JPH07210681A

JPH07210681A - 回転位置検出装置

Info

Publication number: JPH07210681A
Application number: JP6003332A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Suzuki; 規之鈴木; Noriko Tokuda; 典子徳田; Kinji Horigami; 欣司堀上; Hideo Kano; 秀夫加納; Yoshihiro Itsuzaki; 嘉浩逸崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-01-18
Filing date: 1994-01-18
Publication date: 1995-08-11
Also published as: KR950023980A

Abstract

(57)【要約】【目的】明るさの変動やノイズに強く、複雑な形状で
も特殊ハードウェアを使用することなく簡単かつ高速に
て対象物の回転角を検出する。【構成】円形輪郭線上の画像データ列を取得するライ
ンデータ取得部１と、モデルデータ列を記憶するモデル
データ記憶部２と、対象物データ列の平均濃度とモデル
データ列の平均濃度を等しくするデータ正規化部３と、
正規化後の対象物データ列とモデルデータ列との間の全
データ列分の減算結果の絶対値の総和を対象物データ列
とモデルデータ列の一致度として求める一致度計算部５
とモデルデータ列に対して対象物データ列をデータ列順
に走査して最も一致度が高いデータ列の順序位置に対応
する回転位置を出力するデータ走査・最一致位置検出部
６とから成る回転位置計算部４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工場等で用いられる視
覚認識装置において、ギヤ・コイル・小型トランス・ビ
ス穴などの円筒や円盤形状の対象物の回転位置を検出す
る回転位置検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、円筒や円盤形状の対象物の回転位
置を検出する方法として、図１１に示すように、画像を
予め２値化した後に、円形輪郭線上の画像データを走査
し、白黒変化するエッジ点と走査開始点との中心に対し
てなす角度を求め、対象物の回転位置を求める方法があ
る。なお、図１１を含めて各図中においては白の部分を
斜線で示している。

【０００３】又、別の方法として、図１２（ａ）に示す
ようにリング状の処理エリア２１を設定し、これを図１
２（ｂ）に示すように極座標変換を行って平行格子状の
対象領域２２に展開し、予め設定された円弧状のモデル
パターン２３を同様に極座標変換してモデルパターン２
４を得、このモデルパターン２４を対象領域２２内を白
抜き矢印の如く走査させ、モデルパターン２４と対象領
域２２との一致度を計算し、一致度がもっとも高い位置
をパターンと最もよく一致する位置として、走査円の中
心とのなす角度を求め、対象物の回転位置を求める方法
がある。

【０００４】図１３はその代表的な処理フローを示す。
図１３に示すように、明るさの変動に対応するため、通
常モデルパターンと対象領域の濃度の正規化処理を行っ
てから一致度計算を行うことが多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記図１１に
示した従来例においては、画像を２値化してからエッジ
点を求めているため、明るさの変動やノイズに非常に弱
いという問題点があった。さらに、図１４に示すよう
に、対象物が複雑な形状でエッジ点が多く検出される場
合は、さらにエッジ点の検証をしないと回転方向が特定
できず、対象物によっては図１５に示すように対象物専
用の複雑なエッジ検証論理が必要となるという問題があ
った。図１４、図１５においては、まず黒→白エッジ
（黒点で示す）をすべて検出し、次に各エッジ点の白→
黒へ変化するエッジ点との距離（ａ、ｂ）を調べ、次に
その距離がある値（図示例ではｂ）となっているエッジ
点（ｅ、ｆ）を選び、それでも特定できない場合には直
前のエッジ点との距離がある値（ｃ）となっているもの
を選ぶことによって特定のエッジ点（ｅ）を検出してい
る。

【０００６】次に、図１２、図１３の従来例は、上記欠
点をある程度解決するものである。

【０００７】図１３に示すように一致度計算に先立って
正規化処理を行っているので、明るさの変動やノイズに
非常に強いものになっている。また、図１６に示すよう
に、基準となるパターンとして大きなモデルパターン２
５をとってやれば、図１４に示したようなある程度複雑
な形状でも認識可能である。しかしながら、図１３に示
すように対象領域２２内のすべての点において、モデル
パターン２４と対象物との正規化計算と一致度計算とを
行う必要があるために演算回数が多く、特殊ハードウェ
アがないと実用的な時間で行うことができないという問
題があった。

