JPH07234943A - 位置認識方法及びその装置 - Google Patents

位置認識方法及びその装置

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JPH07234943A
JPH07234943A JP6025150A JP2515094A JPH07234943A JP H07234943 A JPH07234943 A JP H07234943A JP 6025150 A JP6025150 A JP 6025150A JP 2515094 A JP2515094 A JP 2515094A JP H07234943 A JPH07234943 A JP H07234943A
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JP
Japan
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detecting
boundary
feature
image
image data
Prior art date
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Pending
Application number
JP6025150A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Itsuzaki
嘉浩 逸崎
Kinji Horigami
欣司 堀上
Shinya Nakao
真也 中尾
Misuzu Takano
みすず 高野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/392,214 priority patent/US5930406A/en
Priority to KR1019950003499A priority patent/KR0181353B1/ko
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00—Image coding
    • G06T9/20—Contour coding, e.g. using detection of edges
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G06T7/74—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods involving reference images or patches
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/40—Extraction of image or video features
    • G06V10/44—Local feature extraction by analysis of parts of the pattern, e.g. by detecting edges, contours, loops, corners, strokes or intersections; Connectivity analysis, e.g. of connected components
    • G06V10/443—Local feature extraction by analysis of parts of the pattern, e.g. by detecting edges, contours, loops, corners, strokes or intersections; Connectivity analysis, e.g. of connected components by matching or filtering

