JPH0438517B2 - - Google Patents

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JPH0438517B2
JPH0438517B2 JP63183399A JP18339988A JPH0438517B2 JP H0438517 B2 JPH0438517 B2 JP H0438517B2 JP 63183399 A JP63183399 A JP 63183399A JP 18339988 A JP18339988 A JP 18339988A JP H0438517 B2 JPH0438517 B2 JP H0438517B2
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image
processing
line
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laser processing
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はコンピユータ数値制御(CNC)付の
2次元レーザ加工方法とそのレーザ加工システム
に関し、特に加工ラインを示す図形および物体を
撮像して画像処理することでコンピユータ数値制
御(CNC)の作動プログラムを自動的に作成す
るレーザ加工方法とそのレーザ加工システムに関
する。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to a two-dimensional laser processing method with computer numerical control (CNC) and its laser processing system, and in particular to image processing of figures and objects indicating a processing line and image processing. This paper relates to a laser processing method and its laser processing system for automatically creating computer numerical control (CNC) operating programs.

従来の技術 従来において、コンピユータ数値制御(CNC)
付のレーザ加工機は、特に金属・非金属の薄物切
断加工の分野で広く使用されてきた。このような
従来技術にかかわるレーザー加工機はコンピユー
タ数値制御(CNC)による作動プログラムを作
成する必要があるので、コンピユータ数値制御
(CNC)の作動プログラムを作成する能力を備え
たオペレータがレーザ加工の種類ごとに作動プロ
グラムを作成する必要があつた。
Conventional technology Conventionally, computer numerical control (CNC)
The attached laser processing machine has been widely used, especially in the field of cutting thin metals and non-metals. Laser processing machines related to such conventional technology require the creation of computer numerical control (CNC) operating programs, so operators who are capable of creating computer numerical control (CNC) operating programs are required to It was necessary to create an operating program for each.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、コンピユータ数値制御(CNC)
の作動プログラムを作成するにあたつては前もつ
てレーザ加工する加工図形の座標を算出する必要
があるので、特に複雑な図形または不規則な図形
の加工を行う作動プログラムの作成においては、
加工ラインの全てにわたつて複雑な計算を行つ
て、図形座標の算出をしなければならない。従つ
て、レーザ加工に入る前の段取り段階で多くの延
べ人力と延べ時間を必要としていた。
Problems that the invention attempts to solve However, computer numerical control (CNC)
When creating an operation program, it is necessary to calculate the coordinates of the shape to be laser-processed in advance, so when creating an operation program that processes complex or irregular shapes,
Complex calculations must be performed across all machining lines to calculate figure coordinates. Therefore, a lot of manpower and time were required in the setup stage before starting laser processing.

また、単種大量生産のレーザ加工であれば、段
取り段階で多くの延べ人力と延べ時間とを必要と
しても、採算的に引合うが、多種少量生産を行う
フレキシブル生産システム(FMS)では、段取
り段階で多くの延べ人力と延べ時間とを必要とし
ていたのでは採算が取れないばかりでなく、フレ
キシブル生産システム(FMS)そのものが成立
たない。
In addition, laser processing for mass production of a single type is profitable even if it requires a lot of manpower and time at the setup stage, but in a flexible manufacturing system (FMS) for high-mix low-volume production, the setup If a large amount of manpower and time were required at each stage, not only would it be unprofitable, but the Flexible Manufacturing System (FMS) itself would not be viable.

本発明は、以上のような実情を背景になされた
もので、コンピユータ数値制御(CNC)付のレ
ーザ加工機において、加工ラインを表す図形また
は実物を撮像手段で非接触的に読取つて、画像処
理し、コンピユータ数値制御(CNC)の作動プ
ログラムに変換するレーザ加工方法を実現するレ
ーザ加工システムを提供することを目的とする。
The present invention was made against the background of the above-mentioned circumstances, and uses an imaging means to non-contactly read a figure representing a processing line or an actual object in a laser processing machine equipped with computer numerical control (CNC), and perform image processing. The purpose of the present invention is to provide a laser processing system that realizes a laser processing method that converts into a computer numerical control (CNC) operating program.

問題点を解決するための手段 本発明では上記のような問題点は、視覚補助手
段を利用したレーザ加工方法であつて、 Aステツプ…加工ラインを表す2次元の図形およ
び物体を撮影して、原始灰色値画像を得、 Bステツプ…原始灰色値画像をしきい値処理して
コントラストを強調したしきい値処理画像を
得、 Cステツプ…しきい値処理画像を ア 画像の輪郭線を取出すモード、 イ 画像の骨格線を取出すモード、 ウ 画像の輪郭線および骨格線を取出すモー
ド、 の3つの選択モードのうち1つを選択して各加
工ラインの取出しを設定し、 Dステツプ…設定した各加工ラインの取出しモー
ドに従つて前記しきい値処理画像を、左から右
へ、上から下へと付加された座標によつて、各
加工ラインを座標データとして取出し、 Eステツプ…座標データとして取出された各加工
ラインを平滑に配列するとともにフアイリング
し、 Fステツプ…座標データとしてフアイリングされ
た各加工ラインの座標配列を座標ベクトルデー
タ化し、 Gステツプ…座標ベクトルデータ化された各加工
ラインの座標配列に対して加工の開始点と終了
点を設定し、 Hステツプ…加工の開始点と終了点とに基づいて
各加工ラインの座標ベクトルを内側から外側に
加工するように最適加工経路を設定し、 Iステツプ…以上のように設定された各加工ライ
ンの座標ベクトルデータをコンピユータ数値制
御(CNC)の作動プログラムに変換するとと
もに、コンピユータ数値制御(CNC)の制御
装置に入力してレーザ加工機の加工経路を制御
し、レーザ加工を実行する段階により構成され
る視覚補助によるレーザ加工方法で解決でき
る。
Means for Solving the Problems The present invention solves the above-mentioned problems by providing a laser processing method using a visual aid, in which step A...photographs a two-dimensional figure and object representing the processing line; Obtain the original gray value image, B step...process the original gray value image to obtain a threshold processed image with enhanced contrast, C step... obtain the threshold processed image A mode to extract the outline of the image Select one of the following three selection modes: (a) a mode for extracting the skeleton lines of the image, (c) a mode for extracting the outline and skeleton lines of the image, and set the extraction of each processing line. According to the processing line extraction mode, each processing line is extracted as coordinate data by the coordinates added from left to right and from top to bottom in the threshold-processed image, and E step...extracted as coordinate data. The processed processing lines are smoothly arranged and filed, F step...The coordinate array of each processed processing line that has been filed is converted into coordinate vector data, and G step...The coordinate arrangement of each processing line that has been converted into coordinate vector data is The start and end points of machining are set for the H step...The optimum machining path is set so that the coordinate vector of each machining line is machined from the inside to the outside based on the start and end points of machining. I step...Converts the coordinate vector data of each processing line set as above into a computer numerical control (CNC) operating program, and inputs it to the computer numerical control (CNC) control device to start processing on the laser beam machine. The problem can be solved by a visually assisted laser processing method consisting of steps of controlling the path and performing laser processing.

