JPH06273141A

JPH06273141A - 慣性主軸角演算装置、画像パターン用傾斜修正装置及び画像処理装置

Info

Publication number: JPH06273141A
Application number: JP5058158A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Yamazaki; 祥典山崎; Yoichi Okamoto; 陽一岡本; Masahiro Inomata; 政寛猪俣; Kazunari Konishi; 一成小西
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 1993-03-18
Filing date: 1993-03-18
Publication date: 1994-09-30
Anticipated expiration: 2018-03-10
Also published as: JP3385056B2

Abstract

(57)【要約】【目的】画像パターンの測定精度を向上させる。【構成】画像認識装置１は、検出された検出画像パタ
ーンＩＳと予め決定された標準画像パターンとを比較し
て、両パターンの一致程度を検出する装置である。この
検出装置では、検出画像パターンＩＳを読み取り、その
仮慣性主軸角θ１を演算する。そして、検出画像パター
ンＩＳの反転の有無を示す補助ラインＡＬを用いて仮慣
性主軸角θＩを補正し、慣性主軸角θを決定する。そし
て、得られた慣性主軸角θに基づいて、標準画像パター
ンと検出画像パターンＩＳとの座標を一致させ、両画像
パターンの一致程度を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像パターンの慣性主
軸角を演算する慣性主軸角演算装置と、傾斜する画像パ
ターンの傾斜を修正する画像パターン用傾斜修正装置
と、予め決定された検出パラメータを用いて検出画像パ
ターンの測定を行う画像処理装置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動化機器においては対象物の情報を取
り出すことが不可欠であり、そのため画像処理により画
像認識が行えるようにした画像認識装置（画像処理装置
の一例）が広く用いられている。この種の画像認識装置
では、ＴＶカメラ（ＣＣＤや撮像管等を含む）の映像を
ディジタル映像化して２値画像とし、その画像データを
用いて被測定物が基準形状と一致しているか否かの判断
を行う。

【０００３】形状の判断を行う従来の画像認識装置で
は、標準画像パターンを画素単位で記憶する標準パター
ンＲＡＭと、撮影により得られた検出画像パターンを画
素単位で記憶する検出パターンＲＡＭとが設けられてい
る。また、従来の画像認識装置では、標準画像パターン
と検出画像パターンとの間の位置ずれに基づいて、検出
画像パターンが標準画像パターンに重なるよう検出画像
パターンの座標上の移動及び回転を行う。そして、検出
パターンＲＡＭと標準パターンＲＡＭとにおいて比較対
象画素データを読み出し、両者を比較することにより画
像パターンの一致程度を検出する。

【０００４】前記画像パターンの座標上の移動及び回転
を行う際には、画像パターンの重心と画像パターンの慣
性主軸の基準座標に対する回転角度とが用いられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成では、
画像パターンの座標上の移動及び回転の処理を行う際
に、画像パターンの重心と慣性主軸角とが用いられるだ
けであるので、ある傾いた画像パターンとそれに対して
１８０°回転した姿勢の画像パターンとの慣性主軸角上
での違いが検出できない。

【０００６】したがって、前記従来の構成では、慣性主
軸角の不正確な検出に起因して、画像パターンの一致程
度の検出結果が誤ったものとなり得る。本発明の目的
は、慣性主軸角の検出精度を向上させることにある。本
発明の別の目的は、画像パターンの傾斜を修正する際の
修正精度を向上させることにある。

【０００７】本発明のさらに別の目的は、画像パターン
測定時の測定精度を向上させることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る慣性主軸角
演算装置は、画像パターンの慣性主軸角を演算する装置
である。この装置は、画像パターンを読み取る読取手段
と、読み取られた画像パターンの仮慣性主軸角を演算す
る仮慣性主軸角演算手段と、画像パターンの反転の有無
を示す反転パラメータを決定する反転パラメータ決定手
段と、仮慣性主軸角と反転パラメータとから慣性主軸角
を決定する慣性主軸角決定手段とを備えている。

