JPH0757087A

JPH0757087A - 部品の識別方法

Info

Publication number: JPH0757087A
Application number: JP19754693A
Authority: JP
Inventors: Masao Minami; 雅夫南
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-08-09
Filing date: 1993-08-09
Publication date: 1995-03-03

Abstract

(57)【要約】【目的】部品の形状に関係なく、一定の検出アルゴリ
ズムだけで部品の方向、中心、さらには表裏まで識別で
き、かつ部品識別装置の低価格化を図る。【構成】本発明の部品の識別方法は、認識マーク△を
部品の特定の側に付すので、認識マーク△を検出するこ
とによって、部品１、２、３の特定の側を認識すること
ができる。そのことによって部品１、２、３の表裏を識
別することができる。複数の認識マーク△は、その位置
関係で定まる点Ｏが部品１、２、３の中心と一致してい
るので、認識マーク△の位置関係を検出することによっ
て、部品１、２、３の中心を識別できる。また、複数の
認識マーク△によって方向性を持つように部品１、２、
３に付されているので、複数の認識マーク△が持つ方向
性を検出することによって、部品１、２、３の方向を識
別することができる。認識マーク△自身が方向性を有し
ている場合は、２つの認識マーク△によって、部品１、
２、３の中心と方向とを識別することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像処理を利用した部
品の識別方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、画像処理を利用して、部品の
方向および中心（重心）の識別が行われており、この識
別は、例えば部品の自動組立などに応用されている。こ
のような識別に用いられる部品識別装置は、部品の形状
を撮影するためのカメラなどの撮像素子、データを入力
するための入力装置、データを記録するための画像用メ
モリ、演算プロセッサ、コンピュータ、および出力装置
などを備える。部品の方向および中心の識別は、このよ
うな部品識別装置を用いて以下のように行わる。まず、
画像処理を行う。すなわち、撮像素子により、識別しよ
うとする部品を１方向から撮影する。コンピュータは、
演算プロセッサに画像処理のコマンド（指令）を与え
る。演算プロセッサは、コンピュータからの指令に基づ
き、撮影された画像を取り込み、その画像の濃淡を２値
化して、部品形状（外郭）の抽出、重心の算出などの画
像処理を高速に行う。２値化された形状に関するデータ
は、入力装置を介して画像用メモリに入力され、記憶さ
れる。コンピュータは、画像用メモリに記憶されている
部品の外郭に関するデータから、予め登録されている部
品方向などの検出アルゴリズムのうちから該当する検出
アルゴリズムを選択し、その検出アルゴリズムに従っ
て、部品の方向などの識別を行う。識別結果などは、出
力装置を用いて出力することもできる。

【０００３】従来の検出アルゴリズムについて以下に詳
述する。

【０００４】第１に、図３（ａ）に示すような、上下方
向、左右方向において対称な外郭を有する部品１１の場
合について説明する。まず、部品１１の方向を識別す
る。すなわち、上記画像処理により認識された外郭の長
辺を基準軸、例えばＸ軸方向に合わせる。部品１１のよ
うに外郭に曲線を含む場合は、外郭の最長部分を基準軸
に合わせる。次に、部品１１の中心を識別する。中心
は、Ｙ軸方向の最大点ｙ1と最小点ｙ2との中点をｙ座標
に持ち、Ｘ軸方向の最大点ｘ1と最小点ｘ2との中点をｘ
座標に持つ点Ｏとされる。

【０００５】第２に、図３（ｂ）に示すような、非対称
な外郭を有するクランク型部品１２の場合について説明
する。まず、部品１２の方向を識別する。部品１２のよ
うに切り欠き部１２ａを有する場合は、部品１１と異な
り、外郭の長辺を基準軸に合わせるだけでは、１８０゜
回転した場合との識別がつかない。従って、切り欠き部
１２ａの位置を検出することにより、方向を定める。