本発明の好適な実施例では前記Cステツプにお
いて、輪郭線の取出しを設定した時輪郭線内をし
きい値処理画像の最小灰色値と異なる所定の灰色
値で充填するとともに、骨格線の取出し設定をし
た時、最小灰色値をそのまま維持するように形成
すると便利である。
In a preferred embodiment of the present invention, in step C, when contour line extraction is set, the inside of the contour line is filled with a predetermined gray value different from the minimum gray value of the threshold-processed image, and the skeleton line extraction setting is When doing so, it is convenient to maintain the minimum gray value as is.

同じく、本発明は問題点を、視覚補助手段を利
用したレーザ加工のための装置であつて、 加工ラインを示す図形および物体の2次元画像
を撮影する撮像手段と、マイクロコンピユータを
利用して画像処理を行う画像処理手段と、コンピ
ユータ数値制御(CNC)の制御装置とレーザ加
工機とから構成され、 前記画像処理手段が、画像表示装置と操作キー
ボードを付設するとともに、アナログ画像をデイ
ジタル画像に変換するデイジタル画像発生回路
と、デイジタル画像を一時記憶する画像一時記録
装置と、デイジタル画像を前記画像表示装置に表
示するためのデイスプレイロジツク回路と、必要
な処理が完了した加工ラインの座標データを座標
ベクトルデータに変換する画像ベクトル座標変換
回路とよりなり、撮像を行うプログラムと、撮像
手段により得られた2次元画像をしきい値処理す
るプログラムと、加工ラインとして輪郭線ならび
に骨格線を選択し抽出するプログラムと座標デー
タを座標ベクトルデータに変換するプログラム
と、加工の開始点と終了点を設定するプログラム
とを備えたことを特徴とする視覚補助によるレー
ザ加工方法で解決する。
Similarly, the present invention solves the problem by providing an apparatus for laser processing using a visual aid means, which uses an imaging means for taking a two-dimensional image of a figure and object indicating a processing line, and a microcomputer. It consists of an image processing means that performs processing, a computer numerical control (CNC) control device, and a laser processing machine, and the image processing means is equipped with an image display device and an operation keyboard, and converts analog images into digital images. a digital image generation circuit for temporarily storing the digital image; a display logic circuit for displaying the digital image on the image display device; It consists of an image vector coordinate conversion circuit that converts into vector data, a program that performs imaging, a program that thresholds the two-dimensional image obtained by the imaging means, and selects and extracts contour lines and skeleton lines as processing lines. The present invention is solved by a visually assisted laser machining method characterized by comprising a program for converting coordinate data into coordinate vector data, and a program for setting a start point and an end point of machining.

本発明にかかわる好適な実施例において、前記
撮像手段は、電荷結合装置(CCD)を固体撮像
素子として利用した固体カメラであると好都合で
ある。
In a preferred embodiment of the present invention, the imaging means is advantageously a solid-state camera using a charge-coupled device (CCD) as a solid-state imaging device.

作 用 本発明にかかわる視覚補助によるレーザ加工方
法はその画像処理において前記A〜Iステツプの
ような画像処理の方法を採用しているので、レー
ザ加工したい加工図形または加工図形を表す物体
を直接に撮像手段で2次元の画像として獲得し、
必要な処理を施しながらほぼ自動的にコンピユー
タ数値制御(CNC)の作動プログラムに変換し、
コンピユータ数値制御(CNC)の制御装置を介
してレーザ加工機をコントロールして必要なレー
ザ加工を行う。従つて、図形座標を計算するとい
う複雑で時間のかかる手続きが省略できるので、
極めて短い時間内に、2次元レーザ加工機の作動
プログラムを完成できるので、多種類の加工を少
量ずつ行うフレキシブル生産システム(FMS)
にも十分に対応できる。
Function: The visually assisted laser processing method according to the present invention employs image processing methods such as the above-mentioned A to I steps in its image processing. Obtain it as a two-dimensional image using an imaging means,
It is almost automatically converted into a computer numerical control (CNC) operating program while performing the necessary processing.
The laser processing machine is controlled via a computer numerical control (CNC) control device to perform the necessary laser processing. Therefore, the complicated and time-consuming procedure of calculating figure coordinates can be omitted.
A flexible production system (FMS) that can complete a two-dimensional laser processing machine operating program in an extremely short period of time, allowing you to perform many types of processing in small quantities.
It can also be fully accommodated.

なお、Cステツプにおいて輪郭線の取出し設定
をした時、輪郭線内を異なつた灰色値で充填する
ことにより次のステツプで各加工ラインごとにそ
の座標データを取出す時に容易に識別できるよう
になる。
Note that when the contour line is set to be extracted in the C step, by filling the contour line with different gray values, it can be easily identified when the coordinate data is extracted for each machining line in the next step.

また、本発明にかかわるレーザ加工のための装
置はマイクロコンピユータを中心とした画像処理
手段において、撮像を行うプログラムにより例え
ば、画像歪みの少ないCCD固体カメラなどより
なる撮像手段を作動させ、加工図形または加工図
形を表す物体を撮像してデイジタル画像発生回路
でデイジタル画像信号に変換し、画像表示装置に
原始灰色値画像を表示する。この原始灰色値画像
をしきい値処理するプログラムでコントラストを
強調したしきい値処理画像に変換して画像表示装
置に表示する。次に、このしきい値処理画像を画
像表示装置で見ながら加工ラインとして輪郭線お
よび骨格線を選択し取出すプログラムにより加工
ラインの取出し設定をする。この加工ラインの取
出し設定にしたがつて、しきい値処理画像を左か
ら右へ、上から下へと順番に付加された座標によ
り、加工ラインを座標データとして取出す。座標
データとして取出された加工ラインを、とぎれや
交差した点がないように平滑に配列するととも
に、この座標データが表す各加工ラインだけをマ
イクロコンピユータが付設する外部記憶装置にフ
アイリングして保存する。フアイリングされた各
加工ラインの座標データは、ベクトル化するプロ
グラムで座標ベクトルデータに変換される。この
座標ベクトルデータで表わされた各加工ラインに
対して加工の開始点と終了点とを設定するプログ
ラムに従つて、画像表示装置を見ながら加工の開
始点と終了点とを設定する。次に加工ラインを内
側から外側へ向かつて加工するように最適加工経
路を設定するプログラムにしたがつて、各加工ラ
インの最適加工経路を設定する。
In addition, in the laser processing device according to the present invention, in an image processing means centered on a microcomputer, an imaging means such as a CCD solid-state camera with little image distortion is activated by a program for imaging, and the processed figure or An object representing a processed figure is imaged and converted into a digital image signal by a digital image generation circuit, and an original gray value image is displayed on an image display device. This original gray value image is converted into a threshold-processed image with enhanced contrast using a threshold-processing program, and is displayed on an image display device. Next, while viewing this threshold-processed image on an image display device, settings for extracting processing lines are made using a program that selects and extracts contour lines and skeleton lines as processing lines. According to this processing line extraction setting, processing lines are extracted as coordinate data using coordinates added in order from left to right and from top to bottom of the threshold-processed image. The machining lines taken out as coordinate data are arranged smoothly without breaks or intersections, and only each machining line represented by this coordinate data is filed and stored in an external storage device attached to a microcomputer. The coordinate data of each filed processing line is converted into coordinate vector data by a vectorization program. The start and end points of machining are set while viewing the image display device according to a program for setting the start and end points of machining for each machining line represented by this coordinate vector data. Next, the optimal machining path for each machining line is set according to a program that sets the optimal machining path so that the machining line processes from the inside to the outside.

