JPH02183102A - 視覚センサにおけるキャリブレーション自動調整方式 - 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、ロボット等の装置の視覚として使用される視
覚センサにおけるキャリブレーション方式に関する。

従来の技術 視覚センサを用いるシステムにおいては、視覚センサの
カメラでとらえた対象物の位置を、視覚センサはロボッ
ト等の装置の座標系上の位置に変換し補正データとして
出力し、ロボット等の装置はこの補正データを受信して
対象物の位置を認識する。例えば、装置がロボットであ
れば、この補正データを受信して対象物位置へロボット
ハンドを移動させる。

このように、視覚センサのカメラでとらえた対象物の位
置をロボット等の装置が正確に認識するには、視覚セン
サのカメラ座標系とロボット等の装置座標系とを整合さ
せ、座標系を定義する必要があるが、この整合をとらせ
る作業をキャリブレーションと称し、２次元キャリブレ
ーションの場合、カメラの位置、カメラの方向、縮尺度
を設定する必要がある。

すなわち、第　図に示すように、カメラ座標系ｘｙ上の
点（ｘ、ｙ）と装置の座標系ＸＹ上の点（Ｘ、Ｙ）が一
致する場合、次の第（１）式の関係が成立する。

・・・・・・　（１） なお、Ｓはカメラの縮尺度、θはカメラの方向、（Ｘ　
Ｏ，Ｙ　Ｏ）はカメラの装置座標系上の位置である。

上記第（１）式からも明らかのように、カメラの位置（
Ｘ　Ｏ，Ｙ　Ｏ）、方向θ、及びカメラの縮尺度Ｓがわ
かれば、視覚センサのカメラでとらえた位置（ｘ、ｙ）
から装置座標系の位置（Ｘ、Ｙ）は求めることができ、
視覚センサは、この位ｆｆｉ　（Ｘ。

Ｙ）を補正データとしてロボット等の装置へ出力できる
。

上記第（１）式が意味するように、キャリブレーション
データであるカメラの位１（ＸＯ，ＹＯ）、方向θ、縮
尺度Ｓが正確に設定されなければ正確な補正データが得
られなく、ロボット等の装置は視覚センサのとらえた位
置を正しく認識し移動等をすることができない。

そのため、従来は、キャリブレーション作業でキャリブ
レーションデータを設定しても正確な補正データが得ら
れない場合にはＳ最初からキャリブレーション作業をや
り直し、精度の高い補正データが得られるまで、キャリ
ブレーション作業行っている。

発明が解決しようとする課題 キャリブレーション作業は非常に手間のかかる作業であ
り、最初からキャリブレーション作業をやり直す従来の
方式だと非常に時間を要し、多大な労働を必要とする。

そこで、本発明は視覚センサにキャリブレーションデー
タを自動調整させ、正確なキャリブレーションデータの
設定ができる自動調整方式を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は、次の工程を行うことによって、上記課題を解
決し、正確なキャリブレーションデータを設定する。

イ、視覚センサのカメラ座標系と視覚センサを使用する
装置の座標系を整合させるためのキャリブレーションを
行い、カメラ位置、方向、縮尺度のキャリブレーション
データを得る第１の工程、 口、視覚センサで複数の点を検出し、各点のカメラ座標
系の位置を求める第２の工程、ハ、上記複数の点に対す
る装置座標系上の実際の位置を視覚センサに入力する第
３の工程、二、視覚センりにより、上記第１の工程で求
められたカメラ方向、縮尺度を所定刻みで順次変更して
上記第２の工程で求められたカメラ座標系上の各点の位
置を装置座標系上の位置に変換し、装置座標系上の各点
間の距離を求める第４の工程、 ホ、視覚センサにより、上記第３の工程で入力された各
点の位置間の距離と、上記第４の工程で求めた対応する
各点間の距離の差の総和が最小となるカメラ方向、縮尺
度を求める第５の工程、へ、視覚センサにより、上記第
１の工程で求められたカメラ位置を所定刻みで順次変更
して、上記第５の工程で求められたカメラ方向、縮尺度
を使用し、第２の工程で求められたカメラ座標系上の各
点の位置を装置座標系上の位置に変換する第６の工程、 ト、視覚センサにより、上記＠６の工程で求められた各
点の座標位置と対応する上記第３の工程から求められた
各点の位置間の距離が最小となるカメラ位置を求める第
７の工程、 へ、？１覚センサが上記第５の工程及び第７の工程で求
められたカメラ方向、縮尺度、カメラ位置をキャリブレ
ーションデータとして自動設定する第８の工程。