【０００９】本発明に係る画像パターン用傾斜修正装置
は、傾斜する画像パターンの傾斜を修正する装置であ
る。この装置は、画像パターンを読み取る読取手段と、
読み取られた画像パターンの仮慣性主軸角を演算する仮
慣性主軸角演算手段と、画像パターンの反転の有無を示
す反転パラメータを決定する反転パラメータ決定手段
と、仮慣性主軸角と反転パラメータとから慣性主軸角を
決定する慣性主軸角決定手段と、得られた慣性主軸角に
基づいて画像パターンの座標を変更する座標変更手段と
を備えている。

【００１０】本発明に係る画像処理装置は、予め決定さ
れた検出パラメータを用いて検出画像パターンの測定を
行う装置である。この装置は、記憶手段と、読取手段
と、仮慣性主軸角演算手段と、反転パラメータ決定手段
と、慣性主軸角決定手段と、測定手段とを備えている。
前記記憶手段は検出パラメータを記憶する。前記読取手
段は検出画像パターンを読み取る。前記仮慣性主軸角演
算手段は、読み取られた前記検出画像パターンの仮慣性
主軸角を演算する。前記反転パラメータ決定手段は、検
出画像パターンの反転の有無を示す反転パラメータを決
定する。前記慣性主軸角決定手段は、仮慣性主軸角と反
転パラメータとから慣性主軸角を決定する。前記測定手
段は、慣性主軸角と前記検出パラメータとに基づいて、
前記検出画像パターンの測定を行う。

【００１１】

【作用】本発明に係る重心主軸角演算装置では、読取手
段により読み取られた画像パターンの仮慣性主軸角が仮
慣性主軸角演算手段により演算される。また、読み取ら
れた画像パターンの反転の有無を示す反転パラメータが
反転パラメータ決定手段により決定される。そして、慣
性主軸角決定手段が、仮慣性主軸角と反転パラメータと
から慣性主軸角を決定する。

【００１２】ここでは、慣性主軸角を決定するにあたり
画像パターンの反転の有無を決定要因として使用するの
で、慣性主軸角の検出精度が向上する。本発明に係る画
像パターン用傾斜修正装置では、読取手段により読み取
られた画像パターンの仮慣性主軸角が仮慣性主軸角演算
手段により演算される。また、読み取られた画像パター
ンの反転の有無を示す反転パラメータが反転パラメータ
決定手段により決定される。そして、慣性主軸角決定手
段が、仮慣性主軸角と反転パラメータとから慣性主軸角
を決定する。得られた重心主軸角に基づいて、座標変更
手段が画像パターンの座標を変更する。

【００１３】ここでは、慣性主軸角を決定するにあたり
画像パターンの反転の有無を決定要因として使用するの
で、画像パターンの傾斜を修正する際の修正精度が向上
する。本発明に係る画像処理装置では、読取手段により
読み取られた画像パターンの仮慣性主軸角が仮慣性主軸
角演算手段により演算される。また、読み取られた画像
パターンの反転の有無を示す反転パラメータが反転パラ
メータ決定手段により決定される。そして、慣性主軸角
決定手段が、仮慣性主軸角と反転パラメータとから慣性
主軸角を決定する。さらに、測定手段が、得られた慣性
主軸角と検出パラメータとに基づいて、検出画像パター
ンの測定を行う。

【００１４】ここでは、慣性主軸角を決定するにあたり
画像パターンの反転の有無を決定要因として使用するの
で、画像パターンの測定精度が向上する。

【００１５】

【実施例】〔構成〕図１は、本発明の一実施例が採用された画像認
識装置１の一使用状態を示している。図１において、画
像認識装置１は、認識装置本体２と、認識装置本体２に
ケーブル３を介して接続されたＣＣＤカメラ４と、認識
装置本体２での処理結果等を表示するためのＣＲＴ５と
を有している。認識装置本体２の前面には操作パネル８
が配置されている。ＣＣＤカメラ４は、検査対象の一例
としての製品６を搬送するコンベア７の上方に配置され
ており、ＣＣＤカメラ４が製品６を撮影するようになっ
ている。

