JPH0312349B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0312349B2 JPH0312349B2 JP58059324A JP5932483A JPH0312349B2 JP H0312349 B2 JPH0312349 B2 JP H0312349B2 JP 58059324 A JP58059324 A JP 58059324A JP 5932483 A JP5932483 A JP 5932483A JP H0312349 B2 JPH0312349 B2 JP H0312349B2
- Authority
- JP
- Japan
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- image
- shadow
- rectangular parallelepiped
- light source
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 101000869503 Homo sapiens SAC3 domain-containing protein 1 Proteins 0.000 description 4
- 102100032278 SAC3 domain-containing protein 1 Human genes 0.000 description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
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- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、組立ロボツト等の視覚センサに用い
る物体検出方法に関するものである。
る物体検出方法に関するものである。
従来、各種の部品を組立てる組立てロボツト等
においては、個々の部品が母材に対して正確に装
着されたか否かを検出する視覚センサが用いられ
ている。この視覚センサとしては、多くの場合工
業用テレビカメラ等の撮像装置と撮像信号によつ
て部品の組立て状態を判別する画像処理装置とか
ら構成されている。
においては、個々の部品が母材に対して正確に装
着されたか否かを検出する視覚センサが用いられ
ている。この視覚センサとしては、多くの場合工
業用テレビカメラ等の撮像装置と撮像信号によつ
て部品の組立て状態を判別する画像処理装置とか
ら構成されている。
しかしながら、従来においては部品の組立て状
態における外形形状や高さを３次元方向に配置し
た２台の撮像装置によつて抽出しているため、構
成が大規模となり、取付けスペースや経済性の上
で好ましくないという問題点を有している。
態における外形形状や高さを３次元方向に配置し
た２台の撮像装置によつて抽出しているため、構
成が大規模となり、取付けスペースや経済性の上
で好ましくないという問題点を有している。
本発明は上述のような問題点を解決するために
なされたもので、その目的は部品等の物体の高さ
や外形形状を小規模な構成で検出し得るようにし
た物体検出方法を提供することにある。
なされたもので、その目的は部品等の物体の高さ
や外形形状を小規模な構成で検出し得るようにし
た物体検出方法を提供することにある。
このために本発明は、基板上に配置された物体
に異なる２方向から時分割で照射光を与え、基板
上に形成される物体の陰影を１台の撮像装置で照
射光の方向とは異なる方向から撮像し、この撮像
信号と所定の設定値との対比により物体の立体的
な位置関係，状態，形状を判定するようにしたも
のである。
に異なる２方向から時分割で照射光を与え、基板
上に形成される物体の陰影を１台の撮像装置で照
射光の方向とは異なる方向から撮像し、この撮像
信号と所定の設定値との対比により物体の立体的
な位置関係，状態，形状を判定するようにしたも
のである。
第１図は、同図ａに示すように高さがｈ，横幅
がｘ，縦幅がｙの長方体１の形状および高さを検
出する場合の検出方法を示す図である。まず、同
図ｂに示すように長方体１の長手方向の側面に対
して約45度の方向から光源２による照射光が長方
体１に与えられる。これによつて、長方体１を支
持している基板３には長方体１の高さｈと縦幅ｙ
に対応した陰影SHD１が形成される。この陰影
SHD１は長方体１の上方向に配置された撮像装
置４によつて長方体１の像と共に撮像される。こ
れによつて、撮像装置４には第１図ｃに示すよう
に、長方体１に対応する像１０とその陰影SHD
１に対応する像１１とが結像される。この場合、
長方体１に対応する像１０は、その表面の反射率
が大きい程白レベルに近づく画像として結像され
る。また、陰影SHD１に対応する像１１は一辺
が長方体１の縦幅ｙに対応し、他辺が高さｈに対
応した長方形の画像として結像される。