作　　用 まず、通常のキャリブレーション作業である第１の工程
を行ってキャリブレーションデータのカメラ位Ｉｆ　（
ＸＯ，ＹＯ）、方向θ、縮尺度Ｓを得る。

次に、第２の工程で視覚センサに複数ｎ個の点を検出さ
せ、各点のカメラ座標系上の位置（ｘｉＶｉ）を得る（
ただし、１＝＝１〜ｎである）。

次に、第３の工程で上記ｎ個の点の装置座標系上の位置
（Ｘｉ、Ｙｉ）を視覚センサに入力する。すなわち、装
置がロボットであれば、ロボットハンドを上記ｎ個の各
点に移動させ、その位置（Ｘｉ。

ｙｔ）を求め視覚センサに入力する。第４の工程は、視
覚センサによって第１の工程によって得られたカメラ方
向θ、縮尺度Ｓを微少きざみで変化させて、第２の工程
で得られたカメラ座標系上の位置（ｘｉ、ｙｉ）を装置
座標系の位置に変換して装置座標系上の各点の距離を求
める。

例えば、θ′−θ十ｍ・Δθ、Ｓ’−８＋Ｊ・ΔＳとし
て、Δθ、ΔＳをきざみ幅とし、パラメータｍ、ｌを整
数値として、負の値から正の値まで所定量変化させ求め
るものとすると、カメラ座標系上の２点の位置（Ｘｊ、
Ｖｊ）、　　（ｘｋ、ｙｋ）と該位置が装置座標系上に
変換された位置（ｘ　ｊ’ｔｙｊ’）　、　　（ｘｋｏ
、　ｙｋｏ）には次の関係が成立する。

（Ｘｋ、Ｙｋ）ｆＢ＋７）Ｉｌ［（（Ｘｊ−Ｘｋ）　　
＋　（Ｙｊ−Ｙｋ）”　）の差を取って各点間のこの差
の総和が最小となるθ′、Ｓ′を求めれば、この値θ′
、Ｓ′が正確なカメラの方向及び縮尺度として求められ
る。

すなわち、第５の工程で次の第（３）式、第（４）式の
演算を各θ′、Ｓ′毎に行ってＥの値が最小となるもの
を求める。

Ｅｊｋ−（Ｘｊ’−Ｘｋ’）　２＋　（Ｙｊ’−Ｙｋ’
）　２−　（Ｘｊ−Ｘｋ）２−　（Ｙｊ　−Ｙｋ）２・
・・・−（３） １／２ 上記′第（２）式において、（Ｘｊ’−Ｘｋ’）　、（
Ｙｊ’−Ｙｋ’）は、２点１のＸ軸上、Ｙ軸上の距離で
あり、かつ、この距離は縮尺度Ｓ′、カメラの方向θ′
のみに関係し、カメラの位置（Ｘ　Ｏ，Ｙ　Ｏ）には無
関係である。

その結果、２点（Ｘｊ’、　Ｙｊ’）　、（Ｘｋ’、　
Ｙｋ’）ｆｆｆｉｆｆミノｉ（（Ｘｊ’−Ｘｋ’）　　
＋　（Ｙｊ’−Ｙｋ’）　２）　１／２と第３工程で入
力された対応する点（Ｘ　ｊ、　Ｙ　ｊ）。

（なお、第（３）式においては、２点間の距離の差では
なく、これと同等の意味を持つ２点間の距離の２乗の差
にしている。） 上記第（４）式におけるＥの値が最小なものとは、カメ
ラ座標系上の点から装置座標系へ変換された、各点間の
距離とこの各点に対応する、正しい各点間の距離の差が
最小であることを意味し、正確な座標変換が行われたこ
と、すなわち、カメラの方向θ′及び縮尺度Ｓ′が正確
であることを意味する。

