JPH03122775A - パターン認識システム - 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〕 この発明は、教示装置によりパターン認識装置に認識パ
ラメータを教示するパターン認識システムの改良に関す
るものである。

〔従来の技術〕

第３図はパータン認識装置とメニュ一方式による認識パ
ラメータ教示装置とを組み合わせた従来のパターン認識
システムの構成例を示すブロック図であり、図中、−（
１）は対象物（２）の画像情報を得るパターン認識装置
、（３）はパターン認識装置で使用する認識パラメータ
の設定値メニュ（３ｄ）を有し、認識パラメータをメニ
ュ一方式で設定する認識パラメータ教示装置である。ま
た、（４）は操作者が参照するパターン認識装置（１）
の対象物サンプル、（５）は操作者が保有して参照する
知識・経験によるルールである。

次に従来例の動作を第４図を参照しつつ説明する。第４
図は従来のパターン認識システムの動作を示すフローチ
ャートである。まず、認識パラメータ教示時には、第４
図（ａ）に示す如く、操作者はステップ５ａ４１におい
て対象物のサンプル（４）を参照し、ステップ５ａ４２
で知識・経験によるルール（５）を参照して、ステップ
５ａ４３で認識パラメータ教示装置（３）にパラメータ
の設定値メニュー（３ｄ）を表示させ、ステップ５ａ４
４でパラメータ値を１セット選択し、ステップ５ａ４５
でパターン認識装置（１）へ出力する。

次いで、設定された認識パラメータによる実行時には、
第４図（ｂ）に示す如く、操作者はステップ５ｂ４１に
おいてパターン認識装置（１）を起動し、同時に対象物
（２）は、例えばロボットにより位置決めされ、ステッ
プ５ｂ４２で対象物（２）の画像情報を取り込んで認識
し、ステップ５ｂ４３で認識の２状態を認識パラメータ
教示装置（３）を通して表示し、ステップ５ｂ４４で状
態が基準以上かを判定し、ＯＫであれば、１サイクルを
終了し、ＮＧであれば、ステップ５ｂ４５で実際の対象
物を参照して原因を解析しそれに合わせて認識パラメー
タ値を変更し、ステップ５ｂ４６でパターン認識装置（
１）へ出力する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のパターン認識システムでは、上述したように、教
示時に認識パラメータをメニュ一方式で１セツト設定し
、実行時にそのパラメータでパターン認識するように試
みていた。しかしながら、この場合、対象物が教示時に
想定した物と同種であれば動作するが、パラメータの選
択によっては、若干具なる物であるとパターン認識に支
障が生じ、認識できなくなる。さらに、このような場合
には、開発者か認識パラメータに詳しい者が対象者を見
てパターン認識できなくなった原因を推測し、実際の対
象物に合わせた他のパラメータ値に変更して再度トライ
する必要があり、人間を含めた・システム全体が試行を
繰り返すことになるという問題があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、教示時にパラメータ値を選定する際に従来
より精度の高い選定を行ない得、かつ数個のパラメータ
を候補として推薦し、対象物が教示時と若干具なる物の
場合でも認識できるパターン認識システムを得ることを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るパターン認識システムは、指定された対
象物の画像情報を取り込み、対象物のパターンを認識し
て位置等を検出するパターン認識装置と、知識工学を用
いた認識パラメータ推論手段、知識ベース及びリアルタ
イムの認識状態を監視する監視手段を有し、推論された
認識パラメータをパターン認識装置に出力する教示装置
と、推論された認識パーラメータによる認識実行時に認
識状態が基準以下の場合に上記監視手段の要求に基づき
動作してシステムをチェックする監視手段、対象物をチ
ェックして修正した知識とそのあいまい性を、再度認識
パラメータを推論すべく上記教示装置に入力するタスク
監視手段を有するオフラインプログラミング装置とを備
えたものである。

〔作用〕

この発明において、認識パターンの設定を認識パラメー
タ推論手段で行ない、対象物の認識実行時のパラメータ
値変更を認識状態が基準以下の場合、システム全体の監
視とタスクの管理を行い、再度認識パラメータを推論し
て行なう。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第３
図と同一部分は同一符号を付して第１図の実施例におい
て、認識パラメータ教示装置（３）には、対象物及び周
辺機器の知識と、知識を用いて、ｉｆ〜＋　ｔｈｅｎ〜
の形式で記述したルールを持つ知識ベース（３ａ）と、
その知識ベース（３ａ）を参照して前向き推論または後
向き推論を行なう推論エンジンを持つ認識パラメータ推
論手段（３ｂ）と、認識実行時にパターン認識装置（１
）から出力される認識状態を示す値を取り込み、基準値
以上かを判定し、以下なら後述するオフラインプログラ
ミング装置のロボットシステム監視手段に通知するソフ
トウェアを持つリアルタイム認識状態監視手段（３ｃ）
からなり、パターン認識装置（１）で使用する認識パラ
メータを推論してその設定を支援するようになされてい
る。また、（６）はパターン認識を含めた例えばロボッ
トシステムのタスク管理手段（６ａ）と、ロボットと周
辺装置の状態を監視する口ポットシステム監視手段（６
ｂ）と、ロボットシステムのプログラムを作成するプロ
グラミングカーネル（６ｃ）からなるオフラインプログ
ラミング装置、（７）はパターン認識装置（１）の対象
物の設計情報である。