【０００６】部品１２の中心の識別に関しては、部品１
１の場合と同様に、Ｙ軸方向の最大点ｙ1と最小点ｙ2と
の中点をｙ座標に持ち、Ｘ軸方向の最大点ｘ1と最小点
ｘ2との中点をｘ座標に持つ点Ｏを中心とすると、本来
の部品の中心（重心）から大きく外れてしまう。本来の
中心から外れた点を中心と見なした場合、部品の自動組
立などに応用する際に、その部品を吸着保持できないこ
とがあり不都合である。従って、この部品に対応する検
出アルゴリズムには、点Ｏと本来の中心とのずれである
オフセット値により、画像処理のための座標を補正する
ステップが必要である。

【０００７】第３に、図３（ｃ）に示すような、小円形
の穴１３ａを有する円形部品１３の場合について説明す
る。まず、部品１３の方向を識別する。部品１３の場合
も穴１３ａを有するので、外郭の長辺を基準軸に合わせ
るだけでは方向の識別が十分ではない。従って、穴１３
ａを検出して、さらに穴１３ａの中心の位置を求め、そ
の中心の位置に基づいて、外郭の中心、すなわち点Ｏに
対して穴１３ａを所定方向に回転させる。部品１３の中
心に関しては、部品１１の場合と同様である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の識別方法で
は、部品の方向を識別するために、形状が異なる部品に
対しては、それぞれ異なる検出アルゴリズムを必要とす
る。その結果、従来と形状の異なった部品に対応するた
めには、その部品に対して新たに検出アルゴリズムを開
発しなければならない。また、部品識別装置は、多数の
検出アルゴリズムを格納し、それらの検出アルゴリズム
のなかから該当するものを選択し、実行する必要がある
ので、高価なものが必要である。

【０００９】さらに、従来の識別方法では、部品の表裏
については識別できない。従って、部品の表裏の識別
は、パターンマッチングにより表裏のパターンの特徴を
照合して判定する必要があり、大変効率が悪い。

【００１０】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、部品の形状に関係なく、
一定の検出アルゴリズムだけで部品の方向、中心、さら
には表裏まで識別でき、かつ部品識別装置の低価格化を
図ることができる識別方法を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の部品の識別方法
は、複数の認識マークを部品の特定の側であって、該複
数の認識マークの位置関係で定まる点を該部品の中心と
一致させ、かつ該複数の認識マークによって方向性を持
たせて該部品に付す工程と、該認識マークの存在を検出
することによって、該部品の表裏を識別する工程と、該
複数の認識マークの位置関係を検出することによって、
該部品の中心を識別する工程と、該複数の認識マークが
持つ方向性を検出することによって、該部品の方向を識
別する工程とを包含しており、そのことにより上記目的
が達成される。

【００１２】前記認識マーク自身が方向性を有していて
もよい。

【００１３】

【作用】本発明の部品の識別方法は、認識マークを部品
の特定の側に付すので、認識マークを検出することによ
って、該部品の特定の側を認識することができる。その
ことによって部品の表裏を識別することができる。複数
の認識マークは、その位置関係で定まる点が部品の中心
と一致しているので、認識マークの位置関係を検出する
ことによって、部品の中心を識別できる。また、複数の
認識マークによって方向性を持つように部品に付されて
いるので、複数の認識マークが持つ方向性を検出するこ
とによって、部品の方向を識別することができる。

【００１４】認識マーク自身が方向性を有している場合
は、２つの認識マークによって、部品の中心と方向とを
識別することができる。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。

【００１６】本実施例では、部品加工、例えばプレス、
成型などの段階で部品自体に認識マークを付す。認識マ
ークが付された部品を図１（ａ）〜図１（ｃ）に示す。
認識マークは、以下に示すアルゴリズムに従って部品に
付される。

【００１７】認識マークは、全ての部品について、例え
ば表側に付すようにする。まず、部品の中心を通る基準
軸を設定する。図１（ａ）に示す部品１のように、上下
方向、左右方向において対称な外郭を有する部品の場合
は、上下方向および左右方向において中点となる点を中
心とする。図２（ｂ）に示す切り欠け部２ａを有する部
品２のように、非対称な部品の場合は、部品の重心とな
る点を中心とする。

【００１８】次に、上記基準軸上において、中心から等
距離ａにある２点に認識マークを付す。距離ａは、識別
の対象となる全ての部品に対して、認識マークが部品内
に収まるように十分小さく設定する。また、認識マーク
は、例えば△印のように、方向性のあるマークとし、認
識マークは、その特定の方向が部品の所定の方向と一致
するよう付す。

