JPH0619258B2 - Light section image position detector - Google Patents

Light section image position detector

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JPH0619258B2
JPH0619258B2 JP6488489A JP6488489A JPH0619258B2 JP H0619258 B2 JPH0619258 B2 JP H0619258B2 JP 6488489 A JP6488489 A JP 6488489A JP 6488489 A JP6488489 A JP 6488489A JP H0619258 B2 JPH0619258 B2 JP H0619258B2
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light
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image
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section image
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明 平井
信雄 柴田
佐知枝 佐藤
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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、光切断像位置検出装置に係り、特に、被溶接
部材の開先位置を光学的手段により検出し、検出結果に
基づき溶接経路を補正しながら自動的に溶接する視覚セ
ンサ搭載型溶接ロボットのような機械に搭載される光切
断像位置検出装置の光切断像画像信号の前処理装置に関
するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical cutting image position detecting device, and more particularly, to detecting a groove position of a member to be welded by optical means, and based on the detection result, a welding route. The present invention relates to a preprocessing device for a light-section image signal of a light-section image position detecting device mounted on a machine such as a visual sensor-equipped welding robot that automatically corrects the welding.

〔従来の技術〕 従来の光切断像位置検出装置は、例えば特開昭62−2
67607号公報に記載のように、画像信号の立ち上が
り勾配および立ち下がり勾配を検出し、その勾配の絶対
値が予め設定した光切断線勾配の閾値よりも大きい場
合、それぞれ、信号立ち上がり信号および信号立ち下が
り信号を出力し、この立ち上がり信号と立ち下がり信号
の期間内における画像信号のピーク値を光切断線の画像
位置として取り込んでいた。
[Prior Art] A conventional light section image position detecting device is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-2.
As described in Japanese Patent Publication No. 67607, when a rising slope and a falling slope of an image signal are detected and an absolute value of the slope is larger than a preset threshold value of the optical cutting line slope, a signal rising signal and a signal rising, respectively. The down signal is output, and the peak value of the image signal within the period of the rising signal and the falling signal is captured as the image position of the optical cutting line.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上記従来技術においては、光切断線よりも幅の広いスパ
ッタ光等が、光切断線と一定の関係をもって入射するこ
とを予定してはいるが、アーク光等の不規則な照射形状
の光が外乱光として入り、入力画素が部分的明るくなる
点についての配慮がなかった。
In the above-mentioned conventional technique, sputtered light or the like having a width wider than the light cutting line is planned to be incident with a constant relationship with the light cutting line, but light of irregular irradiation shape such as arc light is generated. No consideration was given to the fact that the input pixels entered as ambient light and became partially bright.

例えば、アーク光が入ると、この部分でも明るさの勾配
が光切断像のために設定した閾値を越えることもある。
そして、明るさの勾配の立ち上がりおよび立ち下がりの
位置の間隔が大きくなり過ぎるため、立ち上がりと立ち
下がりの間隔を規定する閾値を越えるから、アーク光の
立ち上がりと立ち下がりとの間に光切断像が存在して
も、この像は無視され、検出されないことになる。
For example, when the arc light enters, the brightness gradient may exceed the threshold value set for the light section image even in this portion.
And since the interval between the rising and falling positions of the brightness gradient becomes too large, the threshold value that defines the interval between the rising and falling is exceeded, so a light-section image is generated between the rising and falling of the arc light. If present, this image will be ignored and not detected.

このアーク光の影響を避けるため、立ち上がりと立ち下
がり勾配を検出する際の勾配の閾値を上げると、被溶接
部材の反射率が低下し光切断像の勾配が比例的に低下す
るような場合には、この位置では光切断像を検出できな
いという欠点があった。
In order to avoid the influence of this arc light, if the gradient threshold for detecting the rising and falling gradients is increased, the reflectance of the welded member decreases and the gradient of the light section image decreases proportionally. Had the drawback that the light section image could not be detected at this position.

本発明の目的は、光切断像中にアーク光等が外乱光とし
て入射しても、これに影響されることなく、また、被溶
接部材の反射率が変化しても、光切断像の位置を確実に
検出できる光切断像位置検出装置を提供することであ
る。
The object of the present invention is to prevent the position of the light cut image from being affected by arc light or the like as ambient light in the light cut image, even if the reflectance of the member to be welded changes. It is an object of the present invention to provide a light-section image position detecting device capable of surely detecting the position.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明は、上記目的を達成するために、外乱光が存在す
る環境下でまたは反射率が一定でない表面を有する被検
出物にスリット光を照射する光源と、被検出物上に生ず
る光切断像を取り込む撮像手段と、この撮像手段からの
画像信号を処理し光切断像の被検出物上の位置を検出す
る画像処理装置とを備えた光切断像位置検出装置におい
て、画像処理装置が、撮像手段からの画像信号を平滑化
するとともにその明るさの微分値を求める平滑化微分処
理手段と、微分値が極大および極小となる画像位置を符
号とともに記憶する圧縮処理手段と、記憶された画像位
置のうち極大位置から極小位置に移る組の間隔が所定の
閾値以内にある組を光切断像の位置と判定する手段とを
含む光切断像位置検出装置を提案するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a light source for irradiating an object to be detected with slit light in an environment where ambient light is present or having a surface whose reflectance is not constant, and a light section image generated on the object to be detected. In the light-section image position detecting device, the image-processing device includes: an image-capturing device that captures the image signal; Smoothing differential processing means for smoothing an image signal from the means and obtaining a differential value of its brightness, compression processing means for storing the image positions where the differential value is maximum and minimum together with the code, and the stored image position The present invention proposes a light-section image position detection device including means for determining a set in which the distance between the maximum position and the minimum position is within a predetermined threshold as the position of the light-section image.

前記平滑化微分処理手段は、具体的には、撮像手段から
のA/D変換器を介して画像データを取り込み次々に転
送する複数のシフトレジスタと、これらのシフトレジス
タから前後2組の画素データを選択して各組の平均値を
求める第1および第2加算手段と、第1加算手段の出力
の符号を反転し第2加算手段の出力と加算し前2画素と
後2画素の各平均値の微分値を求める第3加算手段とか
らなる。
Specifically, the smoothing differential processing means includes a plurality of shift registers that capture image data via the A / D converter from the imaging means and transfer the image data one after another, and two sets of pixel data before and after the shift registers. , And first and second addition means for obtaining the average value of each set, and the sign of the output of the first addition means is inverted and added to the output of the second addition means to obtain the average of the front two pixels and the rear two pixels. And a third adding means for obtaining a differential value of the value.