以上の画像処理を経て得られた加工ラインの座
標ベクトルデータをコンピユータ数値制御
(CNC)の作動プログラムに変換するプログラム
をつかつてコンピユータ数値制御(CNC)の作
動プログラムに変換し、コンピユータ数値制御
(CNC)の制御装置に入力してレーザ加工機を作
動制御し、必要なレーザ加工を実行する。
The program that converts the coordinate vector data of the machining line obtained through the above image processing into a computer numerical control (CNC) operation program was once converted into a computer numerical control (CNC) operation program, and the computer numerical control (CNC) ) to control the operation of the laser processing machine and execute the necessary laser processing.

実施例 以下、本発明にかかわる好適な実施例を図面に
基づいて説明する。
Embodiments Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

第1図は、本発明にかかわる視覚補助によるレ
ーザ加工方法を示すフローチヤート、第2図は、
本発明にかかわる視覚補助によるレーザ加工のた
めの装置を示す全体構成図、第3図は、加工ライ
ンを表す図形の一例を示す説明図、第4図は、原
始灰色値画像を示す説明図、第5図は、灰色値の
分布モーメントを示す説明図、第6図はしきい値
処理画像を示す説明図、第7図は、加工ラインが
取出された加工ライン画像を示す説明図、第8図
は、曲線近似処理画像を示す説明図、第9図は、
加工の開始点と終了点、および最適加工経路が設
定された加工ライン画像を示す説明図である。
FIG. 1 is a flowchart showing a visually assisted laser processing method according to the present invention, and FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a figure representing a processing line; FIG. 4 is an explanatory diagram showing a primitive gray value image; FIG. 5 is an explanatory diagram showing the distribution moments of gray values, FIG. 6 is an explanatory diagram showing a threshold-processed image, FIG. 7 is an explanatory diagram showing a machining line image from which machining lines are extracted, and FIG. The figure is an explanatory diagram showing a curve approximation processed image, and FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a machining line image in which a machining start point, an end point, and an optimal machining path are set.

第1図と第3図から第9図とにおいて、本発明
にかかわる視覚補助によるレーザ加工方法を説明
する。
1 and 3 to 9, a visually assisted laser processing method according to the present invention will be explained.

Aステツプにおいて、撮像実行プログラムによ
り例えば第3図に示すロゴのような加工ラインを
表す図形または物体を撮影してデイジタル画像に
変換し、第4図に示す2次元の原始灰色値画像P
1を獲得する。しかしながら、この原始灰色値画
像P1は一般に第4図に斜線部で示すように図示
のように、中間的な灰色値(本発明では、しきい
値とよぶ)が多くて、加工ラインがはつきりしな
いので、コントラストを強調して輪郭がはつきり
した画像に変換される必要がある。
In step A, the imaging execution program photographs a figure or object representing a processing line, such as the logo shown in FIG. 3, and converts it into a digital image, creating the two-dimensional original gray value image P shown in FIG.
Get 1. However, this original gray value image P1 generally has many intermediate gray values (referred to as threshold values in the present invention), as shown by the hatched area in FIG. Therefore, it is necessary to enhance the contrast and convert the image into an image with sharp outlines.

Bステツプにおいてこの画像変換が行われる。 This image conversion is performed in the B step.

しかし、一般的な画像変換を行うと画像が変形
して加工ラインを忠実に復元できないので、最適
しきい値tを算出するプログラムで最適しきい値
tを求める。次に、この最適しきい値を最大しき
い値(例えば、白)と最小しきい値(例えば、
黒)とに振分けるしきい値処理を行う必要があ
る。
However, when general image conversion is performed, the image is deformed and the processing line cannot be faithfully restored, so the optimum threshold value t is determined using a program that calculates the optimum threshold value t. This optimal threshold is then combined with the maximum threshold (e.g., white) and the minimum threshold (e.g.,
It is necessary to perform threshold processing to sort the images into black and black.

第5図に基づいて、最適しきい値tを算出する
方法を説明すると、例えば、8ビツトの画像処理
装置においては2の8乗=256階調に区別できる
灰色値はx軸で示す0〜255の灰色値とY軸で示
す画素数との関係において、図示のようなモーメ
ントを伴つた分布となる。図中、0に近い濃度が
大きい部分Tは画像を示し、255に近い濃度が小
さい部分Sは画像の背景を示している。従つて、
TとSとの中間位置にある最適しきい値tを算出
してしきい値処理をすると、しきい値処理の前後
で灰色値分布のモーメントが同一となるので、第
6図に示したように原画像を忠実に復元するしき
い値処理画像P2を獲得できる。
The method for calculating the optimal threshold value t will be explained based on FIG. In the relationship between the gray value of 255 and the number of pixels shown on the Y axis, a distribution with moments as shown is obtained. In the figure, a portion T with a high density close to 0 indicates an image, and a portion S with a low density near 255 indicates the background of the image. Therefore,
If we calculate the optimal threshold value t at the intermediate position between T and S and perform threshold processing, the moment of the gray value distribution will be the same before and after the threshold processing, so as shown in Figure 6. A threshold-processed image P2 that faithfully restores the original image can be obtained.

なお、本発明では、しきい値処理する前後の灰
色値分布のモーメントが同一となるように灰色値
が分布するモーメントの中間位置にある灰色値を
特定のしきい値tとして選んで処理する公知技術
のモーメント保持しきい値処理(Moment−P−
reserving Thresholding)法(台湾の清華大学
が創出した方法)をその最適しきい値t算出のプ
ログラムに採用してしきい値処理しているので、
その詳しい計算方法は説明しない。
In addition, in the present invention, a known method is employed in which a gray value located at an intermediate position of moments in which gray values are distributed is selected as a specific threshold value t and processed so that the moments of the gray value distribution before and after threshold processing are the same. Moment Preservation Thresholding Technology (Moment-P-
Since the threshold processing is performed by adopting the reserving Thresholding method (a method created by Tsinghua University in Taiwan) in the program for calculating the optimal threshold t,
The detailed calculation method will not be explained.

