JPH052634A - 視覚認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数種の対象物についても１台の視覚認識装置
をもって形状などの自動検査を可能とする。 【構成】テレビカメラ１と画像処理装置２とから成り、
前記画像処理装置２の画像メモリ１０に対象物の２値画
像が格納される。ＲＡＭ１５には対象物の種別を判別す
るための判別情報と対象物を認識するための種別毎の計
測条件とが記憶される。計測部１１は２値画像の特徴量
を計測し、ＣＰＵ１３はその計測値と前記判別情報とを
比較して対象物の種別を判別する。ついでＣＰＵ１３に
より前記判別結果に応じた計測条件が選択され、その計
測条件に基づき計測部１１による特徴量の計測およびＣ
ＰＵ１３による形状などの認識処理が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば工場の製造ま
たは検査ラインにおいて、製品の形状などを自動検査す
るのに用いられる視覚認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、製品の形状などにつきその良否を
検査するのに、一般に目視検査が行われているが、その
ような人手による検査では、検査効率が悪く、検査ミス
が発生し易いばかりでなく、人件費が嵩むため、製品の
コスト高を招く。

【０００３】そこで製品の形状などを検査するのに、視
覚認識装置を導入して検査を自動化し、それにより検査
効率や検査精度を向上し、また製品のコスト高を防止し
ている。

【０００４】一般にその種視覚認識装置は、製品の搬送
路に沿って配備されるテレビカメラと、このテレビカメ
ラより画像信号を入力して検査に必要な画像処理を実行
する画像処理装置とから成るもので、前記画像処理装置
では、対象物の画像信号を入力して２値化し、その２値
画像につき面積などの特徴量を計測した後、その計測値
と基準値とを比較することにより対象物の良否を判別し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの種視
覚認識装置では、検査対象とする製品が１種類予め決め
られており、複数種の対象物を同じ視覚検査装置により
同時に検査することは困難である。このため多品種少量
生産の製造または検査ラインにおいては、視覚認識装置
を複数台導入する必要があり、設備費用が高価となるな
どの問題がある。

【０００６】この発明は、上記問題に着目してなされた
もので、複数種の対象物についても１台の装置をもって
形状などを自動検査できる視覚認識装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる視覚認
識装置は、複数種の対象物を撮像して画像を生成する撮
像部と、前記撮像部よりいずれか対象物の画像を入力し
て処理する画像処理部とから成るもので、前記画像処理
部は、対象物の種別を判別するための判別情報と対象物
を認識するための種別毎の計測条件とを記憶する記憶手
段と、対象物の画像を入力し前記判別情報を参照して対
象物の種別を判別する判別手段と、前記判別手段による
判別結果に応じて前記計測条件のいずれかを選択する選
択手段と、前記選択手段により選択された計測条件によ
り対象物の画像を計測処理する計測手段とを備えてい
る。

【０００８】

【作用】画像処理部に入力された対象物の画像につき、
まず判別情報が参照されて対象物の種別が判別された
後、その判別結果に応じて計測条件が選択され、その計
測条件により対象物の画像につき検査のための計測処理
が行われる。このため複数種の対象物が同じ製造または
検査ラインを流れていても、１台の視覚認識装置をもっ
て形状などの検査が可能である。

【０００９】

【実施例】図１は、この発明の一実施例にかかる視覚認
識装置の外観を示すもので、テレビカメラ１と画像処理
装置２とビデオモニタ３とで構成されている。図示例の
視覚認識装置は、２種類の対象物４ａ，４ｂにつき、そ
れぞれ形状の良否（例えば欠けやバリの有無など）を検
査しているが、この発明の視覚認識装置は、２種類以上
の多種類の対象物についても同時検査が可能であり、ま
た物体の形状以外の検査にも適用できる。

【００１０】一方の対象物４ａは平面形状が矩形状をな
し、また他方の対象物４ｂは平面形状が円形状をなすも
ので、この２種類の対象物４ａ，４ｂがベルトコンベヤ
５上に混在して並び、搬送路沿いの所定の検査位置へ順
次搬送されてくる。

【００１１】この検査位置の上方位置にはテレビカメラ
１が下向きに配置され、いずれの対象物４ａ，４ｂにつ
いても観測視野内に含まれるようテレビカメラ１の視野
設定がなされる。なお図中、６は光電センサなどより成
る物体検知センサであって、対象物４ａ，４ｂが検査位
置に到達したことを検知して物体検知信号を出力する。

