JPH0821081B2 - ウィンドウの制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ロボット等の視覚として利用される視覚セ
ンサシステムにおける画像処理に関する。

従来の技術 視覚センサシステムの画像処理においては、処理速度
を速めるため、また、検出対象物体と類似した不必要な
形状物体を処理領域から除外して誤判定を防止すること
等を目的として、カメラの視野のうちで、画像処理に不
要な領域をマスクし、必要な領域の画像データについて
のみ処理するウィンドウ機能が設けられている。

すなわち、カメラの視野のうち、特定の領域をウィン
ドウ領域と予め教示しておき、該ウィンドウ領域のみ画
像処理を行わせている。

発明が解決しようとする問題点 従来の視覚センサシステムにおいては、ウィンドウは
１個しか教示されていない。

例えば、第１図に示すように、箱20にパレタイズされ
ている多数のワーク等の検出対象物体a₁〜a₉を検出し、
ロボットによってデパレタイズさせるような場合、カメ
ラが撮らえた画面の内には画像特徴が同一の複数のワー
クa₁〜a₉が存在し、どれを検出してよいか推定できない
という問題がある。この場合、ウィンドウ機能を利用す
ることもできなかった。

そこで、本発明の目的は、カメラで撮らえる画面内に
画像特徴が同一の複数の検出対象物体が存在しても、こ
れらの検出対象物体を各々検出できるウィンドウの制御
方法を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明は、各対象物が存在するそれぞれの領域を検出
範囲とするウィンドウをウィンドウコードと共にそれぞ
れ教示し、対象物を検出する実行時にはウィンドウコー
ドを指定しウィンドウを選択し検出範囲を特定し、該検
出範囲の画像処理を行い対象物を検出するように構成す
ることによって上記問題点を解決した。

作用 カメラが撮らえる画面内に検出しようとする対象物体
が複数存在し、かつ、その対象物体の画像特徴が同一で
あるような場合、例えば、第１図に示すような箱20にパ
レタイズされた同一種類のワークa₁〜a₉を１個１個検出
しロボットでデパレタイズするような場合、ウィンドウ
を１個の対象物体を撮らえるように教示し、順次ウィン
ドウ位置を変えてウィンドウコードと共に教示し、対象
物体の画像特徴を撮らえて処理を行う。上記デパレタイ
スの場合、１つのウィンドウコードを指定して１つの対
象物体の画像だけを撮らえ、処理（デパレタイズ）を実
行する。その後、次のウィンドウコードを指定し、ウィ
ンドウ位置を変え、次の対象物体の画像のみを撮らえて
処理する。以下、シーケンシャルに該処理を行うことに
よって、カメラが撮らえる画面内に画像特徴が同一の複
数の対象物体が存在しても、各対象物体をウィンドウに
よって各々他と区別して検出でき処理することができ
る。

実施例 第２図は本発明のウィンドウの制御方法を実施する視
覚センサシステムの要部ブロック図である。

該視覚センサシステムの制御を行う中央処理装置（以
下、CPUという）１には、ROMで構成されたメモリ2,RAM
で構成されたメモリ3,フレームメモリ4,画像処理プロセ
ッサ5,通信インターフェイスス6,カメラインターフェイ
ス7,モニタインターフェイス8,コンソールインターフェ
イス９がバス13で接続され、上記メモリ２には、視覚セ
ンサシステムの制御用プログラムが格納されており、RA
Mで構成されたメモリ３には教示された処理プログラム
を記憶すると共に、後述する教示される複数のウィンド
ウw₁〜w_nを記憶するようになっている。また、フレーム
メモリ４は、カメラインターフェイス７に接続されたカ
メラ10が撮らえた画像を、例えば、256×256の画素に分
割して記憶する。画像処理プロセッサ５はフレームメモ
リ４に記憶されたカメラ10からの画像を処理し、画像の
特徴を検出し、検出対象物の位置等を検出する処理を行
う。通信インターフェイス６はRS232Cインターフェイス
や入出力回路（DI/00）を介してロボット等の外部装置
に接続されている。

また、モニタインターフェイス８にはカメラ10が撮ら
えた画像をモニタするためのテレビジョン11が接続さ
れ、コンソールインターフェイス９にはCRT表示装置付
手動データ入力装置（以下、CRT/MDIという）12が接続
されている。