また、前記圧縮処理手段は、具体的には、平滑化微分処
理手段の出力の局部極大値または極小値を記憶する局値
記憶レジスタと、平滑化微分処理手段の出力を局値レジ
スタの出力と比較する第1比較手段と、微分値の閾値を
記憶する閾値レジスタと、この閾値レジスタの出力と平
滑化微分処理手段の出力とを比較する第2比較手段と、
局値およびこの局値のアドレスを記憶する局値アドレス
記憶レジスタと、クロック信号を計数するアドレスカウ
ンタと、平滑化微分処理手段の微分値符号出力と第1比
較手段の出力と第2比較手段の出力とに基づき、局値記
憶レジスタを平滑化微分処理手段の出力で更新する更新
指令とアドレスカウンタの出力および平滑化微分手段の
微分値の符号を局値アドレス記憶レジスタに記憶する記
憶指令とを出す制御論理回路とからなり、光切断像の明
るさの勾配が閾値以上となる勾配の局部極大位置および
局部極小位置を前記勾配の符号とともに記憶する手段で
ある光切断像位置検出装置。
Further, the compression processing means, specifically, a local value storage register that stores a local maximum value or a minimum value of the output of the smoothing differentiation processing means, and an output of the smoothing differentiation processing means as an output of the local value register. First comparing means for comparing, a threshold value register for storing the threshold value of the differential value, second comparing means for comparing the output of the threshold value register with the output of the smoothing differential processing means,
A station value address storage register that stores the station value and the address of this station value, an address counter that counts the clock signal, a differential value code output of the smoothing differential processing means, an output of the first comparing means, and a second comparing means. Based on the output, an update command for updating the local value storage register with the output of the smoothing differentiation processing means and a storage command for storing the output of the address counter and the sign of the differential value of the smoothing differentiation means in the local value address storage register. And a control logic circuit for outputting the light section image, which is a means for storing a local maximum position and a local minimum position of the gradient where the brightness gradient of the light section image is equal to or more than a threshold value together with the sign of the gradient.

上記いずれかの光切断像位置検出装置の光源と撮像手段
とを溶接トーチとともに溶接アームの手首に固定し、溶
接トーチを目標位置に倣い制御すると、溶接ロボツトが
得られる。
A welding robot is obtained by fixing the light source and the image pickup means of any one of the above optical cutting image position detecting devices together with the welding torch to the wrist of the welding arm and controlling the welding torch to follow the target position.

また、光切断像位置検出装置の光源と撮像手段とをシー
リングヘッドに固定し、シーリングヘッドを目標位置に
倣い制御すると、シーリング機も実現可能である。
Further, a sealing machine can also be realized by fixing the light source and the image pickup means of the light-section image position detection device to the sealing head and controlling the sealing head to follow the target position.

光切断像位置検出装置の前記光源と前記撮像手段とをグ
ラインダディスクの近傍に固定し、グラインダディスク
を目標位置に倣い制御すると、削る作業のときに発生す
る火花等に影響されることがないグラインダが得られ
る。
By fixing the light source and the image pickup means of the light section image position detecting device in the vicinity of the grinder disk and controlling the grinder disk to follow the target position, the grinder is not affected by sparks generated during the cutting work. Is obtained.

本発明は、さらに、外乱光が存在する境環下でまたは反
射率が一定でない表面を有する被検出物にスリット光を
照射して得られる光切断像の明るさの立ち上がり勾勾配
および立ち下がり勾配がそれぞれ極大および極小となる
位置を記憶する手段と、その勾配の符号を前記極大およ
び極小位置に対応させて記憶する手段とからなる光切断
像データ圧縮処理回路を提案するものである。
The present invention further provides a rising slope and a falling slope of the brightness of a light-section image obtained by irradiating an object to be detected with a slit light under a boundary in the presence of ambient light or having a surface whose reflectance is not constant. The invention proposes a light-section image data compression processing circuit comprising means for storing the maximum and minimum positions, and means for storing the sign of the gradient in correspondence with the maximum and minimum positions.

〔作用〕[Action]

本発明において、平滑化微分処理部は、入力画像信号を
平均化しながら、微分処理を実行する。その結果、平滑
化微分回路の出力は、入力画像信号の細かい変化および
緩やかな変化の間の周波数帯域に在る信号となるので、
ノイズの影響を除去され、しかも光切断像の立ち上がり
および立ち下がり勾配が強調される。
In the present invention, the smoothing differential processing unit executes the differential processing while averaging the input image signal. As a result, the output of the smoothing differentiating circuit becomes a signal in the frequency band between the fine change and the gradual change of the input image signal.
The influence of noise is removed, and the rising and falling slopes of the light section image are emphasized.

制御論理回路は、平滑化微分処理部の出力および符号と
第1比較器の出力と第2比較器の出力とにより、局値記
憶レジスタを平滑化微分処理部の出力で更新する更新指
令を出力し、局値アドレス記憶番地レジスタと平滑化微
分処理部の符号とを局値アドレス記憶レジスタに記憶す
る記憶指令を出力する。
The control logic circuit outputs an update command for updating the local value storage register with the output of the smoothing differentiation processing unit according to the output and sign of the smoothing differentiation processing unit, the output of the first comparator, and the output of the second comparator. Then, a storage command for storing the station value address storage address register and the code of the smoothing differentiation processing unit in the station value address storage register is output.

第2比較器は、閾値レジスタの値と平滑化微分処理部の
出力とを比較し、平滑化微分処理で完全にゼロにならな
いノイズ成分による局部的な極大値または極小値を除去
し、圧縮後の情報量をより小さくする。第2比較器の出
力により、平滑化微分処理部の出力が極大値よりも大き
い場合には局値記憶レジスタの極大値を絶えず更新しな
がら比較し、しかも、比較結果に基づき記憶位置を変え
ながら局値アドレス記憶レジスタへの記憶指令を出して
いるため、局値アドレスレジスタに極大値および極小値
を更新記憶できる。
The second comparator compares the value of the threshold value register with the output of the smoothing differentiation processing unit, removes a local maximum value or minimum value due to a noise component that does not completely become zero in the smoothing differentiation processing, and after compression. To reduce the amount of information in. When the output of the smoothing differentiation processing unit is larger than the maximum value by the output of the second comparator, the maximum value of the local value storage register is constantly updated and compared, and the storage position is changed based on the comparison result. Since the storage command is issued to the station value address storage register, the maximum value and the minimum value can be updated and stored in the station value address register.