【０００８】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
め、明るさの変動やノイズに強く、また複雑な形状で
も、特殊ハードウェアを使用することなく簡単かつ高速
にて対象物の回転位置を検出できる回転位置検出装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願の第１発明の回転位
置検出装置は、円形輪郭線全周の画像データを中心から
の角度順に取得して対象物データ列若しくはモデルデー
タ列を得るデータ取得手段と、モデルデータ列を記憶す
るモデルデータ記憶手段と、対象物データ列の平均濃度
とモデルデータ列の平均濃度を等しくするようにデータ
の正規化を行うデータ正規化手段と、正規化後にモデル
データ列と対象物データ列をデータ列順に相対的に走査
しながら対象物データ列とモデルデータ列の一致度を求
め、最も一致度が高いデータ列の順序位置に対応する回
転位置を出力する回転位置計算手段とを備えたことを特
徴とする。

【００１０】本願の第２発明の回転位置検出装置は、第
１発明におけるデータ取得手段と、モデルデータ記憶手
段と、モデルデータ列と対象物データ列をデータ列順に
相対的に走査しながら対象物データ列とモデルデータ列
との間の対応する全データの減算結果の絶対値の総和を
順次対象物データ列とモデルデータ列の一致度として求
め、最も一致度が高いデータ列の順序位置に対応する回
転位置を出力する回転位置計算手段とを備えたことを特
徴とする。

【００１１】本願の第３発明の回転位置検出装置は、第
１発明におけるデータ取得手段と、モデルデータ記憶手
段と、データ正規化手段と、第２発明における回転位置
計算手段とを備えたことを特徴とする。

【００１２】又、本願の第４発明の回転位置検出装置
は、第１〜第３発明におけるデータ取得手段において、
円形輪郭線に幅を持たせ、中心からの角度が等しい位置
の画像データを全て加算する手段を備えたことを特徴と
する。

【００１３】なお、上記した円形輪郭線の円形には、真
円形状だけでなく、画像の歪などに起因する楕円形状な
ども含むものとする。

【００１４】

【作用】第１発明によれば、円形輪郭線全周の画像デー
タを中心からの角度順に取得して対象物データ列若しく
はモデルデータ列を得、モデルデータ列を記憶してお
き、対象物データ列の平均濃度とモデルデータ列の平均
濃度を等しくするようにデータの正規化を行い、正規化
後にモデルデータ列と対象物データ列をデータ列順に相
対的に走査しながら対象物データ列とモデルデータ列の
一致度を求め、最も一致度が高いデータ列の順序位置に
対応する回転位置を出力することにより、正規化処理に
て明るさの変動やノイズがあっても大きな影響を受け
ず、かつ処理時間の大きい正規化処理を１回で済ませる
ことができて特殊ハードウェアを使用せずに高速処理で
き、また円形輪郭線上の全周の画像データを用いて一致
度を求めるので複雑な形状でも簡単に位置検出でき、従
って対象物の回転位置を精度良く、簡単にかつ高速にて
検出することができる。

【００１５】第２発明によれば、円形輪郭線上の画像デ
ータを中心からの角度順に取得して対象物データ列若し
くはモデルデータ列を得、モデルデータ列を記憶してお
き、モデルデータ列と対象物データ列をデータ列順に相
対的に走査しながら、対象物データ列とモデルデータ列
との間で対応する全てのデータに対してそれぞれ減算
し、全データ列分の減算結果の絶対値の総和を対象物デ
ータ列とモデルデータ列の一致度として求め、最も一致
度が高いデータ列の順序位置に対応する回転位置を出力
することにより、明るさの変動やノイズの比較的小さい
場合に、円形輪郭線上の全周の画像データを用いて一致
度を求めるので複雑な形状でも簡単に位置検出でき、ま
たその一致度計算も簡単な加算・減算処理によって行う
ので特殊ハードウェアを使用することなく簡単かつ高速
にて行え、従って対象物の回転位置を簡単にかつ高速に
て検出することができる。

