JPH0612112A - 画像処理装置における対象物の位置姿勢検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対象物の振動が収束した時の位置姿勢に関す
るデータを短時間の内に適確に求める。 【構成】 所定時間が経過するまで（Ｓ３）、カメラ１
１で繰り返し対象物を撮影して画像検出処理を実行し、
対象物の座標値および対象物の回転角度の最大値ＲＸma
x.，ＲＹmax.，Ｒθmax.と対象物の座標値および対象物
の回転角度の最小値ＲＸmin.，ＲＹmin.，Ｒθmin.を更
新記憶する（Ｓ４〜Ｓ２０）。所定時間が経過した時点
で対象物の振動が収束していなければ座標値の平均値
［〔（ＲＸmax.＋ＲＸmin.）／２〕，〔（ＲＹmax.＋Ｒ
Ｙmin.）／２〕］および回転角度の平均値〔（Ｒθmax.
＋Ｒθmin.）／２〕を求めて振動収束時における対象物
の位置姿勢データとして出力し、また、振動が収束して
いれば対象物の座標値（ＲＸn，ＲＹn ）および対象物
の回転角度Ｒθn の最終値を対象物の位置姿勢データと
して出力する（Ｓ２１〜Ｓ２６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像処理装置における
対象物の位置姿勢検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】撮影カメラを介して対象物の画像を取り
込み、対象物の座標値や回転角度を求めて対象物の位置
や姿勢を補正するためのデータを産業用ロボット等に送
信する画像処理装置は既に種々利用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ベルトコンベ
ア等で搬送されてくる部品を対象物として、その位置姿
勢データを検出するような場合、対象物の搬送が完了し
た直後の段階では搬送や位置決め停止時の衝撃によって
生じた振動が対象物に残っている場合があり、このまま
画像処理装置を作動して対象物の画像を取り込むと、こ
の時点で得られた位置姿勢データと対象物の振動が収束
した時の位置姿勢データ、即ち、対象物に何等かの操作
を加えようとする時の位置姿勢データとが一致しなくな
り、所望する操作、例えば、産業用ロボットによる対象
物の把持操作等が適確に行われなくなるといった問題が
生じる。そこで、このような問題を解決するため、対象
物の位置決めが完了してから一定の待機時間を設けるこ
とにより対象物の振動を収束させて画像処理装置を作動
させることが一般に行われていたが、搬送状態等の変化
により対象物の振動状態が様々に変わるため、一定時間
待機したからとって振動が収束するといった保証はな
く、また、安全を見込んで待機時間をむやみに長く設定
してしまうと全体としての作業効率が悪化するといった
欠点があった。そこで、本発明の目的は、前記従来技術
の欠点を解消し、対象物が振動しているような場合であ
っても、対象物の振動が収束した時の位置姿勢に関する
データを短時間の内に適確に求めることのできる位置姿
勢検出方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置に
おける位置姿勢検出方法は、所定時間が経過するまで、
もしくは、所定数に達するまでカメラで繰り返し対象物
を撮影して画像検出処理を実行し、対象物の座標値およ
び回転角度を夫々検出して前記座標値および回転角度の
平均値を求め、該座標値および回転角度の平均値を対象
物の位置姿勢データとして出力することにより前記目的
を達成した。また、対象物の座標値および回転角度を繰
り返し検出する間に、今回の画像検出処理で検出された
座標値および回転角度と前回の画像検出処理で検出され
た座標値および回転角度との差が所定の許容範囲内にな
れば、今回の画像検出処理で検出された座標値および回
転角度をこの時点で対象物の位置姿勢データとして出力
することで、より短時間の内に振動収束時の位置姿勢デ
ータを求められるようにした。