次にCステツプにおいて、加工ラインの取出し
設定のプログラムによりしきい値処理画像P2か
ら、 ア 画像の輪郭線を取出すモード、 イ 画像の骨格線を取出すモード、 ウ 画像の輪郭線および骨格線を取出すモードの
3モードから一つを設定するが、この加工ライン
の取出し設定は、レーザ加工の内容に応じて決定
される。なお、モードイの骨格線というのは輪郭
と輪郭との中間を表す線という意味で使用してお
り、画像内部の文字部分(mtc)について言えば
ちようど魚の骨格のようになるので骨格線と呼ん
でいる。
Next, in step C, the processing line extraction setting program extracts the image outline and skeleton lines from the threshold-processed image P2: One of the three modes is set, and the extraction setting of this processing line is determined depending on the content of the laser processing. In addition, the skeletal line of Modei is used to mean the line that represents the middle between the contours, and when it comes to the character part (mtc) inside the image, it looks just like the skeleton of a fish, so it is not a skeletal line. I'm calling.

さて、加工ラインの取出し設定をすると、輪郭
線を取出す場合(モードアまたはウは公知の画像
処理技術の輪郭内充填(Contour−Filling)法で
輪郭線を取出した輪郭線内の灰色値を変換して中
間的な灰色値を有する淡い濃度のものとして、輪
郭線が取出されていることが視認できる。また、
骨格線を取出す場合モードイまたはウは、そのま
ま取出して灰色値は変更しない。部分的に輪郭線
を部分的に骨格線を取出す場合(モードウ)は、
カーソルやマウス等で輪郭線の区域を設定して輪
郭線による加工ラインを取り出す。輪郭線の指定
区域が設定されない場合は自動的に骨格線による
加工ラインの取出しが行われる。従つて、図示し
ていないが、第6図を使つて説明すると、このモ
ードウの時は、輪郭線を取り出した中央の文字部
分p20が淡い灰色値で内部を充填されるように
なるとともに、骨格線を取出した外側のサークル
部分p21が元の濃い灰色値を維持するのではつ
きりと区別がつき、加工ラインの選択設定と次の
処理とにおいて便利である。
Now, when setting the processing line to be extracted, when extracting the contour line (MODOR or C), convert the gray value inside the contour line extracted using the Contour-Filling method of known image processing technology. It can be seen that the contour line is extracted as a light density thing with an intermediate gray value.
When extracting the skeleton line, modei or u are extracted as is and the gray value is not changed. If you want to extract partial contour lines and partial skeleton lines (mode),
Set the contour area using a cursor, mouse, etc. and extract the processing line using the contour line. If the specified area of the contour line is not set, the machining line is automatically extracted using the skeleton line. Therefore, although not shown, to explain using FIG. 6, in this mode, the central character part p20 from which the outline has been extracted is filled with a pale gray value, and the skeleton is If the outer circle portion p21 from which the line is extracted maintains its original dark gray value, it can be clearly distinguished, which is convenient in selecting and setting the machining line and in the next processing.

Dステツプにおいて、画面の左から右へ、上か
ら下へと順番に付加されたxy座標に基づいて各
加工ラインを座標データとして取出すが、輪郭線
として処理されるか骨格線として処理されるかは
その部分の灰色値で自動的に区別される。輪郭線
については公知技術の輪郭追跡Contour−
Tracing法で、輪郭線を構成する画素を座標デー
タとして取り出す。骨格線については公知技術の
細線化(Thinning)法で骨格線を構成する画素
を座標データとして取り出す。第7図は、前記モ
ードウを選択して第6図の文字部分20について
輪郭線を、サークル部分21について骨格線をそ
れぞれ加工ラインとして取出した加工ライン画像
P3を示している。従つて、図中p30は文字部
分の加工ラインを、p31はサークル部分の加工
ラインを示している。
In the D step, each machining line is extracted as coordinate data based on the x and y coordinates added in order from left to right and top to bottom of the screen, but it is difficult to determine whether it will be processed as a contour line or a skeleton line. are automatically distinguished by the gray value of that part. Contour tracking is a known technique for contour lines.
Using the tracing method, extract the pixels that make up the contour line as coordinate data. Regarding the skeleton line, the pixels forming the skeleton line are extracted as coordinate data using a thinning method, which is a known technique. FIG. 7 shows a machining line image P3 obtained by selecting the above mode and extracting the contour line for the character portion 20 and the skeleton line for the circle portion 21 in FIG. 6 as machining lines. Therefore, in the figure, p30 indicates the processing line for the character portion, and p31 indicates the processing line for the circle portion.

Eステツプにおいて、前ステツプまでは、背景
をともなう画像全体を処理してきたが、各加工ラ
インを構成する画素の座標データとして取出され
た輪郭線または骨格線をベクトル化するための準
備作業として、各加工ラインの座標データが最も
平滑に配列されるように補正するとともに、以後
は輪郭線および骨格線の最も平滑な配列を示す座
標データのみに基づいて画像処理できるように、
各座標データをフアイリングすることで不必要な
データを消去する。
In the E step, up to the previous step, the entire image including the background has been processed, but each processing line is In addition to correcting the coordinate data of the machining lines so that they are arranged in the smoothest manner, from now on, image processing can be performed based only on the coordinate data that shows the smoothest arrangement of contour lines and skeleton lines.
Unnecessary data is deleted by filing each coordinate data.

Fステツプにおいて、フアイリングされた最も
平滑な配列を示す各座標データに対して公知の曲
線近似(Curve Approximation)法で第8図に
示すように曲線の特徴を表す特徴点p40,p4
1をそれぞれ選出し、選出された特徴点p40−
p40,p41−p41を接続するベクトルで各
加工ラインを表す座標ベクトル化して曲線近似画
像P3を獲得する。このようにして、大量のビツ
ト数で表わされていた各加工ラインを特徴点から
特徴点への座標ベクトルに置きかえるので情報量
の圧縮が可能となると共に、コンピユータ数値制
御(CNC)の作動プログラムに容易に変換でき
るようになる。
In the F step, characteristic points p40 and p4 representing the characteristics of the curve are determined by a known curve approximation method for each coordinate data representing the smoothest filed arrangement.
1 respectively, and the selected feature points p40-
A curve approximation image P3 is obtained by converting p40, p41-p41 into a coordinate vector representing each machining line by a vector connecting them. In this way, each machining line, which used to be represented by a large number of bits, is replaced with a coordinate vector from feature point to feature point, making it possible to compress the amount of information and also can be easily converted into .

なお、各加工ラインについて選出する特徴点p
40−p40,p41−p41の粗密度は、加工
の精密度により決定される。つまり、図示のよう
に、あまり精密さが要求されない場合は特徴点p
40−p41,p40−p41を粗い間隔で取
り、もし精密な加工が要求される場合は、特徴点
p40−p40,p41−p41をもつと細かい
間隔で取るようにする。
Note that the feature points p selected for each processing line
The coarse density of 40-p40 and p41-p41 is determined by the precision of processing. In other words, as shown in the figure, if very precision is not required, the feature point p
40-p41 and p40-p41 are taken at coarse intervals, and if precision machining is required, feature points p40-p40 and p41-p41 are taken at fine intervals.