以上のような構成において、第１図に示すような同一
種類のワークa₁〜a₉がパレタイズされた箱の画像をカメ
ラ10で撮らえ、各ワークa₁〜a₉の位置を検出しようとす
る場合、まず、CRT/MDI12よりウィンドウを教示し、各
ウィンドウで１個のワークのみを撮らえ、他をマスクす
るように教示する。即ち、この例では、第１図において
箱20の左上角の位置にパレタイズされたワークa₁に対
し、該ワークa₁が載置される領域を検出範囲とするウィ
ンドウw₁を教示し、メモリ３に該ウィンドウのコード
（例えばウィンドウ番号で１から順に追い番号で与え
る）と共に記憶させる。

ウィンドウの教示方法は従来と同様、CRT/MDI12のCRT
画面上のカーソルを移動させて矩形状に教示する方式、
または紙等に描いたウィンドウパターンを教示する方式
でもよい。

次に、ワークa₂を検出するためのウィンドウを同様に
教示する。即ち、該ワークa₂が載置可能な領域を検査範
囲とするウィンドウw₂を該ウィンドウのコードと共に教
示し、メモリ３内に記憶させる。

以下同様に、ウィンドウw₁〜w₉を各ウィンドウコード
と共に教示し、メモリ３内に格納する。

以上のようにして、各ウィンドウw₁〜w₉を教示した
後、動作を開始させ、プログラムが実行されると、CPU1
は該プログラムに従って第３図のフローチャートで示す
処理を実行する。

まず、通信インターフェイス６を介してロボット等の
外部の装置へウィンドウを指定するデータを送るように
通信要求を出力する（ステップS1）。そして、外部装置
よりウィンドウを指定するウィンドウコードが送られて
くるまで待ち（ステップS2）、ウィンドウコードを受信
すると、受信したウィンドウコードのウィンドウデータ
をメモリ３より読み出し、ウィンドウを選択し、選択し
たウィンドウのデータと画像処理の命令を画像処理プロ
セッサ５へ送る（ステップS3）。画像処理プロセッサ５
では、カメラ10で撮影されフレームメモリ４に格納され
ている画像を上記選択したウィンドウ内で画像特徴を検
出し、検出対象の位置を求める（ステップS4）。CPU1は
画像処理プロセッサ５で求められた検出対象物、即ち、
ワーク（例えばa₁）の位置データを通信インターフェイ
ス６を介してロボット等の外部装置へ送信する（ステッ
プS5）。

こうして、ワークの位置データを受信した外部装置、
例えば、ロボットは箱20内から受信した位置のワークを
取出す等の作業を行うこととなる。

その検出、箱20からワークa₁〜a₉をデパレタイズする
場合にはロボット等の外部装置は、例えば、ウィンドウ
w₁のウィンドウコードを送信し、ワークa₁の位置を視覚
センサから受信し、ワークa₁をデパレタイズし、次に、
ウィンドウw₂のウィンドウコードを送信し、ワークa₂の
位置を受信し、ワークa₂をデパレタイズし、順次この動
作を繰返してワークa₁〜a₉をデパレタイズすることがで
きる。

なお、ウィンドウコードを外部装置から入力せず、CR
T/MDI12から入力してウィンドウw₁〜w₉を選択するよう
にしてもよいことはもちろんである。

発明の効果 以上述べたように、本発明は、カメラが撮らえる画面
内に画像特徴が同一の対象物が複数ある場合、各対象物
を１個のみ撮らえるようにウィンドウを各々教示し、ウ
ィンドウを指定してウィンドウを順に変更することによ
って各対象物を正確に検出できるものであり、箱につめ
られた同一種類のワークをデパレタイズするとき等の作
業を効率よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する一例の説明図、第２図
は本発明の方法を実施する視覚センサシステムの一実施
例の要部ブロック図、第３図は同実施例が行う動作処理
フローチャートである。 １……中央処理装置（CPU）、10……カメラ、20……
箱、w₁〜w₉……ウィンドウ、a₁〜a₉……ワーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】視覚センサで検出される画像領域内に画像
   特性が同一の対象物が複数個それぞれ限られた領域内に
   存在する場合における各対象物を検出する視覚センサシ
   ステムの画像処理において、各対象物が存在するそれぞ
   れの領域を検出範囲とするウィンドウをウィンドウコー
   ドと共にそれぞれ教示し、対象物を検出する実行時には
   ウィンドウコードを指定しウィンドウを選択し検出範囲
   を特定し、該検出範囲の画像処理を行い対象物を検出す
   るウィンドウの制御方法。