第“６の工程では、こうして求められたカメラ方向θ′
、縮尺度Ｓ′を用いて、カメラ座標系上の各点（ｘｉ、
ｙｉ）を装置座標系に次の第（５）式によって変換する
。

上記第（５）式において、ＸＯｏ、ＹＯｏの値を第１の
工程で求められたカメラ位置（Ｘ　Ｏ，Ｙ　Ｏ）を所定
きざみで変化させて位１　（Ｘｉ’、　Ｙｉ’）を求め
る。

例えば、ＸＯ’＝ＸＯ＋ｍ−ΔＸ、ＹＯ°＝ｙｏ＋１・
ΔＹ（ΔＸ、ΔＹは設定されたきざみ、ｍ。

ｌは整数で、負の値から正の値までの所定幅）として、
第（５ン式の演算を行う。

そして、第７の工程で次の第（６）式の演算を行う。

Ｅｉ’＝　（Ｘｉ　−Ｘｉ’＞　２＋　（Ｙｉ−Ｙｉ’
）”・・・・・・　（６） すなわち、正しい各位ｆｌｙ（Ｘｉ、Ｙｉ）と変換され
た対応する各位置くＸｉｏ、Ｙｉ゛）間の距離（第（６
）式においては、その距離の２乗が求められる）を求め
、各点間の距離の総和が最小となるｘＯｏ。

ＹＯｏを求める。

各点間の距離の総和が最小であれば、カメラ位置（ＸＯ
ｏ、ＹＯｏ）の値が負の値に一番近いことを意味するの
で、この値（ＸＯｏ、ＹＯ’）をカメラ位置の座標位置
とする。

こうして、求められたカメラ方向θ′、縮尺度３１、カ
メラ位置（ＸＯｏ、　ＹＯ’）をキャリブレーションデ
ータとして視覚センサは自動設定する。

以上のような工程により、オペレータは複数の点を視覚
センサのカメラにとらえさせ、そして、該複数の点の装
置座標系上における位置を入力するのみで、後は視覚セ
ンサが自動的にキャリブレーションデータを調整するか
ら、正確なキャリブレーションデータ設定が容易となる
。

実施例 第４図は、本発明の方式を実施する一実施例の視覚セン
サシステムの要部ブロック図である。

図中、１０は画像中央処理装置で、該画像中央処Ｉ！Ｉ
！装置１０は主中央処理装置（以下、メインＣＰｔＪと
いう）１１゛を有し、該メインＣＰＬＪ１１には、カメ
ラインタフェイス１２２画像処理プロセッサ１３．コン
ソールインタフェイス１４１通信インタフェイス１５．
モニタインタフェイス１６゜フレームメモリ１７．ＲＯ
Ｍで形成されたコントロールソフト用メモリ１８．ＲＡ
Ｍ等で構成されたプログラムメモリ１９．不揮発性ＲＡ
Ｍで構成されたデータメモリ２０がバス２１で接続され
ている。

カメラインタフェイス１２には部品等の対象物を撮影す
るカメラ２２が接続され、該カメラ２２の視野でとらえ
た画像は、グレイスケールによる濃淡画像に変換されて
フレームメモリ１７に格納される。

画像処理プロセッサ１３はフレームメモリ１７に格納さ
れた画像を処理し、対象物の識別９位置。

姿勢を計測する。

コンソールインタフェイス１４にはコンソール２３が接
続され、該コンソール２３は、液晶表示部の外、各種指
令キー、アプリケーションプログラムの入力１編集、登
録、実行などの操作を行うための数字キー等を有してお
り、上記液晶表示部には、各種データ設定のためのメニ
ューやプログラムのリストなどが表示できるようになっ
ている。

また、コントロールソフト用メモリ１８にはメインＣＰ
Ｌ１１１が該視覚センサシステムを制御するためのコン
トロールプログラムが格納されており、また、プログラ
ムメモリ１９にはユーザが作成するプログラムが格納さ
れている。

通信インタフェイス１５にはロボット等の該視覚センサ
システムを利用するシステムが接続されている。また、
ＴＶモニタインタフェイス１６にはカメラ２２が撮影し
た映像を表示するすモニタテレビ２４が接続されている
。