【００１６】第３発明によれば、円形輪郭線上の画像デ
ータを中心からの角度順に取得して対象物データ列若し
くはモデルデータ列を得、モデルデータ列を記憶してお
き、対象物データ列の平均濃度とモデルデータ列の平均
濃度を等しくするようにデータの正規化を行い、正規化
後にモデルデータ列と対象物データ列をデータ列順に相
対的に走査しながら、対象物データ列とモデルデータ列
との間で対応する全てのデータに対してそれぞれ減算
し、全データ列分の減算結果の絶対値の総和を対象物デ
ータ列とモデルデータ列の一致度として求め、最も一致
度が高いデータ列の順序位置に対応する回転位置を出力
することにより、正規化処理にて明るさの変動やノイズ
があっても大きな影響を受けず、かつ処理時間の大きい
正規化処理を１回で済ませることができて特殊ハードウ
ェアを使用せずに高速処理でき、また円形輪郭線上の全
周の画像データを用いて一致度を求めるので複雑な形状
でも簡単に位置検出でき、さらにその一致度計算も簡単
な加算・減算処理によって行うので簡単かつ高速にて行
え、従って対象物の回転位置を簡単にかつ高速にて検出
することができる。

【００１７】また、第４発明によれば、第１〜第３発明
において対象物データ列若しくはモデルデータ列を取得
する際に、円の輪郭線に幅を持たせ、中心からの角度が
等しい位置の画像データを全て加算することにより、対
象となる円形状の輪郭線付近の画像が輪郭線の垂直方向
に大きく変化しないような対象物であれば、さらに明る
さの変動やノイズに強い検出が可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について図１〜
図７を参照しながら説明する。

【００１９】本実施例の回転位置検出装置の構成を示す
図１において、１はラインデータ取得部、２はモデルデ
ータ記憶部、３はデータ正規化部である。４は回転位置
計算部であり、一致度計算部５とデータ走査・最一致度
検出部６により構成されている。

【００２０】以上の構成による動作について説明する
と、まず基準となる回転位置の対象物に対して、ライン
データ取得部１によりデータを取得し、モデルデータと
してモデルデータ記憶部２に格納しておく。具体的なデ
ータのイメージを図２（ａ）及び（ｂ）に示す。図２
（ａ）に示す画像データに対し、破線で示した円形輪郭
線上の画像データを、開始点より矢印方向（時計方向）
に開始点直前まで全周にわたって取得したグラフが図２
（ｂ）である。なお、輪郭線は画像の歪などを考慮して
形状が楕円等になってもよい。次に、回転角を検出する
時に、対象物に対してラインデータ取得部１により同様
にデータを取得する。図２（ｃ）及び（ｄ）に具体的な
イメージ図を示す。図の意味は（ａ）、（ｂ）と同様で
ある。

【００２１】そして、対象物のデータはデータ正規化部
３により、対象物データ列の平均濃度がモデールデータ
列の平均濃度と等しくなるように正規化される。この正
規化の様子を図３に示す。図３（ａ）は正規化前の対象
物データとモデルデータ、図３（ｂ）は対象物データを
正規化したデータとモデルデータを示す図である。この
動作を数式で表現すると以下のようになる。