【０００５】

【作用】対象物を繰り返し撮影して画像検出処理を実行
し、対象物の座標値および回転角度を夫々検出して前記
座標値および回転角度の平均値を求めることにより、こ
れらの平均値、即ち、対象物の振動中心に関するデータ
を対象物の位置姿勢データとして出力するようにしたの
で、対象物が振動している状態で位置姿勢の検出に関わ
る処理を行った場合でも対象物の振動が収束した時の位
置姿勢データを適確に求めることができる。また、今回
の画像検出処理で検出された座標値および回転角度と前
回の画像検出処理で検出された座標値および回転角度と
の差が所定の許容範囲内になった場合には対象物の振動
が収束したものと見做し、この時点で検出された対象物
の座標値および回転角度を対象物の位置姿勢データとし
て直ちに出力するようにしたので、所定時間の経過や所
定回数の撮影が行われるのを待たずに対象物の振動が収
束した時の位置姿勢データを得ることができる。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の方法を適用した画像処理装置に関
する構成の一例を示すブロック図である。画像処理装置
の制御部にはメインプロセッサ１が配備され、メインプ
ロセッサ１には、カメラインターフェイス２，画像処理
プロセッサ３，コンソール４，通信インターフェイス
５，フレームメモリ６，プログラムメモリ７，コントロ
ールソフト用メモリ８およびデータメモリ９がバス１０
で接続されている。また、カメラインターフェイス２に
は撮影用のカメラ１１が接続され、該カメラ１１で捕捉
した画像は、グレイスケールによる濃淡画像に変換され
てフレームメモリ６に格納され、画像処理プロセッサ３
で処理されるようになっている。一般に、フレームメモ
リ６およびデータメモリ９は通常のＲＡＭ、プログラム
メモリ７は不揮発性のＲＡＭ、また、コントロールソフ
ト用メモリ８はＲＯＭによって構成される。コンソール
４には、液晶表示部や各種指令キーおよびアプリケーシ
ョンプログラムの入力，編集，登録，実行などの操作を
行うための数値キーが設けられており、前記液晶表示部
には、各種データ設定のためのメニューやプログラムの
リストなどが表示できるようになっている。コントロー
ルソフト用メモリ８にはメインプロセッサ１が画像処理
装置を制御するためのコントロールプログラム等が格納
されており、プログラムメモリ７にはユーザが作成した
プログラムが格納される。そして、通信インターフェイ
ス５には産業用ロボット等、この画像処理装置を利用す
るシステムが接続され、また、対象物を搬送するベルト
コンベア等からの位置決め完了信号が入力されるように
なっている。画像処理装置に関するハードウェア自体は
従来のものと同様であるが、本発明の方法を実現する
「位置姿勢検出処理」のためのコントロールソフトがコ
ントロールソフト用メモリ８に格納されている点で従来
のものとは異なる。

【０００７】以下、ベルトコンベア等によって搬送およ
び位置決めされた対象物を産業用ロボットで把持するた
めに画像処理装置で対象物の位置ズレを検出し、位置補
正データを求めて産業用ロボットの位置補正を行う場合
を例に取って実施例の画像処理装置の処理動作を説明す
る。図２〜図５はベルトコンベア等からの位置決め完了
信号を受けて実施例の画像処理装置（メインプロセッサ
１）が実行する「位置姿勢検出処理」の概略を示すフロ
ーチャートである。

【０００８】対象物を搬送するベルトコンベア等からの
位置決め完了信号を受けて「位置姿勢検出処理」を開始
したメインプロセッサ１は、まず、最大値記憶レジスタ
ＲＸmax.，ＲＹmax.，Ｒθmax.の各々にシステムが許容
する設定可能最小値を初期設定する一方、最小値記憶レ
ジスタＲＸmin.，ＲＹmin.，Ｒθmin.の各々にはシステ
ムが許容する設定可能最大値を初期設定し（ステップＳ
１）、設定所定時間を計時するタイマを起動して（ステ
ップＳ２）、該タイマによる計時が完了しているか否か
を判別するが（ステップＳ３）、「位置姿勢検出処理」
を開始した直後の現時点ではステップＳ３の判別結果は
偽となる。

【０００９】そこで、メインプロセッサ１は、まず、現
在値記憶レジスタＲＸn ，ＲＹn ，Ｒθn の各々に現時
点で記憶されている値を前回値記憶レジスタＲＸp ，Ｒ
Ｙp，Ｒθp の各々に設定した後（ステップＳ４）、カ
メラインターフェイス２を介してカメラ１１にスナップ
指令を出力し（ステップＳ５）、ベルトコンベア等で所
定位置に搬送および位置決めされた対象物をカメラ１１
で撮影して画像処理プロセッサ３によるグレイスケール
濃淡処理を行ない（ステップＳ６）、対象物の輪郭形状
の画素パターンをフレームメモリ６に取込むと共に（ス
テップＳ７）、画像処理プロセッサ３に対象物検出指令
を出力してフレームメモリ６からの対象物の検出を行わ
せ、カメラ座標系における対象物中心位置の各軸座標値
Ｘ，Ｙおよび座標原点を基準とする対象物の回転角度θ
を検出して、これらＸ，Ｙ，θの各値を現在値記憶レジ
スタＲＸn ，ＲＹn ，Ｒθn の各々に更新記憶する（ス
テップＳ８）。