がｘ，縦幅がｙの長方体１の形状および高さを検
出する場合の検出方法を示す図である。まず、同
図ｂに示すように長方体１の長手方向の側面に対
して約45度の方向から光源２による照射光が長方
体１に与えられる。これによつて、長方体１を支
持している基板３には長方体１の高さｈと縦幅ｙ
に対応した陰影SHD１が形成される。この陰影
SHD１は長方体１の上方向に配置された撮像装
置４によつて長方体１の像と共に撮像される。こ
れによつて、撮像装置４には第１図ｃに示すよう
に、長方体１に対応する像１０とその陰影SHD
１に対応する像１１とが結像される。この場合、
長方体１に対応する像１０は、その表面の反射率
が大きい程白レベルに近づく画像として結像され
る。また、陰影SHD１に対応する像１１は一辺
が長方体１の縦幅ｙに対応し、他辺が高さｈに対
応した長方形の画像として結像される。
次に、同図ｄに示すように幅がｘの側面に対し
て約45度の方向から光源５による照射光が長方体
１に与えられる。これによつて、長方体１を支持
している基板３には長方体１の高さｈと横幅ｘに
対応した陰影SHD２が形成される。この陰影
SHD２は長方体１の上方向に配置された撮像装
置４によつて長方体１の像と共に撮像される。こ
れによつて、撮像装置４には第１図ｅに示すよう
に長方体１に対応する像１０と陰影SHD２に対
応する像１２とが結像される。この場合、陰影
SHD２に対応する像１２は一辺が長方体１の横
幅ｘに対応し、他辺が高さｈに対応した長方形の
画像として結像される。
て約45度の方向から光源５による照射光が長方体
１に与えられる。これによつて、長方体１を支持
している基板３には長方体１の高さｈと横幅ｘに
対応した陰影SHD２が形成される。この陰影
SHD２は長方体１の上方向に配置された撮像装
置４によつて長方体１の像と共に撮像される。こ
れによつて、撮像装置４には第１図ｅに示すよう
に長方体１に対応する像１０と陰影SHD２に対
応する像１２とが結像される。この場合、陰影
SHD２に対応する像１２は一辺が長方体１の横
幅ｘに対応し、他辺が高さｈに対応した長方形の
画像として結像される。
従つて、このようにして時分割的に得た２種類
の画像を重ね合わせると、第１図ｆに示すような
画像を得ることができる。そこで、このような重
ね合わせ画像の画像信号を濃度領域においてフイ
ルタリングすると、陰影SHD１，SHD２にのみ
対応した像１１，１２のみを抽出することがで
き、この像１１，１２によつて検出対象物体の形
状を判別することができる。そして検出対象物体
の高さｈは、光源２による光の照射角を「π／２− Θ」，陰影１１の長さをh′とすると、 ｈ＝h′・tanπ／２−Θ …(1) を演算するとによつて求めることができる。
の画像を重ね合わせると、第１図ｆに示すような
画像を得ることができる。そこで、このような重
ね合わせ画像の画像信号を濃度領域においてフイ
ルタリングすると、陰影SHD１，SHD２にのみ
対応した像１１，１２のみを抽出することがで
き、この像１１，１２によつて検出対象物体の形
状を判別することができる。そして検出対象物体
の高さｈは、光源２による光の照射角を「π／２− Θ」，陰影１１の長さをh′とすると、 ｈ＝h′・tanπ／２−Θ …(1) を演算するとによつて求めることができる。
従つて、例えば第２図ａに示すように組立てら
れるべきボルト２０とナツト２１との関係が第２
図ｂに示すようになつていた場合、ナツト２１に
よる陰影SHD３の長さh3が第２図ａの陰影SHD
２の長さh2より長くなるため、１方向の陰影
SHD３のみによつてボルト２０とナツト２１と
が正常に組立てられていないことを検出すること
ができる。また、ボルト２０とナツト２１との関
係が第２図ｃに示すようになつていた場合、１方
向の陰影SHD４の長さh4は正常組立て時の長さ
h2と同一であつたとしても、他の方向の陰影
SHD５の長さh5は正常組立て時の長さh2より大
きくなる。これによつて、ボルト２０とナツト２
１とが正常に組立てられていないことを知ること
ができる。
れるべきボルト２０とナツト２１との関係が第２
図ｂに示すようになつていた場合、ナツト２１に
よる陰影SHD３の長さh3が第２図ａの陰影SHD
２の長さh2より長くなるため、１方向の陰影
SHD３のみによつてボルト２０とナツト２１と
が正常に組立てられていないことを検出すること
ができる。また、ボルト２０とナツト２１との関
係が第２図ｃに示すようになつていた場合、１方
向の陰影SHD４の長さh4は正常組立て時の長さ
h2と同一であつたとしても、他の方向の陰影
SHD５の長さh5は正常組立て時の長さh2より大
きくなる。これによつて、ボルト２０とナツト２
１とが正常に組立てられていないことを知ること
ができる。
この場合、部品の構造が簡単であり、かつ位置
ずれが起り得ないような場合、あるいは位置ずれ
を問題としない場合は１つの陰影によつて組立て
状態を知ることができる。