さて、従来のレーザ加工システムはレーザ加
工、例えばレーザ切断において、切断の開始点と
終了点とが途中の切断幅より大きくなるという欠
点を備えているのでレーザ加工の開始点と終了点
とをどのように設定するかが特にレーザ切断にお
いて切断加工の品質に大きな影響を及ぼすもので
あつた。
Now, conventional laser processing systems have the disadvantage that in laser processing, for example, laser cutting, the start and end points of the cut are larger than the intermediate cutting width. The setting had a great influence on the quality of the cutting process, especially in laser cutting.

そこで、Gステツプにおいて、前記の特徴点p
40−p41は座標順序による原始開始点(即
ち、原始終了点)を有しているので、各加工ライ
ンごとに加工の原始開始点(原始終了点)を自動
的に表示する。つまり、第8図についていえば内
部の文字部分に関しては、図左上の特徴点p40
が、xy座標の原始開始点(原始開始点)で、外
部のサークル部分に関しては図中央の右側の特徴
点p41がxy座標の原始開始点(原始終了点)
である。
Therefore, in the G step, the feature point p
40-p41 has a primitive start point (that is, a primitive end point) in the coordinate order, so the primitive start point (original end point) of machining is automatically displayed for each machining line. In other words, regarding Figure 8, regarding the internal character part, the feature point p40 at the top left of the figure
is the primitive starting point (primitive starting point) of xy coordinates, and for the outer circle part, the feature point p41 on the right side of the center of the figure is the primitive starting point (primitive ending point) of xy coordinates.
It is.

次に、カーソルなどの操作によつてそれぞれの
原始開始点(原始終了点)付近の任意の一点に各
加工ラインごとの開始点(終了点)K,Lを設定
する。図中、原始開始点(原始終了点)からx軸
またはy軸方向に延長した一点に開始点(終了
点)K,Lを設定しているが、斜め方向に開始点
(終了点)K,Lを設定することもできる。第8
図は、加工ラインが2つだけの場合を示している
が、加工ラインが3つ以上ある場合も各加工ライ
ンごとに開始点(終了点)を設定する(図示せ
ず)。
Next, by operating a cursor or the like, start points (end points) K and L for each machining line are set at arbitrary points near the respective original start points (original end points). In the figure, the start point (end point) K, L is set at a point extending in the x-axis or y-axis direction from the primitive start point (original end point), but the start point (end point) K, It is also possible to set L. 8th
The figure shows a case where there are only two machining lines, but even if there are three or more machining lines, a start point (end point) is set for each machining line (not shown).

Hステツプにおいて、設定された開始点(終了
点)に基づいて、各加工ラインごとに加工図形の
内側から外側に加工が進行するように、最適加工
経路を設定する。
In step H, an optimum machining path is set based on the set start point (end point) so that machining progresses from the inside to the outside of the machining figure for each machining line.

特に、レーザ加工においては、薄板状の加工対
象物を加工テーブルの上に固定しておく必要か
ら、加工図形の最も内側から加工をはじめて、順
次外側へ加工していかなければならない。そこ
で、左から右へ、上から下へ、即ち、外から中へ
と順番付けられたxy座標を有する加工図形に対
して、xy座標の最後のほうから逆順に開始点
(終了点)を設定することで中から外への配列に
置換えるとともに、加工経路も時計回りから反時
計回りに置換えた最適加工経路を設定する。これ
を第9図について説明すると、開始点(終了点)
K,Lについてはxy座標的には後になる開始点
(終了点)Kから加工を開始し、開始点(終了点)
Lはその後になる。各加工ラインの加工経路も
xy座標の順序とは反対方向に進行して矢印で図
示のような反時計回りに加工が行われるように最
適加工経路が設定される。
In particular, in laser processing, since it is necessary to fix a thin plate-shaped workpiece on a processing table, processing must start from the innermost part of the processing figure and work sequentially outward. Therefore, for machining figures that have xy coordinates ordered from left to right and top to bottom, that is, from outside to inside, start points (end points) are set in reverse order from the end of the xy coordinates. By doing so, the arrangement is replaced from the inside to the outside, and the optimal machining path is set by replacing the machining path from clockwise to counterclockwise. To explain this with reference to Figure 9, the starting point (ending point)
For K and L, start machining from the later starting point (end point) K in terms of x and y coordinates, and
L comes after that. Processing route of each processing line
The optimum machining path is set so that the machining progresses in the opposite direction to the order of the xy coordinates and the machining is performed counterclockwise as shown by the arrow.

ステツプIにおいて、以上のように設定された
各加工ラインの座標ベクトルデータをコンピユー
タ数値制御(CNC)の作動プログラムに変換す
る。この作動プログラムには加工速度までを考慮
したものが望ましく、コンピユータ数値制御
(CNC)用の制御装置に入力されてレーザ加工機
を作動コントロールし、視覚補助により設定した
加工図形のレーザ加工を実行する。
In step I, the coordinate vector data of each machining line set as described above is converted into a computer numerical control (CNC) operating program. It is desirable that this operating program takes into consideration the machining speed, and is input to a computer numerical control (CNC) control device to control the operation of the laser processing machine and execute laser processing of the set processing pattern using visual aids. .

最後に、次の仕事があれば、Aステツプに戻つ
て視覚補助による画像処理作業を開始し、次の仕
事がなければ、作業を終了する。
Finally, if there is a next task, the process returns to step A and starts image processing using visual aids, and if there is no next task, the task is finished.

以下、本発明にかかわる視覚補助によるレーザ
加工のための装置について説明する。
Hereinafter, an apparatus for visually assisted laser processing according to the present invention will be described.

第2図と第3図とから第9図とにおいて、本発
明にかかわる視覚補助によるレーザ加工のための
装置は加工ラインを表す図形および物体Pを撮影
してPを2次元画像を得る撮像手段1と、撮像手
段1から入力される2次元画像を画像処理してレ
ーザ加工に必要なコンピユータ数値制御(CNC)
の作動プログラムを得る為にマイクロコンピユー
タを中心に構成した画像処理手段2と、画像処理
手段2からのコンピユータ数値制御(CNC)の
作動プログラムが入力されるCNC制御装置3と、
CNC制御装置3によりコンピユータ数値制御
(CNC)の作動プログラムに基づいて作動制御さ
れレーザ加工を行うレーザ加工を行うレーザ加工
機4とから構成されている。
In FIGS. 2, 3 to 9, an apparatus for visually assisted laser processing according to the present invention is an imaging means for photographing a figure representing a processing line and an object P to obtain a two-dimensional image of P. 1, and computer numerical control (CNC) necessary for image processing the two-dimensional image input from the imaging means 1 and laser processing.
an image processing means 2 mainly composed of a microcomputer in order to obtain an operating program; a CNC control device 3 into which a computer numerical control (CNC) operating program from the image processing means 2 is input;
It is comprised of a laser processing machine 4 that performs laser processing whose operation is controlled by a CNC control device 3 based on a computer numerical control (CNC) operating program.