【００１２】前記テレビカメラ１および物体検知センサ
６は画像処理装置２に接続され、前記テレビカメラ１に
より得られた濃淡画像信号が画像処理装置２に取り込ま
れて所定の処理が行われる。

【００１３】図２は、前記画像処理装置２の回路構成例
を示すもので、この画像処理装置２のＡ／Ｄ変換器７に
はテレビカメラ１より濃淡画像信号が入力される。この
Ａ／Ｄ変換器７はアナログ量の濃淡画像信号をディジタ
ル量の濃淡画像信号に変換して画像表示部８や２値化回
路９へ出力する。

【００１４】前記２値化回路９は、ディジタル量の濃淡
画像信号を入力して所定の２値化しきい値で２値化処理
し、その２値画像を画像メモリ１０に記憶させる。計測
部１１は前記２値画像につき面積，周囲長さなどの特徴
量を計測し、その計測値はＣＰＵ１３に取り込まれて種
別の判別や検査処理が行われる。

【００１５】前記ＣＰＵ１３は制御・演算の主体であっ
て、プログラムが格納されるＲＯＭ１４と、各種データ
を記憶させるＲＡＭ１５とでマイクロコンピュータを構
成する。前記ＲＡＭ１５には対象物４ａ，４ｂの種別を
判別するための判別情報，対象物を検査するための種別
毎の計測条件などが記憶される。

【００１６】ウィンドウメモリ１２には前記２値画像の
計測領域を設定するためのウィンドウデータが書き込ま
れる。図３および図４は、２種類の対象物４ａ，４ｂに
ついての２値画像２０ａ，２０ｂと、これら２値画像２
０ａ，２０ｂに設定される第１〜第３の各ウィンドウＷ
１〜Ｗ３とを示す。第１のウィンドウＷ１はいずれの２
値画像２０ａ，２０ｂも含む大きさに設定され、また第
２のウィンドウＷ２は一方の２値画像２０ａを、第３の
ウィンドウＷ３は他方の２値画像２０ｂを、それぞれ含
む大きさに、それぞれ設定される。

【００１７】画像表示部８は、Ａ／Ｄ変換器７や２値化
回路９より入力した濃淡画像や２値画像を選択して表示
データを生成する。この表示データはＤ／Ａ変換器１６
でアナログ信号に変換された後、前記ビデオモニタ３へ
出力される。なお図中、１７はビデオバス、１８はパイ
プラインバス、１９はＣＰＵバスである。

【００１８】図５および図６は、上記視覚認識装置の動
作手順を示す。図５は、検査に先立って実施される前記
判別情報および計測条件の設定手順であって、同図のス
テップ１（図中「ＳＴ１」で示す）では、まず第１のウ
ィンドウＷ１が全画面サイズに合わせて自動設定され
る。

【００１９】つぎのステップ２では、検査位置に一方の
対象物４ａを導入してテレビカメラ１により撮像し、テ
レビカメラ１のピントおよび絞りを調整した後、その対
象物４ａの濃淡画像をビデオモニタ３に表示させる。

【００２０】つぎのステップ３では第２のウィンドウＷ
２の設定が、続くステップ４では濃淡画像を２値化する
ための２値化しきい値の設定が、それぞれビデオモニタ
３上の濃淡画像を見ながら人手により行われ、これら設
定値は対象物４ａを検査するための計測条件として前記
ＲＡＭ１５に記憶される。

【００２１】つぎのステップ５では対象物４ａにつき検
査対象が良品であるか否かを判定するための特徴量（こ
の実施例では面積）の基準値が、さらに続くステップ６
では良品判定のための判定レベル（例えば前記基準値の
±１０％）が、それぞれ設定され、これらの値も計測条
件として前記ＲＡＭ１５に記憶される。

【００２２】つぎのステップ７では、２種類の対象物４
ａ，４ｂの種別を判別するための判別情報の設定が行わ
れ、この判別情報も前記ＲＡＭ１５に記憶される。この
実施例の場合、前記判別情報として面積および周囲長を
用いているが、判別する対象物の形状などに応じて、長
辺および短辺のＸＹ方向の長さやＸＹ方向に投影した画
素分布なども用いることができる。