【００１０】次いで、メインプロセッサ１は、今回の撮
影で検出された対象物中心位置のＸ軸座標値ＲＸn ，Ｙ
軸座標値ＲＹn および対象物の回転角度Ｒθn と各軸の
最大値記憶レジスタＲＸmax.，ＲＹmax.および回転角度
の最大値記憶レジスタＲθmax.との大小関係を比較し、
今回の撮影で検出された値が最大値記憶レジスタの現在
値よりも大きければ今回の撮影で検出された値を最大値
記憶レジスタに再設定する一方、今回の撮影で検出され
た値が最大値記憶レジスタの現在値よりも大きくなけれ
ば最大値記憶レジスタの値をそのまま保持して、現段階
における対象物中心位置のＸ軸座標値の最大値とＹ軸座
標値の最大値および対象物の回転角度の最大値を各々の
最大値記憶レジスタに更新記憶する（ステップＳ９〜ス
テップＳ１４）。また、メインプロセッサ１は、今回の
撮影で検出された対象物中心位置のＸ軸座標値ＲＸn ，
Ｙ軸座標値ＲＹn および対象物の回転角度Ｒθn と各軸
の最小値記憶レジスタＲＸmin.，ＲＹmin.および回転角
度の最小値記憶レジスタＲθmin.との大小関係を比較
し、今回の撮影で検出された値が最小値記憶レジスタの
現在値よりも小さければ今回の撮影で検出された値を最
小値記憶レジスタに再設定する一方、今回の撮影で検出
された値が最小値記憶レジスタの現在値よりも小さくな
ければ最小値記憶レジスタの値をそのまま保持して、現
段階における対象物中心位置のＸ軸座標値の最小値とＹ
軸座標値の最小値および対象物の回転角度の最小値を各
々の最小値記憶レジスタに更新記憶する（ステップＳ１
５〜ステップＳ２０）。

【００１１】次いで、メインプロセッサ１はステップＳ
３の処理に移行してタイマによる設定所定時間の計時が
完了しているか否かを判別するが、計時が完了していな
ければ、現在値記憶レジスタＲＸn ，ＲＹn ，Ｒθn の
各々に現時点で記憶されている値、即ち、前回の処理周
期で検出された対象物中心位置の各軸座標値Ｘ，Ｙおよ
び対象物の回転角度θの値を前回値記憶レジスタＲＸp
，ＲＹp ，Ｒθp の各々に設定した後（ステップＳ
４）、以下、前回の処理周期と同様にして、新たに対象
物の撮影とグレイスケール濃淡処理および画素パターン
の取込みと対象物の検出処理を行い、今回の処理周期で
検出した対象物中心位置の各軸座標値Ｘ，Ｙおよび対象
物の回転角度θの値の各々を現在値記憶レジスタＲＸn
，ＲＹn ，Ｒθn に更新記憶し（ステップＳ５〜ステ
ップＳ８）、かつ、各々の現在値記憶レジスタと最大値
記憶レジスタおよび最小値記憶レジスタとの大小比較を
行って、現段階における対象物中心位置のＸ軸座標値の
最大値および最小値とＹ軸座標値の最大値および最小
値、ならびに、対象物の回転角度の最大値および最小値
の各値を各々の最大値記憶レジスタおよび最小値記憶レ
ジスタに更新記憶する（ステップＳ９〜ステップＳ２
０）。