また、局値アドレス記憶レジスタには、平滑化微分処理
部で得られる出力の符号も同時に記憶するので、記憶位
置が局部極大か極小かの区別ができる。これにより、例
えば、アーク光と光切断像とが重なりアーク光の部分で
立ち上がり勾配が現れた後に再び光切断像の部分で勾配
が立ち上がるような場合でも、圧縮処理後の結果から、
この状態を誤りなく判断できる。。
Further, since the sign of the output obtained by the smoothing differential processing unit is also stored in the local value address storage register at the same time, it is possible to distinguish whether the storage position is the local maximum or the minimum. Thereby, for example, even when the arc light and the light section image overlap and the slope rises again in the part of the light section image after the rising slope appears in the part of the arc light, from the result after the compression processing,
This state can be judged without error. .

さらに、位置の記憶は、平滑化微分処理部の出力のみで
行い、明るさに対する制限を設けていないので、光切断
像の明るさが検出対象物の反射率により変化しても、光
切断像の立ち上がりおよび立ち下がり位置を確実に検出
できる。
Further, since the position is stored only by the output of the smoothing differential processing unit and the brightness is not limited, even if the brightness of the light section image changes due to the reflectance of the detection target, the light section image is The rising and falling positions of can be reliably detected.

〔実施例〕〔Example〕

次に、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明による光切断位置検出装置を備えた溶
接ロボットシシステムの構成の一例を示す概略図であ
る。本システムは、溶接ロボット1と、溶接用電源2
と、ロボット制御装置3と、光学的センサヘッド4と、
本発明の対象である画像処理装置5と、溶接トーチ6と
を含んでいる。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of the configuration of a welding robot system having an optical cutting position detecting device according to the present invention. This system consists of a welding robot 1 and a welding power source 2.
A robot controller 3, an optical sensor head 4,
The image processing apparatus 5 which is the object of the present invention and the welding torch 6 are included.

第2図は、溶接ロボット1の手首の下に溶接トーチ6と
ともに固定したセンサヘッド4の構造の一例を示す図で
ある。センサヘッド4の光学系は、半導体レーザ7と、
この半導体レーザ7からの光ビームをスリット光10に
変える非球面レンズ8およびシリンドリカルレンズ9
と、図示しない溶接対象物表面で反射されたスリット光
10による光切断像等を取り込む際の透過光帯域を定め
る干渉フイルタ12と、取り込まれれた反射光を結像さ
せる対物レンズ13と、絞り14と、前記対物レンズ1
3により結像したスリット光10等を撮像する撮像素子
15とからなる。なお、半導体レーザ7と、非球面レン
ズ8と、シリンドリカルレンズ9とは、一体に組み立
て、スリット光照射ブロック11および11Aとして供
給してもよい。センサヘッド4は溶接対象物にスリット
光10を照射して得られる光切断像を観測し、電気信号
に変換する。
FIG. 2 is a view showing an example of the structure of the sensor head 4 fixed together with the welding torch 6 under the wrist of the welding robot 1. The optical system of the sensor head 4 includes a semiconductor laser 7 and
An aspherical lens 8 and a cylindrical lens 9 that convert the light beam from the semiconductor laser 7 into slit light 10.
An interference filter 12 that defines a transmitted light band when capturing a light-section image by the slit light 10 reflected on the surface of an object to be welded (not shown), an objective lens 13 that forms an image of the captured reflected light, and a diaphragm 14. And the objective lens 1
The image pickup device 15 is configured to pick up the slit light 10 and the like formed by the image forming device 3. The semiconductor laser 7, the aspherical lens 8, and the cylindrical lens 9 may be assembled together and supplied as the slit light irradiation blocks 11 and 11A. The sensor head 4 observes a light section image obtained by irradiating the welding object with the slit light 10 and converts it into an electric signal.

センサヘッド4の観測領域を常に溶接トーチの前方の位
置に観測方向を最適に制御するために、センサヘッド4
全体を軸受16および16Aを介して溶接ロボット1の
手首の下に取り付け、溶接トーチ6の周りに回転できる
構造を採用している。その観測方向は、直流モータ17
と歯車18とタイミングベルト19とで制御している。
In order to optimally control the observation direction so that the observation area of the sensor head 4 is always in front of the welding torch,
The entire structure is attached to the bottom of the wrist of the welding robot 1 via bearings 16 and 16A, and a structure that can rotate around the welding torch 6 is adopted. The observation direction is DC motor 17
It is controlled by the gear 18 and the timing belt 19.

画像処理装置5は、センサヘッド4により形成された画
像を処理し、画像中で溶接位置を検出する。次に、スリ
ット光の照射角度、光切断像の観測方向,倍率のデータ
から、三角測量の原理により、前記溶接位置を溶接対象
物の三次元位置情報に変換する。画像処理装置5は、こ
の溶接対象物の位置情報をロボット制御装置3に転送す
る。
The image processing device 5 processes the image formed by the sensor head 4 and detects the welding position in the image. Next, the welding position is converted into three-dimensional position information of the welding object by the principle of triangulation from the data of the irradiation angle of the slit light, the observation direction of the light section image, and the magnification data. The image processing device 5 transfers the position information of the welding object to the robot control device 3.

ロボット制御装置3は、センサヘッド4の位置および姿
勢情報をもとに、前記位置情をロボット座標に変換し、
溶接の目標位置として記憶し、予め教示された溶接経路
を補正し、溶接トーチ6を倣い制御する。
The robot controller 3 converts the position information into robot coordinates based on the position and orientation information of the sensor head 4,
The welding target position is stored as a welding target position, the welding path taught in advance is corrected, and the welding torch 6 is scanned and controlled.

第3図は、画像処理装置5における画像データ処理の手
順を示すフローチヤート、第4図は、第3図の各段階に
おけるデータの一例を示す図である。
FIG. 3 is a flow chart showing the procedure of image data processing in the image processing apparatus 5, and FIG. 4 is a diagram showing an example of data at each stage of FIG.

画像データ処理は、本発明の圧縮回路による前処理と、
その前処理結果を用いた後処理とからなる。前処理の結
果には、微分値の局部極大または極小位置が、それが極
大値か極小値かを示す微分値の符号とともに含まれてい
る。後処理は、前処理の結果から、最初に極大となり、
次に極小となる位置データの対を探し、さらにこの対の
うちで極大と極小との間の距離が閾値以下の位置データ
を光切断像による明るさの立ち上がり位置および立ち下
がり位置として再記憶する。この状態のデータが、第4
図(a)である。
Image data processing includes preprocessing by the compression circuit of the present invention,
The post-processing uses the result of the pre-processing. The result of the preprocessing includes the local maximum or minimum position of the differential value together with the sign of the differential value indicating whether it is the maximum value or the minimum value. From the result of the pre-treatment, the post-treatment first becomes maximum,
Next, a pair of minimum position data is searched, and further, the position data in which the distance between the maximum and the minimum is less than or equal to the threshold value is stored again as the rising position and the falling position of the brightness based on the light section image. . The data in this state is the 4th
Figure (a).