【００２３】こうして対象物４ａについての計測条件や
判別情報の設定が完了すると、つぎに他の対象物４ｂを
検査位置に導入して計測条件や判別情報の設定が同様の
手順により行われるもので、全ての対象物についての設
定作業が完了したとき、ステップ８の判定が「ＹＥＳ」
となって、図５の設定手順を終える。なおこの実施例で
は、濃淡画像を２値化するための２値化しきい値は対象
物４ａ，４ｂのいずれについても共通の値に設定してあ
るが、これに限らず、個別の２値化しきい値を設定する
こともできる。

【００２４】図６は、上記視覚認識装置による検査の手
順を示す。いまベルトコンベヤ５によりいずれか対象物
が検査位置に搬送されてくると、物体検知センサ６がこ
れを検知して画像処理装置２へ物体検知信号を出力す
る。これにより図６のステップ１が「ＹＥＳ」となり、
テレビカメラ１はその対象物を撮像し、その濃淡画像が
画像処理装置２に取り込まれる（ステップ２）。この濃
淡画像信号はＡ／Ｄ変換器７でディジタル信号に変換さ
れた後、２値化回路９で２値化処理され、その２値画像
は画像メモリ１０に格納される。

【００２５】つぎにステップ３では、この２値画像に対
し第１のウィンドウＷ１が設定され、計測部１１はこの
ウィンドウＷ１内の２値画像につき面積と周囲長を計測
し、その計測値はＣＰＵ１３に取り込まれる。ＣＰＵ１
３はこの計測値とＲＡＭ１５に記憶させた判別情報とを
比較することにより前記対象物が一方の対象物４ａであ
るのか、他方の対象物４ｂであるのかを判別し、その判
別結果に応じていずれかの計測条件（ウィンドウデー
タ，面積の基準値，判定レベルなど）が選択され、その
選択された計測条件がＣＰＵ１３に取り込まれる（ステ
ップ３，４）。

【００２６】つぎのステップ５では、２値画像に対し第
２，第３のウィンドウＷ２，Ｗ３のうち選択されたウィ
ンドウが設定され、計測部１１はこのウィンドウ内の２
値画像につき面積を計測し、その計測値がＣＰＵ１３に
取り込まれる。ついでＣＰＵ１３は、この面積の計測値
を、ステップ４で選択された基準値およびその判定レベ
ルと比較することにより、対象物が良品であるか否かを
判定し、その判定結果を外部へ出力する。

【００２７】対象物が検査位置に到達する毎に、ステッ
プ１が「ＹＥＳ」となって上記手順が繰り返し実行され
るもので、全ての対象物が検査位置を通過したとき、ス
テップ６が「ＹＥＳ」となって、検査を完了する。

【００２８】

【発明の効果】この発明は上記の如く、画像処理部に入
力された対象物の画像につき、まず判別情報が参照され
て対象物の種別が判別された後、その判別結果に応じて
計測条件を選択して、その計測条件により検査のための
計測処理を行うようにしたから、複数種の対象物が同じ
製造または検査ラインを流れていても、１台の視覚認識
装置をもって形状などの検査が可能であり、多品種少量
生産の製造ラインにも対応できるなど、発明目的を達成
した顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかる視覚認識装置の外
観を示す斜面図である。

【図２】画像処理装置の回路構成を示すブロック図であ
る。

【図３】一方の対象物の２値画像に対するウィンドウの
設定例を示す説明図である。

【図４】他方の対象物の２値画像に対するウィンドウの
設定例を示す説明図である。

【図５】視覚認識装置による設定手順を示すフローチャ
ートである。

【図６】視覚認識装置による検査手順を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１ テレビカメラ ２ 画像処理装置 １１ 計測部 １３ ＣＰＵ １４ ＲＯＭ １５ ＲＡＭ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数種の対象物を撮像して画像を生成す
   る撮像部と、前記撮像部よりいずれか対象物の画像を入
   力して処理する画像処理部とから成り、前記画像処理部
   は、対象物の種別を判別するための判別情報と対象物を
   認識するための種別毎の計測条件とを記憶する記憶手段
   と、対象物の画像を入力し前記判別情報を参照して対象
   物の種別を判別する判別手段と、前記判別手段による判
   別結果に応じて前記計測条件のいずれかを選択する選択
   手段と、前記選択手段により選択された計測条件により
   対象物の画像を計測処理する計測手段とを備えて成る視
   覚認識装置。