ずれが起り得ないような場合、あるいは位置ずれ
を問題としない場合は１つの陰影によつて組立て
状態を知ることができる。
第３図は本発明を適用した物体検出装置の一実
施例を示すブロツク図であり、第４図はその動作
を示すフローチヤートである。この物体検出装置
は、ビデオカメラ３０，画像記憶装置３１，陰極
線管デイスプレイ装置（CRT）３２，画像処理
装置３３，キーボード３４，インタフエース回路
３５，光源用電源回路３６，被制御機器３７およ
び２つの光源Ａ，Ｂとから構成されている。
施例を示すブロツク図であり、第４図はその動作
を示すフローチヤートである。この物体検出装置
は、ビデオカメラ３０，画像記憶装置３１，陰極
線管デイスプレイ装置（CRT）３２，画像処理
装置３３，キーボード３４，インタフエース回路
３５，光源用電源回路３６，被制御機器３７およ
び２つの光源Ａ，Ｂとから構成されている。
このような構成において、画像処理装置３３は
キーボード３４から物体検出開始指令が与えられ
ると、インタフエース回路３５を介して光源用電
源回路３６に対し光源Ａを点灯させるための信号
を与える。これによつて、検出対象の物体には光
源Ａによる照射光が与えられる。次に、画像処理
装置３３はビデオカメラ３０を作動させて検出対
象物体の画像を抽出させ画像記憶装置３１に記憶
させる。この時、抽出された検出対象物体の画像
はCRT３２の表示画面に表示される。次に、画
像処理装置３３は画像記憶装置３１に記憶された
検出対象物体の画像に基づき第４図のステツプ４
１に示すようにその陰影SHD１が予め定められ
た陰影像に対応しているか否かを判定する。この
結果、予め定められた陰影像に対応していなけれ
ば、ステツプ４６に示すNG処理において例えば
検出対象物体の位置あるいは形状が異なることを
示す信号を被制御機器３７に送り、この事態に応
する動作を実行させる。しかし、予め決められた
陰影像に対応している場合、画像処理装置３３は
次に光源Ａを消灯させた後ステツプ４２、光源Ｂ
を点灯させステツプ４３、検出対象物体に対し前
回と異なる方向から照射光を与え、ビデオカメラ
３０にその画像を抽出させて画像記憶装置３１に
記憶させる。この後、画像処理装置３３はステツ
プ４１と同様の処理を行い、この時抽出した検出
対象物体画像の陰影SHD２が予め定められた陰
影像に対応しているか否かを判定し、対応してい
なければステツプ４６に示すNG処理においてこ
の事態に対する動作を被制御機器３７に実行させ
た後、光源Ｂを消灯して物体検出動作を終了す
る。
キーボード３４から物体検出開始指令が与えられ
ると、インタフエース回路３５を介して光源用電
源回路３６に対し光源Ａを点灯させるための信号
を与える。これによつて、検出対象の物体には光
源Ａによる照射光が与えられる。次に、画像処理
装置３３はビデオカメラ３０を作動させて検出対
象物体の画像を抽出させ画像記憶装置３１に記憶
させる。この時、抽出された検出対象物体の画像
はCRT３２の表示画面に表示される。次に、画
像処理装置３３は画像記憶装置３１に記憶された
検出対象物体の画像に基づき第４図のステツプ４
１に示すようにその陰影SHD１が予め定められ
た陰影像に対応しているか否かを判定する。この
結果、予め定められた陰影像に対応していなけれ
ば、ステツプ４６に示すNG処理において例えば
検出対象物体の位置あるいは形状が異なることを
示す信号を被制御機器３７に送り、この事態に応
する動作を実行させる。しかし、予め決められた
陰影像に対応している場合、画像処理装置３３は
次に光源Ａを消灯させた後ステツプ４２、光源Ｂ
を点灯させステツプ４３、検出対象物体に対し前
回と異なる方向から照射光を与え、ビデオカメラ
３０にその画像を抽出させて画像記憶装置３１に
記憶させる。この後、画像処理装置３３はステツ
プ４１と同様の処理を行い、この時抽出した検出
対象物体画像の陰影SHD２が予め定められた陰
影像に対応しているか否かを判定し、対応してい
なければステツプ４６に示すNG処理においてこ
の事態に対する動作を被制御機器３７に実行させ
た後、光源Ｂを消灯して物体検出動作を終了す
る。
ここで、例えば組立て工程に用いた場合の被制
御機器３７が実行する動作とは、組立て状態の不
良な物体を除去する動作あるいは前の工程に送り
戻す動作や、組立て状態の良好な物体を次の工程
に搬送する動作である。
御機器３７が実行する動作とは、組立て状態の不
良な物体を除去する動作あるいは前の工程に送り
戻す動作や、組立て状態の良好な物体を次の工程
に搬送する動作である。
このように本発明によれば、異なる２方向から
の照射光により基板上に物体の陰影を形成してこ
の陰影を撮像しているため、１台の撮像装置で陰
影から物体の立体的な位置関，形状，高さ，部品
の組立状態等を検出することができ、これにより
視角センサを小型に構成できるので取付スペース
も小さくできる。
の照射光により基板上に物体の陰影を形成してこ
の陰影を撮像しているため、１台の撮像装置で陰