【００１６】図２は、認識装置本体２の回路ブロック図
である。図２において、ＣＰＵ１０には、ＣＰＵデータ
バス１１を介して、プログラムＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１
３と、通信制御回路１４と、Ｉ／Ｏポート１５とが接続
されている。通信制御回路１４は、外部インターフェイ
スを介してロボットハンド等を制御するホストコンピュ
ータ（いずれも図示せず）に接続されている。また、Ｉ
／Ｏポート１５には、操作パネル８が接続されるととも
に、後述する制御信号Ｃ１〜Ｃ７の出力ポート及びデー
タ信号Ｄ１，Ｄ２の入力ポートが設けられている。

【００１７】さらに、ＣＰＵデータバス１１には、グラ
フィックコントローラ１６が接続されている。また、グ
ラフィックコントローラ１６には、アドレスデータ等を
入出力するためのグラフィックコントローラバス１７を
介して画面表示用ＶＲＡＭ１８が接続されている。さら
に、グラフィックコントローラバス１７には、文字パタ
ーンＲＯＭ１９と、文字表示用マルチポートＲＡＭ２０
と、グラフィック表示用の第１〜第３マルチポートＲＡ
Ｍ２１，２２，２３と、第１〜第３マルチポートＲＡＭ
２１〜２３の出力を制御するためのグラフィックＲＡＭ
書換えコントローラ２４とが接続されている。

【００１８】書換えコントローラ２４には、ＣＰＵ１０
からのグラフィックＲＡＭ書換え用制御信号Ｃ２が入力
され、その制御信号Ｃ２に応じて書換えコントローラ２
４が第１〜第３マルチポートＲＡＭ２１〜２３の書き込
み／読み出し／消去を制御する。第１〜第３マルチポー
トＲＡＭ２１〜２３の出力は、スイッチング回路２６を
介して選択的に画像合成回路２７に出力される。画像合
成回路２７で合成された画像は、ＣＲＴ５に表示され
る。なお、スイッチング回路２６は、ＣＰＵ１０からの
グラフィックＲＡＭ表示切替え用制御信号Ｃ３によって
切り換えられる。

【００１９】一方、ＣＣＤカメラ４からの画像信号は、
明暗補正回路３０を介して、コンパレータからなる２値
化回路３１に出力される。２値化回路３１では、電圧可
変型電源３２の電圧が比較電圧として入力され、これに
よって２値化回路３１での比較電位が変更される。２値
化回路３１の出力は、近傍平均化回路３３を介してコン
パレータからなる再２値化回路３４に入力される。再２
値化回路３４において、電圧可変型電源３５の電圧が比
較電位として入力される。

【００２０】再２値化回路３４からの出力はスリーステ
ートバッファ３７に入力される。スリーステートバッフ
ァ３７の出力は、画面表示用ＶＲＡＭ１８にシリアル入
力される。画面表示用ＶＲＡＭ１８の書き込みタイミン
グとスリーステートバッファ３７の画像データ出力タイ
ミングとは、画面表示用ＶＲＡＭ１８のＲ／Ｗポートと
スリーステートバッファ３７のアクティベート端子と
に、ＣＰＵ１０からの制御信号Ｃ１がともに同時に入力
されることにより、同期する。

【００２１】画面表示用ＶＲＡＭ１８は、たとえば、２
５６ｋワード×４ビット構成の標準ダイナミックＲＡＭ
部と５１２ワード×４ビット構成のＳＡＭ（シリアル・
アクセス・メモリ）部とから構成される１Ｍビットマル
チポートビデオＲＡＭである。この画面表示用ＶＲＡＭ
１８は、ＲＡＭ部及びＳＡＭ部間の双方向データ転送機
能を有している。この画面表示用ＶＲＡＭ１８のシリア
ル入出力ポートにはスリーステートバッファ３７の出力
端子が接続されている。