次に、画面横方向の明るさの立ち上がりおよび立ち下が
り位置の画面縦方向における連続性を判定し、連続性を
満足する立ち上がりおよび立ち下がり要素の対を次々に
同一線領域にあると判定するセグメント化処理を行う。
その結果が第4図(b)である。
Next, the continuity of the rising and falling positions of the brightness in the horizontal direction of the screen in the vertical direction of the screen is determined, and the pairs of rising and falling elements that satisfy the continuity are determined to be in the same line area one after another. Process.
The result is shown in FIG. 4 (b).

求めた各セグメントの骨格をなす中心線を二乗近似直線
で近似し、撮像素子15の原に対する距離rと撮像素子
15の横軸に対する角度ψとを計算する。距離rと角度
ψとは第4図(c)のように定義する。
The obtained center line forming the skeleton of each segment is approximated by a square approximation line, and the distance r with respect to the original of the image sensor 15 and the angle ψ with respect to the horizontal axis of the image sensor 15 are calculated. The distance r and the angle ψ are defined as shown in FIG. 4 (c).

次に、各隣接セグメントについて、距離rと角度ψとを
比較し、それぞれの差が所定閾値以内であれば、同一直
線上にあると判定し、セグメントを統合する。その結果
は第4図(d)のようになる。
Next, for each adjacent segment, the distance r and the angle ψ are compared, and if the difference between them is within a predetermined threshold value, it is determined that they are on the same straight line, and the segments are integrated. The result is shown in Fig. 4 (d).

これら一連の処理により、重ね継手または隅肉継手モデ
ルに対応した基本線要素を抽出する。
Through these series of processes, the basic line element corresponding to the lap joint or fillet joint model is extracted.

最後に、重ね継手の場合は上下の被溶接部材のうち下板
表面から得られる光切断像の端点を、また、隅肉継手の
場合はT字形をなすそれぞれの被溶接部材から得られる
光切断像の交点を求める。これらの点が、撮像素子15
の面上における溶接像位置となる。第4図(e)のX印が
その点である。
Finally, in the case of a lap joint, the end points of the light section images obtained from the lower plate surface of the upper and lower welded members, and in the case of the fillet joint, the light section obtained from each T-shaped member to be welded. Find the intersection of the images. These points are the image sensor 15
Is the position of the welding image on the surface of. The X mark in Fig. 4 (e) is that point.

ところで、溶接中に光切断法を用いて溶接位置を検出す
ると、撮像素子5からは、光切断像とスパッタと溶接ア
ーク光とが重なり合った画像信号が出力される。この他
に、ロボットのサーボ系からの電気ノイズが混入するこ
ともある。
By the way, when the welding position is detected during welding by using the light cutting method, the image sensor 5 outputs an image signal in which the light cutting image, the spatter, and the welding arc light are overlapped. In addition to this, electric noise from the servo system of the robot may be mixed.

第5図は、前記ノイズ成分を効果的に除去するための前
処理回路の具体的構成を示す回路図である。画像処理装
置5は、種々のノイズ成分を含む入力画像から光切断像
以外のノイズ成分を除去し、光切断像を選択的に強調す
る平滑化微分処理部20と、この強調された入力画像か
ら光切断像の位置を特定するために必要な情報を抽出す
る圧縮処理部21とからなる。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific configuration of a preprocessing circuit for effectively removing the noise component. The image processing device 5 removes noise components other than the light section image from the input image containing various noise components and selectively emphasizes the light section image, and a smoothing differentiation processing unit 20 and the emphasized input image. The compression processing unit 21 extracts information necessary for specifying the position of the light section image.

平滑化微分処理部20と、シフトレジスタ23〜27
と、第1加算器28と、第2加算器29と、反転回路3
0と、第3加算器31とを含んでいる。
Smoothing differential processing unit 20 and shift registers 23 to 27
, First adder 28, second adder 29, and inverting circuit 3
0 and a third adder 31 are included.

圧縮処理部21は、レジスタ32と、局値記憶レジスタ
33と、第1比較器34と、閾値レジスタ35と、第2
比較器36と、レジスタ37と、制御論理回路38と、
局値アドレス記憶番地レジスタ39と、局値アドレス記
憶レジスタ40と、画像水平方向アドレスレジスタ41
とを含んでいる。
The compression processing unit 21 includes a register 32, a station value storage register 33, a first comparator 34, a threshold value register 35, and a second value.
A comparator 36, a register 37, a control logic circuit 38,
Station value address storage address register 39, station value address storage register 40, image horizontal direction address register 41
Includes and.

平滑化微分処理部20においては、撮像素子15より得
られA/D変換器22でサンプリングされクロック信号
に同期してデジタル量に変換されたデータを取り込み、
前記クロック信号に同期してシフトレジスタ23〜27
に次々と送る。次に、隣接する5画素の各シフトレジス
タ23〜27のデータを用い、第1加算器28で前2画
素の平均値Avfを計算し、第2加算器29で後2画素
の平均値Avbを計算する。さらに、反転回路30によ
り、第1加算器28の出力の符号を反転し、第3加算器
31により、第2加算器29の出力と反転回路30の出
力とを加算する。すなわち、前2画素と後2画素の各平
均値の差分値(微分値)Dfを求める。第3加算器31
の出力は、微分値の絶対値Dfaとなる。第3加算器3
1の桁上げの有無が微分値の符号Sを表している。
In the smoothing differentiation processing unit 20, the data obtained from the image pickup device 15 and sampled by the A / D converter 22 and converted into a digital amount in synchronization with the clock signal are taken in,
The shift registers 23 to 27 are synchronized with the clock signal.
To one after another. Next, the first adder 28 calculates the average value Avf of the previous two pixels using the data of the shift registers 23 to 27 of the adjacent five pixels, and the second adder 29 calculates the average value Avb of the next two pixels. calculate. Further, the inverting circuit 30 inverts the sign of the output of the first adder 28, and the third adder 31 adds the output of the second adder 29 and the output of the inverting circuit 30. That is, the difference value (differential value) Df between the average values of the front two pixels and the rear two pixels is obtained. Third adder 31
Is the absolute value Dfa of the differential value. Third adder 3
The presence or absence of a carry of 1 represents the sign S of the differential value.

平滑化微分処理部20は、急速な明るさの変化を緩和す
る平滑化機能と、緩やかな変化を除去する微分機能とを
併せて持っている。この平滑化微分処理部20通過後の
出力がピーク周波数の になる空間周波数領域を帯域幅とすると、本例では、1
周期約4.4画素〜約128画素の範囲が出力信号の帯
域幅となる。
The smoothing differential processing unit 20 has both a smoothing function for alleviating a rapid change in brightness and a differentiating function for removing a gentle change. The output after passing through the smoothing differentiation processing unit 20 has the peak frequency If the spatial frequency domain is
The range of the period from about 4.4 pixels to about 128 pixels is the bandwidth of the output signal.