影から物体の立体的な位置関，形状，高さ，部品
の組立状態等を検出することができ、これにより
視角センサを小型に構成できるので取付スペース
も小さくできる。
また、物体を直接撮像すると、物体の色，反射
率，表面の鏡面状態等により物体の反射光に差が
できるので撮像信号の２値化が不安定になり、像
の検出パターンの精度が低下するが、本発明にお
いては、物体の陰影を撮像してその撮像信号から
物体の立体的な各状態を検出しているため、上記
のような問題があつたとしても照射光の強さを適
当に設定すれば、物体や基板は白レベルに、物体
の陰影は黒レベルにすることが容易であり撮像信
号の２値化が安定になされる。このため、複雑な
濃度識別の処理を行なうことなく物体の立体的な
位置関係，状態，形状を判定することができ、画
像処理内容も簡単にできるという効果がある。
率，表面の鏡面状態等により物体の反射光に差が
できるので撮像信号の２値化が不安定になり、像
の検出パターンの精度が低下するが、本発明にお
いては、物体の陰影を撮像してその撮像信号から
物体の立体的な各状態を検出しているため、上記
のような問題があつたとしても照射光の強さを適
当に設定すれば、物体や基板は白レベルに、物体
の陰影は黒レベルにすることが容易であり撮像信
号の２値化が安定になされる。このため、複雑な
濃度識別の処理を行なうことなく物体の立体的な
位置関係，状態，形状を判定することができ、画
像処理内容も簡単にできるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は
他の実施例を示す図、第３図は本発明を適用した
物体検出装置の一実施例を示すブロツク図、第４
図はその動作を示すフローチヤートである。 １……長方体、２，５……光源、３……支持
板、４……撮像装置。
他の実施例を示す図、第３図は本発明を適用した
物体検出装置の一実施例を示すブロツク図、第４
図はその動作を示すフローチヤートである。 １……長方体、２，５……光源、３……支持
板、４……撮像装置。
Claims (1)
- １ 基板上に配置された物体に異なる２方向から
時分割で照射光を与え、基板上に形成される物体
の陰影を１台の撮像装置で照射光の方向とは異な
る方向から撮像し、この撮像信号と所定の設定値
との対比により物体の立体的な位置関係，状態，
形状を判定することを特徴とする物体検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5932483A JPS59184974A (ja) | 1983-04-06 | 1983-04-06 | 物体検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5932483A JPS59184974A (ja) | 1983-04-06 | 1983-04-06 | 物体検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59184974A JPS59184974A (ja) | 1984-10-20 |
| JPH0312349B2 true JPH0312349B2 (ja) | 1991-02-20 |
Family
ID=13110058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5932483A Granted JPS59184974A (ja) | 1983-04-06 | 1983-04-06 | 物体検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59184974A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5048856A (ja) * | 1973-09-01 | 1975-05-01 | ||
| JPS58165175A (ja) * | 1982-03-24 | 1983-09-30 | Rinku Shiide Syst:Kk | 物体検出方法 |
-
1983
- 1983-04-06 JP JP5932483A patent/JPS59184974A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5048856A (ja) * | 1973-09-01 | 1975-05-01 | ||
| JPS58165175A (ja) * | 1982-03-24 | 1983-09-30 | Rinku Shiide Syst:Kk | 物体検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59184974A (ja) | 1984-10-20 |
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