【００１２】以下、タイマによる設定所定時間の計時が
完了するまでの間、メインプロセッサ１はステップＳ３
〜ステップＳ２０までのループ状の処理を繰り返し実行
し、前回の処理周期で検出された対象物中心位置の各軸
座標値Ｘ，Ｙおよび対象物の回転角度θの値を前回値記
憶レジスタＲＸp ，ＲＹp ，Ｒθp の各々に更新設定す
ると共に、今回の処理周期で新たに撮影して検出した対
象物中心位置の各軸座標値Ｘ，Ｙおよび対象物の回転角
度θの各値を現在値記憶レジスタＲＸn ，ＲＹn ，Ｒθ
n に更新記憶し、現段階における対象物中心位置のＸ軸
座標値の最大値および最小値とＹ軸座標値の最大値およ
び最小値、ならびに、対象物の回転角度の最大値および
最小値の各値を各々の最大値記憶レジスタおよび最小値
記憶レジスタに更新記憶して行く。

【００１３】また、ステップＳ３〜ステップＳ２０まで
のループ状の処理を繰り返し実行する間に、ベルトコン
ベア等で所定位置に位置決めされた対象物は、搬送時お
よび位置決め停止時の衝撃によって生じた振動を徐々に
減衰させて行く。

【００１４】そして、タイマによる設定所定時間の計時
が完了してステップＳ３の判別結果が真となると、メイ
ンプロセッサ１は現在値記憶レジスタＲＸn ，ＲＹn ，
Ｒθn および前回値記憶レジスタＲＸp ，ＲＹp ，Ｒθ
p の各値に基いて、最後の処理周期で検出された対象物
中心位置（ＲＸn ，ＲＹn ）と最後の処理周期より１回
前の処理周期で検出された対象物中心位置（ＲＸp ，Ｒ
Ｙp ）との間の距離に相当する値ΔＤ、および、最後の
処理周期で検出された対象物の回転角度Ｒθnと最後の
処理周期より１回前の処理周期で検出された対象物の回
転角度Ｒθp との差に相当する値Δθを求め（ステップ
Ｓ２１）、これらの値ΔＤおよびΔθが共に許容設定値
εＤおよびεθの範囲に含まれているか否かを判別する
（ステップＳ２２）。

【００１５】最後の処理周期で検出された対象物中心位
置と最後の処理周期より１回前の処理周期で検出された
対象物中心位との間の距離に相当する値ΔＤおよび最後
の処理周期で検出された対象物の回転角度と最後の処理
周期より１回前の処理周期で検出された対象物の回転角
度との差に相当する値Δθが共に許容設定値εＤおよび
εθの範囲に含まれておりステップＳ２２の判別結果が
真となれば、最後の１処理周期の間に対象物の位置姿勢
がほとんど変化していないこと、即ち、ベルトコンベア
等で対象物を所定位置に位置決めしてからタイマの設定
所定時間が経過するまでの間に振動の振幅が十分に減衰
して収束していることを意味する。この場合、メインプ
ロセッサ１は最後の処理周期で検出された対象物中心位
置（ＲＸn ，ＲＹn ）と対象物の回転角度Ｒθn を産業
用ロボット側の座標値に変換し（ステップＳ２５）、産
業用ロボットの教示操作によって記憶された対象物中心
位置（ＲＸ0 ，ＲＹ0 ）および対象物の回転角度Ｒθ0
との偏差を求めて産業用ロボットの位置補正データを作
成し、この位置補正データを産業用ロボットに出力する
（ステップＳ２６）。

【００１６】また、ステップＳ２２の判別結果が偽とな
った場合にはタイマの設定所定時間が経過した現時点に
おいても対象物の振動が収束していないことを意味する
ので、この場合、メインプロセッサ１は、まず、プログ
ラムメモリ７に強制出力フラグがセットされているか否
か、即ち、対象物の振動が収束していなくても対象物の
位置姿勢データを強制的に出力する旨の指令がオペレー
タによりコンソール４を介してプログラムメモリ７に入
力記憶されているか否かを判別する（ステップＳ２
３）。そして、強制出力フラグがセットされていれば、
即ち、振動が収束しているか否かに関わらず対象物の位
置姿勢データを強制的に出力する必要があれば、メイン
プロセッサ１は、最大値記憶レジスタＲＸmax.，ＲＹma
x.，Ｒθmax.および最小値記憶レジスタＲＸmin.，ＲＹ
min.，Ｒθmin.の各値に基いて、対象物の振動中心の座
標値となる平均値［〔（ＲＸmax.＋ＲＸmin.）／２〕，
〔（ＲＹmax.＋ＲＹmin.）／２〕］および対象物の回転
角度の平均値〔（Ｒθmax.＋Ｒθmin.）／２〕を求めて
振動収束時における対象物中心位置（ＲＸn ，ＲＹn ）
および対象物の回転角度Ｒθn とし（ステップＳ２
４）、これらの値に基いて前記と同様に座標変換を行い
（ステップＳ２５）、産業用ロボットの位置補正データ
を作成して産業用ロボットに出力することによりロボッ
トの把持動作に補正を加える（ステップＳ２６）。ま
た、強制出力フラグがセットされていなければステップ
Ｓ２４〜ステップＳ２６の処理を非実行とし、コンソー
ル４の液晶表示部にエラーメッセージを表示して処理を
停止する。