圧縮処理部21では、第3加算器31の微分絶対値Df
aをクロック信号に同期して記憶レジスタ32に記憶す
る。同時に、微分絶対値Dfaと局値記憶レジスタ33
の出力とを第1比較器34により比較し、微分絶対値D
faと閾値レジスタ35に記憶した閾値とを第2比較器
36により比較する。この比較結果と第3加算器31の
符号出力Sとを、クロック信号に同期して、記憶レジス
タ37に記憶する。これらの演算および比較は、クロッ
クの立ち上がりから次のクロックの立ち上がりまでの1
クロック同期で終了するように回路を構成してある。記
憶レジスタ32および記憶レジスタ37には、同一時点
の平滑化微分値の絶対値Dfaおよび符号Sと、前記絶
対値Dfaと局値記憶レジスタ33のデータとの比較結
果CMと、前記絶対値Dfaと閾レジスタのデータとの
比較結果CRとが記憶され、次のクロックの立ち上がり
まで保持される。
In the compression processing unit 21, the differential absolute value Df of the third adder 31
a is stored in the storage register 32 in synchronization with the clock signal. At the same time, the differential absolute value Dfa and the local value storage register 33
The output of is compared by the first comparator 34, and the differential absolute value D
The second comparator 36 compares fa with the threshold value stored in the threshold value register 35. The comparison result and the code output S of the third adder 31 are stored in the storage register 37 in synchronization with the clock signal. These operations and comparisons are performed from 1 clock rising to the next clock rising.
The circuit is configured so as to end with clock synchronization. The storage register 32 and the storage register 37 store the absolute value Dfa and the sign S of the smoothed differential value at the same time point, the comparison result CM between the absolute value Dfa and the data of the local value storage register 33, and the absolute value Dfa. The comparison result CR with the data in the threshold register is stored and held until the next rising edge of the clock.

制御論理回路38は、記憶レジスタ37に記憶された比
較結果CM,CR,符号S,撮像素子15の水平走査線
の切替わり信号CZを入力信号とし、アドレスデータの
記入指令LWと、局値記憶レジスタ33の更新指令LM
と、局値アドレス記憶レジスタ40の記憶を移すカウン
タ増加指令LCの各指令信号を出力する。
The control logic circuit 38 receives the comparison results CM, CR, the code S, and the switching signal CZ of the horizontal scanning line of the image sensor 15 stored in the storage register 37 as input signals, and enters the address data entry command LW and stores the local value. Update command LM of register 33
Then, each command signal of the counter increase command LC for shifting the storage of the station value address storage register 40 is output.

この制御論理回路38の更に具体的な回路構成の一例を
第6図に示す。制御論理回路38には、クロックの立ち
上がりエッジで入力データを出力データにセットし保持
するDフリップフロップを用いており、クロック周期単
位で以前の内部データ状態を参照している。
An example of a more specific circuit configuration of the control logic circuit 38 is shown in FIG. The control logic circuit 38 uses a D flip-flop that sets and holds input data as output data at the rising edge of the clock, and refers to the previous internal data state in clock cycle units.

制御論理回路38の各出力指令条件は以下のようにな
る。
The output command conditions of the control logic circuit 38 are as follows.

[1]アドレスデータの記入指令LWを出力する条件 (a)微分値が閾値レジスタ35および局値記憶レジスタ
33の出力の双方よりも大きく、符号Sが+から−に移
らない。
[1] Condition for outputting address data entry command LW (a) The differential value is larger than both the outputs of the threshold value register 35 and the station value storage register 33, and the sign S does not shift from + to −.

(b)微分値が前回,前々回とも閾値より大きく、符号S
が前々回+,前回−となったとき。
(b) The differential value is larger than the threshold value both last time and last time, and the code S
When is + and-in the previous time.

(ただし、前々回にカウンタ増加指令LCを出していな
い。) [2]カウンタ増加指令LCを出力する条件 (a)微分値が前回閾値よりも大きく、今回閾値以下とな
ったとき。(ただし、前回カウンタ増加指令LCを出し
ていない。) (b)微分値が今回前回とも閾値より大きく、符号Sが+
から−に移ったとき。(ただし、前回カウンタ増加指令
LCを出していない。) [3]局値レジスタの更新指令LMを出力する条件 (a)微分値が閾値および最大値の双方より大きいとき。
(However, the counter increase command LC is not issued two times before.) [2] Conditions for outputting the counter increase command LC (a) When the differential value is larger than the previous threshold value and is equal to or less than the threshold value this time. (However, the counter increase command LC was not issued last time.) (B) The differential value is larger than the threshold value this time, and the sign S is +
When moving from-to. (However, the previous counter increment command LC has not been issued.) [3] Conditions for outputting the station value register update command LM (a) When the differential value is greater than both the threshold value and the maximum value.

(b)前回[2](b)が成立したとき。(b) When [2] (b) was established last time.

(c)前回閾値より大きく、今回閾値以下となったとき。(c) When the threshold is larger than the previous threshold and equal to or smaller than the current threshold.

この他、水平走査信号の切り替わり部分では、アドレス
データを記入し、次のクロックでカウンタ増加指令を出
している。
In addition, address data is written at the switching portion of the horizontal scanning signal, and a counter increase command is issued at the next clock.

制御論理回路38は、閾値35および局値記憶レジスタ
33の双方よりも微分値が大きい場合は、常に局値アド
レス記憶番地レジスタ39の示す同一番地の局値アドレ
ス記憶レジスタ40上に、画像水平方向アドレスレジス
タ41の出力を局値記憶レジスタ33を更新しながら書
き込む。そして、微分値が閾値より小さくなったとき、
または符号が+から−に変化したとき、局値アドレス記
憶番地レジスタ39を増加させ、局値アドレス記憶レジ
スタ40上の記憶位置を変える。この動作により、局値
アドレス記憶レジスタ40には、微分値が閾値以上で同
一の符号を保った区間において微分値が最大となる位置
の水平方向アドレスが、この微分値の符号Sとともに記
憶される。
When the differential value is larger than both the threshold value 35 and the station value storage register 33, the control logic circuit 38 always stores the image horizontal direction on the station value address storage register 40 at the same address indicated by the station value address storage address register 39. The output of the address register 41 is written while updating the station value storage register 33. Then, when the differential value becomes smaller than the threshold value,
Alternatively, when the sign changes from + to −, the station value address storage address register 39 is increased and the storage position on the station value address storage register 40 is changed. By this operation, the local address storage register 40 stores the horizontal address of the position where the differential value is the maximum in the section in which the differential value is equal to or more than the threshold value and has the same code, together with the code S of the differential value. .