上記認識パラメータ推論手段（３ｂ）及び知識ベース（
３ａ）は、具体的にはエキスパートシステムとなってい
る。エキスパートシステムとは、知識工学を応用して人
間の持つ経験・知識や判断を取り扱うコンピュータシス
テムである。従来、認識パラメータの値は、専門家が対
象物の情報から推定した値を設定していた。その情報か
ら値を推定する過程を、知識と知識を用いたルールに置
き換え、知識ベースとしてソフトウェア化し、推論エン
ジンが人力された対象物の知識と知識ベースのルールを
用いて認識パラメータの推論を行なうようにしている。

また、リアルタイム認識状態監視手段（３Ｃ）は、推論
されたパラメータ値が実行時に適正に作動するかを監視
し、基準の性能を満足１ノなければシステム監視手段（
６ｂ）によりロボットや周辺装置の状態をチェックし、
タスク監視手段（６ａ）から再度認識パラメータの推論
を行なうよう要求するようになされている。この結果、
認識パラメータの専門家以外でも容易にパラメータの値
を設定でき、実行時のパラメータの値の変更も容易にな
る。

次に、上記実施例の動作を第２図を参照しつつ説明する
。第２図はパターン認識システムの動作を示すフローチ
ャートで、まず、認識パラメータ教示時には、第２図（
ａ）に示す如く、ステップ５ａ２１にて入力モードを判
定し、オフラインプログラミング装置（６）による自動
入力の場合は、ステップ５ａ２２で対象物の設計情報（
７）から推定される対象物の知識とそのあいまい性を入
力し、対話人力の場合は、ステップ５ａ２３で認識パラ
メータ教示装置（３）が対象物に関する質問を表示し、
ステップ５ａ２４で操作者が対象物知識とそのあいまい
性を人力し、次いでステップ５ａ２５で認識パラメータ
推論手段（３ｂ）を起動する。ステップ５ａ２Ｂで認識
パラメータ推論手段（３ｂ）は入力された対象物の知識
を参照し知識ベース（３ａ）のルールを基にステップ５
ａ２７で認識パラメータの値を前向きまたは後向き推論
法により複数推論し、ステップ５ａ２８にてパターン認
識装置（１）へ出力する。

次いで、推論されたパラメータによる実行時には、ステ
ップ５ａ２１でパターン認識装置（１）の起動を行ない
、同時に対象物（２）は例えばロボットにより位置決め
されステップ５ｂ２２で対象物の認識を行ない、ステッ
プ５ｂ２３でリアルタイム認識状態監視手段（３Ｃ）へ
認識状態を出力する。ステップ５ｂ２４でリアルタイム
認識状態監視手段（３ｃ）が認識状態の判定を行ない基
準以上ならば１サイクル終了し、以下ならばステップ５
ｂ２５でロボットシステム監視手段（６ｂ）へ状態を出
力し、ステップ５ｂ２８でロボットと周辺装置の状態を
チェックして、機器またはプログラムの必要部分を手動
で修正し、ステップ５ｂ２７で対象物の知識をチェック
して必要部分を手動で修正し、タスク管理手段（６ａ）
から認識パラメータ教示装置（３）へ対象物の知識とそ
のあいまい性を再度自動人力する。

なお、実施例は、パターン認識システムとロボットや周
辺装置を組み合わせたものであるが、一般の産業機械と
の組み合わせでもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、認識パターンの設定
を認識パラメータ推論手段で行ない、対象物の認識実行
時のパラメータ値変更を認識状態が基準以下の場合、シ
ステム全体の監視とタスクの管理を行い、再度認識パラ
メータを推論して行なうように構成したので、従来は専
門家だけしかできなかった認識パラメータの設定と、認
識パラメータの変更が容易に行ない得るという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るパターン認識システ
ムの構成を示すブロック図、第２図（ａ）。 （ｂ）はこの発明のパターン認識システムの動作を示す
フローチャート、第３図は従来のパターン認識システム
の構成を示すブロック図、第４図は従来のパターン認識
機械の動作を示すフローチャートである。 （１）・・・パターン認識装置、（２）・・・対象物、
（３）・・・認識パラメータ教示装置、（３ａ）・・・
知識ベース、（３ｂ）・・・知識パラメータ推論手段、
（３Ｃ）・・・リアルタイム認識状態監視手段、（６）
・・・オフラインプログラミング装置、（６ａ）・・・
タスク管理手段、（６ｂ）・・・ロボットシステム管理
手段、（６Ｃ）・・・プログラミングカーネル。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 指定された対象物の画像情報を取り込み、対象物のパタ
   ーンを認識して位置等を検出するパターン認識装置と、
   知識工学を用いた認識パラメータ推論手段、知識ベース
   及びリアルタイムの認識状態を監視する監視手段を有し
   、推論された認識パラメータをパターン認識装置に出力
   する教示装置と、推論された認識パーラメータによる認
   識実行時に認識状態が基準以下の場合に上記監視手段の
   要求に基づき動作してシステムをチェックする監視手段
   、対象物をチェックして修正した知識とそのあいまい性
   を、再度認識パラメータを推論すべく上記教示装置に入
   力するタスク監視手段を有するオフラインプログラミン
   グ装置とを備えたことを特徴とするパターン認識システ
   ム。