以上の構成は、従来の視覚センサシステムの構成と同様
であって、本発明においては、キャリブレーション時に
キャリブレーションデータを自動調整できる機能を有し
ている点が、従来の視覚センサシステムと相違している
。

第゛１図は、キャリブレーション自動調整処理の動作フ
ローチャートである。

まず、オペレータは従来と同様な方法により、キャリブ
レーション作業を行い、キャリブレーションデータであ
るカメラ位！（ＸＯ，ＹＯ）、方向（θ）、及び縮尺度
Ｓを求める。これらのデータはデータメモリ２０内に格
納される。そして、カメラ２２で対象物を撮影し、視覚
セン＋１１０は対象物を検出認識し、上記キャリブレー
ションデータに基いて、カメラ座標系から装置本体（本
実施例では該装置をロボットとしている）の座標系に変
換した補正データを作成し、ロボットの制御装置に送出
し、ロボット制御装置はこの補正データを受信し補正動
作を行う。ここで、ロボットハンドがカメラ２２でＲ影
した対象物の位置を正確に゛移動しない場合、キャリブ
レーションデータが正確でないことを意味するので、視
覚センサ１０をキャリブレーション自動調整モードにす
る。

キャリブレーションモードになると、視覚センサ１０の
ＣＰＬｌｌｌは指標ｉを「１」にセットしくステップ１
００）、対象物をカメラ２２で撮影し、対象物の検出、
認識を行い、従来と同様、データメモリ２０に格納され
たキャリブレーションデータ（ＸＯ，ＹＯ）、θ、Ｓに
基いてカメラ座標系上の位置（ｘｉ、ｙｉ）からロボッ
ト座標系上の位置（ｘｔ、ｙｔ）及び対象物の向きの補
正データを作成する。また、このとき得られたカメラ座
標系上の位置（ｘ　ｉ、　ｙ　ｉ）をデータメモリ２０
内に記憶する（ステップ１０１）。次に、ＣＰＵ１１は
該補正データをロボット制御装置に出力し、ロボットに
補正動作をさせる（ステップ１ｏ２）。そこで、オペレ
ータは正確な対象物位置に移動していないロボットハン
ドを正確な対象物位置へ手動送りで移動させ、そのとき
のロボットハンドのロボット座標系上の位置（ｘｔ、ｙ
ｔ）をコンソール２３の数値キーより入力し、ＣＰＵ１
１はこの入力されたロボット座標系上の座標（Ｘｉ、Ｙ
ｉ）を、すでに記憶されているカメラ座標系上の位置（
ｘｉ、ｙｉ）に対応させてデータメモリ２０内に記憶さ
せる（ステップ１０３．１０４＞。

次に、ＣＰＬＪｌｌは指標ｉが「３」か否か判断し、「
３」でなければ、該指標１を「１」インクリメントする
（ステップ１０５．１０６）、なお、本実施例は説明を
簡単にするために、３点の位置よりキャリブレーション
データを自動調整するものとしており、ステップ１０５
ではこの３点の位置がすでに得られたか否かを判断する
ものである。

そこで、オペレータは対象物を移動させ、スナップ指令
を入力する。ＣＰＬｌｌｌはこのスナップ指令が入力さ
れたことを検出すると、再びステップ１０１以下の処理
を行う。以下、この処理を繰返し、ステップ１０５で指
標１が「３」と判断され、３点のカメラ座標系上の位＠
（Ｘｌ、ｌ）。

（ｘ　２．　ｙ　２）、　　（Ｘ　３．　Ｖ　３）とこ
れに対応するロボット座標系上の正しい位置、すなわち
、ステップ１０３で入力された位１　（Ｘｌ、Ｙｌ）、
　　（Ｘ２．Ｙ２）。

（Ｘ３．Ｙ３）カ得うレルト、ＣＰＵ１１はカメラの方
向及び縮尺度の正確な値θ′、Ｓ′を求める処理（ステ
ップ１０８）を開始する。

この処理は第２図に示す処理であり、まず、カメラの方
向を設定所定きざみΔθで変化させるためのパラメータ
ｍに−Ｍを設定する（ステップ２００）。なお、Ｍは正
の整数である。そして、キャリブレーション作業によっ
て得られ、データメモリ２０内に格納されているカメラ
の方向θにｍ・Δθを加算し、カメラの方向θ′（＝θ
十ｍ・Δθ）とする（ステップ２０１）。次に、縮尺度
を設定所定きざみΔＳで変化させるためのパラメータオ
に−Ｌを設定する（ステップ２０２）。