【００１７】以上、タイマにより時間を規制してカメラ
１１による撮影と画像検出処理とを含むステップＳ４〜
ステップＳ２０までの処理を繰り返し実行する場合につ
いて説明したが、カウンタによって撮影および画像検出
処理の実行回数を規制するようにしても良い。この場合
は、ステップＳ２の処理でカウンタの値を零に初期化す
る一方、ステップＳ３の処理でカウンタの値を順次歩進
し、かつ、該カウンタの値が設定所定数に達しているか
否かを判別して、ステップＳ４の処理（カウンタの値が
設定所定数に満たない場合）またはステップＳ２１の処
理（カウンタの値が設定所定数に達した場合）に移行す
る。また、ステップＳ９〜ステップＳ２０の処理に示す
ように撮影の実行毎に対象物中心位置の各軸座標値Ｘ，
Ｙおよび対象物の回転角度θの最大値や最小値を更新記
憶して平均値を求める代わりに、各撮影時毎の各軸座標
値Ｘ，Ｙおよび対象物の回転角度θの値を全て一時記憶
しておき、これらの全データを用いて平均値を求めるよ
うにすることも可能である。更に、撮影を実行する毎に
対象物の輪郭形状の画素パターンをフレームメモリ６に
取込んで全て保存しておき、設定所定時間が経過した時
点もしくはカウンタの値が設定所定値に達した時点で各
撮影時毎の画素パターンの全てに対してステップＳ８〜
ステップＳ２０の処理に対応する処理を実行し、これに
継続してステップＳ２１以降の処理を実施するようにす
ることも可能である。

【００１８】また、ステップＳ３〜ステップＳ２０で形
成されるループ処理を繰り返す時間間隔と対象物の振動
周期とが偶然一致するような場合では、実際には対象物
が振動しているにも関わらず、撮影を実行する度に略同
一位置にある対象物が検出されるといった場合があり、
ステップＳ２２の処理で振動収束の有無を適確に判定で
きなくなる恐れがある。例えば、ループ処理を繰り返す
時間間隔と対象物の振動周期とが偶然一致して振幅の最
大位置にある対象物がカメラ１１によってその都度撮影
されるような状態になると、振幅の減衰に伴う最大振り
幅の微小な変化によって生じるΔＤおよびΔθの値だけ
ではこれを振動ありとして判定することは困難である
が、このような不都合は、ループ処理を繰り返す時間間
隔を設定時間間隔に応じて制御するタイマ手段を設ける
ことにより容易に解消される。

【００１９】これらの実施例によれば、対象物中心位置
の座標値および対象物の回転角度の平均値が位置姿勢デ
ータとして出力されるので、設定所定時間もしくは設定
所定回数の撮影に必要とされる時間が経過した時点で対
象物の振動が収束していない場合であっても、この時点
で、対象物の振動が収束した時の位置姿勢データ、即
ち、対象物の振動中心に関する位置姿勢データを適確に
求めることができる。また、設定所定時間もしくは設定
所定回数の撮影に必要とされる時間が経過した時点で対
象物の振動が収束している場合には、最後の処理周期に
おける撮影で得られた位置姿勢データが未加工の状態で
直接出力されるので、推測による誤差を含まない確実な
位置姿勢データを得ることができる。従って、従来のよ
うに、コンベア等による位置決めが完了してから長い時
間を待機して対象物の振動が収束するのを待って位置姿
勢データを検出する必要はなく、ライン作業等における
全体の作業効率を大幅に改善することができる。

