JPH0346048B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0346048B2 JPH0346048B2 JP59225590A JP22559084A JPH0346048B2 JP H0346048 B2 JPH0346048 B2 JP H0346048B2 JP 59225590 A JP59225590 A JP 59225590A JP 22559084 A JP22559084 A JP 22559084A JP H0346048 B2 JPH0346048 B2 JP H0346048B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- binarization
- binarized
- target object
- level
- feature points
- 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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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は対象物体を撮像する工業用テレビカメ
ラ等の撮像手段を有し、その映像信号をあるレベ
ルで２値化し、対象物体（以下物体とも略す）の
識別、位置・姿勢の検出を行う装置に関する。な
おここで姿勢とは後述のように撮像画面内におけ
る物体の回転角度をいう。
ラ等の撮像手段を有し、その映像信号をあるレベ
ルで２値化し、対象物体（以下物体とも略す）の
識別、位置・姿勢の検出を行う装置に関する。な
おここで姿勢とは後述のように撮像画面内におけ
る物体の回転角度をいう。
以下各図の説明において同一の符号は、同一ま
たは相当部分を示す。
たは相当部分を示す。
従来このような装置としては、２値化のしきい
値（以下２値化レベルという）が１レベルしか使
えないものが一般でこの場合、物体の姿勢を求め
るのに必要な、物体の回転に対して一意に定まる
ような物体上の特徴点が２点、定まらないものが
あつた。例えば、第３図ａのように物体１が２つ
の異なつた物体１Ａ，１Ｂの組み合わせで構成さ
れている場合でも、１つの２値化レベルのみを用
いると、物体１の２値化画像（以下２値化パター
ンともいう）は同図ｂ，ｃ，ｄのいづれかとな
り、どの場合も重心Ｇ０，Ｇ１，Ｇ２以外に回転
に対して一意に定まる特徴点を見出すことはでき
ず、物体１の姿勢を検出することができないとい
う問題点がある。
値（以下２値化レベルという）が１レベルしか使
えないものが一般でこの場合、物体の姿勢を求め
るのに必要な、物体の回転に対して一意に定まる
ような物体上の特徴点が２点、定まらないものが
あつた。例えば、第３図ａのように物体１が２つ
の異なつた物体１Ａ，１Ｂの組み合わせで構成さ
れている場合でも、１つの２値化レベルのみを用
いると、物体１の２値化画像（以下２値化パター
ンともいう）は同図ｂ，ｃ，ｄのいづれかとな
り、どの場合も重心Ｇ０，Ｇ１，Ｇ２以外に回転
に対して一意に定まる特徴点を見出すことはでき
ず、物体１の姿勢を検出することができないとい
う問題点がある。
本発明では前述のような欠点を除去し、物体の
撮像画面内における回転による姿勢の差異を検出
できる装置を提供することを目的とする。
撮像画面内における回転による姿勢の差異を検出
できる装置を提供することを目的とする。
本発明の要点は、物体の姿勢検出を回転に対し
て一意に定まる２つの特徴点を結ぶベクトルの向
きで定義することとし、かつひとつの２値化レベ
ルだけではその特徴点が一点しか定まらないよう
な形状の対象物に対し、２値化レベルを変化させ
て、それぞれのレベルにおける特徴点を結ぶベク
トルを使用しようとする点にある。
て一意に定まる２つの特徴点を結ぶベクトルの向
きで定義することとし、かつひとつの２値化レベ
ルだけではその特徴点が一点しか定まらないよう
な形状の対象物に対し、２値化レベルを変化させ
て、それぞれのレベルにおける特徴点を結ぶベク
トルを使用しようとする点にある。
換言すれば本発明の要点は、撮像手段（テレビ
カメラなど）を介し対象物体を撮像して得た映像
信号を２値化し、対象物体の識別、位置・姿勢の
検出等を行う装置において、前記映像信号から少
なくとも２つのしきい値に基づいてそれぞれ対応
する２値化画像を得る手段（２値化回路など）
と、該２値化画像から画像の回転に対して一意的
に定まる特徴点（重心、穴の重心、凹凸点など）
を求める手段（特徴抽出回路など）と、前記の一
方の２値化画像に属する所定の特徴点（重心な
ど）と他方の２値化画像に属する所定の特徴点
（重心など）とを結ぶベクトルに基づいて、対象
物体の姿勢を検出する手段（総合判定回路など）
とを備えるようにした点にある。