【００２２】正規化前の対象物データをＴ_i、正規化後
の対象物データをＳ_i、モデルデータをＭ_i、データ個
数をｎ、ｉ＝０〜（ｎ−１）とすると、

【００２３】

【数１】

【００２４】となる。ここでは、対象物データを正規化
しているが、モデルデータを正規化してもよい。

【００２５】そして、回転位置計算部４にモデルデータ
と対象物データを入力して回転位置を得る。その動作を
図４に示す。回転位置計算部４の中のデータ走査・最一
致度検出部６は、図４（ａ）の対象物データに対し、図
４（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）のようにモデルデータを角度
方向に走査し、図４（ａ）の対象物データと比較し、一
致度を求め、一致度の最も良い回転位置を探して行く。
このとき、一致度計算のために一致度計算部５が呼び出
される。一致度計算部５は、正規化後の対象物データ列
とモデルデータ列との間で対応する全てのデータに対し
てそれぞれ減算し、全データ列分の減算結果の絶対値の
総和を一致度として計算する。この時、一致度は、計算
結果が小さければ小さいほど良く一致することを示す。
この動作を数式で表現すると以下のようになる。

【００２６】正規化後の対象物データをＳ_i、モデルデ
ータをＭ_j、一致度をＩ_t、データ個数をｎ、ｉ＝０〜
（ｎ−１）とすると、

【００２７】

【数２】

【００２８】但し、（ｉ＋ｔ）≦（ｎ−１）のときｊ＝ｉ＋ｔ（ｉ＋ｔ）＞（ｎ−１）のときｊ＝ｉ＋ｔ−ｎである。

【００２９】このときの｜Ｍ_j−Ｓ_j｜、つまり全デー
タ列分の減算結果の絶対値をグラフ化したのが、図４
（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）である。図４に示す通り、一致
する角度付近では、一致度が小さくなることが分かる。
また、ここではモデルを走査させているが、対象物を走
査させてもよい。

【００３０】こうして得られた一致度Ｉ_tの内最も小さ
い値を取るｔに相当する回転位置がモデルに対する回転
位置となる。一番簡単な例では、図２において、１度お
きにデータを取っているのであれば、ｔがそのまま回転
角度（単位度）となる。

【００３１】このように、本実施例では濃度の正規化処
理を行っているため、明るさの変動に非常に強い処理と
なっている。また、全周データを均等に減算して一致度
計算を行っているため、少々の部分の途切れやノイズは
吸収することができる。

【００３２】また、図５に以上の動作のフロー図を示
す。図５に示すように、正規化処理を１回だけ行った後
同じ全周データに対して開始点を変えながら走査するの
で、図１２に示す従来例のように、走査のたびに正規化
処理をする必要がなく、特殊ハードウェアがなくても十
分に高速にて処理することができる。

【００３３】そこで、従来例との速度差について検討す
る。比較し易いように、従来例として図６（ａ）に示す
ような図形で、図６（ｂ）に示すような全周データに対
して、図６（ｃ）に示すような部分１次元パターンのマ
ッチングを行う場合を想定する。この場合の動作フロー
は図１２に示すようになる。

【００３４】ここで、各処理の時間について検討する。
まず、モデルデータ全体についての正規化処理である
が、（１）式に示される１点の正規化処理をデータ個数
分行うことになる。モデルデータの濃度総和

【００３５】

【数３】

【００３６】は予め計算しておくことができるので、ほ
ぼ

【００３７】

【数４】

【００３８】の時間だけに依存する。画素濃度は整数で
あるため、Σは整数加算時間でよい。

【００３９】また、「×Ｔ_i」の部分、つまり１点毎に
正規化係数を掛け算する処理は、必ず浮動小数点演算が
必要になる。整数演算では、２倍、３倍・・・、若しく
は１／２、１／３・・といった正規化しか行えないた
め、正規化の意味がなくなることは明らかである。従っ
て、モデルデータ全体の正規化時間は、（正規化時間）＝（モデルデータ個数） ×（（整数加算）＋（浮動小数点乗算））・・・（３）となる。

【００４０】次に、一致度計算処理であるが、（２）式
より（一致度時間）＝（モデルデータ個数） ×（（整数減算）＋（絶対値計算時間））・・・（４）となる。ここで絶対値計算は、もしデータがマイナスな
らば−１をかけるという処理であるため、（一致度時間）＝（モデルデータ個数） ×（（整数減算）＋（整数比較時間）＋（整数乗算時間））・・・（５）と書き直せる。

