心及び慣性主軸を求
   め、これらを用いて行う粗補正手段と、処理対象パター
   ンの指定された部分的特徴点を、粗補正を行つた結果の
   ２値パターンから求め、さらにそれら点群の重心及び姿
   勢を求め、これらを用いて行う精密補正手段とを備えた
   ことを特徴とする位置・回転ずれ補正機能付パターン認
   識装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の位置・回転ずれ補正機
   能付パターン認識装置において、補正対象パターンを外
   部から指定する手段を有することを特徴とする位置・回
   転ずれ補正機能付パターン認識装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の位置・回転ずれ補正機
   能付パターン認識装置において、位置ずれ量、回転ずれ
   量検出のための前処理手段の他に、天地判定用情報抽出
   のための前処理手段を設けたことを特徴とする位置・回
   転ずれ補正機能付パターン認識装置。 ４、特許請求の範囲第１項記載のパターン認識装置ある
   いは処理対象パターンの位置決めや、寸法計測を行うパ
   ターン認識装置において、任意の２辺の交点座標を抽出
   する場合に、該２辺の各辺毎に近傍の２点を指定させる
   ことを特徴とする位置・回転ずれ補正機能付パターン認
   識装置。