撮像手段1は電荷結合装置(CCD)を固体撮
像素子として利用した固体(CCD)カメラを採
用している。本発明が固体(CCD)カメラを採
用した理由は固体(CCD)カメラが小型にして
軽量で、しかも歪みの少ない画像を提供できるか
らであつて、撮像という目的からいえば、例えば
ビデオカメラなどの他の撮像手段が利用されても
少しも差支えない。
The imaging means 1 employs a solid-state (CCD) camera using a charge-coupled device (CCD) as a solid-state imaging device. The reason why a solid-state (CCD) camera is adopted in the present invention is that a solid-state (CCD) camera is small and lightweight, and can provide images with less distortion. There is no problem even if other imaging means are used.

画像処理手段2は本発明の画像処理に必要な各
種の処理プログラムを備えたコンピユータ20と
市販のものが利用できる画像処理パネル21と、
一般にデイスプレイと呼ばれる画像表示装置25
と、画素と各画素の灰色値との座標データで表さ
れる加工ラインを各加工ラインを表す座標ベクト
ルデータに変換する画像ベクトル変換回路26
と、画像表示装置25を見ながら必要なモード設
定やカーソルによる指定を行う操作キーボード2
7とから構成されている。
The image processing means 2 includes a computer 20 equipped with various processing programs necessary for the image processing of the present invention, and an image processing panel 21 that can be commercially available.
Image display device 25 generally called a display
and an image vector conversion circuit 26 that converts processing lines represented by coordinate data of pixels and gray values of each pixel into coordinate vector data representing each processing line.
and an operation keyboard 2 for making necessary mode settings and specifying with a cursor while looking at the image display device 25.
It consists of 7.

従つてA〜Iの各ステツプを遂行するために必
要な処理プログラムをソフトウエアとして備えた
コンピユータ20は、デイジタル画像発生回路2
2と画像一時記憶回路23とデイスプレイロジツ
ク回路24とを実装した標準的な画像処理パネル
21に接続されるこで固体(CCD)カメラを利
用した撮像手段1で得られたアナログ画像信号を
デイジタル画像発生回路22でデイジタル画像信
号に変換して画像一時記憶回路23に保存すると
ともに、デイスプレイロジツク回路24を介して
画像表示装置25にその画像を表示する。この
時、画像表示装置25に表示されるのは第4図に
示すように、原子灰色値を備えたモノトーン表示
の原子灰色値画像P1である。
Therefore, the computer 20, which is equipped with the processing programs necessary to carry out each step of A to I as software, uses the digital image generation circuit 2.
2, an image temporary storage circuit 23, and a display logic circuit 24 are connected to a standard image processing panel 21, which converts the analog image signal obtained by the imaging means 1 using a solid-state (CCD) camera into a digital signal. The image generating circuit 22 converts the image into a digital image signal and stores it in the image temporary storage circuit 23, and displays the image on the image display device 25 via the display logic circuit 24. At this time, as shown in FIG. 4, what is displayed on the image display device 25 is a monotone atomic gray value image P1 having atomic gray values.

この際、コンピユータ20Aに備えられたAス
テツプの撮像を行うプログラム(例えば、画像の
有無、画像の大小、画像の明析度などの選択実
行)で、撮像が行われる。
At this time, imaging is performed using a program (for example, selection and execution of the presence or absence of an image, the size of the image, the brightness of the image, etc.) for performing A-step imaging, which is provided in the computer 20A.

次に、原子灰色値画像P1をコンピユータ20
に備えられたBステツプのしきい値処理を行うプ
ログラムでその灰色値の分布モーメントを分析す
るとともに、最適しきい値tを算出してしきい値
処理し、第6図に図示のしきい値処理画像P2を
画像一時記憶回路23に保存するとともに画像表
示装置25に表示する。
Next, the atomic gray value image P1 is transferred to the computer 20.
In addition to analyzing the distribution moment of the gray value using a program that performs B step threshold processing provided in The processed image P2 is stored in the image temporary storage circuit 23 and displayed on the image display device 25.

しきい値処理画像P2を見ながらレーザ加工の
必要に基づいてコンピユータ20に備えられた
C、Dステツプの加工ラインの取出しモーザ設定
を行い、加工ラインの取出しを行うプログラムで
各加工ごとに輪郭線を取出すか、骨格線を取出す
かを決定し、輪郭線を取出すものについてのみ、
輪郭線内の灰色値を変換して、灰色値が変換され
ない骨格線と区別できるようにする。なお、カラ
ー用のデイスプレーにおいては、輪郭線内を別の
色彩で表示することも可能であり、また望まし
い。
While looking at the threshold processing image P2, the take-out motor settings for the C and D step machining lines provided in the computer 20 are made based on the necessity of laser machining, and the contour line is set for each machining using the program that takes out the machining lines. Decide whether to extract the contour line or the skeleton line, and only for those that extract the contour line.
Converts the gray values in contour lines so that they can be distinguished from skeletal lines whose gray values are not converted. Note that in a color display, it is possible and desirable to display the inside of the outline in a different color.

Dステツプの加工ラインの取出しは各加工ライ
ン毎にxy座標に従つて、画面の左から右へ上か
ら下へと行われ、第7図に図示の加工ライン画像
P3を得る。なお、本発明でいうxy座標は例え
ば第7図に示すように、画像表示装置25のデイ
スプレイ画面の下辺をx軸、左辺をy軸としたも
のである。
The machining lines of the D step are extracted for each machining line from left to right and from top to bottom of the screen according to the xy coordinates, thereby obtaining the machining line image P3 shown in FIG. Note that the xy coordinates referred to in the present invention are, for example, as shown in FIG. 7, with the lower side of the display screen of the image display device 25 being the x axis and the left side being the y axis.

この加工ライン画像P3について、コンピユー
タ20に備えられたEステツプの加工ラインだけ
を平滑に配列してフアイリングするプログラムに
より各加工ラインを表示する座標データを最も平
滑に配列するとともに、最も平滑に配列された各
加工ラインを表示する座標データだけをコンピユ
ータ20に付属のハードデイスクやフロツピーデ
イスクなど利用の外部記憶装置(図示せず)にフ
アイリングするとともに、画像一時記憶回路23
に一時保存していた加工ラインを含む全体画像の
データを消去してしまう。なお、外部記憶装置へ
のフアイリングと加工ライン画像の一時記憶回路
23からの消去は各加工ラインごとに行われる。
例えば、第7図において、xy座標の順番に外側
から先ずサークル部分p31をフアイリングする
とともに、このサークル部分p31をフアイリン
グするとともに、このサークル部分p31の画像
データを画像一時記憶回路23から消去する。次
に、内側の文字部分p30をフアイリングすると
ともに、この文字部分p30の画像データ一時記
憶回路23から消去する。
Regarding this machining line image P3, the coordinate data for displaying each machining line is arranged in the smoothest manner using a program provided in the computer 20 that smoothly arranges and files only the machining lines of the E step. Coordinate data for displaying each processing line is stored in an external storage device (not shown) such as a hard disk or floppy disk attached to the computer 20, and is also stored in the temporary image storage circuit 23.
The data of the entire image including the processing lines that was temporarily saved will be deleted. Note that filing to the external storage device and erasing the machining line image from the temporary storage circuit 23 is performed for each machining line.
For example, in FIG. 7, the circle portion p31 is first fired from the outside in the order of xy coordinates, and at the same time, the image data of this circle portion p31 is erased from the image temporary storage circuit 23. Next, the inner character portion p30 is filed and deleted from the image data temporary storage circuit 23 of this character portion p30.