なお、しは正の整数である。そして、キャリブレーショ
ン作業で得られた縮尺度Ｓに１・ΔＳを加算し、縮尺度
Ｓ’　　（＝８−１−ｊ！・ΔＳ）とする（ステップ２
０３）。こうして設定されたカメラ方向θ′、縮尺度Ｓ
′を使用し、データメモリ２０に格納さ−れているカメ
ラ座標系上の３点の位置（ｘｉ、ｙｌ）、　　（ｘ２．
ｙ２）、　　（ｘ３．ｙ３）より第（２）式の演算を行
い、（Ｘ１’−Ｘ２°）、　　（Ｙｌｏ−Ｙ２°）（Ｘ
ｉｏ−Ｘ３’）、　　（Ｙｌ’−Ｙ３°）、（Ｘ２°−
Ｘ３°）、（Ｙ２°−Ｙ３°）を求める。これらの値は
、カメラ方向θ′、縮尺度Ｓ′でカメラ座標系からロボ
ット座標系に変換した３点間の各Ｘ軸、Ｙ軸上の長さを
意味する。そして、これらの値とデータメモリ２０内に
格納されている３点の実際のロボット座標系上の位置（
Ｘｌ、Ｙｌ）、　　（Ｘ２．Ｙ２）。

（Ｘ　３．　Ｙ　３）を用いて第（３）式の演算を行い
、変換された３点間の長さの２乗と対応する実際の位置
間の長さの２乗の差Ｅｊｋを求める（ステップ２０４）
。

すなわち、 Ｆ１２　＝　（Ｘ１’−Ｘ２’）　２＋　（Ｙｌ“−Ｙ
２°）２−　（Ｘｌ　−Ｘ２　’）　　−（Ｙｌ　−Ｙ
２　）２　　・・・・・・（７）Ｅ１３＝（Ｘ１°−Ｘ
３’）　２＋　（Ｙｌｏ−Ｙ３°）２−　（Ｘｌ　−Ｘ
３　）　２−　（Ｙｌ　−Ｙ３　”）　２　　・・・・
・・（８）Ｅ２３＝　（Ｘ２’−Ｘ３°）　２＋　（Ｙ
２’−Ｙ３’）　２−　（Ｘ２−Ｘ３　）２−　（Ｙ２
−Ｙ３　）２−・・・・（９）となる。

次に、第（４）式の演算を行い記憶する（ステップ２０
５）、３点の場合、第〈４）式の演算を行うと、 Ｅｉｌ＝２　（Ｅ１２＋Ｅ１３＋Ｅ２３）となるが、本
実施例では、Ｅ　ｍｌ　＝　Ｅ　１２−１−　Ｅ　１３
＋Ｅ２３の演算を行って求める。単に、２倍されるか否
かの違いであり、２倍されるか否かによって、以下の処
理上差異は生じない。

次に、パラメータオの値が＋Ｌの値になったか否か判断
しくステップ２０６）　、達してなければパラメータ１
を「１」インクリメントし、ステップ２０３以下の処理
を行い、パラメータｌが＋Ｌになるまで、Ｆｉｌの値を
順次求め記憶する。

かくして、パラメータｍの値が−Ｍでパラメータｌの値
が＋しに達し、パラメータｌの値を−Ｌから＋Ｌまで変
えてＥｌの値を求め記憶した後、次に、パラメータｍの
値が→−Ｍか否か判断しくステップ２０８）、＋Ｍの値
でなければパラメータｍを「１」インクリメントしくス
テップ２０８）、ステップ２０１以下の処理を行う。す
なわち、カメラの方向θ′を１きざみ変更させて再びス
テップ２０２以下の処理を行い、Ｅｌの値を求め記憶す
る。そして、パラメータｍの値が十Ｍに達すると、デー
タメモリ２０に記憶されたＥｌの値の中から最小のもの
を検出しくステップ２１０）、この最小のＥｌのときの
パラメータｍ、１で決まるカメラの方向θ′、縮尺度Ｓ
’　　（θ′＝θ十ｍ・Δθ、Ｓ′＝θ→−１・ΔＳ）
をキャリブレーションデータとしてデータメモリ２０内
に格納されているデータθ、Ｓに代えて記憶させる（ス
テップ２１１）。