【００２０】次に、より短時間の内に振動収束時の位置
姿勢データを求められるようにした別の実施例について
説明する。

【００２１】この場合も、画像処理装置に関する全体の
ハードウェア構成は前述の実施例と同様である。図６〜
図９はこの実施例における「位置姿勢検出処理」の概略
を示すフローチャートであり、ステップＴ１〜ステップ
Ｔ２６の各処理は前述の実施例におけるステップＳ１〜
ステップＳ２６の各処理と略一致するが、初期設定処理
の内容や判別処理に基く分岐先等が異なる。

【００２２】即ち、前述の実施例では撮影の実行毎に前
回値記憶レジスタの再設定処理と画像検出処理ならびに
最大値記憶レジスタおよび最小値記憶レジスタの再設定
処理のみを行っているが、本実施例においては、更に、
前述の実施例におけるステップＳ２１〜ステップＳ２２
の処理に対応するステップＴ２１〜ステップＴ２２の処
理をも撮影の実行毎に行うようにしている。

【００２３】そして、ステップＴ２１〜ステップＴ２２
の処理により、今回の処理周期で検出された対象物中心
位置（ＲＸn ，ＲＹn ）と前回の処理周期で検出された
対象物中心位（ＲＸp ，ＲＹp ）との間の距離に相当す
る値ΔＤ、および、今回の処理周期で検出された対象物
の回転角度Ｒθn と前回の処理周期で検出された対象物
の回転角度Ｒθp との差に相当する値Δθの値を求め、
これらの値が許容設定値εＤおよびεθの範囲に含まれ
ていない場合に限り、タイマの設定時間が許容する範囲
で、再び、撮影や前回値記憶レジスタの再設定および画
像検出や最大値記憶レジスタおよび最小値記憶レジスタ
の再設定に関わる処理（ステップＴ４〜ステップＴ２
２）を繰り返し実行する一方、前述のΔＤおよびΔθの
値が共に許容設定値εＤおよびεθの範囲に含まれてい
る場合には、対象物の振動が十分に減衰したものと見做
し、タイマの設定時間が許容する場合であってもステッ
プＴ４〜ステップＴ２２の繰り返し処理を強制的に終了
させてステップＴ２５〜ステップＴ２６の処理を実行
し、今回の処理周期で検出された対象物中心位置（ＲＸ
n ，ＲＹn ）と対象物の回転角度Ｒθn を産業用ロボッ
ト側の座標値に変換すると共に、産業用ロボットの教示
操作によって記憶された対象物中心位置（ＲＸ0，ＲＹ0
）および対象物の回転角度Ｒθ0 との偏差を求めて産
業用ロボットの位置補正データを作成し、この位置補正
データを産業用ロボットに出力してロボットの把持動作
に補正を加える。

【００２４】従って、対象物の振動さえ十分に減衰して
いればタイマの計時完了を待たずに位置補正データを出
力することができ、対象物の振動状況にもよるが、「位
置姿勢検出処理」に必要とされる時間が前述の実施例に
比べて一層短くなり、ライン作業等における全体の作業
効率が更に改善される。タイマの計時が完了しても対象
物の振動が収束しない場合は前述の実施例の場合と同様
にステップＳ２３〜ステップＳ２６に対応するステップ
Ｔ２３〜ステップＴ２６の処理が実行され、対象物の振
動中心に関するデータが対象物の位置姿勢データとして
出力される。なお、ステップＴ１における初期設定処理
で現在値記憶レジスタＲＸn ，ＲＹn ，Ｒθn の各々に
システムの設定可能最大値（設定可能最小値でも良い）
を設定しているのは、前回の位置決め完了信号を受けて
実施された「位置姿勢検出処理」における最後の処理周
期で現在値記憶レジスタＲＸn ，ＲＹn ，Ｒθn に保存
された値がそのまま今回の「位置姿勢検出処理」におけ
る第１回目の処理周期のステップＴ４で前回値記憶レジ
スタＲＸp ，ＲＹp ，Ｒθp に設定されることにより、
当該処理周期におけるステップＴ２２の判別処理に誤動
作が生じるのを防止するためである。