【００２２】画面表示用ＶＲＡＭ１８のシリアル出力
は、標準パターンメモリ４０のデータ入力ポートと、比
較種別選択回路４１のデータ入力端子と、画像合成回路
２７とに出力され得る。さらに画像合成回路２７には、
２値化処理前の２５６階調の画像信号も入力されるよう
になっている。画像合成回路２７に入力される画像信号
のいずれをＣＲＴ５に出力するかは、ＣＰＵ１０から出
力される制御信号Ｃ７に基づいて決定される。

【００２３】標準パターンメモリ４０には、パターンマ
ッチングＲＡＭアドレス発生回路４２からアドレス指定
がなされるようになっている。また、ＣＰＵ１０からの
パターンメモリ書き込みコントロール用制御信号Ｃ５
が、Ｉ／Ｏポート１５を介して標準パターンメモリ４０
のＲ／Ｗポートに入力される。ＲＡＭアドレス発生回路
４２には、パターン読み書き位置補正データとしてＣＰ
Ｕ１０から出力された制御信号Ｃ４がＩ／Ｏポート１５
を介して入力される。標準パターンメモリ４０の１ビッ
トデータは、比較種別選択回路４１の他方の入力端子に
入力される。

【００２４】比較種別選択回路４１は、排他的論理和を
演算する機能と、論理積を演算する機能と、論理和を演
算する機能とを有している。３種の機能は、ＣＰＵ１０
から出力されるスイッチング信号Ｃ６により択一的に選
択される。比較種別選択回路４１の出力は、ノイズフィ
ルタ４３を介してカウンタ４４に入力される。カウンタ
４４でのカウント結果は、データ信号Ｄ１としてＩ／Ｏ
ポート１５に出力される。

【００２５】再２値化回路３４からの出力は、重心／慣
性主軸検出回路３６にも入力される。重心／慣性主軸検
出回路３６は、図３に示すように、再２値化回路３４か
らの画像信号を受けて重心及び慣性主軸演算用の演算項
目（ΣＮ，Σｘ₁・Σｘ₂，Σｘ₁ ²等）の演算を行う項
目演算部５１と、項目演算部５１での演算結果を用いて
重心の位置及び慣性主軸の位置を演算するＣＰＵ５２
と、ＣＰＵ５２で得られた演算結果を格納するデュアル
ポートＲＡＭ５３とを有している。デュアルポートＲＡ
Ｍ５３には、Ｉ／Ｏポート１５（図２）を介してＣＰＵ
１０がアクセスし得る。すなわち、デュアルポートＲＡ
Ｍ５３に格納されるデータが位置情報データ信号Ｄ２と
してＣＰＵ１０に取り込まれ得る。〔動作〕画像認識装置１の動作を、図４〜図７に示す制
御フローチャートにしたがって説明する。全体図４のステップＳ１では、初期メニュー表示をＣＲＴ５
で行う等の初期設定を行う。ステップＳ２では、操作者
により条件設定指令が操作パネル８を介してなされたか
否かを判断する。ステップＳ３では、標準パターン入力
の指令がなされたか否かを判断する。ステップＳ４で
は、測定の実行が指令されたか否かを判断する。さら
に、ステップＳ５ではその他の一般的な処理を行い、ス
テップＳ２に戻る。条件設定条件設定の指令がなされると、ステップＳ２からステッ
プＳ６に移行して、図５に示す条件設定サブルーチンを
実行する。

【００２６】図５のステップＳ１１では、補助モード
（重心主軸角を決定する際に、反転パラメータを補助手
段として用いるモード）の設定が指令されたか否かを判
断する。ステップＳ１２では、前記補助モードの解除が
指令されたか否かを判断する。ステップＳ１３では、そ
の他の設定入力が指令されたか否かを判断する。ステッ
プＳ１４では、条件設定サブルーチンの終了が指令され
たか否かを判断する。条件設定サブルーチンの終了が指
令されるまでは、ステップＳ１１に戻る。なお、その他
の処理の指令がなされた場合には、ステップＳ１３から
ステップＳ１７に移行し、指定された設定処理を実行す
る。