【００４１】そして、図１２及び図５より（従来処理時間）＝（走査データ個数） ×（（正規化時間）＋（一致度計算））・・・（６）（本発明処理時間）＝（正規化時間）＋（走査データ個数）×（一致度計算）・・・（７）ここでこの処理を汎用のマイクロコンピュータで処理を
行わせた場合を考え、整数加算時間＝１整数減算時間＝２整数比較時間＝２整数乗算時間＝５浮動小数点乗算時間＝１００と仮定する。

【００４２】また、従来例のモデル個数を６０、走査デ
ータ数を３６０、本実施例のモデル個数、走査データ個
数とも３６０と仮定し、（６）、（７）式に代入する
と、（従来正規化時間）＝６０×（１＋１００）＝６
０６０（本発明正規化時間）＝３６０×（１＋１００）＝３６
３６０（従来一致度時間）＝６０×（２＋２＋５）＝５
４０（本発明一致度時間）＝３６０×（２＋２＋５）＝３２
４０（従来処理時間）＝３６０×（６０６０＋５４０）
＝２３７６０００（本発明処理時間）＝３６３６０＋３６０×３２４０
＝１１６６４００となり、モデルとなるパターンの数が従来例に対して６
倍になっても、本発明の実施例における処理時間は従来
例の１／２以下に短縮されることが分かる。

【００４３】本発明では、円の全周データを対象とする
ことにより、時間のかかる正規化処理を１回で済ませ、
さらに一致度計算処理をできるだけ時間のかからない簡
便な処理としているため、上記のような高速処理が可能
となっている。

【００４４】また、整数加算時間＝１を仮に２００マイ
クロ秒とおくと、全周マッチング時間は２３３ミリ秒と
なり、実用レベルの速度であることがわかる。さらに走
査データ数を１８０等にすればさらに高速処理が可能と
なる。

【００４５】さらに、本発明ではモデルが大きくても上
記のように高速処理が可能である。

【００４６】即ち、複雑な形状の認識では図１６のよう
にモデルを大きくとることが有効であるが、本実施例に
よれば全周の画像データを用いているので複雑な形状の
認識が処理時間を増大させずに可能となる。

【００４７】このように、本実施例では円の全周のデー
タを取得した直後に、一括して正規化を行ったのち、正
規化後の対象物データ列とモデルデータ列との間で対応
する全てのデータに対してそれぞれ減算し、全データ列
分の減算結果の絶対値の総和を、対象物データ列とモデ
ルデータ列の一致度として回転位置を検出するため、明
るさの変動やノイズに強い回転位置検出が可能である。
また複雑な形状でも特殊ハードウェアがなくても十分に
高速にて簡単に検出することができる。

【００４８】なお、上記実施例においては、対象物デー
タ列とモデルデータ列との間で対応する全てのデータに
対してそれぞれ減算し、全データ列分の減算結果の絶対
値の総和を一致度としたが、一致度の計算処理は必ずし
もこれに限定されるものではなく、例えばモデルデータ
と正規化後の対象物データの相関係数を計算してそれを
一致度と見なすこともできる。即ち、図７（ａ）、
（ｂ）に示すようにモデルデータ列の各角度位置におけ
るベクトルをａ₁、ａ₂・・・ａ_n、対象物データ列の
各角度位置におけるベクトルをｂ₁、ｂ₂・・・ｂ_nと
して、それらの相関係数ｒを次の（８）式により求め、

【００４９】

【数５】

【００５０】この相関係数ｒが１に近い程一致度が高い
ものとすることができる。

【００５１】さらに、上記実施例ではデータ正規化部３
でデータの正規化処理を行っているが、明るさの変動が
小さい場合には、正規化処理を省略して一致度計算を行
って回転位置を検出することができる。

【００５２】次に、本発明の第２の実施例について、図
８〜図１０を参照して説明する。

【００５３】回転位置検出装置の構成を示す図８におい
て、図１と同一の構成要素については同一参照符号を付
して説明を省略する。７はリングウィンドウデータ取得
部であり、８はデータ加算部である。