Fステツプの各加工ラインの座標データをベク
トル化する作業はマイクロコンピユータ20に備
えられた各加工ラインの座標データをベクトル化
するプログラムで、前述の曲線近似法により特徴
点p40,41を取出すとももに、各特徴点p4
0−p40,p41−p41間をそれぞれベクト
ルで結ぶ。これにより、処理すべき情報量が大幅
に減少できるだけでなく、レーザ加工機4の作動
プログラムに変換できるようになる。
The work of vectorizing the coordinate data of each machining line in the F step is carried out by a program provided in the microcomputer 20 that vectorizes the coordinate data of each machining line, and the feature points p40 and p41 are extracted using the curve approximation method described above. , each feature point p4
0-p40 and p41-p41 are connected by vectors. This not only greatly reduces the amount of information to be processed, but also allows it to be converted into an operating program for the laser processing machine 4.

Gステツプは、マイクロコンピユータ20に備
えられた座標ベクトルデータ化された各加工ライ
ンの座標配列に対して加工の開始点(終了点)を
設定するプログラムで行われる。
The G step is performed by a program provided in the microcomputer 20 that sets a machining start point (end point) for the coordinate array of each machining line converted into coordinate vector data.

そのプログラムは、 1 各加工ラインごとにxy座標により原始的な
開始点(終了点)を表示する、 2 各加工ラインごとの原始的な開始点(終了
点)に対して加工の開始点(終了点)を設定す
る、 という手順で行われる。
The program: 1. Displays the primitive start point (end point) using xy coordinates for each machining line; 2. Displays the machining start point (end point) for the primitive start point (end point) of each machining line. This is done in the following steps:

Hステツプはマイクロコンピユータ20に備え
られた最適加工経路を設定するプログラムで行わ
れる。
The H step is performed using a program provided in the microcomputer 20 to set the optimum machining path.

Iステツプはマイクロコンピユータ20に備え
られた、必要な処理が完了したベクトル座標デー
タをコンピユータ数値制御(CNC)の作動プロ
グラムに変換するプログラムとCNC信号変換回
路26とで、ベクトル座標データをコンピユータ
数値制御(CNC)の作動プログラムに変換し、
例えばRS−232といつた標準的な情報転送の転送
のインターフエースによりCNC制御装置3に入
力してレーザ加工機4を作動制御し、所定のレー
ザ加工を実行する。
The I step uses a program provided in the microcomputer 20 to convert vector coordinate data that has undergone necessary processing into a computer numerical control (CNC) operating program, and a CNC signal conversion circuit 26 to convert the vector coordinate data to computer numerical control. (CNC) operation program,
For example, through a standard information transfer interface such as RS-232, the information is input to the CNC control device 3 to control the operation of the laser processing machine 4 and execute predetermined laser processing.

発明の効果 本発明にかかわる視覚補助によるレーザ加工方
法とその装置は、撮像手段と画像処理手段とで、
加工ラインを表す図形および物体を直接にコンピ
ユータ数値制御の作動プログラムに変換すること
ができるので段取りの労力と時間とを大幅に削減
でき、多種少量生産を行うフレキシブル生産シス
テムに使用できるものとなる。
Effects of the Invention The visually assisted laser processing method and device according to the present invention include an imaging means and an image processing means.
Since the figures and objects representing the processing line can be directly converted into computer numerical control operating programs, the setup effort and time can be significantly reduced, and the system can be used in flexible production systems that perform high-mix, low-volume production.

また、本発明にかかわる視覚補助によるレーザ
加工方法とその装置は画像歪みの少ないCCD固
体カメラを使用するとともにしきい値処理におい
てモーメント保持しきい値処理法を採用している
ので、原画像を忠実に再現する加工ラインを提供
でき、加工ラインの取出しにおいても輪郭線によ
る取出しか骨格線になよる取出しが自動的に判別
できるので、確実なレーザ加工が実行できる。
In addition, the visually assisted laser processing method and apparatus according to the present invention use a CCD solid-state camera with low image distortion, and use a moment preservation threshold processing method in threshold processing, so that the original image can be faithfully reproduced. It is possible to provide a machining line that can be reproduced in detail, and when taking out the machining line, it is possible to automatically determine whether to take out according to the contour line or the skeleton line, so that reliable laser processing can be performed.