カメラなど）を介し対象物体を撮像して得た映像
信号を２値化し、対象物体の識別、位置・姿勢の
検出等を行う装置において、前記映像信号から少
なくとも２つのしきい値に基づいてそれぞれ対応
する２値化画像を得る手段（２値化回路など）
と、該２値化画像から画像の回転に対して一意的
に定まる特徴点（重心、穴の重心、凹凸点など）
を求める手段（特徴抽出回路など）と、前記の一
方の２値化画像に属する所定の特徴点（重心な
ど）と他方の２値化画像に属する所定の特徴点
（重心など）とを結ぶベクトルに基づいて、対象
物体の姿勢を検出する手段（総合判定回路など）
とを備えるようにした点にある。
以下第１図、第２図に基づいて本発明の実施例
を説明する。第１図は本発明の１実施例の構成を
示すブロツク図、第２図は第１図の動作を説明す
るための対象物体とその２値化パターンを示す図
である。
を説明する。第１図は本発明の１実施例の構成を
示すブロツク図、第２図は第１図の動作を説明す
るための対象物体とその２値化パターンを示す図
である。
第１図において対象物体１の画像はテレビカメ
ラ２によつて映像信号として取り込まれ、２値化
回路３（３−１，３−２）により、それぞれ異つ
た２値化レベルＬ（Ｌ１，Ｌ２）で２値化される。
これらの２値化信号は、それぞれ該信号により形
成されるべき２値化パターンの重心、穴の重心、
凸凹点等の特徴点を検出する特徴抽出回路４（４
−１，４−２）に直接与えられる。７は総合判定
回路で特徴抽出回路４−１，４−２から出力され
た特徴量より、そのうちの２個の特徴点を結ぶベ
クトルの向きで物体１の姿勢を検出する。
ラ２によつて映像信号として取り込まれ、２値化
回路３（３−１，３−２）により、それぞれ異つ
た２値化レベルＬ（Ｌ１，Ｌ２）で２値化される。
これらの２値化信号は、それぞれ該信号により形
成されるべき２値化パターンの重心、穴の重心、
凸凹点等の特徴点を検出する特徴抽出回路４（４
−１，４−２）に直接与えられる。７は総合判定
回路で特徴抽出回路４−１，４−２から出力され
た特徴量より、そのうちの２個の特徴点を結ぶベ
クトルの向きで物体１の姿勢を検出する。
第２図ａは対象物体１の例を示す。これは１１
Ａ，１１Ｂの２つの物体の組み合わせにより構成
された物体であるものとする。ただしこれは必須
の要件ではない。いま物体１１Ａの方が１１Ｂよ
りも反射率が大きい物質であるとすると、２値化
レベルＬ１を物体１１Ａ，１１Ｂを含めた物体１
全体の外形が把えられるレベル、すなわち第２図
ｂの２値化パターンＦ１が得られるレベルに、２
値化レベルＬ２を物体１１Ａだけの外形が把えら
れるレベル、すなわち第２図ｃの２値化パターン
Ｆ２が得られるレベルに定める。この場合、回転
に対して不変な特徴点として２値化レベルＬ１，
Ｌ２における２値化パターンＦ１，Ｆ２の重心Ｇ
１，Ｇ２を選び、Ｇ１からＧ２に向けたベクトル
Ｇ１Ｇ２―――――→の回転角（例えば水平走査線Ｈと
のな
す角θ）として物体１の姿勢を定義する。第２図
は四角形の場合であるが、本発明は同様に円形に
も適用可能である。第４図は円形の中に反射率の
大きい円形部分が存在する場合、第５図は円形の
端部に反射率の大きい部分が存在する場合を示し
ている。何れの場合にも第２図と同様に２つのし
きい値に基づいて得られた２値化画像の重心Ｇ
１，Ｇ１を選び、Ｇ０からＧ１に向けたベクトル
Ｇ０Ｇ１―――――→の回転角として物体の姿勢の定義
でき
る。この他にも特徴点としては２値化レベルＬ１
でのパターンＦ１の４隅の点等も考えられるが、
これらは物体１の回転に対する一意性が保証され
ない。
Ａ，１１Ｂの２つの物体の組み合わせにより構成
された物体であるものとする。ただしこれは必須
の要件ではない。いま物体１１Ａの方が１１Ｂよ
りも反射率が大きい物質であるとすると、２値化
レベルＬ１を物体１１Ａ，１１Ｂを含めた物体１
全体の外形が把えられるレベル、すなわち第２図
ｂの２値化パターンＦ１が得られるレベルに、２
値化レベルＬ２を物体１１Ａだけの外形が把えら
れるレベル、すなわち第２図ｃの２値化パターン
Ｆ２が得られるレベルに定める。この場合、回転
に対して不変な特徴点として２値化レベルＬ１，
Ｌ２における２値化パターンＦ１，Ｆ２の重心Ｇ
１，Ｇ２を選び、Ｇ１からＧ２に向けたベクトル
Ｇ１Ｇ２―――――→の回転角（例えば水平走査線Ｈと
のな
す角θ）として物体１の姿勢を定義する。第２図
は四角形の場合であるが、本発明は同様に円形に
も適用可能である。第４図は円形の中に反射率の
大きい円形部分が存在する場合、第５図は円形の
端部に反射率の大きい部分が存在する場合を示し
ている。何れの場合にも第２図と同様に２つのし
きい値に基づいて得られた２値化画像の重心Ｇ
１，Ｇ１を選び、Ｇ０からＧ１に向けたベクトル
Ｇ０Ｇ１―――――→の回転角として物体の姿勢の定義
でき
る。この他にも特徴点としては２値化レベルＬ１
でのパターンＦ１の４隅の点等も考えられるが、