【００１９】以上のように認識マークを付された部品
は、部品識別装置によってその方向、中心および表裏の
識別が行われる。

【００２０】図２に、本実施例の識別方法に用いる部品
識別装置のブロック図を示す。部品識別装置は、部品の
形状を撮影するためのカメラ２１、データを入力するた
めの入力装置２２、データを記録するための画像用メモ
リ２３、識別のための演算処理を行う演算プロセッサ２
４、コンピュータ２５、および出力装置２６を備える。
部品識別装置の構成自体は、従来の部品識別装置の構成
と同じである。本実施例の識別方法による部品の方向、
中心および表裏の識別は、このような部品識別装置を用
いて以下のように行わる。

【００２１】まず、画像処理を行う。すなわち、カメラ
２１により、識別しようとする部品を１方向から撮影
し、撮影された画像から部品の１方向における形状に関
するデータを得る。形状に関するデータは、入力装置２
２を介して画像用メモリ２３に入力され、記憶される。
コンピュータ２５は、画像用メモリに記憶されている部
品に関するデータから、まず認識マークを検出する。認
識マークがない場合は、その部品は裏側を向いているこ
とになるので、その部品を反転させて表側を向くように
して、上記画像処理を行う。

【００２２】２つの認識マークが検出されると、図示す
るように、２つの認識マークを基準軸、例えばＸ軸に合
わせる。次に、認識マークの方向、この場合では、△印
の上側の頂点方向をＹ軸の正方向に合わせる。最後に、
２つの認識マークの中点を原点Ｏに合わせる。

【００２３】上述したように、認識マークは部品の表側
にのみ付されているので、認識マークを検出することに
より、部品の表裏を識別することができる。

【００２４】部品の方向に関しては、認識マークは方向
性を有しており、その特定の方向が部品の所定の方向と
一致しているので、２つの認識マークを基準軸上に合わ
せるだけで、部品の方向を識別することができる。従っ
て、図１（ｃ）に示す穴３ａを有する円形部品３のよう
に、外郭の識別だけでは方向が認識できない部品であっ
ても特別な検出アルゴリズムを用いることなく、その方
向が識別できる。

【００２５】部品の中心に関しては、２つの認識マーク
は基準軸上において各部品の中心から等距離ａの位置に
付されているので、２つの認識マークの中心は、部品の
中心に必ず一致する。従って、図１（ｂ）に示す部品２
のように非対称な部品であっても、補正を行うことなく
部品の中心が識別できる。

【００２６】以上のようにして得られた部品の識別結果
は、出力装置２６によって、例えば自動組立装置に出力
され、部品の自動組立に利用することもできる。

【００２７】なお、方向性を持たない認識マークを用い
る場合は、第３の認識マークを導入して、その第３の認
識マークに、部品の方向性に関する情報を持たせるよう
にしてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の部品の識別方法によれば、部品の形状に関係なく、一
定の検出アルゴリズムだけで部品の方向、中心、さらに
は表裏まで識別できる。従って、部品識別装置は多数の
検出アルゴリズムを格納し、選択し、実行する必要がな
いので、部品識別装置の簡素化でき、それにより低価格
化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の認識マークが付さ
れた部品を示す図である。

【図２】本発明の識別方法に用いる部品識別装置のブロ
ック図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は、従来の部品の識別方法を説
明するための図である。

【符号の説明】

１部品２部品３部品 △ 認識マーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/68 ＦＨ０５Ｋ 13/02 Ｗ 8509−4Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の認識マークを部品の特定の側であ
って、該複数の認識マークの位置関係で定まる点を該部
品の中心と一致させ、かつ該複数の認識マークによって
方向性を持たせて該部品に付す工程と、該認識マークの存在を検出することによって、該部品の
表裏を識別する工程と、該複数の認識マークの位置関係を検出することによっ
て、該部品の中心を識別する工程と、該複数の認識マークが持つ方向性を検出することによっ
て、該部品の方向を識別する工程とを包含する部品の識
別方法。
【請求項２】前記認識マーク自身が方向性を有する請
求項１に記載の部品の識別方法。