【００２７】補助モードの設定が指令されれば、ステッ
プＳ１１からステップＳ１５に移行する。ステップＳ１
５では、補助モードの設定を意味するフラグを立てる。
一方、補助モードの解除が指令されれば、ステップＳ１
２からステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６で
は、補助モードの設定を意味するフラグを下ろす。標準パターンの読込み図４において、操作者から標準パターンの読み込み指令
がなされれば、ステップＳ３からステップＳ７に移行
し、図６の標準パターンサブルーチンを実行する。な
お、標準パターンの読み込み指令は、ＣＣＤカメラ４に
標準となる製品６を撮影させた状態で、操作者により行
われる。

【００２８】図６のステップＳ２１では、ＣＣＤカメラ
４で撮影された標準画像パターンを画面表示用ＶＲＡＭ
１８に書き込む。ここでは、ＣＣＤカメラ４により標準
形が撮影され、得られた画像データが明暗補正回路３０
を介して２値化回路３１で２値化され、さらに近傍平均
化回路３３を介して再２値化回路３４で再び２値化され
る。２値化された画像データは、重心／慣性主軸検出回
路３６に入力されるとともに、スリーステートバッファ
３７にも出力される。そして、ＣＰＵ１０からの制御信
号Ｃ１にしたがって、画像表示用ＶＲＡＭ１８とスリー
ステートバッファ３７とが同期して駆動され、画面表示
用ＶＲＡＭ１８に２値画像データがシリアル入力され
る。２値画像データが画面表示用ＶＲＡＭ１８に全て書
き込まれれば、ステップＳ２２に移行する。ステップＳ
２２では、画面表示用ＶＲＡＭ１８から標準パターンメ
モリ４０に画像データを転送し格納する。図８に、格納
された標準画像パターンＩＭの一例を示す。この標準画
像パターンＩＭは概ねＴ字状である。

【００２９】ステップＳ２２での処理の間に、図３に示
す重心／慣性主軸検出回路３６では、項目演算部５１が
重心及び慣性主軸の位置を演算するための種々の項目の
演算を行う。そして、ＣＰＵ５２が、項目演算部５１で
演算された種々の項目を用いて重心及び慣性主軸の位置
を演算する。演算結果は、デュアルポートＲＡＭ５３に
格納される。

【００３０】デュアルポートＲＡＭ５３に格納された重
心及び慣性主軸の位置データは、ＣＰＵ１０により図６
のステップＳ２３において位置情報データ信号Ｄ２とし
て読み込まれる。ステップＳ２３での読み込みが終われ
ばステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、補
助モード（図５のステップＳ１５）が設定されているか
否かを判断する。補助モードが設定されていなければ、
そのまま図４のメインルーチンに戻る。

【００３１】ステップＳ２４において補助モードが設定
されていると判断した場合にはステップＳ２５〜ステッ
プＳ３１に示す反転パラメータ決定処理を実行する。ス
テップＳ２５では、補正ウインドウの始点Ａの入力を待
つ。操作者が、ＣＲＴ５上でカーソルを移動させながら
図９に示すように始点Ａを指定すると、ステップＳ２６
に移行して始点Ａの重心ＣＧに対する相対位置を記憶す
る。次に、ステップＳ２７において補助ウインドウの終
点位置の入力を待つ。操作者が終点Ｂを入力すればステ
ップＳ２８に移行し、終点Ｂの重心ＣＧに対する相対位
置を記憶する。