すなわち、３点のカメラ座標系上の（ｘｌ、ｙｌ）。

（ｘ２．ｙ２）、　　（ｘ３．ｙ３）からロボット座標
系に変換サレタ位置（Ｘ１’、　Ｙ１’）　、　　（Ｘ
２°、Ｙ２°）。

（Ｘ３’、　Ｙ３°）の２点間距離の２乗から現実の３
点のロボット座標系上の座標位置（Ｘｌ、Ｙｌ）。

（Ｘ２．Ｙ２）、　　（Ｘ３．Ｙ３）（７）対応する２
点間ノ距離の２乗の差の総和が最小ということは、誤差
が最小であることであり、カメラ座標系から［１ポツト
座標系への変換におけるカメラ方向θ′、縮尺度Ｓ′が
正確であることを意味する。

こうして求められたθ′、Ｓ′を自動調整されたカメラ
方向θ′、縮尺度Ｓ′のキャリブレーションデータとし
てデータメモリ内に格納する。

そして、次に、カメラの位置の自動調整（ステップ１０
９）を行う。

この処理は、第３図に示されるように、パラメータｍを
−Ｍ（Ｍは正の整数）にセットし、カメラ位置のロボッ
ト座標系上のＸ軸位置をＸＯ゛＝ＸＯ十ｍ・ΔＸ　（Ｘ
Ｏはキャリプレーシコンで求められたカメラ位置のＸ軸
位置、・ΔＸは設定されたきざみ）とし、パラメータ１
を−Ｌ（Ｌは正の整数）にセットし、カメラ位置のロボ
ット座標系上のＹ軸位置をＹＯ’＝ＹＯ→・オ・ΔＹ（
ＹＯはキャリブレーションで求められたカメラ位置のＸ
軸位置、ΔＹは設定されたきざみ）とし、このカメラ位
置（ＸＯ’、　ＹＯｏ）とステップ２１１で求めた自動
調整されたカメラ方向θ′、縮尺度Ｓ′を用いて第（５
）式の演算を行ってカメラ座標系上の各点の位置（ｘｌ
、ｙｌ）、　　（ｘ２．ｙ２）、（ｘ　３．　ｙ　３）
をロボット座標系の位置（Ｘｌ’、　Ｙ１’）　、　　
（Ｘ２’。

Ｙ２’）、　　（Ｘ３°、　Ｙ３°）に変換し、コ（１
’）変換サレた位置と、現実の３点のロボット座標系上
の位置（Ｘｌ、Ｙｌ）、　　（Ｘ２．Ｙ３）、　　（Ｘ
３．Ｙ３）より、第（６）式の゛演算を行い、Ｅ１’、
　Ｅ２’、　Ｅ３’を算出しくステップ３０４）、この
総和Ｅｌｌ１１’　＝Ｅ１°＋Ｅ２°十Ｅ３°を算出し
記憶する（ステップ３０５）。そして、パラメータ１が
「＋Ｌ」になるまで（ステップ３０６）　、該パラメー
タ１を「１」インクリメントしながらくステップ３０７
）、ステップ３０４〜３０６を繰返して、Ｅｍｌ’を求
め記憶する。

そして、パラメータｌが「→−Ｌ」に達すると、パラメ
ータｍを「１」インクリメントしながら（ステップ３０
９）、ス４テップ３０１〜３０８の処理を繰返し行い、
各パラメータＪ、ｍの値に応じたＥｌｏの値を求め記憶
する。

次に、記憶されているＥ　Ｉｌ＋’の中から最小のもの
を検出しくステップ３１０）、その最小のＥｍｌ’での
カメラ位置（ＸＯｏ、　ＹＯ’）を求め、自動調整され
たカメラ位置（ＸＯ’、　ＹＯｏ）として、データメモ
リ２０中のキャリブレーションデータのカメラ位置に代
えて記憶する（ステップ３１１　）。