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロボット用視覚認識装置に使用される位置認
識方法においてテレビカメラなどで撮像された対象物画
像から、登録された特徴パターンの対象物を背景にある
他の領域と分離して検出することにより、対象物の一部
が重なりあっている場合や背景領域とのコントラストが
ない場合でも正確にその位置を検出することが行える方
法及び装置を提供することを目的とする。 【構成】 位置認識をしようとする対象物を撮像する視
覚センサー１２及び撮像された画像データを格納するた
めの画像メモリ１３と、その画像データの中から境界特
徴パターンメモリ１４に登録されている境界特徴パター
ンと最も一致する画像メモリ１３上の位置を検出する特
徴パターン照合部１５から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボット用視覚認識装
置のようにテレビカメラなどで撮像された画像から、対
象物の位置を検出する位置認識方法及び装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、位置認識方法は、生産設備におけ
るロボット用視覚認識装置に広く利用されている。
【０００３】以下に従来の位置認識方法の一例について
説明する。図５は、従来の位置認識方法の原理について
示すもので、円形対象物の重心位置を検出するためのブ
ロック図を表わす。図５において、１６は画像を入力す
る視覚センサー、１７は入力した画像を２値化し、２値
画像データを出力する２値化手段、１８は２値化された
画像データから連結領域を検出しその重心を算出する重
心位置算出手段で、通常この１８の重心位置を求め、位
置補正することにより、正確に対象物の位置を検出する
ことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の方法では、図６で示すように、対象物１９の一部が
その周囲にある背景領域２０に隠された場合、検出され
る対象物１９の重心位置２１が実際に検出しようとする
重心位置２２と一致しないという問題点を有していた。
また、対象物１９と背景領域２０のコントラストがない
場合に対象物１９と背景領域２０が同一の領域となり検
出できないという問題点も有していた。
【０００５】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、図６の対象物１９の一部がその周囲にある背景領
域２０に隠された場合でも対象物１９を背景領域２０か
ら分離することで、正確にその位置を検出することを可
能にする位置認識方法及びその装置を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の位置認識方法は、対象物を視覚センサーで撮
像し、この視覚センサーから得られる画像データを前記
対象物の境界特徴パターンで走査して、前記対象物と最
もその特徴が一致する位置を検出する方法において、前
記境界特徴パターンが対象物の任意境界点位置に対して
直交する指定長さの直線上において、境界点内側の各画
像データと任意係数との積和データと、境界点外側の各
画像データと任意係数との積和データの差を抽出する特
徴検出部をを複数個有することを特徴とし、前記特徴検
出部におけるデータの総和が極大となる位置を検出する
ことを特徴とするものである。
【０００７】さらに、前記位置検出方法が、基準値より
高いデータとなる前記特徴検出部の数を検出し、その数
が最大となる位置を検出することを特徴とするものであ
る。
【０００８】また、対象物を視覚センサーで撮像し、こ
の視覚センサーから得られる画像データを前記対象物の
境界特徴パターンで走査して、前記対象物と最もその特
徴が一致する位置を検出する手段が請求項１及び請求項
２の方法からなることを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】本発明は、上記した方法によって、対象物の一
部がその背景の領域で見えない場合でも対象物とその背
景領域を分離することができ、その位置を正確に求める
ことができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例である円形対象物の
位置認識について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】図１は、本発明における円形対象物を示す
ものであり、これについて説明する。１は検出しようと
する円形対象物であり、２は上記円形対象物１の前方に
あるパネル板で対象物１の全体が見えるぐらいの矩形窓
３がある。
【００１２】図２は、本発明における前記円形対象物１
の境界特徴パターンを示す図で、４は前記円形対象物１
とその背景部との境界を現わす境界線で、５ａから５ｈ
は境界線４の任意の位置に直交する線分からなる特徴検
出部であり、これらの特徴検出部は前記境界線４上に任
意個数存在し、それらの位置関係によりその対象物の特
徴パターンを定義する。
【００１３】図３は、前記特徴検出部５ｃにおける詳細
説明のための図で、６は前記境界線４上の境界位置、７
ａから７ｆは対象物外側における画像データ取り出し位
置、８ａから８ｆは対象物内側における画像データ取り
出し位置で、９ａから９ｆは、７ａから７ｆで指定され
た位置から取り出された画像データに対して任意の係数
計算を行うための係数部で、計算された値の総和が１１
ａとなる。なお、各画像データ取り出し位置の個数及び
係数の数は任意の数だけ設定できる。また、１０ａから
１０ｆは、８ａから８ｆで指定された位置から取り出さ
れた画像データに対して任意の係数計算を行うための係
数部であり、計算された値の総和は１１ｂとなる。特徴
検出部は１１ａと１１ｂとの差のデータＮの絶対値を算
出する。なお、９ａから９ｆ及び１０ａから１０ｆの係
数データによる計算を無くし、７ａから７ｆまでの任意
の位置の画像データと、８ａから８ｆまでの任意の位置
のデータとの差の絶対値を算出することで高速化が行え
る。
【００１４】図４は、本発明における位置認識方法を実
現するための装置を示すブロック図であり、これについ
て説明する。１２は図１で示した円形対象物１の画像を
入力するための視覚センサー、１３は視覚センサーから
得られた画像データを格納する画像メモリ、１４は図２
の前記境界特徴パターンを登録する境界特徴パターンメ
モリ、１５は境界特徴パターンメモリ１４に格納されて
いるパターンデータを画像メモリ１３の特定領域のデー
タに対して一定方向に任意画素単位で適応し、境界特徴
パターンにおける全ての前記特徴検出部のデータ総和が
最大となる位置を検出する特徴パターン照合部で、この
特徴パターン照合部１５から得られる位置が現在境界特
徴パターンメモリ１４に格納されているパターンに最も
一致している円形対象物１の位置として検出することが
できる。
【００１５】なお、特徴パターン照合部１５の照合方法
として境界特徴パターンメモリ１４に格納されているパ
ターンデータを画像メモリ１３のデータに対して一定方
向に適応し、境界特徴パターンにおける前記特徴検出部
のデータが指定された基準値以上となる前記特徴検出部
の数を検出し、その数が最大となる位置として検出する
こともできる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明により、位置
認識を行おうとする対象物の一部が隠れている場合でも
それ以外の境界パターン情報から検出することができ
る。また、２値化処理を必要としないため画像の明るさ
変動に関係なく安定して検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の位置認識方法及びその装置
で扱う円形対象物の説明のための図
【図２】本発明の一実施例における境界特徴パターンの
説明のための図
【図３】境界特徴パターンにおける特徴検出部の説明の
ための図
【図４】本発明の一実施例における位置認識装置を説明
するためのブロック図
【図５】従来の位置認識方法を説明するための図
【図６】従来の位置認識方法で検出した場合に問題とな
る対象物を説明するための図
【符号の説明】
１ 円形対象物 ４ 円形対象物の境界点 ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈ 特
徴検出部 ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ，８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ画像データ取り出し位置 ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，１０ａ，１０
ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ 重み係数データ ２０ 背景領域 ２１ 従来方法による重心検出位置 ２２ 検出するべき重心位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 みすず 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 (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 対象物を視覚センサーで撮像し、この視
    覚センサーから得られる画像データを前記対象物の境界
    特徴パターンで走査して、前記対象物と最も特徴が一致
    する位置を検出する方法において、前記境界特徴パター
    ンが対象物の任意境界点位置に直交する指定長さの直線
    上における境界点内側の各画像データと任意係数の積和
    データと、境界点外側の各画像データと任意係数の積和
    データの差の絶対値を抽出する特徴検出部を複数個有す
    ることを特徴とし、前記特徴検出部におけるデータの総
    和が極大となる位置を検出することを特徴とする位置認
    識方法。
  2. 【請求項２】 基準値より高いデータとなる前記特徴検
    出部の数を検出し、その数が最大となる位置を検出する
    ことを特徴とする請求項１記載の位置認識方法。
  3. 【請求項３】 対象物を視覚センサーで撮像し、この視
    覚センサーから得られる画像データを前記対象物の境界
    特徴パターンで走査して、前記対象物と最もその特徴が
    一致する位置を検出する手段が請求項１または請求項２
    記載の方法からなる位置認識装置。
JP6025150A 1994-02-23 1994-02-23 位置認識方法及びその装置 Pending JPH07234943A (ja)

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US08/392,214 US5930406A (en) 1994-02-23 1995-02-22 Position detection apparatus
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KR0181353B1 (ko) 1999-05-15
US5930406A (en) 1999-07-27

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