【００３２】ステップＳ２９では、入力された始点Ａと
終点Ｂとが直線の始点及び終点であるのか、あるいは長
方形の１対の対角であるのかの選択を操作者から受け付
ける。操作者による選択がなされれば、ステップＳ３０
において選択内容を判別し、始点Ａ及び終点Ｂが直線の
両端である場合にはステップＳ３１に移行する。ステッ
プＳ３１では、図９に示すように始点Ａと終点Ｂとの間
を結ぶ補助ラインＡＬと標準画像パターンＩＭとが始点
Ａ側において最初に交差する交差点Ｃの位置を演算す
る。ステップＳ３１での処理が終われば図４のメインル
ーチンに戻る。

【００３３】一方、ステップＳ２９において始点Ａと終
点Ｂとが長方形の対角であると指定された場合には、ス
テップＳ３０からステップＳ３２に移行する。ステップ
Ｓ３２では、図１２に示すように、重心ＣＧを通る分割
線ＤＬで始点Ａ及び終点Ｂを含む長方形を分割し、始点
Ａ側の補助ウインドウＡＷと終点Ｂ側の補助ウインドウ
ＢＷとを決定する。そして、両補助ウインドウＡＷ，Ｂ
Ｗのそれぞれにおいて、標準画像パターンＩＭが占める
面積を演算する。ステップＳ３２での処理が終われば図
４のメインルーチンに戻る。実行コンベア７により検査対象としての製品６が流されてい
る状態で、操作パネル８を介して実行指令がなされる
と、図４のステップＳ４からステップＳ８に移行し、図
７に示す実行サブルーチンを実行する。

【００３４】図７のステップＳ３３では、検査対象の製
品６を撮影しているＣＣＤカメラ４からの画像情報を、
標準画像パターンを得る場合と同様にして画面表示用Ｖ
ＲＡＭ１８に記憶する。図１０，図１１，図１３及び図
１４に、得られた検出画像パターンＩＳの例を示す。そ
のうち、図１０及び図１３は検出画像パターンＩＳが標
準画像パターンＩＭ（図８）に対してわずかに時計回り
に回転した場合を、図１１及び図１４は検出画像パター
ンＩＳが標準画像パターンＩＭ（図８）に対して９０°
以上反時計回りに回転した場合を示している。なお、図
１０及び図１１は補助ラインＡＬが設定されている場合
を、また図１３及び図１４は補助ウインドウＡＷ，ＢＷ
が設定されている場合を示している。

【００３５】一方、重心／慣性主軸検出回路３６でも、
標準画像パターンの場合と同様にして、検査対象として
の製品６の重心及び慣性主軸の位置を演算する。重心／
慣性主軸検出回路３６からの位置情報データ信号Ｄ２
は、ステップＳ３４において読み込まれる。ステップＳ
３５では、ステップＳ２３（図６）で読み込んだ標準画
像パターンＩＭの慣性主軸ＩＡの位置とステップＳ３４
で読み込んだ検出画像パターンＩＳの慣性主軸ＩＡの位
置とから仮慣性主軸角θＩを演算する。

【００３６】ステップＳ３６では、補助モード（図５の
ステップＳ１５）が設定されているか否かを判断する。
補助モードが設定されていない場合には補正が不要であ
るので、ステップＳ４０に移行して仮慣性主軸角θＩを
慣性主軸角θとする。一方、ステップＳ３６において補
助モードが設定されていると判断した場合には、ステッ
プＳ３７に移行する。ステップＳ３７では、慣性主軸角
θの補正が必要であるか否かを判断する。ここでは、補
助ラインＡＬが設定されている場合には、図１０及び図
１１に示すように始点Ａから交差点Ｃまでの距離を演算
し、得られた距離が標準画像パターンＩＭでの始点Ａ─
交差点Ｃ間の距離に一致するか否かを判断する。また、
補助ウインドウＡＷ，ＢＷが設定されている場合には、
図１３及び図１４に示すように各ウインドウＡＷ，ＢＷ
内の検出画像パターンＩＳの面積を演算し、得られた面
積が標準画像パターンＩＭでの面積に一致するか否かを
判断する。