これらは物体１の回転に対する一意性が保証され
ない。
以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、ひとつの２値化レベルだけでは物体の姿勢を
定義するのに必要な、該物体の２値化画像の該画
像の面内での回転に対して不変な２つの特徴点を
定めることができないときに、２つの２値化レベ
ルを用いて、それぞれのレベルにおける２値化画
像上で特徴点を定めることとしたので、画両像間
の相互の特徴点を結ぶベクトルの方向で物体の姿
勢を求めることが可能となる。
ば、ひとつの２値化レベルだけでは物体の姿勢を
定義するのに必要な、該物体の２値化画像の該画
像の面内での回転に対して不変な２つの特徴点を
定めることができないときに、２つの２値化レベ
ルを用いて、それぞれのレベルにおける２値化画
像上で特徴点を定めることとしたので、画両像間
の相互の特徴点を結ぶベクトルの方向で物体の姿
勢を求めることが可能となる。
第１図は本発明の１実施例の構成を示すブロツ
ク図、第２図、第４図及び第５図は第１図の動作
を説明するための物体とその２値化パターンの例
を示す図、第３図は従来装置の動作を説明するた
めの物体とその２値化パターンの例を示す図であ
る。 １（１１Ａ，１１Ｂ）……対象物体（物体）、
２……テレビカメラ、３（３−１，３−２）……
２値化回路、４（４−１，４−２）……特徴抽出
回路、７……総合判定回路、Ｆ１，Ｆ２……２値
化パターン、Ｇ１，Ｇ２……重心、θ……回転
角、Ｈ……水平走査線。
ク図、第２図、第４図及び第５図は第１図の動作
を説明するための物体とその２値化パターンの例
を示す図、第３図は従来装置の動作を説明するた
めの物体とその２値化パターンの例を示す図であ
る。 １（１１Ａ，１１Ｂ）……対象物体（物体）、
２……テレビカメラ、３（３−１，３−２）……
２値化回路、４（４−１，４−２）……特徴抽出
回路、７……総合判定回路、Ｆ１，Ｆ２……２値
化パターン、Ｇ１，Ｇ２……重心、θ……回転
角、Ｈ……水平走査線。
Claims (1)
- １ 撮像手段を介し対象物体を撮像して得た映像
信号を２値化し、対象物体の識別、位置・姿勢の
検出等を行う装置において、前記映像信号から少
くとも２つのしきい値に基づいてそれぞれ対応す
る２値化画像を得る手段と、該２値化画像から画
像に対して一意的に定まる特徴点をそれぞれ求め
る手段と、前記の一方の２値化画像に属する所定
の特徴点と他方の２値化画像に属する所定の特徴
点とを結ぶベクトルに基づいて、対象物体の姿勢
を検出する手段とを備えたことを特徴とする姿勢
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59225590A JPS61104208A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 姿勢検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59225590A JPS61104208A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 姿勢検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104208A JPS61104208A (ja) | 1986-05-22 |
| JPH0346048B2 true JPH0346048B2 (ja) | 1991-07-15 |
Family
ID=16831698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59225590A Granted JPS61104208A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 姿勢検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104208A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01305303A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-08 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 視覚計測方法及び装置 |
-
1984
- 1984-10-26 JP JP59225590A patent/JPS61104208A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61104208A (ja) | 1986-05-22 |
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