【００２５】以上、対象物の位置姿勢を２次元データで
取り扱う場合について説明したが、３次元データを取り
扱う場合であっても、座標位置や回転角度を示す要素が
増える点を除けば、全体のアルゴリズムは前述した各実
施例と同様である。

【００２６】

【発明の効果】本発明の画像処理装置における位置姿勢
検出方法は、対象物を繰り返し撮影して画像検出処理を
実行し、対象物の座標値および回転角度をその都度検出
して座標値および回転角度の平均値を求めることにより
対象物の振動中心に関するデータを検出し、これを対象
物の位置姿勢データとして出力するようにしたので、対
象物の振動が収束していなくても対象物の振動が収束し
た時の位置姿勢データを適確に求めることができる。よ
って、従来のように、コンベア等による位置決めが完了
してから長い時間を待機して対象物の振動が収束するの
を待って位置姿勢データを検出する必要がなく、画像処
理装置を利用したライン作業等における全体の作業効率
を大幅に改善することができる。また、対象物の振動が
収束した場合には、対象物の振動が収束した時点で検出
された対象物の座標値および回転角度を対象物の位置姿
勢データとして直ちに出力するようにしたので、対象物
の撮影や画像検出処理が無闇に繰り返されることがな
く、作業効率が更に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を適用した一実施例の画像処理装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】同実施例の画像処理装置が実行する「位置姿勢
検出処理」の概略を示すフローチャートである。

【図３】「位置姿勢検出処理」の概略を示すフローチャ
ートの続きである。

【図４】「位置姿勢検出処理」の概略を示すフローチャ
ートの続きである。

【図５】「位置姿勢検出処理」の概略を示すフローチャ
ートの続きである。

【図６】別の実施例の「位置姿勢検出処理」の概略を示
すフローチャートである。

【図７】「位置姿勢検出処理」の概略を示すフローチャ
ートの続きである。

【図８】「位置姿勢検出処理」の概略を示すフローチャ
ートの続きである。

【図９】「位置姿勢検出処理」の概略を示すフローチャ
ートの続きである。

【符号の説明】

１ メインプロセッサ ２ カメラインターフェイス ３ 画像処理プロセッサ ４ コンソール ５ 通信インターフェイス ６ フレームメモリ ７ プログラムメモリ ８ コントロールソフト用メモリ ９ データメモリ １０ バス １１ カメラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定時間が経過するまで、もしくは、所
   定数に達するまでカメラで繰り返し対象物を撮影して画
   像検出処理を実行し、対象物の座標値および回転角度を
   夫々検出して前記座標値および回転角度の平均値を求
   め、該座標値および回転角度の平均値を対象物の位置姿
   勢データとして出力するようにした画像処理装置におけ
   る対象物の位置姿勢検出方法。
2. 【請求項２】 所定時間が経過するまで、もしくは、所
   定数に達するまでカメラで繰り返し対象物を撮影して画
   像検出処理を実行し、対象物の座標値および回転角度を
   夫々検出し、対象物の画像検出処理が全て完了した時点
   で、最終回の画像検出処理で検出された座標値および回
   転角度と該最終回より１回前の画像検出処理で検出され
   た座標値および回転角度との差が所定の許容範囲内にあ
   れば最終回の画像検出処理で検出された座標値および回
   転角度を対象物の位置姿勢データとして出力する一方、
   前記差が所定の許容範囲を越えていれば前記座標値およ
   び回転角度の平均値を対象物の位置姿勢データとして出
   力するようにした画像処理装置における対象物の位置姿
   勢検出方法。
3. 【請求項３】 前記座標値および回転角度を繰り返し検
   出する間に、今回の画像検出処理で検出された座標値お
   よび回転角度と前回の画像検出処理で検出された座標値
   および回転角度との差が所定の許容範囲内になれば今回
   の画像検出処理で検出された座標値および回転角度をこ
   の時点で対象物の位置姿勢データとして出力するように
   した請求項１記載の画像処理装置における対象物の位置
   姿勢検出方法。
4. 【請求項４】 対象物の座標値および回転角度を検出す
   る毎に前記座標値および回転角度の最大値と最小値を更
   新記憶し、前記座標値および回転角度の最大値と最小値
   の平均を平均値として出力するようにした請求項１，請
   求項２または請求項３記載の画像処理装置における対象
   物の位置姿勢検出方法。