【００５４】次に、動作を説明する。本実施例では、ま
ずリングデータ取得部７により、図９（ａ）の２つの破
線の円で囲まれたリング状部分のデータを取得する。具
体的な取得データのイメージを図９（ｂ）に示す。図９
（ｂ）はリング状データを中心からの角度と径方向の長
さで極座標展開したイメージ図である。次に、データ加
算部８により、中心からの角度が同一であるデータを加
算する。加算されたデータを図９（ｃ）に示す。その後
のデータ正規化部３によるデータの正規化、モデルデー
タ記憶部２によるモデルデータ格納、回転位置計算部４
による回転位置検出の方法は上記第１の実施例と全く同
様である。

【００５５】第２の実施例は、第１の実施例に比較し
て、取得データの加算によりコントラストを強調するこ
とが可能である。図１０に第１の実施例とのコントラス
ト比較図を示す。図１０（ａ）、（ｂ）は第１の実施例
による場合を示し、（ａ）は処理エリア、（ｂ）は対象
物１次元データであり、図１０（ｃ）、（ｄ）は第２の
実施例による場合を示し、（ｃ）は処理エリア、（ｄ）
は対象物１次元データである。図１０（ａ）、（ｃ）に
示すように穴状のノイズがのっている画像で考えた場
合、図１０（ｂ）、（ｄ）を比較すると、図１０（ｂ）
にあるようなデータの途切れが、図１０（ｄ）では軽減
されることが分かる。従って、第１の実施例に比べて、
よりコントラストのない画像に対しても、安定した検出
が可能となる。

【００５６】また、処理速度に関しても、第１の実施例
に比して加算される時間が、データ加算部８による部分
だけであるため、比較的高速な処理が可能となる。

【００５７】

【発明の効果】本願の第１発明の回転角検出装置によれ
ば、以上の説明から明らかなように、対象物データ列の
平均濃度とモデルデータ列の平均濃度を等しくする正規
化処理しているので明るさの変動やノイズがあっても大
きな影響を受けず、また円形輪郭線上の全周の画像デー
タを一括して対象としているので処理時間の大きい正規
化処理を１回で済ませることができて特殊ハードウェア
を使用せずに高速で処理でき、また全周の画像データを
用いて一致度を求めるので複雑な形状でも簡単に位置検
出でき、従って対象物の回転位置を精度良く、簡単にか
つ高速にて検出することができるという効果を発揮す
る。

【００５８】第２発明によれば、円形輪郭線上の全周の
画像データを用いて一致度を求めるので複雑な形状でも
簡単に位置検出でき、またその一致度計算を、対象物デ
ータ列とモデルデータ列との間で対応する全てのデータ
に対してそれぞれ減算し、全データ列分の減算結果の絶
対値の総和としてできるだけ時間のかからない簡便な処
理としているために特殊ハードウェアを使用せずに簡単
かつ高速にて行え、従って対象物の回転位置を簡単にか
つ高速にて検出することができる。

【００５９】第３発明によれば、正規化処理により明る
さの変動やノイズがあっても大きな影響を受けず、また
円形輪郭線上の全周の画像データを一括して対象として
いるので処理時間の大きい正規化処理を１回で済ませる
ことができて特殊ハードウェアを使用せずに高速で処理
でき、また全周の画像データを用いて一致度を求めるの
で複雑な形状でも簡単に位置検出でき、さらにその一致
度計算を正規化後の対象物データ列とモデルデータ列と
の間で対応する全てのデータに対してそれぞれ減算し、
全データ列分の減算結果の絶対値の総和として、できる
だけ時間のかからない簡便な処理としているために簡単
かつ高速にて行え、従って対象物の回転位置を精度良
く、簡単にかつ高速にて検出することができる。