【００３７】図１０又は図１３の状態では、両パターン
ＩＳ，ＩＭ間で距離又は面積が一致し、検出画像パター
ンＩＳの回転角度は仮慣性主軸角θＩに一致すると考え
られるので補正は不要でありステップＳ３８に移行す
る。ステップＳ３８では、ステップＳ３５で得られた仮
慣性主軸角θＩを慣性主軸角θとして設定する。また、
図１１又は図１４の状態では、両パターンＩＳ，ＩＭ間
で距離又は面積が一致せず、検出画像パターンＩＳの回
転角度は仮慣性主軸角θＩとは異なると考えられるの
で、補正が必要でありステップＳ３９に移行する。ステ
ップＳ３９では、１８０°から仮慣性主軸角θＩを減算
し、得られた値の正負を逆転させることで正しい慣性主
軸角θが得られる。

【００３８】ステップＳ３８，３９，４０での処理が終
わればステップＳ４１に移行する。ステップＳ４１で
は、得られた慣性主軸角θと重心ＣＧの位置とから、マ
ッチングパラメータを演算する。ここでは、標準画像パ
ターンＩＭと検出画像パターンＩＳの重心ＣＧの位置を
一致させ、さらに慣性主軸ＩＡを一致させるためのパラ
メータを演算する。演算するパラメータとしては、標準
画像パターン上での検出画像パターンの座標初期値（Ｘ
Ｉ，ＹＩ）と、標準画像パターン上での検出画像パター
ンの水平走査方向の変化量ΔＨＸ，ΔＶＸと垂直走査方
向の変化量ΔＨＹ，ΔＶＹとがある。

【００３９】ステップＳ４２では、得られたマッチング
パラメータをＲＡＭアドレス発生回路４２に、パターン
読み書き位置補正データとして入力する（制御信号Ｃ
４）。この結果、標準パターンメモリ４０には、検出画
像パターン上の比較対象画素の座標に対応する標準画像
パターン上の座標が入力されることになる。ステップＳ
４３では、比較種別選択回路４１に対し、排他的論理
和、論理積及び論理和の３種の比較種別のうちいずれを
用いて比較動作を行うかを決定するための制御信号Ｃ６
を出力する。そして、ステップＳ４４において、標準パ
ターンメモリ４０内の標準画像パターンＩＭと画面表示
用ＶＲＡＭ１８内の検出画像パターンＩＳとの比較動作
を行う。ここでは、標準パターンメモリ４０が信号Ｃ５
にしたがったタイミングで、アドレス発生回路４２によ
って指定された座標の画素データを比較種別選択回路４
１に出力する。一方、画面表示用ＶＲＡＭ１８からは対
応する座標の画素データが比較種別選択回路４１に入力
される。比較種別選択回路４１では、信号Ｃ６により設
定された論理にしたがって、比較結果をノイズフィルタ
５３からカウンタ５４に出力する。カウンタ５４では比
較結果の画素数をカウントする。

【００４０】ステップＳ４５では、カウンタ５４の値を
データ信号Ｄ３として読み込み、ＯＫ／ＮＧを所定の判
断基準に基づいて判断する。そして、その判断結果を、
ステップＳ４６において通信制御回路１５を介しホスト
コンピュータ等に出力する。ステップＳ４７では、当該
実行モードの終了が操作者により指令されたか否かを判
断する。終了指令がなされるまではステップＳ３３に戻
り、次々と検査対象の製品６から得られる検出画像パタ
ーンＩＳと標準画像パターンＩＭとの比較判定を続け
る。そして、終了指令がなされればステップＳ４７から
図４のメインルーチンに戻る。〔他の実施例〕本発明に係る慣性主軸角演算装置は、上
述のようにパターンマッチング用に使用される場合に限
定されることはなく、たとえばロボットの視覚機能を達
成するための回路において実行される画像認識動作を行
う際の慣性主軸角の演算用にも使用できる。また、パタ
ーン面積測定、パターン長さ測定、パターン位置検出等
の他の画像処理用にも使用できる。