即ち、カメラ方向θ′、縮尺度Ｓ′が正確であれば、こ
のカメラ方向θ′、縮尺度Ｓ′を使用してカメラ座標系
からロボット座標系に各点を変換し、コノ変換サレタ各
点（Ｘ１°、　Ｙ１’）　、　　（Ｘ２’。

Ｙ２′）、　　（Ｘ３’、　Ｙ３°）と現実の各点（Ｘ
ｉ、Ｙｌ）。

（Ｘ２．Ｙ２）、（Ｘ３．Ｙ３）の対応する点間の距１
１の２乗（第（６）式参照）Ｅｌｏ、　Ｅ２°、Ｅ３°
の総和が最小であることは、そのとぎの（ＸＯｏ、ＹＯ
ｏ）の値が正確なカメラ位置を表わしていることを意味
する。

なお、上記実施例では、通常のキャリブレーション作業
を行って、キャリブレーションデータが正確でない場合
に、第１図の自動調整処理を行わせるようにしたが、キ
ャリブレーション作業終了と共に自動的に第１図に示す
処理を行わせてキャリブレーションデータを自動調整す
るようにしてもよい。

発明の効果 本発明においては、通常のキャリブレーション作業を行
った後、複数の点を視覚センサで検出させ、かつ、この
複数の点の装置座標系（ＣＩポット座標系）上の位置を
入力するだけで視覚センサが自動的にキャリブレーショ
ンデータ＜ｘｏ　、　ｙｏ　。

θ、Ｓ）を調整し、正確なキャリブレーションデータを
得るから、従来のように、再度キャリブレーション作業
を初めからやり直す必要がなく、キャリブレーション作
業が容易で簡単となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のキャリブレーション自動
調整モード処理のフローチャート、第２図は同実施例に
おけるカメラ方向、縮尺度の自動調整処理のフローチャ
ート、第３図は、同実施例におけるカメラ位置自動調整
処理のフローチャート、第４図は、同実施例を実施する
視覚センサの要部ブロック図、第５図は、カメラ座標系
と装置の座標系の関係を説明する説明図である。 １０・・・視覚センサ、２２・・・カメラ、２３・・・
コンソール、２４・・・モニタテレビ。 第　１　口 第 因 第 因

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）次の第１工程から第８工程で構成される視覚セン
   サにおけるキャリブレーション自動調整方式。 イ、視覚センサのカメラ座標系と視覚センサを使用する
   装置の座標系を整合させるため のキャリブレーションを行い、カメラ位置、方向、縮尺
   度のキャリブレーションデータ を得る第１の工程、 ロ、視覚センサで複数の点を検出し、各点のカメラ座標
   系の位置を求める第２の工程、 ハ、上記複数の点に対する装置座標系上の実際の位置を
   視覚センサに入力する第３の工 程、 ニ、視覚センサにより、上記第１の工程で求められたカ
   メラ方向、縮尺度を所定刻みで 順次変更して上記第２の工程で求められた カメラ座標系上の各点の位置を装置座標系 上の位置に変換し、装置座標系上の各点間 の距離を求める第４の工程、 ホ、視覚センサにより、上記第３の工程で入力された各
   点の位置間の距離と、上記第４ の工程で求めた対応する各点間の距離の差 の総和が最小となるカメラ方向、縮尺度を 求める第５の工程、 ヘ、視覚センサにより、上記第１の工程で求められたカ
   メラ位置を所定刻みで順次変更 して、上記第５の工程で求められたカメラ 方向、縮尺度を使用し、第２の工程で求め られたカメラ座標系上の各点の位置を装置 座標系上の位置に変換する第６の工程、 ト、視覚センサにより、上記第６の工程で求められた各
   点の座標位置と対応する上記第 ３の工程から求められた各点の位置間の距 離が最小となるカメラ位置を求める第７の 工程、 チ、視覚センサが上記第５の工程及び第７の工程で求め
   られたカメラ方向、縮尺度、カ メラ位置をキャリブレーションデータとし て自動設定する第８の工程。
2. （２）上記第１の工程で正確なキャリブレーションデー
   タが得られなかつた場合のみ第２の工程から第８の工程
   を行う請求項１記載の視覚センサにおけるキャリブレー
   ション自動調整方式。