また、微分絶対値の極大値を示す局値記憶レジスタ33
の値は、微分値が閾値レジスタの値および局値記憶レジ
スタ33の値の双方よりも大きい場合に更新される他、
次の閾値以上の区間における極大位置検出のため、この
ときの微分値すなわち閾値以下の値を設定する。
In addition, the local value storage register 33 indicating the maximum value of the differential absolute value
The value of is updated when the differential value is larger than both the value of the threshold value register and the value of the local value storage register 33,
In order to detect the maximum position in the section equal to or more than the next threshold value, a differential value at this time, that is, a value equal to or less than the threshold value is set.

さらに、微分値が閾値よりも大きい状態で符号が+から
−に変化した場合は、局値アドレス記憶番地レジスタ3
9の値を増加し、1クロック遅れて、局値アドレス記憶
レジスタ40への画像水平方向アドレスレジスタ41の
出力の書き込みと局値記憶レジスタ33の更新とを実行
し、極大または極小位置のいずれかが記憶されない状態
を防止している。
Furthermore, when the sign changes from + to − with the differential value being larger than the threshold value, the station value address storage address register 3
The value of 9 is increased, the output of the image horizontal direction address register 41 is written to the station value address storage register 40 and the station value storage register 33 is updated with a delay of one clock, and either the maximum position or the minimum position is reached. It prevents the state that is not remembered.

第7図は、撮像素子15から得られる光切断像を妨害光
としてのスパッタおよびアークの照明光とともに示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a light section image obtained from the image sensor 15 together with illumination light of spatter and arc as interfering light.

第8図および第9図は、それぞれ、第7図のVIII−VIII
走査線およびIX−IX走査線上の明るさの変化と、平滑化
微分処理部20の出力と、アドレスデータが記憶される
位置の近傍での各入力信号および出力信号の変化を示し
たものである。
8 and 9 show VIII-VIII of FIG. 7, respectively.
The change in brightness on the scan line and the IX-IX scan line, the output of the smoothing differentiation processing unit 20, and the change in each input signal and output signal in the vicinity of the position where the address data is stored are shown. .

第8図は、光切断像に右方向からアーク光が照明光とし
て照射され、左端にもハレーション等の妨害光がある状
態を示している。このような撮像素子15からの信号を
平滑化微分処理部20に通すと、緩やかな照明光の変化
の影響は除去される。また、局値アドレス記憶レジスタ
33には、光切断像の立ち上がり勾配が極大となる位置
および立ち下がり勾配が極小となる位置が符号とともに
記憶される。
FIG. 8 shows a state in which arc light is irradiated as illumination light from the right direction on the light section image, and interference light such as halation is also present at the left end. When such a signal from the image pickup device 15 is passed through the smoothing differentiation processing unit 20, the influence of the gradual change of the illumination light is removed. Further, the local value address storage register 33 stores the position at which the rising gradient of the light-section image becomes maximum and the position at which the falling gradient becomes minimum together with the codes.

第9図は、光切断像に溶接に伴うスパッタおよび強いア
ーク照明光が重なった状態を示している。平滑化微分処
理部20の出力には、その外乱による勾配のピークに続
き、本来の検出対象である光切断像による勾配のピーク
が現れている。この場合立ち下がり勾配は、外乱光と光
切断像の立ち下がり部分とが重なっているために、1個
所のみとなる。局値記憶レジスタ33には、これら立ち
上がりおよび立ち下がり勾配の各ピーク値が微分値の符
号とともに記憶される。
FIG. 9 shows a state in which spatter and strong arc illumination light due to welding overlap the light section image. In the output of the smoothing differential processing unit 20, the peak of the gradient due to the disturbance and then the peak of the gradient due to the light section image that is the original detection target appear. In this case, the falling slope is only one because the ambient light and the falling portion of the light section image overlap each other. The peak value of the rising and falling slopes is stored in the station value storage register 33 together with the sign of the differential value.

これらの前処理の結果は、次に、画像処理装置5内の図
示しないデータ処理部に送られ、光切断像を検出され
る。その際に、従来例では、第8図のような場合、閾値
をどこに設定するかにより、アーク光やスパックの影響
をまともに受けて、これらの外乱光のある部分を光切断
像が在る位置と認識してしまうおそれがあった。
The results of these pre-processings are then sent to a data processing unit (not shown) in the image processing device 5, and a light section image is detected. At that time, in the conventional example, in the case as shown in FIG. 8, depending on where the threshold is set, the influence of the arc light or the spat is directly exerted, and the light section image is present in the portion where the disturbance light is present. There was a risk of recognizing it as a position.

一方、第9図の場合も、外乱光と重なりあっているの
で、光切断像自体の立ち上がりまたは立ち下がり部分を
特定できない結果となり、光切断像の正確な位置を自動
的に高速検出することは不可能であった。
On the other hand, in the case of FIG. 9 as well, since it overlaps with ambient light, the result is that the rising or falling portion of the light-section image itself cannot be identified, and the accurate position of the light-section image cannot be automatically detected at high speed. It was impossible.

本実施例においては、第8図および第9図の最下段に示
すように、光切断像のアーク光またはスパッタが重なっ
た状態でも、光切断像の部分で明るさが変化していれ
ば、勾配の極大および極小位置を更新しながら記憶し、
外乱光の妨害を排除して、光切断像の正確な位置をとぎ
れなしに検出できる。
In the present embodiment, as shown in the bottom of FIGS. 8 and 9, even if the arc light or spatter of the light-section image is overlapped, if the brightness changes in the part of the light-section image, The maximum and minimum positions of the gradient are updated and stored,
By eliminating the disturbance of ambient light, the exact position of the light section image can be detected without interruption.

また、微分値が極大または極小となる位置をこのときの
微分値の符号とともに記憶する圧縮処理を、画像信号を
サンプリングするクロック信号に同期して、実行してい
るため、画像データを高速処理して圧縮でき、溶接線等
の検出処理が高速化される。
In addition, since the compression processing that stores the position where the differential value becomes maximum or minimum together with the sign of the differential value at this time is executed in synchronization with the clock signal that samples the image signal, the image data is processed at high speed. It can be compressed and the speed of the detection process of welding lines and the like is increased.

さらに、被検出対象物表面でスリット光が2回反射して
できる二次反射により光切断像の線幅が見掛け上変化す
る場合にも、勾配の極大位置および極小位置の間隔の変
化から、この状態を判定できる。
Further, even when the line width of the light-section image apparently changes due to the secondary reflection that occurs when the slit light is reflected twice on the surface of the object to be detected, the change in the interval between the maximum position and the minimum position of the gradient causes The state can be determined.