【００４１】

【発明の効果】本発明に係る慣性主軸角演算装置では、
画像パターンの反転の有無を示す反転パラメータを決定
し、仮重心主軸角と反転パラメータとから重心主軸角を
決定するので、慣性主軸角の検出精度が向上する。本発
明に係る画像パターン用傾斜修正装置では、画像パター
ンの反転の有無を示す反転パラメータを決定し、仮重心
主軸角と反転パラメータとから重心主軸角を決定するの
で、画像パターンの傾斜を修正する際の修正精度が向上
する。

【００４２】本発明に係る画像処理装置では、検出画像
パターンの反転の有無を示す反転パラメータを決定し、
仮重心主軸角と反転パラメータとから重心主軸角を決定
するので、画像パターンの測定精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用された画像認識装置の
斜視概略図。

【図２】その画像認識装置本体の回路ブロック図。

【図３】その重心／慣性主軸検出回路の回路ブロック
図。

【図４】その制御フローチャート。

【図５】その制御フローチャート。

【図６】その制御フローチャート。

【図７】その制御フローチャート。

【図８】その標準画像パターン処理時の処理イメージを
示す図。

【図９】その標準画像パターン処理時の処理イメージを
示す図。

【図１０】その検出画像パターン処理時の処理イメージ
を示す図。

【図１１】その検出画像パターン処理時の処理イメージ
を示す図。

【図１２】その標準画像パターン処理時の処理イメージ
を示す図。

【図１３】その検出画像パターン処理時の処理イメージ
を示す図。

【図１４】その検出画像パターン処理時の処理イメージ
を示す図。

【符号の説明】

１画像認識装置４ＣＣＤカメラ１０ＣＰＵ３６重心／慣性主軸検出回路ＡＬ補助ラインＡＷ，ＢＷ補助ウインドウＣＧ重心ＩＡ慣性主軸ＩＭ標準画像パターンＩＳ検出画像パターンＸＩ，ＹＩ座標初期値 ΔＨＸ，ΔＶＸ，ΔＨＹ，ΔＶＹ座標変化量 θ 慣性主軸角 θＩ仮慣性主軸角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小西一成大阪府高槻市明田町２番13号株式会社キーエンス内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像パターンの慣性主軸角を演算する慣性
主軸角演算装置であって、前記画像パターンを読み取る読取手段と、読み取られた前記画像パターンの仮慣性主軸角を演算す
る仮慣性主軸角演算手段と、前記画像パターンの反転の有無を示す反転パラメータを
決定する反転パラメータ決定手段と、前記仮慣性主軸角と反転パラメータとから慣性主軸角を
決定する慣性主軸角決定手段と、を備えた慣性主軸角演
算装置。
【請求項２】傾斜する画像パターンの傾斜を修正する画
像パターン用傾斜修正装置であって、前記画像パターンを読み取る読取手段と、読み取られた前記画像パターンの仮慣性主軸角を演算す
る仮慣性主軸角演算手段と、前記画像パターンの反転の有無を示す反転パラメータを
決定する反転パラメータ決定手段と、前記仮慣性主軸角と反転パラメータとから慣性主軸角を
決定する慣性主軸角決定手段と、前記慣性主軸角に基づいて、前記画像パターンの座標を
変更する座標変更手段と、を備えた画像パターン用傾斜
修正装置。
【請求項３】予め決定された検出パラメータを用いて検
出画像パターンの測定を行う画像処理装置であって、前記検出パラメータを記憶する記憶手段と、前記検出画像パターンを読み取る読取手段と、読み取られた前記検出画像パターンの仮慣性主軸角を演
算する仮慣性主軸角演算手段と、前記検出画像パターンの反転の有無を示す反転パラメー
タを決定する反転パラメータ決定手段と、前記仮慣性主軸角と反転パラメータとから慣性主軸角を
決定する慣性主軸角決定手段と、前記慣性主軸角と前記検出パラメータとに基づいて、前
記検出画像パターンの測定を行う測定手段と、を備えた
画像処理装置。