さらに、本発明にかかわるレーザ加工のための
装置はいずれも入手しやすく低価格なマイクロコ
ンピユータや画像処理装置などを組合わせたもの
なので、極めて実用性に富んでいる。
Furthermore, the laser processing apparatus according to the present invention is extremely practical because it is a combination of easily available and low-cost microcomputers, image processing devices, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明にかかわる視覚補助によるレー
ザ加工方法を示すフローチヤート、第2図は本発
明にかかわる視覚補助によるレーザ加工ための装
置を示す全体構成図、第3図は加工ラインを表す
図形の一例を示す説明図、第4図は不明瞭な原始
灰色値画像を示す説明図、第5図は灰色値の分布
モーメントを示す説明図、第6図はしきい値処理
画像を示す説明図、第7図は取出された加工ライ
ンを示す説明図、第8図は曲線近似処理された加
工ラインを示す説明図、第9図は加工の開始点
(終了点)及び最適加工経路が設定された加工ラ
インを示す説明図である。 (図面の主要な符号)、1……撮像手段、2…
…画像処理手段、3……CNC制御装置、4……
レーザ加工機、20……マイクロコンピユータ、
21……画像処理パネル、22……デイジタル画
像発生回路、23……画像一時記憶回路、24…
…デイスプレイロジツク回路、25……画像表示
装置、26……画像ベクトル座標変換回路、27
……操作キイボード、A〜I……本発明にかかわ
る各ステツプ、K,L……加工ラインの開始点
(終了点)、S……背景部分の灰色値分布モーメン
ト、T……画像部分の灰色値分布モーメント。
Fig. 1 is a flowchart showing a laser processing method using visual aids according to the present invention, Fig. 2 is an overall configuration diagram showing an apparatus for laser processing using visual aids according to the present invention, and Fig. 3 is a diagram showing a processing line. An explanatory diagram showing an example, Fig. 4 is an explanatory diagram showing an ambiguous original gray value image, Fig. 5 is an explanatory diagram showing the gray value distribution moment, and Fig. 6 is an explanatory diagram showing a threshold-processed image. , Fig. 7 is an explanatory diagram showing the extracted machining line, Fig. 8 is an explanatory diagram showing the machining line subjected to curve approximation processing, and Fig. 9 is an explanatory diagram showing the machining line where the machining start point (end point) and optimum machining path are set. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a processing line. (Main symbols in the drawing), 1...imaging means, 2...
...Image processing means, 3...CNC control device, 4...
Laser processing machine, 20...microcomputer,
21... Image processing panel, 22... Digital image generation circuit, 23... Image temporary storage circuit, 24...
... Display logic circuit, 25 ... Image display device, 26 ... Image vector coordinate conversion circuit, 27
...Operation keyboard, A to I...Each step related to the present invention, K, L...Start point (end point) of the processing line, S...Gray value distribution moment of the background part, T...Gray value of the image part Value distribution moment.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 視覚補助手段を利用したレーザ加工方法であ
つて、 Aステツプ…加工ラインを表す2次元の図形およ
び物体を撮影して、原始灰色値画像を得、 Bステツプ…原始灰色値画像をしきい値処理して
コントラストを強調したしきい値処理画像を
得、 Cステツプ…しきい値処理画像を ア 画像の輪郭線を取出すモード、 イ 画像の骨格線を取出すモード、 ウ 画像の輪郭線および骨格線を取出すモー
ド、 の3つの選択モードのうち1つを選択して各加
工ラインの取出しを設定し、 Dステツプ…設定した各加工ラインの取出しモー
ドに従つて前記しきい値処理画像を、左から右
へ、上から下へと付加されたxy座標によつて、
各加工ラインを座標データとして取出し、 Eステツプ…座標データとして取出された各加工
ラインを平滑に配列するとともにフアイリング
し、 Fステツプ…座標データとしてフアイリングされ
た各加工ラインを座標ベクトルデータ化し、 Gステツプ…座標ベクトルデータ化された各加工
ラインの座標配列に対して加工の開始点と終了
点を設定し、 Hステツプ…加工の開始点と終了点とに基づいて
各加工ラインの座標ベクトルを内側から外側に
加工するように最適加工経路を設定し、 Iステツプ…以上のように設定された各加工ライ
ンの座標ベクトルデータをコンピユータ数値制
御(CNC)の作動プログラムに変換するとと
もに、コンピユータ数値制御(CNC)の制御
装置に入力してレーザ加工機の加工経路を制御
し、レーザ加工を実行する段階により構成され
る視覚補助によるレーザ加工方法。 2 前記Cステツプは、輪郭線の取出し設定をし
た時、輪郭線内をしきい値処理画像の最小灰色値
と異なる所定灰色値で充填するとともに、骨格線
の取出し設定をした時、最小灰色値をそのまま維
持するように形成することを特徴とする請求項1
記載の視覚補助によるレーザ加工方法。 3 視覚補助手段を利用したレーザ加工のための
装置であつて、 加工ラインを示す図形および物体の2次元画像
を撮影する撮像手段と、マイクロコンピユータを
利用して画像処理を行う画像処理手段と、コンピ
ユータ数値制御(CNC)の制御装置と、レーザ
加工機とから構成され、 前記画像処理手段は画像表示装置と操作キーボ
ードを付設するとともに、アナログ画像をデイジ
タル画像に変換するデイジタル画像発生回路と、
デイジタル画像を一時記憶する画像一時記憶回路
と、デイジタル画像表示装置に表示するためのデ
イスプレイロジツク回路と、必要な処理が完了し
た加工ラインの座標データを座標ベクトルデータ
に転換する画像ベクトル座標変換回路とよりなり
撮像を行うプログラムと撮像手段により得られた
2次元画像をしきい値処理するプログラムと、加
工ラインとして輪郭線ならびに骨格線を選択し抽
出するプログラムと、座標データをベクトル座標
データに変換するプログラムと、加工の開始点と
終了点を設定するプログラムと、最適加工経路を
設定するプログラムと、必要な処理が完了したベ
クトル座標データをコンピユータ数値制御
(CNC)の作動プログラムに変換するプログラム
とを備えたことを特徴とする視覚補助によるレー
ザ加工のための装置。 4 前記撮像手段は、電荷結合装置(CCD)を
固体撮像素子として利用した固体カメラであるこ
とを特徴とする請求項3記載の視覚補助によるレ
ーザ加工のための装置。
[Scope of Claims] 1. A laser processing method using visual aid means, in which step A...photographs a two-dimensional figure and object representing a processing line to obtain a primitive gray value image, and step B...primitive gray value image. The value image is threshold-processed to obtain a threshold-processed image with enhanced contrast, and the C step...threshold-processed image is processed. Select one of the following three selection modes: a mode for extracting contour lines and skeleton lines, and set the extraction for each machining line; The processed image is defined by xy coordinates added from left to right and from top to bottom.
Each machining line is taken out as coordinate data, E step...each machining line taken out as coordinate data is arranged smoothly and filed, F step...each machining line filed as coordinate data is converted into coordinate vector data, G step ...Set the start point and end point of machining for the coordinate array of each machining line converted into coordinate vector data, and H step...set the coordinate vector of each machining line from the inside based on the start point and end point of machining. The optimum machining path is set to machine the outside, and the I step...The coordinate vector data of each machining line set as above is converted into a computer numerical control (CNC) operating program, and the computer numerical control (CNC) ) A visually assisted laser processing method comprising the steps of controlling the processing path of a laser processing machine by inputting the information to a control device of 1.) and executing laser processing. 2 The C step fills the inside of the contour with a predetermined gray value different from the minimum gray value of the threshold-processed image when the contour line extraction setting is made, and fills the inside of the contour line with a predetermined gray value different from the minimum gray value of the threshold-processed image, and when the skeleton line extraction setting is made, the inside of the contour line is filled with a predetermined gray value different from the minimum gray value of the threshold-processed image. Claim 1 characterized in that it is formed so as to maintain as it is.
Laser processing method with visual aids described. 3. A device for laser processing using visual aid means, comprising: an imaging means for taking two-dimensional images of figures and objects indicating a processing line; and an image processing means for performing image processing using a microcomputer; It is composed of a computer numerical control (CNC) control device and a laser processing machine, and the image processing means is equipped with an image display device and an operation keyboard, and a digital image generation circuit that converts an analog image into a digital image.
An image temporary storage circuit that temporarily stores digital images, a display logic circuit that displays them on a digital image display device, and an image vector coordinate conversion circuit that converts coordinate data of a processing line that has undergone necessary processing into coordinate vector data. A program that performs image capture, a program that performs threshold processing on the two-dimensional image obtained by the imaging means, a program that selects and extracts contour lines and skeleton lines as processing lines, and converts coordinate data into vector coordinate data. A program to set the start and end points of machining, a program to set the optimal machining path, and a program to convert vector coordinate data that has completed the necessary processing into a computer numerical control (CNC) operating program. A device for laser processing with visual aid, characterized by comprising: 4. The apparatus for visually assisted laser processing according to claim 3, wherein the imaging means is a solid-state camera using a charge-coupled device (CCD) as a solid-state imaging device.
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