したがって、外乱光の状態が変化する溶接電流の小さい
薄板から溶接電流の大きい中厚板までの広い範囲に亙っ
て、一種類の小型ヘッドを用いて溶接線の位置を高速検
出し倣い制御できる溶接ロボット等が得られる。
Therefore, it is possible to detect the position of the welding line at a high speed by using one kind of small head over a wide range from a thin plate with a small welding current where the state of the ambient light changes to a medium-thick plate with a large welding current, and perform copy control. Welding robot etc. can be obtained.

なお、本発明は溶接ロボットのみならず、外乱光が存在
するシーリング機やグラインダ等にも適用できる。
The present invention can be applied not only to the welding robot but also to a sealing machine, a grinder, etc. in which ambient light exists.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、光切断像にアーク光またはスパッタが
重なった状態でも、光切断像の部分で明るさが変化して
いれば、勾配の極大および極小位置を記憶し、外乱光の
妨害を排除して、光切断像の正確な位置を十分に検出で
きる。
According to the present invention, even when arc light or spatter is superposed on a light-section image, if the brightness changes in the part of the light-section image, the maximum and minimum positions of the gradient are stored to prevent disturbance of ambient light. Exclusions allow adequate detection of the exact location of the light section image.

また、微分値が極大または極小となる位置をその微分値
の符号とともに記憶する圧縮処理を行うため、画像デー
タを高速圧縮でき、溶接線等の検出処理が高速化され
る。
Further, since the compression processing of storing the position where the differential value is maximum or minimum together with the sign of the differential value is performed, the image data can be compressed at high speed, and the processing for detecting the welding line or the like is speeded up.

さらに、被検出対象物表面でのスリット光の二次反射に
より光切断像の線幅が変化する場合も、勾配の極大位置
および極小位置の間隔の変化により、この状態を判定
し、その影響の排除を促すことができる。
Further, even when the line width of the light-section image changes due to the secondary reflection of the slit light on the surface of the object to be detected, this state is determined by the change in the maximum position and the minimum position of the gradient, and its influence You can encourage exclusion.

したがって、外乱光の状態が変化する溶接電流の小さい
薄板から溶接電流の大きい中厚板までの広い範囲に亙っ
て、一種類の小型ヘッドを用いて溶接線の位置を高速検
出し倣い制御できる溶接ロボット等が得られる。
Therefore, it is possible to detect the position of the welding line at a high speed by using one kind of small head over a wide range from a thin plate with a small welding current where the state of the ambient light changes to a medium-thick plate with a large welding current, and perform copy control. Welding robot etc. can be obtained.