【００６０】また、第４発明によれば、対象物データ列
若しくはモデルデータ列を取得する際に、円の輪郭線に
幅を持たせ、中心からの角度が等しい位置の画像データ
を全て加算することにより、対象となる円形状の輪郭線
付近の画像が輪郭線の垂直方向に大きく変化しないよう
な対象物であれば、さらに明るさの変動やノイズに強い
検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転角検出装置の第１の実施例の構成
図である。

【図２】同実施例におけるモデルデータと対象物データ
を取得する対象の画像とデータのグラフ表示図である。

【図３】同実施例における正規化前と正規化後における
モデルデータと対象物データを示す図である。

【図４】同実施例における回転角計算部の動作説明図で
ある。

【図５】同実施例における動作フロー図である。

【図６】同実施例と従来例における処理の速度差の検討
のために想定した従来例の動作説明図である。

【図７】一致度計算の他の例の説明図である。

【図８】本発明の回転角検出装置の第２の実施例の構成
図である。

【図９】同実施例の動作説明図である。

【図１０】第１の実施例と第２の実施例における処理エ
リアと対象物１次元データの説明図である。

【図１１】従来例における回転角検出方法の説明図であ
る。

【図１２】他の従来例における回転角検出方法の説明図
である。

【図１３】同従来例における動作のフロー図である。

【図１４】従来例における複雑な形状のエッジ検出動作
の説明図である。

【図１５】同検出動作のフロー図である。

【図１６】他の従来例における複雑な形状のエッジ検出
に用いるモデルパターンの説明図である。

【符号の説明】

１ラインデータ取得部２モデルデータ記憶部３データ正規化部４回転角計算部５一致度計算部６データ走査・最一致位置検出部７リングウィンドウデータ取得部８データ加算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加納秀夫大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者逸崎嘉浩大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円形輪郭線全周の画像データを中心から
の角度順に取得して対象物データ列若しくはモデルデー
タ列を得るデータ取得手段と、モデルデータ列を記憶す
るモデルデータ記憶手段と、対象物データ列の平均濃度
とモデルデータ列の平均濃度を等しくするようにデータ
の正規化を行うデータ正規化手段と、正規化後にモデル
データ列と対象物データ列をデータ列順に相対的に走査
しながら対象物データ列とモデルデータ列の一致度を求
め、最も一致度が高いデータ列の順序位置に対応する回
転位置を出力する回転位置計算手段とを備えたことを特
徴とする回転位置検出装置。
【請求項２】円形輪郭線全周の画像データを中心から
の角度順に取得して対象物データ列若しくはモデルデー
タ列を得るデータ取得手段と、モデルデータ列を記憶す
るモデルデータ記憶手段と、モデルデータ列と対象物デ
ータ列をデータ列順に相対的に走査しながら対象物デー
タ列とモデルデータ列との間の対応する全データの減算
結果の絶対値の総和を順次対象物データ列とモデルデー
タ列の一致度として求め、最も一致度が高いデータ列の
順序位置に対応する回転位置を出力する回転位置計算手
段とを備えたことを特徴とする回転位置検出装置。
【請求項３】円形輪郭線全周の画像データを中心から
の角度順に取得して対象物データ列若しくはモデルデー
タ列を得るデータ取得手段と、モデルデータ列を記憶す
るモデルデータ記憶手段と、対象物データ列の平均濃度
とモデルデータ列の平均濃度を等しくするようにデータ
の正規化を行うデータ正規化手段と、正規化後にモデル
データ列と対象物データ列をデータ列順に相対的に走査
しながら対象物データ列とモデルデータ列との間の対応
する全データの減算結果の絶対値の総和を順次対象物デ
ータ列とモデルデータ列の一致度として求め、最も一致
度が高いデータ列の順序位置に対応する回転位置を出力
する回転位置計算手段とを備えたことを特徴とする回転
位置検出装置。
【請求項４】データ取得手段において、円形輪郭線に
幅を持たせ、中心からの角度が等しい位置の画像データ
を全て加算する手段を備えたことを特徴とする請求項
１、２又は３記載の回転位置検出装置。