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

第1図は本発明による光切断像位置検出装置を備えた溶
接ロボットシステムの構成の一例を示す概略図、第2図
は第1図溶接ロボットの手首の下に溶接トーチとともに
固定したセンサヘッドの構造の一例を示す図、第3図は
第1図システムの画像処理装置における画像データ処理
の手順を示すフローチャート、第4図は第3図の各段階
におけるデータの一例を示す図、第5図はノイズ成分を
効果的に除去するための前処理回路の具体的構成を示す
回路図、第6図は第5図回路内の制御論理回路の構成の
一例を更に具体的に示す回路図、第7図は撮像素子から
得られる光切断像を妨害光としてのアーク照明光ととも
に示す図、第8図および第9図はそれぞれ第7図の線VI
II−VIII,IX−IXに沿った明るさの変化と平滑化微分処
理部の出力とアドレスデータが記憶される近傍での各入
力信号および出力信号の変化とを示す図である。 1……溶接ロボット、2……溶接用電源、 3……ロボット制御装置、4……センサヘッド、 5……画像処理装置、6……溶接トーチ、 7……半導体レーザ、8……非球面レンズ、 9……シリンドリカルレンズ、10……スリット光、 11……スリット光照射ブロック、 12……干渉フィルタ、13……対物レンズ、 14……絞り、15……撮像素子、16……軸受、 17……直流モータ、18……歯車、19……タイミン
グベルト、20……平滑化微分処理部、 21……圧縮処理部、22……A/D変換器、 23〜27……シフトレジスタ、 28……第1加算器、29……第2加算器、 30……反転回路、31……第3加算器、 32……レジスタ、33……局値記憶レジスタ、 34……第1比較器、35……閾値レジスタ、 36……第2比較器、37……レジスタ、 38……制御論理回路、39……局値アドレス番地レジ
スタ、40……局値アドレス記憶レジスタ、 41……画像水平方向アドレスレジスタ。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a welding robot system equipped with a light section image position detecting device according to the present invention, and FIG. 2 is a sensor head fixed with a welding torch under the wrist of the welding robot in FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of the structure, FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of image data processing in the image processing apparatus of FIG. 1, FIG. 4 is a diagram showing an example of data at each stage of FIG. 3, and FIG. FIG. 6 is a circuit diagram showing a specific configuration of a preprocessing circuit for effectively removing noise components, FIG. 6 is a circuit diagram showing more specifically an example of the configuration of the control logic circuit in the circuit of FIG. FIG. 7 is a diagram showing a light section image obtained from the image pickup device together with arc illumination light as interfering light, and FIGS. 8 and 9 are line VI in FIG. 7, respectively.
FIG. 8 is a diagram showing changes in brightness along II-VIII and IX-IX, changes in the output of the smoothing differentiation processing unit, and changes in each input signal and output signal in the vicinity where address data is stored. 1 ... Welding robot, 2 ... Welding power source, 3 ... Robot control device, 4 ... Sensor head, 5 ... Image processing device, 6 ... Welding torch, 7 ... Semiconductor laser, 8 ... Aspherical surface Lens, 9 ... Cylindrical lens, 10 ... Slit light, 11 ... Slit light irradiation block, 12 ... Interference filter, 13 ... Objective lens, 14 ... Aperture, 15 ... Imaging element, 16 ... Bearing, 17 ... DC motor, 18 ... Gear, 19 ... Timing belt, 20 ... Smoothing differentiation processing section, 21 ... Compression processing section, 22 ... A / D converter, 23 ... 27 ... Shift register, 28 ... First adder, 29 ... Second adder, 30 ... Inversion circuit, 31 ... Third adder, 32 ... Register, 33 ... Station value storage register, 34 ... First comparator , 35 ... Threshold register, 36 ... Second comparator, 37 ...... register, 38 ...... control logic circuit, 39 ...... station Value Address Address Register, 40 ...... station value address storage register, 41 ...... image horizontal address register.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】外乱光が存在する環境下でまたは反射率が
一定でない表面を有する被検出物にスリット光を照射す
る光源と、前記被検出物上に生ずる光切断像を取り込む
撮像手段と、当該撮像手段からの画像信号を処理し光切
断像の前記被検出物上の位置を検出する画像処理装置と
を備えた光切断像位置検出装置において、 前記画像処理装置が、 前記撮像手段からの画像信号を平滑化するとともにその
明るさの微分値を求める平滑化微分処理手段と、 前記微分値が極大および極小となる画像位置を符号とと
もに記憶する圧縮処理手段と、 前記記憶された画像位置のうち極大位置から極小位置に
移る組の間隔が所定の閾値以内にある組を光切断像の位
置と判定する手段と を含むことを特徴とする光切断像位置検出装置。
1. A light source for irradiating an object to be detected with slit light in an environment where ambient light is present or having a surface whose reflectance is not constant, and an image pickup means for capturing a light-section image generated on the object to be detected. In a light-section image position detection device including an image processing device that processes an image signal from the image-capturing means and detects a position of the light-section image on the detected object, the image-processing device includes: Smoothing differential processing means for obtaining a differential value of the brightness of the image signal while smoothing the image signal, compression processing means for storing the image positions at which the differential value is maximum and minimum together with a code, and the stored image position An optical-cross-section image position detection device, comprising means for determining a pair whose interval from the maximum position to the minimum position is within a predetermined threshold as the position of the optical-section image.
【請求項2】請求項1に記載の光切断像位置検出装置に
おいて、 前記平滑化微分処理手段が、 前記撮像手段からA/D変換器を介して画像データを取
り込み次々に転送する複数のシフトレジスタと、 これらのシフトレジスタから前後2組の画素データを選
択して各組の平均値を求める第1および第2加算手段
と、 第1加算手段の出力の符号を反転し第2加算手段の出力
と加算し前2画素と後2画素の各平均値の微分値を求め
る第3加算手段と からなることを特徴とする光切断像位置検出装置。
2. The light section image position detecting device according to claim 1, wherein the smoothing differential processing means captures image data from the imaging means via an A / D converter and transfers the image data one after another. A register, first and second addition means for selecting two sets of pixel data before and after these shift registers to obtain an average value of each set, and a sign of an output of the first addition means for inverting the sign of the second addition means. A light-section image position detecting device, comprising: a third addition means for adding the output and the differential value of each average value of the front two pixels and the rear two pixels.
【請求項3】請求項1または2に記載の光切断像位置検
出装置において、 前記圧縮処理手段が、 前記平滑化微分処理手段の出力の局部極大値または極小
値を記憶する局値記憶レジスタと、 前記平滑化微分処理手段の出力を前記局値レジスタの出
力と比較する第1比較手段と、 前記微分値の閾値を記憶する閾値レジスタと 当該閾値レジスタの出力と前記平滑化微分処理手段の出
力とを比較する第2比較手段と、 前記局値および当該局値のアドレスを記憶する局値アド
レス記憶レジスタと、 クロック信号を計数するアドレスカウンタと、 前記平滑化微分処理手段の微分値符号出力と第1比較手
段の出力と第2比較手段の出力とに基づき、前記局値記
憶レジスタを平滑化微分処理手段の出力で更新する更新
指令と前記アドレスカウンタの出力および平滑化微分手
段の微分値の符号を前記局値アドレス記憶レジスタに記
憶する記憶指令とを出す制御論理回路とからなり、 前記光切断像の明るさの勾配が閾値以上となる勾配の局
部極大位置および局部極小位置を前記勾配の符号ととも
に記憶する手段であることを特徴とする光切断像位置検
出装置。
3. The optical section image position detecting device according to claim 1, wherein the compression processing means stores a local maximum value or a minimum value of the output of the smoothing differential processing means. , First comparing means for comparing the output of the smoothing and differential processing means with the output of the local value register, a threshold value register for storing the threshold value of the differential value, an output of the threshold value register, and an output of the smoothing and differential processing means Second comparison means for comparing the station value and a station value address storage register for storing the station value and an address of the station value, an address counter for counting a clock signal, and a differential value code output of the smoothing differentiation processing means Based on the output of the first comparing means and the output of the second comparing means, an update command for updating the station value storage register with the output of the smoothing differentiation processing means and the output of the address counter. And a control logic circuit for issuing a storage command for storing the sign of the differential value of the smoothing differentiating means in the local value address storage register, and the local maximum of the gradient in which the gradient of the brightness of the light section image is equal to or more than a threshold value. An optical cutting image position detecting device, which is a means for storing the position and the local minimum position together with the sign of the gradient.
【請求項4】請求項1〜3のいずれか1項に記載の光切
断像位置検出装置の前記光源と前記撮像手段とを溶接ト
ーチとともに溶接アームの手首に固定し、溶接トーチを
目標位置に倣い制御することを特徴とする溶接ロボッ
ト。
4. The light source and the image pickup means of the light section image position detecting device according to claim 1, the welding torch is fixed to a wrist of a welding arm, and the welding torch is set at a target position. A welding robot characterized by copying control.
【請求項5】請求項1〜3のいずれか一項に記載の光切
断像位置検出装置の前記光源と前記撮像手段とをシーリ
ングヘッドに固定し、シーリングヘッドを目標位置に傲
い制御することを特徴とするシーリング機。
5. The light source and the image pickup means of the light section image position detecting device according to claim 1, wherein the light source and the image pickup means are fixed to a ceiling head, and the ceiling head is controlled to a target position. Sealing machine characterized by.
【請求項6】請求項1〜3のいずれか一項に記載の光切
断像位置検出装置の前記光源と前記撮像手段とをグライ
ンダディスクの近傍に固定し、グラインダディスクを目
標位置に倣い制御することを特徴とするグラインダ。
6. The light source and the image pickup means of the light section image position detecting device according to claim 1, wherein the light source and the image pickup means are fixed near a grinder disk, and the grinder disk is controlled to follow a target position. A grinder characterized by that.
【請求項7】外乱光が存在する境環下でまたは反射率が
一定でない表面を有する被検出物にスリット光を照射し
て得られる光切断像の明るさの立ち上がり勾配および立
ち下がり勾配がそれぞれ極大および極小となる位置を記
憶する手段と、 当該勾配の符号を前記極大および極小位置に対応させて
記憶する手段とからなる光切断像データ圧縮処理回路。
7. The rising slope and falling slope of the brightness of a light-section image obtained by irradiating an object to be detected with slit light under a boundary in the presence of ambient light or having a surface whose reflectance is not constant, respectively. A light-section image data compression processing circuit comprising means for storing the maximum and minimum positions and means for storing the sign of the gradient in association with the maximum and minimum positions.
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